автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Разработка методов и средств построения систем прецизионного позиционирования на основе твердотельных волновых датчиков и вибродвигателей

государственный комитет рсфср по делам науки и

высшей школы московский институт электронного машиностроения

На правах рукописи Для служебного пользования

Экз. .......

СНИТКО Валентинас Юргио

УДК 620.179.165:537.228.681.3

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ПРЕЦИЗИОННОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ВОЛНОВЫХ ДАТЧИКОВ И ВИБРОДВИГАТЕЛЕЙ

Специальность 05.13.05 — элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва — 1991

Работа выполнена в Научном центре «Вибротехника» Каунасского технологического университета.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР ДОМРАЧЕВ В. Г., доктор технических наук, профессор ЗАК Е. А., доктор технических наук, профессор ШПИНЬ А. П.

Ведущее предприятие: БелОМО ЦКБ «Пеленг».

Защита диссертации состоится » СлЛлд^И^А- 1991 г. в час. С'^мин. на заседании Специализированного Совета Д 063.68.03 Московского института электронного машиностроения по адресу: 109028, Москва, Б. Вузовский пер., дом 3/12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭМ. Автореферат разослан » Ил>у->Г<1_ 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета кандидат технических наук

ИЖВАНОВ Ю. Л.

СБщМ ХАРАК'ГЬРСГЛКА РАБОШ

Актуальность пройлеш. Развитие и обцнП технический уровень общества, тесно связал с достижениями машиностроения и особенно В последние годм с прецизионнмм машиностроением, возрастающие тре-бдвания которого, ставят в ойяЬи с обеспечением необходимого уровня прочности, устойчивости, надежности все ловче требования по Повышению точности; расширению возыояностей и степени автоматизации разрабатываемых систем. Технический прогресс иатаностроения в значительной степени определяется измерительными средствами, в то« числе и эталонными, которые Необходим^ как В процессе эксплуатации механизмов, так и для проведения тестовых измерений - кан части динамических испытаний, Поэтому разработка й развитие автомати-эироваянмх комплексов диагностического оборудования невогмэжно без разработки новых измерительных средств о необходимыми технические характеристиками, Для успешного решения этих проблем принята Государственная программа и постановления СМ СССР 1230 от 12»12,85г. и ГКНГ ?,» 496 от 28,11,86 г, утвержде« Пятилетний пЛам ШТК "Надежность наиИн", предусматривающий комплексное решение задач диагностики машиностроения, в нотортй отдельном разделок 6ходит разработка высокоточных измерительных средств,

С другой сторон«, бурное развитие мовейиих областей прецизионного машиностроения, таких кай микроэлектроника| оптоолсктрони-ка, разработка систем магнитной и оптической Пш.щти, прецизионные технологии тесно связаны в устройства).«! прецизионного позиционирования. Соодание в последние годы таких прецизионных механизмов кал туннельный микрсмноп, отняло возмсжнооти разработки элементов памяти Нового поколения И началось формирование Нового направления -Канотехнологии, успехи которой б значительной степени определяят-ся возможностями систем прецизионного позиционирования. Разумеется, Что успехи самих систем прецизионного позиционирования будут определяться техническими характеристиками элементной базн этих систем.

Решение задач развития новейших технологий тесно связано и с развитием всего общества. Поэтому в настоящее время в стране принт,¡ается ряд мероприятий, которые призваны решать эти проблемы. О важности Зтих задач говорит принимаемая в стране Национальная программа, Направленная на решение задач наяотехнологии. Решение этих задач на базе имевшихся средств Прецизионного Позиционирования,ос-новеннкх на классических иаГобмх приводах и $оторастровмх датчиках,

труд.'« реализуемо. Поэтоцу нзобходим тис« нэтох пугсй разработки влсиэитвзй бази систех прб:?тошгого поейнианлровекнл нового покоит;.-;, сбвсяо^гасщис *ребоваияь наводи* тгхюлогИй. Поа'фозшю эяв',:аи7иай- Заяц тгйшх систем (дьитал-ехй, датчики, изгааи'чзок«» ви-сге.ча) очшикз дожно опираться на попа;; Нов« 4изичаскиа чШ.вний, на ос:;ссе которых работ ш бй агя алепр^та,

Цг"ть работа - разработка. с. снов и ¡фактическая

реализация швого класса яроцизиоюш првобразоваязвей ягроыс^ений кс воьзрааосткыа: авуспмэски« солиаг, созданиз о сдав »еории упраЬ-яькия саговым виброприводом и построение АСУ прэцизвокного гозицй-жнрзвания на та сскойо, включая!

• разработку катодов построения, синтеза и анаяиса пзрзичных преобразователей парокеценйй на поверхности® акустнчзс1ии волнах} г заработку вторичной аппаратура црзобразобамаей пареме^зйяй!

- проседай:« иссдедэзскгй и сирздодйккс; клч-рологнчэкаи характерней«: ьрообразователей первме^зкий на КАВ{

- с.аспзр«аенталы»8 исследование 1иагока солйоик ШЗрогдйЬоДов» йдаита;}икгциа и разработку едгоритшв управления}

- раоработку поря^орхйиого оборудования и программного йбесшчаняк, костр^егек оаммутах систем поз;едюиаровгшя иа оейовз разрабо-тешген прообразовать)»« горзмзцений и еогоеж ьнброправодой}

- проседание имштШШ а оценку аарактар^егик разработашш сНстса Ьозициониро ШШI

Нс.усН*з Нойюпа. Создаю ноЬое найравлейио в области иекзрэ-шх иэр8шц«иий| ькяачай пршщаш Построения первичных преобразователей, ыутода обработки сигнала Преобразователя для получения арэбуекэй КИфэрцацю», принцзш синтеза и анализа. Реашх Научная проблема разработки ыетодов елнтвза адаптивны^ сйстом УйравлешМ с прогпозирук^сй ыоделша процкзйойши ЙИбрОирИБОДОЫ. Оспой/ проблей, бшюсикыя Кй защиту, составляя^

1. Разработка методой построения первичииг прообразоЬаТелэй нарй-иещейий на повервшетшг афотических Ьолнаг (ШШ).

2. Разработка иеюдики раачзта слектро-акустиязскоГО тракта пзр-вичта преобразователей парешцзний на ШШ»

3. Разработка йымт(щмош:оЙ модели порйичиого преобразователя Ьэрэ-шцзний и мэтодйки расчзта основных параметров»

4. Разработка ызтодой иэыорзиия шремецзний пргобрааойателши на .ПАВ, а такае необходимой вторичной аппаратура.

5. Иостроенкз матеиаютаейой модели преобразователей переыещаний кетодамй идеипфшацяи систем; оцзнка и анализ статических « динаьгичасюп Характеристик.

6. Рагработка методов построения волноводных многомодовых резонаторов поверхностных акустических боли для сенсорной техники.

7. Методика й результаты анализа экспериментальных исследований статических и динамических характеристик вибропрйвода.

8. Определение класса моделей., идентификация и разработка алгоритмов управления волНое'лл вибрсприводом.

9. Разработка основ синтеза АСУ прецизионнш виброприводом на основе систем с прогнозирующей нодельо.

10.Разработка структуры и аппаратурная реализация замкнутых систем прецизионного позиционирования на основе волнойах датчиков и приводов,

Методика исследований. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследований. Разработка оптимальной структуры преобразователей перемещений на ПАВ, построение согласованного электро-акустичесКого тракта оценивалось методами электрических цепей. Построение имитационной модели преобразователей перемещений, с целью определения оптимальных конструктивных параметров, проводилось Методами численного моделирования, основанного на идеях метода частиц и решениях волнового уравнения. Это позволило создать оригиналЫий и эффективный иегод реаения задач, связанных с распространением волн» Применение вычислительного эксперимента на основе разработанной имитационной модели, позволило с Минимальными временнши затратами определить влияние конструктивных параметров на выходные характеристики преобразователя и оптимизировать его конструкцию. Синтез амплитудно-частотных характеристик преобразователей ПАВ проводился на основе преобразований 55урье, Экспериментальные исследования статических и динамических характеристик преобразователей перемещений и виброприводов требуют высокоточных и быстродействующих эталонных измерителей и соответствующей регистрирующей аппаратуры. Поэтому использовались приборы зарубежного и отечественного производства, в том числе новейшие регистрирующие цифровые и процессорные устройства, а также измерители, сопряженные с ЭВМ, что потребовало и разработки методики исследования таких динамических объектов. Выявлены специфические особенности составляющих погрешностей. Методами идентификации получена математическая модель преобразователя перемещений и определены а!,т и тудн о -аз о -ч ас ? о т №! е характеристики (АФЧХ),

Методами идентификации систем исследован вибропривод. Определен класс моделей, с высокой адекватностью описывающих реальные

систеш. Получены АОЧХ различных вибродвигателей.

Решение задач теории автоматического управления виброприводом, его оптимизации "в большом", осуществляемую в реальном времени в процессе управления, что является одной из основных проблем современной теории автоматического управления, проводилось на основе полиномиального представления передаточных функций "вход-выход". Синтез адаптивной системы управления виброприводом осуществлялся на основе теории построения адаптивных систем с идентифжатором-здаптивних систем с прогнозируидей моделью.Экспериментальные исследования разработшшой системы прецизионного позиционирования с управлением от ЗВИ проводилось на основе разработанного программного обеспечения, позволяющего пользователю проводить отработку тестовых траекторий, анализировать статистические данные о работе систаш с отображением результатов на терминалах разработанного когяиекса.

Практическая цешюсть. Разработан новый класс прзобразовате^* лей перемещений, по метрологическим характеристика.!' соответствующие лазерным кнтер^ероиетрам, основанные на технологии шкроолек-транши, малогабаритные, екояоыятаые. Хорошо конструктивно совмещаемые со столиками систем прецизионного позиционирования, стойкие к вибрациям. Это позволило разработать ряд новых устройств широкого применения.

Разработаны методы их синтеза и анализа. Созданы различные цетоды и средства измерения перемещений на основе разработанных преобразователей, применение которых определяется по ставленными задачами.

Проведено глубокое экспериментальное изучение свойств и принципа работы вибропривода. Полученные данные позволили сформулировать основные отличительные признаки вибропривода по отношению к классическим приводам. На основе сделанных выводов сфэрцулированы исходные данные и требования для построения замкнутых систем управления приводом.

Разработаны и построены замкнутые систеш управления прецизионного позиционирования на волновых цреобразователях перемещения и вибропривода, которые являются новьы классом таких систем.

Разработан и внедрен широкий спектр разнообразных устройств на основе разработанных измерителей перемещений и виброприводов. Согласно пятилетнему плану 1Н1К "Надежность машин" планируется серийное внедрение измерителей перемещений с последующим ыажотрасле-

вш применением.

Основные технические решения защиценн авторскими свидетельствами СССР, часть из кнх - зарубежными патентами.

Реализация в щюншшекноетн. Разработанные преобразователи перемещений, а тагае устройства прецизионного позиционирозаняя используются в технологических установках сварки оптических волокон, волноводних узлах радиоэлектроники, измерительных технологических установках, для решения задач обработки оптической информации, автоматизации столиков микроскопов, в задачах геофизики и др. Методика и программа синтеза А.ЧХ устройств акустоэлектроники ПАВ используются для синтеза ПАВ полосовых фильтров. На базе проведенных исследований внедрена методика расчета преобразователей перемещений на ПАВ, технология их изготовления и методы исследований. Разработанные методы синтеза и построения систем прецизионного позиционирования внедрены при разработке ряда устройств. Автором также разработаны и внедрены следующие устройства:

1. Двухкоординатшй управлявши столик микроскопа- Внедргн на предприятии Карл Цейс, Кена, ГДР.

2. Комплект средств измерения перемещений, скоростей и ускорений. Передано для серийного внедрения согласно пятилетнему плану ЖГК ^Надежность машин",

3. Устройство определения текущей координаты перемещаемого объекта. Внедрено на Сибирском НИИ оптических систем.

4. Устройство двухкоординатного позиционирования. Внедрено на Си-• бирском НИИ оптических систем.

5. Система управления двухкоординатным сканирующим устройством. Внедрено на предприятии ЦКБ "Пеленг" г.Линек.

6. Отсчетно-индикаторное устройство для датчиков перемещений на ПАВ. Внедрено на ЦКБ "Пеленг" г. Минск.

7. Позиционирующий узел координатного стола для установок изготовления волоконно-оптических ответвителей. Внедрено на Ижевском механическом заводе, СКВ, "Вектор".

8. Координатный стол для рентгенолитографии. Внедрено на НИТИ г.Саратов.

9. Устройство технических измерений размеров деталей. Внедрено на Пензенском приборостроительном заводе.

10.Устройство измерения линейных перемещений. Внедрено на СКТВ ПО "Вектор" г.Владимир.

И. Устройство измерения линейных перемещений. Внедрено на ИИ прикладной геодезии.

12. Устройство измерения линейных перемещений. Внедрено на предприятии п/я 11-5557.

13. Устройство измерены угловых скоростей и линейных ускорений. Внедрено на предприятии п/я ¡1-5845.

14. Вибрационное устройство для измерения линейных перемещений. Внедрено на ЗНИ^'С Вильнюсский филиал.

15. Линейный реверсивный шаговый привод с датчиком положения.Внедрено На ЦНИИ измерительной аппаратуры г.Саратов.

16. Вибропривод вращательного движения. Внедрено На ЦНИИ измерительной аппаратуры.

17. Программа расчета полосовых фильтров на НАБ. Внедрено на предприятии п/я В-2194.

18. ¡«ногомодовые волноводные резонаторы на волнах Лява, Внедрено на предприятии п/я В-2194.

19. Методы 'Технология перестройки частоты резонаторов на ПАВ". Внедрено на предприятии п/я В-2194.

24 изобретения, созданных в ходе выполнения работы, использованы в хоздоговорных работах, выполняемых к ПЦ "Вибротехника" Каунасского политехнического института для рдда предприятий страны. Получен патент ГДР и НРБ. Ведется патентование изобретений в капиталистических странах. Подано пять международных заявки на патенты за рубежом.

Апробация, йктериалы работы представлялись на международных, всесоюзных и республиканских конференциях и семинарах: 6-ой международный симпозиум по метрологии, Братислава, 1982; 9-ый международный конгресс ШЕКО-82, Берлин, 1982; 30-ый международный научный коллоквиум, Ильменау, 1985; Международный симпозиум по поверхностным волнам в твердых телах и слоистых структурах, Новосибирск, 1586; 32-ой международный научный коллоквиум, Ильменау, 1987; Ин-терферометрия-89, Варшава, 1989; 2-ой международный симпозиум по поверхностным волнам в твердых телах и слоистых структурах, Варна, 1989; ИГОР симпозиум по ультразвуку, Чикаго, 1988; б-ой Литовский симпозиум то науке и творчеству, Чикаго, 1989; ИИЭР симпозиум по ультразвуку, Хавайи, 1990; 35-ый международный научный коллоквиум Ильменау, 1990; 1-ая всесоюзная научно-техническая конференция по новым физическим методам преобразования информации, Москва, 1975; 9-ая всесоюзная конференция по квантовой акустике и акустоэлектро-

miKB, Москва, 1576; Ю-ач всесоюзная конференция по квантовой aitycTith-e и ь.кусгсэлектроникз, Таглкант, 1970; Всесоюзная конференция по вибрационной технике, Кутаиси, 1981; Научно-техническая конференция по виСрометрии, ь!осква, ЗДГГП, 1962; Всесоюзная научно-техническая конференция "Измерение и контроль при автоматизации производственных процессов "(ЖАШ-82), Барнаул, 1982; Всесоюзная конференция "Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления", Пенза, 1985; 13-ая всесоюзная конференция по квантовой акустике и акустоэлегстрошже,Киев, TQB5; 3-я всесоюзная конференция "Актуальные проблемы получения и применения сегнето- и пьезоэлектрических материалов и их роль в ускорении научно-технического прогресса, .'¿>сква, ¿{ДНИ!, 1987; Всесоюзная конференция "Ультразвук-87", Вильнюс, 1987; Конференция "Акустоэлектронние устройства обработки информации на ПАВ", Черкассы, IS88; Всесоюзная научно-техническая конференция "Проектирование внешних запоминающих устройств на подвижных носителях", Пенза, 1968; Всесоюзная научная конференция "Проблемы теории чувствительности измерительных датчиков, электронных и этек-тронеханических систем", Владимир, 1989; Всесоюзная научно-техническая конференция "Измерительные информационные системы (ИКС-89), Ульяновск, 1989; 14-ая всесоюзная конференция по акустоэлектрони-ке и физической акустике твердого тела, Кпкинев, 1989; Всесовзная конференция "Летоды и средетва измерения механических параметров в системах контроля и управления", Пенза, 1989; Конференция дзлирование, проектирование и производство систем ВЗУ ЭВМ",Пенза, 1990; Всесоюзная конференция "Лшсроэлектронные датчики", Ульяновск, 1990; 2-ое всесоюзное совещание молодых учених и специалистов "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления", Гурзуф, 1990; Областной семинар "Летоды измерения механических параметров в системах контроля и управления", Пенза, 1981; Семинар по теории механизмов и мдаин АН СССР, Каунасский филиал "Измерение механических величин устройствами на поверхностней акустических волнах", Каунас, 1985; Семинар по теории механизма и машин АН СССР, Каунасский филиал "Измерение перемещений в динамическом режиме", Каунас, 1987; Научно-технический семинар "Ыикро-электронные датчики", Ульяновск, 1988; Зональный семинар "Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления", Пенза, 1988; 10-ый научный семинар "Методы потенциала и конечных элементов в автоматизированных исследованиях инженерных

«

конструкций", Ленинград, 1&ЬЭ; 3~ий i¿eyчно-техническиИ е^ишар по влыга&нти датчикам, Укгурод, Itt¡9; Всессшзшй научшй семинар "»етоди котенци&та и конечных элементов в автоматизированных кс~ следоБбНиис икженершх конетнуидей", Ленинград, I¿9ú; Семшар "»йкроэлектроняка и шрвичше преобразователи информации", 2ит~ щи, 1990; Н^шю-гехнический. семинар "Прецизионные электропривода и датчики кахых пзреиецений", Ленинград, 1950; Сешшар по теории исташкдав и i»2i АН СССР Каунагский фмиел "Хвердотелыие ъотота датчики для прецизионного ьетиностроения", Каунас, IS90; Республиканская неучвд-т&хническая конференция "Развитие технических неук в республике и использование их резульгатоа", Каунас, КПИ, 19^-КШ,

Усгройстаа, созданны'о на основе рззультатов диссертационной работе, экспонировались на выставках ВДНХ СССР, тематической выставке "йадаи еысесй юшификеции и научно-технический прогрссс^ Москва, ВДНХ, 1907; «'кдуиародной выставке "Аппаратура и приборе для научных иесдедоыалий" (Каукаг&1), Москва, IvBtí.

.¡Щ&ШШ- результатам исследований получено 23 изобретем ния, í положительные решения по заявке, 2 патента за рубежом,опубликовано 70 печатных работ, из них 36 единолично автором, 19 за Рубеком, 69 в центральной печати,

Обгем работы. Диссертационная работа состоит из основной части, Еключаоцей семь глав, еосгаелящей 309 страниц машинописного текста, 236 рисунков на 205 страницах и списка литературы из 220 наиценований^прмшешя с 64 рисунками я протоколов испытаний,

СОДЕРМНЖ РАБОТЫ

Во введении сформулированы основные задачи исследований, указана научная к практическая актуальность решаемой научной проблемы, кратко изложены результаты исследований,

В первой главе дан анализ состояния вопроса исследований, отмечается, что прецизионное позиционирование (ыикропозицио-нирование) является краевым камнем таких быстро развивающихся областей науки и техники, как микроэлектроника, нанотехнология, физика поверхности, биология, элементы магнитной и оптической памяти, устройства оптики и электрооптики, волоконной оптики, развитие которых в значительной мере будет определять технический уровень общества в 'следующем десятилетии. С другой стороны бурное

развитие и внедрение в разике ccfcpu гааей жизни микропроцессорных средств и вычислительной техники» быстрое снижение их себестоимости выдвигает fj новые тенденции в идеологии построения систем прецизионного позиционирования - все болшая часть этих средств комплектуются с микропроцессорными устройства'!« или персоначьнымй ЭВМ, которые выполняют как функцию управления Tait и обработки на-, копленной ин|ормации.

Развитие систем прецизионного позиционирования, и их технический уровень, разумеется будет определяться техническими характеристиками ее составных частей, основными из которых являются привода й датчики обратной связи.

Широкий диапазон областей, в которых применяется прецизионное позиционирование; ставит и широкий диапазон задач, которые они " должны решать - от простого позиционирования в заданную точку, до следящих систем по положению, заданной траекторий или скорости. Причем динамический диапазон по в спи параметрам втих систем расширяется стремительно, выдвигая требования, например по разрешении от ангстрем в нанотехнологии, до микрон s прецизионном машиностроении. Динамический диапазон скоростей перекрывается нескольким порядками, от ши 6 секунду до сотен сантиметров в секунду, что требует разработки систем управления, способных учитывать динамику систем np;i таком быстродействии, при зтом требуется отработать разнообразные и сложные траектории, поэтому общая тенденция развития таких систем - применение шши-ЭВЫ и цифрового управления.

Применение систем прецизионного позиционирования в значительной мере связано с та работоспособностью в вакуумных установках и условиях "чистых" технологий. Поэтов составные части этой системы (датчики, двигатели, механическая часть) дплжнн соответствовать втим требованиям. Применение устройств в этих условиях требует работоспособности в широком температурном диапазоне (до 300°С), низкого газовыделения, температурной стабильности в целом.

Возрастающие требования к характеристикам систем прецизионного позиционирования, в ряде применений необходимость миниатюризации габаритов самих узлов перемещений, ведет к поиску новых решений к которым могло идти двумя путями:

1. Повышая технические характеристики известных устройств новыми техническими решениями или улучшением технологии изготовления.

2. Разработкой элементной базы систем прецизионного позиционирования» основанной на новых физических явлениях и групповой техно-

логин изготовления, используя достижения микроэлектроники,

Пст-пактива развитая пзрвдго пути в значительной мэра определяйся ьнедршшеи новейзпх технологий, таких к^к лазерная обработка, ионное слэдрэшш дтш повышения качоства рабочих поверхностей, к.иазноа точзниэ и другие, Применение ноесйзж: кагнитяых материалов снизило габарита традиционных шаговых электроприводов, а разработка. ковейаизс конструкций позволило юс прямзнять в некоторые вакуукнж установках. Однако, к н&стсящацу времени это направление исчзргшо своя возмсинасти о точки зрения повышения быстродействия к очнастишс характеристик приводов, достигнув реально "барьера" ¡«кронной точности, что недостаточно в большинство современных применений. Основным источником погрешности в таких системах является пара "винт-гайка", от которой очевидно необходимо отказаться, а также датчики обратной связи, в качества которых в основном приценяются фотораатровке преобразователи. '•

Поэтов, с точки зрения принципиального решения стоящих задач, второй путь,- более перспективным, таге как позволяет не повисать технические характеристики имеющихся устройств, а перейти на новый качественный уровень. В этой направлении перспективным явля-гтея приыонениа природных эталонов длины, в качестве которых выбрана длина ультразвуковых поверхностных волн для датчиков перемерший, а таете построение приводных устройств на основе того же физического явления - волновых ультразвуковых двигателей (вибродвигателей). Дальиейиее развитие этого направления ведет к разработке интегральных мехаиотроншх узлов с функциями приводов и датчика положения, основанных на одной физическом явлении и на массовой технологии изготовления шшроэлектроники.

Несмотря на значительные успехи в области разработки вибродвигателей и 1а применения, многолетние исследования в НЦ "Вибротехника", Ленинградском политехническом институте им.Ы.И,Калинина, Киевском политехническом институте и др., отсутствие соответствующей измерительной аппаратуры, методики динамических испытаний шагового прецизионного вибропривода, не позволяло разработать замкнутые системы управления шаговьш виброприводом, что резко ограничивало его практическое применение. Как следствие этого, различные попытки моделирования виброцривода и решения задач управления,ограничивались моделями с дифференциальными уравнениями,в основе которых лежат физические законы определяющие работу вибропривода.

Такая постановка оправдана для изучения свойств пибропривода, однако фактически не реализуема в цифровых системах управления, работящих в реальном масштабе Ереыени, Поэтому, разработка модели внбропрпаода удобней для синтеза цифровых систем управления, разработка прециэионжгх изг.зритслъши датчиков н комплексной аппаратуру дня дота!г.тсзсиг; исследований таких приводов, являэтея основной задачей для праг:т;;чэского внедрения систем прецизисшгс-го пззицнаннровгния на волновом приводе. Проведен сравнительный анализ тэхиичзсгасс характеристик систем прецизионного позиционирования зарубежд: фирм ¡г разработок в СССР различных напратлиний, как осиовашпсс на классических шаговых двкгателгзс, таи и пг пьгзогктэагорок и виброприводах. Рассмотрзна структура систем позиционирования управляемых от ЭВМ, гг/ти развития. Сфор-мулкрогага задачи работа.

Во в т а р о Я главе рассмотрены еолногыз явления на поверхности тпердгге тол, возможные типы води, мзтодн воабукдеппш и приема поверхностях: акустически: поли (ПАВ), определен?! тины попэркиоеттбе акустических еоля прлгодтж дяя построения преобразователей поремгцен'Ш, Составлена классификационная таблица полношх преобразователей перемещений по измеряемому пзрзиетру, тину волнового движения, тицу звукопровода, методам возбуждения и пр'лема полни, характер/ енгнйла и по информативному парзызтру (временной интервал, фаза, , амплитуда и частота). Разработан:.? пето дя построения преобразователей перемещений, осиовэнлда на механической линии оедерявга на ПАВ с акусто-электрическиы, нагш;-тоупругии и акусто-оптк'гзсшш считыванием информация. Поставлена и реггна задача определзния коэффициента пврздачи в акектрс-акустичэской системе преобразователя порзижешй на ПАВ с целья оптимизации его конструктивна: параметров для минимизации информативных потерь. Разработана модель зпектро-акустпческой слоте-ш преобразователя {рис.1), которую козшо описать системой У параметров _

где У^ ,Угг - проводимости встрачно-шткрэвих преобразователей ВШ1 и ВШГК соответственно, Уг = ~\г1 - проходная проводимость, Ц, Ц - напряжение на ВШ1 и ВШП2 соответственно. Решение зада-

чи сюдич'сл к определению У/г , Решедае задачи дает коэффициент ле-рэдачи

и, 4М < (2)

из которого определяем потари, связанное о величиной воздушного^а-8ора подвижного ВШ2)

(й П) дБ » го фе* (54 Н/л) дБ, (3)

гдэ Д - длина ПАВ,

Разработаны схемы построения датчиков перемещений и ускорений, основанию на ацусго-оптнческом взаимодействии когерентного света и ПАВ {рис.2,3), Приводится математическое описание работы устрй-ств, описаны принципы работы, что позволяет связать выходные характеристики датчиков с парамэграш измерительной схемы, Дается анализ погрешностей и га связь с конструктивными парамзтрами схемы измерения,

Коротко рассмотрены методы измерения перемещений известншш волновыми датчиками, сфорцудироваш особенности и с отим связалкш технические проблему реализации датчиков перемещений на ПАВ, к которым относится необходимость формирования каналов грубого и точного счета, высокие рабочие частоты (десятки УГц), высокое быстродействие, Разработан разовый метод измерений с учетом втих особенностей, сформулированы исходные данные для разработки вторичной аппаратуры. Разработан амплитудао-фазовый метод измерения перемещений, схема которого представляет акустический интерферометр Маха-Ценде-ра, амплитуда'выходного сигнала которого пропорциональна перемещения согласно выражению

7Я

_ф-7

с?

//

ч

Л 11

Лжх

д.

Рио.й.Схема построения прообразоватодай перемещений яа основа взаимодайствая когерентного свата й ПАВ. Схема с ограяэнаем (а), на просвзг (б) Л-основанио, 2-генаратор,3-преобразователь,4-звукопровод,8-подвю:-ная пластнна.с фазовой решёткой,9-дазер,П-фотопризм-ник, 12-ус1Ш1та,ть ,13-$азометр.

/3 /4

и

П

п

Рио.З.Акселорометр на акусто-оптическом взаимодействии ПАВ. 1-корпуо,2-рама с консолью,3-оятятаская решегка,4-ВШ!1, 5-полулроводниховый лазер,6-«шкролинза,9-фотодиод,10-авуяопровод ,12-генврагор, 13-фазсмэтр, 14-региотратор.

А^Ясов^-х

(4)

где X - перемещение,

Таким образом предложенный цетод представляет схецу измерения с ортогональными сигналами, широко применяемый в технике ^отораст-ровык преобразователей. Разработано устройство измерения перемещений с трансформацией $1пХ,С05 X сигналов В треугольный Ьыходной сигнал (рис.4)

Рис. 4. Устройство для измерения линейных Перемещений: 1-генера-тор высокочастотных синусоидальных колебаний; 2-возбуж-данций встречно-штыревой преобразователь; 3-пьеэопласти-на, 4,6-поглогители волн; 5-подвшшая пластина; 6,7-встреч-но-ш'.ыревые преобразователи; 9, Ю-масштабные сумматоры} 11,12-амшштудные детекторы; 14-^аэорасщепитель; 15-селек~ тор большого сигнала; 16-селекгор меньшего сигнала; 17-сушатор, 18-аналого-ци$ровой преобразователь; 19-регист-ратор

Разработан автогенераторный метод измерения перемещений с подвижным приемным ВШП, приводится необходимые условия работы схемы измерения, выражения для выходной характеристики, крутизны. Приводится результаты экспериментальных исследований разработанного метода. Разработан метод измерения перемещений с обратной связью и

Ездуцим генератором перестраивали]"! напряжением, как разновидности автогенераторного метода.

Разработаны.методы измерения абсолютного положения (расстояния) датчиками на ПАВ, Проведены теоретические исследования и данн рекомендация по минимизации погрешностей при измерении расстояния по времени прохождения импульсного сигнала. Разработан мэтод измерения перемещений по временной задержке обеспечивающей повииени?. точности измерения. Дано теоретическое обоснование и разработан метод ):2:,зрз!тл расстояния датчиками на ПАВ по схеме интерферометра Маха-Цендера с качением частоты ведущего генератора. Показано, что выходной сигнат датчика перемещений является периодической функцией от частота, а измеряемое расстояние модно определить из

/ _ М-' - " (5)

где т. - целое число, УЦле, ~ скорость ПАВ, -^ир частота соответствующая максимальной амплитуде выходного сигнала. ■

Разработана структурная схема датчика расстояния на ПАВ с" модуляцией несущей. Приводится результаты экспериментальных исследований разработанных методов, показана их практическая ценность.

Разработаны датчики малых перемещений, основанные на консольных структурах и волноводегых многоходовых резонаторах, что позволило повысить чувствительность и уменьшить габариты. Впервые в техника устройств на ПАВ разработана структура диэлектрических волно-водных многокодовых резонаторов ПАВ, с добротностью мод до 10000» технология изготовления. Приводится экспериментальные результаты. Разработаны многомодовые волноводные резонаторы сдвиговых поверхностных волн (СПВ) с высокой добротностью и более высокой температурной стабильностью, а также возможностью демпфирования жидкость». Приводится экспериментальные результаты исследованных структур.

Разработанные устройства измерения перемещений и ускорений защищены авторскими свидетельствами.

В третьей главе приводится методика расчета оптимального согласования акустического тракта преобразователя перемещений с внешними цепями с целью получения максимального отношения сигнал/шум при заданной полосе пропускания и нагрузочных сопротивлениях, г. также методика расчета геометрической структуры (топологии) встречно-штыревого преобразователя с целью получения задан- ■

ной полосы пропускания и согласования с импедансом внешних цепей.

Методика расчета основана на анализе полной эквивалентной схеш ВШ с учетом паразитных элементов на высоких частотах (паразитной, емкости, сопротивления согласующей индуктивности, сопротивления металлизации электродов ВШ), полное сопротивление которой на частоте синхронизма определяется

т: + + <6)

где Ст~ статическая емкость ВШ, _5Ро - частота синхронизма, /. -согласующая индуктивность, = I ¿¡а - омическое сопротивление

согласующей индуктивности, - сопротивление металлизации. Решение задачи сводится к определению коэффициента передачи по мощности и отыскания его максимальной величины из условия /д!?ц = 0>, гдз

сопротивление нагрузки. Решением задачи является выражение для определения величины оптимальной апертуры (перекрытия штырей ВШ) при заданном количества пар штырей и величине сопротивления внешней цепи. Проанализированы случаи, когда отсутствует согласув-цая индуктивность, паразитная емкость и др. Получены выражения для расчета оптимальной апертуры,-приведены результаты расчета для различных звукопроводов (ниобат, лития, кварц, германат, висмута), зависимости величины апертуры от количества пар штырей для разных случаев эквивалентной схеш. Таким образом разработана инженерная методика расчета основных параметров топологии ВШ для обеспечения максимального коэффициента передачи на резонансной частоте. Для оптимального согласования в полосе пропускания, проведен анализ полной еквивалетной схемы ВШ. Методом контурных токов определены токи в цепи ВШ и комплексный коэффициент передачи. На основе полученных выражений разработан алгоритм и програша расчета основных параметров электроакустического тракта (амплитудно-частотной характеристики, частоты минимальных потерь, полосы пропускания) в зависимости от параметров внешних цепей и встречно-штыревого преобразователя , . Разработанная методика позволяет определить параметры ВЩ для согласования с внешними цепями в полосе пропускания с целью минимизации потерь.

Разработан алгоритм и программа синтеза оптимальных АЧХ полосовых фильтров на ПАВ по уровню пульсаций и уровню боковых лепестков. Методика синтеза АЧХ основана на методике синтеза цифровых фильтров, пологая, что АЧХ оптимального в Чебышевском смысле

фильтра имеет равноцзрнне пульсации в полосах пропускания и задержания, а тагае фиксируя число пульсаций в каждой полосе, записывается система нелинейное урашений, полностш спнзпвающих этот фильтр, Решение уравнений производилось применением алгоритма Ре-газа, что позволяет по заданной АЧХ рассчитать импульсной отклик н топологию БИЛ с заданной длиной. Пригодится резул :аты синтеза • РШ по заданной АЧХ.

Проведен анализ погрешностей преобразователей перемещений на ПАВ, Составлена структура суммарной погресности ( X i ) преоб-разсгагсля перемещений на ПАВ

лх^(х^) -ЛХСист (х) УлХа (у)(1X (7)

где Л X) - систематическая погрешность, детерминированная функция перемещения,(X) - случайная погрешность, случайная функция перемещения,/,!^ (-¿) - случайная погрешность, случайная функция времени. Определены физические явления и им соответствующие составляющие погрешности, проведена классификация и пути снижения уровня методической погрешности. Разработана методика определения закона распределения систематической ошибки, которая монет применяться как в метрологических испытаниях, тан и во время реальной работы преобразователя перемещений на ПАВ совместно с микропроцессором. Методика основана на свойстве преобразователей ПАВ, что они имеют "встроенный" эталон дайны - длину волнн ПАВ и позволяет производить автоматическое сравнение измеренной величины с эталоном.,

Составлена и решена волновая задача распространения ПАВ в изотропных и анизотропных средах, решена задача приема и определения фазы сушарного 11АВ сигнала приемш;.! подвидам В!Ш, разработана имитационная модель преобразователя перемещений на ПАВ, Разработанная модель позволяет по заданным выходным характеристикам преобразователя перемещений синтезировать акустический тракт преобразователя перемещений и конструктивные требования на допуски механической конструкции. Основа имитационной модели датчика - обобщенная математическая модель распространения ПАВ в твердых телах, хотя разработанный алгоритм может бить использован и при решении других волновых задач. Аналитические метода мало пригодны для решения поставленной задачи при исключительно больших длинах распространения ПАВ и высоких точностях оценки парат,)етров,Фи-

зячэская модель основана на приближении геометрической оптики, т.е. эйкональном приближении и принципа Гюйгенса, Фронт волны описывается постоянной фазой. Применяется теорема Гаусса для • фронта волны ПАВ с уча тон сохранения полного потока энергии ПАВ,

'Таким образом приценяется прямое моделирование эволюции волнового фронта. Процесс приема ПАВ происходит во врзыя прохождения фронта волны через приемник, который описан прямым отрезком длины ¿дет, находящимся под углом (С к фронту волны.

Численная реализация основана на методе частиц: его математическое выражение - множество дискретных элементов фронта волны б виде прямых отрезков, определяема длиной, направлением их нор-кадей, соответствующих направленна распространения фронта ПАВ в средней точке отрезка. Схематично ото показано на рис.5/ Старый фронт ПАВ представлен кривой МН посредством множества точек.Длина ¿'-ого отрезка фронта ПАВ определяется следующим образом

а угол направления распространения отого отрезка

Новый фронт волны ПАВ' представлен в виде кривой МЫ. Эволюционный шаг, соответствующий временному шагу &~Ь, для ¿-ого элемента. (отрезка) фронт ПАВ определяется

= г^^шУлЬ, (ю)

где V- скорость распространения ПАВ, зависящая от угла (Ёщ^ (в изотропном случав V = СО/}${ ). В анизотропном случае

где функция анизотропии Дописывается при помощи Паде апроксима-ции (апроксимируется реальная зависимость скорости распространения ПАВ от угла направления).

При моделировании распространения ПАВ инвариантом считается полный поток энергии фронта ПАВ, поэтому каждый ¿-ой элемент ПАВ характеризуется обобщенной амплитудой' и плотностью энергии (¿¿= № Щ).

Детектирование представляет собой интегралыпгй процесс. Поэтому параметром детектирования представляется величина

• (12)

Данная величина сопоставляется ,о амплитудой опорного сигнала (т.е. плоской волной, распространяющейся без дифракции). Результатом сравнения является разность фаз *р , где ^ - фаза опорного сигнала, а <р - фаза, определяемая посредством (4) для рагных моментов времени одного периода t , где

частота ПАВ, и, исходя из массива амплитуд -1 , определяется фаза Ср^), Результаты моделирования даны на рис.б. Использование идей метода частиц в данной работе для решения волновых задач, является новым и оригинальным методом и как показали результаты обладает высокой эффективность» и точностью полученных результатов, позволяет определить характеристики устройств ПАВ (АЧХ,ФЧХ, диссипацию, дифракцию, взаимодействие с неоднородностя-ми звукопровода) прямым моделированием эволюции волны.

Проведен анализ температурной стабильности датчиков перемещений на ПАВ, разработаны методы температурной стабилизации, приводятся экспериментальные результаты. Температурная стабильность датчиков на ПАВ достигает до без стабилизации и до 8 • 10"^/

/°С с электронной стабилизацией.

В четвертой главе рассмотрены вопросы разработки вторичной (нормирующей) аппаратуры датчиков. Рассмотрены возможности и разработаны схемы совмещения датчиков ПАВ с амплитудными интерполяторами фоторастровых датчиков перемещений производимых промышленностью. Показана их совместимость с датчиками перемещений на ПАВ, проведен анализ погрешностей. Для достижения максимальных точностньос характеристик разрабатываются фазокетрический метод измерений. Проведен анализ типов фазометрических преобразователей по критерию быстродействия, погрешности измерения фазы и рабочим частотам. Наиболее соответствует поставленным требованиям - тригерные фазометры без преобразования частоты. Проведен анализ погрешностей, требований к элементной базе с учетом особенностей датчиков ПАВ. Разработаны структурные схеин с исключением статической погрешности "мертвых зон" нескольких модификаций фазометров с разными требования:®, блоки оцифровки, цифровой индикации перемещений и связи с ЭВМ. Разработаны фазометрические преобразователи обладают временем одного счета до 3 мкс, рабочий частотный диапазон без преобра-

;' г

:__*________________ .. ..'"жи-. >".....£

Рис.6.Результаты моделирования датчика перемещений на ПАВ. Дифракционное перераспределение анергии волны при распространении (а)(распределение методической погрешности (б). Масштаб: I град -0,14 мкм.

зования ча-.готи (4-60) ^¿Гц, чувствительность по молу (0,5-500) ыВ, какали грубого ( И'2а) и ючного (0-Й7) счета. Разрабоган переносчик частота обеспечивает рабочий диапазон фазометра до 500 УРц, что совместно с датчике и перзкечений на ахусто-сптическом взаимодействии обеспечивает разрешение по пзреыещенка до десятков нанометров; Общий зид разработанного я изготовленного комплекса вто-риздой аппаратуры'('фазометр, перекойчик частоты, блок оцифровки и кндикацйи) с датчика:;« перемещений на ПАВ, каналом связи с £ВЛ показан на рис.7.

Проведены экспериментальные исследования разработанных $азо-метрп'.'зских устройств, сняты распределения погрешности от величины входного сигнала, рабочей частоты, погрешность амплитудно-базовой конверсии. Испытания проводились с помочью эталонного двух-канального фазового калибратора ЩС-4, разработанного с СО АН СССР. Разработана методика определения нелинейности выходной характеристики динамических и статических характеристик методом ДЕух генераторов на входа. Нелинейность выходной статической характеристики но превышает 0,1%, разрешающая способность - 0,05°, время переключения в "мертвой зоне" - (3-4) мяо. Проведено экспериментальное исследование составляющих методической погрешности акустического тракта как во временной, так и в частотной областях. Основном источником является отражения ПАВ от краев звукопровода, прямой электромагнитный проход, дифракция. Экранирование и подавление отражений позволяет добиться их уровня ниже (40-50) дБ по отношения к полезному сигналу. Результаты испытаний показали, что основной составляющей погрешности является инструментальная погрешность механической конструкции преобразователя. Разработанные датчики перемещений на ПАВ обеспечивают разрешающую способность до 0,01 мка, быстродействие олектро-акустического тракта с вторичной аппаратурой ограничивается частотным диапазоном 20 кГц, составляющая систематической погрешности достигает ¿0,3 мкм на длине 160 мм, внут-рипаговая нелинейность - 0,2%. Они малогабаритны, хорошо совмещается с механическими конструкциями систем позиционирования, сравнительно дешевые. Экспериментальные динамические характеристики в виде импульсной и переходной функций снимались на разработанном стенде с цифровой памятью и микропроцессорный управлением, Методами идентификации систем получена модель датчика перемещений и его передаточная функция вида

в (2) _ 0,0153 + 0,0251~1 (13)

Г*(?) 1-1,8258 г + 0,6652-* '

'В пятой главе разработаны принципы построения систем Я£«1|изкошого позиционирования на. твердотельном болновоы вибро-прнводв. Разработана структурная схема волнового вибропривода с-учетом звана пьезоэлектрического преобразователя и звена пары трения^ Составлена классификационная таблица вибродвигателей по признакам объекта управления. Разработана методика динамических исследований вибропривода, выявления основных физических явлений определяющих работу вибропривода и их связь с выходными характеристиками (переходкой-перемещения, имцульсной-скорости). Разработана методика оптимальной настройки вибропривода в динамическом ре-гшыэ, что позволяет добиться апериодической переходной характеристики в шаговом режиме и максимального коэффициента передачи привода. На основе разработанных быстродействующих прецизионных датчиков перемещений на ПАВ построен экспериментальный стенд для динамических исследований прецизионных шаговых приводов с разреше-% нием по перемещению до 0,03 ыкм. Представлены результаты экспериментального исследования статических и динамических характеристик вибропривода в непрерывном, старт-стопном и ыикрошаговом режимах. Определены управляющие параметра вибропривода (длительность управляющего импульса, частота повторения, амплитуда импульса), диапазоны линейного приближения. Проведены исследования наиболее применяемых типов вибродвигателей, по критерию быстродействия и управляемости. Определены величины гистерезиса, воспроизводимости шага и траектории, разрешающая способность вибропривода (до 0,05 мкм) (рис.8). Проведенные исследования позволяют делать предположение, что вибропривод является нелинейной, нестационарной системой при управлении в "большом" или стационарной стохастической при управлении в "малом".

Проведены исследования вибропривода на пылевццеления и определения режимов его работы для соответствия условий "чистых" и вакуумных технологий. Исследования проводились в трубе чистого воздуха на специализированной стенде фирмы Карл Цейс, йена. Испытания показали значительное пьшевыделение в непрерывном режиме работы. В шаговом режиме вибропривод соответствует требованиям чистых технологий.

. В шестой главе ставится задача построения адаптивных систем управления прецизионным виброприводом - адаптивных систем с прогнозирующей моделью. Методами идентификации систем, определяется модели вибропривода удобные для синтеза цифровых систем

тм воо-

<1

И

• Г -у

/ ///: ■ / *гЯ!

I • ОУ

Рио.7^ Комплект датчиков линейных перемещений на ПАВ о фазометром, блоком ищшкащга и связи с ЭВМ.

НИМ

I'

'.■"ЛС)' \> мс

X <1

.•V 'СДЮО- г '• -уГ;; _

МС

Ряс.8.Переходные характеристики шагового вибропривода: "старт-стопного" реяшма (а), микрошагового (б).

управления работающих в реальном Бремени, то заставляет перейти к стационарнж якнайннм феноменологически!.! моделям типа "вход-внход" получаемых на основе экспериментальных данных в дискретной форме - в виде временных последовательностей, составленных из наблюдений за входными и выходными сигналами.

На основе экспер./^нталыых данных предполагалось, что вибропривод принадлежит к классу систем, описываемых в заданной рабочем диапазоне разностном линейным стохастическим уравнением вида

= + . см)

«с М о '

П г1! к - <«)

полиномы относительно^оператора 3 единичного запаздывания во временной области ( Я -Хц > Уц - входная и выходная

последовательности, полученные путем дискретизации с

периодом квантования , - последовательность независимых случайных величин с нулевым средним и конечно? дисперсией ,

Т - чистое запаздывание. Свойство интегрирования отражено множителем • После преобразований модель вибропривода получено в виде

Задача идентификации состоит в оценке неизвестных параметров и порядков полиноьюр (15), а также чистого-запаздывания 'С в настраиваемой модели (14). Разработана методика рекуррентного оценивания параметров, порядка модели, дается критерии адекватности модели объекту

ь - \\-%\Ж1„

(17)

9*=[/- шт.

£ а

где (Г - оценка дисперсии ошибки

е»/„ -я-9'А. ,

прогноз выходного сигнала на цат вперед в соответствии с уравнением

"1 ¿3

где Ц « ( 1 - Z )* &е - оценка диспэрсни ошбки

Gy- оценка дисперсии выходного сигнала. Величина ^ отразает детерминированность объекта. Величиной определяется та часть дисперсии выходного сигнала, которую можно восстановить с помощью предсказателя на шаг вперед (20). Приводится методика расчета АЧХ и ФЧХ вибропривода. Приводится результаты идентификации по управляющим параметрам (длительность входного сигнала, частота повторения амплитуды) в широком диапазона га изменений. В результате идентификации получена общая передаточная функция вибропривода вида

B(z) . 0,0535 ' (1-Z') ' - О, 991 ■£') (22)

с 93,23$, ^ = 99,9$. Цель управления виброприводом состояла в минимизации дисперсии отклонений последовательности выходного сигнала от заданной траектории у* , т.е. текущее управляющее воздействие Хц„ на Л -оы иаге определяется из условия

~УмЛ (23)

г *Ы ё£?х I,/ „ I ?)

где J Л = (Хц,,: Х„т < Хм 4 X„at, допустимая область

значений управляющего воздействия. Разработвнч структурная схема системы адаптивного управления с прогнозирующей модель» виброприводом, алгоритмы управления. Проведены вычислительные эксперименты по управлению виброприводом частотой повторения, длительностьп, амплитудой управляющего воздействия. Дня снижения перерегулирования разработан алгоритм управления с временной целью. Разработанные алгоритмы управления позволили достичь поставленную цель. Анализ временных затрат на реализацию разработанных алгоритмов показал, что реальный процесс управления на ЭВМ типа IBM PC реализуем для процессов с частотами до 200 Гц, что достаточно для систем на основе вибропривода.

В седьмой главе решены вопросы аппаратурной реализации замкнутых систем управления прецизионным шаговым приводом на основе твердотельных волновых датчиков и виброприводов.

Таблица I

Результаты идентификации при управлении Длительностью ..... Возбуждающего импульса

Продолжительность кыгуль-са<мсех Запаздывание X Параметры модели а л л к Ос п Адекватность % ь Коэффициент усиления . ,л

10.0 0 -3.313 4,468 I -2.013 1.076 -0.063 I -1.013 0,063 98.02 99.93 23.10

3.0 0 -1.278 2.090 I -2.416 1.954 -0.538 I -1.416 0.538 95.61 99.59 6.66

1.5 0 -0.816 1.641 I -2.703 2,568 -0.865 I -1.703 0.865 86.85 99.48 5.08

1.0 0 >0.043 -0.484 I -2.629 2.452 -0.823 I -1.629 0.623 68.32 98.82 2.27

0.5 0 0.008 0.733 I -2.570 2.340 -0.770 I -1.570 0.770, 87.11 98.03 3.67

Рассмотрены принципы построения таких систем, даны рекомендации при разработке для достижения максимальных точностей позиционирования. Разработаны структурные схемы систем, управляемых от ЭВМ, управляемых автономно или от ЭВМ, программатора траекторий, периферийное оборудование, алгоритмы управления и программное обеспечение, ориентированное на пользователя для работы в диалоговом режиме по заданному "меню", который включает как рабочие режимы, так и режимы набора статистики для оценки качества разработанных систем. Разработанная система (рис.9 ) позволяет выводить отработанные траектории на экран дисплея, набирать ста-

, гг:

г '

V . ' •»•-.v.

■-.1 ■ " 1

Рго.9 .Обпзй вид разработанной даухютордпнатной систем! прсцизпогшого познщгошгротання ега основе еолновнх датчиков положения к вибродаигателэЯ.

тистику по воспроизводимости траектории и координата, йнсод на печать.

Экспериментальные исследования раэработгиннх систем замкну-» тех по координате показали, что максимальная гюгрешость позиционирования в начале диапазона позиционирования ( Х- 0,0? км) достигает ДХ = ¿0,15 мкм и в конце диапазона ( X = 80 им) А К =¿0,6 1«ш, при количестве повторяй опытов п = 20, суммарная погрешность позиционирования достигает X мкм. Важным источником погрешностей позицирннрования является посторонние вибрации.

Приводится описание, технические характеристики и общий вид ряда разработок основаниях на волновых датчиках и виброприводе.

В приложении представлены результате вычислительного эксперимента по имитационному моделированию датчика перемещений, идентификации вибропривода и моделированию управления виб-роприводоы. Представлены протоколы проведенных совместных испытаний разработанных устройств для отечественных предприятий и фир-ш Карл Цейс, Йена.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Определен физический принцип измерения перемещений, основанный на явлении распространения поверхностных акустических волн

(ПАВ). На базе теоретических и экспериментальных исследований ре-вен комплекс проблем теории синтеза пераивдых преобразователей перемещений на ПАВ, метода гас построения, Это позволило создать новое направление в области измерения перемещений - Преобразователи перемещений на ПАВ, Решена задача идентификации вибродвига-тслей и синтез адаптияной системы управления яиброприводоы на основе алгоритма с прогнозирующей моделью:

Комплексное применение решенных задач позволило разработать новое поколение систем прецизионного позиционирования - прецизионные АСУ на. твердотельных волновых элементах. В ходе проведения работы было:

1. Определено физическое явление, позволяющее строить первичные преобразователи перемещений с разрешающей способностью на порядок и более превышающей фоторастровые преобразователи и технологией изготовления основанной на групповой технологии микроэлектроники. Сравнения по основным показателям с лазерными интерферометрами показали, что преобразователи перемещений на ПАВ по метрологическим характеристикам близки к лазерным интерферометрическим преобразователям, однако на порядок деиавле, малогабаритны, стойкие к паразитным вибрациям, работоспособны в вакуумных условиях, поэтому хорошо совместимы с технологическими установками электронного машиностроения.

2. Разработаны методы построения первичных преобразователей перемещений по принципу возбуждения и съема полезного сигнала,ти-цу зцукопровода. Проведена классификация возможных типов преобразователей перемещений на ПАВ. Разработана методика синтеза и анализа первичных преобразователей перемещений на ПАВ, Проведен анализ составляющих погрешностей и цути их Снижения. Разработана ймйтационняи модель первичного преобразователя перемещений, алгоритм и программа расчета основных параметров. Модель позволяет разработчику го заданным метрологическим статическим характеристикам преобразователя определить требуемые конструктивные параметры. Проведен анализ температурной стабильности и даны методы ее ловышения.

3. Разработаны методы измерения перемещений преобразователями на ПАВ. Для достижения предельных характеристик по точности и быстродействию разработаны специализированные фазометрические устройства широкого применения, работающие в частотном диапазоне

от 4 МГц до 500 ¡¡¿Гц с временем одного счета до 3 мкс. Разработан-

ние устройства могут работать с волновыми преобразователями типа датчиков на ШШ, г'.ухчастотншги лазерные измерителями и др.Ргз-работана вторичная аппаратура визуальной индикации к связи с ЭВМ. Разработаны принципы ее построения с учетом особенностей волновых преобразователей и задач цифрового управления.

4. Проведено экспериментальные'исследования статичзскгс: и динамических характеристик разработанных преобразователей перемещений. Разработанные устройства облад&ют разрешающей способностью до 0,03 шш, рабочим диапазоном до 220 мм, суммарная погреэ-ность 1,3 мкм, частотный диапазон до 20 кГц. Методами идентификации систем получена математическая модель преобразователя о адекватностьэ до 99% описывающая такие преобразователи.

5. Проведено глубокое экспериментальное исследование разработанных волнових вибродвигателей и виброприводов с целью выявления физических явлений определяющих их внходныэ характеристики. Предложена классификация солношх вибродвигателей, 0проделана 'структура модели вибродвигателя, позволяющая более глубоко понять физические принципы работы вибропривода, которая хорошо согласуется с экспериментальными данными. Применение полученных результатов позволило повысить управляемость и точностные характеристики волнового вибропривода. Впервые проведаны исследования вибропривода по далешделениа и его совместимости о вакуумными

и технологиями "чистых" помещений. Полученные результаты показывают, что волновой однофазный реверсивный вибропривод обеспечивает р&зрзшаюыую способность До 0,05 мкм, обеспечивает перемещение инерционной массы до 10-20 кг, однако воспроизводимость траектории составляет до -Щ5, Для достижения высоких точностных характеристик необходимо замкнутое управление, В задач« требувцих низкого пылешделения, толковой вибропривод может быть применен в ргаимгос с низкими скоростями перемещения. .

6. Определен класс моделей вйбродвигателей, проведена идентификация, разработаны алгоритмы управления по заданной траектории, Определены типы управляющего воздействия (длительность,частота повторения, амплитуда напряжения) наиболее соответствующие критерию линейности. Полученные результата показывают, что волновой вибропривод является сильно нелинейной, нестационарной системой при управлении "в больном". В окрестностях рабочей точки, вибропривод является стохастическим объектом. Определена структура системы управления виброприводом, кай линейного стохастиче-

ciíóro объекта. Разработана методика' синтеза систем оптимального упрасшош волкоеыи ввброприводом - адаптивных систем с прогнозирующей модсльэ, Проведенная оценка быстродействия современных 'ЭВМ показала, что разработанная система обеспечивает управление виброприводом -8 реальном врзмэнн для процессов с частотами но более 200-100 Гц, Применение копрсцоссора позволяет вгу цифру пошсит вдвое, Эти частоты прзвишшот реальный частотный диапазон систем позиционирования.

7. Сютеэировеишо ошацутио по полояешю система прецизионного шзицяоккроЕсния на основе твердотельных еолкокк преобразователей псрзиедсний и вибродвигателей. Разработано периферийное оборудование, интерфейсы связи с ЭВМ, алгоритмы управления и программное обеспечение. ПроЬоденныо испытания показали, что разра-боталшз системы прецизионного позиционирования обеспечивав? воспроизводимость заданной координаты до ^0,3 икм.в лабораторных условиях, без принятия мер по зшците от внешних вибраций. Это дос-1 «игаотсЕ конструктивными особенно стямн как- преобразователей пэре-коцснкй, так к оиброприЕода, которые позеоляз? строить кесгкуи коиструщив столика гизицконяроБшшя. -

Разработанные устройства является ноши поколением систем прецизионного позиционирования, они базируются на нотой олсмснт-IIOй база - водношх преобразователях перомеденпй и волноык приводах, которых объединяют у'льгразсукэвце физичэскиэ явления ле.т.а-щиз в осноео их работы, а такко аналогичная технологическая база изготовления - ТЕзрдохелшая технология.

8. Больакиство из создаяггк тсхшгазсгнЕх рсшшгй зецнцони авторским! свидетельствами СССР. Получены патенты ГДР и НРБ. Зарегистрированы международные заявки на Европейский патент, патент CIÜA, Японии. Проведенная международная экспертиза показала патентную чистоту заявок. Ред разработок демонстрировались на международных и всесоюзных выставках. Автор награжден республиканской прешзй 1989 г, за лучшее лицензионное изобретение, а также двумя серео'рякшш медалями ВДНХ СССР.

Основные результаты оцубликовшы в работах:

1. Application of stationary reference grating nathod for optical detection of linear ülsplaceaient /SPIE Proceedings. Optical Engineering Presa. 1989. Vol. 1121. P. 39-42.

2. thin iilß'wa-vequiüä■ transverse wave resonators, /Proceedings

of 2 nd International Syapcsiua on ¿Juriaca I'.avos in 30lids end layered Structures (ISSftAS'd?)» Varna. 19S9. Vol.l. P. 139-141.

3. Numerical ttodelling or tho process of surface acoustic nava propagation. /Preceedings of 2 nd Internationale Sytsposiua

on Surface «aves in Solids and Layered Structures (IS3AA3'Q9) Varna. 19B9. Vol.2. P. 292-Í93.

4. Application of Stationery Reference Grating Method for Optical " ,.5;*icn of linear Displaceaent. /Intoraationale Conference "Interferoaetry'ag". Abstracta. Warsaw. 1939- P.85«

5. Precision Displaceaent Measurement Using Surface Acoustic Haves. /6th Lithuanian Symposium on Science and Creativity. Chicago. Abstracts. 1989.. Í. 407.

6. liultiaode tovequide Surface iiave Resonators /IEES Ultrasónica 3yaposlua. Chicago. Abstracts. 1988. P. 164.

7. Efect of ths Gap of Travelling Electrode on the Output Signal Parameters of Measuring Transducers Based on Surface Acoustic ¡»aves. /"Vibration Engineering''. Hemisphere Publ.Corp., 19S9. Vol.3. N 2. P. 299-309«

Q. 3AVi-Reforenoe Orating Method for Optical Detection of Linear Displaceaient. /XÉEE Ultrasonic Symposiua. Honolulu. Abstracts. 1990. P. 1¿4.

9. SAVi Sensors on the Basis of Multioode Viavetjuiúe Resonators./ 35 Internationales nissenshaftlishe Kolloquin. IH Ilmeneu. Vortrags. 1990. Heft 5. P. 90-93.

10. Датчик линейных: перемещений на поверхностных акустических волна* /32 Internationales Viissenahaftllschea Kolloquio. TH II-sonau. Vortragos. 1987. í. 104.

11. Тонкопленочные волноводнне резонатора на сдвиговых поверхностных волнах /32 Internationales «.lssenshaftlÍ3Ches Kolloquim.TH Iloenau. Vortrages. 19Э7. P.47.

12.SAft-reference Grating Uethod for neasurenent physical quantities. /35 Internationales Hiesenshaftlischea Kolloguium. TH Iltasnau. Vortrages. 1990. Keft 1. P.53. 13.Surface Transverse '«ave Resonators on the Basis of Thin Pilo-Solid Sttucture. /Proc,Scientific Seminar "Solid State Viave Type Transducers". Oune 12-15. 1990. Kaunas. P. 125-135'. 14.Standing ftave Ultrasonic Motor. /IEEE Ultrasonics Symposium. Chicago. 1990. P. 340. -Соавтор Л.Лиыанаускас.

15» linear ßisplaceaent liensöücevs for SAn. /Heasureaent Technique. vol. 26(1). 1ЭВ5. P. jl-)3. Соавторы.- В.Мизарейе, К.РагулЬскис.

16. fiultifrsquency Surface Accus tic Kave üiavequida Resonators. /2 о v. Ic i а. thys, i дз т, i Vol » 12 ( 15. 1986. î. 13-20. Соавторы -

B.Пасхия, М.Сандлер.

17. Application оt Surface Acoastiс Caves foi' Measuring tin&sr and Angular Displacsaent. / ACTA IbffiKO. 1982. P. 85-90. Соавторы - К.Рагульскис, АДаббаров.

le. Kultioioda oaveqlilde SAïi Resonators on the Basis of Layered Structurés, /iroc.of the International Syaiposiusi "surlate ftaves in Ôolids and iayered Stfiictures (133йаз»в6), Novosibirsk. Vol.2, 19(36. p. Î05-I08. Соавтору - В.Ииз&рене, B.IIa-схин, М.Сандлер.

19. Применение поверхностных акустических волн для измерения линейных перемещений /biat.30 Internationales Usaenshaftlis-has KolloQuiuta. TH Ilosnau. 1985. J>« T1-T5. Соавторы - K.Pa-гульскис, В.Мизарене.

20. Синтез оптимальных полосо'шх фильтрор на ПАВ /Электронная техника. Серия: Микроэлептронные устройства. 1982. If 6. -

C.36-40,

21. Тонкопленочный волНовсдный резонатор На сдвиговых поверхностных волнах. /Радиотехника й электроника. 1988. Т.ХХХШ.Еып. 7. С. 1537-1539.

22. Растровые преобразователе перемещений с модуляцией на поверхностных акустических волнах. /Измерительная техника. 1990, » 10. С. 3-4.

23. Прецизионный вибропривод. Состояние и перспектива развития/ Приборы и системы управления. 1990. »I. С. 17-20.

24. Датчики физических величин на поверхностных акустических волнах /Приборы и сисгеш управления. 1989. №7. С. Ю-1£.

25. ПАВ датчик механических величин на арсениде голия./В сб.'. Датчики систем измерения, контроля и управления. Пенза. ППИ. 1988. Вып. 8. С. 45-47.

26. Амплитудно-фазовый метод измерения перемещений датчиками на поверхностных акустических волнах /Межвуз.сб.науч.тр."Вибротехника". -Вил ьнсп:Ыокслас, 1983. № 62(1). С. 22-25.

27. Метод устранения неоднозначности измерения волновых датчиков перемещения. /Ыежвуэ.сб.науч.тр. "Вибротехника".-Вильнвс:1Ь-кслас, 1989. »63(2). С. II3-II6.

2В. К вопросу идентификации прецизионного вибропривода. /йеггзуз. сб. науч.тр."Бибротехн',!ка". -Вильнюс: йокслас, 1990. -64(3). - С. 65-75,

ЙЭ. Пссдедопглко дкна^ик'л прецизионного шагового вибропривода/ -зг.гуз.сб.коуч.тр.''Вибротехника". - Вилькгс: 1-!акслас,Е90.

- G5(I). - С. &Ö-72.

30. К определение влияния зазора подвижного электрода на параметрит выходного сигнала измерительных прэобразователсй ПАВ/ "еявуз.сб.науч.тр."Вибротехника". - Вильнюс: 1!окалас, IS37.

- J.» 2(59). - С. 110—114.

31. Быстродействующий преобразователь "фаза-иалря^ение" для кз-иаригелей линейких перемещений на Г1АВ /Педвуз.сб.науч.тр. "Вибротехника". - Вильнюс: Монслас, 1937. - !Р 1(58). - С. 72-76.

32. Преобразователи информации на поверхностных акустических волнах /Тез.докл. 2 Всесоюзного совещания молодых учеках и специалистов "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления". Гурзуф, 14-21.05.90. -п.: шел, 1990. - С. £36.

33. Численное моделирование датчиков перемещений на поверхностных акустических волнах /Тез.докл. Всесоюзной научной конференции "Проблемы теории чувствительности изморитзльнше датчиков, электронных«и электромеханических систем". Ч.2.-г.Владимир, 31.10,-2.11.89. - U.: ШШ, 1989. - С. 150.

34. Датчики на поверхностных акустических волнах /Тез.докл.Всесоюзной научно-технической конференции "Измерительные информационные системы (Ш1С-89)", НПК УЦИ. - Ульяновск, 19&9. -С.56.

35. Измерение перемещений поверхностными акустическими волнами на основе акусгооптнческого взаимодействия /Тез.докл. Бессоюзной конференции "Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления". - Пенза, 1989. С. 115—117.

36. Первичные преобразователи информации на ПАВ /Тез.докл. Всесоюзного научно-технического семинара "Иикроэлеитрошше датчики". НПК ЭДН. - Ульяновск, 1988. - С. 66.

37. Шаговые виброприводы и датчики перемещений на акустических волнах для устройств прецизионного позиционирования /Матер, научно-технического семинара "Прецизионные электроприводы и

3S

' датчики малых перемещений". - Ленинград, 1990. - С. 56-59.

33. Тоннепленочный волноводнки резонатор на сдвиговых поверхностных волнах /Тез.докл. ХШ Всесоюзной конференции по акус-' тозлег:хронике ы квантовой акустике.-•Черновцы, 1986. - С.82.

39. Шаговый вибропрдаод - проблемы практического применения / Матер.семинара по теории ыааян и механизмов АН СССР. Каунасский филиал "Твердотельные волновые датчики для прецизионного машиностроения". - Каунас, 1990. - С. 35-37,

40. Преобразователи перемещений на поверхностных акустические волнах /«атер. семинара по теории малин и механизмов Ail СССР. Каунасский филиал"Твердотельные волновые датчики для прецизионного машиностроения". - Каунас, 1990. - С, 3-4.

41. Расчет встречно-штыревых преобразователей поверхностных акустически волн /Радиотехника и электроника,■•1987, т.XXII. КЗ. - С. 1583-1586, Соавтор Р.Дагис. .

42. Частотная подстройка резонаторов на поверхностных' аиустичес-* кнх волнах /л'урнал технической" ф1зики. -ISB2, ьып. 52. I? 2. -С. 386-388. Соавтор В,]£изаренз.

43. Применение поверхностна акустических волн в системах измерения линейных перемещений /Докл. АН УзССР. IS8I. № II. С. 31-33. Соавторы - К.Рагульскис, И.Изатов, А.Жаббаров,

44. Волновой вибродвигатель /Сб.разработок "Вибротехника". I982. № 16, - С. 16. Соавторы - К.Рагульскис, Л.Лиманаускас.

45. Устройство для измерения линейных перемещений /Сб.разработок "Вибротехника". 1982. №16. - С. 24, Соавторы - К.Рагульскис А .Каббаров.

46. Исследование распространения упругих колебаний ь пьезоэлектрической пластине методом конечных элементов /Деп. в Лит. НШНТИ. - Вильнюс: 1982. - № 912-82.

47. Иетоды расчета встречно-штыревых преобразователей на поверхностных акустических волнах /Квантовая влектроника. Серия 10. 1975. Вып. 1(50). - С. 54. Соавтор Р.Дагис.

40. Преобразователи перемещений на поверхностных акустических волнах /Измерительная техника. 1985, № I. - С. 21-22. - Соавторы - В.Миэарене, К.Рагульскис.

49. Многомодовыа волноводше резонаторы ПАВ Д1исьма в журнал технической физики. 1986. Т.12, Вып. I. - С. 42-44, Соавторы - В.и.Пасхин, М.С.Сандлер.

50. Резонаторы акустических волн на основе слоистой структуры

селен-пьезокварц /Письма в журнал технической физики. ISQ4. Т. 10. Вып. 17. - С. I0J'J-1041. - Соавторы - В.М.Пасхин, Л.В.Родионов, ¡¿.С.Сандлер.

51. Виброизмерительные преобразователи на поверхностных акустических волнах /¿¡ежвуз.сб.науч.тр. "Вибротехника". IS83. №1(45). - С. 61-64. Соавтор В.Ыизарене.

52. Преобразователи линейных и узловых перемещений на основе упругой поверхностной волны в твердых телах, - Соавторы -

B.Гашис, К.Рагульскис.

53. О согласовании пьезоэлектрического встречно-штыревого преобразователя с внешниш! цепями /Докл. АН УзССР, IS82. Р I. -

C. 26-28. Соавтора - В.Низарене, А.Каббаров.

54. Линейные датчики перемещения на поверхностных акустических волнах /Меявуз,сб.науч.тр. "Вибротехника", 1981. № 1(39), -С. 75-78. Соавтор! - К.Рагульскис, А.Каббаров.

55.Вопросы динамических исследований роторных вибродвигателей с цилиндрическими пибровозбудитзлями /"езквуз.сб.науч.тр."Вибротехника". -Вильнюс: ¿Ькслас, 1963. № 1(41). - С. 29-35. Соавторы - ЛДиманаускас, Р.Василяускас.

56. Исследование эффектв дифракции й его влияния на свойства полосовых фильтров на ПАВ /Тез: докл. 9-ой Всесоюзной конференции по квантовой акустике и акустсэлектронике. - Москва: 1976. - С. 75. - Соавторы - Р.Дагис, А.Андрунавичюс.

57. Виброизмерительные преобразователи на поверхностных акустических волнах /Виброметрия. - У.: ЦЦНТй, 1982. - С. 75-77. . Соавторы - В.Уизарене, К.Рагульскис.

58. Преобразователи физических величин на ПАВ /Сб.трудов УП Всесоюзного симпозиума "Проблем автоматизации в прочностном эксперименте". - Новосибирск, 1988. Соавтор В.Мизарене.

59. Измерение угловых перемещений поверхностными акустическими волнами /Робототехника и автоматизация проийводственных процессов. - Барнаул, 1983', ч. 4. - С. 103-105. Соавторы - В. Мизарене, К.Рагульскис.

60. Вибровозбудители поверхностных акустических волн и их использование для датчиков перемещений в системах точного позиционирования /Тез.докл. Всесоюзной конференции по вибрационной технике. - Кутаиси, 1981. - С. 56. Соавторы - К.Рагульскис, А.Каббаров.

61. Некоторые вопросы проектирования полосовых фильтров на ПАВ/ Тез.докл. X Всесоюзной конференции по квантовой акустике я

акустоолбктр-^нчгсэ, «- Ташкент, 1978. - С. 7Ь. Соавтор Р.Дати

52. Датчик;; линайннх перемещений на поверхностных акустических волна? /Тез,докл. Всесоюзной научно-технической конференции "Методы и средства измерения механических параметров в системах коНт{х>ля и управление, - Пенза, 1286. - С. 29-30, Соавторы - В.МизарйНе, А.Йаббаров.

63. Применение гсрыаНйта висмута в датчиках механических величин на ПАВ Дез.докл. III Всесоюзной Конференции "Актуальные проблемы получения и применения сегнзто- и пьезоэлектрических материалов и их роль в ускорении научно-технического прогресса. - Москва: ШШТЭХШ, 1987. - С, 128. - Соавтор В.1*изарене.

64. Измерение перемещений волновыми датчиками методом двух частот /Тез.докл.семинара по теории иашин и механизмов АН СССР. Каунасский филиал "Измерение перемещений в динамическом режиме". - Каунас: 1967. - С. Ш-П4, Соавтор-В.Мизарене.

65. Быстродействующий преобразователь "$аза-напряжение" ПАВ датчика перемещений /Тез.докл. семинара по теории механизмов и машин АН СССР. Каунасский филиал "Измерзние перемещений в динамической режиме". - Каунас: 1937, - С. 107-108. Соавторы - Б.А.Погзхшский, А,.М.£иитейн.

66. Численная реализация метода эйконала в исследованиях влияния дифракции на характеристики ПАВ датчиков перемещений /Тез. докл. семинара по теории механизмов и машин АН СССР. Каунасский филиал "Измерение перемещений в динамическом режиме".-Каунас: 1987. - С. 64-85. Соавтор - Р.Асаускас.

67. Разработка и исследование двухкоординатного привода для топографической записи /Тез.докл. Всесоюзной научно-технической конференции "Проектирование внешних запоминающих устройств на подвижных носителях". - Пенза: 11Д1Ш1, 1988. - С. 47. Соавтор - В.^изарене.

68. Преобразователи механических величин на ПАВ Дез.докл. Всесоюзного симпозиума "Применение ультразвука в промышленности и медицине". - Вильнюс: 1987. - С. 121. Соавтор - К.Рагульс-кис.

Ь9, Датчики на акустических волнах /Тез.докл.Всесоюзной конференции "Ыетоды и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления. - Пенза: ПДН1П, 1989. -С.З. Соавтор - К.Рагульскис.

70. Численное моделирование процесса распространения поверхност-

ншс акустических волн /Тез.докл. Х1У Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и акустика твердого тола. - Кишинев:

1989, ч.1. - С. 123-124. Соавтор - Р.Асаускас.

71. Двухкоордшатноо сканирующее устройство считывания оптической информации /Тез.докл. конференции "Моделирование,проектирование и производство сиотеа БЗУ ЭВ!1". - Пенза, 1590. -С. 25-^6. Соавтор - Р.Гкнтараа.-

72. Идентификация вибропривода /ь&териалы сеыинара по теории

. {¿еханизков и машин АН СССР. Каунасский филиал "Тверцотель-шэ волновые датчики для прецизионного ыадиностроения".Каунас: 1990. - С. 44-47. Соавтор - В.Шэарене.

73. Преобразователи перемещений на поверхностных акустических волнах /Тез.докл.Всесоюзной научно-технической конференции "Иикрозлектронные датчики в машиностроении™. КПК УЦУ. -Ульяновск: 1990. - С. 61. Соавтор ~ Р.Гннтарас.

74. Волновой шшроманицулятор /Уат.семинара по теории механизмов и ыашин АН СССР. Каунасский филиал "Вибротехника". Каунас:

1990. - С. SG-3S. Соавторы - Я.Лиианаускас, К.Пилкаускас.

75. Позиционный привод. - A.c. 399977 (СССР), 1973. Соавторы -А.Шукялис, В.Плашкис.

76.- Реверсивный двигатель. - A.c. 805450 (СССР). 1979. Соавторы - Л.Штацас, К.Рагульснис, Я.Лиианаускас.

77. Устройство для ультразвукового измерения лине.1нш: перемещений. - A.c. 82385У (CCfcP). 1579. Соавторы - АДаббаров, К. Рагульскис.

78. Электромагнитный вибропривод. - A.c. 856363 (СССР). 1980, Соавтора - Л.Штацас, К,Рагульскис.

79. Волновой вибродвигатель. - A.c. 896909 (СССР). 1980. Соавторы - Я.Лиианаускас, К.Рагульскис.

80. Устройство для ультразвукового измерения линейных перемещений. - A.c. 993016 (СССР). 198I. Соавторы - К.Рагульснис, А.Гапаис, А.Каббаров.

81. Вибродвигатель. - A.c. 921402 (СССР), i960. Соавторы - Л.Ли-маннуспас, К.Рагульскис.

82. Устройство для перемещения магнитной ленты. - A.c. 838735 (СССР). 1979. Соавторы - А.Вараускас, К.Рагульскис, Л.Лиманду скас.

83. Вибродвигатель. - A.c. 873313 (СССР). IS79. Соавторы - Л.Штацас, К.Рагульскис.

84. Устройство для измерения линейных перемещений. - A.c. 989320.

(СССР). 198I, Соавтор - А.К&Збаров.

85. Реверсивный вибродвигатель. - A.c. I0056I7 (СССР). 198I. Соавторы - Л.Лиманаускас, К.Рагульскйс.

66. Устройство для измерения линейных перемещений. - A.c. П8507Э (СССР). 1984. Соавт ры - В.Мизарене, К.Рагульскйс.

87. Устройство Для измерения ликейных перемещений, - A.c. I29522I

( (СССР). 1985. Соавторы - В.Мизарене,- К.Рагульскйс.

83. Устройство для измерения линейных перемещений. -A.c. 1260580 (СССР), 1985. Соавтор! - В.Ыизарене, К.Рагульскйс, В.Нотехин-ский.

89. Устройство для измерения линейных перемещений. - A.c. 1536202 (СССР). Соавторы - В.Миэарейе, К.Рагульскйс.

90. Вибродвигатель. - A.c. 1538858 (СССР). 1987. Соавторы - Г. Гульбинскас* К.Рагульскйс, А.Шаткус.

91. Волновой ыикроманипулятор. - A.c. I5600I9 (СССР), 1988. Соавтор - ЛДиманаускас.

92. Устройство для измерения линейных перемещений. - Полок.реш. по заявке ff 4603415/25-28. Заявл.09.II.88. Соавтор - К.Рагульскйс.

93. Устройство для измерения линейных перзме1цений. - Полок.реш. го заявке №> 4076622/25-28. Заявл, 09.06,86. Соавторы - В.Мизарене, К.Рагульскйс, Б.Минцерис,

94. Устройство для измерения линейных перемещений. - Полож.рет. по заявке № 4429661/26-28. Заявл. 24.05.88_

95. Акселерометр на поверхностных акустических волнах. - Полок, реш. «о заявке № 4609600/24-10. Заявл. 17.10.88.

96. Устройство для измерения линейных перемещений. - А.с.1546847 (СССР). 1988.

97. Устройство для измерения линейных перемещений. - A.c. 91590 (НРБ). 1990.

98. Устройство для измерения линейных перемещений. - Патент PC 01 В 3396782 (ГДР). 1990.