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小型仿生扑翼机可以应用在军事侦察,环境监测,地质勘探,人员搜救,作物授粉等领域,是当前国内外科研机构致力研究的对象。其优势在于机动力强、能量损耗小、飞行方式灵活高效,但目前关于其动力源的研究相对较少,还处于实验室阶段。本论文以“人造肌肉”压电材料作为小型仿生扑翼机的驱动材料,以高效的能量传递为目标,设计了相应的驱动电路,将低压直流电转换为可以驱动压电致动器的高压交流电,同时尽可能减小电路的损耗。该设计利用压电致动器本身能耗小的特点结合具有回收未消耗能量功能的电路,提升了整个驱动电路的能量转换效率。首先,本论文从小型仿生扑翼机及其驱动方式的国内外研究进展和相关的驱动电路入手,在前人的研究基础上,介绍了使用压电致动器驱动小型仿生扑翼机在低雷诺数下飞行的原理和方式,以及压电致动器的等效模型和驱动策略。其次,本论文设计了基于DC/DC和DC/AC的两级驱动电路拓扑,以FLYBACK电路和基于LC网络及半桥电路的转换电路将低压直流电转换成可以驱动压电致动器的高压交流电。并从理论层面解释了驱动电路的能量流动,以回收压电致动器中未消耗能量的方式提高了整个电路的效率。再次,基于Arduino开源软硬件设计了驱动电路及其辅助电路,同时设计了用于控制驱动电路的LabVIEW上位机软件,可以对电路进行基于图形化界面的无线控制。最后,本论文研制了驱动电路的原型,并对其进行了相关的电气性能测试和驱动压电致动器测试,从而验证了整个设计的正确性和可行性。本论文的创新点:以Flyback为DC/DC阶段电路、以LC网络和半桥电路为DC/AC阶段电路构建了DC/DC/AC驱动电路拓扑,最高转化效率可达84.6%,可用于驱动基于压电双晶片的小型仿生扑翼机,并支持多翼扩展。