氣體擠壓膜懸浮平臺驅動技術的研究.pdf

1、氣體擠壓膜軸承具有眾多優(yōu)點，在精密支承領域有著廣泛的應用前景，國內(nèi)外相關的研究很多，但是氣體擠壓膜軸承工作時需要能夠產(chǎn)生微振幅高頻振動的執(zhí)行器和驅動電源，目前對此驅動技術的研究卻較少。壓電陶瓷執(zhí)行器具有體積小、輸出力大、控制精度高、響應速度快等優(yōu)點，是一種理想的氣體擠壓膜軸承驅動器。驅動壓電陶瓷執(zhí)行器的電源要求具有良好的動態(tài)特性，但是目前的驅動電源主要針對于壓電陶瓷的靜態(tài)應用，動態(tài)性能較差，直接影響了壓電陶瓷執(zhí)行器的動態(tài)性能，也影響了氣

2、體擠壓膜軸承的性能。因此研究適合激勵氣體擠壓膜軸承的驅動電源具有重要意義。
　　針對氣體擠壓膜軸承驅動器電容量大和驅動響應頻率高的特點，設計了一款適用于驅動大容性、高頻率壓電陶瓷執(zhí)行器的驅動電源。該電源采用高壓集成運放驅動多組并聯(lián)功率放大級的電路結構，電路緊湊、可靠。運用Multisim軟件對該電源電路進行仿真和分析，結果表明驅動電源的動態(tài)性能良好，滿足氣體擠壓膜軸承的要求。
　　運用PROTEL軟件設計了驅動電源的電路原理

3、圖和電路板，并完成了PCB板的制作和調試。通過實驗測試發(fā)現(xiàn)該驅動電源具有很強的電壓、電流驅動能力，并且有良好的動態(tài)性能以及優(yōu)異的穩(wěn)定性和線性度。在此基礎上，應用本文設計制作的驅動電源對氣體擠壓膜軸承進行驅動實驗，研究軸承的懸浮性能。實驗表明，在該電源的驅動下，氣體擠壓膜軸承能夠穩(wěn)定懸??；軸承懸浮高度與驅動電壓和驅動頻率有關：軸承懸浮高度隨著驅動信號電壓的增大而增大，且在其諧振頻率時達到極大值。從理論分析和實驗研究兩個方面證明了本文所設計