三维控制下超声波悬浮系统研究

为了实现超声驻波悬浮,课题组提出一种三维控制下超声波悬浮系统设计方案。首先,搭建4个9×9的超声波换能器平面阵列。其次,通过STM32单片机产生40 kHz的方波电信号,该电信号通过IRS2104半桥电路的驱动电路放大。放大后的电信号作用于超声波换能器,使之转换成对应40 kHz频率的超声波对射,产生驻波节点,实现泡沫小球的稳定悬浮和精准控制。最后,通过按键操作改变输入电压的大小与输入波形的相位,实现物体的上下、左右的三维移动。实验结果表明,通过超声驻波技术可实现微小物体的悬浮;同时为了提高悬浮能力和稳定性,可利用FPGA控制悬浮系统。