空間分布?jí)弘婒?qū)動(dòng)的多自由度微定位工作臺(tái)位姿控制模型與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、微定位機(jī)構(gòu)是指行程小(一般小于毫米級(jí))、精度高(亞微米級(jí)、納米級(jí))、靈敏度高的機(jī)構(gòu)，它是精密機(jī)械和精密儀器的關(guān)鍵部件之一。它既可作為微進(jìn)給和微調(diào)部件，也可作為工藝系統(tǒng)誤差的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部件。許多高科技領(lǐng)域都需要微定位技術(shù)的支持，壓電微定位技術(shù)由于有諸多優(yōu)點(diǎn)，正成為近年國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。 本文在深入分析研究了國(guó)內(nèi)外微定位技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究了一種空間分布?jí)弘婒?qū)動(dòng)的多自由度微定位新技術(shù)，完成了微定位工作臺(tái)定位原理研究，建立了微定位工

2、作臺(tái)位姿控制模型。采用空間并列分布式壓電驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)微定位工作臺(tái)的三維平移和三維旋轉(zhuǎn)。在四層平行平板間并列分布九個(gè)PZT微驅(qū)動(dòng)器，每層的三個(gè)驅(qū)動(dòng)器擺放在一個(gè)正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上。建立了九個(gè)PZT微驅(qū)動(dòng)器伸縮量組合與最上層平板位置、姿態(tài)之間轉(zhuǎn)換的位姿控制模型，通過(guò)分別控制九個(gè)PZT微驅(qū)動(dòng)器的單個(gè)伸縮量，實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)(最上層平板)的六自由度微定位。 開(kāi)展了PZT微驅(qū)動(dòng)器特性的研究與實(shí)驗(yàn)，提出了在本項(xiàng)目中減小PZT微驅(qū)動(dòng)器自身誤差的方法。

3、 設(shè)計(jì)了空間分布?jí)弘婒?qū)動(dòng)的多自由度微定位實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將多路PZT微驅(qū)動(dòng)器、電感傳感器、A/D轉(zhuǎn)換卡、計(jì)算機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換卡、PZT驅(qū)動(dòng)電源集成為定位控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采用VisualBasic6.0語(yǔ)言編寫(xiě)了控制軟件，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 對(duì)微定位系統(tǒng)進(jìn)行了初步的誤差分析，提出了改進(jìn)措施。 本文研究的空間分布?jí)弘婒?qū)動(dòng)的多自由度微定位新技術(shù)，從運(yùn)動(dòng)原理上消除了各運(yùn)動(dòng)方向間的干擾，從而達(dá)到將運(yùn)動(dòng)方向間的交叉耦合誤差