收藏本站
《吉林大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

平面惯性压电叠堆移动机构的研究

温建明  
【摘要】: 精密定位技术是精密制造、精密测量和精密驱动中的关键技术之一。而惯性压电驱动器以其独特驱动方式和优势已经发展成为压电精密驱动领域的一个重要分支。本文在分析了目前国内外惯性压电驱动器研究现状的基础上,结合国家自然科学基金项目“新式微型惯性压电移动机构驱动理论及实验研究”(No.50475010)和国家自然科学基金重点项目“压电精密致动技术的基础研究”(No.50735002),提出了通过机械方式控制压电驱动机构和支撑面之间正压力的有序变化,形成有规律运动的新型平面惯性压电驱动器装置的研究方案。本文采用理论研究、计算仿真和试验研究相结合的方法,对压电叠堆静、动态特性,迟滞非线性建模技术、惯性-摩擦理论,平面惯性压电移动机构设计和建模以及多自由度惯性移动机构耦合和稳态误差控制技术进行了研究,研究工作内容涉及压电学、机械学、电学、振动分析、摩擦学、力学等多方面知识。 建立了压电叠堆有限元模型,对压电叠堆静、动力学特性进行了分析,在分析压电叠堆迟滞非线性的基础上,重点研究了Preisach建模技术及Preisach建模过程,探讨了三种摩擦模型,结合Leuven模型和Bouc-Wen模型建立了简单惯性压电驱动机构的动力学模型,分析了运动特性和摩擦磁滞特性。 设计、制作了平面直线惯性压电移动机构,建立了移动机构的动力学模型,并进行了Matlab动力学仿真分析,系统地研究了移动机构的静、动态特性;同时对其进行了系统的试验研究,得到了移动机构的性能曲线,针对该移动机构的不足,提出了基于V型导轨惯性移动机构的改进方案,试验结果表明改进后的移动机构性能得到提高。设计、制作了平面惯性压电旋转机构,结合前文分析的摩擦模型建立了旋转机构的动力学模型,对该旋转机构进行了仿真和试验对比分析,试验证明该模型的正确性。同时分析了影响该旋转机构运动性能的因素,提出了改进措施。 基于惯性驱动新机理设计,研制了平面3自由度压电移动机构,建立了动力学模型,系统的对该移动机构进行了仿真和试验研究。针对该移动机构直线、旋转的耦合现象,提出了基于LabVIEW虚拟仪器编程的控制策略。 采用LabVIEW虚拟仪器编程作为开发平台,结合实验室现有的仪器设备,初步构建了平面惯性压电移动机构的闭环控制系统。试验表明,该闭环控制系统提高了定位精度,减小了滞环的影响。 本课题的研究工作,将为压电移动机构的研究提供新的思路、开辟新的途径,为微小型移动机械、机器人的移动机构等方面的研究工作提供新的借鉴。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TH112

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁一鸣;段凤阳;李赞平;;罗盘仪表绘制中快速反走样算法的研究[J];舰船电子工程;2011年09期
2 李忠东;;从风驰电掣的列车获取风能[J];上海节能;2011年07期
3 沈明;;爱普生助力上海广告展 树立行业新标准[J];中国勘察设计;2011年09期
4 江如蓝;;简单省电的水探测器[J];实用电子文摘;1997年10期
5 ;基于新技术的电源产品将有极好的增长机会[J];电源技术应用;2010年02期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘军考;郁朋;陈维山;盛明伟;;高粘度压电微喷系统的研究[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
2 毛崎波;;通过压电分流阻尼技术抑制结构振动的实验研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
3 丁皓江;徐荣桥;;压电扇形环板的自由振动[A];钱学森技术科学思想与力学论文集[C];2001年
4 李全禄;;两种新型压电集成器件的初试[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
5 冯永平;邓明香;;周期复合材料压电均匀化常数的数值模拟[A];数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010(13)卷[C];2010年
6 董跃清;晏雄;;基于压电导电原理的减振复合材料[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
7 樊尚春;秦杰;刘广玉;;小型压电激励振动筒压力传感器[A];压力计量服务和测试技术研讨会论文集[C];2003年
8 殷学纲;李宾;黄尚廉;;点式压电智能板的振动主动控制[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
9 富东慧;侯振德;秦庆华;卢晨霞;;骨裂纹尖端压电研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
10 王云;徐荣桥;丁皓江;;功能梯度压电圆板的轴对称弯曲[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 田学科;从网络上监控各地电网[N];科技日报;2004年
2 记者 冯竞;重庆大学制出新型压电生物芯片[N];科技日报;2001年
3 姚学文 李璀 叶乐;姚守拙:压电液相振荡理论的开拓者[N];湖南经济报;2006年
4 记者王华楠;我国研发成功压电精密驱动技术[N];中国技术市场报;2010年
5 山东 宗加春;24V供电的汽车收放机降压电路[N];电子报;2002年
6 赵慧 林妙法;国内首套船用高压电动空压机站通过验收[N];中国船舶报;2005年
7 山东 宗加春;24V供电汽车收放机的降压电路[N];电子报;2003年
8 冯继文 编译;压电能源闪光灯[N];电子报;2009年
9 广东 徐小平;电容降压的降压电容器参数计算[N];电子报;2004年
10 ;德尔福直接驱动压电喷油器技术量产[N];国际商报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 温建明;平面惯性压电叠堆移动机构的研究[D];吉林大学;2009年
2 富东慧;骨压电电压信号特征的实验研究[D];天津大学;2008年
3 郑鹏;钛酸钡基陶瓷的压电物性与钛酸铜钙陶瓷的高介电物性[D];山东大学;2010年
4 孙恩伟;铌锌酸铅—钛酸铅和铌镁铟酸铅—钛酸铅单晶的物性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 高长银;压电石英晶片扭转效应研究及新型扭矩传感器的研制[D];大连理工大学;2004年
6 李向阳;层状压电/弹光复合材料电光效应研究[D];南京师范大学;2011年
7 杜设亮;精密机械仿生热稳定构件研究[D];浙江大学;2001年
8 张波;压电石英晶体凝血分析及微阵列免疫传感器的实验研究[D];第三军医大学;2002年
9 张进忠;压电体声波微生物传感及其应用研究[D];湖南大学;2001年
10 朱满康;BaO-TiO_2-SiO_2系极性玻璃陶瓷及其薄膜研究[D];北京工业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖春霞;基于Internet和组件技术的压电有限元分析系统[D];南京航空航天大学;2004年
2 孙浩;压电分流电路特性及在结构振动控制中的应用研究[D];西北工业大学;2005年
3 池望青;无线传感器网络自适应压电能量获取的研究[D];电子科技大学;2010年
4 李军;智能压电摩擦阻尼器的控制理论与试验研究[D];大连理工大学;2005年
5 崔海涛;压电智能悬臂梁的被动与主动振动控制研究[D];西北工业大学;2004年
6 武文良;薄膜电子式及压电智能式电气转换器控制系统的研制[D];大连理工大学;2003年
7 张海峰;基于神经网络的压电智能结构控制方法研究[D];西北工业大学;2001年
8 黄志奇;压电微位移驱动器的结构设计与仿真[D];电子科技大学;2004年
9 刘锋伟;压电生物传感器及其采集分析系统的研究[D];重庆大学;2004年
10 周文委;结构混凝土压电机敏监测技术的基础研究[D];重庆大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026