工作臺微定位特性分析及誤差補償研究.pdf

1、隨著表面形貌測量、超精密加工及生物醫(yī)學工程等眾多領(lǐng)域的不斷發(fā)展，與之相關(guān)的設備對定位行程、定位精度的要求越來越高，因此大行程高精度的定位技術(shù)在現(xiàn)代科學技術(shù)中起到十分關(guān)鍵的作用，近年來一直是精密工程領(lǐng)域的研究熱點之一。 論文以宏微雙重驅(qū)動方式大行程高精度定位系統(tǒng)中的宏動臺為研究對象，研究了以交流伺服電機加滾珠絲杠傳動，光柵測量為反饋系統(tǒng)的宏動臺的運動特性與定位誤差，研究內(nèi)容包括： 1、通過物理樣機實驗，指定工作臺運動行程為

2、2mm，選擇有代表性的低速0.006mm/s、中速0.27mm/s、高速25mm/s運動，采樣光柵測量到莫爾條紋計數(shù)值，分析低速爬行、滯后性、高速振蕩三種非線性特性，得到結(jié)論宏動臺在低速和高速情況下，定位特性差。 2、基于ADAMS/View的宏動臺機械系統(tǒng)建模與仿真，通過改變系統(tǒng)剛度、阻尼、工作臺質(zhì)量，從而確定傳動件剛度大，阻尼大，工作臺質(zhì)量輕，工作臺的運動線性度好，從而宏動臺的定位性好。 3、對定位系統(tǒng)中各種誤差的來

3、源，包括機械和光柵測量系統(tǒng)等誤差進行了詳細分析，并對誤差進行靜態(tài)誤差與動態(tài)誤差分類，為誤差補償提供依據(jù)。結(jié)合微定位實驗數(shù)據(jù)與誤差分析，基于MATLAB建立誤差補償模型，采用曲線擬合的數(shù)值分析方法，選擇了多項式模型，并將該多項式數(shù)學函數(shù)表達式應用于軟件補償中，定位精度達到2um。 本文綜合運用了建模與仿真、虛擬樣機技術(shù)等知識，對光電檢測實驗室的宏微雙重驅(qū)動精密工作臺整體研究有重要意義。文中的研究對象是典型的機械傳動系統(tǒng)，所涉及的建