摘要：本文研究了双光栅衍射产生的莫尔信号的角位移特性,建立了精密角位移测量的数学模型,并进行了计算机仿真,用实验验证了激光莫尔信号特性的理论计算结果与实验测定结果的一致性。在此基础上利用激光莫尔信号设计了一套精密角位移测量与控制装置,取零次莫尔信号为控制信号,由微机控制实现高精度角位移测量及全自动精密角度定位。采用的修正莫尔技术,可有效提高角位移检测信号的灵敏度及角度定位精度,且结构简单。实验结果表明,基于激光莫尔信号的精密测控装置可获得±50 nrad的角位移分辨率及±5μrad的角度定位精度。

摘要：应用光学理论分析了一种纳米级位移分辨率的双级衍射光栅测量系统,建立了衍射莫尔信号与对应位移的数学模型,进而设计了一种基于激光莫尔信号的等离子体显示器(PDP)精密定位系统。系统以工业控制计算机为核心,取0次激光莫尔信号为控制信号,由微机控制实现高精度位移检测及全自动精密定位,从而实现PDP前基板、阴罩板与后基板3者间的全自动精密对准。提出的精密定位粗控和微控的两段式复合控制方法,可实现大行程控制下的高精度定位。系统在软、硬件方面采取的一系列抗干扰措施,确保了较高的定位精度及工作可靠性。实验结果表明,研制的屏板精密定位系统可获得±1μm的定位精度。

摘要：利用激光莫尔技术设计了一种超精密定位装置,系统以工业控制计算机为核心,通过光、机、电的有机结合,可实现高精度位置检测及精密自动定位。针对系统存在非线性,精确控制模型难以建立的缺陷,将模糊神经网络应用于该控制系统中,给出了模糊推理BP网络模型,改造后的模糊控制系统具有了知识自动获取功能,能更好地适应工况环境。实验结果表明使用模糊神经网络控制,控制响应快、稳定性好、鲁棒性强。系统取得了亚微米级的定位精度,对超精密加工具有实用价值。

摘要：应用光学理论研究了一种μm级位移分辨率的反射型双级光栅测量系统,建立了反射莫尔信号与对应位移的数学模型,通过计算机仿真分析了反射莫尔信号的位移特性,进而设计了一套基于反射光栅的精密定位系统。系统取反射的0次激光莫尔信号为控制信号,由微机控制实现高精度位置检测及超精密自动定位;采用的修正莫尔技术,极大地提高了位置检测信号的灵敏度及定位精度;通过粗定位和精定位相结合的两段式复合定位,实现高速高精度定位。实验结果表明,基于反射光栅的精密定位系统可获得±10nm的定位精度。

摘要：在光学理论基础上,对反射型双光栅检测系统进行了研究。建立了以反射叠栅信号及其相应位移为对象的数学模型,并利用Matlab软件对反射叠栅信号其位移特性进行数值计算及分析仿真,经仿真研究发现,反射0次叠栅信号输出光波强度最强、呈现出稳定的规律性。据此,设计实现一种基于反射叠栅信号的超精密定位系统,以反射0次叠栅信号作为定位台的控制信号,在微型计算机闭环作用下,实现微定位工作台高精度位移偏差实时检测以及超高精度自动定位。对于反射定位系统存在的非线性、迟滞性等特点,提出基于模糊径向基函数(RBF)神经网络的智能比例积分微分(PID)控制技术,在二者共同作用下在线实时调整PID控制参数,实现PID控制的智能化,提高智能控制的自适应能力。结果表明,采用反射叠栅信号的智能PID控制系统抗干扰性强、定位效率高,可实现±10 nm的定位精度。

摘要：设计了一种基于激光莫尔信号的超精密平面定位装置,该装置可实现高精度位置检测及X-Y-θ 三自由度的全自动精密平面定位。激光莫尔信号传感器为相位相差 180°的两组衍射光栅,构成差动光栅技术,可有效提高位置检测信号灵敏度及定位精度。针对系统存在非线性,精确控制模型难以建立的缺陷,提出基于 RBF 神经网络的精密定位控制,其控制响应快、稳定性好、鲁棒性强,可有效改善控制质量,提高定位速度。实验结果表明,基于激光莫尔信号的精密定位装置可获得亚微米级的平面定位精度。

摘要：从工程实例出发,给出了齿轮强度可靠性在不同状态下的实用设计新方法;讨论了隶属函数类型的选取方法及其参数变化对计算结果的影响;为同类问题的设计计算提供了范例和理论依据。