纳米级运动轨迹规划和控制

李爱琳; 李璟

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为了提高超精密设备中多自由度工作台的效率和精度,在满足纳米精度要求的同时提高工程调试与集成效率,提出了一种针对多自由度工作台的轨迹规划方案。对前道工艺的应用场景和机电系统能力进行分析描述,聚焦轨迹规划的难点,提出了整定控制参数和确定轨迹动力学约束参数的方法。通过差分进化算法整定反馈控制器参数,再以控制器的实际跟踪效果和应用需求为优化目标,运用蒙特卡洛算法对参考轨迹进行优化迭代。最后与传统工程调试进行了实验对比。实验结果表明:在工作台扫描运动的重复定位精度均达到±5 nm/3σ要求的前提下,本文提出的方案能使跟踪误差快速收敛,调参次数减少约90%。该方案在保证超高运动定位精度的同时能够有效地提高工程调试与集成效率。

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来源
《光学精密工程》 |2023年第17期|2534-2545|共12页
作者
李爱琳; 李璟;
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作者单位

中国科学院微电子研究所;

中国科学院大学;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类自动控制、自动控制系统;
关键词
超精密系统; 轨迹规划; 蒙特卡洛算法; 跟踪控制; 多自由度耦合;

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