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快轴伺服系统的设计与性能测试
作者姓名:田富竟  李圣怡  尹自强  李宁
作者单位:国防科技大学 机电工程与自动化学院,国防科技大学 机电工程与自动化学院,国防科技大学 机电工程与自动化学院,国防科技大学 机电工程与自动化学院
基金项目:国家自然科学基金面上项目(51075393)
摘    要:研制了用于加工非回转对称光学元件的快轴伺服系统(FAS)的整体结构及其控制系统,系统具备较大行程和高工作频率,最大的行程可达到30mm。系统采用了音圈电机驱动的气体静压轴承技术、线性电流放大器、高分辨率编码器以及高速控制系统。对不同截面形状气浮导轨的静、动态特性进行了有限元分析。系统采用PID反馈和速度/加速度前馈控制方法来改善系统的动态性能。FAS系统0.1mm阶跃响应的上升时间为2ms,最大超调量为0.4%,稳态时间为4ms,对铝件进行超精密切削实验,表面粗糙度可达Ra24nm,实验结果表明系统具有较好的动态和切削特性。

关 键 词:快轴伺服系统  气浮导轨  音圈电机  PID和前馈控制器
收稿时间:2014-03-20
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