高精度定位平臺(tái)X、Y方向 振動(dòng)誤差補(bǔ)償研究

為了減小定位平臺(tái)在 X、Y 方向的振動(dòng)誤差，實(shí)現(xiàn)高精度定位，本項(xiàng)目搭建了宏微結(jié)合精密定位系統(tǒng)，由高性能直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，氣體靜壓導(dǎo)軌支撐和導(dǎo)向的宏動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的大行程微米級(jí)定位，由安裝在宏動(dòng)平臺(tái)上的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的微動(dòng)平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定位精度補(bǔ)償。建立了定位系統(tǒng)機(jī)電耦合振動(dòng)模型，采用 PID 控制與最小節(jié)拍響應(yīng)控制相結(jié)合的策略控制宏動(dòng)平臺(tái)，采用前饋 -PID 控制驅(qū)動(dòng)微動(dòng)平臺(tái)，通過(guò)電容式微位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)定位系統(tǒng)終端的位置輸出信號(hào)作為微動(dòng)臺(tái)的輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)定位系統(tǒng)的閉環(huán)反饋控制，最終達(dá)到宏動(dòng)平臺(tái)的振動(dòng)誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)哪康?。?shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：所設(shè)計(jì)的微動(dòng)補(bǔ)償平臺(tái)具有良好的動(dòng)態(tài)特性，定位系統(tǒng)的誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償效果良好，針對(duì) X、Y 向的振動(dòng)范圍由補(bǔ)償前的 4μm、3.5μm，補(bǔ)償后減小到 1μm 的范圍內(nèi)。結(jié)果表明本文研究的振動(dòng)誤差補(bǔ)償方法可以有效減小定位系統(tǒng)的振動(dòng)誤差，提高系統(tǒng)的定位精度。