【摘 要】
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超磁致伸缩材料具有磁致伸缩应变大、磁机械耦合系数高、能量密度高、反应速度快等一系列优异性能，使它在换能、传感和驱动等高新技术领域中有广泛的应用前景。超磁致伸缩换能
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超磁致伸缩材料具有磁致伸缩应变大、磁机械耦合系数高、能量密度高、反应速度快等一系列优异性能，使它在换能、传感和驱动等高新技术领域中有广泛的应用前景。超磁致伸缩换能器是利用超磁致伸缩材料将电磁能转换为机械振动的换能装置,在工业、生物医学和军事防御等行业有很好的应用前景。因此研究超磁致伸缩换能器的控制系统，尤其是频率跟踪系统，对于超磁致伸缩换能器的广泛应用具有重要的现实意义。
针对换能器在工作中易表现出谐振状态不稳定的问题，为了保证换能器系统始终工作在谐振状态，对换能器进行了频率跟踪控制技术的研究，提出了软件与硬件相结合的频率跟踪方案:硬件完成频率跟踪的精跟踪，主要由锁相环来实现；软件完成频率跟踪的粗跟踪，由嵌入式系统实现。
本文首先对超磁致伸缩换能器的样机进行频率与振幅之间关系的实验研究，证明当换能器工作在谐振状态时，其输出振幅最大。接着对换能器驱动系统谐振状态进行了理论分析，然后根据分析，确定采用锁相环控制方法，并且论述了锁相环的工作原理。因为锁相环频率跟踪的频率捕捉范围的限制，论文采用软件与硬件相结合的方法实现换能器的频率跟踪。论文最后设计了系统的硬件和嵌入式Linux 系统平台的搭建。硬件部分主要由波形发生电路、锁相环电路、功率放大电路、振幅采样电路、S3C2410 系统电路组成；嵌入式系统平台搭建包括Bootloader 移植、Linux 内核移植、Linux 根文件系统移植、应用程序移植。
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