压电直线精密驱动器研究 被引量：21

1

作者 刘建芳 杨志刚 +1 位作者 范尊强 程光明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期65-72,共8页

提出一种新型的压电直线精密步进驱动器。该驱动器采用仿生运动的原理,以定子主动箝位的方式和双侧薄壁铰链微变形结构,解决了以往压电精密驱动器箝位不牢固、步进频率较低、行程小、分辨率低、速度低、驱动力不稳定等问题。研制的精密... 提出一种新型的压电直线精密步进驱动器。该驱动器采用仿生运动的原理,以定子主动箝位的方式和双侧薄壁铰链微变形结构,解决了以往压电精密驱动器箝位不牢固、步进频率较低、行程小、分辨率低、速度低、驱动力不稳定等问题。研制的精密直线驱动器能够实现高频率 100 Hz,高速度30 mm/min,大行程>10 mm,高分辨率0.05μm,大驱动力100 N等特点,大幅度提高了压电型步进驱动器的驱动性能。 展开更多

关键词 精密驱动 压电 定子 驱动器 行程 驱动性能 高频率 铰链 直线驱动 薄壁

下载PDF 职称材料

永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合振动特性分析 被引量：11

2

作者 林利红 陈小安 +1 位作者 周伟 缪莹赟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期48-53,共6页

为了研究永磁交流伺服精密驱动系统中存在的多物理过程、多参量复杂耦合关系,提出了对该系统进行机电耦合振动特性分析的观点。从全局机电耦合的角度,对永磁交流伺服精密驱动系统进行了机电耦合分析,将该系统归纳为三质量两轴系统,建立... 为了研究永磁交流伺服精密驱动系统中存在的多物理过程、多参量复杂耦合关系,提出了对该系统进行机电耦合振动特性分析的观点。从全局机电耦合的角度,对永磁交流伺服精密驱动系统进行了机电耦合分析,将该系统归纳为三质量两轴系统,建立了三质量两轴系统的机电耦合振动数学模型和仿真模型,仿真分析了由于电流调节器参数、阻尼、谐波扰动、间隙以及负载扰动等因素引起的系统机电耦合振动动态过程,并通过实验验证了机电耦合振动仿真模型的正确性。该机电耦合振动特性分析对提高系统的动态性能具有重要的意义。 展开更多

关键词 精密传动 永磁交流伺服精密驱动系统 机电耦合 振动

下载PDF 职称材料

基于伺服精密驱动的滤棒装盒控制系统 被引量：7

3

作者 倪敏 堵俊 +3 位作者 吴晓 杨天 徐思民 吴超 《烟草科技》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期87-91,97,共6页

为满足滤棒成型自动化物流生产线的需求,采用伺服精密驱动控制技术对HCF80装盒机控制系统进行了改进。改进后滤棒装盒控制系统主要由主控制器(含人机界面)、上料、整理、装填、推送、空盒传送、实盒传送和待检推移等子系统组成,主控制... 为满足滤棒成型自动化物流生产线的需求,采用伺服精密驱动控制技术对HCF80装盒机控制系统进行了改进。改进后滤棒装盒控制系统主要由主控制器(含人机界面)、上料、整理、装填、推送、空盒传送、实盒传送和待检推移等子系统组成,主控制器及各子系统的控制单元通过串行通信总线相连接,形成一个网络控制系统。工作中通过主控制器协调控制装盒机的各个子系统,各子系统再分别控制对应的机械功能件联动,实现滤棒整理装盒动作的精准控制。结果表明:改进后滤棒装盒效率达98%,无需人工辅助整理装盒,实现了滤棒装盒机的高效全自动运行;滤棒装支精度达(4 000±5)支/盒,优于行业生产标准。 展开更多

关键词 滤棒装盒机 伺服精密驱动 主控制器 子系统

下载PDF 职称材料

新型压电步进式二维精密驱动器 被引量：7

4

作者 刘国嵩 杨志刚 +1 位作者 曾平 程光明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期602-606,共5页

设计了新型压电步进式精密二维驱动器。以压电叠堆为驱动元件,在单体柔性结构上实现直线和旋转驱动二维精密驱动。同时利用独特的双侧对称箝位结构,保证工作的稳定性和准确性。进行了二维驱动器的有限元分析,通过大量试验研究,证明二维... 设计了新型压电步进式精密二维驱动器。以压电叠堆为驱动元件,在单体柔性结构上实现直线和旋转驱动二维精密驱动。同时利用独特的双侧对称箝位结构,保证工作的稳定性和准确性。进行了二维驱动器的有限元分析,通过大量试验研究,证明二维驱动器达到基本设计功能。试验结果表明:二维驱动器的旋转驱动分辨率达到0.45μrad,行程360°,速度达到0.04 rad.s-1时,扭矩可达0.2 N.m;直线驱动分辨率40 nm,行程20 mm,速度19.2 mm.min-1时,驱动力可达近10 N,可实现2自由度精密驱动。 展开更多

关键词 二维驱动器 压电叠堆 柔性铰链 精密驱动 有限元分析

下载PDF 职称材料

压电双晶片型2自由度精密驱动器的动态特性 被引量：6

5

作者 张宏壮 程光明 +1 位作者 曾平 杨志刚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期87-91,共5页

研制以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型惯性冲击式2自由度精密驱动器。建立基于Karnopp摩擦模型的驱动器动力学模型,对驱动器动态特性进行仿真分析和试验对比研究。提出压电双晶片型惯性冲击式精密驱动器特定的... 研制以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型惯性冲击式2自由度精密驱动器。建立基于Karnopp摩擦模型的驱动器动力学模型,对驱动器动态特性进行仿真分析和试验对比研究。提出压电双晶片型惯性冲击式精密驱动器特定的定频调压驱动方法．仿真分析结果和试验结果吻合较好,表明该动力学模型符合驱动器的动态特性,可用于对压电双晶片型惯性冲击式2自由度精密驱动器的理论分析。 展开更多

关键词 精密驱动 压电双晶片 惯性冲击 动力学仿真 摩擦

下载PDF 职称材料

压电双晶片型二维惯性冲击式精密驱动器 被引量：11

6

作者 张宏壮 程光明 +2 位作者 赵宏伟 曾平 杨志刚 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期67-71,共5页

研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元、具有移动和旋转二自由度的惯性冲击式精密驱动器。对压电双晶片的动态特性进行了有限元法分析和实验测试,提出了定频调压的控制方法,并对该精密驱动器进行了移动和旋转性... 研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元、具有移动和旋转二自由度的惯性冲击式精密驱动器。对压电双晶片的动态特性进行了有限元法分析和实验测试,提出了定频调压的控制方法,并对该精密驱动器进行了移动和旋转性能测试。测试结果表明:该驱动器具有结构简单、行程大、驱动力强、分辨率高等特点,而且其成本低于传统惯性冲击式驱动器的百分之一。 展开更多

关键词 机械制造工艺与设备 精密驱动器 惯性冲击 压电双晶片 悬臂 有限元

下载PDF 职称材料

永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合动力学分析 被引量：5

7

作者 林利红 陈小安 +1 位作者 周伟 缪莹赟 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1132-1137,共6页

对永磁交流伺服精密驱动系统进行动力学分析时,必须考虑系统的机电耦合影响。从机电能量转换的角度,根据系统的全局耦合分析和局部耦合分析,建立了该系统全局耦合关系图和永磁同步电动机精密传动装置子系统局部机电耦合关系图,然后采用... 对永磁交流伺服精密驱动系统进行动力学分析时,必须考虑系统的机电耦合影响。从机电能量转换的角度,根据系统的全局耦合分析和局部耦合分析,建立了该系统全局耦合关系图和永磁同步电动机精密传动装置子系统局部机电耦合关系图,然后采用拉格朗日麦克斯韦方程建立了永磁同步电动机精密传动装置子系统的物理模型和数学模型,推导了该子系统的动力学方程,并利用该模型进行了算例分析。结果表明,该模型是正确的,这为该系统的实验研究提供了理论依据。 展开更多

关键词 精密传动 永磁交流伺服精密驱动系统 机电耦合 动力学

原文传递

外驱动双向推力型压电步进精密驱动器研究 被引量：8

8

作者 杨树臣 刘建芳 +1 位作者 杨志刚 赵宏伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期652-657,共6页

提出了一种新型的压电直线精密步进驱动器。该驱动器采用步进仿生运动的原理(Pusher),以定子箝位和定子驱动的方式实现动子被动运动。在对驱动器工作原理和机械结构分析的基础上,建立以压电叠堆为驱动元件的直线驱动数学模型,并对其结... 提出了一种新型的压电直线精密步进驱动器。该驱动器采用步进仿生运动的原理(Pusher),以定子箝位和定子驱动的方式实现动子被动运动。在对驱动器工作原理和机械结构分析的基础上,建立以压电叠堆为驱动元件的直线驱动数学模型,并对其结构进行了有限元分析。这种驱动器采用双向推力的结构原理,实现了在正反向与运动过程中驱动特性的一致。实验证明,以这种新型驱动方式构造的驱动器实现了箝位牢固、高频率(100 Hz)驱动、高步进速度(30 mm/min)、大行程(>10 mm)、高分辨率(0.05μm)、大驱动力(100 N)等特点,大幅度提高了压电型步进驱动器的驱动性能,在精密运动、微操作、光学工程、精密定位等精密工程中有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 压电驱动器 精密驱动器 外驱动 双向推力 分辨率

下载PDF 职称材料

采用压电微泵散热的超磁致精密驱动器 被引量：2

9

作者 卢全国 陈定方 +3 位作者 钟毓宁 罗亚波 陈敏 舒亮 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2007年第1期63-65,共3页

针对超磁致精密驱动器(GMA)工作时因电磁线圈发热而导致GMA定位精度差的问题,采用体积小、噪声低、无电磁干扰的压电微泵驱动水流进行散热,以控制超磁致伸棒的温度.制作了一台GMA样机,设计了一个热变形测试系统,进行了GMA在无水冷和有... 针对超磁致精密驱动器(GMA)工作时因电磁线圈发热而导致GMA定位精度差的问题,采用体积小、噪声低、无电磁干扰的压电微泵驱动水流进行散热,以控制超磁致伸棒的温度.制作了一台GMA样机,设计了一个热变形测试系统,进行了GMA在无水冷和有水冷条件下的热变形对比实验.结果表明,提出的温控措施是有效的. 展开更多

关键词 精密驱动 超磁致 水冷 压电微泵

下载PDF 职称材料

压电双晶片型惯性冲击式直线精密驱动器研究 被引量：1

10

作者 张宏壮 程光明 +2 位作者 华顺明 曾平 杨志刚 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第5期545-548,共4页

研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型惯性冲击式直线精密驱动器。对自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片的动态特性进行了有限元法(FEM)分析和实验研究,提出了压电双晶片型惯性冲击式精密驱动器特定的... 研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型惯性冲击式直线精密驱动器。对自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片的动态特性进行了有限元法(FEM)分析和实验研究,提出了压电双晶片型惯性冲击式精密驱动器特定的定频调压驱动方法。对压电双晶片型惯性冲击式直线精密驱动器进行了性能测试,测试表明该驱动器具有结构简单,行程大,驱动力强和分辨率高等特点,特别是其成本不足传统惯性冲击式驱动器的百分之一。 展开更多

关键词 精密驱动 压电双晶片 悬臂 惯性冲击 有限元

下载PDF 职称材料

永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合试验分析 被引量：1

11

作者 林利红 陈小安 周伟 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期22-28,共7页

为了研究永磁交流伺服精密驱动系统多因数耦合下的动态特性,构建了以PMAC多轴运动控制卡为核心,以IPC为支撑平台的永磁交流伺服精密驱动系统的试验体系结构。通过软件原型系统,采集了系统在空载和加载运行状态下的电流、转速和转矩等响... 为了研究永磁交流伺服精密驱动系统多因数耦合下的动态特性,构建了以PMAC多轴运动控制卡为核心,以IPC为支撑平台的永磁交流伺服精密驱动系统的试验体系结构。通过软件原型系统,采集了系统在空载和加载运行状态下的电流、转速和转矩等响应信号,并将物理试验研究与理论分析结果进行了对比,验证了永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合分析的正确性。研究内容和结果有助于分析设计参数和机电耦合参数对系统性能指标的影响机理和规律,有利于对永磁交流伺服精密驱动系统进行动态设计。 展开更多

关键词 永磁交流伺服精密驱动系统 机电耦合 精密传动 动力学

原文传递

基于机器视觉技术的复合精密驱动与控制系统 被引量：1

12

作者 肖献强 李欣欣 +1 位作者 程光明 杨志刚 《机械与电子》 2005年第8期55-58,共4页

提出了一种基于机器视觉技术的精密机械加工与控制系统。利用步进电机丝杠机构在大行程上的优势和压电驱动器具有微小精密位移的特点,构造了三自由度精密机械加工系统,解决了精密加工时既要求有较大行程的粗位移进给,又要求加工末端精... 提出了一种基于机器视觉技术的精密机械加工与控制系统。利用步进电机丝杠机构在大行程上的优势和压电驱动器具有微小精密位移的特点,构造了三自由度精密机械加工系统,解决了精密加工时既要求有较大行程的粗位移进给,又要求加工末端精密进给的需求;控制系统采用机器视觉和计算机数字图像处理技术相结合,通过CCD图像数据采集、图像匹配和模式识别实时测控目标距离与位移,完成精密定位与进给的可视化控制和操作过程。该系统可应用于现代精密加工和制造中。 展开更多

关键词 机器视觉 图像识别 精密驱动 压电驱动

下载PDF 职称材料

压电双晶片型旋转精密驱动器动态特性和控制

13

作者 张宏壮 程光明 +2 位作者 华顺明 杨志刚 曾平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期186-189,共4页

提出了以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型冲击式旋转精密驱动器.制作了驱动器样机,建立了基于Lugre摩擦模型的驱动器动力学模型.对驱动器动态特性进行了仿真分析和实验对比研究.根据驱动器的动态特性,提出了冲击... 提出了以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型冲击式旋转精密驱动器.制作了驱动器样机,建立了基于Lugre摩擦模型的驱动器动力学模型.对驱动器动态特性进行了仿真分析和实验对比研究.根据驱动器的动态特性,提出了冲击式压电双晶片型精密驱动器特定的定频调压控制方法.仿真分析结果和实验结果吻合较好,表明该动力学模型符合驱动器的动态特性,可用于对冲击式压电双晶片型旋转精密驱动器的理论分析. 展开更多

关键词 精密驱动 压电双晶片 冲击 动态仿真 摩擦

下载PDF 职称材料

压电双晶片型冲击式直线精密驱动器及动力学特性

14

作者 张宏壮 程光明 +1 位作者 范尊强 杨志刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期863-865,共3页

提出了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片作为驱动单元的新型冲击式直线精密驱动器.建立了基于Karnopp摩擦模型的驱动器动力学模型和仿真模型,利用Matlab采用4阶Runge-Kutta计算方法分析了驱动电信号频率、幅值对驱动器动态... 提出了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片作为驱动单元的新型冲击式直线精密驱动器.建立了基于Karnopp摩擦模型的驱动器动力学模型和仿真模型,利用Matlab采用4阶Runge-Kutta计算方法分析了驱动电信号频率、幅值对驱动器动态特性的影响,提出了压电双晶片型冲击式精密驱动器特定的定频调幅驱动方法.制作了驱动器样机,并进行了驱动器性能实验,实验结果表明,该驱动器具有结构简单、行程大、分辨率高等特点,特别是它的成本只是传统冲击式驱动器的1/100,因此具有广泛的应用前景. 展开更多

关键词 精密驱动器 压电双晶片 冲击 动力学模型

下载PDF 职称材料

压电陶瓷微位移机构系统精密驱动电源的研究

15

作者 马淑梅 李益良 《机械工程师》 北大核心 1995年第3期3-5,共3页

本文介绍了压电陶瓷的微位移机构系统。并对机构系统的精密驱动电源进行了深入的研究、提出了一种新型的微机控制的开关式精密驱动电源。该电源克服了传统的串联型晶体管稳压电源功耗大、效率低和散热性差等缺点、实现了输入电压为０～... 本文介绍了压电陶瓷的微位移机构系统。并对机构系统的精密驱动电源进行了深入的研究、提出了一种新型的微机控制的开关式精密驱动电源。该电源克服了传统的串联型晶体管稳压电源功耗大、效率低和散热性差等缺点、实现了输入电压为０～５Ｖ时、输出电压在０～３００Ｖ范围内连续可调．具有５０ｍＶ的高分辨率和较为理想的静特性、其线性相关系数为０．９９９８，纹波电压小于±１０ｍＶ，电源在３．８ＫＨｚ范围内频响特性很好。 展开更多

关键词 压电陶瓷 计算机控制 精密驱动 位移机构 电源

下载PDF 职称材料

基于机器视觉技术的压电精密驱动与控制系统

16

作者 肖献强 李欣欣 +1 位作者 程光明 杨志刚 《机械工程师》 2005年第7期23-25,共3页

提出了一种基于机器视觉技术的精密机械加工与控制系统。将步进电机-丝杠机构在大行程上的优势和压电驱动器具有微小精密位移的特点相结合,构造了三自由度精密机械加工系统,解决了精密加工时既有较大行程的粗位移进给、又有加工末端精... 提出了一种基于机器视觉技术的精密机械加工与控制系统。将步进电机-丝杠机构在大行程上的优势和压电驱动器具有微小精密位移的特点相结合,构造了三自由度精密机械加工系统,解决了精密加工时既有较大行程的粗位移进给、又有加工末端精密进给的需求;控制系统将机器视觉和计算机数字图象处理技术相结合,通过CCD图象数据采集、图象匹配、模式识别实时测控目标距离与位移,完成了精密定位与进给的可视化控制和操作过程。 展开更多

关键词 机器视觉 图象识别 精密驱动 压电驱动

下载PDF 职称材料

压电精密驱动柔性微夹钳设计 被引量：11

17

作者 吴志刚 陈敏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期398-404,共7页

为了实现对微纳尺度下物件的精密夹持,建立了柔性微夹钳系统。并对该系统柔性夹钳设计、运动学、动力学和控制方法等进行研究。首先,利用柔性铰链设计方法设计了柔性微夹钳,利用伪刚体法建立了机械的伪刚体模型。接着,以伪刚体模型法建... 为了实现对微纳尺度下物件的精密夹持,建立了柔性微夹钳系统。并对该系统柔性夹钳设计、运动学、动力学和控制方法等进行研究。首先,利用柔性铰链设计方法设计了柔性微夹钳,利用伪刚体法建立了机械的伪刚体模型。接着,以伪刚体模型法建立了系统的运动学模型,即机械放大比和输入刚度等数学模型。然后,利用拉格朗日方法建立了系统的动力学方程,得出系统的自然振动频率。最后,通过ANSYS有限元方法对系统建立的模型进行了仿真分析和验证,此外,利用PID控制算法对微夹钳系统进行实验控制。实验结果表明:跟踪控制结果误差为2.4%;放大比为9.12倍。基本满足微纳尺度下的微夹持工作,其工作精度可达微米级别甚至纳米级别,符合设计要求。 展开更多

关键词 柔性铰链 微夹钳 压电陶瓷 精密驱动 伪刚体模型

下载PDF 职称材料

基于TEC的精密驱动电源设计 被引量：1

18

作者 杨光佐 张辉 《仪器仪表用户》 2010年第4期74-75,共2页

在纳米测量中温度场对测量精度的要求非常高,本文设计了一种以AVR单片机为核心,以NCP1203构成的开关电源为基础的精密驱动电源。通过硬件电路之间的相互匹配和软件的协调,电源输出直流电压的纹波≤5m V的精度以达到控制TEC的需求。

关键词 AVR NCP1203 精密驱动电源

下载PDF 职称材料

空间敏感载荷用超精密驱动系统刚柔耦合振动分析

19

作者 孙小庆 杨斌堂 +1 位作者 柏转 忽伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第17期99-105,共7页

作为实现空间敏感载荷精密定位的关键部件,超精密驱动系统不仅需要具备亚毫米级的输出行程,同时还应达到微纳米级的分辨精度。提出了一种利用柔顺放大机构与智能材料作动器联合驱动的方案。对柔顺放大机构在传动过程中可能因微振动而影... 作为实现空间敏感载荷精密定位的关键部件,超精密驱动系统不仅需要具备亚毫米级的输出行程,同时还应达到微纳米级的分辨精度。提出了一种利用柔顺放大机构与智能材料作动器联合驱动的方案。对柔顺放大机构在传动过程中可能因微振动而影响输出精度的问题,利用伪刚体模型法、假设模态法和拉格朗日方程构建了柔顺放大机构的刚柔耦合动力学模型;并基于该模型仿真研究了作动频带内柔顺放大机构的动力学响应特性。结果表明:随着驱动频率的增加,放大机构弹性振动加剧;但在整个作动频带内,弹性振动与刚体运动的幅值比在5 Hz驱动频率下仅为0.61%;进一步结合试验测试证明了所设计的驱动系统可以忽略柔顺放大机构产生的弹性振动的结论,表明该驱动系统具备超精密定位的潜力。 展开更多

关键词 空间敏感载荷 超精密驱动 柔顺放大机构 刚柔耦合 仿真分析

下载PDF 职称材料

压电驱动在超精密加工领域的应用现状与发展趋势综述

20

作者 肖晓兰 林健鑫 +5 位作者 区楚塬 张锦河 郑美思 李享 秦岩丁 田延岭 《机电工程技术》 2024年第7期34-40,共7页

超精密加工中,为实现微/纳米级的加工精度,必须提供更高精度的驱动装置和控制技术。压电驱动具有精度高、振动频率高、力密度高、响应快、无电磁干扰、能断电自锁和优良的环境适应性等优点,被广泛应用在超精密加工领域,已成为超精密加... 超精密加工中,为实现微/纳米级的加工精度,必须提供更高精度的驱动装置和控制技术。压电驱动具有精度高、振动频率高、力密度高、响应快、无电磁干扰、能断电自锁和优良的环境适应性等优点,被广泛应用在超精密加工领域,已成为超精密加工技术中的一项核心关键技术。首先系统阐述了压电驱动技术的致动原理、分类和特点,对压电驱动的致动原理和发展现状进行了分析;然后从加工、定位和抑制振动3个方面介绍了压电驱动技术在超精密加工中的应用现状,最后对压电驱动技术的发展方向进行了讨论及展望。 展开更多

关键词 压电驱动技术 超精密驱动 超精密加工 驱动控制 驱动应用

下载PDF 职称材料