基于雙閉環(huán)反饋的精密工作臺設計.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，精密工作臺被廣泛的應用到了航天航空、通信、醫(yī)療、天文、軍事、生物研究、高精度測量等科技領(lǐng)域。精密定位工作臺是精密加工和制作精密儀器的關(guān)鍵，精密工作臺的精度決定了測量和生產(chǎn)的產(chǎn)品的精度。可以看出精密定位工作臺在高精度儀器和尖端測量中有著決定性的位置。精密工作臺的各項技術(shù)指標代表國家精密領(lǐng)域的發(fā)展水平，也是各國高科技發(fā)展水平的一項重要衡量標準。本研究就是從這一生產(chǎn)實際問題出發(fā)，采用雙閉環(huán)反饋控制方法，在利用現(xiàn)在很普遍的光柵測

2、量和控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加壓電陶瓷與壓電陶瓷信號采集系統(tǒng)組成的二級閉環(huán)控制系統(tǒng)，能使精密工作臺的定位精度達到納米級。
　　本設計將以具有較大量程的滾珠絲桿為基礎(chǔ)導軌平臺，步進電機為驅(qū)動裝置，光柵尺傳感器為反饋裝置，搭建底層粗工定位平臺。輸入相應信號，步進電機驅(qū)動滾珠絲桿導軌進行移動，再利用光柵尺檢測實際位移，轉(zhuǎn)換為位移電信號，進行反饋，以矯正電機位移準確性，從而實現(xiàn)了大量程的基礎(chǔ)上達到一定定位精度的粗動定位。
　　上層精動定

3、位工作臺將以壓電陶瓷驅(qū)動器為驅(qū)動裝置，壓電陶瓷驅(qū)動器的信號采集處理電路為反饋裝置，搭建高精度定位工作臺。利用壓電陶瓷的逆壓電效應，可將輸入的位移信號轉(zhuǎn)化為相應的實際位移，壓電陶瓷位移精度往往較高，為系統(tǒng)定位精度提供了基礎(chǔ)。將位移信號傳輸給壓電陶瓷驅(qū)動器，產(chǎn)生相應的實際位移，再由信號采集處理電路對其位移實際量進行檢測并進行反饋，反饋信號再重新輸入給壓電陶瓷驅(qū)動器，直到達到設定位移相同，定位工作臺停止工作。從而精動定位平臺實現(xiàn)可高精度的位移