激光共聚焦生物芯片扫描仪是一种光、机、电一体化的高精密生物芯片检测仪器。随着生物芯片点样技术的不断进步,生物芯片上的点阵越来越密集,扫描分辨力的要求也越来越高,扫描工作台作为提高扫描分辨力的核心部件,其定位精度也逐渐提高。本文针对激光共聚焦生物芯片扫描仪的扫描工作台,对其交流伺服系统进行研究。(1)根据扫描工作台所要达到的性能指标和运动方式确定工作台的机械结构,并对工作台各组件进行设计选型。(2)对工作台的传动机构的转动惯量进行计算,对交流伺服电机选型。分析和比较了电机在工作模式下的速度曲线,即梯型、S型和指数型加、减速的速度曲线,对电机在S型加、减速工作模式下的加、速时间进行计算。(3)在分析和比较了PID控制、积分分离型PID控制、二自由度PID控制、Smith预估控制、内模控制等控制策略,并考虑设计扫描工作台控制系统的复杂性和可实现性,采用全闭环的三环控制方案,即电流环的PI控制、速度环的内模控制、位置环PI控制的控制方案,建立各控制环的数学模型,并进行仿真。重点研究了速度环内模控制的特性和实现问题。(4)对各环控制系统进行稳定性分析。(5)对扫描工作台的误差进行分析。