基于壓電作動(dòng)器的振動(dòng)控制執(zhí)行裝置研究.pdf

1、研究機(jī)械振動(dòng)環(huán)境條件下的光束穩(wěn)定技術(shù)是車載移動(dòng)光學(xué)平臺(tái)的光機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的要求之一.該文對(duì)其壓電伺服機(jī)電裝置的設(shè)計(jì)理論、方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究.在壓電理論和機(jī)械振動(dòng)理論的基礎(chǔ)上,提出了一種基于壓電作動(dòng)器的控制執(zhí)行裝置.該裝置的設(shè)計(jì)原理是控制壓電作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)光學(xué)元件將多傳感器數(shù)據(jù)融合指令轉(zhuǎn)化為輸出的運(yùn)動(dòng)位移,從而使光束穩(wěn)定技術(shù)問題轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)跟蹤問題.該文主要研究了一種雙驅(qū)動(dòng)桿控制執(zhí)行線位移和角位移兩自由度的裝置,進(jìn)行了壓電桿作為驅(qū)動(dòng)器的

2、可行性分析,確立了采用順饋和反饋的復(fù)合控制方案,建立了執(zhí)行裝置系統(tǒng)二自由度的機(jī)電動(dòng)力學(xué)模型;并以某種壓電陶瓷材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)為例,利用MATLAB仿真軟件,基于復(fù)合控制策略的隨動(dòng)問題,進(jìn)行了階躍響應(yīng)和正弦響應(yīng)的具體仿真算例,并分析了該執(zhí)行裝置的工作范圍和工作頻率,指出了壓電執(zhí)行裝置的兩個(gè)限定因素.結(jié)果表明,該系統(tǒng)的機(jī)電動(dòng)力學(xué)模型合理,該裝置可有效地控制位移,具有精度高、快速性好、響應(yīng)頻帶寬的優(yōu)點(diǎn),并指出作動(dòng)位移與作動(dòng)力對(duì)裝置設(shè)計(jì)