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微细加工的加工尺度、精度和加工稳定性对其加工系统提出了更高的运动控制精度、分辨率、实时性等要求。宏微两级精密定位平台已广泛应用于微电子机械、精密加工、航空航天等领域,是目前最具前景的精密定位机构。结合上述状况,本文研究适于微细加工的宏微两级精密定位平台的控制及其实现技术,研制相应的实验系统,完成的工作主要包括:1.分析压电致动器的迟滞特性,设计实验实现了迟滞特性的Preisach模型;提出迟滞特性的多项式拟合建模方法,根据所获得的数据及曲线,实现了迟滞特性的多项式拟合模型。同时,根据阶跃响应曲线,建立了压电致动器的动态模型和输出位移仿真模型。2.将建立的压电致动器特性模型应用于精密定位控制系统,提出压电致动器的前馈+反馈复合控制方法并进行了优化,设计了相应的前馈控制系统。3.根据仿真结果,提出并实现了通用PC交流伺服运动控制平台+嵌入式系统的宏微两级精密定位实验控制硬件系统。宏运动由PC机控制三轴交流伺服运动控制平台实现,微位移采用嵌入式处理器和专用逻辑控制芯片的结构实现。4.基于上述硬件平台与控制方法,编程实现了精密定位平台的PC端软件与下位嵌入式处理器软件,并开展了精密定位运动控制实验。相关的Matlah仿真及定位测试实验结果表明,相对于传统的Preisach模型,提出的多项式拟合模型具有更高的控制精度;提出的复合控制中,前馈控制环节能够极大提高控制系统的快速性,同时具有较高的控制精度;基于ARM处理器+FPGA的控制结构研制的精密定位系统,具备优良的实时性、快速性与定位精度,能够满足微细加工的加工工艺要求。