反射式超精密定位技術(shù)的研究.pdf

1、精密定位技術(shù)是微型機(jī)械、精密加工、半導(dǎo)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(shù)研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)性關(guān)鍵性技術(shù)。同時(shí)，也是一門涉及激光理論、電子、光學(xué)、信息處理、伺服驅(qū)動、智能控制及其它周邊支撐技術(shù)的綜合性技術(shù)。精密定位技術(shù)具有定位精度高、穩(wěn)定性好、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本文在傅立葉光學(xué)和物理光學(xué)理論基礎(chǔ)上，研究了激光疊柵信號強(qiáng)度與反射式雙級疊柵的相對位移的關(guān)系，在激光疊柵信號基礎(chǔ)上進(jìn)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(xué)模型，對建立的數(shù)學(xué)模型應(yīng)用數(shù)值分析方法進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真。
　　 為提高位置檢測信號的精度及靈敏度，設(shè)計(jì)了以步進(jìn)電機(jī)與壓電陶瓷進(jìn)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(jìn)行了闡述，完成了對步進(jìn)電機(jī)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該算法具有速度快、穩(wěn)定性高、精度高等特點(diǎn)。在對微定位實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測試與力學(xué)分析的基礎(chǔ)上確定了系統(tǒng)的驅(qū)動方式

3、，實(shí)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(diǎn)的分析，提出了宏/微定位結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的精密定位。實(shí)驗(yàn)表明，宏/微兩級定位相結(jié)合的復(fù)合定位方法，可保證在較大的信號捕捉范圍內(nèi)，達(dá)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(yīng)用子精密定位系統(tǒng)中。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了模糊控制器的輸入輸