微定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制方法研究.pdf

1、微定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制方法研究微定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制方法研究TheMechanicalDesignControlMethodologyofa2DOFPrecisionPositioningPlatfm學(xué)科專業(yè)：機(jī)械工程研究生：李曉辰指導(dǎo)教師：張大衛(wèi)教授天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二零一三年十二月摘要摘要微定位平臺(tái)在精密制造及微操作等領(lǐng)域具有極其重要的理論研究?jī)r(jià)值與實(shí)際應(yīng)用意義，本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金課題，對(duì)微定位平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制器設(shè)計(jì)作了

2、比較深入的研究，將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行結(jié)合，主要完成了以下的相關(guān)工作：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，本文設(shè)計(jì)了一種完全解耦的二維微定位平臺(tái)。微定位平臺(tái)會(huì)發(fā)生不同方向之間的耦合運(yùn)動(dòng)，從而嚴(yán)重影響定位平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)精度。本文將幾種不同的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析與對(duì)比，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種基于雙平行導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的二維微定位平臺(tái)，同時(shí)結(jié)合仿真軟件對(duì)該平臺(tái)的模態(tài)特性進(jìn)行有限元分析，采用模態(tài)分析設(shè)備與動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)該平臺(tái)的模態(tài)特性、剛度特性、附加質(zhì)量影響特性以及耦合特性進(jìn)行

3、了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)并且得到相應(yīng)的結(jié)論。在控制器設(shè)計(jì)方面，本文設(shè)計(jì)了模糊滑?？刂破?。傳統(tǒng)的滑?？刂品椒ㄓ捎谇袚Q開(kāi)關(guān)的不連續(xù)性會(huì)產(chǎn)生震蕩現(xiàn)象，影響定位平臺(tái)的控制精度。本文將模糊控制方法與滑?？刂品椒ㄏ嘟Y(jié)合，采用模糊控制器柔化控制信號(hào)從而在一定程度上減小震蕩現(xiàn)象的發(fā)生，既保證了滑?？刂频聂敯粜?，同時(shí)也在一定程度上減小了震蕩現(xiàn)象，有效地結(jié)合了兩種控制器的優(yōu)點(diǎn)，提高控制精度，并通過(guò)Simulink對(duì)控制器進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)。在完成控制器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，采用d