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基于PZT的微驱动定位系统及控制方法的研究 被引量:46
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作者 孙立宁 孙绍云 +1 位作者 曲东升 蔡鹤皋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第1期55-59,共5页
介绍了基于PZT驱动的一维微动工作台。该微动台采用柔性平行板铰链机构,对其进行了出力和位移关系的分析,并且进行了ANSYS的有限元分析设计,求得了系统的固有频率和最大位移。其理论分析、有限元计算和试验测试结果的对比分析的一致性... 介绍了基于PZT驱动的一维微动工作台。该微动台采用柔性平行板铰链机构,对其进行了出力和位移关系的分析,并且进行了ANSYS的有限元分析设计,求得了系统的固有频率和最大位移。其理论分析、有限元计算和试验测试结果的对比分析的一致性说明了理论分析的正确性和数值分析的可靠性。使用精密光栅进行微位移闭环检测,使用哈工大博实精密测控公司研制的压电陶瓷驱动电源。采用单神经元自适应PID控制算法对系统进行控制,单神经元具有自学习和自适应能力,而且结构简单易于计算;而传统的PID调节器也具有结构简单、调整方便和参数整定与工程指标联系密切等特点。推导了单神经元自适应PID控制器,并进行了实验,微位移为20μm时的响应时间为12ms,实验证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 微动工作台 平行板 PZT驱动 单神经元 自适应PID控制 定位系统 微位移机构
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超磁致伸缩材料驱动微型马达的原理与应用 被引量:11
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作者 贾振元 王福吉 +1 位作者 张永顺 郭东明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第13期1161-1165,共5页
从结构和性能上阐述了超磁致伸缩微型马达的原理及其在微机电系统中的应用状况。通过对国内外几种典型超磁致伸缩马达的原理性剖析 ,分析探讨了超磁致伸缩马达微型化、集成化以及高频振动等问题的解决途径与方法 ,为超磁致伸缩微型马达... 从结构和性能上阐述了超磁致伸缩微型马达的原理及其在微机电系统中的应用状况。通过对国内外几种典型超磁致伸缩马达的原理性剖析 ,分析探讨了超磁致伸缩马达微型化、集成化以及高频振动等问题的解决途径与方法 ,为超磁致伸缩微型马达的进一步发展提供了的理论基础和研究方向。 展开更多
关键词 超磁致伸缩材料 微型马达 分析 原理与应用
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具有纳米级分辨率的超精密定位工作台 被引量:25
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作者 林德教 吴健 殷纯永 《光学技术》 CAS CSCD 2001年第6期556-557,559,共3页
柔性铰链精密定位工作台具有直接传动、无摩擦、结构紧凑、重量轻、刚度好及分辨率高等优点。设计了一种具有较大传动比的定位工作台 ,介绍了其系统结构和工作原理 ,并对刚度性能作了分析。利用双频激光干涉仪对压电陶瓷驱动下的工作台... 柔性铰链精密定位工作台具有直接传动、无摩擦、结构紧凑、重量轻、刚度好及分辨率高等优点。设计了一种具有较大传动比的定位工作台 ,介绍了其系统结构和工作原理 ,并对刚度性能作了分析。利用双频激光干涉仪对压电陶瓷驱动下的工作台特性进行了测量。结果表明 ,该工作台具有纳米级的分辨率和定位精度。 展开更多
关键词 柔性铰链 定位工作台 纳米级分辨率 压电陶瓷 双频激光干涉仪
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柔性铰链的应用 被引量:58
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作者 吴鹰飞 周兆英 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第18期1615-1618,共4页
柔性铰链以其特殊的性能在精密机械、精密测量、微米技术和纳米技术等领域得到广泛应用。通过对柔性铰链在支撑结构、联接结构、调整机构和测量仪器中的应用 ,以及柔性铰链与压电致动结合实现超精密位移和定位的典型例子 。
关键词 柔性铰链 精密机械 精密测量 微米技术 纳米技术 压电致动器
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超磁致伸缩体内涡流效应有限元分析 被引量:19
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作者 王雷 谭久彬 刘玉涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期445-449,共5页
为补偿涡流效应产生的温度与反相磁场对超磁致伸缩微位移驱动体位移输出造成的非线性,从电磁场基本原理出发,推导了超磁致伸缩驱动器内的涡流分布和大小的数学模型。利用伽辽金加权余量法和牛顿-拉夫逊迭代法得到涡流效应数学模型的解... 为补偿涡流效应产生的温度与反相磁场对超磁致伸缩微位移驱动体位移输出造成的非线性,从电磁场基本原理出发,推导了超磁致伸缩驱动器内的涡流分布和大小的数学模型。利用伽辽金加权余量法和牛顿-拉夫逊迭代法得到涡流效应数学模型的解析公式。通过解析公式分析超磁致伸缩驱动器内驱动体横截面上的电磁场分布,进而得到驱动体上各部分涡流大小及分布与输入电流频率增加的对应关系。当输入频率大于1 kHz时,涡流有限元模型计算得到的涡流导致磁场损耗量与实测磁场强度相差约4.6 mT,表明此模型可以对超磁致伸缩驱动体内的涡流损耗进行有效的补偿。 展开更多
关键词 超磁致伸缩 涡流效应 有限元分析 迦辽金加权余量法
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0.1μm大行程精密定位控制系统的研究 被引量:14
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作者 米凤文 戴旭涵 +1 位作者 沈亦兵 杨国光 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期89-91,94,共4页
本文介绍了一种新型的精密工作台定位控制系统。本控制系统采用伺服电机粗动控制与压电陶瓷精动控制相结合的方法完成对工作台的定位控制 ,并利用衍射干涉光栅测长技术进行实时检测。本系统工作行程 5 0 mm,定位精度± 0 .1μm。
关键词 精密工作台 精密定位控制 控制系统
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光强调制式光纤传感器测量精度的研究 被引量:5
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作者 金远强 周岩 +2 位作者 胡丽国 杨乐民 李鹏生 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第6期48-50,共3页
影响光强调制式光纤传感器测量精度的因素很多,对于所设计研制的用于叶轮泵高速转轴径向跳动测量的光纤传感器来说,合作对象所引起的测量误差比较突出。针对这一特点,对光在介质表面散射的特性和介质表面轮廓的分布函数进行了研究,并就... 影响光强调制式光纤传感器测量精度的因素很多,对于所设计研制的用于叶轮泵高速转轴径向跳动测量的光纤传感器来说,合作对象所引起的测量误差比较突出。针对这一特点,对光在介质表面散射的特性和介质表面轮廓的分布函数进行了研究,并就其对测量结果的影响进行了仿真计算和分析,从而为该类传感器精度的进一步提高提供了依据。 展开更多
关键词 光强调制 光纤传感器 表面散射 表面轮廓 测量精度
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虚拟现实系统头盔与数据手套的三维精确定向与定位系统与设计 被引量:5
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作者 熊春山 王敏 +1 位作者 彭刚 黄心汉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2000年第4期35-38,共4页
讨论了一种新型的基于超声波测距的高精度三维定位定向系统的原理与设计。这种三维定位定向系统采用波头计数与零交叉点检测的方法来提高超声波测距精度 ,并通过三角形方法来实现三点所在平面的位置与姿态。这种新型的三维定位定向系统... 讨论了一种新型的基于超声波测距的高精度三维定位定向系统的原理与设计。这种三维定位定向系统采用波头计数与零交叉点检测的方法来提高超声波测距精度 ,并通过三角形方法来实现三点所在平面的位置与姿态。这种新型的三维定位定向系统具有精度高、成本低、易于安装、体积小、抗电磁干扰能力强、对光线不敏感、无电磁辐射等优点。本系统不仅可广泛应用于虚拟现实系统头盔和数据手套的三维定位定向 ,还可应用于机器人控制与定位定向和多媒体系统等领域。 展开更多
关键词 三维定位 虚拟现实 数据手套 定向系统 头盔
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大行程纳米二维工作台的动态优化设计 被引量:9
9
作者 余晓芬 程伶俐 +1 位作者 胡佳文 余卿 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第3期289-293,共5页
为了减小直线电机的电磁推力波动,保证绕线动子与永磁定子有足够的偏心量,对大行程纳米二维位移工作台进行了动态优化设计研究。基于振动理论建立了工作台与上层板系统的动力学模型,并以此模型分析了工作台动力响应与上层板厚的关系,给... 为了减小直线电机的电磁推力波动,保证绕线动子与永磁定子有足够的偏心量,对大行程纳米二维位移工作台进行了动态优化设计研究。基于振动理论建立了工作台与上层板系统的动力学模型,并以此模型分析了工作台动力响应与上层板厚的关系,给出了优化设计结果。对工作台进行了全行程定位实验,实验结果表明,工作台可以在0~100mm范围内,实现10nm定位分辨率的快速、高精度定位,满足纳米测量的要求。 展开更多
关键词 动态优化设计 圆筒型永磁直线同步电机 纳米工作台
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电/气转换装置技术研究现状及发展趋势 被引量:4
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作者 李东明 孙宝元 +1 位作者 王伟 王彬 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期985-988,共4页
综述了电/气阀门定位器、转换器核心部件——电/气转换装置的工作原理及国内外研究现状,着重介绍了一种利用压电复合圆盘为挡板的新结构电/气转换装置,该装置在较低电压下就可以满足输出气压0.02~O.10MPa的工业现场要求。
关键词 电/气转换器 定位器 电/气转换装置 压电复合圆盘
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纳米定位技术研究现状 被引量:38
11
作者 王建林 胡小唐 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2000年第1期43-44,共2页
纳米定位技术是前沿科学、工程技术领域的关键技术之一 ,是实现纳米加工和纳米测量的基础。本文介绍了纳米定位技术的研究现状 ,给出几种近年来研制的典型纳米定位机构 ,对其工作原理及优缺点进行了分析 。
关键词 纳米定位技术 柔性铰链 微位移驱动器
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新型Nano-CMM二维定位平台研究 被引量:5
12
作者 奚琳 余晓芬 范伟 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1605-1608,共4页
介绍了一种新型纳米三坐标测量机二维定位平台的结构设计:平台设计了无爬行的磁浮-滑动复合导轨;引入了“共平面“的导向模式,实现近零阿贝误差;并对二维定位平台力平衡和系统热效应作了优化设计。计算和实验结果表明,平台能有效解决低... 介绍了一种新型纳米三坐标测量机二维定位平台的结构设计:平台设计了无爬行的磁浮-滑动复合导轨;引入了“共平面“的导向模式,实现近零阿贝误差;并对二维定位平台力平衡和系统热效应作了优化设计。计算和实验结果表明,平台能有效解决低速驱动时的爬行问题,实现微小步距进给,满足微纳米级定位平台的要求。 展开更多
关键词 纳米二维定位平台 磁浮式 共平面 阿贝误差 力平衡
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三维一体化超微定位系统性能的研究 被引量:4
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作者 胡晓东 胡小唐 杨勇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第11期1201-1203,共3页
提出一种以双柔性平行4 杆结构和柔性8 杆对称联动结构为导向机构、压电陶瓷为驱动器的三维一体化超微定位机构。针对高精度定位的需要,设计了数字闭环控制系统,引入数字PID模糊控制器以提高系统的定位性能。
关键词 三维一体化 超微定位系统 定位 压电陶瓷
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面向芯片封装的新型高速高精度平面定位机构研究 被引量:2
14
作者 刘延杰 孙立宁 +2 位作者 孟庆鑫 祝宇虹 刘新宇 《工具技术》 北大核心 2005年第5期19-22,共4页
面向芯片封装领域对高速高精度平台的需求,提出一种新型平面并联定位机构。基于复数向量表示法,建立了机构的运动学模型;结合固定界面子结构模态综合法与有限单元法,考虑连杆柔性和关节柔性,对机构建立了弹性动力学模型;通过仿真与实验... 面向芯片封装领域对高速高精度平台的需求,提出一种新型平面并联定位机构。基于复数向量表示法,建立了机构的运动学模型;结合固定界面子结构模态综合法与有限单元法,考虑连杆柔性和关节柔性,对机构建立了弹性动力学模型;通过仿真与实验的对比分析,验证了这种动力学分析方法的有效性。 展开更多
关键词 定位机构 芯片封装 高精度 高速 面向 弹性动力学模型 运动学模型 有限单元法 模态综合法 动力学分析 平面并联 对比分析 表示法 子结构 柔性
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压电驱动柔性铰链机构传动实现超精密定位 被引量:9
15
作者 吴鹰飞 周兆英 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期157-160,共4页
简单介绍压电元件和柔性铰链的概念与特点。列举压电元件与柔性铰链机构结合实现超精密定位的典型例子 ,包括超精密测量、超精密加工、光学自动聚焦和大行程超精密定位。为使超精密定位工作台的结构紧凑 ,提出单驱动多自由度运动机构。... 简单介绍压电元件和柔性铰链的概念与特点。列举压电元件与柔性铰链机构结合实现超精密定位的典型例子 ,包括超精密测量、超精密加工、光学自动聚焦和大行程超精密定位。为使超精密定位工作台的结构紧凑 ,提出单驱动多自由度运动机构。应用蠕动式的运动原理可合成机构上的多自由度运动 ,并实现大行程运动。设计了对称结构的柔性铰链机构实现导向功能。 展开更多
关键词 压电元件 柔性铰链 超精密定位
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压电陶瓷驱动器弹性套筒的研究 被引量:2
16
作者 程伶俐 余晓芬 +1 位作者 余卿 胡佳文 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1139-1142,共4页
针对未封装的压电陶瓷驱动器不能承受剪切力、使用时极易损坏,封装的压电陶瓷驱动器价格昂贵等问题,研制了一种弹性套筒作为未封装压电陶瓷驱动器的保护装置。根据弹性力学原理,对圆柱体套筒进行局部切割,形成弹性元件,产生弹性变形。... 针对未封装的压电陶瓷驱动器不能承受剪切力、使用时极易损坏,封装的压电陶瓷驱动器价格昂贵等问题,研制了一种弹性套筒作为未封装压电陶瓷驱动器的保护装置。根据弹性力学原理,对圆柱体套筒进行局部切割,形成弹性元件,产生弹性变形。改变弹性套筒的结构参数,可以优化其设计。建立了弹性套筒的驱动力模型。进行了加装弹性套筒的压电陶瓷驱动器位移特性实验,实验结果表明,该装置不影响压电陶瓷驱动器的使用性能,可以保护驱动器,而且加工简单,具有很好的实用价值。 展开更多
关键词 弹性套筒 压电陶瓷驱动器 微位移 弹性变形
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GMM的发展现状及其在精密致动器件中的应用 被引量:16
17
作者 卢全国 陈定方 +1 位作者 魏国前 丁建军 《湖北工业大学学报》 2006年第3期92-94,148,共4页
超磁致伸缩材料的制备及其应用开发已成为当前机电工程领域中的研究热点.本文回顾了超磁致伸缩材料的发展,全面分析了超磁致伸缩材料的特点,系统地介绍了国内外超磁致伸缩材料在精密致动领域的应用及其开发情况,并对该材料未来的发展及... 超磁致伸缩材料的制备及其应用开发已成为当前机电工程领域中的研究热点.本文回顾了超磁致伸缩材料的发展,全面分析了超磁致伸缩材料的特点,系统地介绍了国内外超磁致伸缩材料在精密致动领域的应用及其开发情况,并对该材料未来的发展及应用领域作了展望. 展开更多
关键词 超磁致伸缩材料 精密致动器 电致伸缩材料 精密加工
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基于步进电机高精度细分的自动定位系统 被引量:4
18
作者 黄先祥 张志利 刘春桐 《测控技术》 CSCD 1999年第3期39-40,共2页
某些精密机械设备需要进行精确定位,本系统是在利用原有部分仪器的基础上建立起来的、基于步进电机高精度细分的计算机自动定位系统。着重介绍了系统技术方案、方位偏差的测量与消除、以及步进电机高精度细分的实现。
关键词 精密机械 定位系统 步进电机 细分控制
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压电结构电/气转换器技术研究 被引量:4
19
作者 李东明 孙宝元 王伟 《化工自动化及仪表》 CAS 2007年第4期68-71,共4页
通过压电执行器的选择,压力腔和节流孔尺寸的计算,设计了一种基于开关原理新结构压电微型阀,通过主控制电路设计,研发出一种基于压电微型阀结构的新型电子式电/气转换器,并对转换器整机的性能进行测试,为我国自主研发新一代电/气转换器... 通过压电执行器的选择,压力腔和节流孔尺寸的计算,设计了一种基于开关原理新结构压电微型阀,通过主控制电路设计,研发出一种基于压电微型阀结构的新型电子式电/气转换器,并对转换器整机的性能进行测试,为我国自主研发新一代电/气转换器、定位器打下了基础。 展开更多
关键词 电/气转换器 压电阀 压电执行器 双晶片悬臂梁
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三维一体化超微定位系统的研制 被引量:2
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作者 胡小唐 禹国强 +1 位作者 刘安伟 杨勇 《电子显微学报》 CAS CSCD 1999年第1期141-144,共4页
本文设计并研制了以柔性铰链为弹性导轨、压电陶瓷为驱动器的三维一体化超微定位机构,并以激光干涉仪微位移检测装置和微机控制系统构成了数字闭环控制的三维一体化超微定位系统。
关键词 柔性铰链 压电陶瓷 三维一体化 超微定位台
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