摘要：精密工作台高加减速的运动反力作用于机台上,会引起机台机械共振,使轨迹跟踪精度降低、定位建立时间加长,针对这一问题,提出了基于精密工作台振动模型,采用极点配置、模型参数匹配的方法设计P ID控制器。通过实验,与PD+加速度前馈的控制方式相比较,当工作台以120mm/s、1 g的加减速运动时工作台轨迹跟踪精度提高了2μm,定位建立时间缩短了10m s。结果表明,采用基于振动模型设计的P ID运动控制具有较好的动态响应和轨迹跟踪性能。

摘要：作者根据位移叠加原理,在论文中提出了在垂直力及力矩载荷作用下精密工作台上加工点的位移计算公式。

摘要：研制了一种六维宏微位移可控精密工作台。设计中采用粗精分离的原则,有利于提高工作台的精度,并减小了研制难度。宏位移使用精密燕尾导轨结构。微定位系统使用了压电陶瓷驱动器、柔性铰链和计算机控制,使系统具有极高精度的补偿定位能力。该工作台可在 100mm 范围内运动,平移分辨力为 0.05μm,转动分辨力为 0.3″。

摘要：针对扫描隧道显微镜工作台高精度控制的需求,设计了一种基于神经网络理论的控制系统,其微位移工作台由压电陶瓷驱动器和柔性铰链机构组成。在对驱动器结构进行分析的基础上,建立了工作台的数学模型。以三层神经网络自学习PID控制器代替常规PID控制器,实现了样本的在线采集和优化,有效地克服了神经网络控制器需要离线训练的缺点;采用BP算法对神经网络进行在线训练,增强了系统的实时控制性能。实验结果表明,10μm下的过渡时间从3·25s缩短到1·6s,稳态误差从2·78%减小到1·39%。

摘要：设计了一种以直线电机进行双边驱动、以单侧气浮导向的精密运动平台,并对系统进行了动力学建模和分析,得到了系统特性与几何尺寸、质心分布之间的关系,根据系统的要求,设计合适的几何尺寸,可以优化设计出能够更好满足要求的系统结构。

摘要：研究并设计了应用于母盘刻录机的高精密工作台伺服驱动环节。在基于DSP数字闭环控制器的基础上,通过理论建模、程序仿真和实验验证,对驱动环节进行了优化设计。在驱动环节中采用了模拟速度环、PI校正环节和线性功放,使工作台在低速下有较快的响应和较小的稳态误差。实验结果表明,使用驱动环节后的伺服控制系统有利于提高母盘的刻录精度。

摘要：针对直线电机驱动、气浮导轨支撑的精密工作台没有机械阻尼、抗扰动性能差的特点,为了在较短的位置伺服周期内(110μs)抑制工作台上的线缆扰动以及直线电机推力波动的影响,提高工作台的轨迹跟踪精度,采用了基于精密工作台名义模型的方法设计扰动观测器,构成PD+扰动观测器的运动控制结构。通过实验,与没有扰动观测器的PD控制相比较,工作台静态定位精度提高了0.3μm,以120 mm/s匀速运动时工作台的轨迹跟踪精度提高了2μm。结果表明,该控制方法计算量小,抑制外部扰动效果好,有利于工作台综合性能的提高。

摘要：三轴联动精密工作平台是激光显微镜机械系统中载物的关键部件。工作平台采用多层式结构,以压电陶瓷直线电机作为驱动,由双对称滚珠直线导轨带动两托板在x、y两方向上微位移精密运动;以伺服电机和滚珠丝杠配合带动载物板在z方向上运动。研究影响工作台精度的主要原因,通过误差分析与测量建立了误差补偿模型。最终验证证明,通过误差补偿工作台达到了更高的定位精度,实现了平台设计的目标。

摘要：针对直线电机驱动、气浮导轨支撑的精密工作台没有阻尼、抗扰性能差的特点,为了抑制各种线缆扰动和直线电机推力波动的影响,提高工作台的定位精度、减小轨迹跟踪误差,采用扰动观测方法,基于直线电机精密工作台设计了前馈+反馈+扰动观测的控制器。详细讨论了扰动观测器的设计方法。实验结果表明,采用扰动观测器后,实现了±0.15μm的静态定位精度,以150 mm/s匀速运动时轨迹跟踪精度保持在±1.5μm的误差带范围内。扰动观测器能够有效地抑制低频噪声和克服参数变化的不利影响。

摘要：为了提高精密工作台的轨迹跟踪精度和动态响应性能,基于辨识出的控制对象离散化模型,利用极点配置方法设计了精密工作台运动控制器的前馈环节和反馈环节,构成具有两自由度结构的精密工作台运动控制系统。通过实验,与PD+加速度前馈的控制方式相比较,精密工作台静态定位误差提高了0.5μm;当精密工作台以120 mm/s匀速运动时,轨迹跟踪精度提高了3μm;定位建立时间缩短了10 ms。结果表明,采用极点配置方法设计的运动控制器具有较好的动态响应和轨迹跟踪性能。