低頻率超聲波電路板頻率跟蹤模型與性能優化的目的就在于使超聲加工系統輸出的超聲電信號實時、快速、準確地跟蹤上超聲換能器的諧振頻率。低頻率超聲波電路板針對換能器在諧振頻率附近的等效電學電路，建立超聲換能器的電學阻抗模型。在此基礎上分析超聲換能器諧振頻率與各參數的關系。

低頻率超聲波電路板利用其電學阻抗模型，分析不同驅動頻率對超聲換能器兩端電壓與流過電流相位差的影響。同時利用PLL鎖相法對系統進行頻率跟蹤，控制方法分為兩種：PID控制、模糊自適應PID控制，并分別進行分析與比較，分別對兩種控制方法進行實驗驗證。

低頻率超聲波電路板針對超聲加工系統在加工時出現的超聲換能器諧振頻率漂移問題，通過研究換能器在諧振頻率處的等效電路，建立換能器以及刀柄的阻抗模型，并推導各個參數與阻抗模型的關系式。在此基礎上設計頻率跟蹤控制器，得到滿足加工要求的超聲加工頻率跟蹤控制系統。

低頻率超聲波電路板以超聲加工刀柄為研究對象，以實現超聲波發生器跟蹤刀柄諧振頻率為目標，對超聲加工刀柄進行電學建模與相位特性研究，并對控制器進行設計。得到的成果有：超聲換能器和超聲刀柄的精確模型，兩者的諧振頻率與各個變量的關系式，寬頻率掃頻方法的改良，適合超聲加工系統頻率跟蹤的PID控制器以及控制效果更好的模糊自適應PID控制器。優化超聲加工系統頻率跟蹤的性能，使系統跟蹤超聲換能器諧振頻率更加快速、精確。

低頻率超聲波電路板

審核編輯 黃宇