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文檔簡(jiǎn)介
1、本文研究了一種單層結(jié)構(gòu)的六自由度微位移工作臺(tái),在兩層平板間均勻分布多個(gè)壓電陶瓷微驅(qū)動(dòng)器,通過(guò)并行驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)微位移工作臺(tái)六自由度的位姿變化。
本文的主要的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
?。?)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。提出了一種六自由度微位移工作臺(tái)的單層結(jié)構(gòu)。采用八個(gè)PZT微驅(qū)動(dòng)器均勻分布在兩層平板間,分析了其微定位原理,得到了工作臺(tái)位姿與各驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)量之間的關(guān)系,建立了位姿控制模型,并完成了工作臺(tái)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
(2)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
2、。為進(jìn)一步簡(jiǎn)化模型,基于經(jīng)典的Stewart結(jié)構(gòu)形式,采用六個(gè)PZT微驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)六自由度的驅(qū)動(dòng)。分析過(guò)程同(1),得到了優(yōu)化后工作臺(tái)的位姿控制模型,完成了其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),并討論分析了六自由度的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
?。?)驗(yàn)證位姿控制模型。首先用MATLAB軟件擬合出壓電陶瓷的電壓-位移曲線,根據(jù)位姿控制模型,進(jìn)而得到微位移工作臺(tái)位姿變化與對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電壓之間關(guān)系,選取目標(biāo)位姿,計(jì)算得到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓;然后用ANSYS軟件進(jìn)行仿真,按著上
3、述驅(qū)動(dòng)電壓一一加載在實(shí)體模型上,得到的仿真位移值與目標(biāo)位移值進(jìn)行比較,分析驗(yàn)證了微位移工作臺(tái)定位原理與控制模型的正確性及其方案的可行性。
?。?)微位移工作臺(tái)控制系統(tǒng)的研究。通過(guò)對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)特性的分析,提出了前饋控制和積分分離的PID反饋控制相結(jié)合的復(fù)合控制系統(tǒng),并分析了反饋信號(hào)的采集方法;最后給出了多通道壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì),對(duì)其核心部分——放大電路進(jìn)行了電路圖繪制,并完成了實(shí)物圖的制作。
?。?)微位移工作臺(tái)的實(shí)
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