二维并联压电冲击驱动平台运动特性研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hpsjsj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微/纳米精密位移平台广泛应用于生物医疗、材料化学、物理电子等领域微小物体的操作、搬运、测量等任务,这些应用要求多自由度的协同运动,且具有纳米级的位移分辨率和毫米级的运动行程。压电冲击驱动是实现微纳操控技术的典型驱动方式,具有结构简单、控制灵活、分辨率高、易于集成等优点,在跨尺度精密定位领域表现出良好的竞争优势和发展前景。多自由度压电驱动机构可以通过将多个驱动机构串联或并联叠加,实现末端执行器的复杂的运动。相较于串联形式,并联形式具有更为紧凑的结构设计,更适合于STM、AFM等显微系统等狭小空间的定位操作需求。本文提出了一种二维并联压电冲击驱动平台,通过结构设计和仿真、动力学建模和仿真以及样机制作和实验测试,分析二维并联直线驱动与运动特性。主要工作和创新点包括:(1)设计二维并联压电冲击驱动平台的机械结构和驱动电路,建立有限元结构仿真模型并进行静态和模态仿真分析,从而优化定子结构参数。(2)构建二维并联压电冲击驱动平台的动力学模型和矢量化摩擦模型,建立MATLAB/Simulink数值分析模型并确定动力学模型参量,仿真分析一维、二维冲击驱动的运动特性。(3)制作二维并联压电冲击驱动平台的样机并搭建实验装置,测试定子的驱动特性以及平台的运动和负载特性,实验结果表明该平台具有优良的一维、二维冲击驱动性能。本文提出的二维并联压电驱动平台运动特性研究将拓展冲击驱动的理论体系,为并联压电冲击驱动机构的工程应用提供丰富的技术参考。
其他文献
地热能是直接利用和发电等开发方式中最清洁和最丰富的能源之一。但是由于地热能的高温特点使得套管承受了较大的热应力作用,对套管的强度和使用寿命造成影响。套管失效问题
随着空气质量的恶化,雾霾天气现象出现增多,危害加重。大气污染物可致机体呼吸系统不同程度的损害,可导致过敏性肺炎、哮喘和慢性阻塞性肺疾病等呼吸道感染类的职业病。本文
柳赞油田柳1断块Es32+3Ⅲ油组稠油油藏是柳赞油田的主力区块,在注水开发过程中遇到析蜡、注水井注入压力高及油水上升快等典型问题,均是由油水复杂的渗流特征引起的。为此,本
食管癌(Esophageal cancer,EC)是威胁人类生命安全的主要癌症之一。在亚洲的部分国家以及一些低收入国家如南非等,食管癌都严重影响了人们的生命。食管癌的主要病理分型为食
本文对国内外微米木片、微米木纤维加工设备的发展现状及趋势进行的深入分析,针对超薄木片、木纤维的加工机理进行学习,并深入探究木材切削原理,研究制造一种集多个工序于一体的微米刨切试验台。通过对微米刨切试验台加工工艺的分析,确定试验台对木材工件的加工工序。结合试验台的总体布局要求以及运动方式,确定总体设计方案。并对各个机构的机械结构进行设计,确定相关技术参数,其中对关键部件进行了重点设计研究。通过Sol
操作便携式风力灭火机时,会使作业人员处于振动环境中,这会引发手臂系统和身体相关疾病。通过对便携式风力灭火机的振动特性进行研究,预测其对人体手臂带来的影响,合理有效设
在全球气候变化和长期过度放牧的双重影响下,青藏高原高寒草地出现不同程度的退化趋势,导致草地生物多样性以及生态服务功能进一步下降。因此,针对不同退化程度采取相应的改
沥青胶结料的热氧老化和紫外光(Ultraviolet,UV)老化是引起沥青路面病害和耐久性不足的重要原因,向沥青中添加改性剂是解决这一问题的有效手段。研究表明,蒙脱土(Montmorillonite,MMT)能够显著改善沥青的耐热氧老化性能,但对其低温性能具有不利影响;紫外光吸收剂(Ultraviolet absorber,UVA)的掺入可以起到抑制UV老化进程的效果,但UVA的耐热性较差,极易在
目前微型器件的特征尺寸趋于微型化,其中常被用作扫描测头的微球,因为测量系统的需要,其尺寸也越来越小。例如微纳米三坐标测量机(CMM)测量系统所使用的测头,便是直径在数十
随着我国电力、化工和煤炭等领域快速的发展及国家对环保要求的提高,大容量干煤棚或全封闭的贮煤场已经成为必备品。高低跨柱面屋盖结构因能满足堆取料机运行空间大且单位面积造价相对较低,一直是设计应用的首选。但由于跨度和长度受到限制,单个建筑结构容量在一定的范围内,不能满足大机组、大煤场的堆煤容量要求,因而通常采用两个乃至多个单体干煤棚连续布置方案来解决。目前针对柱面屋盖抗风研究成果主要集中在单跨和等高双跨