精密定位技术研究

精密定位技术广泛应用于精密仪器、机械和机床、IC工艺制造、计算机外围设备.其特点是精度和分辨率高,台面尺寸从小到大,品种繁多,大多有自动化操作要求,需要集成许多高性能高品质机械零部件,高分辨力检测元器件,因此制作难度大,投资大.过去精密定位的精度和分辨率已从毫米量级过渡到了微米、从亚微米进入到了纳米量级.本文概述了获取高精度定位精度的支撑关键技术.介绍了基于宏微二级叠加方式的控制系统,研制的宏动工作台用精密滚珠丝杠螺母传动,由交流伺服驱动器驱动,配备反射式光栅检测元件,构成伺服反馈系统, 并对其实际误差曲线进行线性补偿之后,可将定位误差从76 μm降低到3 μm;再在宏动工作台面上安装高精度的微动载物台,由计算机进行宏微切换,从宏运动过渡到微运动方式,可实现大行程纳米量级精密定位.     

大口径强激光倍频系统精密调整架的研制

叙述了大口径高功率固体激光器,利用两块级联晶体的二阶非线性效应,对激光输出进行谐波转换,实现三次谐波输出的方法。介绍了实现倍频和混频过程所需的精密调整架的结构设计要点及其精度分析。研制的8套倍频器系统在同一台控制电源集中控制下,可获得高精度要求。     

利用补偿提高精密定位平台的定位精度

系统误差在较大程度上影响精密定位平台的定位精度,必须采取适当措施进行消除。反相补偿法可以大幅度消除系统误差的影响,是一种易行有效、花费较少的补偿手段。运用反相补偿法原理,从误差曲线中分离出系统误差并与其反相曲线叠加以消除系统误差的影响。给出了对精密定位平台宏动工作台和微动工作台进行补偿的具体实例,补偿后定位精度分别从17.4μm提高到1.3μm和从137.6 nm提高到22.2nm。理论分析和实验结果都表明,反相补偿法对于降低系统误差十分有效,但对于随机误差效果不佳。     

精密直线运动平台的振动测试与分析

精密直线运动平台在宏微双驱动纳米定位系统中作为宏动台,用于实现大行程工作范围,解析其全工作行程上的振动特征。是微动台实现二级补偿运动的基础．通过构建以Labview软件为核心的虚拟仪器振动测试系统,采用小波变换方法对平台全工作行程运动过程中的振动测试数据进行分析,并与傅里叶变换分析方法进行了比较．由分析结果可知。两种分析方法得出了一致的结论,但小波变换分析方法可得到平台各个精确位置上的振动特性数据．实验证明,将其作为确定控制参数的依据,能改善平台的运动控制性能．     

谐波齿轮传动误差频率特性分析

本文详细讨论了谐波齿轮传动误差各个频牢分量的产生机理。对传动误差的拍频现象进行了理论分析。通过实验作出了传动误差的功率谱图,验证了理论分析的正确性。     

纳米定位系统动态误差灰色模型补偿方法研究

对等步距多工位工作的纳米工作台,采用灰色模型能够同时对定位误差中的系统误差和随机误差进行动态补偿。讨论了提高灰色模型精度的方法,建立了改进背景值的等维新息GM(1,1)灰色预测模型。用5 μm步距定位误差进行了一步预测分析,结果表明该模型具有较高的预测精度;5 μm和3 μm步距的定位误差预测补偿实验表明,工作台的定位误差可以控制在40 nm以内。实验证明了灰色预测模型用于纳米定位系统动态补偿的有效性,且需要的建模数据很少、计算量小,适用于具有时变特征的精密定位系统。     

齿轮的误差及其单面和双面啮合综合误差测量法

本文从齿輪的測量和檢查的任务开始,系統地討論了齿輪誤差及其单項檢查和綜合檢查法,并对西德Schoppe & Faeser,厂生产的各种单面啮合和双面啮合檢查仪作了較为詳細的介紹。     

日本卫星的姿态控制技术

日本人造卫星发展概况自从1957年发射第一颗人造地球卫星以来,二十多年内,世界各国发射的各种空间飞行器已达二千多个,其中极大多数是人造地球卫星。     

压电式细小管道微机器人结构特点与运动分析

本文详细介绍压电式细小管道机器人的驱动方式、结构特点与运动分析.