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《湖北工业大学》 2009年
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工作台微定位特性分析及误差补偿研究

胡小文  
【摘要】: 随着表面形貌测量、超精密加工及生物医学工程等众多领域的不断发展,与之相关的设备对定位行程、定位精度的要求越来越高,因此大行程高精度的定位技术在现代科学技术中起到十分关键的作用,近年来一直是精密工程领域的研究热点之一。 论文以宏微双重驱动方式大行程高精度定位系统中的宏动台为研究对象,研究了以交流伺服电机加滚珠丝杠传动,光栅测量为反馈系统的宏动台的运动特性与定位误差,研究内容包括: 1通过物理样机实验,指定工作台运动行程为2mm,选择有代表性的低速0.006mm/s、中速0.27mm/s、高速25mm/s运动,采样光栅测量到莫尔条纹计数值,分析低速爬行、滞后性、高速振荡三种非线性特性,得到结论宏动台在低速和高速情况下,定位特性差。 2基于ADAMS/View的宏动台机械系统建模与仿真,通过改变系统刚度、阻尼、工作台质量,从而确定传动件刚度大,阻尼大,工作台质量轻,工作台的运动线性度好,从而宏动台的定位性好。 3对定位系统中各种误差的来源,包括机械和光栅测量系统等误差进行了详细分析,并对误差进行静态误差与动态误差分类,为误差补偿提供依据。结合微定位实验数据与误差分析,基于MATLAB建立误差补偿模型,采用曲线拟合的数值分析方法,选择了多项式模型,并将该多项式数学函数表达式应用于软件补偿中,定位精度达到2um。 本文综合运用了建模与仿真、虚拟样机技术等知识,对光电检测实验室的宏微双重驱动精密工作台整体研究有重要意义。文中的研究对象是典型的机械传动系统,所涉及的建模仿真方法适用于其它机械传动系统的性能分析与设计,具有一定的理论意义和工程实用价值。
【学位授予单位】:湖北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TH703

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