超精密氣浮定位工作檯技：氣浮系統動力學與控制

本書的主要內容包括：超精密氣浮支承技術和精密定位工作檯電磁直接驅動的基本理論和技術；超精密氣浮支承的建模、有限元分析方法及其數值計算的理論與方法；超精密氣浮定位工作檯的動力學建模及其動態特性分析；超精密定位工作檯的定位運動分析及其控制方法研究。

基本介紹

• 書名：超精密氣浮定位工作檯技：氣浮系統動力學與控制
• 作者：陳學東
• 頁數：223
• 出版社：華中科技大學出版社
• 出版時間：2008-1-1
• 裝幀：平裝
• 正文語種：簡體中文

內容

第一章

0 緒論

0.1 超精密氣浮定位工作檯簡介

0.2 超精密定位工作檯的發展概況0.2.1 超精密定位工作檯的發展過程

0.2.2 國外超精密定位工作檯技術的現狀

0.2.3 國內超精密定位工作檯技術的現狀

0.3 超精密定位工作檯的關鍵技術

0.3.1 定位工作檯的直線導向技術

0.3.2 定位工作檯的控制技術

0.3.3 定位工作檯的驅動技術

0.3.4 定位工作檯的測量技術

0.3.5 定位工作檯的材料

0.4 本書的研究目的和主要內容

0.4.1 本書的研究目的

0.4.2 本書的主要內容

1 永磁同步直線電動機的基本原理及其控制

1.1 永磁同步直線電動機的結構和工作原理

1.1.1 基本結構

1.1.2 工作原理

1.2 直線電動機的建模與分析

1.2.1 永磁同步直線電動機的數學模型

1.2.2 永磁同步直線電動機中的磁場

1.2.3 永磁同步直線電動機的電磁參數

1.2.4 永磁同步直線電動機的d-a印軸模型和推力

1.3 交流永磁同步直線電動機的控制

1.3.1 傳統控制策略

1.3.2 現代控制策略

1.3.3 智慧型控制策略

1.4 本章小結

第二章

2 氣浮軸承模型及有限元分析法

2.1 靜壓氣浮支承潤滑系統概述

2.1.1 靜壓氣浮支承潤滑系統的組成

2.1.2 靜壓氣浮軸承的節流形式

2.1.3 靜壓氣浮軸承的節流原理

2.1.4 氣浮導軌的類型

2.2 氣浮軸承潤滑問題的描述

2.2.1 小孔流量節流公式

2.2.2 雷諾方程式

2.2.3 氣浮軸承潤滑問題的變分表示法

2.3 用有限元法解氣浮軸承的靜壓潤滑問題

2.3.1 有限元的劃分與插值函式

2.3.2 氣浮軸承潤滑方程的有限元法

2.3.3 有限元的計算過程

2.4 氣浮軸承的靜壓潤滑穩定性

2.4.1 影響氣浮軸承穩定性的因素

2.4.2 提高氣浮軸承穩定性的措施

2.5 本章小結

第三章

3 氣浮軸承動力學建模與參數辨識

3.1 氣浮軸承的主要性能參數

3.1.1 氣浮軸承的靜態特性及主要參數

3.1.2 氣浮軸承的動態特性及主要參數

3.2 氣浮軸承性能參數的仿真計算與辨識

3.2.1 氣浮軸承性能參數的辨識方法

3.2.2 矩形氣浮軸承的特性及主要參數辨識

3.2.3 環形氣浮軸承的特性及主要參數辨識

3.3 氣浮軸承參數的實驗辨識方法

3.3.1 靜態測試方法

3.3.2 動態測試方法

3.4 本章小結

第四章

4 氣浮軸承動力學性能參數分析

4.1 結構形狀對性能參數的影響

4.1.1 分析方法

4.1.2 仿真模型

4.1.3 有限元計算結果與分析比較

4.1.4 結構形狀與性能參數之間的關係

4.2 結構設計對性能參數的影響

4.2.1 節流孔直徑的影響

4.2.2 節流孔高度的影響

4.2.3 壓力腔高度的影響

4.2.4 壓力腔寬度的影響

4.2.5 壓力腔長度的影響

4.2.6 結構設計參數與性能參數之間的關係

4.3 工藝參數對性能參數的影響

4.3.1 氣膜厚度的影響

4.3.2 供氣壓力的影響

4.3.3 工藝參數與性能參數之間的關係

4.4 本章小結

第五章

5 超精密氣浮定位工作檯動力學特性研究

5.1 氣浮定位工作檯的數學模型

5.1.1 氣浮定位工作檯的結構

5.1.2 氣浮定位工作檯的動力學模型

5.2 動力學參數的求解

5.3 動態特性的仿真分析

5.3.1 系統幅值的仿真計算

5.3.2 固有頻率的計算

5.3.3 外力對定位工作檯動態特性的影響

5.3.4 剛度對定位工作檯動態特性的影響

5.4 超精密氣浮定位工作檯動態參數的實驗研究

5.4.1 非氣浮狀態下的動態特性實驗結果與分析

5.4.2 氣浮狀態下的動態特性實驗結果與分析

5.4.3 基座中心至氣浮軸承中心的傳遞函式分析

5.4.4 y向直線電動機的定子至動子的傳遞函式分析

5.4.5 頻率對剛度參數靈敏度的影響

5.4.6 直線電動機系統多參數靈敏度分析與最佳化

5.5 本章小結

第六章

6 超精密氣浮定位工作檯定位精度研究

6.1 氣浮定位工作檯直線運動的數學模型

6.2 混合趨近律的滑模變結構控制模型的建立與仿真

6.2.1 滑動模態及滑模變結構控制的基本概念

6.2.2 滑模變結構控制仿真模型的建立

6.2.3 基於混合趨近律的滑模變結構控制方法

6.2.4混合趨近律的滑模變結構控制方法的仿真

6.3 定位工作檯輸出位移的仿真實驗與精度分析

6.3.1 輸出位移的仿真實驗

6.3.2 控制精度的分析

6.4 超精密氣浮定位工作檯的定位精度實驗

6.4.1 實驗系統及測量系統

6.4.2 水平直線度的實驗結果與分析

6.4.3 垂直直線度的實驗結果與分析

6.4.4 非氣浮狀態下的定位精度實驗結果與分析

6.4.5 氣浮狀態下的定位精度實驗結果與分析

6.5 本章小結

影響

本書可作為數字製造設備、精密加工設備、精密測量儀器、生物醫藥裝備等行業科研技術人員的參考書，也可作為高等院校相關專業的研究生教材。