超精密气浮工件台误差建模

为了研究多种作用因素在高加速、大行程条件下对超精密微动台静态精度的影响,利用刚体运动学,通过综合工件台中的线性位置误差与角位置误差,建立了超精密气浮工件台的静态误差解析模型。利用该模型,结合有限元等方法定量分析了超精密气浮工件台中加速度、制造误差、结构柔性及气浮轴承刚度等普遍存在的误差因素同时作用时对系统最终精度的影响。通过分析,证明在高加速、大行程条件下,气浮轴承的角刚度不足是造成静态误差的主要因素。     

纳米级超精密气浮工件台振动特性分析

针对超精密气浮工件台的振动特性展开研究,提出了一种气固耦合的仿真处理方法.采用在气浮孔中施加对地弹簧的方法来模拟气浮系统,建立了工件台系统的动力学模型,推导出了系统的振动方程,对振动特性进行了求解和分析,得到了系统的固有频率和振型,对系统的结构刚度有了一个较为准确的估计.仿真结果表明振动对工件台定位精度影响很小,但会给测量造成一些误差.由仿真辨识出了气浮引起的振动频率范围,为系统的进一步优化提供了理论依据.通过试验证明了仿真模型的正确性和精确程度,并由试验结果证实了由气浮产生的振动远小于由系统结构引起的振动.     

精密气浮运动平台动态误差建模与分析

针对驱动合力偏离运动部件质心时,精密气浮运动平台运动部件会产生偏转振动,会带来运动和定位的动态误差,提出一种基于动力学分析的动态偏转误差评估方法.运用牛顿-欧拉法并引入欧拉四元数建立系统动力学方程,利用实验数据对静压气体轴承受力进行插值处理,有效解决了静压气体轴承受力非线性的问题,得到了更为精确的偏转误差曲线.以H形双边驱动XY运动平台为研究重点,分析其在不同受力情况下的偏转误差,结果表明：驱动不同步会引起运动平台较大幅度的偏转.该方法还可以推广到其他结构模型的运动平台.     

面向IC封装的两自由度精密气浮定位平台设计

为提高引线键合机定位机构的运动速度和定位精度，提出了一种基于气浮导轨支撑的两自由度高速精密定位平台．该平台采用了新型的气浮解耦机构，使音圈电机置于固定支座上，有效地减小了定位平台的运动惯量．阐述了该气浮平台的解耦原理，探讨了节流孔直径和轴径间隙对平台承栽能力和静态刚度的影响规律，同时得到一组优化参数．在此基础上对平台的运动稳定性进行深入分析，该平台在给定的初始条件下可快速趋于稳定，所得结论为该类气浮定位平台的设计提供了一定的理论基础．     

精密和超精密加工技术的发展

精密和超精密加工技术的发展,直接影响到一个国家尖端技术和国防工业的发展,故世界各国对此都极为重视,投入很大力量进行研究开发,同时实行技术保密,控制关键加工技术及设备出口。随着航空航天、高精密仪器仪表、惯导平台、光学和激光等技术的迅速发展和多领域的广泛应用,对各种高精度复杂零件、光学零件、高精度平面、曲面和复杂形状的加工需求日益迫切。     

精密直线电机气浮轴承参数辨识

基于精密直线电机气浮轴承支撑的结构特点,针对气浮轴承动力学参数辨识问题,利用有限元方法建立了该结构系统的有限元模型,运用理论模态分析与实验模态分析相结合的方法,对该结构的气浮轴承的参数进行了辨识验证,得到了精密直线电机气浮轴承的动力学参数.仿真结果与实验结果相符,证明该方法有效,为该系统进行动力学优化分析提供了基础.     

超精密加工机床的关键部件技术

超精密加工是为了适应现代高科技发展需要而兴起的一种机械加工新工艺,它的发展利用了机床、工具、计量、环境技术、光电子技术、计算机技术、数控技术和材料科学等的进步成果,它是先进制造技术的重要支柱之一。     

精密与超精密磨削的发展现状

介绍了精密磨削与超精密磨削的机理,阐述了精密磨床以及精密磨削与超精密磨削技术的研究现状,并分析了精密磨削与超精密磨削的发展趋势.     

超精密气浮轴承垂直方向的动力学分析

针对超精密气浮轴承垂直方向的动态特性易受多种因素的影响,且各影响因素有极强的耦合性的特点,运用纳维-斯托克斯方程和牛顿力学方程建立了气浮轴承的动力学解析模型,通过求解该模型,研究了系统惯性项、对流项和几何项对系统动力学特性的影响机理,导出了在惯性项为扰动张量下的系统稳定性方程,获得了一维气浮轴承全动力学的解析渐近结果.仿真结果表明,所建立的解析模型正确地反映了超精密气浮轴承的动力学特性,得出的解析结果与仿真结果是一致的.     

基于PDA的GPS定位精度提高方法

阐述了在Windows CE嵌入式系统中实现PDA和GPS串行通信的方法;验证了DGPS和卡尔曼滤波器在提高GPS接收机定位精度方面的有效性;针对动态滤波器在静态定位时滤波精度下降的问题,对传统卡尔曼滤波方程作出改进,并进一步采用滤波选择结构完善卡尔曼滤波器的动静态滤波性能;利用DGPS和卡尔曼滤波器在误差消除上的互补性,设计一个由PDA接收平台、差分GPS系统和滤波选择结构组成的组合定位试验系统．试验证明,采用组合定位的方式,可以将GPS的定位精度从2．4m（2σ）提高到0．9m（2σ）．     

亚微米微位移工作台升降模糊控制系统

对微位移工作台升降运动的精确控制是实现大规模集成电路中薄膜台阶高度测量自动化的关键。本文介绍了一种新型的微位移工作台升降模糊控制系统，它具有亚微米级的运动精度，保证了工作台升降快速、准确，运行平稳，对触针无冲击。在台阶高度测量中，应根据被测样品材料选择适当的测量力，该文测量力的设定是通过工作台上升或下降到相应位置来完成的。实验表明：工作台上升时间仅１０ｓ左右，测量力设定误差小于６μＮ。     

用压电陶瓷实现精密工件台的微定位控制

以压电陶瓷微位移原理为基础，对精密驱动技术在精密定位工件台上的应用作了实验研究。设计了一个包括高压精密可调电源、压电微位移驱动器、作为反馈元件的光栅干涉仪、以及由ＩＢＭＰＣ机和单片机组成的控制系统。     

数控焊接变位机到位精度的计算机仿真

对数控座式焊接变位机的运动精度进行了计算机仿真研究,建立了变位机工作台回转运动时到位精度的数模表达式,并利用VB语言编制了基于Windows操作系统下的工作台到位精度的仿真软件,利用该软件可计算出变位机回转装置不同加工精度及结构参数的齿轮副和不同传动精度的谐波减速器对工作台到位精度的仿真值,此值与实际测定结果达到了较好的吻合.     

高精度北斗车载差分定位装置的设计

基于ARM和嵌入式Linux,设计了一套高精度北斗车载差分定位装置系统。该装置由北斗差分定位模块、3G模块和S3C2440控制模块组成。装置通过Linux下串口通信以及NTRIP协议与连续运行卫星定位服务综合系统(CORS)进行数据的认证和传输,保证了定位数据的实时性与准确性。同时通过扩展卡尔曼滤波算法程序对定位数据进行后处理,进一步提高定位精度。该装置通过在实际道路上进行不同运动速度下定位精度的对比测试,定位精度满足交通运输等行业的需求,可促进交通运输等行业健康发展。     

四象限探测器光斑定位精度影响因素研究

基于四象限探测器的光斑位置检测原理,建立了不同光斑半径、能量分布和探测器死区等影响因素下四象限探测器输出偏置电压与光斑位置的表征关系．数值仿真结果表明：通过选择合适的光斑半径大小、探测器的测量区域、选择死区较小的探测器等,可有效提高探测器的定位精度．基于仿真分析,搭建了测试实验和利用均匀光斑、探测器存在死区情况下的表征方程对测量结果进行数值计算．实验结果表明：与标准值比较,在该表征方法下,在300μm范围内,四象限探测器光斑中心定位精度为0.35μm,均方根为0.18μm.