超精密定位平台论文-崔良玉,王灿芳,须颖,贾静,阎兵

超精密定位平台论文-崔良玉,王灿芳,须颖,贾静,阎兵

导读:本文包含了超精密定位平台论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:柔性铰链,定位平台,细胞操作,有限元分析

超精密定位平台论文文献综述

崔良玉,王灿芳,须颖,贾静,阎兵[1](2019)在《面向细胞显微操作的精密定位平台设计》一文中研究指出针对现有生物倒置显微镜在进行细胞操作时,载物平台难以实现自动化精密定位的问题,基于柔性铰链设计了二自由度精密定位平台,采用杠杆机构对平台进行了行程放大,且将放大机构设计在平台的角落处,可充分利用显微镜有限空间。通过有限元法对定位平台进行静力学分析和模态分析。仿真结果表明:所设计的定位平台放大倍数可达3.3倍,最大行程可达500μm,刚度为0.53 N/μm,固有频率为131.49 Hz,反映平台沿x和y方向的耦合度的指标为1.3%,满足细胞操作需要。(本文来源于《天津职业技术师范大学学报》期刊2019年03期)

林盛隆,张宪民,朱本亮[2](2019)在《高带宽两自由度并联柔顺精密定位平台的优化设计与实验》一文中研究指出针对目前用于原子力显微镜的扫描定位平台带宽低、行程小、耦合性能差等问题,提出了一种基于柔性梁的高带宽两自由度精密定位平台并对该平台进行了优化设计、仿真验证与实验分析。首先,提出了以双端固定梁与平行杂交梁为基础的并联柔顺平台,分别运用卡式第二定理和拉格朗日方程建立了平台刚度和固有频率的数学模型;然后,通过最优化理论获取了平台的最高固有频率及最优设计尺寸,并运用有限元方法验证了优化结果的可靠性;最后,搭建了实验系统,对平台进行了实验研究。实验结果表明:所设计平台的最大行程为12.950μm×13.517μm,耦合误差小于1.77%,X,Y方向的固有频率分别为12.21和13.50kHz,在开环条件下可良好地追踪频率小于1kHz的叁角波,有效改善了传统扫描定位平台响应慢、行程小、耦合性能差等问题。(本文来源于《光学精密工程》期刊2019年08期)

徐群磊[3](2019)在《基于显微图像的精密定位平台系统研究》一文中研究指出随着现代化技术的发展,微纳米制造工艺的不断提高,对精密定位平台的分辨率以及精度提出了更高的要求。为了确保精密定位平台可以实现多方位、多自由度、高精度等功能,必须要具备与其精度相对应的测量技术,实现对精密定位平台全方位监测和闭环控制。论文基于相位掩膜法制备光纤光栅和光纤拉锥技术等的应用分析,对适用于刻写光栅及拉锥的精密定位平台系统开展了研究。论文根据光学类和非光学类标定方法的原理,从四种不同的标定方法:游标卡尺标定法、迈克尔逊干涉仪标定法、光栅尺标定法及显微图像标定法的分析及选择出发,根据应用要求确定了系统指标,并根据系统指标,选定了基于显微图像的定标方法,确定使用日本KOHZU公司0.25μm精度移动平台,并对标定图像采集、除噪、转换和识别进行了研究,同时,对系统进行了集成研究,完成了平台驱动硬件制作和定标处理算法的软件编制,完成了精密定位平台制作,并达到了预期的应用目标。论文还进行了较为全面的系统实验测试。首先,对定标方法和效果进行了实验研究,数据表明系统非常精密,对环境因素敏感,显微图像的放大倍数和CCD的采样分辨率直接影响定位的精度;其次,分4.5倍和10倍显微倍数图像定位进行了系统性能测试,数据表明,4.5倍图像尚可定标2脉冲步,即1μm的平台行进,所造成的最大行程差为-1.47μm,即实际定位精度为1个像素,对应着约0.50μm;10倍图像可精确定标1脉冲步,即0.50μm的平台行进,实际造成的最大行程差为-0.220μm,即实际定位精度为1个像素,对应着约0.25μm。文章末尾对一维精密定位平台的实现以及对实验中存在的不足之处进行总结,同时对二维平台和叁维平台的构建以及叁维精密定位平台的精度测量等方面做出展望。(本文来源于《广西师范大学》期刊2019-06-01)

王龙飞,刘萍[4](2019)在《压电精密定位平台迟滞建模与辨识》一文中研究指出针对压电精密定位平台(PMS)输入电压与输出位移之间的迟滞特性,结合传统的Bouc-Wen迟滞模型,建立了一种不依赖压电精密定位平台动态特性的非对称Bouc-Wen数学模型,并利用果蝇优化算法(FOA)对模型的6个参数进行辨识。实验结果表明,在输入电压为正弦波时,非对称Bouc-Wen数学模型能够精确地模拟压电精密定位平台的迟滞特性。(本文来源于《山东工业技术》期刊2019年07期)

刘政,刘吉成[5](2019)在《面向全息投影的二维精密定位平台振动特性分析》一文中研究指出动态全息投影技术相比静态全息投影技术的不同在于一台投影装置具有多个投影单元,且激光器在二维精密定位平台上作往复运动,此时全息投影的成像质量很大程度上取决于该精密定位平台的定位精度。针对该二维精密定位平台做振动特性分析,得到平台工况时的振动幅值和频带宽;再设计被动式动力吸振器降低平台振动;最后在被动动力吸振器的基础上设计对应的主动式动力吸振器,将该二维精密定位平台的振动幅值和频带宽抑制在一定的范围并使之实现纳米级定位精度。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2019年02期)

张泉,东益冲,任广,孙翊,彭艳[6](2019)在《压电驱动叁自由度柔顺精密定位平台研究》一文中研究指出设计了一种由压电陶瓷驱动的整体式平面3-PRR柔顺并联定位平台,平台每条支链采用半圆型柔性转动铰链和直角型柔性直线铰链代替传统的转动副和移动副,消除了传统机构的铰链配合间隙和摩擦,通过Ansys软件对两种铰链进行了刚度分析,并在支链的输入端设计了柔性杠杆位移放大机构以提高平台的工作空间。基于"伪刚体模型法"建立了柔顺定位平台的运动学模型,采用Ansys软件对柔顺并联平台进行有限元分析,得到其静力学特性,最后搭建了平台测试实验系统进行了验证实验。通过运动学模型解析结果和有限元仿真结果与实验结果对比,得到在x方向、y方向和转动角φp的最大误差分别为10.81%,9.66%和9.79%,验证了运动学理论模型建模方法的可行性。(本文来源于《振动.测试与诊断》期刊2019年01期)

贾国朋,郑洋洋,宫金良,张彦斐,刘强[7](2019)在《基于传递矩阵的柔性精密定位平台刚度建模方法》一文中研究指出刚度是柔性结构的重要性能指标,间接影响着柔性精密定位系统的分辨率、工作空间和承载能力等性能。针对传统刚度建模方法在精确性、简便性和通用性等综合性能上的不足,充分以矩阵为工具,结合传递矩阵、力平衡方程和位移协调方程,得到了综合性能较好的刚度建模方法。应用该方法求解了二维精密定位平台的刚度参数模型,并与有限元方法求解结果对比,两者误差在8%以内,表明了该方法的精确性,又由于传递矩阵良好的递推性,保证了该方法求解上的简便性。这些特性最终保证了该方法能够更好的为柔性精密定位系统的设计与分析提供可靠的理论依据。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2019年01期)

徐亚明[8](2018)在《气动波纹管驱动超精密二维定位平台的关键技术研究》一文中研究指出超精密定位是精密加工一项关键技术,在光刻技术、IT制造业、微观世界扫描成像等方面均发挥着重要的作用,对一个国家的高端制造水平影响重大。对二维超精密定位平台以及对其控制算法的深入研究,有着极其重要的实际意义。为实现超精密定位的目的,满足大行程与超精密同时兼顾的要求,体现新型气动执行器的优势,本课题设计了新型气动二维超精密伺服平台。平台由金属波纹管直接驱动,高精密光栅尺作为平台的反馈元件测量实际位移,采用气浮导轨支撑整个位移平台,设计高精度位置伺服输出反馈控制算法,以提高系统伺服跟踪精度。实验结果表明,该控制方案定位精度小于±0.3μm。第一章介绍了超精密定位平台的研究背景,详细分析了超精密二维平台、气动伺服系统控制策略和波纹管执行器的国内外研究现状,最后提出本文研究意义与主要研究内容。第二章阐述了二维超精密定位平台系统的总体设计方案。设计了平台的下位机控制系统,以及基于LabVIEW的上位机人机交互界面。第叁章以气动波纹管为研究对象,通过理论分析和实验研究,建立了单轴气动波纹管伺服非线性数学模型。随后,结合二维平台机械结构,建立超精密平台气动系统的完整二维非线性数学模型。最后通过一个数值仿真,验证了本章所建立数学模型的有效性。第四章设计一种自抗扰框架下的变结构滑模输出反馈控制方案,为满足滑模匹配条件,对第叁章提出的数学模型进行了坐标变换。通过Lyapunov函数对所设计的控制器与观测器分别进行了稳定性分析,最后进行了数值仿真验证。第五章,考虑实际系统与工作环境,针对第四章所设计控制器的缺陷,设计了一种高精度的自适应输出反馈递归滑模控制方案,并且用Lyapunov函数理论论证了气动波纹管伺服系统闭环系统全局稳定,跟踪误差的收敛性和跟踪误差的L_?性能。最后分别通过数值仿真与实验验证了控制方案的有效性。第六章,对所做的研究内容作出全面的总结,阐明有关的研究结论,并提出了下一步的研究方向。(本文来源于《青岛理工大学》期刊2018-12-01)

汪文峰,马立,刘志龙,曾佑轩,李丰甜[9](2018)在《面向纳米压印的大行程二维精密定位平台的设计》一文中研究指出纳米压印技术具有广阔的发展和应用空间,大面积纳米压印更是纳米压印技术走向产业化的关键。大行程、高速、高精度二维精密定位平台是大面积纳米压印工艺实现的基础设备,本文设计制造了一台大行程微米级高速高精度的二维定位平台。首先,对整个平台的机械结构和电控系统进行了合理的设计;接着,完成了整个结构系统与电控系统的搭建,并对电控系统的伺服参数进行了调试;最后,采用激光干涉仪搭建了面向纳米压印的大行程二维精密定位平台的实验测试系统。实验测试结果表明:该平台X、Y轴的行程都达到500 mm;X轴速度和Y轴速度分别达到700 mm/s和600 mm/s;加速度都达到了1.5g;重复定位精度都在3μm以内。得到的性能指标满足纳米压印领域精密定位的需要。(本文来源于《自动化与仪表》期刊2018年07期)

卢倩[10](2018)在《基于压电驱动的六自由度混联精密定位平台关键技术研究》一文中研究指出在光波导器件连接和封装过程中,需要解决的关键问题是如何提高精度,实现连接封装过程的自动化,这对大行程、多自由度精密定位工作台提出了需求。已有装备采用电磁电机经丝杠驱动六自由度工作台运动,实现阵列光纤与光波导器件的对准。由于传动链较长,致使系统刚度低,响应慢,系统精度难以进一步提升,只能依靠其它驱动方式进行更高精度的补偿,这使系统对作动器的控制难度增加。另外,工作台自身的导向精度也是限制对准精度进一步提高的关键因素。本文提出了具备多种工作模式、大行程、快响应和高精度特点的压电电机,作为串并混联六自由度精度定位平台的作动器,进而构建基于压电作动器直接驱动的六自由度高精密定位平台,其具体设计目标是具备连续大行程工作范围和高精度定位能力,平动定位精度为1μm,转动定位精度为0.0005°。首先,设计了柔性正交式、柔性杠杆式和柔性菱形式叁种不同结构的非共振式压电作动机构,提出了连续驱动和步进驱动两种作动模式,分别满足较远距离高速运动和临近目标精确定位要求。另一方面,面向柔性铰链的结构参数展开了参数化设计研究,提出了新的结构参数ε和柔度参数λ,详细探讨了参数ε对柔性铰链结构柔度的影响机制,以及参数λ-ε的之间的影响关系。在此基础上面向三种不同结构的压电作动机构展开了不同的优化设计方法研究,并采用多种方法验证了其优化设计的有效性,最后对叁种压电作动机构进行了实验研究。实验结果证明,优化后的叁种柔性压电直线作动机构有效的提升了步进作动的分辨率,具有高精度的运动分辨率和稳定的宏观连续运动能力,能够直接应用到多自由度精密定位平台中。其次,在对比了串联机构和并联机构的优缺点之后,采用2T1R串联平台+2R1T并联平台的构型,设计了串联与并联混合构型的六自由度精密定位平台;其中3-DOF并联平台采用3条斜面牵引并联支路对称布置结构方案,设计了大行程圆柱柔性铰链,提出了基于模糊优化算法的圆柱柔性铰链结构参数优化设计方法,构建了基于大行程圆柱柔性铰链的3-DOF并联平台刚度模型,分析了大行程圆柱柔性铰链在3-DOF并联平台中的有效性和可靠性。另一方面,构建了6-DOF混联精密定位平台的完整运动学与动力学模型,借助于齐次坐标变换方法给出了6-DOF混联精密定位平台的运动学位姿正反解;利用拉格朗日动力学模型给出了动力学广义驱动力的求解模型;最后采用多刚体动力学仿真软件ADAMS对所构建的6-DOF混联精密定位平台开展了仿真研究,仿真结果表明所设计的6-DOF混联精密定位平台具有较好的运动学能力,在给定外力(力矩)条件下可以实现大行程工作空间范围内的宏观运动与定位,满足6个自由度的运动设计要求。最后,搭建了面向6-DOF混联精密定位平台的实验系统,设计了实验测量方法,开展了步进作动模式实验研究和连续作动模式实验研究。实验结果表明,在步进作动实验中,X轴平动的步进分辨率为1.2μm,Y轴平动的步进分辨率为1.4μm,Z轴平动的步进分辨率为1.0μm;X轴转动的步进分辨率为8.6μrad,Y_U轴和Y_V轴转动的步进分辨率分别为11μrad和10μrad,Z轴转动的步进分辨率为3μrad;在连续作动实验中,X轴平动的宏观运动速度为1.82mm/s,Y轴平动的宏观运动速度为1.89mm/s,Z轴平动的宏观运动速度为312μm/s;X轴转动的宏观运动角速度为29000μrad/s,Y_U轴和Y_V轴转动的宏观运动角速度分别为29400μrad/s和28000μrad/s,Z轴转动的宏观运动角速度为26400μrad/s。各轴的平动定位分辨率和转动定位分辨率已基本达到预期设计目标;各轴的平动和转动的工作行程区间均已实现预期设计目标。另一方面,对6-DOF混联精密定位平台进行了运动误差影响因素分析,给出了各轴的运动误差棒分析图,对于进一步提高所设计的6-DOF混联精密定位平台的定位精度和运动性能具有指导意义。本研究课题所设计的6-DOF混联精密定位平台,采用非共振式压电直线电机直接作为各轴运动的作动机构,显着缩短了传动链,简化了系统控制方式,也有利于提高定位平台的作动响应速度;利用非共振式压电直线电机的步进作动模式和连续作动模式,即可实现6-DOF混联精密定位平台高精度微动与大行程宏动,具有广阔的应用前景。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-06-01)

超精密定位平台论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对目前用于原子力显微镜的扫描定位平台带宽低、行程小、耦合性能差等问题,提出了一种基于柔性梁的高带宽两自由度精密定位平台并对该平台进行了优化设计、仿真验证与实验分析。首先,提出了以双端固定梁与平行杂交梁为基础的并联柔顺平台,分别运用卡式第二定理和拉格朗日方程建立了平台刚度和固有频率的数学模型;然后,通过最优化理论获取了平台的最高固有频率及最优设计尺寸,并运用有限元方法验证了优化结果的可靠性;最后,搭建了实验系统,对平台进行了实验研究。实验结果表明:所设计平台的最大行程为12.950μm×13.517μm,耦合误差小于1.77%,X,Y方向的固有频率分别为12.21和13.50kHz,在开环条件下可良好地追踪频率小于1kHz的叁角波,有效改善了传统扫描定位平台响应慢、行程小、耦合性能差等问题。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

超精密定位平台论文参考文献

[1].崔良玉,王灿芳,须颖,贾静,阎兵.面向细胞显微操作的精密定位平台设计[J].天津职业技术师范大学学报.2019

[2].林盛隆,张宪民,朱本亮.高带宽两自由度并联柔顺精密定位平台的优化设计与实验[J].光学精密工程.2019

[3].徐群磊.基于显微图像的精密定位平台系统研究[D].广西师范大学.2019

[4].王龙飞,刘萍.压电精密定位平台迟滞建模与辨识[J].山东工业技术.2019

[5].刘政,刘吉成.面向全息投影的二维精密定位平台振动特性分析[J].工业控制计算机.2019

[6].张泉,东益冲,任广,孙翊,彭艳.压电驱动叁自由度柔顺精密定位平台研究[J].振动.测试与诊断.2019

[7].贾国朋,郑洋洋,宫金良,张彦斐,刘强.基于传递矩阵的柔性精密定位平台刚度建模方法[J].组合机床与自动化加工技术.2019

[8].徐亚明.气动波纹管驱动超精密二维定位平台的关键技术研究[D].青岛理工大学.2018

[9].汪文峰,马立,刘志龙,曾佑轩,李丰甜.面向纳米压印的大行程二维精密定位平台的设计[J].自动化与仪表.2018

[10].卢倩.基于压电驱动的六自由度混联精密定位平台关键技术研究[D].南京航空航天大学.2018

标签:;  ;  ;  ;  

超精密定位平台论文-崔良玉,王灿芳,须颖,贾静,阎兵
下载Doc文档

猜你喜欢