資源描述：
《微透鏡陣列快刀伺服加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、密級(jí)：非密中圖分類號(hào)：TP23碩士學(xué)位論文微透鏡陣列快刀伺服加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制研究學(xué)位類型:學(xué)術(shù)型學(xué)位學(xué)科(專業(yè)學(xué)位類別):機(jī)械工程作者姓名:丁煥琪導(dǎo)師姓名及職稱:羅善明教授實(shí)踐導(dǎo)師姓名及職稱:學(xué)院名稱:機(jī)電工程學(xué)院論文提交日期:2015年5月24日微透鏡陣列快刀伺服加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制研究學(xué)位類型:學(xué)術(shù)型學(xué)位學(xué)科(專業(yè)學(xué)位類別):機(jī)械工程作者姓名:丁煥琪作者學(xué)號(hào):12010301010導(dǎo)師姓名及職稱:羅善明教授實(shí)踐導(dǎo)師姓名及職稱:學(xué)院名稱:機(jī)電工程學(xué)院論文提交日期:2015年5月24日學(xué)位授予單位:湖南科技大學(xué)StudyonDe
2、signandControloftheFastToolServoforFabricatingMicrolensarraysTypeofDegree：AcademicTypeDegreeMechanicalEngineeringDiscipline(TypeofProfessionalDegree)：Candidate：DingHuanqiStudentNumber：12010301010SupervisorandProfessionalTitle：LuoShanmingProf.PracticeMentorandProfessi
3、onalTitle：School：CollegeofMechanicalandElectricalEngineeringDate：May.24.2015University：HunanUniversityofScienceandTechnology學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承
4、擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名:日期：年月日導(dǎo)師簽名:日期：年月日摘要微透鏡陣列是指由一系列尺寸在微米級(jí)的透鏡按一定的方式排列而成的一類光學(xué)元件。近年發(fā)展起來(lái)的快刀伺服加工技術(shù)，具有加工精度高、速度快等優(yōu)勢(shì)。不僅可
5、以直接制作微透鏡陣列，而且可以制作微透鏡陣列模芯，因此，快刀伺服加工微透鏡陣列技術(shù)就成為制作微透鏡陣列的關(guān)鍵技術(shù)。論文以典型的球面微透鏡陣列的快刀伺服加工為研究對(duì)象，研制一種采用音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)的快刀伺服車削加工系統(tǒng)，規(guī)劃微透鏡陣列快刀伺服加工刀具路徑，搭建控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)穩(wěn)定性高、跟蹤性能好的基于干擾觀測(cè)器的離散滑?？刂破鳌Ｕ撐乃龅墓ぷ魅缦拢?1)快刀伺服加工平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及部件選型。設(shè)計(jì)快刀伺服加工平臺(tái)及隔振系統(tǒng)，設(shè)計(jì)“氣浮軸承+無(wú)框電機(jī)”和“直線電機(jī)+氣浮導(dǎo)軌”分別為主軸運(yùn)動(dòng)和X/Z直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式；選用行程大、精度高的
6、音圈電機(jī)作為快刀伺服裝置的驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為“音圈電機(jī)+氣浮導(dǎo)軌”的高頻、高速運(yùn)動(dòng)形式。(2)規(guī)劃并優(yōu)化快刀伺服加工微透鏡陣列刀具加工路徑。闡述刀具加工路徑規(guī)劃流程，計(jì)算刀具加工路徑；分析微透鏡陣列快刀伺服加工刀具路徑中的過(guò)渡區(qū)域分布規(guī)律及其對(duì)工件輪廓尺寸精度的影響；提出了一種過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的刀具加工路徑優(yōu)化方法，并采用軟件對(duì)工件加工形貌進(jìn)行仿真分析。(3)控制系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)及相應(yīng)硬件選型。采用下位機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器配合上位機(jī)工控機(jī)的控制形式；選用UMAC控制器作為控制系統(tǒng)的核心，設(shè)計(jì)閉環(huán)控制系統(tǒng)并選定元件型號(hào)；針對(duì)微透鏡陣列加工系統(tǒng)，采用微
7、軟基礎(chǔ)類庫(kù)(MFC)完成上位機(jī)人機(jī)界面、路徑規(guī)劃、在線指令等模塊的設(shè)計(jì)。(4)快刀伺服裝置數(shù)學(xué)模型的建立及控制器的設(shè)計(jì)。在分析快刀伺服裝置電壓平衡和力平衡的基礎(chǔ)上，建立電壓與位移傳遞函數(shù)；采用MATLAB軟件，設(shè)計(jì)離散PID控制器，采用基于干擾觀測(cè)器的離散滑?？刂品椒?，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制器。在空載和不同負(fù)載情況下，分析運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的位置跟蹤誤差、超調(diào)、欠調(diào)以及振蕩等現(xiàn)象。分析結(jié)果表明，基于干擾觀測(cè)器的離散滑?？刂破?，在位置跟蹤性能和抗干擾性能中表現(xiàn)較好，更適合用于快刀伺服裝置的控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：快刀伺服;微透鏡陣列;滑?？刂?路徑規(guī)劃-
8、i-ABSTRACTThemicrolensarraythatisakindofopticalelementswhicharecomposedbyaseriesofmicrolenswhatarearrangedinacertainorder.Thefastto
