基于靜壓氣浮軸承支承和直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的超精密氣浮定位工作平臺(tái),是一種新型的精密運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),克服了傳統(tǒng)上采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)和滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)方式所造成的傳動(dòng)環(huán)節(jié)多、響應(yīng)滯后大以及存在非線性摩擦等缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了微納米級(jí)加工定位和快速傳輸,被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體光刻、精密測(cè)量和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。但是,當(dāng)超精密定位平臺(tái)的定位精度接近傳統(tǒng)加工的極限時(shí),其動(dòng)力學(xué)特性難以滿足高速運(yùn)行時(shí)平臺(tái)的穩(wěn)定性和快速性要求。因此,本文對(duì)靜壓氣浮軸承的支承剛度、空間位置和平臺(tái)構(gòu)型對(duì)平臺(tái)動(dòng)力學(xué)特性的影響以及相應(yīng)的優(yōu)化方法進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究,研究成果已在100nm光刻機(jī)的研發(fā)中得以成功應(yīng)用。針對(duì)氣浮支承剛度對(duì)定位平臺(tái)動(dòng)力學(xué)特性的影響,運(yùn)用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模的基本理論和有限元建模方法,對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行了氣浮支承剛度波動(dòng)的參數(shù)化修正,求解計(jì)算得到了系統(tǒng)的固有頻率和廣義剛度與氣浮支承剛度之間的變化關(guān)系。采用最小二乘法,揭示了氣浮支承剛度波動(dòng)與平臺(tái)固有頻率之間的關(guān)系�；跉飧≈С袆偠茸兓瘜�(duì)平臺(tái)固有頻率靈敏度的分析,提出了氣浮支承剛度的優(yōu)化方法。提出了部分網(wǎng)格的空間移動(dòng)技術(shù),并對(duì)靜壓氣浮軸承空間安裝位置進(jìn)行了優(yōu)化研究。當(dāng)靜壓氣浮軸承安裝在不同位置時(shí),... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：108 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 課題來(lái)源與研究背景
    1.2 文獻(xiàn)綜述
    1.3 超精密氣浮定位平臺(tái)研究過程中存在的主要問題
    1.4 本文的研究特色及創(chuàng)新點(diǎn)
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
2. 超精密氣浮定位平臺(tái)動(dòng)力學(xué)特性分析
    2.1 引言
    2.2 超精密氣浮定位平臺(tái)受力分析
    2.3 超精密氣浮定位平臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型
    2.4 超精密氣浮定位平臺(tái)動(dòng)力學(xué)特性分析
    2.5 本章小結(jié)
3. 超精密氣浮定位平臺(tái)氣浮剛度數(shù)值優(yōu)化研究
    3.1 引言
    3.2 氣浮軸承的剛度波動(dòng)
    3.3 靈敏度分析模型
    3.4 氣浮支承剛度數(shù)值靈敏度分析
    3.5 剛度數(shù)值靈敏度計(jì)算流程
    3.6 超精密氣浮定位平臺(tái)氣浮剛度數(shù)值靈敏度分析
    3.7 超精密氣浮定位平臺(tái)剛度數(shù)值優(yōu)化
    3.8 本章小結(jié)
4. 靜壓氣浮軸承空間位置優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 空間分布優(yōu)化模型
    4.3 模型分析
    4.4 靜壓氣浮軸承安裝位置優(yōu)化流程
    4.5 靜壓氣浮軸承空間位置優(yōu)化結(jié)果及分析
    4.6 本章小結(jié)
5. 超精密氣浮定位平臺(tái)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)拓?fù)鋬?yōu)化
    5.1 引言
    5.2 超精密定位平臺(tái)拓?fù)鋬?yōu)化參數(shù)的選擇
    5.3 拓?fù)鋬?yōu)化方法研究
    5.4 超精密氣浮定位平臺(tái)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算
    5.5 本章小結(jié)
6 超精密氣浮定位平臺(tái)動(dòng)力學(xué)特性的實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    6.4 本章小結(jié)
7. 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄2 氣浮剛度靈敏度計(jì)算數(shù)據(jù)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]直線電機(jī)氣浮精密定位平臺(tái)設(shè)計(jì)與控制[J]. 張從鵬,劉強(qiáng).  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(02)
[2]H型直線電機(jī)工作臺(tái)控制技術(shù)研究[J]. 張從鵬,劉強(qiáng).  機(jī)床與液壓. 2007(10)
[3]自主靜壓氣體軸承參數(shù)優(yōu)化及靜態(tài)性能分析[J]. 葛衛(wèi)平,齊乃明,劉暾.  南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(03)
[4]IC硅片納米級(jí)拋光機(jī)專家控制技術(shù)的研究[J]. 趙文宏,文東輝,戴勇,袁巨龍.  金剛石與磨料磨具工程. 2006(05)
[5]基于靜壓氣浮導(dǎo)軌的直線電機(jī)高性能工作臺(tái)的研制[J]. 張從鵬,劉強(qiáng).  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2006(10)
[6]三坐標(biāo)精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)[J]. 楊國(guó)哲,王立平,郁鼎文,劉向陽(yáng).  機(jī)床與液壓. 2006(06)
[7]超精密定位平臺(tái)的測(cè)量系統(tǒng)研究[J]. 王文,李欣欣.  機(jī)電工程. 2006(04)
[8]超精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)隔振系統(tǒng)性能分析與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃歡,郁鼎文,劉向陽(yáng).  科學(xué)技術(shù)與工程. 2006(01)
[9]磁懸浮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[J]. 朱益民,龔建偉,沙小紅.  南通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)
[10]磁懸浮支承技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用[J]. 張鋼,白華,王春蘭,周罡.  機(jī)械工程師. 2005(08)

博士論文
[1]超精密氣浮定位工作臺(tái)的動(dòng)力學(xué)研究[D]. 何學(xué)明.華中科技大學(xué) 2007
[2]高速精密永磁直線同步電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)及控制技術(shù)研究[D]. 徐月同.浙江大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3260846