导　　师： 杨志军

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 微电子制造业是国民经济发展的基础,是国家综合制造能力和科技水平的体现。近年来,随着微电子技术、微加工微制造技术、纳米技术等微观领域的研究越来越深入,精密定位技术正面临着高速、高加速、高精度、大行程等诸多挑战。其中,微动平台作为精密定位技术的一项重要载体,其工作性能直接决定了定位系统的性能。传统微动平台的动态特性是固定的,系统的输出只需要考虑驱动信号的补偿即可,难以满足平台对动态响应的高要求。本文从机构原理和运动控制方法上进行创新,设计了一款动态特性在一定范围内连续可调的微动平台,降低了设计制造成本和加工精度要求,提高了平台的动态适应性,并基于平台特性参数作非对称S型曲线运动规划,降低了平台的残余振动,提高了系统的定位性能。首先,本文在论述精密定位平台的研究背景与意义、国内外研究现状以及分析精密定位平台的关键技术与难点的基础上,引出提高平台动态适应性的重要性,明确本文的研究重点及方案。通过对谐波激励下的单自由度线性系统的强迫振动分析,提出两种在变频操作下匹配振动系统响应振幅的方法,调节激励力幅或者改变系统固有频率,MATLAB仿真结果表明调节方法在理论上的可行性。其次,基于应力刚化原理,设计了一种以弹片式柔性铰链作为导向机构的频率可调微动平台。考虑柔性铰链根部应力集中带来的疲劳寿命问题,引入含外倒角的弹片式柔性铰链,并对称布置于微动台两侧。采用COMSOL Multiphysics和MATLAB联合仿真对张紧力调节机构进行参数优化,使柔性铰链的应力分布最小化,并对微动平台作静动态特性分析。然后,对微动平台进行定位控制,一方面搭建平台的控制系统模型,对音圈电机以及张紧力调节机构进行数学建模,并设计合理的反馈控制器;另一方面基于平

关 键 词： 微动平台 柔性铰链 动态特性 应力刚化 频率可调

领　　域： []