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基于腹底式被动阻尼器抑制精密气浮工作台的定位噪声
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:0
  • 页码:2704-2711
  • 分类:TP274[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TH703[机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]山东科技大学电气信息系,山东济南250031, [2]哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50905046)
  • 相关项目:基于逆磁致效应自传感机理的超磁致伸缩微驱动方法与理论
作者: 张山|王雷|
中文摘要:

针对已开发的精密直线气浮工作台,设计了腹底式被动结构的阻尼器以解决静压气浮导轨传动阻尼小,抗干扰能力差等问题。设计的阻尼器由固定于气浮滑套下端面的阻尼片以及处于阻尼片正下方的阻尼油槽和阻尼油组成。通过实验获取了阻尼器的阻尼系数,继而建立了气浮工作台机电控制模型。仿真分析了阻尼器对工作台气浮噪声和动态特性的影响规律:随着阻尼的增大,气浮工作台的稳定裕度和衰减噪声的能力增加,但动态响应速度降低。实验表明,实验结果与所推导的气浮工作台特性一致,且增加阻尼系数为293.78N/m·S^-1的阻尼器后,气浮工作台的定位噪声由60nm(峰峰值)降为20nm(峰峰值),位移灵敏度为20nm,实验验证了采用此种结构的阻尼器可有效抑制精密气浮工作台定位噪声。

英文摘要:

An abdominal and passive damper was developed and installed on an established precision air bearing stage to overcome the defects of an aerostatic guide such as less transmission damp and easier susceptibility. The damper is consisted of a damping disk fixed in the bottom of aerostatic guide and an oil groove directly under the disk. The damping coefficient was obtained by recommended experiments,and an electromechanical control model of the air bearing stage was established to describe the influence of the damper on the positioning noise and dynamic characteristic of the stage. Numerical simulation results indicate that the stability margin and noise suppression degree become much bigger with increasing damping coefficient, while the dynamic response speed of the stage gets worse. Exper- imental results show that, based on the developed system and the same control parameters, the damp characteristics obtained by experiments agree with the theoretical results, and the damper with damp- ing coefficient 293.78 N/m · s-1 suppresses the positioning noise of air bearing stage from 60 nm(pk- pk) to 20 nm(pk-pk). Furthermore, positioning resolution of the stage with damper is 20 nm. It proves that the developed damper can suppress the positioning noise of the air bearing stage effectively.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699