氣體擠壓膜懸浮平臺驅(qū)動技術(shù)的研究.pdf

1、氣體擠壓膜軸承具有眾多優(yōu)點(diǎn)，在精密支承領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，國內(nèi)外相關(guān)的研究很多，但是氣體擠壓膜軸承工作時需要能夠產(chǎn)生微振幅高頻振動的執(zhí)行器和驅(qū)動電源，目前對此驅(qū)動技術(shù)的研究卻較少。壓電陶瓷執(zhí)行器具有體積小、輸出力大、控制精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的氣體擠壓膜軸承驅(qū)動器。驅(qū)動壓電陶瓷執(zhí)行器的電源要求具有良好的動態(tài)特性，但是目前的驅(qū)動電源主要針對于壓電陶瓷的靜態(tài)應(yīng)用，動態(tài)性能較差，直接影響了壓電陶瓷執(zhí)行器的動態(tài)性能，也影響了氣

2、體擠壓膜軸承的性能。因此研究適合激勵氣體擠壓膜軸承的驅(qū)動電源具有重要意義。
　　針對氣體擠壓膜軸承驅(qū)動器電容量大和驅(qū)動響應(yīng)頻率高的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一款適用于驅(qū)動大容性、高頻率壓電陶瓷執(zhí)行器的驅(qū)動電源。該電源采用高壓集成運(yùn)放驅(qū)動多組并聯(lián)功率放大級的電路結(jié)構(gòu)，電路緊湊、可靠。運(yùn)用Multisim軟件對該電源電路進(jìn)行仿真和分析，結(jié)果表明驅(qū)動電源的動態(tài)性能良好，滿足氣體擠壓膜軸承的要求。
　　運(yùn)用PROTEL軟件設(shè)計(jì)了驅(qū)動電源的電路原理

3、圖和電路板，并完成了PCB板的制作和調(diào)試。通過實(shí)驗(yàn)測試發(fā)現(xiàn)該驅(qū)動電源具有很強(qiáng)的電壓、電流驅(qū)動能力，并且有良好的動態(tài)性能以及優(yōu)異的穩(wěn)定性和線性度。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用本文設(shè)計(jì)制作的驅(qū)動電源對氣體擠壓膜軸承進(jìn)行驅(qū)動實(shí)驗(yàn)，研究軸承的懸浮性能。實(shí)驗(yàn)表明，在該電源的驅(qū)動下，氣體擠壓膜軸承能夠穩(wěn)定懸?。惠S承懸浮高度與驅(qū)動電壓和驅(qū)動頻率有關(guān)：軸承懸浮高度隨著驅(qū)動信號電壓的增大而增大，且在其諧振頻率時達(dá)到極大值。從理論分析和實(shí)驗(yàn)研究兩個方面證明了本文所設(shè)計(jì)