多自由度精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)機(jī)械參數(shù)軟測(cè)量方法.pdf

1、作為眾多精密加工設(shè)備的核心部分，多自由度精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的性能決定了相應(yīng)產(chǎn)品的指標(biāo)。為了簡(jiǎn)化平臺(tái)結(jié)構(gòu)，多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的執(zhí)行器和傳感器是存在嚴(yán)重耦合的，對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制需要對(duì)臺(tái)體進(jìn)行測(cè)量和出力解耦。在解耦模型中，涉及大量的平臺(tái)機(jī)械參數(shù)。但平臺(tái)加工及裝配過程中不可避免的存在加工誤差及裝配誤差，如：電機(jī)出力中心點(diǎn)位置誤差、電機(jī)出力方向偏差、平臺(tái)質(zhì)心位置誤差、傳感器測(cè)量方向誤差等。因此在實(shí)際系統(tǒng)中直接應(yīng)用理論參數(shù)會(huì)產(chǎn)生解耦誤差，從而造成整體系統(tǒng)性

2、能下降。為了實(shí)現(xiàn)多自由度精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的精密伺服控制，解耦模型中的各項(xiàng)參數(shù)均需精確獲得。但解耦模型中所包含的大量參數(shù)均無法通過測(cè)量工具直接進(jìn)行測(cè)量，故需要一種間接的軟測(cè)量方法進(jìn)行估計(jì)。
　　本文以尖端精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的代表——光刻機(jī)掩模臺(tái)系統(tǒng)作為研究對(duì)象，對(duì)其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與測(cè)量系統(tǒng)解耦模型中的參數(shù)進(jìn)行軟測(cè)量研究。
　　首先，本文對(duì)研究對(duì)象——掩模臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，分別從其整體結(jié)構(gòu)、機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)

3、結(jié)構(gòu)等幾個(gè)方面對(duì)掩模臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行了研究分析，為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。
　　其次，本文對(duì)軟測(cè)量所需算法進(jìn)行研究，通過分析比較選定了啟發(fā)式優(yōu)化算法中的TLBO算法作為軟測(cè)量工作中的核心算法，并針對(duì)其可能出現(xiàn)的早熟問題提出了一種改進(jìn)的自適應(yīng)混合TLBO算法，通過Benchmark測(cè)試驗(yàn)證了所提出算法的優(yōu)越性。
　　再次，本文對(duì)掩模臺(tái)系統(tǒng)中霍爾傳感器測(cè)量系統(tǒng)中的參數(shù)軟測(cè)量進(jìn)行了研究，推導(dǎo)了相應(yīng)的解耦模型與輸出校正模型，并在實(shí)際系統(tǒng)中驗(yàn)證了