縱彎復(fù)合型步進(jìn)式直線壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)研究.pdf

縱彎復(fù)合型步進(jìn)式直線壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)研究.pdf

ID:35009183

大?。?.16 MB

頁(yè)數(shù):72頁(yè)

時(shí)間:2019-03-16

縱彎復(fù)合型步進(jìn)式直線壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)研究.pdf_第1頁(yè)
縱彎復(fù)合型步進(jìn)式直線壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)研究.pdf_第2頁(yè)
縱彎復(fù)合型步進(jìn)式直線壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)研究.pdf_第3頁(yè)
縱彎復(fù)合型步進(jìn)式直線壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)研究.pdf_第4頁(yè)
縱彎復(fù)合型步進(jìn)式直線壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)研究.pdf_第5頁(yè)
資源描述:

《縱彎復(fù)合型步進(jìn)式直線壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)研究.pdf》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、碩士學(xué)位論文縱彎復(fù)合型步進(jìn)式直線壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)研究RESEARCHONALONGITUDINAL-BENDINGHYBRIDSTEPPINGPIEZOELECTRICACTUATORANDITSCONTROLSYSTEM沈強(qiáng)強(qiáng)哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào):TP211學(xué)校代碼:10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào):681.5密級(jí):公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文縱彎復(fù)合型步進(jìn)式直線壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)研究碩士研究生:沈強(qiáng)強(qiáng)導(dǎo)師:劉英想教授申請(qǐng)學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科:機(jī)械電子工程所在單位:機(jī)電工程學(xué)院答辯日期:2018年6月授予

2、學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TP211U.D.C:681.5DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONALONGITUDINAL-BENDINGHYBRIDSTEPPINGPIEZOELECTRICACTUATORANDITSCONTROLSYSTEMCandidate:ShenQiangqiangSupervisor:Prof.LiuYingxiangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngine

3、eringSpeciality:MechatronicsEngineeringAffiliation:SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要相比與傳統(tǒng)電磁電機(jī),壓電驅(qū)動(dòng)器可以以更小的體積實(shí)現(xiàn)快速精密定位,且其工作特性在電磁干擾環(huán)境中不會(huì)改變,這些優(yōu)勢(shì)使得壓電驅(qū)動(dòng)器獲得精密驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的青睞,獲得了較為廣泛地應(yīng)用

4、。近些年,隨著精密驅(qū)動(dòng)裝備的要求不斷提升,壓電驅(qū)動(dòng)器的研究也在不斷深入。目前,壓電驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)重點(diǎn)研究方向是實(shí)現(xiàn)大行程納米定位,壓電驅(qū)動(dòng)器的本體結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器電源以及控制方法會(huì)影響到驅(qū)動(dòng)器的定位精度。因此,對(duì)于壓電驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)的研究具有重要意義。首先,本文提出了一種新型的步進(jìn)式壓電驅(qū)動(dòng)器,該壓電驅(qū)動(dòng)器主要由兩個(gè)縱彎復(fù)合型換能器和一個(gè)動(dòng)子組成?;趬弘婒?qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu),詳細(xì)地分析了其驅(qū)動(dòng)原理,確定利用換能器的縱向運(yùn)動(dòng)對(duì)動(dòng)子進(jìn)行箝位,而彎曲運(yùn)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)子直線運(yùn)動(dòng);分析了兩個(gè)換能器運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的四路激勵(lì)信號(hào),確定通過(guò)改變四路

5、激勵(lì)信號(hào)之間的相位差可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向的控制。建立了換能器的參數(shù)化有限元模型,對(duì)換能器進(jìn)行模態(tài)仿真和靜力學(xué)仿真,優(yōu)化并確立了換能器的結(jié)構(gòu)參數(shù),并進(jìn)一步驗(yàn)證了壓電驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)原理。為了測(cè)試壓電驅(qū)動(dòng)器的特性,制作了壓電驅(qū)動(dòng)器樣機(jī)。其次,針對(duì)本文所提出的步進(jìn)式壓電驅(qū)動(dòng)器,研制了一款驅(qū)動(dòng)電源。該電源主要包括直流穩(wěn)壓電路和線性放大電路兩部分,分別對(duì)直流穩(wěn)壓電路和線性放大電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真,制作了電路板和電源實(shí)物,并對(duì)電源進(jìn)行了性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明:該電源能夠穩(wěn)定輸出四路幅值、頻率和相位獨(dú)立可調(diào)的信號(hào),其幅值、頻率和相位差范圍

6、分別為-200V~+200V、0~1kHz和-π~+π;該電源輸出電壓紋波小于200mV,此外,當(dāng)電源輸入電壓小于9V時(shí),其線性度小于0.5%。再次,為了測(cè)試壓電驅(qū)動(dòng)器輸出特性以及實(shí)現(xiàn)壓電驅(qū)動(dòng)器的閉環(huán)控制運(yùn)動(dòng),搭建了控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。其中,硬件主要是上下位機(jī)、PCI1716數(shù)據(jù)采集卡、PCI1721數(shù)據(jù)采集卡、位移傳感器、電源以及壓電驅(qū)動(dòng)器;而軟件部分,設(shè)置了上下位機(jī)的通信方式,制作了U盤(pán)啟動(dòng)的DOS系統(tǒng)盤(pán),編寫(xiě)了PCI1716和PCI1721的驅(qū)動(dòng)程序,在MATLABSimulinkReal-T

7、ime平臺(tái)上編寫(xiě)了開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制程序。最后,在前述工作基礎(chǔ)上,對(duì)換能器輸出特性進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果指出該換能器具有較好的位移重復(fù)性,進(jìn)一步驗(yàn)證了壓電驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)原理。對(duì)-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文壓電驅(qū)動(dòng)器輸出特性進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明:該壓電驅(qū)動(dòng)器在大行程下的分辨力可以達(dá)到30nm;當(dāng)激勵(lì)信號(hào)頻率為60Hz時(shí),其速度達(dá)到最大,速度值為720.650μm/s;且其最大驅(qū)動(dòng)力為15N。對(duì)壓電驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了PID控制實(shí)驗(yàn),包括位置定位精度測(cè)試和正弦位移曲線跟蹤測(cè)試,該壓電驅(qū)動(dòng)器的位置定位精度可以達(dá)到±50nm,且具有較

8、好的動(dòng)態(tài)跟蹤特性。關(guān)鍵詞:壓電驅(qū)動(dòng)器;步進(jìn)式;大行程納米定位;驅(qū)動(dòng)電源;PID控制-II-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractComparedtotraditionalelectromagneticmotors,piezoelectricactuatorscaneasilyachievefastprecis

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文

此文檔下載收益歸作者所有

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁(yè),下載文檔查看全文
溫馨提示:
1. 部分包含數(shù)學(xué)公式或PPT動(dòng)畫(huà)的文件,查看預(yù)覽時(shí)可能會(huì)顯示錯(cuò)亂或異常,文件下載后無(wú)此問(wèn)題,請(qǐng)放心下載。
2. 本文檔由用戶(hù)上傳,版權(quán)歸屬用戶(hù),天天文庫(kù)負(fù)責(zé)整理代發(fā)布。如果您對(duì)本文檔版權(quán)有爭(zhēng)議請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系客服。
3. 下載前請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔內(nèi)容,確認(rèn)文檔內(nèi)容符合您的需求后進(jìn)行下載,若出現(xiàn)內(nèi)容與標(biāo)題不符可向本站投訴處理。
4. 下載文檔時(shí)可能由于網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)等原因無(wú)法下載或下載錯(cuò)誤,付費(fèi)完成后未能成功下載的用戶(hù)請(qǐng)聯(lián)系客服處理。