基于宏微驅(qū)動的納米定位系統(tǒng)的研究.pdf

1、納米級定位技術(shù)目前已成為前沿科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一,能達(dá)到大行程、高速度、高精度的定位系統(tǒng)是定位技術(shù)的發(fā)展方向。宏微雙級驅(qū)動的定位方法可以避免單驅(qū)動所帶來的技術(shù)難題,滿足超精密定位系統(tǒng)的發(fā)展需要。
　　首先搭建了大行程的宏微雙級驅(qū)動的單軸定位平臺。采用直線電機(jī)驅(qū)動氣浮平臺,0.1μm分辨率的光柵尺完成位置閉環(huán)反饋實現(xiàn)初級粗定位;采用壓電陶瓷驅(qū)動微動平臺,電容傳感器完成高精密閉環(huán)反饋實現(xiàn)次級精定位;采用激光傳感器作為位置測量裝置,為

2、整個位置環(huán)誤差校準(zhǔn)提供保證。
　　其次對定位平臺進(jìn)行動態(tài)建模,對工作臺參數(shù)變化對宏微平臺的相互作用關(guān)系進(jìn)行仿真,分析了宏微雙級平臺的定位方法和不同的驅(qū)動階段宏微平臺的動態(tài)特性。
　　然后研究雙級平臺的控制性能。調(diào)節(jié) PID和前饋控制參數(shù),對宏動系統(tǒng)進(jìn)行性能測試實驗,使其具有很好的快速響應(yīng)和誤差跟蹤能力;探討壓電陶瓷開環(huán)和閉環(huán)控制下電壓—位移特性,尋找良好的工作區(qū)間;分析宏微控制切換和閥值的設(shè)定問題。
　　最后設(shè)計實驗的