高速精密直線驅(qū)動(dòng)式靜壓氣浮平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特性研究.pdf

1、閉式靜壓氣浮導(dǎo)軌，以氣體為潤(rùn)滑劑支撐的導(dǎo)軌，具有高承載力、高剛度、無摩擦、高速度、高精度、無污染等優(yōu)點(diǎn)，在精密機(jī)械中得到廣泛的應(yīng)用。直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)給技術(shù)將輸出的力直接作用于最終定位裝置(工作臺(tái))，取消源動(dòng)力到工作臺(tái)之間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，能夠極大的提高了加工效率和加工精度。氣浮工作臺(tái)配以直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)大大提高機(jī)床的加工能力，適應(yīng)了高精密和高速度裝備的發(fā)展需要，成為高精密和高速度技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。對(duì)于直線驅(qū)動(dòng)式高速精密靜壓氣浮平臺(tái)要求有很高的位置

2、精度、較大的運(yùn)行速度，并且能穩(wěn)定運(yùn)行，而氣浮導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)控制性能是影響氣浮平臺(tái)定位性能、速度加速度運(yùn)動(dòng)特性、穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。氣浮導(dǎo)軌作為氣浮平臺(tái)系統(tǒng)關(guān)鍵部件，其承載能力、剛度、穩(wěn)定性與導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，如節(jié)流孔直徑、節(jié)流器分布、氣膜厚度等密切相關(guān)；氣浮平臺(tái)采用直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，控制方法和控制參數(shù)的選取都影響著氣浮平臺(tái)系統(tǒng)的精度。
　　 本文從靜壓氣浮導(dǎo)軌技術(shù)、氣浮平臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)方面，對(duì)直線驅(qū)動(dòng)式靜壓氣浮平臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行研究。研

3、究?jī)?nèi)容包括：⑴根據(jù)氣體潤(rùn)滑理論，理論分析靜壓氣浮導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)尺寸節(jié)流孔直徑、氣膜厚度對(duì)其靜態(tài)性能的影響?；贏NSYS有限元分析軟件平臺(tái)，采用有限元的方法分析不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下靜壓氣浮導(dǎo)軌的承載能力和剛度特性。⑵建立直線驅(qū)動(dòng)式靜壓氣浮平臺(tái)系統(tǒng)P-PI運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)模型，并用MATLAB軟件進(jìn)行仿真分析位置環(huán)比例增益Kpp、速度環(huán)比例增益Kvp和積分增益Kvi、以及運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量M控制參數(shù)對(duì)該系統(tǒng)響應(yīng)特性的影響。⑶基于ADAMS機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件