二維宏微驅(qū)動平臺及其去耦合技術(shù)研究.pdf

1、近幾年來，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)動范圍和高精密定位精度的運(yùn)動機(jī)構(gòu)有著越來越迫切的需求。宏微雙重驅(qū)動技術(shù)是滿足大行程高精度定位的一種有效手段。將宏驅(qū)動與微驅(qū)動結(jié)合起來，能保證整個系統(tǒng)在大行程運(yùn)動的前提下實(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)動大行程高精密平臺:直線電機(jī)宏驅(qū)動平

2、臺實(shí)現(xiàn)大行程的運(yùn)動，高精密光柵尺測量并反饋其實(shí)際位移，柔性鉸鏈微驅(qū)動平臺補(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)動技術(shù)的研究背景和意義，然后闡述了國內(nèi)外對減耦微驅(qū)動平臺的設(shè)計研究及宏微平臺之間去耦合技術(shù)的研究。
　　第二章給出了微驅(qū)動平臺的總體設(shè)計方案，對系統(tǒng)的剛度、頻率、放大倍數(shù)、耦合度等重要參數(shù)進(jìn)行計算和仿真分析，設(shè)計了一個具有大放大倍數(shù)和低耦合位移的二維驅(qū)微動平臺并進(jìn)行線切割加工。
　　第三

3、章首先構(gòu)建了微驅(qū)動平臺系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進(jìn)行開環(huán)測試，分析了其開環(huán)性能。然后通過系統(tǒng)辨識建立微驅(qū)動平臺的理論模型，初步設(shè)計系統(tǒng)的PID控制器。最后對構(gòu)建的系統(tǒng)進(jìn)行PID閉環(huán)控制實(shí)驗，測試閉環(huán)條件下系統(tǒng)的線性度、位移分辨率和耦合位移。
　　第四章測試了直線電機(jī)平臺的定位性能，結(jié)合微驅(qū)動平臺的運(yùn)動行程，提出了多點(diǎn)定位的控制流程。開展了宏微雙驅(qū)動平臺多點(diǎn)定位及去耦合實(shí)驗，驗證了采用改進(jìn)后的宏微驅(qū)動控制流程以及雙半閉環(huán)控制策略，能使整個系統(tǒng)實(shí)