新型惯性压电叠堆驱动机构及位移精度控制系统
发布时间：2022-01-15 15:25
惯性式压电驱动机构具有压电机构的结构紧凑,响应特性好,无电磁干扰,易于控制的特点,适用于高分辨率,大行程的工作场合,作为微小机械、精密机械的移动装置,在国内外受到广大研究人员的关注。本文提出通过改变驱动机构和接触面之间的摩擦系数,也就是控制驱动机构和支撑面之间的摩擦力的方法,形成新型惯性冲击式压电叠堆驱动机构的研究方案。分析了驱动机构的工作原理,设计、制作了可实现直线运动的惯性压电驱动机构结构,并作了相关的性能测试;同时为了提高惯性驱动机构的定位精度,设计了一套闭环反馈定位停止控制系统。主要内容如下:1.分析了压电驱动基础理论,对两种常用的压电驱动元件的性能特性进行了比较,测试了压电叠堆的动态特性,了解了压电叠堆的性能参数及影响因素,为新型惯性压电叠堆驱动机构的的设计提供了理论依据。2.对常规和新型惯性驱动机构进行了分析比较。针对新型惯性驱动原理,分析了接触面摩擦系数改变的基本原理。通过改变接触面摩擦系数的方法设计了一套新型惯性压电叠堆直线驱动机构。3.对所设计的新型惯性驱动机构作了相关的性能测试,进行了定电压和频率的方法,测试了驱动机构在改变接触足不同角度下的速度曲线;测试了直线驱动...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
提要
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 压电驱动技术的发展概况
1.2.1 压电驱动器的研究内容及特点
1.2.2 压电驱动器的主要应用领域
1.2.3 压电驱动器的国内外研究现状
1.3 压电式精密驱动器的分类及特点
1.4 本文的研究内容
第二章 压电材料与压电驱动基础理论
2.1 压电效应与压电材料
2.1.1 压电效应与逆压电效应
2.1.2 压电性能参数与压电方程
2.1.3 压电材料的发展
2.2 压电双晶片和压电叠堆
2.3 压电驱动技术
2.4 本章小结
第三章 新型惯性驱动机构运动原理及结构设计
3.1 常规和新型惯性驱动机构的分析比较
3.1.1 常规惯性驱动机构及其运动原理
3.1.2 新型惯性直线驱动机构的运动原理
3.2 新型压电叠堆驱动器的运动条件的分析
3.2.1 驱动元件的动态特性分析
3.2.2 使用对称电压波形激励实现惯性冲击运动的运动条件分析
3.2.3 接触面摩擦系数的改变
3.3 新型惯性压电叠堆直线驱动机构的结构设计及运动分析
3.4 本章小结
第四章 新型惯性驱动机构的试验研究
4.1 新型惯性直线驱动机构的参数
4.2 驱动电压信号的选取
4.3 测试系统的组成及测试方法
4.4 方波电压驱动时的机构性能测试
4.5 本章小节
第五章 基于LABVIEW 的驱动机构的闭环反馈控制系统的研究
5.1 LABVIEW 虚拟仪器
5.2 三种闭环反馈控制系统
5.2.1 使用GPIB 卡的闭环反馈控制系统
5.2.2 使用模拟卡的闭环反馈控制系统
5.2.3 使用NI 数据采集卡的闭环反馈控制系统
5.2.4 三种闭环反馈控制系统的比较与选择
5.3 闭环反馈定位停止控制系统
5.4 定位停止控制系统实验分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 研究展望
参考文献
摘要
ABSTRACT
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]微型管道机器人钹形压电复合驱动器的结构设计及优化[J]. 郭彤,李江雄,柯映林. 中国机械工程. 2005(18)
[2]压电直线驱动器[J]. 左建勇,颜国正,高志军,卢秋红. 压电与声光. 2005(03)
[3]压电型精密位移驱动器的研究进展[J]. 华顺明,程光明,阚君武,杨志刚. 压电与声光. 2004(03)
[4]压电驱动与控制技术的发展与应用[J]. 吴博达,鄂世举,杨志刚,程光明. 机械工程学报. 2003(10)
[5]管内移动微型机器人研究与发展现状[J]. 孙立宁,刘品宽,吴善强,刘涛. 光学精密工程. 2003(04)
[6]压电式移动机构的研究[J]. 程光明,杨志刚,曾平,陈西平,铃木胜义. 压电与声光. 2003(02)
[7]惯性式压电陶瓷驱动器的研究[J]. 刘华,颜国正,丁国清. 压电与声光. 2001(04)
[8]基于惯性-摩擦原理的PZT驱动四自由度微驱动器的研究[J]. 迟冬祥,颜国正,丁国清. 光学精密工程. 2001(02)
[9]蠕动式X-Y-θ微动工作台的设计实现[J]. 吴鹰飞,李勇,周兆英,刘钦彦. 中国机械工程. 2001(03)
[10]典型柔性铰链的结构参数对其刚度性能影响的研究[J]. 王纪武,陈恳,李嘉. 机器人. 2001(01)
博士论文
[1]双指微动操作器开发与研究[D]. 刘德忠.北京工业大学 2002
本文编号：3590859
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
提要
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 压电驱动技术的发展概况
1.2.1 压电驱动器的研究内容及特点
1.2.2 压电驱动器的主要应用领域
1.2.3 压电驱动器的国内外研究现状
1.3 压电式精密驱动器的分类及特点
1.4 本文的研究内容
第二章 压电材料与压电驱动基础理论
2.1 压电效应与压电材料
2.1.1 压电效应与逆压电效应
2.1.2 压电性能参数与压电方程
2.1.3 压电材料的发展
2.2 压电双晶片和压电叠堆
2.3 压电驱动技术
2.4 本章小结
第三章 新型惯性驱动机构运动原理及结构设计
3.1 常规和新型惯性驱动机构的分析比较
3.1.1 常规惯性驱动机构及其运动原理
3.1.2 新型惯性直线驱动机构的运动原理
3.2 新型压电叠堆驱动器的运动条件的分析
3.2.1 驱动元件的动态特性分析
3.2.2 使用对称电压波形激励实现惯性冲击运动的运动条件分析
3.2.3 接触面摩擦系数的改变
3.3 新型惯性压电叠堆直线驱动机构的结构设计及运动分析
3.4 本章小结
第四章 新型惯性驱动机构的试验研究
4.1 新型惯性直线驱动机构的参数
4.2 驱动电压信号的选取
4.3 测试系统的组成及测试方法
4.4 方波电压驱动时的机构性能测试
4.5 本章小节
第五章 基于LABVIEW 的驱动机构的闭环反馈控制系统的研究
5.1 LABVIEW 虚拟仪器
5.2 三种闭环反馈控制系统
5.2.1 使用GPIB 卡的闭环反馈控制系统
5.2.2 使用模拟卡的闭环反馈控制系统
5.2.3 使用NI 数据采集卡的闭环反馈控制系统
5.2.4 三种闭环反馈控制系统的比较与选择
5.3 闭环反馈定位停止控制系统
5.4 定位停止控制系统实验分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 研究展望
参考文献
摘要
ABSTRACT
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]微型管道机器人钹形压电复合驱动器的结构设计及优化[J]. 郭彤,李江雄,柯映林. 中国机械工程. 2005(18)
[2]压电直线驱动器[J]. 左建勇,颜国正,高志军,卢秋红. 压电与声光. 2005(03)
[3]压电型精密位移驱动器的研究进展[J]. 华顺明,程光明,阚君武,杨志刚. 压电与声光. 2004(03)
[4]压电驱动与控制技术的发展与应用[J]. 吴博达,鄂世举,杨志刚,程光明. 机械工程学报. 2003(10)
[5]管内移动微型机器人研究与发展现状[J]. 孙立宁,刘品宽,吴善强,刘涛. 光学精密工程. 2003(04)
[6]压电式移动机构的研究[J]. 程光明,杨志刚,曾平,陈西平,铃木胜义. 压电与声光. 2003(02)
[7]惯性式压电陶瓷驱动器的研究[J]. 刘华,颜国正,丁国清. 压电与声光. 2001(04)
[8]基于惯性-摩擦原理的PZT驱动四自由度微驱动器的研究[J]. 迟冬祥,颜国正,丁国清. 光学精密工程. 2001(02)
[9]蠕动式X-Y-θ微动工作台的设计实现[J]. 吴鹰飞,李勇,周兆英,刘钦彦. 中国机械工程. 2001(03)
[10]典型柔性铰链的结构参数对其刚度性能影响的研究[J]. 王纪武,陈恳,李嘉. 机器人. 2001(01)
博士论文
[1]双指微动操作器开发与研究[D]. 刘德忠.北京工业大学 2002
本文编号：3590859
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3590859.html
