高增益PID控制器实现纳米定位

• 作者: 下河边明 卢礼华 大刀川博之 梁迎春 郭永丰
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 滚珠丝杠 PID控制器 纳米定位 摩擦
• 年，卷（期）: 2007,（1）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 63-68
• 页数: 6页
• 分类号: TP273
• 字数: 3495字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1004-924X.2007.01.011

摘要

建立了高增益PID闭环控制系统,在"直流伺服电机+滚珠丝杠"驱动机构上实现了大范围的纳米定位.对于"伺服电机+滚珠丝杠"驱动系统来说,摩擦是实现纳米定位精度的主要障碍,它影响着系统微动特性并导致稳态误差.针对这种驱动系统,在根据标定参数计算得到的线性传递函数的基础上,设计高增益不完全微分、比例反馈PID控制器,配置闭环控制系统的极点为负实轴上的多重极点,避免了摩擦力建模和补偿.实验结果表明,该高增益闭环控制系统有效地抑制了摩擦等非线性因素的影响,在系统的宏动和微动特性阶段都可以实现单步的纳米定位并取得了一致的响应,10 nm～10 mm阶跃响应的稳态误差不超过±2 nm.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	梁迎春	哈尔滨工业大学精密工程研究所	145	2341	26.0	39.0
2	郭永丰	哈尔滨工业大学精密工程研究所	40	453	13.0	20.0
3	卢礼华	哈尔滨工业大学精密工程研究所	20	179	8.0	13.0