隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，微納加工、微納操作、精密光學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、航空航天等諸多前沿高科技領(lǐng)域發(fā)生了日新月異的變化。這些領(lǐng)域不斷進(jìn)步的同時(shí)，對(duì)其核心支撐技術(shù)——超精密驅(qū)動(dòng)技術(shù)提出了更高更新的要求，如超高精度、大行程、強(qiáng)承載能力和輕量化等。世界各國科技工作者積極致力于新型精密驅(qū)動(dòng)器件的設(shè)計(jì)與研制中，以滿足前沿領(lǐng)域?qū)Ω咝阅苣芫茯?qū)動(dòng)器件的需求。目前，如雨后春筍般出現(xiàn)的各類新型精密驅(qū)動(dòng)器，極大地推動(dòng)了精密驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，其中基于粘滑慣性驅(qū)動(dòng)原理的壓電驅(qū)動(dòng)器由于結(jié)構(gòu)緊湊、行程大、運(yùn)動(dòng)精度高、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)受到了國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注，表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。本文系統(tǒng)地分析了精密驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，歸納總結(jié)了各類精密驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)勢(shì)、不足以及適用場(chǎng)合。在此基礎(chǔ)上，著眼于慣性式壓電驅(qū)動(dòng)器的現(xiàn)存不足，如壓電驅(qū)動(dòng)中遲滯、蠕變等非線性因素導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)、低定位精度，開環(huán)式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)存在的系統(tǒng)誤差等，開展了較為系統(tǒng)地分析，設(shè)計(jì)一種新型粘滑式慣性壓電精密驅(qū)動(dòng)器。該粘滑式慣性壓電精密驅(qū)動(dòng)器基于壓電驅(qū)動(dòng)與柔性鉸鏈傳動(dòng)技術(shù)，并在步進(jìn)式工作模式基礎(chǔ)上有效結(jié)合PID閉環(huán)控制理論進(jìn)行掃描式精密微調(diào)微動(dòng)，不僅大幅提... 

【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)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 精密驅(qū)動(dòng)器的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 精密驅(qū)動(dòng)器的分類
        1.2.2 壓電驅(qū)動(dòng)器的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 慣性式壓電驅(qū)動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)理論
    2.1 壓電驅(qū)動(dòng)原理
        2.1.1 壓電效應(yīng)
        2.1.2 壓電材料
        2.1.3 疊堆型壓電陶瓷
    2.2 柔性鉸鏈
        2.2.1 柔性鉸鏈技術(shù)的發(fā)展
        2.2.2 柔性鉸鏈的分類
        2.2.3 柔性鉸鏈的選材
        2.2.4 柔性鉸鏈力學(xué)模型
    2.3 本章小結(jié)
第3章 粘滑式慣性壓電驅(qū)動(dòng)器仿真分析
    3.1 粘滑式慣性壓電驅(qū)動(dòng)器機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 粘滑式慣性壓電驅(qū)動(dòng)器工作原理
    3.3 疊堆型壓電陶瓷動(dòng)力學(xué)仿真分析
        3.3.1 疊堆型壓電陶瓷數(shù)學(xué)模型
        3.3.2 疊堆型壓電陶瓷 Simulink 仿真框圖
        3.3.3 疊堆型壓電陶瓷 Simulink 仿真結(jié)果
    3.4 柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)仿真計(jì)算分析
        3.4.1 正圓型柔性鉸鏈理論計(jì)算
        3.4.2 柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型
        3.4.3 柔性鉸鏈機(jī)構(gòu) ABAQUS 仿真分析
    3.5 粘滑式慣性壓電驅(qū)動(dòng)器整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型
    3.6 本章小結(jié)
第4章 驅(qū)動(dòng)器 PID 閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 閉環(huán)控制系統(tǒng)原理
    4.2 PID 自動(dòng)控制模塊設(shè)計(jì)
    4.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)硬件組成
    4.4 閉環(huán)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
        4.4.1 LabVIEW 簡(jiǎn)介
        4.4.2 驅(qū)動(dòng)器控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.5 驅(qū)動(dòng)器 PID 閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 驅(qū)動(dòng)器性能測(cè)試與試驗(yàn)分析
    5.1 驅(qū)動(dòng)器試驗(yàn)樣機(jī)
    5.2 驅(qū)動(dòng)器試驗(yàn)系統(tǒng)
    5.3 驅(qū)動(dòng)器輸出特性試驗(yàn)分析
        5.3.1 驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓對(duì)運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)的影響
        5.3.2 驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率對(duì)運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)速度的影響
        5.3.3 負(fù)載對(duì)運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)的影響
        5.3.4 步進(jìn)式運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性
        5.3.5 往復(fù)步進(jìn)運(yùn)動(dòng)精度
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者成果簡(jiǎn)介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]壓電步進(jìn)精密驅(qū)動(dòng)器理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉建芳.吉林大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3175133