微纳米三坐标测量机驱动与控制系统的研究

摘要

本文主要介绍了纳米三坐标测量机的驱动系统.纳米三坐标测量机是一个十分复杂的系统,包括复杂的机械结构,精密的信号处理系统,灵敏的测头系统,精密的驱动系统以及其他的系统和模块.在本研究系统中,基于DVD读取头的新型的三维测量测头应用于三维测量以及定位.三个压电线性电机作为纳米三坐标测量机的驱动电机.机械机构的运动平台按照特殊的原理设计,可以最大化的消除阿贝误差.长度测量系统采用了激光回馈干涉仪.所提出的驱动与控制策略,可以实现长距离纳米级精度的快速精密驱动以及定位.X、Y、Z三个方向上的行程为50am×50am×50mm.目前,本系统可以实现对不定距离的单方向的快速稳定的逼近,并有效防止过冲.在一维内,不同位置点的定位波动可以被控制在士4砌左右.经过目前的测试,本系统适用于纳米三坐标测量机的驱动与控制任务.