慣性式壓電驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有壓電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊,響應(yīng)特性好,無電磁干擾,易于控制的特點,適用于高分辨率,大行程的工作場合,作為微小機(jī)械、精密機(jī)械的移動裝置,在國內(nèi)外受到廣大研究人員的關(guān)注。本文提出通過改變驅(qū)動機(jī)構(gòu)和接觸面之間的摩擦系數(shù),也就是控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)和支撐面之間的摩擦力的方法,形成新型慣性沖擊式壓電疊堆驅(qū)動機(jī)構(gòu)的研究方案。分析了驅(qū)動機(jī)構(gòu)的工作原理,設(shè)計、制作了可實現(xiàn)直線運(yùn)動的慣性壓電驅(qū)動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu),并作了相關(guān)的性能測試;同時為了提高慣性驅(qū)動機(jī)構(gòu)的定位精度,設(shè)計了一套閉環(huán)反饋定位停止控制系統(tǒng)。主要內(nèi)容如下:1.分析了壓電驅(qū)動基礎(chǔ)理論,對兩種常用的壓電驅(qū)動元件的性能特性進(jìn)行了比較,測試了壓電疊堆的動態(tài)特性,了解了壓電疊堆的性能參數(shù)及影響因素,為新型慣性壓電疊堆驅(qū)動機(jī)構(gòu)的的設(shè)計提供了理論依據(jù)。2.對常規(guī)和新型慣性驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析比較。針對新型慣性驅(qū)動原理,分析了接觸面摩擦系數(shù)改變的基本原理。通過改變接觸面摩擦系數(shù)的方法設(shè)計了一套新型慣性壓電疊堆直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)。3.對所設(shè)計的新型慣性驅(qū)動機(jī)構(gòu)作了相關(guān)的性能測試,進(jìn)行了定電壓和頻率的方法,測試了驅(qū)動機(jī)構(gòu)在改變接觸足不同角度下的速度曲線;測試了直線驅(qū)動... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
提要
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 壓電驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展概況
        1.2.1 壓電驅(qū)動器的研究內(nèi)容及特點
        1.2.2 壓電驅(qū)動器的主要應(yīng)用領(lǐng)域
        1.2.3 壓電驅(qū)動器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 壓電式精密驅(qū)動器的分類及特點
    1.4 本文的研究內(nèi)容
第二章 壓電材料與壓電驅(qū)動基礎(chǔ)理論
    2.1 壓電效應(yīng)與壓電材料
        2.1.1 壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)
        2.1.2 壓電性能參數(shù)與壓電方程
        2.1.3 壓電材料的發(fā)展
    2.2 壓電雙晶片和壓電疊堆
    2.3 壓電驅(qū)動技術(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 新型慣性驅(qū)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 常規(guī)和新型慣性驅(qū)動機(jī)構(gòu)的分析比較
        3.1.1 常規(guī)慣性驅(qū)動機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動原理
        3.1.2 新型慣性直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動原理
    3.2 新型壓電疊堆驅(qū)動器的運(yùn)動條件的分析
        3.2.1 驅(qū)動元件的動態(tài)特性分析
        3.2.2 使用對稱電壓波形激勵實現(xiàn)慣性沖擊運(yùn)動的運(yùn)動條件分析
        3.2.3 接觸面摩擦系數(shù)的改變
    3.3 新型慣性壓電疊堆直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及運(yùn)動分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 新型慣性驅(qū)動機(jī)構(gòu)的試驗研究
    4.1 新型慣性直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的參數(shù)
    4.2 驅(qū)動電壓信號的選取
    4.3 測試系統(tǒng)的組成及測試方法
    4.4 方波電壓驅(qū)動時的機(jī)構(gòu)性能測試
    4.5 本章小節(jié)
第五章 基于LABVIEW 的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的研究
    5.1 LABVIEW 虛擬儀器
    5.2 三種閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)
        5.2.1 使用GPIB 卡的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)
        5.2.2 使用模擬卡的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)
        5.2.3 使用NI 數(shù)據(jù)采集卡的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)
        5.2.4 三種閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的比較與選擇
    5.3 閉環(huán)反饋定位停止控制系統(tǒng)
    5.4 定位停止控制系統(tǒng)實驗分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
摘要
ABSTRACT
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微型管道機(jī)器人鈸形壓電復(fù)合驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化[J]. 郭彤,李江雄,柯映林.  中國機(jī)械工程. 2005(18)
[2]壓電直線驅(qū)動器[J]. 左建勇,顏國正,高志軍,盧秋紅.  壓電與聲光. 2005(03)
[3]壓電型精密位移驅(qū)動器的研究進(jìn)展[J]. 華順明,程光明,闞君武,楊志剛.  壓電與聲光. 2004(03)
[4]壓電驅(qū)動與控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 吳博達(dá),鄂世舉,楊志剛,程光明.  機(jī)械工程學(xué)報. 2003(10)
[5]管內(nèi)移動微型機(jī)器人研究與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 孫立寧,劉品寬,吳善強(qiáng),劉濤.  光學(xué)精密工程. 2003(04)
[6]壓電式移動機(jī)構(gòu)的研究[J]. 程光明,楊志剛,曾平,陳西平,鈴木勝義.  壓電與聲光. 2003(02)
[7]慣性式壓電陶瓷驅(qū)動器的研究[J]. 劉華,顏國正,丁國清.  壓電與聲光. 2001(04)
[8]基于慣性-摩擦原理的PZT驅(qū)動四自由度微驅(qū)動器的研究[J]. 遲冬祥,顏國正,丁國清.  光學(xué)精密工程. 2001(02)
[9]蠕動式X-Y-θ微動工作臺的設(shè)計實現(xiàn)[J]. 吳鷹飛,李勇,周兆英,劉欽彥.  中國機(jī)械工程. 2001(03)
[10]典型柔性鉸鏈的結(jié)構(gòu)參數(shù)對其剛度性能影響的研究[J]. 王紀(jì)武,陳懇,李嘉.  機(jī)器人. 2001(01)

博士論文
[1]雙指微動操作器開發(fā)與研究[D]. 劉德忠.北京工業(yè)大學(xué) 2002



本文編號：3590859