[1]徐爱群,高津烜,饶胜,等.基于PZT机电耦合效应的工作平台调平方法[J].浙江科技学院学报,2023,(06):504-513.[doi:10.3969/j.issn.1671-8798.2023.06.006 ]
 XU Aiqun,GAO Jinxuan,RAO Sheng,et al.Leveling method of working platform based on PZT electromechanical coupling effect[J].,2023,(06):504-513.[doi:10.3969/j.issn.1671-8798.2023.06.006 ]
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基于PZT机电耦合效应的工作平台调平方法(/HTML)
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《浙江科技学院学报》[ISSN:1001-3733/CN:61-1062/R]

卷:
期数:
2023年06期
页码:
504-513
栏目:
出版日期:
2024-01-05

文章信息/Info

Title:
Leveling method of working platform based on PZT electromechanical coupling effect
文章编号:
1671-8798(2023)06-0504-10
作者:
徐爱群高津烜饶胜王名宏
(浙江科技学院 机械与能源工程学院,杭州 310023)
Author(s):
XU Aiqun GAO Jinxuan RAO Sheng WANG Minghong
(School of Mechanical and Energy Engineering, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou 310023, Zhejiang, China)
关键词:
调平 压电材料 机电耦合效应
分类号:
TP273
DOI:
10.3969/j.issn.1671-8798.2023.06.006
文献标志码:
A
摘要:
【目的】针对航空航天、工业机器人、生物医疗、光刻机等微机电领域的高精度要求,提出一种基于锆钛酸铅压电陶瓷的调平方法。【方法】首先,设计了由压电陶瓷驱动器、传感器等核心元件组成的调平机构,利用PZT(piezoelectric ceramics,压电陶瓷)的机电耦合效应对工作平台进行闭环调平; 然后结合电场中的电介质逆压电效应理论,仿真分析了在工作平台不同位置附加载荷时驱动支腿产生的4种受力和形变情况; 最后通过施加驱动电压产生微动位移来实现调平。【结果】当驱动电压在10~150 V时,本调平方法可将工作平台倾斜角减小到原来的37%。【结论】研究结果验证了本调平方法的可行性及理论计算和模拟仿真的统一性,可为功能材料在调平领域的应用提供参考依据。

参考文献/References:

[1] 李琳,陈放.一种新型调平装置结构及抗冲击性能研究[J].兵器装备工程学报,2023,44(1):121.
[2] 邓传涛,贺红林,胡国友,等.飞行器自调平系统的模糊PID控制研究[J].机械设计与制造,2023(6):79.
[3] 张强,何雪浤,周振东等.高空作业平台液压调平机构的优化研究[J].机械设计与制造,2023(4):187.
[4] 冯仪,陈柏金.车载雷达机电式自动调平控制系统[J].华中科技大学学报(自然科学版),2004(6):66.
[5] 张芳.高精度平台调平控制系统研究[D].太原:中北大学,2008.
[6] GRZYBEK D, KATA D, SIKORA W, et al. Piezoelectric particulate composite for energy harvesting from mechanical vibration[J].Materials,2020,13(21):4925.
[7] 范兴明,马世伟,张鑫,等.基于ANSYS的压电陶瓷晶片PZT仿真分析[J].压电与声光,2014,36(3):416.
[8] 于海阔.复合PZT和GMM逆效应的磁力控制构件研究[D].杭州:浙江工业大学,2016.
[9] 于海阔,徐爱群.基于ANSYS的磁致伸缩逆效应仿真方法研究[J].磁性材料及器件,2016,47(1):9.
[10] XU A Q, GU Q X, YU H K. Mechanism of controllable force generated by coupling inverse effect of piezoelectricity and magnetostriction[J].International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology,2020,8(4):1.
[11] WANG P F, PENG Y, LIU H M, et al. Actuator efficiency adaptive flatness control model and its application in 1 250 mm reversible cold strip Mill[J].Journal of Iron and Steel Research International,2013,20(6):13.
[12] 张涛,孙立宁,蔡鹤皋.压电陶瓷基本特性研究[J].光学精密工程,1998(5):28.
[13] 杨润泽,芝世磊,吕波.调平的测量误差分析与倾角传感器精度的选择[J].传感技术学报,2015,28(10):1482.
[14] 佟刚,王涛,吴志勇,等.高精度倾角传感器在测量车载平台变形中的应用[J].光学精密工程,2010,18(6):1347.
[15] 刘爱华,李邓化,董必政.高精度双轴倾角检测装置的设计与实现[J].北京信息科技大学学报(自然科学版),2013,28(5):51.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2022-12-16
基金项目:浙江科技学院研究生科研创新基金项目(2020yjskc07)
通信作者:徐爱群(1968— ),男,浙江省龙游人,教授,博士,主要从事微机电系统研究工作。E-mail:zdxaq@163.com。
更新日期/Last Update: 2023-12-31