高精度定位平臺X、Y方向 振動誤差補償研究

為了減小定位平臺在 X、Y 方向的振動誤差，實現(xiàn)高精度定位，本項目搭建了宏微結(jié)合精密定位系統(tǒng)，由高性能直線電機驅(qū)動，氣體靜壓導軌支撐和導向的宏動平臺實現(xiàn)系統(tǒng)的大行程微米級定位，由安裝在宏動平臺上的壓電陶瓷驅(qū)動的微動平臺對系統(tǒng)進行定位精度補償。建立了定位系統(tǒng)機電耦合振動模型，采用 PID 控制與最小節(jié)拍響應(yīng)控制相結(jié)合的策略控制宏動平臺，采用前饋 -PID 控制驅(qū)動微動平臺，通過電容式微位移傳感器實時檢測定位系統(tǒng)終端的位置輸出信號作為微動臺的輸入信號，實現(xiàn)定位系統(tǒng)的閉環(huán)反饋控制，最終達到宏動平臺的振動誤差實時補償?shù)哪康?。實驗結(jié)果顯示：所設(shè)計的微動補償平臺具有良好的動態(tài)特性，定位系統(tǒng)的誤差實時補償效果良好，針對 X、Y 向的振動范圍由補償前的 4μm、3.5μm，補償后減小到 1μm 的范圍內(nèi)。結(jié)果表明本文研究的振動誤差補償方法可以有效減小定位系統(tǒng)的振動誤差，提高系統(tǒng)的定位精度。