导　　师： 张宪民

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 能够实现大行程纳米级定位的宏微复合精密定位系统在微型机电系统的制造与检测、大规模集成电路生产、生物医学工程、精密光学工程和超精密机械加工等许多领域具有广泛应用前景,成为各国研究热点。本课题在此背景下围绕一种三自由度平面3-RRR宏微结合精密定位平台进行宏动3-RRR精密定位平台的控制方法研究以及宏微结合情形下的宏微耦合特性实验研究。首先,提出一种基于3-RRR并联机构的宏微精密定位系统,根据微动机构搭载于宏动机构之上会对宏动机构产生负载效应,建立了宏微精密定位系统理论动力学模型,讨论搭载不同质量微动机构对宏微系统的影响以及宏微系统末端在不同的速度下运行对驱动关节的影响。其次,提出了宏动3-RRR并联机构的智能控制算法。为保证宏动3-RRR并联机构在不同干扰因素下的定位精度,根据宏动3-RRR并联机构的运动控制属于基于运动学逆解的控制特征,并且随着使用过程中时变的运动副间隙变化、负载变化等因素会改变其绝对定位精度的特点,设计两种基于神经网络调节PI控制参数的控制算法。最后,对宏微复合精密定位系统进行了实验研究。通过搭建两种末端测量系统实现对宏动并联机构的末端全闭环,同时在软件设计上采用C#语言进行了测量模块的集成,实现了系统高效运作,最后利用激光干涉仪评价了两套测量系统的测量精度;在机构控制部分,对3-RRR宏动并联机构部分进行了基于两种神经网络整定PI控制参数的全闭环精密定位实验,验证了智能控制算法理论的有效性;最后对宏微复合精密定位系统的宏微耦合特性进行了实验研究,描述并分析了宏微耦合部分的实验现象。更多还原

关 键 词： 宏微结合 平面 机构 精密定位 全闭环控制 宏微耦合

领　　域： []