基于PMAC的直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)氣浮精密定位平臺(tái)控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、精密定位是精密機(jī)械中的關(guān)鍵部件之一，它為微光刻技術(shù)、數(shù)控加工、生物技術(shù)、納米表面形貌測(cè)量等領(lǐng)域提供一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)精密定位和精確運(yùn)動(dòng)的載物平臺(tái)。基于氣浮支承和直線(xiàn)電機(jī)直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的精密氣浮定位平臺(tái)是近期國(guó)內(nèi)外高精密技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　 直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)氣浮定位平臺(tái)是一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)，它是集靜壓氣體導(dǎo)軌技術(shù)、直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、動(dòng)靜態(tài)特性分析與優(yōu)化、自動(dòng)控制原理、測(cè)試與實(shí)驗(yàn)分析等多種技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，其中，控制系統(tǒng)是氣浮定位平

2、臺(tái)能否實(shí)現(xiàn)高速精度定位的關(guān)鍵。本文為搭建大行程直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)氣浮定位平臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)、提高定位平臺(tái)定位精度，在開(kāi)放式PMAC控制器的基礎(chǔ)上，主要從氣浮定位平臺(tái)的閉環(huán)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、上位機(jī)控制軟件開(kāi)發(fā)、控制算法研究、定位精度測(cè)量與補(bǔ)償幾方面，對(duì)直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)式氣浮定位平臺(tái)進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　 1、研究國(guó)內(nèi)外直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)氣浮定位平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)分析各控制技術(shù)的特點(diǎn)，選擇適合本課題要求的方法并搭建氣浮定位平臺(tái)的閉環(huán)控制硬

3、件系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)大行程下的精密定位奠定基礎(chǔ)。
　　 2、根據(jù)本課題氣浮定位平臺(tái)的研究要求，基于VC++開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用模塊化設(shè)計(jì)思想，開(kāi)發(fā)具有通訊、手動(dòng)、在線(xiàn)指令終端、程序編寫(xiě)及下載執(zhí)行、參數(shù)整定及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)控等功能的開(kāi)放式精密定位平臺(tái)軟件控制系統(tǒng)。
　　 3、分析PID控制算法中各運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)平臺(tái)的位置、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特性的影響，為提高系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性和定位精度，建立具有速度前饋及加速度前饋的PID控制算法模型并應(yīng)用到