基于宏微驅(qū)動(dòng)的納米定位系統(tǒng)的研究.pdf

1、納米級(jí)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(jí)驅(qū)動(dòng)的定位方法可以避免單驅(qū)動(dòng)所帶來(lái)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(jí)驅(qū)動(dòng)的單軸定位平臺(tái)。采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)氣浮平臺(tái),0.1μm分辨率的光柵尺完成位置閉環(huán)反饋實(shí)現(xiàn)初級(jí)粗定位;采用壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)微動(dòng)平臺(tái),電容傳感器完成高精密閉環(huán)反饋實(shí)現(xiàn)次級(jí)精定位;采用激光傳感器作為位置測(cè)量裝置,為

2、整個(gè)位置環(huán)誤差校準(zhǔn)提供保證。
　　其次對(duì)定位平臺(tái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模,對(duì)工作臺(tái)參數(shù)變化對(duì)宏微平臺(tái)的相互作用關(guān)系進(jìn)行仿真,分析了宏微雙級(jí)平臺(tái)的定位方法和不同的驅(qū)動(dòng)階段宏微平臺(tái)的動(dòng)態(tài)特性。
　　然后研究雙級(jí)平臺(tái)的控制性能。調(diào)節(jié) PID和前饋控制參數(shù),對(duì)宏動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試實(shí)驗(yàn),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(wèn)題。
　　最后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的