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压电驱动纳米定位平台跟踪误差估计前馈补偿控制
1
作者
董宥驿
蒋旭
+2 位作者
曾创佳
张合庆
赖磊捷
《压电与声光》
北大核心
2025年第3期561-566,共6页
压电驱动纳米定位平台存在低阻尼谐振及相位滞后等问题,对平台的定位稳定性和轨迹跟踪精度有严重影响。针对该问题,首先设计了包含陷波滤波器和PI控制的高性能反馈控制器来有效抑制平台低阻尼谐振模态。其次,在上述反馈控制基础上设计...
压电驱动纳米定位平台存在低阻尼谐振及相位滞后等问题,对平台的定位稳定性和轨迹跟踪精度有严重影响。针对该问题,首先设计了包含陷波滤波器和PI控制的高性能反馈控制器来有效抑制平台低阻尼谐振模态。其次,在上述反馈控制基础上设计了跟踪误差估计前馈补偿控制方法,利用反馈系统的灵敏度函数来估计跟踪误差,并将其加入参考信号中作为前馈补偿,进一步减少平台轨迹跟踪时的相位滞后。最后利用所设计的反馈控制器和跟踪误差估计前馈补偿控制器,对压电驱动纳米定位平台进行了多种轨迹信号的跟踪实验,以验证算法的有效性。实验结果表明,平台在加入跟踪误差估计前馈补偿后,其均方根误差和最大误差均减少了50%以上,平台的稳定性和跟踪精度得到了有效提升。
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关键词
压电
驱动
纳米
定位
平台
陷波滤波器
前馈补偿
跟踪误差估计
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职称材料
大行程-高频响压电驱动纳米定位平台优化设计
被引量：
1
2
作者
张萌
刘时成
+2 位作者
张松林
朱禹清
吴垚
《压电与声光》
北大核心
2024年第6期934-941,共8页
针对原子力显微镜的扫描范围和扫描速度受限于柔性机构的工作行程和固有频率,而柔性机构在设计时难以兼顾大工作行程和高固有频率的问题,基于桥式放大机构设计了一款纳米定位平台,并对其构型和主要参数进行优化。首先研究了柔性臂数量...
针对原子力显微镜的扫描范围和扫描速度受限于柔性机构的工作行程和固有频率,而柔性机构在设计时难以兼顾大工作行程和高固有频率的问题,基于桥式放大机构设计了一款纳米定位平台,并对其构型和主要参数进行优化。首先研究了柔性臂数量和厚度对桥式机构固有频率及放大比的影响,建立了新型双桥式柔性放大机构构型;然后基于矩阵位移法实现了纳米定位平台离散化,构建纳米定位平台整体刚度矩阵及系统的力学模型;最后针对纳米定位平台的频响和行程对柔性放大机构的主要参数进行优化分析与仿真分析。仿真结果表明,优化后的压电驱动纳米定位平台的一阶固有频率为4.4 kHz,工作行程超过30μm×30μm。
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关键词
纳米
定位
平台
压电
驱动器
柔性放大机构
矩阵位移法
有限元仿真
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职称材料
三维纳米定位微动平台的设计与分析
被引量：
3
3
作者
林海波
杨国哲
赵文辉
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2009年第7期41-44,共4页
进行了一个用于微细电火花加工的三维精密运动平台设计。对平台的传动方式、布局结构、通信模块等关键环节进行了详细分析,并进行了平台搭建工作,在此基础上测试了平台的性能。试验结果表明,该机构的动态性能和稳态性能良好,实现的双向...
进行了一个用于微细电火花加工的三维精密运动平台设计。对平台的传动方式、布局结构、通信模块等关键环节进行了详细分析,并进行了平台搭建工作,在此基础上测试了平台的性能。试验结果表明,该机构的动态性能和稳态性能良好,实现的双向步进运动可以达到纳米至微米量级的定位精度。
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关键词
压电
陶瓷
纳米
定位
微动
平台
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职称材料
压电微动平台的精密运动控制
4
作者
于保军
司苏美
+1 位作者
林洁琼
靖贤
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第A02期40-42,46,共4页
宏微复合精密定位平台主要应用于微电子制造以实现高速、高精度、大行程定位。压电微动定位平台主要表现出滞后非线性,是实现精密运动控制的巨大障碍。主要针对双光子聚合加工系统中压电微动平台定位精度较低以及会产生抖动等问题进行分...
宏微复合精密定位平台主要应用于微电子制造以实现高速、高精度、大行程定位。压电微动定位平台主要表现出滞后非线性,是实现精密运动控制的巨大障碍。主要针对双光子聚合加工系统中压电微动平台定位精度较低以及会产生抖动等问题进行分析,采用一种新颖的使用具有不确定性和干扰估计的RBF网络自适应鲁棒滑模控制方案,该方案可以实现压电微动定位平台的精确运动控制。并对所辨识的模型采用Matlab的Simulink模块进行仿真,其仿真结果证实了所提出控制方案的优越性,验证了模型的有效性。此外,也验证了存在模型干扰和外部干扰的情况下该控制器具有良好的鲁棒性和自适应能力。报告的RBF网络自适应鲁棒滑模控制方法也可以扩展到其他类型系统的鲁棒控制中。
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关键词
迟滞非线性
精密运动控制
不确定性和干扰估计
RBF网络自适应鲁棒滑模控制
压电纳米微动定位平台
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职称材料
微/纳米定位平台的动态特性分析与试验
被引量：
11
5
作者
林超
俞松松
+3 位作者
程凯
崔新辉
陶友淘
王静超
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期1375-1381,1396,共8页
为了分析微/纳传动平台的动态特性,应用拉格朗日方程,建立5自由度微/纳米定位平台的动力学模型,推导出固有频率及阶跃响应的解析式.采用有限元方法,仿真得到平台的前5阶固有频率和模态阵型.在不同驱动频率和不同加载下,分别进行静、动...
为了分析微/纳传动平台的动态特性,应用拉格朗日方程,建立5自由度微/纳米定位平台的动力学模型,推导出固有频率及阶跃响应的解析式.采用有限元方法,仿真得到平台的前5阶固有频率和模态阵型.在不同驱动频率和不同加载下,分别进行静、动态试验,结果表明,平台的开环调节时间为0.812s;驱动频率为100Hz时,发生共振现象;加载小于10N时,平台具有较好的稳定性;动态试验得到压电陶瓷、电容传感器和平台的分辨率分别为4、10和45nm,且平台的重复定位精度为0.6μm.
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关键词
微/
纳米
定位
平台
柔性机构
压电
陶瓷驱动器
动态特性
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职称材料
压电微纳定位平台自适应陷波滤波在线谐振抑制
被引量：
3
6
作者
王雯雯
赖磊捷
《压电与声光》
CAS
北大核心
2023年第5期710-714,共5页
压电驱动柔性微纳米定位平台通常呈现低阻尼谐振模态,高速运动时易激发机械谐振,从而严重影响控制系统稳定性、控制带宽和轨迹跟踪精度。为消除当前谐振控制器对平台动力学建模精度的依赖性,该文设计了一种自适应陷波滤波器来实现压电...
压电驱动柔性微纳米定位平台通常呈现低阻尼谐振模态,高速运动时易激发机械谐振,从而严重影响控制系统稳定性、控制带宽和轨迹跟踪精度。为消除当前谐振控制器对平台动力学建模精度的依赖性,该文设计了一种自适应陷波滤波器来实现压电微纳定位平台的在线实时抑制谐振。首先,搭建了压电驱动柔性微纳定位平台系统并建立其机电耦合动力学模型;其次,利用快速傅里叶变换方法在线分析了闭环系统误差信号,设计平台频率特性提取算法,实现了对陷波滤波器参数的在线自适应整定;最后,利用所设计的自适应陷波滤波器对阶跃信号和三角波信号进行轨迹跟踪实验。实验结果表明,自适应陷波滤波器可以很好地实现谐振的在线抑制,能够有效提升平台的稳定性和轨迹跟踪精度。
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关键词
微
纳米
定位
平台
压电
陶瓷驱动器
在线谐振抑制
自适应陷波滤波器
柔性机构
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职称材料
新型二维压电驱动微动工作台的设计分析
被引量：
13
7
作者
刘品宽
曲东升
+1 位作者
王莉
孙立宁
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2002年第1期31-34,共4页
研究开发了一种新型压电驱动二自由度纳米级微定位工作台。文章采用静力学理论对微动工作台的运动副进行了建模分析 ,推导出直角平行板柔性铰链的刚度计算表达式。采用有限元分析方法 ,对柔性铰链和微动工作台的静、动态力学特性数值分...
研究开发了一种新型压电驱动二自由度纳米级微定位工作台。文章采用静力学理论对微动工作台的运动副进行了建模分析 ,推导出直角平行板柔性铰链的刚度计算表达式。采用有限元分析方法 ,对柔性铰链和微动工作台的静、动态力学特性数值分析 ,并对微动工作台的模态频率进行了实验测试。理论分析。
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关键词
压电
驱动
纳米
级微
定位
柔性铰链
有限元分析
设计
微动
工作台
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职称材料
一种压电步进微动转台的研究
8
作者
胡长德
符鹏
+2 位作者
闵和平
毛安定
邓小林
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2012年第9期77-81,共5页
介绍了一种基于尺蠖原理的回转式步进压电微动转台。借助柔性机械结构,将压电陶瓷的微位移以角度方式输送出来。在结构设计方面,采用柔性铰链放大结构,夹紧器和驱动器均采用双驱动器结构,实现推-拉接力运动。配以适当的四路驱动信号,实...
介绍了一种基于尺蠖原理的回转式步进压电微动转台。借助柔性机械结构,将压电陶瓷的微位移以角度方式输送出来。在结构设计方面,采用柔性铰链放大结构,夹紧器和驱动器均采用双驱动器结构,实现推-拉接力运动。配以适当的四路驱动信号,实现了压电微动转台的单步、多步连续匀速转动。最后对样机进行了实验测试。实验结果表明,所设计的压电步进微动转台结构紧凑、分辨力高且运动稳定。同时,动体没有缠绕,使得驱动器可以在任意位置启动,并可在360°范围内连续匀速转动。在频率为5Hz、幅值为30V驱动电压下测得最小步距小于3″,在频率为40Hz幅值为160V的驱动电压下速度达到430.4″/s。
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关键词
测量与计量
纳米
定位
微动
转台
压电
陶瓷
柔性机构
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职称材料
空间六支链柔顺并联纳米定位平台设计与测试
9
作者
王瑞洲
向彬彬
《振动.测试与诊断》
2025年第4期743-750,845,846,共10页
作为微纳操作、精密测量与微机电系统领域核心部件,纳米定位平台是微纳技术与精密机械领域的研究热点。笔者提出基于6-RRRR柔顺并联机构的空间六支链纳米定位平台,由6支压电促动器驱动,经6条柔顺并联支链传动,末端执行器具备纳米级精度...
作为微纳操作、精密测量与微机电系统领域核心部件,纳米定位平台是微纳技术与精密机械领域的研究热点。笔者提出基于6-RRRR柔顺并联机构的空间六支链纳米定位平台,由6支压电促动器驱动,经6条柔顺并联支链传动,末端执行器具备纳米级精度的运动生成能力。首先,设计平台机构构型、压电驱动、实时测量与闭环反馈方案,实现纳米级精度的位移生成、传递、测量与控制;其次,推导平台在平面内外的雅克比矩阵,引入4项位移损失因子予以修正,建立高精度的运动学模型;最后,加工平台样机并设计刚度测试、工作空间与轨迹追踪实验,测试平台性能指标,验证平台雅克比矩阵的计算精度。结果表明:笔者所设计的纳米定位平台具有刚度高、转角大与定位精度优异等特性,经4项位移损失因子修正的运动学模型精度较高。
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关键词
柔顺并联机构
六支链机构
纳米
定位
平台
压电
驱动
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职称材料
基于双反馈模式的大范围自感应AFM测量系统
被引量：
1
10
作者
郭彤
王思明
+3 位作者
王龙龙
陈津平
傅星
胡小唐
《计量学报》
CSCD
北大核心
2012年第5期385-390,共6页
为了提高原子力显微镜（AFM）的测量范围，设计了一种基于双反馈测量模式的大范围自感应原子力显微镜系统，测量系统中有两条反馈回路：一条反馈回路由压电陶瓷与AFM测头组成，动态响应较快的压电陶瓷位移台的运动量可以表征被测样品表...
为了提高原子力显微镜（AFM）的测量范围，设计了一种基于双反馈测量模式的大范围自感应原子力显微镜系统，测量系统中有两条反馈回路：一条反馈回路由压电陶瓷与AFM测头组成，动态响应较快的压电陶瓷位移台的运动量可以表征被测样品表面的高频信息；另一条反馈回路由压电陶瓷位移台和纳米测量机（NMM）的反馈控制器组成，利用压电陶瓷位移台的位移信号控制NMM运动，NMM的mm级=向测量范围使得被测样品较大变化范围的低频轮廓信息很容易地被表征出来。使用本系统对平面样品和一维栅格进行了测量实验，实验结果表明采用双反馈的测量模式的AFM测量系统能够有效地表征被测样品的低频轮廓信息和表面高频信息，测量范围能够达到mm级，纵向分辨率达到nm级，具有良好测量重复性。
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关键词
计量学
原子力显微镜测头
双反馈测量模式
压电
陶瓷台
纳米
定位
平台
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职称材料
题名
压电驱动纳米定位平台跟踪误差估计前馈补偿控制
1
作者
董宥驿
蒋旭
曾创佳
张合庆
赖磊捷
机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院
出处
《压电与声光》
北大核心
2025年第3期561-566,共6页
基金
国家自然科学基金项目(52475063)。
文摘
压电驱动纳米定位平台存在低阻尼谐振及相位滞后等问题,对平台的定位稳定性和轨迹跟踪精度有严重影响。针对该问题,首先设计了包含陷波滤波器和PI控制的高性能反馈控制器来有效抑制平台低阻尼谐振模态。其次,在上述反馈控制基础上设计了跟踪误差估计前馈补偿控制方法,利用反馈系统的灵敏度函数来估计跟踪误差,并将其加入参考信号中作为前馈补偿,进一步减少平台轨迹跟踪时的相位滞后。最后利用所设计的反馈控制器和跟踪误差估计前馈补偿控制器,对压电驱动纳米定位平台进行了多种轨迹信号的跟踪实验,以验证算法的有效性。实验结果表明,平台在加入跟踪误差估计前馈补偿后,其均方根误差和最大误差均减少了50%以上,平台的稳定性和跟踪精度得到了有效提升。
关键词
压电
驱动
纳米
定位
平台
陷波滤波器
前馈补偿
跟踪误差估计
Keywords
piezoelectric drive
nanopositioning stage
notch filter
feedforward compensation
tracking error estimation
分类号
TP29 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
大行程-高频响压电驱动纳米定位平台优化设计
被引量：
1
2
作者
张萌
刘时成
张松林
朱禹清
吴垚
机构
陕西科技大学机电工程学院
出处
《压电与声光》
北大核心
2024年第6期934-941,共8页
基金
陕西省自然科学基金(2023-JC-QN-0408)
陕西高校青年创新团队(2024)
+1 种基金
陕西省教育厅专项科研计划项目(23JK0348)
西安市科技计划高校院所科技人员服务企业项目(2023JH-GXRC-0160)。
文摘
针对原子力显微镜的扫描范围和扫描速度受限于柔性机构的工作行程和固有频率,而柔性机构在设计时难以兼顾大工作行程和高固有频率的问题,基于桥式放大机构设计了一款纳米定位平台,并对其构型和主要参数进行优化。首先研究了柔性臂数量和厚度对桥式机构固有频率及放大比的影响,建立了新型双桥式柔性放大机构构型;然后基于矩阵位移法实现了纳米定位平台离散化,构建纳米定位平台整体刚度矩阵及系统的力学模型;最后针对纳米定位平台的频响和行程对柔性放大机构的主要参数进行优化分析与仿真分析。仿真结果表明,优化后的压电驱动纳米定位平台的一阶固有频率为4.4 kHz,工作行程超过30μm×30μm。
关键词
纳米
定位
平台
压电
驱动器
柔性放大机构
矩阵位移法
有限元仿真
Keywords
nanopositioning platform
piezoelectric actuator
flexible amplification mechanism
matrix displacement method
finite element simulation
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TH742 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
三维纳米定位微动平台的设计与分析
被引量：
3
3
作者
林海波
杨国哲
赵文辉
机构
台州职业技术学院机电工程学院
沈阳工业大学机械工程学院
出处
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2009年第7期41-44,共4页
基金
浙江省教育厅科研项目课题(No.200803309)
台州职业技术学院年度课题(No.2009ZD03)
文摘
进行了一个用于微细电火花加工的三维精密运动平台设计。对平台的传动方式、布局结构、通信模块等关键环节进行了详细分析,并进行了平台搭建工作,在此基础上测试了平台的性能。试验结果表明,该机构的动态性能和稳态性能良好,实现的双向步进运动可以达到纳米至微米量级的定位精度。
关键词
压电
陶瓷
纳米
定位
微动
平台
Keywords
Piezoelectric Ceramic
Nano-positioning
Micro Displacement Worktable
分类号
TP215 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH703.8 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
压电微动平台的精密运动控制
4
作者
于保军
司苏美
林洁琼
靖贤
机构
长春工业大学机电工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第A02期40-42,46,共4页
基金
国家基金项目(51375060)
大型科学仪器共享共用-精密车床辅助切削关键技术的研究(20140622008JC)
文摘
宏微复合精密定位平台主要应用于微电子制造以实现高速、高精度、大行程定位。压电微动定位平台主要表现出滞后非线性,是实现精密运动控制的巨大障碍。主要针对双光子聚合加工系统中压电微动平台定位精度较低以及会产生抖动等问题进行分析,采用一种新颖的使用具有不确定性和干扰估计的RBF网络自适应鲁棒滑模控制方案,该方案可以实现压电微动定位平台的精确运动控制。并对所辨识的模型采用Matlab的Simulink模块进行仿真,其仿真结果证实了所提出控制方案的优越性,验证了模型的有效性。此外,也验证了存在模型干扰和外部干扰的情况下该控制器具有良好的鲁棒性和自适应能力。报告的RBF网络自适应鲁棒滑模控制方法也可以扩展到其他类型系统的鲁棒控制中。
关键词
迟滞非线性
精密运动控制
不确定性和干扰估计
RBF网络自适应鲁棒滑模控制
压电纳米微动定位平台
Keywords
Hysteresis Honlinearity
Precision Motion Control
Uncertainty and Interference Estimation
RBF Netw-ork Adaptive Robust Sliding Mode Control
Piezoelectric Nano-Micro-Motion Positioning Platform
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
微/纳米定位平台的动态特性分析与试验
被引量：
11
5
作者
林超
俞松松
程凯
崔新辉
陶友淘
王静超
机构
重庆大学机械传动国家重点实验室
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期1375-1381,1396,共8页
基金
重庆大学机械传动国家重点实验室资助项目(0301002109150)
重庆大学机械传动国家重点实验室2008年度开放基金资助项目(SKLMT-KFKT-200806)
文摘
为了分析微/纳传动平台的动态特性,应用拉格朗日方程,建立5自由度微/纳米定位平台的动力学模型,推导出固有频率及阶跃响应的解析式.采用有限元方法,仿真得到平台的前5阶固有频率和模态阵型.在不同驱动频率和不同加载下,分别进行静、动态试验,结果表明,平台的开环调节时间为0.812s;驱动频率为100Hz时,发生共振现象;加载小于10N时,平台具有较好的稳定性;动态试验得到压电陶瓷、电容传感器和平台的分辨率分别为4、10和45nm,且平台的重复定位精度为0.6μm.
关键词
微/
纳米
定位
平台
柔性机构
压电
陶瓷驱动器
动态特性
Keywords
micro/nano-positioning platform
flexible mechanism
piezoelectric actuator
dynamic per-formances
分类号
TH139 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
压电微纳定位平台自适应陷波滤波在线谐振抑制
被引量：
3
6
作者
王雯雯
赖磊捷
机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2023年第5期710-714,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51605275)。
文摘
压电驱动柔性微纳米定位平台通常呈现低阻尼谐振模态,高速运动时易激发机械谐振,从而严重影响控制系统稳定性、控制带宽和轨迹跟踪精度。为消除当前谐振控制器对平台动力学建模精度的依赖性,该文设计了一种自适应陷波滤波器来实现压电微纳定位平台的在线实时抑制谐振。首先,搭建了压电驱动柔性微纳定位平台系统并建立其机电耦合动力学模型;其次,利用快速傅里叶变换方法在线分析了闭环系统误差信号,设计平台频率特性提取算法,实现了对陷波滤波器参数的在线自适应整定;最后,利用所设计的自适应陷波滤波器对阶跃信号和三角波信号进行轨迹跟踪实验。实验结果表明,自适应陷波滤波器可以很好地实现谐振的在线抑制,能够有效提升平台的稳定性和轨迹跟踪精度。
关键词
微
纳米
定位
平台
压电
陶瓷驱动器
在线谐振抑制
自适应陷波滤波器
柔性机构
Keywords
micro/nano positioning platform
piezoelectric ceramic driver
online resonance suppression
adaptive notch filter
flexible mechanism
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TP29 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
新型二维压电驱动微动工作台的设计分析
被引量：
13
7
作者
刘品宽
曲东升
王莉
孙立宁
机构
哈尔滨工业大学机器人研究所
哈尔滨工业大学分析测试中心
出处
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2002年第1期31-34,共4页
基金
国家自然科学基金重点项目 (2 983 3 0 70 )
国家自然科学基金资助项目 (5 0 175 0 19)
文摘
研究开发了一种新型压电驱动二自由度纳米级微定位工作台。文章采用静力学理论对微动工作台的运动副进行了建模分析 ,推导出直角平行板柔性铰链的刚度计算表达式。采用有限元分析方法 ,对柔性铰链和微动工作台的静、动态力学特性数值分析 ,并对微动工作台的模态频率进行了实验测试。理论分析。
关键词
压电
驱动
纳米
级微
定位
柔性铰链
有限元分析
设计
微动
工作台
Keywords
piezo actuator(PZT)
nanopositioning
flexure hinge
FEM
分类号
TH703.8 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
一种压电步进微动转台的研究
8
作者
胡长德
符鹏
闵和平
毛安定
邓小林
机构
装备学院昌平士官学校
西藏军区装备修理大队
出处
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2012年第9期77-81,共5页
基金
国家自然科学基金项目:大范围实用型二维纳米定位控制及测量技术(50105016)
文摘
介绍了一种基于尺蠖原理的回转式步进压电微动转台。借助柔性机械结构,将压电陶瓷的微位移以角度方式输送出来。在结构设计方面,采用柔性铰链放大结构,夹紧器和驱动器均采用双驱动器结构,实现推-拉接力运动。配以适当的四路驱动信号,实现了压电微动转台的单步、多步连续匀速转动。最后对样机进行了实验测试。实验结果表明,所设计的压电步进微动转台结构紧凑、分辨力高且运动稳定。同时,动体没有缠绕,使得驱动器可以在任意位置启动,并可在360°范围内连续匀速转动。在频率为5Hz、幅值为30V驱动电压下测得最小步距小于3″,在频率为40Hz幅值为160V的驱动电压下速度达到430.4″/s。
关键词
测量与计量
纳米
定位
微动
转台
压电
陶瓷
柔性机构
Keywords
Measurement and Metrology
Nano-positioning
Micro-platform
Piezoelectric Ceramic
Flexible Machinery
分类号
TM282 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
空间六支链柔顺并联纳米定位平台设计与测试
9
作者
王瑞洲
向彬彬
机构
广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室
出处
《振动.测试与诊断》
2025年第4期743-750,845,846,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51905106)
广州市基础与应用基础研究资助项目(202201010398)。
文摘
作为微纳操作、精密测量与微机电系统领域核心部件,纳米定位平台是微纳技术与精密机械领域的研究热点。笔者提出基于6-RRRR柔顺并联机构的空间六支链纳米定位平台,由6支压电促动器驱动,经6条柔顺并联支链传动,末端执行器具备纳米级精度的运动生成能力。首先,设计平台机构构型、压电驱动、实时测量与闭环反馈方案,实现纳米级精度的位移生成、传递、测量与控制;其次,推导平台在平面内外的雅克比矩阵,引入4项位移损失因子予以修正,建立高精度的运动学模型;最后,加工平台样机并设计刚度测试、工作空间与轨迹追踪实验,测试平台性能指标,验证平台雅克比矩阵的计算精度。结果表明:笔者所设计的纳米定位平台具有刚度高、转角大与定位精度优异等特性,经4项位移损失因子修正的运动学模型精度较高。
关键词
柔顺并联机构
六支链机构
纳米
定位
平台
压电
驱动
Keywords
compliant parallel mechanisms
six-branched-chain mechanisms
nanopositioning stage
piezoelec-tric actuation
分类号
TH691.9 [机械工程]
TP394.1 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于双反馈模式的大范围自感应AFM测量系统
被引量：
1
10
作者
郭彤
王思明
王龙龙
陈津平
傅星
胡小唐
机构
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2012年第5期385-390,共6页
基金
国家自然科学基金项目（91023022）
国家科技支撑计划项目（2011BAK15802）
文摘
为了提高原子力显微镜（AFM）的测量范围，设计了一种基于双反馈测量模式的大范围自感应原子力显微镜系统，测量系统中有两条反馈回路：一条反馈回路由压电陶瓷与AFM测头组成，动态响应较快的压电陶瓷位移台的运动量可以表征被测样品表面的高频信息；另一条反馈回路由压电陶瓷位移台和纳米测量机（NMM）的反馈控制器组成，利用压电陶瓷位移台的位移信号控制NMM运动，NMM的mm级=向测量范围使得被测样品较大变化范围的低频轮廓信息很容易地被表征出来。使用本系统对平面样品和一维栅格进行了测量实验，实验结果表明采用双反馈的测量模式的AFM测量系统能够有效地表征被测样品的低频轮廓信息和表面高频信息，测量范围能够达到mm级，纵向分辨率达到nm级，具有良好测量重复性。
关键词
计量学
原子力显微镜测头
双反馈测量模式
压电
陶瓷台
纳米
定位
平台
Keywords
Metrology
AFM head
Dual-feedback measurement
Piezoelectric ceramic transformer （PZT）
Nanometer positioning stage
分类号
TB92 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
压电驱动纳米定位平台跟踪误差估计前馈补偿控制
董宥驿
蒋旭
曾创佳
张合庆
赖磊捷
《压电与声光》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
大行程-高频响压电驱动纳米定位平台优化设计
张萌
刘时成
张松林
朱禹清
吴垚
《压电与声光》
北大核心
2024
1
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职称材料
3
三维纳米定位微动平台的设计与分析
林海波
杨国哲
赵文辉
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2009
3
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职称材料
4
压电微动平台的精密运动控制
于保军
司苏美
林洁琼
靖贤
《机械设计与制造》
北大核心
2018
0
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职称材料
5
微/纳米定位平台的动态特性分析与试验
林超
俞松松
程凯
崔新辉
陶友淘
王静超
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
11
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职称材料
6
压电微纳定位平台自适应陷波滤波在线谐振抑制
王雯雯
赖磊捷
《压电与声光》
CAS
北大核心
2023
3
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职称材料
7
新型二维压电驱动微动工作台的设计分析
刘品宽
曲东升
王莉
孙立宁
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2002
13
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职称材料
8
一种压电步进微动转台的研究
胡长德
符鹏
闵和平
毛安定
邓小林
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2012
0
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职称材料
9
空间六支链柔顺并联纳米定位平台设计与测试
王瑞洲
向彬彬
《振动.测试与诊断》
2025
在线阅读
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职称材料
10
基于双反馈模式的大范围自感应AFM测量系统
郭彤
王思明
王龙龙
陈津平
傅星
胡小唐
《计量学报》
CSCD
北大核心
2012
1
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