一種六自由度微定位工作臺(tái)位姿控制新方法研究.pdf

1、本文研究了一種在四層平板之間并列分布多個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，通過控制壓電驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生微驅(qū)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)六自由度微定位的新方法。
　　本文的主要研究工作包括：
　　①在分析研究國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有微定位方法的基礎(chǔ)上，研究了一種空間分布?jí)弘娞沾沈?qū)動(dòng)器的六自由度微定位新方法。完成了定位原理的推導(dǎo)，建立了位姿控制模型。在四層工作臺(tái)間并列分布十二個(gè)壓電陶瓷微驅(qū)動(dòng)器，每層工作臺(tái)上的四個(gè)壓電陶瓷微驅(qū)動(dòng)器均布在半徑為l的圓周上。根據(jù)位姿控制模型，壓電陶瓷微驅(qū)

2、動(dòng)器通以不同電壓,使其分別產(chǎn)生伸長(zhǎng)或縮短，各驅(qū)動(dòng)器同時(shí)作用，形成微定位機(jī)構(gòu)目標(biāo)工作臺(tái)在不同方向上的微動(dòng)。
　?、诓捎肕ATLAB軟件計(jì)算位姿控制模型，得到六自由度方向需要產(chǎn)生位移yi時(shí)，各壓電陶瓷微驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)提供的伸縮量Δhi；通過ANSYS軟件建立微定位平臺(tái)實(shí)體模型，改變各驅(qū)動(dòng)器參數(shù)（參數(shù)變化值等于Δhi），監(jiān)測(cè)目標(biāo)工作臺(tái)位移變化yk；驗(yàn)證微定位原理與控制模型的正確性和方案的可行性。
　　③針對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器特殊的負(fù)載特性

3、，研究了壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源，可實(shí)現(xiàn)多路壓電陶瓷微驅(qū)動(dòng)器同時(shí)驅(qū)動(dòng)。介紹了主要的電路，進(jìn)行了放大電路的仿真和分析，完成了放大電路的基本調(diào)試。該壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源具有一定的實(shí)用性和創(chuàng)新性。
　?、苎芯苛藛蝹€(gè)壓電陶瓷微驅(qū)動(dòng)器的復(fù)合控制方法，使驅(qū)動(dòng)器取得了較高的定位精度。針對(duì)壓電陶瓷器件在精密定位控制中存在的遲滯、蠕變和位移非線性等不足，將Preisach前饋控制和PID反饋控制相結(jié)合，分別完成了Preisach和基于積分分離PID控制的實(shí)際編