一种宏微双重驱动精密定位机构的建模与控制

提出一种宏微双重驱动精密定位机构,采用高性能直线电机直接驱动宏动平台,实现系统大行程微米级精度定位;安装在宏动平台上的压电陶瓷驱动微动平台,实现纳米级的分辨率和定位精度,以高频响动态补偿系统的定位误差;采用精密光栅尺反馈微动平台输出端的位置信号,实现定位机构的全闭环反馈控制。在分别建立宏动、微动、宏微机构模型的基础上,提出复合型宏动控制和模糊自校正PID微动控制的宏微控制策略。实验研究表明:系统的动态和稳态性能良好,该定位机构的最大工作行程100 mm,稳定时间小于40 ms,重复定位精度10 nm。     

高精度压电陶瓷微位移驱动电源

在分析了微量进给驱动器执行元件特性的基础上，设计了一种驱动器电源。该电源采用开关式工作原理。实验表明可作为高精度微位移器的驱动电源。     

超精密加工机床的微位移驱动器

介绍了一种新型的微位移驱动器,阐述了其原理,结构,特点以及在超精密车削加工中的应用。     

超精密无偏转弹性变形微位移机构设计

在普通横向弹性变形微位移机构基础上，通过另一弹性杆改变了为产生微位移所加力的方式，改变了位移输入和输出点的位置，保证了微位移输出点无偏转，提高了刚度，减小了相间干扰。采用的施力方式有固定铰支座型和固定端型两种，其中固定端型效果较好。这两种机构与其他驱动系统配合，可以达到超精密的分辨率和精度。     

精密宏微驱动技术的发展研究

为系统分析宏微驱动技术研究现状,分别完成了宏微驱动技术中4种常用的宏驱动系统驱动方式及2种常用的微驱动系统驱动器研究现状分析;在总结宏微驱动技术发展现状的基础上分析了该技术发展过程中存在回转运动研究滞后于直线运动研究、宏微驱动系统体积大且结构复杂、系统控制滞后于结构设计、研究成果转化严重滞后于技术研究等问题;为解决该技术发展过程中存在的问题提出了相应的解决方法。     

压电陶瓷微位移机构系统精密驱动电源的研究

本文介绍了压电陶瓷的微位移机构系统。并对机构系统的精密驱动电源进行了深入的研究、提出了一种新型的微机控制的开关式精密驱动电源。该电源克服了传统的串联型晶体管稳压电源功耗大、效率低和散热性差等缺点、实现了输入电压为０～５Ｖ时、输出电压在０～３００Ｖ范围内连续可调．具有５０ｍＶ的高分辨率和较为理想的静特性、其线性相关系数为０．９９９８，纹波电压小于±１０ｍＶ，电源在３．８ＫＨｚ范围内频响特性很好。     

超磁致伸缩微位移驱动系统的研究

超磁致伸缩材料是近年来发展起来的一种新型功能材料,具有在室温下应变量大,能量密度高,机电耦合系数大等特性。文章分析了超磁致伸缩材料的驱动原理,介绍了超磁致伸缩微位移驱动系统的组成及工作原理。并对该系统的伸长量,微位移精度等性能指标进行了实验研究。     

压电双晶片型微位移放大机构研究

介绍了以压电双晶片作为驱动元件,由三角放大机理构造的柔性铰链机构作为位移输出的微位移放大机构.通过理论计算、建模等对微位移放大机构进行设计,制作了微位移放大机构的样机,并进行了试验.对得到的测试数据进行分析,研究结果表明,采用压电材料作为精密设备的驱动元件性能良好,所研制压电双晶片型微位移放大机构原理,可推广应用到其他...     

宏微直线压电电机微驱动机构设计与分析

为了解决宏微驱动直线压电电机微驱动位移较小、对宏动定位误差的补偿能力不足的问题,提出一种宏微驱动钹型直线压电电机。采用钹型复合压电叠堆为驱动单元替换压电陶瓷片组成的压电叠堆,实现轴向位移的一次放大,通过弹性拨齿的柔性铰链结构将钹型压电叠堆输出的微位移二次放大。该电机可在特定的驱动频率、工作电压和相位差下实现振子振动模态下的超声驱动,也可以通过微位移放大机构实现静态变形的微驱动(蠕动)。建立了该直线压电电机的三维有限元模型,利用有限元软件分别对弹性拨齿、钹型压电叠堆和复合振子进行静力学分析和静态优化设计。有限元仿真表明:基于柔性铰链结构的弹性拨齿经过优化后,最小刚度小于钹型压电叠堆的最小刚度;在相同条件下,优化后钹型压电叠堆沿轴向方向的静态变形量比由压电陶瓷片组成的压电叠堆的静态变形量提高了8.45倍;采用基于柔性铰链结构的弹性拨齿和钹型压电叠堆组成的复合振子的拨齿质点沿水平方向的静态位移量比优化前提高了12.1%,大幅提高了微驱动对宏动定位误差的补偿能力,为压电电机微驱动的结构设计及优化提供依据。     

用于二维精密定位工作台的微位移机构设计

微位移技术是精密机械与仪器的关键技术之一.本文介绍精密定位系统中的典型微位移机构,分析常用机构的特点及存在问题,并以平行板柔性铰链为基础,通过对其结构的优化,设计应用于扫描探针系统的二维定位工作台,并利用有限元方法对该工作台静态特性进行了仿真分析.     

双工件台宏微交接系统设计及实验

为了减少光刻机双工件台换台的时间,保证宏动系统与微动台的可靠连接,设计了一种双工件台快速宏微交接系统。基于柔性杠杆机构设计系统的快速抓卡装置以保证结构的紧凑性,并对其锁紧力进行了分析;设计的抓卡装置中的柔性机构包括柔性杠杆及下夹板回复单元,采用有限元方法对其进行了分析。设计了快速抓卡装置的充放气回路;为了保证抓卡装置锁紧时的速度和安全性,气动系统可实现抓卡装置锁紧的3个动态过程,从而完成抓紧装置的缓冲锁紧。最后,搭建了抓卡装置下夹板运动测量实验平台和锁紧力测量实验平台。实验结果表明:抓卡装置下夹板的运动行程大于2 mm,能够保证宏动系统和微动台交接过程的安全性。抓卡装置的开启时间为350 ms,快速缓冲锁紧时间为850ms,可承载的X向驱动力大于700N。该系统满足双工件台工作及换台过程对可靠性和快速性的要求。     

超精密环抛机控制系统设计

针对激光晶体材料的高精度和高表面质量加工要求,超精密环抛机采用“工控机—运动控制卡—驱动器—电动机”的总体控制方案。结合研华API通用运动架构,在LabVIEW环境下设计并开发了超精密环抛机控制系统。经调试验证,主轴抛光盘速度波动范围小于1%,工件进给单元速度波动范围小于5%,启动平稳且无超调现象,可满足对激光晶体的环形抛光加工。     

数控机床进给速度控制分析

分析了数控机床的进给速度控制方式及具体控制方法,得出数控机床进给速度控制是按工艺要求加工出合格零件的必要手段。     

数控机床齿轮传动系统的噪声分析

分析数控机床齿轮传动系统产生噪声的原因，并提出改善措施。     

基于PWM的按摩机传动智能控制系统设计

对按摩机转速及按摩方式控制系统进行研究设计。基于直流电机PWM调制控制技术及单片机微处理器控制技术提出总体设计方案,利用汇编语言编写程序实现按键控制,让按摩机工作在人体感觉最舒适的按摩方式和振动速度上,利用蜂鸣器报警和提示按摩完成,采用指示灯显示按摩机当前的工作状态,利用LED数码管显示按摩机当前转速。设计实现了人机交互与按摩功能。该系统能够满足舒适按摩要求,性能运行稳定、结构简单实用、性价比高。     

超精密车床进给伺服系统的复合控制设计

超精密车床在非球曲面以及超光滑表面的加工中具有广泛应用.将超精密车床进给系统设计成为具有电流环、速度环和位置环的三环伺服系统结构,并根据实际伺服特性,在位置环上设计了具有速度/加速度前馈补偿的半闭环复合控制策略.通过实验数据的比较,显著提高了进给伺服系统的控制精度,减少了跟踪误差.     

基于ControlLogix控制平台的数控机床进给伺服系统

利用ControlLogix控制平台完成了数控机床进给伺服系统的硬件设计、软件设计以及通讯与组态,由于采用位置自适应PI控制,解决了常规PI控制各个参数无法兼顾的问题,改善了系统的动态性能,提高了系统的定位精度。     

珩磨机床油石进给控制系统的研究与设计

基于珩磨工艺原理和珩磨机床油石进给方式,研究和设计珩磨机床油石进给控制系统,实现对油石进给的有效控制,获得高效优质的珩磨加工结果。阐述以S7-300型可编程控制器(PLC)为主控系统,以伺服电动机为执行机构的架构进行珩磨机油石进给系统电气控制的研究和设计。     

基于模式识别的压电精密驱动与控制系统

提出了基于图像识别技术的精密驱动与控制系统,以及将驱动系统分为步进电机丝杠的宏驱动系统和压电驱动器的精密驱动系统,并将两者有机地结合成完整宏/微的驱动系统。并且提出了基于计算机视觉技术与串口通信技术相结合的控制系统。这个精密驱动与控制系统的微操作平台连接上不同的机械执行机构就可以用于不同的精密加工和制造系统中。     

电动钻机电气控制系统故障排除浅述

结合现场多年的工作经验及在实际工作中的一些想法，概括出电动钻机电气控制系统故障排除的一些基本的指导性意见。对现场工作人员具有一定的指导作用。