宏微双级驱动精密定位平台的建模与控制

简介

为实现定位系统在大行程中高精度定位，设计了一种宏微双级驱动精密定位平台。采用金属波纹管直接驱动宏动平台，实现了系统大行程进给。安装在宏动平台上的音圈电机驱动微动平台，补偿宏动平台产生的误差并实现系统的高精度定位。采用双光栅检测方案，增量式光栅反馈宏动平台的位置信号，绝对式高精度光栅反馈微动平台的位置信号，实现二级精密驱动定位系统的全闭环控制设计。分别对宏动平台和微动平台建立数学模型，提出宏动平台带前馈的PID闭环控制和微动平台的神经网络PID复合控制方案。实验结果表明：该定位系统能满足大行程高精度的定位要求，在50mm的行程中重复定位精度能达到0.6μm。