高晨光 汪旭东 宋新河

高精度压电驱动机构装配间隙测量和反馈控制

高晨光 汪旭东 宋新河

（北京控制工程研究所，北京 100190）

针对高精度微推力器用压电驱动机构的高精度装配需求，提出了基于间隙测量和反馈调节的压电驱动机构装配方法。采用统计平方公差法分析零件公差控制要求；在温度控制下测试压电驱动机构间隙和位移；采用反馈调节装配策略，保证装配精度达到设计要求。该装配方法能够实现很高装配精度，为精密机构装配提供了一种解决思路。

压电驱动机构；公差分析；间隙测量；反馈控制

1 引言

高精度微推力器采用压电驱动器作为驱动机构，可以实现μN级别的推力控制精度和很高的推力稳定性，满足航天器无拖曳控制的需求。其内部包含压电驱动机构、阀芯组件等紧凑结构。整个工作区间，压电驱动机构的工作位移只有10～20μm，其位置精度需要达到μm级，位移分辨率需要达到10nm级，才能满足推力器的推力精度并保证推力器可靠密封和开启。因此，压电驱动机构的位置控制精度是实现高精度微推力的关键因素。

压电驱动机构零件的尺寸在毫米到几十毫米量级，其加工误差通常控制范围在20～100μm之间，累计误差远超出装配精度控制要求。如进一步提高零件加工精度，必然带来成本、加工周期等因素的大幅度提高。并且，精度达到μm量级，零件的应力、温度变形都将是不可忽略的因素。因此，依靠提高零件的加工精度远不能满足产品需求。……