一种新型压电式偏摆平台的设计与性能测试

设计了一种基于新型复合柔性铰链的紧凑型压电式偏摆平台。针对该平台,提出一种 二级放大柔性驱动铰链机构,对其运动范围进行了解析求解和有限元分析;给出该压电偏摆平台的结构和工作原理,并测试了平台原型的偏摆角范围和固有频率;在偏摆角度标定的基础上开展了一系列开闭环实验,进行性能检验。实验结果表明:该偏摆平台的角度定位分辨力为1.5 μrad;基于闭环控制方法,对阶梯状阶跃信号进行定位的稳态峰峰值误差为4.2 μrad,处于稳态值±3 μrad之间,可以实现较好的定位效果;在准静态范围内对偏摆角的闭环定位控制比开环具有更好效果,闭环跟踪1 Hz三角波时的定位误差占满量程的1.9%,与开环误差25.0%相比具有明显下降。