1、 第 1 页 共 63 页 摘摘 要要 超声波电机（USM）具有调频、调相、调幅三种驱动控制方式，驱动电路的 设计很大程度上决定了电机的性能， 国内目前现有的驱动系统大多控制方式单一 且精度较低，达不到精确控制的要求，因此设计精度高、响应迅速、定位准确的 超声波电机驱动系统，具有重要的现实意义。 本文分析了当前国内外相关超声波电机驱动技术，针对驱动系统的设计要 求，研究开发了基于直接数字频率合成（DDS）技术的超声波电机驱动系统。在 分析研究 DDS 工作原理和基本结构的基础上，介绍了超声波电机驱动系统方案 设计过程，完成了超声波电机驱动系统硬件设计。系统以单片机 AT89LS52 为 控制器
2、，两片 AD9854 产生两路相位、幅度、频率均连续可调的正余弦信号， 采用 MAX274 设计八阶巴特沃斯带通滤波器去除信号噪声， 两级放大电路实现 800 倍电压放大，其中第二级以高压运算放大器 PA85 为核心，实现功率放大， 光电编码器作为反馈装置实现系统闭环控制。在完成电路原理设计的基础之上， 完成了印刷电路设计以及电路板调试工作。采用 KEIL C 编程语言完成了系统 软件设计，实现了调频、调幅、调相、键控频移、二进制键控相移等多种信号调 制方式，可以分别采用调频、调幅、调相方式对电机进行精确调速。 系统调试与分析的结果表明，本文开发的系统满足课题设计要求。 关键词：超声波电机 直
3、接数字频率合成技术(DDS) 驱动与控制 AD9854 PA8 第 2 页 共 63 页 AbstractAbstract Ultrasonic Motor(USM) has three control methods: frequency modulation, voltage modulation and phase difference modulation, and the driving system is very important to the performance of the motor, most of existing driving systems at curre
4、nt domestic have single function and low calculation precision, which cant reach the precise control requirments. It is of great practical significance to design a high-performance, accurate, rapid response driving system. A diving system of USM based on Direct Digital Frequency Synthesis(DDS) technique has been developed to the dirving desire of the USM after researching the current drving technique at home and abroad. Firstly, the system hardware design has been finished after presentin
