快轴伺服系统的设计与性能测试

作     者：田富竟 李圣怡 尹自强 李宁 TIAN Fujing;LI Shengyi;YIN Ziqiang;LI Ning

作者机构：国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073 超精密加工技术湖南省重点实验室湖南长沙410073 

出 版 物：《国防科技大学学报》 (Journal of National University of Defense Technology)

年 卷 期：2014年第36卷第4期

页      面：152-157页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51075393) 

主　　题：快轴伺服系统 气浮导轨 音圈电机 PID和前馈控制器 

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。