微結構光學元件在民用、軍用以及航天領域都有著非常廣泛的應用。超精密快刀伺服加工技術具有效率高、精度高等優(yōu)點,越來越多的應用于微結構光學元件的加工中。對于特征尺寸小于100μm的小周期微結構的加工,要求快刀伺服系統(tǒng)具有高的動態(tài)性能,在高頻工作條件下具有一定的位移輸出。單壓電陶瓷驅動的快刀伺服系統(tǒng),柔性鉸鏈的剛度較大,使壓電陶瓷在高頻運動時產(chǎn)生了位移損失,限制了壓電陶瓷性能的發(fā)揮。本文針對單壓電陶瓷驅動快刀伺服系統(tǒng)的不足,利用雙壓電陶瓷驅動的原理,期望減少壓電陶瓷的位移損失,研制了一套具有高頻響、大行程的快刀伺服系統(tǒng),主要研究內容如下:1)對單壓電陶瓷驅動柔性鉸鏈的快刀伺服系統(tǒng)的原理進行了分析�；趩螇弘娞沾沈寗涌斓端欧到y(tǒng)的性能測試與小周期微結構的加工實驗,分析了柔性鉸鏈對快刀伺服系統(tǒng)性能的制約,明確了性能提升的改進方向。2)提出了雙壓電陶瓷分別驅動快刀伺服系統(tǒng)進刀與退刀的思路。針對柔性鉸鏈的剛度會使壓電陶瓷產(chǎn)生位移損失的不足,設計了雙壓電陶瓷同向驅動快刀伺服系統(tǒng),并對該系統(tǒng)進行了理論模型分析和實體建模。3)對設計的雙壓電陶瓷驅動系統(tǒng)的傳動機構進行了仿真分析�；谟邢拊抡�,對設計的雙壓...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1典型的光學微結構元件可以看出，微結構光學元件在國民經(jīng)濟和軍事國防等關鍵領域發(fā)揮著重要的

成系統(tǒng)性能測試與微結構表面加工實驗，驗證系統(tǒng)的性能，滿足小周期微結構光學元件的超精密加工需求。1.1.2課題研究背景及意義當前，光學微結構元件制造已經(jīng)成為光學制造領域中重要的組成部分。具有復雜微結構表面的光學元件在顯示設備、聚光光伏產(chǎn)業(yè)、交通標識、精密光學系統(tǒng)和高能激光系統(tǒng)等領....

圖1.6美國加利福利亞大學研制的快刀伺服系統(tǒng)

圖1.6美國加利福利亞大學研制的快刀伺服系統(tǒng)基于壓電陶瓷驅動的快刀伺服系統(tǒng)，他通并以此建立PID閉環(huán)反饋控制以補償壓具運動控制。其研制的FTS系統(tǒng)在加工頻響時的行程僅為450nm[18]。此外，美國立大學等都研制了快刀伺服系統(tǒng)[19-21]。求認識較晚，對快刀伺服....

圖1.7吉林大學研制的快刀伺服系統(tǒng)

圖1.5韓國機器人制造技術中心研圖1.6美國加利福利亞大學研制的快究的快刀伺服系統(tǒng)刀伺服系統(tǒng)日本東北大學的高偉教授也研制了基于壓電陶瓷驅動的快刀伺服系統(tǒng)，他過電容式位移傳感器實時檢測刀具的位移并以此建立PID閉環(huán)反饋控制以補償電陶瓷的遲滯定位誤差，實現(xiàn)高精度的....

圖1.8浙江大學研制的快刀伺服系統(tǒng)及其柔性鉸鏈機構國防科學技術大學王貴林等人通過快刀伺服系統(tǒng)驅動性能分析、高剛度柔性

圖1.8浙江大學研制的快刀伺服系統(tǒng)及其柔性鉸鏈機構國防科學技術大學王貴林等人通過快刀伺服系統(tǒng)驅動性能分析、高剛度柔性鉸鏈刀架設計、快刀伺服系統(tǒng)模型參數(shù)辨識等內容的研究，研制了基于壓電陶瓷驅動、利用柔性鉸鏈鉸接的快刀伺服系統(tǒng)，如圖1.9所示，系統(tǒng)輸出位移為25.8μm時....

本文編號：3938534