大行程精密工作台控制系统设计

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随着精密机械加工水平的提高,对工作台定位精度及行程的要求越来越高。常见工作台无法兼顾大行程及高精度的两个指标。粗精两级驱动工作台以激光干涉条纹作为测量基准,具有较大的测量量程,并兼具很高的测量精度和分辨率;以电机和压电陶瓷作为驱动源来实现大量程高分辨率的位移输出。本文围绕粗精两级驱动工作台的定位控制展开研究,开发了一款粗精两级驱动工作台控制系统,主要研究工作包括:1、提出并设计了压电陶瓷驱动电压误差放大电路控制直流稳压电源对压电陶瓷充放电,来提高压电陶瓷驱动电压稳定性的压电陶瓷驱动电路模式,进而构建了结合步进电机与压电陶瓷粗精两级驱动的控制电路。2、设计了激光干涉位移计量迟滞区间补偿算法,有效抑制了干涉信号纹波干扰对计数精度的影响。3、设计了基于PID的工作台闭环定位控制算法,通过临界比例度法确定了PID控制参数,以实现快速、稳定的定位控制效果。4、完成了粗精两级驱动工作台定位控制测试实验,取得了良好的实验结果。
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