基于壓電驅(qū)動(dòng)的多自由度微操縱平臺(tái)及其測(cè)控技術(shù)的研究.pdf

1、為了滿足微納技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)技術(shù)對(duì)微操縱技術(shù)的強(qiáng)烈需求，本文開(kāi)展基于壓電驅(qū)動(dòng)的多自由度微操縱平臺(tái)及其測(cè)控技術(shù)的研究。完成了五自由度微操縱平臺(tái)機(jī)械本體的設(shè)計(jì)，并對(duì)壓電陶瓷遲滯非線性特征進(jìn)行建模研究，同時(shí)，采用模塊化設(shè)計(jì)策略，以PXI總線為信息傳輸橋梁，DSP+FPGA為中心測(cè)控單元，開(kāi)發(fā)了一種高性能數(shù)字式多通道控制器。在此基礎(chǔ)上，將各部分進(jìn)行系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)了一套基于壓電驅(qū)動(dòng)的多自由度微操縱平臺(tái)原型樣機(jī)，實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)了所研發(fā)技術(shù)和平臺(tái)的可行性

2、和有效性。具體工作包括：
　　 第一章，論述了開(kāi)展高精度多自由度微操縱系統(tǒng)研究的重要意義，對(duì)基于壓電驅(qū)動(dòng)的多自由度微操縱系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了系統(tǒng)概述，為后續(xù)研究指明了方向，并規(guī)劃本論文的研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排。
　　 第二章，在完成二維和三維徼運(yùn)動(dòng)平臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了五自由度微操縱平臺(tái)本體，對(duì)平臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)考察了所設(shè)計(jì)平臺(tái)的靜、動(dòng)態(tài)特性，并利用有限元分析證實(shí)了采用方案的可

3、行性。
　　 第三章，在對(duì)各類(lèi)壓電陶瓷遲滯非線性建模技術(shù)比較的基礎(chǔ)上，將雙線性插值算法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和支持向量機(jī)回歸算法融入到Preisach模型中，并開(kāi)展仿真與實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓電驅(qū)動(dòng)器的有效控制。
　　 第四章，針對(duì)上述微操縱平臺(tái)本體的特點(diǎn)，開(kāi)展了相關(guān)測(cè)控技術(shù)的研究。采用模塊化的設(shè)計(jì)策略，以PXI總線為信息傳輸橋梁，DSP+FPGA為中心測(cè)控單元，開(kāi)發(fā)了一種基于PXI總線的高性能數(shù)字式多通道微操縱平臺(tái)控制器。