提高大行程納米定位平臺(tái)精度的研究.pdf

1、大行程納米定位平臺(tái)系統(tǒng)在近代尖端工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)占有極為重要的地位；高精度、高分辨率大行程納米定位平臺(tái)的研究處于國際前沿，體現(xiàn)了一個(gè)國家的高科技水平和綜合國力。 本課題研究的大行程納米定位系統(tǒng)采用宏微兩級(jí)定位方式，由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)大行程宏定位，由壓電陶瓷實(shí)現(xiàn)納米級(jí)微定位。本文的目的是通過對(duì)精密定位平臺(tái)支撐技術(shù)的研究，尋找各項(xiàng)性能均衡的提高定位精度方法，為適合工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的新型大行程納米級(jí)超精密定位平臺(tái)打下堅(jiān)

2、實(shí)的基礎(chǔ)。本文主要研究工作包括以下幾方面內(nèi)容： (1)對(duì)提高定位平臺(tái)精度的方法進(jìn)行研究，從綜合考慮成本及可行性方面出發(fā)，采用軟件誤差補(bǔ)償方法提高定位精度。 (2)對(duì)納米級(jí)分辨率位移檢測(cè)裝置進(jìn)行分析比較，構(gòu)建了具有10nm分辨率的高精度、高穩(wěn)定性的光柵檢測(cè)系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)大行程納米級(jí)定位奠定基礎(chǔ)。 (3)對(duì)誤差補(bǔ)償思想和算法進(jìn)行研究，并結(jié)合定位系統(tǒng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)特點(diǎn)，選擇應(yīng)用負(fù)函數(shù)補(bǔ)償算法；進(jìn)一步深入研究最小二乘擬合和線性回

3、歸方法的誤差補(bǔ)償應(yīng)用，確定誤差補(bǔ)償模型建立方案。 (4)通過對(duì)宏動(dòng)臺(tái)定位偏差波動(dòng)范圍的測(cè)定，結(jié)合微動(dòng)臺(tái)全行程定位誤差的分布情況，選取微動(dòng)臺(tái)的工作范圍和定位零點(diǎn)?；谧钚《朔ú⒔Y(jié)合定位系統(tǒng)的宏微兩級(jí)聯(lián)動(dòng)定位特點(diǎn)，分別建立微定位誤差的補(bǔ)償模型和宏微聯(lián)動(dòng)誤差的補(bǔ)償模型；對(duì)兩種模型的補(bǔ)償思想和流程進(jìn)行研究，開發(fā)了定位軟件系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償模塊。 (5)選用ISO 230-2:1997作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)定位軟件系統(tǒng)的精度自動(dòng)評(píng)定模塊