反射式超精密定位技術的研究.pdf

1、精密定位技術是微型機械、精密加工、半導體器件制造業(yè)、電子產(chǎn)品組裝生產(chǎn)線、生物工程及納米技術研究領域的基礎性關鍵性技術。同時，也是一門涉及激光理論、電子、光學、信息處理、伺服驅(qū)動、智能控制及其它周邊支撐技術的綜合性技術。精密定位技術具有定位精度高、穩(wěn)定性好、系統(tǒng)結(jié)構緊湊等優(yōu)點，具有廣泛的應用前景。
　　 本文在傅立葉光學和物理光學理論基礎上，研究了激光疊柵信號強度與反射式雙級疊柵的相對位移的關系，在激光疊柵信號基礎上進行高精度位置

2、檢測與控制，建立了反射式精密位移測量數(shù)學模型，對建立的數(shù)學模型應用數(shù)值分析方法進行了計算機仿真。
　　 為提高位置檢測信號的精度及靈敏度，設計了以步進電機與壓電陶瓷進行宏/微兩級驅(qū)動的反射式精密定位系統(tǒng)。對宏定位系統(tǒng)的工作原理進行了闡述，完成了對步進電機的驅(qū)動控制，提出了基于反射式疊柵莫爾信號測量的宏定位算法，經(jīng)實驗驗證，該算法具有速度快、穩(wěn)定性高、精度高等特點。在對微定位實驗系統(tǒng)的實驗測試與力學分析的基礎上確定了系統(tǒng)的驅(qū)動方式

3、，實現(xiàn)了微定位系統(tǒng)中壓電陶瓷的有效驅(qū)動。最后，經(jīng)過對兩級定位過程的特點的分析，提出了宏/微定位結(jié)合的方法，實現(xiàn)了系統(tǒng)的精密定位。實驗表明，宏/微兩級定位相結(jié)合的復合定位方法，可保證在較大的信號捕捉范圍內(nèi)，達到高精度高速度定位，有效解決了定位精度、速度與信號捕捉范圍三者之間的矛盾。
　　 由于反射式精密定位系統(tǒng)存在非線性，精密定位模型建立困難，本文將模糊控制理論應用子精密定位系統(tǒng)中。神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制的應用實現(xiàn)了模糊控制器的輸入輸