三維并聯(lián)壓電微動平臺的研究.pdf

1、本論文研究的目的是設計一種基于并聯(lián)結構的三維微動平臺，該平臺具有較好的靜、動態(tài)特性且結構簡單，該平臺除了能實現(xiàn) x，y方向的直線平動外，還能實現(xiàn)繞z軸方向的旋轉運動。本論文主要研究的內容如下：
　　1)針對既定的目標，設計出滿足要求的柔性薄板，確定一種全新的微動平臺結構，并應用Proe軟件繪制出微動平臺的三維結構。基于直梁彎曲變形原理，進行柔性薄板力學模型分析；應用-歐拉方程運動原理設計出微動平臺的臺面相關尺寸，并計算出微動平臺最

2、大的固有頻率。
　　2)利用有限元分析軟件，對微動平臺進行靜、動態(tài)特性分析，有限元分析結果表明：設計的三維平臺的x、y方向的直線位移輸出分別最大可達到39μm和72μm，z方向的轉動可以達到5?，滿足設計要求；應用有限元分析軟件對微動平臺進行模態(tài)分析和諧響應分析，分析結果表明微動平臺的最大固有頻率達到3.10 kHz；使用Workbench軟件對平臺進行瞬態(tài)分析，結果表明微動平臺的響應時間為6 ms，能達到設計的預期效果。

3、　　3)完成微動平臺的實物加工，對微動平臺的進行位移特性實驗測試，通過施加電壓值從0 V遞增到150 V，再從150 V遞減到0 V，測試位移傳感器上檢測出的位移，實驗結果表明x方向上最大直線位移輸出為8μm位移耦合為1.1μm，y方向的最大直線位移輸出為11μm位移耦合為1.7μm，在y方向左右壓電陶瓷執(zhí)行器分別單獨驅動時，z向可獲得的轉動角度分別為3.45〞，3.37〞,造成實驗測試結果與有限元分析有些出入的主要原因是加工誤差所致。