二維宏微驅動平臺及其去耦合技術研究.pdf

1、近幾年來，隨著科學技術和工業(yè)的不斷發(fā)展，生物工程、軍事工程、精密光學工程和精密機械工程等領域對具有大運動范圍和高精密定位精度的運動機構有著越來越迫切的需求。宏微雙重驅動技術是滿足大行程高精度定位的一種有效手段。將宏驅動與微驅動結合起來，能保證整個系統(tǒng)在大行程運動的前提下實現高精密定位的要求。因此，開展該領域的關鍵技術研究具有重大而深遠的意義。
　　基于上述研究背景和意義，本課題構建了二維宏微雙驅動大行程高精密平臺:直線電機宏驅動平

2、臺實現大行程的運動，高精密光柵尺測量并反饋其實際位移，柔性鉸鏈微驅動平臺補償其位移誤差，提高系統(tǒng)的定位精度。
　　第一章介紹了宏微雙驅動技術的研究背景和意義，然后闡述了國內外對減耦微驅動平臺的設計研究及宏微平臺之間去耦合技術的研究。
　　第二章給出了微驅動平臺的總體設計方案，對系統(tǒng)的剛度、頻率、放大倍數、耦合度等重要參數進行計算和仿真分析，設計了一個具有大放大倍數和低耦合位移的二維驅微動平臺并進行線切割加工。
　　第三

3、章首先構建了微驅動平臺系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進行開環(huán)測試，分析了其開環(huán)性能。然后通過系統(tǒng)辨識建立微驅動平臺的理論模型，初步設計系統(tǒng)的PID控制器。最后對構建的系統(tǒng)進行PID閉環(huán)控制實驗，測試閉環(huán)條件下系統(tǒng)的線性度、位移分辨率和耦合位移。
　　第四章測試了直線電機平臺的定位性能，結合微驅動平臺的運動行程，提出了多點定位的控制流程。開展了宏微雙驅動平臺多點定位及去耦合實驗，驗證了采用改進后的宏微驅動控制流程以及雙半閉環(huán)控制策略，能使整個系統(tǒng)實