微定位系統(tǒng)設(shè)計與控制方法研究.pdf

1、微定位系統(tǒng)設(shè)計與控制方法研究微定位系統(tǒng)設(shè)計與控制方法研究TheMechanicalDesignControlMethodologyofa2DOFPrecisionPositioningPlatfm學(xué)科專業(yè)：機械工程研究生：李曉辰指導(dǎo)教師：張大衛(wèi)教授天津大學(xué)機械工程學(xué)院二零一三年十二月摘要摘要微定位平臺在精密制造及微操作等領(lǐng)域具有極其重要的理論研究價值與實際應(yīng)用意義，本文依托國家自然科學(xué)基金課題，對微定位平臺的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與控制器設(shè)計作了

2、比較深入的研究，將仿真結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行結(jié)合，主要完成了以下的相關(guān)工作：在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，本文設(shè)計了一種完全解耦的二維微定位平臺。微定位平臺會發(fā)生不同方向之間的耦合運動，從而嚴(yán)重影響定位平臺的運動精度。本文將幾種不同的導(dǎo)向機構(gòu)進(jìn)行分析與對比，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種基于雙平行導(dǎo)向機構(gòu)的二維微定位平臺，同時結(jié)合仿真軟件對該平臺的模態(tài)特性進(jìn)行有限元分析，采用模態(tài)分析設(shè)備與動力學(xué)實驗設(shè)備對該平臺的模態(tài)特性、剛度特性、附加質(zhì)量影響特性以及耦合特性進(jìn)行

3、了相關(guān)的實驗并且得到相應(yīng)的結(jié)論。在控制器設(shè)計方面，本文設(shè)計了模糊滑?？刂破鳌鹘y(tǒng)的滑?？刂品椒ㄓ捎谇袚Q開關(guān)的不連續(xù)性會產(chǎn)生震蕩現(xiàn)象，影響定位平臺的控制精度。本文將模糊控制方法與滑?？刂品椒ㄏ嘟Y(jié)合，采用模糊控制器柔化控制信號從而在一定程度上減小震蕩現(xiàn)象的發(fā)生，既保證了滑模控制的魯棒性，同時也在一定程度上減小了震蕩現(xiàn)象，有效地結(jié)合了兩種控制器的優(yōu)點，提高控制精度，并通過Simulink對控制器進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計。在完成控制器設(shè)計的基礎(chǔ)上，采用d