压电陶瓷驱动的二维微进给刀架的性能分析与控制

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论文首先采用实验的方法对压电陶瓷微驱动器的特性进行了测试,并分析了铰链刚度对微进给工作台最大输出位移的影响,推导了微进给系统刚度和输出位移的计算公式。然后为了研究微进给工作台及微进给刀架系统的静态特性和动态特性,采用有限元方法对微进给工作台和微进给刀架系统进行了建模和计算,分别进行了有限元静力分析和动力分析。通过静力分析得到了微进给工作台和微进给刀架系统在静力作用下的变形和应力分布。通过模态分析得到了微进给工作台和刀架系统的前四阶固有频率和模态振型;同时,建立了一维微进给工作台的动力学模型,通过瞬态分析和谐响应分析得到了其在几种典型信号作用下的响应。最后分别设计了微进给系统的开环控制系统和闭环控制系统,编制了控制软件,并对微进给系统进行了实验研究。对实验中出现的问题进行了详细的分析,为微进给系统的应用提供了依据。
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