第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
2021
省赛
课外学术科技作品竞赛（主体赛）
二等奖
技术许可（使用权授权）
否
本作品采用麦克斯韦法应力电磁线性驱动和压电混合驱动模式，首先，结合电磁场理论，分析电磁力和磁路参数的关系，完成XY平面麦克斯韦电磁驱动单元设计。发明基于柔性铰链的导向机构，实现XY平面的大行程并联运动，同时串联法向方向的压电堆叠驱动器实现Z向运动，完成三轴完全解耦的串并联混合驱动系统设计。构建了驱动系统性能对电磁-机械参数的理论映射模型，提出基于进化算法的多物理参数耦合优化设计方法，实现了三轴智能刀具驱动系统的最优设计。在控制系统方面，提出了以极点配置设计主动阻尼内环控制器，以频率整形实现高增益外环位置控制，从而实现对刀具轨迹的超精密纳米精度跟踪。同时自主开发上位机操作界面，操作界面与控制系统以及三轴智能刀具驱动系统具有高匹配度，离散刀具路径的自动计算，输入相应参数即可获得路径，并能调节参数观察加工面形状，对于复杂形状表面加工具有重要意义。并将样机搭载于超精密车床上，以控制系统实现本作品与车床的通讯协同，对三轴智能刀具驱动系统的性能进行了测试，验证了装置的有效性。
暂无
暂未公开
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