基于單片機的壓電智能懸臂梁振動控制系統(tǒng)設計

電子機電論文編號:JD349 字數(shù):30279,頁數(shù):70 

目  錄

第一章 緒論 ………………………………………………………………………2
1.1 壓電智能材料的發(fā)展及應用……………………………………………4
1.2 壓電材料應用于振動控制的研究………………………………………8
第二章 本課題國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀，目的，意義及本設計工作………………9
2.1 本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ………………………………………………11
2.2 本課題提出的意義和目的 ……………………………………………14
2.3 本設計研究工作 ………………………………………………………16
第三章 系統(tǒng)硬件電路設計………………………………………………………17
3.1 傳感器的設計 …………………………………………………………17
3.2 濾波器模塊電路的設計 ………………………………………………18
3.3 光電隔離模塊電路的設計 ……………………………………………19
3.4 數(shù)據(jù)輸入通道的設計 …………………………………………………22
3.5 單片機的介紹 …………………………………………………………30
3.6 存儲器的擴展 …………………………………………………………37
3.7 數(shù)據(jù)鍵盤顯示的設計 …………………………………………………43
第四章 流程圖……………………………………………………………………55
 程序………………………………………………………………………58
 參考文獻 …………………………………………………………………………67

摘  要
利用壓電薄膜PVDF進行柔性結構振動主動控制是近年來發(fā)展的一個研究方向，本項目擬以一個懸臂梁（或板）作為控制對象，以壓電薄膜作為傳感元件和作動元件，建立以單片機為控制器的高速實時處理系統(tǒng)，采用先進的控制理論和方法，對控制對象施加的不同層次的振動進行控制，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)單通道數(shù)字采集，處理與控制。
本設計主要的設計原理是：懸臂梁振動時，懸臂梁擠壓壓電薄膜PVDF（傳感元件），從而使PVDF輸出電壓，這個輸出的弱電壓信號經(jīng)過濾波器濾波和電壓放大器放大后，在進入A/D轉換器轉化成數(shù)字信號，從而作為測量信號傳輸給單片機進行分析控制。單片機按照一定的控制律計算出控制量，這個控制量進入D/A轉換器轉換成模擬信號，模擬信號經(jīng)過電壓放大后施加到壓電薄膜PVDF（作動元件）上,對懸臂梁系統(tǒng)進行振動控制。
                              
關鍵詞：單片機；懸臂梁；壓電薄膜；振動控制