發(fā)布時(shí)間：2024-11-03 08:11

　　細(xì)胞生物醫(yī)學(xué)、納米材料科學(xué)、半導(dǎo)體制造以及宇航工程等前沿領(lǐng)域的發(fā)展離不開(kāi)微納精密驅(qū)動(dòng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,這些應(yīng)用場(chǎng)合普遍需要具備實(shí)現(xiàn)多個(gè)自由度的納米級(jí)位移分辨率和毫米級(jí)運(yùn)動(dòng)范圍的驅(qū)動(dòng)能力。多自由度壓電沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)憑借高分辨率、大行程、結(jié)構(gòu)緊湊、控制靈活、成本低等優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。與串聯(lián)結(jié)構(gòu)相比,并聯(lián)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)更加緊湊的結(jié)構(gòu),更適合諸如掃描探針顯微系統(tǒng)等狹小空間的精密定位操作場(chǎng)合。本文提出了一種二維并聯(lián)壓電慣性驅(qū)動(dòng)平臺(tái),設(shè)計(jì)并研究此類精密定位平臺(tái)的主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括:(1)基于對(duì)稱柔性放大機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二維并聯(lián)壓電慣性驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的基本結(jié)構(gòu),分析其工作原理和驅(qū)動(dòng)方式。構(gòu)建二維慣性動(dòng)子的有限元仿真模型進(jìn)而進(jìn)行靜態(tài)和模態(tài)仿真,優(yōu)化二維慣性動(dòng)子的結(jié)構(gòu)參數(shù)。(2)構(gòu)建包含拓展Karnopp摩擦模型的二維矢量化動(dòng)力學(xué)方程,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和結(jié)構(gòu)仿真確定動(dòng)力學(xué)參數(shù)取值。建立Simulink動(dòng)力學(xué)仿真模型和仿真分析二維平臺(tái)慣性驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性。(3)制作二維并聯(lián)壓電慣性驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的原理樣機(jī),搭建實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái),測(cè)試慣性動(dòng)子的振動(dòng)特性和二維平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該二維并聯(lián)平臺(tái)具有運(yùn)動(dòng)行程大、位移分辨率高、...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 壓電馬達(dá)的基本原理和分類
        1.2.1 尺蠖式壓電馬達(dá)
        1.2.2 壓電超聲馬達(dá)
        1.2.3 沖擊式壓電馬達(dá)
        1.2.4 各類壓電馬達(dá)對(duì)比
    1.3 壓電沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 壓電沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類
        1.3.2 多自由度壓電沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
        1.3.3 壓電沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的典型應(yīng)用
    1.4 本文的選題意義及主要工作
第二章 二維并聯(lián)壓電慣性驅(qū)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真
    2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理
        2.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.1.2 工作原理
        2.1.3 驅(qū)動(dòng)方式
    2.2 結(jié)構(gòu)建模與仿真分析
        2.2.1 柔性放大機(jī)構(gòu)建模分析
        2.2.2 慣性動(dòng)子建模仿真過(guò)程
    2.3 慣性動(dòng)子仿真結(jié)果分析
        2.3.1 靜態(tài)仿真結(jié)果分析
        2.3.2 模態(tài)仿真結(jié)果分析
        2.3.3 與一維慣性動(dòng)子對(duì)比分析
        2.3.4 慣性動(dòng)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    2.4 本章小結(jié)
第三章 二維并聯(lián)壓電慣性驅(qū)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力學(xué)建模與分析
    3.1 動(dòng)力學(xué)建�；�本理論
        3.1.1 動(dòng)力學(xué)方程
        3.1.2 摩擦模型
    3.2 動(dòng)力學(xué)建模仿真
        3.2.1 Simulink建模
        3.2.2 仿真參數(shù)確定
        3.2.3 仿真過(guò)程
    3.3 動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果分析
        3.3.1 仿真模型對(duì)比驗(yàn)證
        3.3.2 幅值特性仿真結(jié)果
        3.3.3 頻率特性仿真結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第四章 二維并聯(lián)壓電慣性驅(qū)動(dòng)平臺(tái)樣機(jī)制作與測(cè)試
    4.1 原理樣機(jī)與測(cè)試平臺(tái)
    4.2 慣性動(dòng)子振動(dòng)特性測(cè)試分析
    4.3 平臺(tái)運(yùn)動(dòng)特性測(cè)試分析
        4.3.1 幅值特性測(cè)試分析
        4.3.2 頻率特性測(cè)試分析
        4.3.3 負(fù)載特性測(cè)試分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況



本文編號(hào)：4010956