基于壓電驅(qū)動的多自由度微操縱平臺及其測控技術(shù)的研究.pdf

1、為了滿足微納技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)技術(shù)對微操縱技術(shù)的強(qiáng)烈需求，本文開展基于壓電驅(qū)動的多自由度微操縱平臺及其測控技術(shù)的研究。完成了五自由度微操縱平臺機(jī)械本體的設(shè)計，并對壓電陶瓷遲滯非線性特征進(jìn)行建模研究，同時，采用模塊化設(shè)計策略，以PXI總線為信息傳輸橋梁，DSP+FPGA為中心測控單元，開發(fā)了一種高性能數(shù)字式多通道控制器。在此基礎(chǔ)上，將各部分進(jìn)行系統(tǒng)集成，實現(xiàn)了一套基于壓電驅(qū)動的多自由度微操縱平臺原型樣機(jī)，實驗研究證實了所研發(fā)技術(shù)和平臺的可行性

2、和有效性。具體工作包括：
　　 第一章，論述了開展高精度多自由度微操縱系統(tǒng)研究的重要意義，對基于壓電驅(qū)動的多自由度微操縱系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了系統(tǒng)概述，為后續(xù)研究指明了方向，并規(guī)劃本論文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排。
　　 第二章，在完成二維和三維徼運動平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了五自由度微操縱平臺本體，對平臺的基本結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹，重點考察了所設(shè)計平臺的靜、動態(tài)特性，并利用有限元分析證實了采用方案的可

3、行性。
　　 第三章，在對各類壓電陶瓷遲滯非線性建模技術(shù)比較的基礎(chǔ)上，將雙線性插值算法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和支持向量機(jī)回歸算法融入到Preisach模型中，并開展仿真與實驗研究，實現(xiàn)對壓電驅(qū)動器的有效控制。
　　 第四章，針對上述微操縱平臺本體的特點，開展了相關(guān)測控技術(shù)的研究。采用模塊化的設(shè)計策略，以PXI總線為信息傳輸橋梁，DSP+FPGA為中心測控單元，開發(fā)了一種基于PXI總線的高性能數(shù)字式多通道微操縱平臺控制器。