精密氣浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力學(xué)建模與動(dòng)態(tài)誤差分析.pdf

1、精密氣浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)廣泛應(yīng)用于精密加工、精密檢測(cè)等領(lǐng)域,并不斷向高速度、高加速度、高精度方向發(fā)展。精密氣浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)大多采用氣體軸承支承和導(dǎo)向,并由直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng),結(jié)構(gòu)上具有無(wú)機(jī)械接觸的特點(diǎn),能在長(zhǎng)行程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)亞微米甚至納米級(jí)的定位精度。然而當(dāng)直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)合力偏離平臺(tái)運(yùn)動(dòng)體質(zhì)心時(shí),會(huì)造成平臺(tái)的偏轉(zhuǎn)振動(dòng),影響了其運(yùn)動(dòng)性能和定位精度,嚴(yán)重時(shí)甚至產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。
　　本文針對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)力偏心的問(wèn)題,提出了一種基于動(dòng)力學(xué)分析的動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)誤差

2、評(píng)估方法。運(yùn)用牛頓-歐拉法并引入歐拉四元數(shù),建立整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程。該動(dòng)力學(xué)方程為微分-代數(shù)方程組,本文運(yùn)用不變流形穩(wěn)定性法對(duì)其進(jìn)行數(shù)值求解。數(shù)值迭代過(guò)程中,利用氣體軸承靜載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)其受力進(jìn)行插值處理,有效地解決了氣體軸承承載力非線性的問(wèn)題,最終得到更為精確的偏轉(zhuǎn)誤差曲線。以“H”形雙邊驅(qū)動(dòng)XY運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為研究重點(diǎn),計(jì)算分析其在不同受力情況下的偏轉(zhuǎn)誤差。
　　對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)繞各個(gè)方向的偏轉(zhuǎn)振動(dòng)分別進(jìn)行參數(shù)靈敏度分析,綜合考慮各個(gè)部件