精密氣浮運動平臺動力學(xué)建模與動態(tài)誤差分析.pdf

1、精密氣浮運動平臺廣泛應(yīng)用于精密加工、精密檢測等領(lǐng)域,并不斷向高速度、高加速度、高精度方向發(fā)展。精密氣浮運動平臺大多采用氣體軸承支承和導(dǎo)向,并由直線電機直接驅(qū)動,結(jié)構(gòu)上具有無機械接觸的特點,能在長行程范圍內(nèi)實現(xiàn)亞微米甚至納米級的定位精度。然而當(dāng)直線電機的驅(qū)動合力偏離平臺運動體質(zhì)心時,會造成平臺的偏轉(zhuǎn)振動,影響了其運動性能和定位精度,嚴重時甚至產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。
　　本文針對運動平臺驅(qū)動力偏心的問題,提出了一種基于動力學(xué)分析的動態(tài)偏轉(zhuǎn)誤差

2、評估方法。運用牛頓-歐拉法并引入歐拉四元數(shù),建立整個系統(tǒng)的動力學(xué)方程。該動力學(xué)方程為微分-代數(shù)方程組,本文運用不變流形穩(wěn)定性法對其進行數(shù)值求解。數(shù)值迭代過程中,利用氣體軸承靜載實驗數(shù)據(jù)對其受力進行插值處理,有效地解決了氣體軸承承載力非線性的問題,最終得到更為精確的偏轉(zhuǎn)誤差曲線。以“H”形雙邊驅(qū)動XY運動平臺為研究重點,計算分析其在不同受力情況下的偏轉(zhuǎn)誤差。
　　對運動平臺繞各個方向的偏轉(zhuǎn)振動分別進行參數(shù)靈敏度分析,綜合考慮各個部件