光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2007年
1期
63-68
,共6页
卢礼华%郭永丰%大刀川博之%梁迎春%下河边明
盧禮華%郭永豐%大刀川博之%樑迎春%下河邊明
로례화%곽영봉%대도천박지%량영춘%하하변명
滚珠丝杠%PID控制器%纳米定位%摩擦
滾珠絲槓%PID控製器%納米定位%摩抆
곤주사강%PID공제기%납미정위%마찰
建立了高增益PID闭环控制系统,在"直流伺服电机+滚珠丝杠"驱动机构上实现了大范围的纳米定位.对于"伺服电机+滚珠丝杠"驱动系统来说,摩擦是实现纳米定位精度的主要障碍,它影响着系统微动特性并导致稳态误差.针对这种驱动系统,在根据标定参数计算得到的线性传递函数的基础上,设计高增益不完全微分、比例反馈PID控制器,配置闭环控制系统的极点为负实轴上的多重极点,避免了摩擦力建模和补偿.实验结果表明,该高增益闭环控制系统有效地抑制了摩擦等非线性因素的影响,在系统的宏动和微动特性阶段都可以实现单步的纳米定位并取得了一致的响应,10 nm～10 mm阶跃响应的稳态误差不超过±2 nm.
建立瞭高增益PID閉環控製繫統,在"直流伺服電機+滾珠絲槓"驅動機構上實現瞭大範圍的納米定位.對于"伺服電機+滾珠絲槓"驅動繫統來說,摩抆是實現納米定位精度的主要障礙,它影響著繫統微動特性併導緻穩態誤差.針對這種驅動繫統,在根據標定參數計算得到的線性傳遞函數的基礎上,設計高增益不完全微分、比例反饋PID控製器,配置閉環控製繫統的極點為負實軸上的多重極點,避免瞭摩抆力建模和補償.實驗結果錶明,該高增益閉環控製繫統有效地抑製瞭摩抆等非線性因素的影響,在繫統的宏動和微動特性階段都可以實現單步的納米定位併取得瞭一緻的響應,10 nm～10 mm階躍響應的穩態誤差不超過±2 nm.
건립료고증익PID폐배공제계통,재"직류사복전궤+곤주사강"구동궤구상실현료대범위적납미정위.대우"사복전궤+곤주사강"구동계통래설,마찰시실현납미정위정도적주요장애,타영향착계통미동특성병도치은태오차.침대저충구동계통,재근거표정삼수계산득도적선성전체함수적기출상,설계고증익불완전미분、비례반궤PID공제기,배치폐배공제계통적겁점위부실축상적다중겁점,피면료마찰력건모화보상.실험결과표명,해고증익폐배공제계통유효지억제료마찰등비선성인소적영향,재계통적굉동화미동특성계단도가이실현단보적납미정위병취득료일치적향응,10 nm～10 mm계약향응적은태오차불초과±2 nm.
