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精密定位平台的高精度要求,以及气浮轴承的刚度和阻尼相对于气膜厚度的变化存在明显的非线性特性,在分析超精度气浮定位平台的基础上,建立了气浮定位平台直线运动的数学模型和基于滑模控制器(SMC)的系统控制模型,并进行了参数分析和实验研究.结果表明:气浮刚度的增大和阻尼的存在有利于改善平台的定位精度,SMC具有较好的鲁棒性,在受外界干扰较大且存在较大非线性情况下,定位平台仍能达到较好的定位精度.
为了掌握法、双边直线电机同步运动控制等关键技术进行了研究.利用有限元计算方法分析设计了气浮平台导轨,采用预加载技术提高气浮导
轨的承载能力和刚度.实验结果表明:气浮导轨具有较高的承载能力和刚度,X和Y导轨的竖直方向静刚度为276.9N/??m和333.3N/??m.H型工作台的双边直线电机需要高精度的同步运动控制,传统的串、并联同步控制不能满足精度要求,设计了基于同步速度偏差的改进型并联结构同步控制器,采用模糊控制实现PID参数的自适应整定.实验表明:采用改进的控制器将速度同步精度提高了3倍多,适合于具有强机械耦合的多电机同步运动控制.H直线电机气浮平台具有承载能力强(40kg)、精度高(<2??m)的优点,可用于精密工程领域。
精密定位平台技术是精密工程领域的一项关键技术.随着先进电子制造特征尺寸的越来越小,电子制造设备中对运动定位平台的精度性能要求也越来越高,如光刻机、大面板液晶显示器制造和检测设备、光学扫描检测等设备中的运动平台都要求达到微米级(0.1~1??m)的定位精度
