微進(jìn)給工作臺(tái)的設(shè)計(jì)及控制方法的研究.pdf

1、超精度加工技術(shù)是國家重點(diǎn)資助的研究領(lǐng)域,而高質(zhì)量的納米級(jí)微進(jìn)給系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)超 精度加工的關(guān)鍵.該文緊密結(jié)合工程實(shí)際問題,研究納米級(jí)精密磨床輔助進(jìn)給工作臺(tái),擬在進(jìn)一步提高磨床加工精度,其研究成果具有重要的研究?jī)r(jià)值和實(shí)用意義.取得如下研究成果:詳細(xì)闡述了一臺(tái)以電致伸縮陶瓷作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)源,彈性鉸鏈為彈性變形元件的微進(jìn)給工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)特性和工作原理,確定了工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)方式及驅(qū)動(dòng)元件,設(shè)計(jì)了工作臺(tái)的主體結(jié)構(gòu),并利用高等材料力學(xué)和有限單元法進(jìn)行了剛度校核

2、及應(yīng)力校驗(yàn).將該工作臺(tái)等效為單自由度彈簧阻尼系統(tǒng),建立了該工作臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型.為消除平臺(tái)輸出位移非線性及實(shí)際工作過程中切削干擾力,建立了針對(duì)該平臺(tái)的閉環(huán)控制模型.提出了位移反饋的PID控制算法和力前饋 控制算法以消除平臺(tái)輸出的非線性特性和外界干擾力的影響.該系統(tǒng)可采用精密的電容傳感器作為移反饋裝置,前饋控制中增加了力傳感器作為前饋通道的反饋元件.最后在Matlab環(huán)境下進(jìn)行了以上控制算法的仿真,結(jié)果表明平臺(tái)定位精度和動(dòng)態(tài)跟蹤精度得到很大的