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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

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 封秋月;混合陶瓷滚珠丝杠副的研究与设计[D];燕山大学;2012年
2 李博;光栅刻划机摩擦驱动机构动力分析[D];苏州大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫如胜;马修水;李桂华;应仲阳;;光栅尺纳米测量技术研究及其发展[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年01期
2 王玉田;刘辉;张玉燕;刘少勋;;基于光源扫描的三角法位移测量方法[J];传感器与微系统;2007年10期
3 孙艳玲;谢铁邦;;一维计量型微位移工作台的研究[J];传感器世界;2006年03期
4 姜静,伍清河;滑模变结构控制在跟踪伺服系统中的应用[J];电机与控制学报;2005年06期
5 罗兵,李圣怡,李艾利;超精密扭轮摩擦传动动力学研究[J];国防科技大学学报;1998年03期
6 郑子文,李圣怡;滚珠丝杠传动机构的微动特性及轨迹跟踪控制[J];光学精密工程;2001年04期
7 王选择,郭军,谢铁邦;以正交衍射光栅为计量标准器的二维微位移工作台[J];光学精密工程;2003年05期
8 节德刚,刘延杰,孙立宁,孙绍云,蔡鹤皋;一种宏微双重驱动精密定位机构的建模与控制[J];光学精密工程;2005年02期
9 陈本永,李达成,朱若谷;基于干涉条纹跟踪实现纳米级位移测量的方法研究[J];光学技术;2001年03期
10 米凤文,戴旭涵,沈亦兵,侯西云,杨国光;精密工作台定位控制系统的设计与研究[J];光学仪器;1998年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 苏丹;爬行机理的研究及计算机仿真[D];兰州理工大学;2007年
2 曾彬;摩擦驱动微位移试验平台的设计和研究[D];东华大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴永芝;万秋华;刘义生;;编码器光电信号参数的动态提取方法[J];半导体光电;2009年06期
2 嵇国金,马奎,王磊;微纳操作器运动学分析[J];微纳电子技术;2003年03期
3 张栋;张玉林;李现明;魏强;;SECM微纳米定位建模及控制器设计[J];微纳电子技术;2009年07期
4 王霁;朱振宇;李华丰;;一种应用于纳米测量机的高精度干涉仪[J];微纳电子技术;2011年07期
5 周文闻;何广平;;平面全柔性并联机构柔性铰链的优化分析[J];北方工业大学学报;2007年01期
6 范贤会;任军;何广平;;基于柔顺机构的扑翼飞行机器人研究[J];北方工业大学学报;2008年01期
7 石照耀;左序涛;林虎;;锥齿轮单项误差测量仪器的研制[J];北京工业大学学报;2009年09期
8 孙明磊,宗光华,余志伟,毕树生,于靖军;基于图像分析的显微视觉自动聚焦系统[J];北京航空航天大学学报;2005年02期
9 赵荣华;何卫斌;李国瑞;;光栅位移传感器信号的单板机处理研究[J];北京邮电学院学报;1990年03期
10 杜晓强;喻宾扬;金永;;基于线阵CCD的玻璃缺陷检测方法的研究[J];玻璃;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许良元;刘勇;朱灵;翟玉锋;吴路生;;某仪表车床的光栅测量系统的设计研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 余长明;何平安;杨晋陵;李以赫;;虚拟仪器在光栅精密测角系统偏心调整中的应用[A];2000年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2000年
3 肖成榕;张建寰;;微位移机构及其控制技术研究现状和发展[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
4 康献民;王大承;;基于LabVIEW的滚珠丝杠副摩擦力矩试验台设计与数据分析[A];首届珠中江科协论坛论文集[C];2011年
5 吴珂;谭跃刚;;一种空间轨迹跟踪控制实验系统的研制[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年
6 李赫;王昕;刘维达;;汽车离合器从动盘测试机设计[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
7 宗凯;李世华;陈夕松;;基于永磁同步电机调速系统二阶模型的滑模控制器[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
8 卢新然;杜颖财;王树清;王树洁;;高精度绝对式编码器Sinc函数指示光栅的研究[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
9 肖作江;曹维国;石丽霞;李丽娟;安志勇;;基于光学测微及CCD细分原理的比较测微仪的研究[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
10 康献民;傅卫平;王大承;黄卫强;马俊;;预紧力及轴向作用力对滚珠丝杠副摩擦力矩波动影响的分析及测试[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王淑珍;基于白光干涉超精密表面形貌测量方法与系统研究[D];华中科技大学;2010年
2 钟俊;宏观尺度的纳米级定位控制技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 陈益;具有目的域的光电稳定跟踪系统满意控制策略[D];南京理工大学;2010年
4 于秋水;基于图像处理方法的光学瞄具自动调焦技术研究[D];长春理工大学;2011年
5 王志军;基于激光雷达测量原理的火箭推力线测量技术研究[D];长春理工大学;2011年
6 向红标;开放式伺服系统的摩擦建模与补偿研究[D];天津大学;2010年
7 叶果;面向生物工程的精密定位机构及其动力学特性研究[D];中国矿业大学;2011年
8 曲伟;基于调变光程方法的泰伯微位移检测系统研究[D];黑龙江大学;2011年
9 于海利;基于双频激光干涉测量的大行程纳米定位技术及其应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
10 石照耀;复杂螺旋曲面特征线测量的理论与技术研究[D];合肥工业大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晶;数字摄影技术在矿山提升设备变形监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 王悦竹;80口径观鸟镜ED光学系统设计[D];长春理工大学;2010年
3 张恩政;基于双频干涉的直线度及其位置测量方法研究[D];浙江理工大学;2010年
4 朱向东;高速机床伺服进给系统定位精度的控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 黄金伟;基于虚拟样机技术的硅片磨床进给系统机电协同仿真[D];大连理工大学;2010年
6 马文龙;水源井储量预估系统的研究与实现[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 陈少辉;舰炮计算机控制瞄准随动系统设计[D];大连海事大学;2010年
8 张天喆;基于两重包络原理铣削圆柱凸轮廓面的误差分析[D];天津理工大学;2010年
9 包丽雅;MEMS引信的微装配技术研究[D];沈阳理工大学;2010年
10 李杨;基于FPGA的铺轨列车运动量信号调理器模块设计[D];大连交通大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋现春;姜洪奎;许向荣;张佐营;;高速滚珠丝杠副弹性变形的有限元分析[J];北京工业大学学报;2009年05期
2 李建华 ,李军林 ,郭向东 ,张锡昌;陶瓷球轴承性能分析与试验研究[J];轴承;2001年12期
3 张葵;陶瓷轴承的性能及发展动态[J];轴承;2002年05期
4 王丹;王文竹;孙志礼;周亮;;滚珠丝杠副接触变形影响因素分析[J];东北大学学报(自然科学版);2011年04期
5 龚宪生;刘志强;权威;;滚珠螺旋副中滚珠滑移及自锁效应分析[J];重庆大学学报;2010年12期
6 李圣怡,戴一帆,彭小强;超精密加工机床及其新技术发展[J];国防科技大学学报;2000年02期
7 罗兵,李圣怡,李艾利;超精密扭轮摩擦传动动力学研究[J];国防科技大学学报;1998年03期
8 黎永明,刘建国;超精密机床的发展及其关键技术[J];上海机械学院学报;1994年02期
9 苑文瑛;;浅谈摩擦驱动机构[J];航空精密制造技术;1991年05期
10 曹君蓬,杨辉;液体静压导轨及其驱动系统的研究[J];航空精密制造技术;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 钟俊;宏观尺度的纳米级定位控制技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 张佐营;高速滚珠丝杠副动力学性能分析及其实验研究[D];山东大学;2008年
3 姜文锐;大行程高精度微进给系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
4 杨松;高精度机械轴承转台摩擦补偿研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张传辉;数控机床高速滚珠丝杠进给系统发热问题研究[D];兰州理工大学;2011年
2 陈伟光;跑道辨识算法在飞机防滑刹车中的应用研究[D];中南大学;2011年
3 张剑;含摩擦伺服系统的建模与控制研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 文浩;试验转台设计及摩擦补偿研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 刘英超;基于ARM的大行程精密工作台控制系统[D];沈阳工业大学;2012年
6 李泉;X-Y工作台的摩擦建模与仿真研究[D];山东大学;2005年
7 李淑慧;基于ANSYS的混合陶瓷球轴承有限元分析[D];天津大学;2004年
8 张晟;陶瓷—金属复合结构内圆磨接杆的设计与性能研究[D];燕山大学;2006年
9 何远新;大速比摩擦传动结构设计和精度测试[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 刘海涛;基于压电陶瓷的步进式进给机构的研制[D];哈尔滨工业大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱煜,尹文生,段广洪;光刻机超精密工件台研究[J];电子工业专用设备;2004年02期
2 周宇;;定位自动调节系统的位置调节器综述[J];电气传动;1994年01期
3 马勇;计晓鸣;李辉;;基于模糊逻辑系统的变结构控制[J];电气自动化;2000年01期
4 许慧斌,张小波,宾鸿赞;基于PC总线的位置测量与电机控制卡[J];电子与自动化;1999年03期
5 于英华,徐平,王丽君;机床低速爬行参数的测试与分析[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1998年06期
6 于英华,徐平,刘大木;机床低速爬行研究现状及分析[J];辽宁工程技术大学学报;2004年02期
7 姚骏恩;纳米测量仪器和纳米加工技术[J];中国工程科学;2003年01期
8 张晓,王晓辉;干涉图条纹数据的快速自动采集[J];光电工程;1997年06期
9 张彩妮,王向朝;微角度的光学测量[J];光电子·激光;2002年04期
10 李圣怡,戴一帆,彭小强;超精密加工机床及其新技术发展[J];国防科技大学学报;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵联春;球轴承振动的研究[D];浙江大学;2003年
2 楚兴春;纳米光栅干涉位移测量关键技术的研究[D];国防科学技术大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 陶惠峰;超精密微位移系统研究[D];浙江大学;2003年
2 熊本炎;高精度微定位器结构与控制研究[D];西北工业大学;2005年
3 王浩林;微进给控制系统关键技术的研究及其应用[D];东华大学;2006年
4 刘玉圣;高精度线性衍射光栅干涉仪系统的研制[D];合肥工业大学;2006年
5 张海伟;基于X-Y平台的数控伺服系统建模与仿真[D];西北农林科技大学;2006年
【相似文献】
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1 吴炳泉;;B690牛头刨工作台不走刀故障实例[J];设备管理与维修;1992年01期
2 王宪;徐增豪;余为民;韦连山;;大型龙门加工中心工作台进给系统设计[J];机械制造;2007年10期
3 吴子恺;;加工工具圆锥时机床锥角的调整[J];现代制造工程;1985年09期
4 A、S.卡利,蔡建国;计算机辅助生产系统设计[J];成组技术与生产现代化;1985年04期
5 吴绍祖;;数控线切割机的工作台坐标转换[J];电加工与模具;1984年05期
6 董又明;叶言正;;联邦德国厄尔勃公司平面磨床(一)[J];精密制造与自动化;1985年01期
7 周德生;;强力磨削[J];机械工人.冷加工;1978年01期
8 ;主要部件(昇降台)工艺规程[J];制造技术与机床;1953年02期
9 张玮;周新房;;基于数字直流调速器的龙门刨床改造的研究[J];机床电器;2008年02期
10 ;国外文摘[J];电加工与模具;1979年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 钱康华;;165MN自由锻造油压机制造中的精度测量与控制[A];2010全国机电企业工艺年会《上海电气杯》征文论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 郭瑜;龙门刨床改造的必要性[N];晋中日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李大奇;叶片双面磨抛系统及路径规划研究[D];吉林大学;2011年
2 魏要强;基于空运行激励的数控机床结构实验模态分析新方法[D];华中科技大学;2010年
3 许向荣;滚珠丝杠副直线导轨进给单元动态性能研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李苗苗;数控机床工作台位置伺服系统先进控制策略研究[D];昆明理工大学;2010年
2 邢立峰;微细铣削加工机床设计与关键部件仿真分析[D];吉林大学;2011年
3 樊兆鹤;微型高速车削单元研制与实验研究[D];长春理工大学;2012年
4 丁晓晖;圆柱轮廓精密测量中的滤波与调心调倾技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 张艳阳;一种数控纵横锯边机的设计[D];山东轻工业学院;2012年
6 王攀;大直径链轮线切割加工系统的研究[D];吉林大学;2013年
7 李庄;五轴机床运动学通用建模理论研究及应用[D];西南交通大学;2013年
8 张鹏;大型螺旋锥齿轮数控铣床结构静动态性能分析[D];沈阳工业大学;2012年
9 马鹏鹏;基于结合面特性的数控化再制造机床导轨研究[D];兰州理工大学;2012年
10 陈梦思;齿条数控加工工艺教学实验设备的研究[D];华中科技大学;2013年
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