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共焦显微镜作为探知样品表面微形貌的重要技术手段，在现代加工制造和生物医学等领域中重要性日益凸显，市场对高端共焦显微镜的需求也日益增加。共焦显微物镜在运行过程中需要频繁的来回扫描，这样就需要物镜定位系统较大的带宽；为了获取被测件的精细结构，需要物镜定位系统具有较小的位移分辨力。为了提高共焦显微镜的测量效率和分辨力，本文设计并搭建了音圈电机驱动的物镜定位系统用以实现物镜的高带宽纳米级定位。首先，设计物镜定位系统机械结构并建立其数学模型。其中，系统执行器采用中空型音圈电机；支撑机构设计成具有良好频响性能；导向机构利用双滚珠直线导轨完成；位移测量机构使用动尺式的高分辨力光栅尺；激光干涉仪标定机构便于系统的标定和校准。在此基础上，完成系统的精密加工与装配，并对系统机电模型进行分析，完成了物镜定位系统数学模型的搭建。其次，在MATLAB/SIMULINK仿真的基础上设计了高带宽的全模拟音圈电机驱动电路方案，以此闭合音圈电机的电流环，实现音圈电机高带宽电流控制。设计完成后，为确保设计的可靠性，利用Multisim对电路构成的电流环进行带宽仿真，仿真结果电流环带宽达3.252kHz。在电路方案可行的基础上完成全模拟音圈电机驱动电路的制作。然后，结合物镜定位系统数学模型和电流环模型，在MATLAB/SIMULINK中建立位置环模型，分别对简单PID算法和微分先行PID算法构成的位置环控制器进行仿真。结果表明，利用微分先行PID算法的控制器使系统带宽达到188.5Hz，满足指标要求，位置环控制器采用微分先行PID算法。最后，分别对电流环单元和物镜定位系统整机进行实验。实验表明，电流环单元在负载为20.9，4.5mH时阶跃响应稳定时间0.15ms，超调量约2%，带宽约6kHz，线性度0.65%，电流纹波大小约±7.74%；物镜定位系统整机阶跃响应稳定时间17ms，超调量1.8%，定位噪声±15nm，位移分辨力优于15nm，系统带宽195Hz，满足共焦显微镜高带宽纳米级物镜定位系统指标要求。