面向精密運動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計的多領(lǐng)域建模軟件研究與開發(fā).pdf

1、精密運動平臺被廣泛應(yīng)用于IC制造裝備、精密測量和精密機械加工等領(lǐng)域。氣浮支承剛度非線性、電機驅(qū)動推力波動及隔振系統(tǒng)振動衰減率等關(guān)鍵組件的動態(tài)特性及其相互間的耦合效應(yīng)已成為影響精密運動平臺系統(tǒng)精度的主要因素。為探明各關(guān)鍵組件間存在的動態(tài)耦合特性并實現(xiàn)精密運動平臺多領(lǐng)域建模與仿真，本文深入研究了精密運動平臺系統(tǒng)的運動精度建模與分析方法，并基于上述方法，研發(fā)了一款面向精密運動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計的多領(lǐng)域建模軟件。
　　實現(xiàn)精密運動平臺精度建模的

2、關(guān)鍵是，如何在系統(tǒng)級模型中最大程度的保持各關(guān)鍵組件特性，同時還能反映各關(guān)鍵組件間的耦合關(guān)系。本文基于多剛體動力學(xué)建模理論，提出以多剛體動力學(xué)為中心的基本組件及其他關(guān)鍵組件的模型表述方法，并選用支持多領(lǐng)域建模和重用的Modelica語言，構(gòu)建了包含氣浮、電機、減振、控制等關(guān)鍵組件的精密運動平臺動力學(xué)模型庫，基于上述模型庫，可將系統(tǒng)級模型轉(zhuǎn)換成可供求解的中間文件。氣浮單元布局是影響精密運動平臺動態(tài)精度特性的關(guān)鍵因素，因此推導(dǎo)了氣浮支承系統(tǒng)的

3、模板規(guī)則，實現(xiàn)了構(gòu)型參數(shù)化建模。為評價精密運動平臺靜態(tài)精度特性，研究了造成 H型和十字型運動平臺存在靜態(tài)誤差的主要因素，并推導(dǎo)了精密運動平臺靜態(tài)誤差計算式。最后，基于C++Builder2009，完成軟件各模塊算法設(shè)計。該軟件具有構(gòu)型參數(shù)化建模、靜態(tài)誤差計算、動態(tài)誤差分析和系統(tǒng)級建模等功能。
　　以 H型精密運動平臺的設(shè)計與仿真過程為樣例，首先對比本文開發(fā)的軟件與ADAMS軟件的仿真結(jié)果，求解結(jié)果一致，驗證軟件求解正確性。并揭示了