超精密角位移測量與智能控制技術(shù)的研究.pdf

1、精密角度定位技術(shù)是整合了機(jī)械、電子、光學(xué)及智能控制于一體的復(fù)合控制技術(shù)，廣泛應(yīng)用于精密角位移測量與控制場合，如集成電路中硅片平面度的檢測、精密導(dǎo)軌的直線度檢測等。本文主要研究利用激光莫爾信號實現(xiàn)精密角位移測量與控制的方法及關(guān)鍵技術(shù)，主要包含了以下幾個方面:
　　研究了兩級光柵衍射所產(chǎn)生的莫爾信號的角位移特性，建立了莫爾信號光強(qiáng)與角位移測量的數(shù)學(xué)模型。通過計算機(jī)仿真對建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了研究。仿真結(jié)果表明，兩級光柵衍射后的莫爾信號強(qiáng)

2、度會隨著光柵間距變化呈周期性變化，當(dāng)光柵間距為p2/λ的整數(shù)倍時，莫爾信號幅度變化最大，同時莫爾信號強(qiáng)度也隨兩片光柵的相對角位移呈周期性變化。
　　在建立了莫爾信號角位移測量模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計了宏微復(fù)合式驅(qū)動定位系統(tǒng)。宏位移機(jī)構(gòu)以步進(jìn)電機(jī)為核心，以精密絲杠為傳動機(jī)構(gòu)，根據(jù)光柵檢測到的位移信號及工控機(jī)發(fā)出的脈沖指令，完成精度為±5μrad的初始定位;微位移機(jī)構(gòu)以壓電陶瓷為核心，以柔性鉸鏈為傳動機(jī)構(gòu)，根據(jù)角位移檢測信號的大小，發(fā)出相應(yīng)