本文關(guān)鍵詞：大行程壓電微動(dòng)臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微驅(qū)動(dòng)、定位技術(shù)是當(dāng)今世界各國研究的熱點(diǎn)問題,是納米測(cè)量及加工技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,而微位移致動(dòng)器則是微驅(qū)動(dòng)、定位系統(tǒng)中的重要組成部分。壓電陶瓷致動(dòng)器是目前微位移技術(shù)中比較理想的驅(qū)動(dòng)元件,它的出現(xiàn)開創(chuàng)了精度進(jìn)入納米級(jí)的新時(shí)代。 本文中研究的課題是大行程壓電微動(dòng)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),其主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括: 1、論文系統(tǒng)地介紹了壓電陶瓷的性能參數(shù)及壓電元件等內(nèi)容; 2、著重闡述了壓電微動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)原理、總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及性能測(cè)試實(shí)驗(yàn):結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,采用平臺(tái)式結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了其實(shí)用性;變傳統(tǒng)單驅(qū)動(dòng)器為雙驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu),采用新穎的根據(jù)尺蠖運(yùn)動(dòng)(Inchworm motion)原理改進(jìn)的“推—拉”接力運(yùn)動(dòng)原理,配以適當(dāng)?shù)乃穆夫?qū)動(dòng)信號(hào),使壓電微動(dòng)臺(tái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)控制方面,通過單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生四路信號(hào),經(jīng)直流放大器放大后加載到壓電微動(dòng)臺(tái)�？刂瞥绦虿捎肅51軟件編程,以中斷方式實(shí)現(xiàn)波形控制。 3、對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器電源的作用原理、設(shè)計(jì)特點(diǎn)及分類進(jìn)行了介紹,并給出了壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的電源設(shè)計(jì)要求、方法、電路及相關(guān)測(cè)試參數(shù)等方面的內(nèi)容。驅(qū)動(dòng)電源采用直接穩(wěn)壓和直流放大式原理進(jìn)行設(shè)計(jì),通過與單片機(jī)控制系統(tǒng)相結(jié)合,保證壓電微動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)精度。 4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:壓電微動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)位移是線性的,運(yùn)動(dòng)速度在驅(qū)動(dòng)電壓為200V時(shí)可達(dá)13.86μm/s,最小步距為亞微米級(jí),行程大于10mm,載物能力可以達(dá)到24N。
【關(guān)鍵詞】：壓電陶瓷 驅(qū)動(dòng)電源 微驅(qū)動(dòng) 微定位 尺蠖運(yùn)動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TH703
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 微驅(qū)動(dòng)定位系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r7-11
• 1.1.1 微位移致動(dòng)器分類7-8
• 1.1.2 壓電驅(qū)動(dòng)器在微位移技術(shù)中的應(yīng)用8-11
• 1.2 課題研究內(nèi)容11-13
• 第二章 壓電微動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13-32
• 2.1 壓電微動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)原理13-14
• 2.1.1 尺蠖運(yùn)動(dòng)原理13
• 2.1.2 “推—拉”原理簡(jiǎn)述13-14
• 2.2 壓電微動(dòng)臺(tái)的設(shè)計(jì)要求14-15
• 2.3 壓電陶瓷特性簡(jiǎn)介及壓電元件選擇15-22
• 2.3.1 壓電陶瓷的性能參數(shù)15-16
• 2.3.2 壓電陶瓷材料的固有特性16-18
• 2.3.3 壓電元件的選擇18-22
• 2.4 壓電微動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22-27
• 2.4.1 總體設(shè)計(jì)22
• 2.4.2 夾緊裝置和驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)22-27
• 2.5 壓電微動(dòng)臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)27-31
• 2.5.1 高精度導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)27-30
• 2.5.2 加工的關(guān)鍵技術(shù)30-31
• 2.6 小結(jié)31-32
• 第三章 壓電微動(dòng)臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-50
• 3.1 壓電微動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-38
• 3.1.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)32-34
• 3.1.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)34-38
• 3.2 壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器電源38-42
• 3.2.1 作用原理38-39
• 3.2.2 壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器電源設(shè)計(jì)要求39
• 3.2.3 壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器電源分類39-42
• 3.3 驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)42-47
• 3.3.1 設(shè)計(jì)框圖42
• 3.3.2 驅(qū)動(dòng)電源電路設(shè)計(jì)42-47
• 3.4 驅(qū)動(dòng)電源性能測(cè)試47-49
• 3.5 小結(jié)49-50
• 第四章 壓電微動(dòng)臺(tái)測(cè)試實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析50-62
• 4.1 壓電材料性能實(shí)驗(yàn)50-53
• 4.1.1 電容測(cè)微儀的標(biāo)定50-51
• 4.1.2 塊狀壓電晶體的形變能力測(cè)試51-53
• 4.2 壓電微動(dòng)臺(tái)性能測(cè)試53-60
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置53
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理53-60
• 4.3 小結(jié)60-62
• 全文總結(jié)及展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明67-68
• 致謝68

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 胡長德;溫麗梅;幸祺;;用于大范圍納米級(jí)壓電微動(dòng)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)[J];電子測(cè)量技術(shù);2008年08期

2 張亞超;趙美蓉;林玉池;;壓電微角度驅(qū)動(dòng)器及其閉環(huán)控制檢測(cè)系統(tǒng)[J];壓電與聲光;2012年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 秦峰;回轉(zhuǎn)式壓電微角度執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)控制及檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D];天津大學(xué);2010年

2 張亞超;結(jié)合柔性鉸鏈的壓電微角度驅(qū)動(dòng)器及其閉環(huán)控制研究[D];天津大學(xué);2012年

3 胡長德;回轉(zhuǎn)式微動(dòng)壓電電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電源的研究[D];天津大學(xué);2006年

4 王為;光纖Bragg光柵在動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：375965