柔顺精密定位平台的控制技术研究

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1、画财｛謂似專＿＿硕士学位论文圖參ｓｌ柔臟密定位平台的控纖术研宄作者姓名藍遠指导教师姓名、职称陈贵敏教授申请学位类别工学硕士西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书

2、而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。本人签名：嚴滿：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，ｇ卩：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许釆用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人

3、保证，结合学位论文研宄成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。：鼓漶导师签名本人签名：下日期：名曰期：学校代码10701学号1504121862分类号TH122密级公开西安电子科技大学硕士学位论文柔顺精密定位平台的控制技术研究作者姓名：廉涛一级学科：机械工程二级学科：机械电子工程学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：陈贵敏教授学院：机电工程学院提交日期：2018年6月ResearchonControlTechnologyofCompliantUl

4、tra-PrecisionPositioningPlatformAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMechatronicsEngineeringByLianTaoSupervisor:ChenGuiminTitle:ProfessorJune2018摘要摘要随着社会的发展和科技的进步，人类的研究范围逐渐进入微观领域。微定位技术的研究进展直接决定了微

5、观领域的发展水平，因此开展微纳米定位技术研究，可以有效地推动集成电路、航空航天、生物医疗、精密装配和特种加工等科技领域的不断进步。目前主流的微定位技术是利用柔性定位平台结合伺服控制系统来实现，因此微定位技术的进步依赖柔性定位平台的结构设计和伺服控制技术的研究。本文根据微定位伺服系统要求实现的性能指标，在实验室已有的研究成果—柔顺精密二自由度定位平台的基础上，为其设计了配套的伺服控制系统。首先介绍了柔顺精密定位平台的设计原则和工作原理，并对其主要构成模块进行静力学分析，对平台的单自由度运动进行动力学

6、建模，然后完成定位平台的材料选取、样机加工和固有频率测试实验。其次，为微定位平台设计切实可行的闭环控制方案，对控制系统中的关键设备进行选型，并根据音圈电机的工作原理对其进行数学建模。再则，为微定位伺服控制系统设计合适的解耦控制策略，分析传统PID控制算法存在的不足并结合微定位平台的控制要求提出改进措施，对改进后的控制算法进行仿真验证并说明其在LabVIEW中的实现方式。最后，分析了随机噪声对伺服系统的影响，为微定位伺服控制系统设计了完整的接线及接地方案，并在此基础上，通过过采样均值滤波方法进一步降

7、低系统噪声，完成了微定位平台的阶跃响应实验、位移分辨率实验及双轴联动实验。关键词：柔顺精密定位平台，伺服控制系统，改进PID，降噪处理IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofsocietyandtheprogressoftechnology,thescopeofhumanresearchhasgraduallyenteredintothemicrofield.Theresearchprogressofmicropositioningtechnologydirect

8、lydeterminesthelevelofdevelopmentofmicrosphere.Therefore,thestudyofmicro-nanopositioningtechnologycaneffectivelypromotesomefieldstoadvance,suchasintegratedcircuits,aerospace,biomedical,precisionassembly,andspecialprocessing.Nowadays,themainstr