高加速度系统的快速高精度定位控制

摘要

随着工业的发展,越来越多的机械系统提出了高速、高精度的运动性能要求.特别在半导体制造行业,芯片集成度的不断增大,芯片尺寸的减小,而生产效率要求的不断提高,对设备的加速度、速度和精度的要求也越来越高.这些设备的运动多可以描述成高加速度下的快速高精度定位.影响高加速度系统快速高精度定位的两个关键因素是负载惯量和干扰:负载惯量减慢了系统的响应速度,而外界干扰则降低了系统的定位精度.文中首先从补偿或抑制干扰的角度出发设计控制算法以及从消除干扰出发设计气浮平台,使得系统能进行高精度定位,然后设计控制器补偿负载惯量和有规律干扰对运动系统的影响,并对其他无规律干扰进行抑制,从而使得系统能在高加速度下实现快速高精度定位.X-Y平台的实验验证了所提出的控制算法的有效性.