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《机械设计》 2003年11期
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精密磨床辅助工件平台的设计

田延岭  张大卫  闫兵  
【摘要】:为补偿精密磨床砂轮的振动对加工精度的影响,设计了一台作为磨床辅助进给装置的微进给工件平台。该工作平台采用压电陶瓷作为驱动机构,弹性铰链作为预紧机构。为了避免压电陶瓷驱动器受到弯矩的作用,在压电陶瓷驱动器的顶部和动平台之间加了一个球形接头。利用弹性铰链的预紧力,实现驱动器和动平台之间的赫兹接触。高精度的电容式位移传感器用来测量动平台的实际输出并形成反馈控制系统。为了消除压电陶瓷的迟、蠕变等非线性,采用了非线性PID控制算法来实现微进给平台的实时控制。采用跟踪微分器对信号进行跟踪并得到其微分信号,提高了控制系统的鲁棒性。通过计算机仿真了所设计的微进给平台的特性和闭环控制算法的有效性。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郑凤琴;杨建国;李蓓智;闫如忠;徐源;;微进给系统在磨床加工中的应用与研究[J];制造技术与机床;2008年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杨立斌;纳米级微定位平台的设计及实验研究[D];天津大学;2005年
2 李岩;精密光栅纳米级承载工作台设计与研究[D];长春理工大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 韩京清;一种新型控制器──NLPID[J];控制与决策;1994年06期
2 韩京清,王伟;非线性跟踪─微分器[J];系统科学与数学;1994年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汤勇刚;何晓峰;吴美平;胡小平;;非线性跟踪-微分器在载波相位测速中的应用[J];兵工自动化;2007年07期
2 夏培容;尹怡欣;王久和;张金龙;;基于变阻尼的电压型PWM整流器无源控制研究[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2009年04期
3 曲永印;邵世煌;;自抗扰控制器在变频调速系统中的应用[J];北京科技大学学报;2006年04期
4 张瑞成;童朝南;;基于自抗扰控制技术的轧机主传动系统机电振动控制[J];北京科技大学学报;2006年10期
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6 吴猛;朱喜林;鄂世举;孙明革;童少为;;自抗扰控制器参数整定方法的研究[J];北京理工大学学报;2009年02期
7 王庆林,姜增如,刘喜梅;线性跟踪微分器及其在状态反馈控制中的应用[J];北京理工大学学报;1999年02期
8 赵刚;郭华;杨树兴;;基于跟踪微分器的导引头半捷联稳定系统半实物仿真研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2009年02期
9 郝颖;谈振藩;赵欣;;基于自抗扰控制器的猎雷声纳基阵姿态稳定系统研究[J];船舶工程;2007年01期
10 赵国祥;杨智勇;顾文锦;李聪颖;;基于跟踪微分器的一类SISO非线性系统输出反馈变结构控制[J];战术导弹控制技术;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 袁韬;陈皓;兰杰;;倒立摆自抗扰控制算法简易实现[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
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4 张奕群;董德发;;非线性跟踪-微分器噪声抑制能力的改进[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
5 齐国元;薛薇;陈增强;袁著祉;;稳定性的高阶跟踪-微分器设计及其应用[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
6 韩京清;王学军;;系统的时间尺度和非线性PID控制器[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
7 姚翠珍;韩京清;;非线性跟踪-微分器在生育模式预测中的应用[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
8 高龙;郭国晓;李德源;;非线性PID电力系统控制器[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
9 韩京清;;控制系统鲁棒性与Gdel不完备性定理[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
10 丁曙初;韩京清;;无塔供水系统的控制[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵旖旎;灵长类仿生机器人悬臂运动仿生与控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 刘丽英;线性自抗扰控制策略在异步电机调速系统中的应用研究[D];天津大学;2010年
3 刘英培;PMSM直接转矩控制方法及实验研究[D];天津大学;2010年
4 胡婵娟;自抗扰控制在直接转矩控制系统中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
5 薛洁;模糊自调整二自由度PID控制器及在磨矿分级中的应用[D];昆明理工大学;2002年
6 苏玉鑫;大射电望远镜精调Stewart平台的优化、分析与控制[D];西安电子科技大学;2002年
7 屠新曙;证券的收益和风险度量方法与证券组合的优化模型研究[D];天津大学;2003年
8 苏位峰;异步电机自抗扰矢量控制调速系统[D];清华大学;2004年
9 崔纳新;变频驱动异步电动机最小损耗快速响应控制研究[D];山东大学;2005年
10 粟梅;矩阵变换器—异步电动机高性能调速系统控制策略研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔秀亮;异步电机直接转矩控制系统研究[D];大连理工大学;2010年
2 谢洪艳;基于ADRC的水面船舶动力定位控制技术及仿真研究[D];中国海洋大学;2010年
3 袁德祥;基于自抗扰控制技术的AUV运动控制的研究与仿真[D];中国海洋大学;2010年
4 魏坤;球杆平衡系统控制方法研究[D];长春工业大学;2010年
5 尹文洁;永磁同步电机无位置检测器的自抗扰控制算法研究[D];华东理工大学;2011年
6 孙赟;基于自抗扰控制的变风量空调控制系统的研究[D];浙江大学;2011年
7 丁强;交替极无轴承永磁电机控制系统研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 孙亮;自抗扰控制技术在交流永磁同步电机伺服系统中的应用研究[D];浙江工业大学;2010年
9 郭永;交会对接地面仿真系统控制方法研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 王聪;线性振动台控制系统加速度信号处理与摩擦问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁长垠;光栅传感智能位移测量系统[J];传感器技术;2001年04期
2 魏晓蓉,刘丰文;两种莫尔条纹信号对光栅系统测量精度的影响[J];光电工程;2002年06期
3 刘品宽,孙立宁,曲东升,荣伟彬;新型二维纳米级微动工作台的动力学分析[J];光学精密工程;2002年02期
4 辛洪兵,郑伟智,赵罘;弹性铰链研究[J];光学精密工程;2003年01期
5 张涛,孙立宁,蔡鹤皋;压电陶瓷基本特性研究[J];光学精密工程;1998年05期
6 孙立新,刘国华,焦新镜,韩炜;压电陶瓷微位移器的非线性修正[J];河北工业大学学报;1998年04期
7 王建林,胡小唐,杨勇,张国君;压电陶瓷用于纳米定位系统的研究[J];航空精密制造技术;1997年02期
8 董申,陈丽霞,刘海龙;微动工作台的研制及特性研究[J];航空精密制造技术;1998年06期
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10 吴鹰飞,周兆英;柔性铰链的计算和分析[J];机械设计与研究;2002年03期
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 景荣;并联机器人双目主动视觉监测平台标定及运动控制研究[D];燕山大学;2010年
2 黄勇;空间三平移超精密定位平台及控制方法研究[D];江西理工大学;2011年
3 沈岳熙;10米重型数控立车误差建模、测量及实时补偿[D];上海交通大学;2012年
4 张亚超;结合柔性铰链的压电微角度驱动器及其闭环控制研究[D];天津大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 韩京清;非线性PID控制器[J];自动化学报;1994年04期
2 钟延炯,廖福成,杨遇术;非线性系统的一种直接控制方法[J];自动化学报;1994年05期
3 高龙,范玉顺,陈霖;电力系统新型非线性励磁控制器[J];清华大学学报(自然科学版);1989年01期
4 李华,张宝霖,周荣光;发电机励磁系统的新型非线性控制器[J];清华大学学报(自然科学版);1992年04期
5 韩京清;控制理论——模型论还是控制论[J];系统科学与数学;1989年04期
6 韩京清;一类不确定系统的控制与滤波[J];系统仿真学报;1992年S1期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阎兵,田延岭,张大卫,张铁城;基于有限元分析的纳米级微进给平台设计[J];天津职业技术师范学院学报;2003年01期
2 阎兵,田延岭,张大卫,张铁城;超精密磨削微进给工件平台的研制[J];天津职业技术师范学院学报;2002年01期
3 赫玉娟,田延岭,张大卫,高咏生;新型精密磨削辅助微进给平台的研制及特性研究[J];制造技术与机床;2004年04期
4 王海涛;高亮;张艳蕊;毕海霞;;基于压电陶瓷的微进给平台的实验研究[J];机床与液压;2010年07期
5 闫兵,田延岭,张大卫;三自由度微定位工作台的设计与特性分析[J];现代制造工程;2004年12期
6 李敏;弹性铰链用橡胶的研究[J];世界橡胶工业;2002年05期
7 谭淑英;;微进给刀架的设计[J];装备制造;2009年12期
8 杨国哲;王立平;郁鼎文;刘向阳;;三坐标精密运动平台的设计[J];机床与液压;2006年06期
9 郭战领;;非线性PID调节器在调谐辊拉丝机中的应用[J];金属制品;2006年03期
10 李继俊;;数控系统中非线性PID位置控制器的研究与仿真[J];大众科技;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 辛洪兵;;弹性铰链的可靠性设计[A];2006年全国机械可靠性学术交流会论文集[C];2006年
2 韩京清;王学军;;系统的时间尺度和非线性PID控制器[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
3 蒋范明;沙晟春;陈凡胜;;地球同步轨道大口径光学系统随动可展开遮光罩[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 武一民;引线键合系统设计理论与关键技术[D];天津大学;2008年
2 节德刚;宏/微驱动高速高精度定位系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李书环;超精密切削微进给平台的设计与研究[D];天津大学;2007年
2 朱明;适用于微位移机构的弹性铰链特性分析及试验研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 李雅楠;弹性铰链康复机构刚度特性与动力学研究[D];燕山大学;2012年
4 董科;多坐标微进给平台热变形误差规律研究[D];天津大学;2006年
5 徐海青;一种基于非线性PID加前馈控制方法的仿真研究[D];合肥工业大学;2004年
6 刘曙光;液压伺服系统的神经网络PID控制[D];南京理工大学;2004年
7 谭淑英;超精密切削微进给系统的研制[D];天津大学;2005年
8 任婕;基于非线性理论的同步发电机励磁控制研究[D];湖南大学;2004年
9 张凌云;快速智能化挤出机料筒温控算法的研究及应用[D];山东大学;2005年
10 赵淑文;微进给工作台的研制与铸铁基砂轮电火花整形试验研究[D];天津大学;2004年
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