《高精度定位平台環境微擾動機理與主動補償方法研究》是依託蘇州大學，由劉吉柱擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高精度定位平台環境微擾動機理與主動補償方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉吉柱
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為滿足納米光刻、微電子工程及微系統製造等新興領域對相關設備高精度定位的要求，本課題從分析溫度和振動的產生入手，研究溫度與振動對高精度定位平台耦合擾動機理及控制方法。首先建立電機在不同運行狀態時，高精度定位平台溫度分布的數學模型及其熱-結構耦合變形模型，揭示高精度定位平台熱變形與電機運動參數的關係。研究熱模態下高精度定位平台振動模型，在此基礎上建立高精度定位平台振動位移與電機電磁力波動的關係模型。為減少溫度和振動耦合引起的高精度定位平台誤差，提出誤差主動補償機制和控制方法，開展高精度定位平台在環境微擾動下的相關實驗研究。本課題的研究成果將為定位平台實現高精度定位提供理論基礎和方法，對促進我國高精密定位技術等相關領域的研究和發展具有重要的理論及現實意義。
結題摘要
溫度和振動是影響定位平台定位精度的主要因素，為了提高定位平台的精度，減小或消除熱誤差及振動的影響是主要途徑。目前多數研究都集中在基於溫度和振動的獨立控制，而且是基於簡單的補償方法和模型，並不能反映溫度和振動對定位平台精度的耦合影響。提出了一種基於灰色系統理論的方法對溫度測點進行了最佳化。基於最佳化的測點，利用多元線性回歸建模法、BP神經網路建模法及RBF神經網路建模法建立了定位平台的溫度分布模型、熱變形模型，得到溫度分布規律和熱變形誤差，利用BP神經網路方法建立了熱剛度模型，分析剛度隨溫度變化的規律。針對溫度和振動的耦合影響建立了定位平台三個方向的振動模型，研究熱-結構耦合狀態下定位平台的動態特性。基於定位平台的三個方向的振動模型設計了壓電陶瓷驅動的柔性鉸鏈機構，進行了動態建模和控制方法的研究，實現了環境微擾動下誤差主動補償。搭建了定位平台誤差補償實驗系統，並進行相應的實驗，實驗表明，綜合考慮溫度和振動的耦合影響可進一步提高定位平台的精度。
