压电陶瓷微定位系统的逻辑规则控制研究

发布时间：2022-12-18 06:20

　　精密定位系统是指精度高和灵敏度高的定位机构,它是精密机械和精密仪器的关键部件之一。随着压电陶瓷微位移器在精密定位、微操作等方面越来越多的运用,采用压电陶瓷微位移器驱动的柔性支承微定位机构得到广泛的应用。由于压电驱动器结构紧凑、体积小、分辨率高、通常情况下几乎不发热且易于控制,已在微位移驱动与控制上获得了比较成熟的应用。但同时压电材料存在迟滞及蠕变特性,当用于微定位系统中,由于非线性迟滞的影响,定位时难以达到较高精度,因此如何克服压电材料存在的固有的非线性迟滞及蠕变特性一直是研究的热点问题之一。为减少以上不良因素的影响,更好地发挥压电陶瓷微位移器的性能,需要对这些缺陷进行深入的研究,揭示迟滞非线性的物理本质,建立相应的物理和数学模型,发展控制算法,以消除迟滞非线性的不利影响。本文研究了压电陶瓷微位移器的动态控制模型,压电陶瓷微定位系统的逻辑规则控制策略、逻辑规则控制算法,进行了逻辑规则控制算法的离线仿真和在线实验研究。 本文提出了压电陶瓷微定位系统的逻辑规则控制策略,分别论述了逻辑规则控制的相关概念、术语,以及逻辑规则控制的基础-泛布尔代数理论和基于泛布尔代数理论的逻辑规则控制系... 

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 精密定位技术发展概况
    1.3 微定位系统的分类及特点
    1.4 压电陶瓷微位移器的模型及控制技术的研究现状
    1.5 本文的主要工作及创新
2 压电陶瓷微位移器的基本特性与典型模型
    2.1 引言
    2.2 压电陶瓷微位移器基本理论
    2.3 压电陶瓷微位移器的基本特性
    2.4 压电陶瓷微位移器的非线性特征及其形成机理
    2.5 压电陶瓷微位移器的几类典型模型
    2.6 本章小结
3 压电陶瓷微定位系统的柔性驱动平台
    3.1 引言
    3.2 柔性平台的结构
    3.3 柔性平台的力学模型
    3.4 柔性平台刚度的理论计算
    3.5 本章小结
4 基于泛布尔代数理论的逻辑规则控制
    4.1 引言
    4.2 逻辑控制产生的背景
    4.3 逻辑控制与泛布尔代数理论
    4.4 逻辑控制机理
    4.5 运动控制系统的逻辑控制
    4.6 本章小结
5 压电陶瓷微定位系统的逻辑规则控制的仿真研究
    5.1 引言
    5.2 压电陶瓷微定位系统的传递特性
    5.3 基于偏差相平面的压电陶瓷微定位系统逻辑规则控制的仿真研究
    5.4 基于偏差相空间的压电陶瓷微定位系统逻辑规则控制的仿真研究
    5.5 本章小结
6 压电陶瓷微定位系统的实验研究
    6.1 引言
    6.2 压电陶瓷微定位系统的总体构成
    6.3 实验系统组成单元的设计与选取
    6.4 压电陶瓷微定位系统的实验研究及分析
    6.5 本章小结
7 非探针红外近场光学显微镜的成像测量与实验结果
    7.1 引言
    7.2 编码板与掩膜板
    7.3 微动工作台的研制
    7.4 非探针红外近场光学显微成像系统测量实验
    7.5 本章小结
8 全文总结与展望
    8.1 全文总结
    8.2 研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间作者发表学术论文
附图1 研制的压电陶瓷微位移器的驱动电源
附图2 压电陶瓷微定位控制系统的实验系统图
附图3 非探针红外近场光学显微成像系统图



本文编号：3721522