圓光柵回轉(zhuǎn)式壓電微角度執(zhí)行器的研究.pdf

1、微位移驅(qū)動技術(shù)是當(dāng)今世界各國研究的熱點問題，是納米測量及加工技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，需要高精度、高分辨力、能夠靈活控制的微位移驅(qū)動及檢測系統(tǒng)，用以直接進(jìn)行有關(guān)工作或配合其它儀器設(shè)備完成高精度的研究和應(yīng)用，正是這些需要，極大地促進(jìn)了微位移驅(qū)動定位技術(shù)的發(fā)展。角位移驅(qū)動定位技術(shù)的需求也越來越廣泛，在許多領(lǐng)域迫切需要大行程高分辨力的角位移驅(qū)動定位系統(tǒng)，以實現(xiàn)高精度的定位。
　　 課題對角位移驅(qū)動定位及檢測技術(shù)進(jìn)行了探

2、索，通過研究角位移驅(qū)動定位及檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，在總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出了一種集成了高精度角位移檢測裝置圓光柵的回轉(zhuǎn)式壓電微角度執(zhí)行器系統(tǒng)，同時研究檢測其角位移的角度檢測系統(tǒng)和驅(qū)動其工作的控制系統(tǒng)。
　　 圓光柵回轉(zhuǎn)式壓電微角度執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新地在壓電執(zhí)行器上集成了角位移傳感器，采用圓光柵與微驅(qū)動機(jī)構(gòu)一體化的方案，同時結(jié)合運用了尺蠖運動原理和柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，壓電執(zhí)行器的運動原理、柔性鉸鏈設(shè)計、圓光柵集成結(jié)構(gòu)設(shè)計以及總體

3、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計得到了詳細(xì)論述；圓光柵檢測信號的處理是根據(jù)圓光柵信號的正交特性，采用硬件方面大數(shù)計數(shù)和小數(shù)軟件細(xì)分的方法進(jìn)行辨向細(xì)分等處理，實現(xiàn)由單片機(jī)檢測計算出角位移值，把檢測結(jié)果引入控制環(huán)節(jié)，圓光柵傳感器、檢測電路及單片機(jī)系統(tǒng)組成了角位移檢測系統(tǒng)；控制系統(tǒng)方面采用單片機(jī)產(chǎn)生四路驅(qū)動信號，并運用直流放大式原理設(shè)計壓電陶瓷驅(qū)動電源，放大控制信號驅(qū)動壓電執(zhí)行器。壓電陶瓷驅(qū)動器電源的作用原理、分類以及設(shè)計特點得到了介紹，壓電陶瓷驅(qū)動電源的設(shè)計要