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文檔簡介
1、納米科學(xué)技術(shù)的重要性已成為世界性共識,成為世界關(guān)注的重要科技前沿。人們在對納米世界的認識與改造中,需要借助一系列的工具,其中微驅(qū)動器PZT的優(yōu)良性能已經(jīng)得到了廣泛的認可。但是由于它存在著遲滯、蠕變和非線性等不足,影響到納米級系統(tǒng)驅(qū)動的靜態(tài)和動態(tài)性能。在微定位與微驅(qū)動中使用PZT驅(qū)動器時,若采用傳統(tǒng)的基于驅(qū)動電壓的控制模型和控制方法必然存在重復(fù)定位精度差、非線性位移等缺點,使得基于壓電陶瓷驅(qū)動的定位與驅(qū)動系統(tǒng)成為一個復(fù)雜的非線性系統(tǒng),給系
2、統(tǒng)的控制帶來了困難,限制了壓電陶瓷的進一步應(yīng)用。因此本文針對微(納)環(huán)境下PZT驅(qū)動器由于其固有的非線性不足,研制一種能檢測PZT驅(qū)動力的傳感器,根據(jù)驅(qū)動器形變力的唯一性,通過基于力反饋控制方法解決PZT的非線性和遲滯效應(yīng),將力/電壓校正為線性模型,為PZT驅(qū)動器的實時線性化的控制提供一種簡單易行的方法。 本文是以國家自然科學(xué)基金重點項目“納米環(huán)境中機器人化操作的理論體系與實現(xiàn)方法”為研究背景,以中國科學(xué)院合肥智能機械研究所機器
3、人傳感器實驗室多年來在力傳感器和測力平臺的研究工作為基礎(chǔ),進行能獲取PZT實時驅(qū)動力信息傳感器的研制。 本文的主要研究內(nèi)容如下: 1.檢測PZT驅(qū)動力的傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計:根據(jù)PZT驅(qū)動器的剛度高,驅(qū)動力大,驅(qū)動位移小等特點,結(jié)合項目中驅(qū)動器的安裝方式,設(shè)計了一種基于對稱柔性鉸鏈框架式結(jié)構(gòu)的力檢測傳感器。通過理論計算,設(shè)計了傳感器的形狀及放大比,利用有限元法分析了該傳感器靜態(tài)和動態(tài)性能。 2.傳感器軟硬件系統(tǒng)設(shè)計:針
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