空間分布壓電驅動的多自由度微定位工作臺位姿控制模型與實驗研究.pdf

1、微定位機構是指行程小(一般小于毫米級)、精度高(亞微米級、納米級)、靈敏度高的機構，它是精密機械和精密儀器的關鍵部件之一。它既可作為微進給和微調部件，也可作為工藝系統(tǒng)誤差的靜態(tài)和動態(tài)補償部件。許多高科技領域都需要微定位技術的支持，壓電微定位技術由于有諸多優(yōu)點，正成為近年國內外的研究熱點。 本文在深入分析研究了國內外微定位技術的基礎上，研究了一種空間分布壓電驅動的多自由度微定位新技術，完成了微定位工作臺定位原理研究，建立了微定位工

2、作臺位姿控制模型。采用空間并列分布式壓電驅動實現(xiàn)微定位工作臺的三維平移和三維旋轉。在四層平行平板間并列分布九個PZT微驅動器，每層的三個驅動器擺放在一個正三角形的三個頂點上。建立了九個PZT微驅動器伸縮量組合與最上層平板位置、姿態(tài)之間轉換的位姿控制模型，通過分別控制九個PZT微驅動器的單個伸縮量，實現(xiàn)載物臺(最上層平板)的六自由度微定位。 開展了PZT微驅動器特性的研究與實驗，提出了在本項目中減小PZT微驅動器自身誤差的方法。

3、 設計了空間分布壓電驅動的多自由度微定位實驗系統(tǒng)，將多路PZT微驅動器、電感傳感器、A/D轉換卡、計算機、D/A轉換卡、PZT驅動電源集成為定位控制實驗系統(tǒng)，采用VisualBasic6.0語言編寫了控制軟件，設計了實驗方案并進行了實驗研究。 對微定位系統(tǒng)進行了初步的誤差分析，提出了改進措施。 本文研究的空間分布壓電驅動的多自由度微定位新技術，從運動原理上消除了各運動方向間的干擾，從而達到將運動方向間的交叉耦合誤差