基于压电陶瓷的精密定位系统的设计
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 精密工作台的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 压电陶瓷驱动电源的研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.3 定位系统算法研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第15-16页 |
| 第2章 压电陶瓷精密定位系统整体方案的研究 | 第16-35页 |
| 2.1 压电陶瓷微位移特性研究 | 第16-23页 |
| 2.1.1 压电效应与电致伸缩效应 | 第16-18页 |
| 2.1.2 压电陶瓷非线性特性及其产生原理 | 第18-23页 |
| 2.2 精密定位系统PID算法的研究 | 第23-26页 |
| 2.2.1 PID控制思想 | 第23-24页 |
| 2.2.2 PID控制系统整体方案 | 第24-26页 |
| 2.3 压电陶瓷精密定位系统控制方法的研究 | 第26-34页 |
| 2.3.1 压电陶瓷驱动器数学模型的建立 | 第26-30页 |
| 2.3.2 精密工作台数学模型建立 | 第30-32页 |
| 2.3.3 压电陶瓷精密定位系统数学模型 | 第32-33页 |
| 2.3.4 系统参数确定及闭环算法仿真分析 | 第33-34页 |
| 2.4 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 压电陶瓷精密定位系统的硬件模块设计 | 第35-46页 |
| 3.1 控制系统MCU的选取 | 第35-36页 |
| 3.2 压电陶瓷驱动电源的设计 | 第36-40页 |
| 3.2.1 D/A转化电路的设计 | 第37-38页 |
| 3.2.2 功率放大电路与电压跟随电路设计 | 第38-39页 |
| 3.2.3 电压跟随控制 | 第39-40页 |
| 3.2.4 快速放电电路设计 | 第40页 |
| 3.3 PSD检测系统的设计 | 第40-45页 |
| 3.3.1 PSD光电位置传感器 | 第41-42页 |
| 3.3.2 I-V转化电路 | 第42-43页 |
| 3.3.3 数学运算电路设计 | 第43-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第4章 压电陶瓷精密定位系统的软件开发 | 第46-53页 |
| 4.1 基于STM32F103控制软件总体设计 | 第46-48页 |
| 4.1.1 控制系统软件设计 | 第46-47页 |
| 4.1.2 PID控制算法软件实现 | 第47-48页 |
| 4.2 基于Modbus通信软件的设计 | 第48-51页 |
| 4.2.1 Modbus通信 | 第48-49页 |
| 4.2.2 Modbus通信协议工作原理 | 第49-50页 |
| 4.2.3 Modbus通信软件的实现 | 第50-51页 |
| 4.3 本章小结 | 第51-53页 |
| 第5章 控制系统测试及实验结果分析 | 第53-61页 |
| 5.1 实验系统 | 第53-54页 |
| 5.2 实验及结果分析 | 第54-60页 |
| 5.2.1 压电陶瓷驱动电源误差分析实验 | 第55-56页 |
| 5.2.2 PSD测量微位移校准实验 | 第56-58页 |
| 5.2.3 压电陶瓷精密定位系统测试实验 | 第58-60页 |
| 5.3 数据分析 | 第60页 |
| 5.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 结论 | 第61-62页 |
| 参考文献 | 第62-65页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第65-66页 |
| 致谢 | 第66页 |
