工作臺(tái)微定位特性分析及誤差補(bǔ)償研究.pdf

1、隨著表面形貌測(cè)量、超精密加工及生物醫(yī)學(xué)工程等眾多領(lǐng)域的不斷發(fā)展，與之相關(guān)的設(shè)備對(duì)定位行程、定位精度的要求越來(lái)越高，因此大行程高精度的定位技術(shù)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中起到十分關(guān)鍵的作用，近年來(lái)一直是精密工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 論文以宏微雙重驅(qū)動(dòng)方式大行程高精度定位系統(tǒng)中的宏動(dòng)臺(tái)為研究對(duì)象，研究了以交流伺服電機(jī)加滾珠絲杠傳動(dòng)，光柵測(cè)量為反饋系統(tǒng)的宏動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特性與定位誤差，研究?jī)?nèi)容包括： 1、通過(guò)物理樣機(jī)實(shí)驗(yàn)，指定工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)行程為

2、2mm，選擇有代表性的低速0.006mm/s、中速0.27mm/s、高速25mm/s運(yùn)動(dòng)，采樣光柵測(cè)量到莫爾條紋計(jì)數(shù)值，分析低速爬行、滯后性、高速振蕩三種非線性特性，得到結(jié)論宏動(dòng)臺(tái)在低速和高速情況下，定位特性差。 2、基于ADAMS/View的宏動(dòng)臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)建模與仿真，通過(guò)改變系統(tǒng)剛度、阻尼、工作臺(tái)質(zhì)量，從而確定傳動(dòng)件剛度大，阻尼大，工作臺(tái)質(zhì)量輕，工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)線性度好，從而宏動(dòng)臺(tái)的定位性好。 3、對(duì)定位系統(tǒng)中各種誤差的來(lái)

3、源，包括機(jī)械和光柵測(cè)量系統(tǒng)等誤差進(jìn)行了詳細(xì)分析，并對(duì)誤差進(jìn)行靜態(tài)誤差與動(dòng)態(tài)誤差分類(lèi)，為誤差補(bǔ)償提供依據(jù)。結(jié)合微定位實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與誤差分析，基于MATLAB建立誤差補(bǔ)償模型，采用曲線擬合的數(shù)值分析方法，選擇了多項(xiàng)式模型，并將該多項(xiàng)式數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式應(yīng)用于軟件補(bǔ)償中，定位精度達(dá)到2um。 本文綜合運(yùn)用了建模與仿真、虛擬樣機(jī)技術(shù)等知識(shí)，對(duì)光電檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的宏微雙重驅(qū)動(dòng)精密工作臺(tái)整體研究有重要意義。文中的研究對(duì)象是典型的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，所涉及的建