一种新型并联XYY微定位平台动力学建模及控制仿真
2012-02-13施宁平饶学军郭友明
振动与冲击 2012年8期
关键词:方向
舒 强,施宁平,饶学军,郭友明
(1.中国科学院 光电技术研究所,成都 610209 2.中科院研究生院,北京 100049)
国内外学者对基于压电陶瓷驱动的微定位平台作了广泛研究。从结构上,主要分为串联和并联两种类型。由于加工和装配误差产生的不对称性,串联结构的微定位平台运动并不能保证严格的直线性。在光纤焊接,光刻掩膜对准等应用中,对运动直线度的要求非常高,采用串联结构的微定位平台难以保证运动的直线性[1]。而并联结构的微定位平台,所有的驱动器同时作用在动平台上,因而能够校正运动偏差,有效提高运动精度。然而,并联结构的微定位平台的各自由度上存在运动耦合,其控制要比串联结构复杂,采用单一的PI控制技术难以奏效。LQG控制是现代控制理论和最优控制技术发展过程中的重要成果,尤其适合多输入多输出的控制对象,在航空航天领域,飞行器控制,过程控制和社会学等领域都有很多成功的应用案例[2-3]。
在很多应用场合,外界振动降低了微定位平台的定位精度。在激光长距通信技术中,地基极其轻微的振动都有可能导致激光束产生偏转[4]。为了减小地基振动的影响,通常采用的方法是隔离振源,提高结构的固有频率,或者采用更昂贵复杂的主动控制技术。这些方法通常需要提高部件的强度导致质量变大或者额外的设备,在某些应用场合受到限制。本文在LQG控制基础上引入噪声模型,通过仿真发现能够很好的抑制确定频率分布的窄带随机扰动。……
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