本文關(guān)鍵詞：二維宏微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)及其去耦合技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近幾年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的不斷發(fā)展,生物工程、軍事工程、精密光學(xué)工程和精密機(jī)械工程等領(lǐng)域?qū)哂写筮\(yùn)動(dòng)范圍和高精密定位精度的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有著越來(lái)越迫切的需求。宏微雙重驅(qū)動(dòng)技術(shù)是滿足大行程高精度定位的一種有效手段。將宏驅(qū)動(dòng)與微驅(qū)動(dòng)結(jié)合起來(lái),能保證整個(gè)系統(tǒng)在大行程運(yùn)動(dòng)的前提下實(shí)現(xiàn)高精密定位的要求。因此,開展該領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)研究具有重大而深遠(yuǎn)的意義。 基于上述研究背景和意義,本課題構(gòu)建了二維宏微雙驅(qū)動(dòng)大行程高精密平臺(tái)：直線電機(jī)宏驅(qū)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)大行程的運(yùn)動(dòng),高精密光柵尺測(cè)量并反饋其實(shí)際位移,柔性鉸鏈微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)補(bǔ)償其位移誤差,提高系統(tǒng)的定位精度。 第一章介紹了宏微雙驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究背景和意義,然后闡述了國(guó)內(nèi)外對(duì)減耦微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)研究及宏微平臺(tái)之間去耦合技術(shù)的研究。 第二章給出了微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案,對(duì)系統(tǒng)的剛度、頻率、放大倍數(shù)、耦合度等重要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和仿真分析,設(shè)計(jì)了一個(gè)具有大放大倍數(shù)和低耦合位移的二維驅(qū)微動(dòng)平臺(tái)并進(jìn)行線切割加工。 第三章首先構(gòu)建了微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開環(huán)測(cè)試,分析了其開環(huán)性能。然后通過(guò)系統(tǒng)辨識(shí)建立微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的理論模型,初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)的PID控制器。最后對(duì)構(gòu)建的系統(tǒng)進(jìn)行PID閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn),測(cè)試閉環(huán)條件下系統(tǒng)的線性度、位移分辨率和耦合位移。 第四章測(cè)試了直線電機(jī)平臺(tái)的定位性能,結(jié)合微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)行程,提出了多點(diǎn)定位的控制流程。開展了宏微雙驅(qū)動(dòng)平臺(tái)多點(diǎn)定位及去耦合實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了采用改進(jìn)后的宏微驅(qū)動(dòng)控制流程以及雙半閉環(huán)控制策略,能使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大行程高精度低耦合定位。 第五章總結(jié)了本文的研究?jī)?nèi)容,并提出了一些希望和建議。
【關(guān)鍵詞】：宏微驅(qū)動(dòng) 去耦合 多點(diǎn)定位 柔性鉸鏈
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH703
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 插圖和附表清單9-13
• 第1章 緒論13-24
• 1.1. 研究背景及意義13-15
• 1.2. 宏微平臺(tái)的測(cè)量技術(shù)15-17
• 1.3. 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的減耦合設(shè)計(jì)17-19
• 1.4. 宏微雙驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的去耦合技術(shù)19-22
• 1.4.1. 宏微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的減耦合機(jī)械設(shè)計(jì)19-21
• 1.4.2. 宏微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的去耦合控制策略21-22
• 1.5. 論文主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 1.6. 本章小結(jié)23-24
• 第2章 二維微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與分析24-48
• 2.1. 二維微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)24-29
• 2.1.1. 二維平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組合方式選擇24-25
• 2.1.2. 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇25-26
• 2.1.3. 放大機(jī)構(gòu)的選則26-27
• 2.1.4. 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的選擇27-29
• 2.2. 二維微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算29-35
• 2.2.1. 杠桿放大機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算30-31
• 2.2.2. 柔性鉸鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算31-35
• 2.3. 二維微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的ANSYS有限元仿真分析35-47
• 2.3.1. 二維微納定位平臺(tái)靜態(tài)分析36-40
• 2.3.2. 二維微納定位平臺(tái)模態(tài)分析40-41
• 2.3.3. 加工缺陷對(duì)耦合誤差的影響41-47
• 2.4. 本章小結(jié)47-48
• 第3章 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)建及性能測(cè)試48-81
• 3.1. 二維微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的理論模型48-50
• 3.2. 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)建50-57
• 3.3. 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的開環(huán)性能研究57-67
• 3.3.1. 穩(wěn)定性測(cè)試59
• 3.3.2. 靈敏度測(cè)試59-60
• 3.3.3. X方向運(yùn)動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)60-64
• 3.3.4. Y方向運(yùn)動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)64-67
• 3.4. 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的系統(tǒng)辨識(shí)67-72
• 3.4.1. 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)X方向的系統(tǒng)辨識(shí)69-70
• 3.4.2. 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)Y方向的系統(tǒng)辨識(shí)70-72
• 3.5. 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的閉環(huán)去耦合控制72-80
• 3.5.1. 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)X方向控制器設(shè)計(jì)及其系統(tǒng)仿真74-75
• 3.5.2. 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)Y方向控制器設(shè)計(jì)及其系統(tǒng)仿真75
• 3.5.3. 微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的閉環(huán)控制及去耦合實(shí)驗(yàn)75-80
• 3.6. 本章小結(jié)80-81
• 第4章 宏微雙驅(qū)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)建及去耦合技術(shù)81-92
• 4.1. 宏微雙驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的控制方法研究81-83
• 4.1.1. 宏微雙驅(qū)動(dòng)協(xié)調(diào)控制策略81-83
• 4.2. 宏驅(qū)動(dòng)平臺(tái)定位精度測(cè)試83-87
• 4.3. 宏微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的多點(diǎn)定位控制流程87-89
• 4.4. 宏微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的多點(diǎn)定位及去耦合實(shí)驗(yàn)89-91
• 4.5. 本章小結(jié)91-92
• 第5章 結(jié)論與展望92-94
• 5.1. 結(jié)論92-93
• 5.2. 展望93-94
• 參考文獻(xiàn)94-97

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：二維宏微驅(qū)動(dòng)平臺(tái)及其去耦合技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：478671