產(chǎn)品詳情
[一]、超運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)與傳遞
為了獲得較高的運(yùn)動(dòng)精度和分辨率，超機(jī)床對(duì)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)和傳遞系統(tǒng)有很高的要求，既要求有平穩(wěn)的超低速運(yùn)動(dòng)特性，又要有大的調(diào)速范圍，還要求電磁兼容性好。
一般來(lái)說(shuō)，超運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)有兩種方式：直接驅(qū)動(dòng)和間接驅(qū)動(dòng)。直接驅(qū)動(dòng)主要采用直線電機(jī)，大理石平臺(tái)可以減少中間環(huán)節(jié)帶來(lái)的誤差，具有動(dòng)態(tài)特性好、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低摩擦的優(yōu)點(diǎn)，主要問(wèn)題是行程短、推力小。另外，由于摩擦小，很容易發(fā)生振蕩，需要用的控制策略來(lái)彌補(bǔ)。間接驅(qū)動(dòng)是由電機(jī)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后通過(guò)運(yùn)動(dòng)傳遞裝置將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)。它是目前超機(jī)床運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式的主流。電機(jī)通常采用低速性能好的直流伺服電機(jī)，如美國(guó)ParkHannifin公司的DM和DR系列直接驅(qū)動(dòng)伺服執(zhí)行器，輸出力矩大，位置控制分辨率達(dá)到64萬(wàn)分之一。絲杠往往選擇的滾珠絲杠，另外也有氣浮絲杠和磁浮絲杠用于超機(jī)床的實(shí)驗(yàn)研究，如研制的氣浮/磁浮絲杠分辨率達(dá)到了0.01μm。日本新宿大學(xué)的Fukada通過(guò)在滑動(dòng)絲杠、螺母和工作臺(tái)間插入彈性體，將扭矩轉(zhuǎn)化為微位移，使滑動(dòng)絲杠達(dá)到na米級(jí)分辨率。
[二]、控制參數(shù)校準(zhǔn)技術(shù)
光刻機(jī)工作臺(tái)是多變量的控制系統(tǒng)，存在動(dòng)力學(xué)模型非線性、各白由度強(qiáng)藕合的特點(diǎn)，大理石平板平臺(tái)控制策略在工程實(shí)施過(guò)程中存在著不可避免的簡(jiǎn)化，導(dǎo)致控制精度的下降。
1、電動(dòng)機(jī)常數(shù)校準(zhǔn)
電動(dòng)機(jī)常數(shù)負(fù)責(zé)將控器輸出的力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的電流值，基于控制系統(tǒng)中實(shí)測(cè)的機(jī)械傳遞函數(shù)，計(jì)算出系統(tǒng)的測(cè)試質(zhì)量，通過(guò)測(cè)試質(zhì)量與工作臺(tái)實(shí)際質(zhì)量的比值，校正電動(dòng)機(jī)常數(shù)，使控器輸出力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電流。
2、加速度前饋控制參數(shù)校準(zhǔn)
加速度前饋環(huán)路與位置反饋環(huán)路之問(wèn)存在耦合。理論上，如果加速度前饋控制參數(shù)足夠準(zhǔn)確，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)所需驅(qū)動(dòng)力由前饋環(huán)節(jié)提供，此時(shí)，位置誤差將為零?；谏鲜龇治?，將實(shí)測(cè)反饋環(huán)路的控制力轉(zhuǎn)移到前饋環(huán)節(jié)，通過(guò)改變前饋控制參數(shù)來(lái)承擔(dān)所轉(zhuǎn)移的反饋控制力，進(jìn)而起到校準(zhǔn)前饋控制參數(shù)的目的。校準(zhǔn)過(guò)程應(yīng)該迭代進(jìn)行，基于跟隨誤差較小的原則建立目標(biāo)函數(shù)，并采用梯度矢量求解的方法對(duì)固定前饋控制結(jié)構(gòu)中的參數(shù)進(jìn)行了校準(zhǔn)；基于工作臺(tái)的規(guī)劃加速度和實(shí)測(cè)反饋控制力，計(jì)算出轉(zhuǎn)換質(zhì)量并進(jìn)行疊加，實(shí)現(xiàn)了前饋控制參數(shù)的迭代校準(zhǔn)。
3、解耦控制參數(shù)校準(zhǔn)
解耦控器是微動(dòng)臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型的逆變換，由于工程實(shí)施過(guò)程中存在簡(jiǎn)化，解耦控制參數(shù)無(wú)法與系統(tǒng)特性匹配。在水平向3白由度運(yùn)動(dòng)控制中，如果解耦參數(shù)準(zhǔn)確，一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)對(duì)其他兩個(gè)方向的跟隨誤差不會(huì)產(chǎn)生影響，基于此，利用運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)劃加速度和非運(yùn)動(dòng)方向的反饋控制力計(jì)算串?dāng)_系數(shù)，將非運(yùn)動(dòng)方向的反饋控制力通過(guò)解耦參數(shù)的改變(即校準(zhǔn)過(guò)程)進(jìn)行轉(zhuǎn)移；基于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中非運(yùn)動(dòng)方向跟隨誤差較小的原則，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)并進(jìn)行值求解，對(duì)解耦控器中的參數(shù)進(jìn)行了校準(zhǔn)http://www.chinaweiyue.com/咨詢13231713280。
