导读:本文包含了微夹钳论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:夹钳,建模,位移,柔顺,机构,反馈,阈值。
微夹钳论文文献综述
丁严,赖磊捷[1]（2019）在《大行程无寄生位移柔性压电微夹钳结构设计》一文中研究指出该文设计了一种两级放大的新型柔性微夹钳结构,对其位移放大比等特性进行了研究。首先,设计了微夹钳的整体结构,第一级放大机构采用杠杆机构,第二级采用半桥式放大机构。随后,利用刚度矩阵法对微夹钳柔性机构进行建模分析,并建立了平面叁自由度的振动微分方程,根据所得方程计算出了微夹钳的位移放大比等特性。最后分别利用有限元和实验方法对模型分析得到的位移放大比进行了验证。结果表明,模型分析、有限元分析及实验的结果较吻合,证明了此微夹钳柔性机构以及建模方法的可行性和有效性。(本文来源于《压电与声光》期刊2019年04期）
卢志诚,刘文翠,惠相君,周鹏飞,孙靖康[2]（2019）在《压电微夹钳的迟滞及蠕变补偿》一文中研究指出为提高压电微夹钳的操作精度,对其迟滞及蠕变误差进行补偿。基于压电材料迟滞曲线的非对称性,为提高微夹钳迟滞模型的精度,采用升回程分别建模的方法,建立了微夹钳的Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型,对迟滞误差进行了补偿。在综合考虑模型简单且具有较高精度的前提下,采用二阶惯性环节建立了微夹钳的蠕变模型,设计出无需求蠕变逆模型的补偿器,对蠕变误差进行了补偿。实验结果表明,在最大位移为120μm时,钳指位移的迟滞误差由补偿前的-11.8～10.7μm减小为-1.7～1.0μm;在900 s作用时间内,钳指位移的蠕变由补偿前的4μm几乎减小为0。(本文来源于《压电与声光》期刊2019年02期）
侯晓丹,权诺,杨鹏飞,张学良[3]（2018）在《一种柔顺微夹钳机构的拓扑优化方法研究》一文中研究指出提出了用虚拟载荷法解决ANSYS软件只能以刚度为优化目标的问题,首先基于变密度法给出了柔顺机构在位移最大化目标下的体积约束优化模型,并对目标函数进行敏度分析;进而分别给出在ANSYS和MATLAB两种不同平台中,实现柔顺微夹钳拓扑优化设计的方法与过程;最后对两个平台中得到的拓扑优化结果进行了分析,结果表明虚拟载荷方法能够解决ANSYS只能进行刚度优化的问题;对柔顺机构进行拓扑优化设计时,MATLAB能够达到理想的效果,并且比ANSYS更具有针对性。(本文来源于《太原科技大学学报》期刊2018年05期）
杨武[4]（2017）在《基于超磁致微夹钳的小型装配系统研制》一文中研究指出针对小型装配系统的柔性和经济性的要求,本文提出了以超磁致微夹钳为末端执行器与开放式数控运动平台相结合的系统结构,并阐述了其中微夹钳结构、微夹钳电源接口电路和控制系统界面的设计。(本文来源于《科技广场》期刊2017年12期）
蔡永根,崔玉国,赵余杰,刘尔春,刘康[5]（2017）在《采用改进PI迟滞模型的压电微夹钳前馈控制》一文中研究指出为减小压电微定位平台的迟滞误差,设计前馈控制器对其进行控制.首先在使所建平台迟滞模型精度达到要求并使各阈值点精度相同的情况下,对平台迟滞模型的阈值进行优化,得到满足模型精度要求的最小算子数,进而建立了平台的PI(Prandtl-Ishilinskii)迟滞模型;然后通过对所建迟滞模型求逆,设计出平台的前馈控制器;最后在所设计的前馈控制作用下,使平台达到5μm理想阶跃值的响应时间为0.01 s,稳态误差中线的变化范围为0.40~0.50μm,当期望平台输出最大值为17μm变幅值叁角波位移时,实测位移相对于理想位移的误差中线变动范围为-1.15~-0.05μm.所设计前馈控制器可有效地减小压电微定位平台的迟滞误差.(本文来源于《宁波大学学报(理工版)》期刊2017年06期）
陈为林[6]（2017）在《基于柔顺机构的压电驱动微夹钳研究》一文中研究指出伴随着精密工程、材料科学、生物技术与现代医疗的发展,微纳操作在过去二十年间日益受到重视。微夹钳是微纳操作系统的一种典型末端执行器,并发展出多种驱动方式。压电驱动具有位移分辨率高、响应速度快等优势,与微纳操作发展方向吻合。而柔顺机构以其制造工艺简单,免装配,无间隙回差,免润滑,无摩擦磨损,容易实现微型化等优点,成为精密工程中执行机构的重要实现形式。本文正是在这一背景下,对基于柔顺机构的压电驱动微夹钳进行研究。从研究现状看,压电驱动微夹钳的关键问题包括:扩大夹持行程策略;压电驱动器与机构耦合问题;微夹持精度。相比其它类型微夹钳,压电驱动微夹钳在小型化、微型化方面存在挑战。而小型化、微型化的发展方向对压电驱动微夹钳关键问题研究提出了新要求。本文将结合小型化发展方向,应用柔顺机构的设计分析方法,对压电驱动微夹钳关键问题进行系统研究,主要内容如下。首先,综合考虑紧凑性、平行夹持与扩大夹持行程,设计一种新型的柔顺正交位移放大机构构型,该机构无需双向对称输入力便可消除输出端寄生位移,有利于压电迭堆驱动微夹钳小型化。具体内容包括:构型分析,确定待定结构参数数量;在小变形条件下,不计铰链形式,推导出具有一般柔度形式的设计方程;对于含有两类典型柔顺铰链的新型机构,分别推导出静力学模型;结合设计方程与静力学模型,可以设计出具体的新型柔顺正交位移放大机构;对性能评估参数(包括位移放大倍数、寄生位移评价参数)进行建模与分析;以性能评估参数为标准,利用小变形静力学有限元分析验证了设计算例的有效性。接着,对柔顺正交位移放大机构进行大变形几何非线性分析与尺寸优化。大变形分析分为叁个层次:新型机构输出位移的大变形分析;对新型机构及传统桥式放大机构的位移放大倍数进行大变形分析;大变形非线性程度全局敏感性分析。构造了抑制大变形非线性的静力学约束,通过对大变形非线性程度近似表征,建立大变形程度许用上限值的确定方法;通过对非线性结构参数进行近似表征,避免了后续优化迭代过程中反复求解非线性设计方程组,有助于提高优化过程的稳定性。对新型柔顺正交位移放大机构进行动力学建模,通过模态分析验证动力学模型的准确性,进而建构动力学约束。综合考虑扩大夹持行程、几何约束、静力学约束、动力学约束,建立了新型机构的尺寸优化模型。优化模型与上一章推导的设计方程组结合,可以构成系统化设计方法,解决了上一章设计中存在的大变形几何非线性不可控、预设参数经验依赖性问题。压电迭堆驱动器与柔顺机构间相互耦合。鉴于两者间需要通过预紧消除间隙,而在小型化条件下,预应力的作用更加明显,本文建立了考虑驱动器与机构刚度、由预应力引起的铁电非线性的压电迭堆驱动器输出位移模型。利用测试样机进行实验,验证了模型中的非线性项及简化条件。综合考虑预紧与逆压电效应,建立了柔顺机构输入力模型。从预紧量调节、刚度特性两个角度,对压电迭堆驱动器的两种典型预紧输入力调节策略进行分析与实验研究,并设计了一种新型的可双向连续调节楔块预紧机构。进一步地,研究了复合压电驱动。通过驱动模式分析、压电–静力学耦合有限元分析,设计了一种行程积累式复合压电驱动机构,避免因传统的多级位移放大机构,而使压电迭堆驱动器与柔顺机构耦合关系中的非线性项被进一步扩大,且有利于小型化。对于刚性夹持臂,考察了传动机构末端位姿对钳口结构位移的影响。基于复合压电驱动机构,建立了钳口结构寄生位移补偿方法。压电–静力学耦合有限元分析验证了方法的有效性。基于上述各章研究,设计出叁个压电驱动微夹钳样机。采用光学显微测量技术,对微夹钳样机进行实验研究,验证了所做研究的有效性。最后,总结全文并对未来工作进行了展望。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-04-11）
崔玉国,王子宾,马剑强,郑军辉,邬亮恩[7]（2017）在《四自由度压电微夹钳的设计》一文中研究指出为降低微夹钳前端执行机构的复杂度,探索四自由度压电微夹钳的实现问题。通过在被设计成夹钳形状的两个压电单晶片的非黏结面上制作相互绝缘的驱动电极,且使两个非黏结面上驱动电极相互对齐的方法,设计出了可同时产生夹持方向与垂直于夹持方向位移的四自由度压电微夹钳;采用压电悬臂梁变形理论,推导出了钳指位移同钳指几何参数、驱动电压的关系,进而在对钳指进行尺寸优化的基础上,采用有限元方法分析了其静动态特性;最后,对微夹钳的静动态特性进行了测试,结果表明:当驱动电压为60 V时,左钳指、右钳指在夹持方向上的位移分别为25.7μm、26.1μm,左、右钳指在垂直于夹持方向上的位移分别为33.5μm、32.8μm,钳指位移具有很好的重复性;微夹钳在夹持方向和垂直于夹持方向的固有频率分别为2.35 k Hz、0.62 k Hz;在15 V的阶跃电压作用下,微夹钳在夹持方向和垂直于夹持方向的响应时间均为0.23 s。(本文来源于《机械工程学报》期刊2017年23期）
邓子龙,高金海[8]（2016）在《基于铰链刚度柔性微夹钳设计及分析》一文中研究指出柔性微夹钳是一种用于将微驱动输出位移放大处理的柔性机构。该结构是利用机构中柔性构件的自身变形来实现运动、力和能量的传递和转换的一种新型机构。本文基于铰链刚度设计并分析了具有放大功能的全柔性微夹钳。基于伪刚体模型建立运动平衡方程,依据虚功原理得出微夹钳输入力、输入位移与输出位移之间的关系,并对以此计算过程所得模型进行有限元模拟分析,分析结果说明与理论计算一致。当该柔性微夹钳在材料强度极限允许范围内,微夹钳单侧输出位移可达0.989 mm。而且瞬态变化均是连续平稳的,且没有突变,表明该柔性钳在运动过程中,具有良好的平滑性。最后,进行柔性微夹钳的样机制作和试验测量,验证了设计的可行性。(本文来源于《机械传动》期刊2016年07期）
蔡成波,崔玉国,孙庆龙,薛飞,郑军辉[9]（2016）在《基于自感知反馈的压电微夹钳PID控制》一文中研究指出为了避免应用外部传感器,采用自感知方式实现压电微夹钳的闭环控制.压电微夹钳钳指在电压与外力作用下输出位移并在其表面产生电荷,据此提出了基于电流积分的钳指位移自感知方法;将PID控制器中的矩形积分改为抛物线积分,对偏差的微分改为对输出的微分,设计出了压电微夹钳的改进PID控制器,并将其同自感知反馈方式相结合,设计出了压电微夹钳的自感知反馈控制系统.实验结果表明:在自感知反馈控制作用下,压电微夹钳对5μm阶跃参考位移的响应时间为0.34 s,若不考虑噪声影响,稳态误差几乎为零;在最大位移为14.1μm的任意波形参考位移的作用下,压电微夹钳的自感知反馈控制亦可取得良好的控制效果,其稳态误差中线在-0.06~0.05μm之间变化.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2016年02期）
崔玉国,蔡成波,娄军强,薛飞,郑军辉[10]（2016）在《压电微夹钳的位移自感知反馈复合控制》一文中研究指出采用自感知方法获取压电微夹钳钳指位移,构成自感知反馈复合控制系统。根据反映钳指位移、表面电荷、夹持力、驱动电压之间关系的压电悬臂梁Smits方程,提出了基于电流积分的钳指位移自感知方法;引入死区算子对传统PI模型进行改进,建立了压电微夹钳钳指位移的迟滞模型;以对偏差的抛物线积分、对输出的先行微分分别代替常规PID控制器中的积分项和微分项,设计出了压电微夹钳的改进PID反馈控制器;将前馈控制器与PID反馈控制器相结合,并采用自感知反馈方式,设计出了压电微夹钳的闭环控制系统。实验结果表明:在自感知反馈复合控制作用下,压电微夹钳对5μm阶跃参考位移的响应时间为0.24 s,若不考虑噪声影响,稳态误差几乎为零;在最大位移为14.7μm的变幅值叁角波参考位移以及最大位移为14.1μm的任意波形参考位移作用下,压电微夹钳的自感知反馈复合控制亦可取得良好的控制效果,其稳态误差中线在-0.02~0.04μm之间变化。自感知反馈控制的实验结果与传感器反馈控制基本相同,从而表明压电微夹钳的自感知反馈控制是有效的。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2016年02期）
微夹钳论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为提高压电微夹钳的操作精度,对其迟滞及蠕变误差进行补偿。基于压电材料迟滞曲线的非对称性,为提高微夹钳迟滞模型的精度,采用升回程分别建模的方法,建立了微夹钳的Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型,对迟滞误差进行了补偿。在综合考虑模型简单且具有较高精度的前提下,采用二阶惯性环节建立了微夹钳的蠕变模型,设计出无需求蠕变逆模型的补偿器,对蠕变误差进行了补偿。实验结果表明,在最大位移为120μm时,钳指位移的迟滞误差由补偿前的-11.8～10.7μm减小为-1.7～1.0μm;在900 s作用时间内,钳指位移的蠕变由补偿前的4μm几乎减小为0。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微夹钳论文参考文献
[1].丁严,赖磊捷.大行程无寄生位移柔性压电微夹钳结构设计[J].压电与声光.2019
[2].卢志诚,刘文翠,惠相君,周鹏飞,孙靖康.压电微夹钳的迟滞及蠕变补偿[J].压电与声光.2019
[3].侯晓丹,权诺,杨鹏飞,张学良.一种柔顺微夹钳机构的拓扑优化方法研究[J].太原科技大学学报.2018
[4].杨武.基于超磁致微夹钳的小型装配系统研制[J].科技广场.2017
[5].蔡永根,崔玉国,赵余杰,刘尔春,刘康.采用改进PI迟滞模型的压电微夹钳前馈控制[J].宁波大学学报(理工版).2017
[6].陈为林.基于柔顺机构的压电驱动微夹钳研究[D].华南理工大学.2017
[7].崔玉国,王子宾,马剑强,郑军辉,邬亮恩.四自由度压电微夹钳的设计[J].机械工程学报.2017
[8].邓子龙,高金海.基于铰链刚度柔性微夹钳设计及分析[J].机械传动.2016
[9].蔡成波,崔玉国,孙庆龙,薛飞,郑军辉.基于自感知反馈的压电微夹钳PID控制[J].纳米技术与精密工程.2016
[10].崔玉国,蔡成波,娄军强,薛飞,郑军辉.压电微夹钳的位移自感知反馈复合控制[J].仪器仪表学报.2016
论文知识图
