多自由度精密運(yùn)動平臺機(jī)械參數(shù)軟測量方法.pdf

1、作為眾多精密加工設(shè)備的核心部分，多自由度精密運(yùn)動平臺的性能決定了相應(yīng)產(chǎn)品的指標(biāo)。為了簡化平臺結(jié)構(gòu)，多自由度運(yùn)動平臺的執(zhí)行器和傳感器是存在嚴(yán)重耦合的，對其進(jìn)行運(yùn)動控制需要對臺體進(jìn)行測量和出力解耦。在解耦模型中，涉及大量的平臺機(jī)械參數(shù)。但平臺加工及裝配過程中不可避免的存在加工誤差及裝配誤差，如：電機(jī)出力中心點(diǎn)位置誤差、電機(jī)出力方向偏差、平臺質(zhì)心位置誤差、傳感器測量方向誤差等。因此在實(shí)際系統(tǒng)中直接應(yīng)用理論參數(shù)會產(chǎn)生解耦誤差，從而造成整體系統(tǒng)性

2、能下降。為了實(shí)現(xiàn)多自由度精密運(yùn)動平臺的精密伺服控制，解耦模型中的各項(xiàng)參數(shù)均需精確獲得。但解耦模型中所包含的大量參數(shù)均無法通過測量工具直接進(jìn)行測量，故需要一種間接的軟測量方法進(jìn)行估計。
　　本文以尖端精密運(yùn)動平臺的代表——光刻機(jī)掩模臺系統(tǒng)作為研究對象，對其驅(qū)動機(jī)構(gòu)與測量系統(tǒng)解耦模型中的參數(shù)進(jìn)行軟測量研究。
　　首先，本文對研究對象——掩模臺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，分別從其整體結(jié)構(gòu)、機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)

3、結(jié)構(gòu)等幾個方面對掩模臺系統(tǒng)進(jìn)行了研究分析，為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。
　　其次，本文對軟測量所需算法進(jìn)行研究，通過分析比較選定了啟發(fā)式優(yōu)化算法中的TLBO算法作為軟測量工作中的核心算法，并針對其可能出現(xiàn)的早熟問題提出了一種改進(jìn)的自適應(yīng)混合TLBO算法，通過Benchmark測試驗(yàn)證了所提出算法的優(yōu)越性。
　　再次，本文對掩模臺系統(tǒng)中霍爾傳感器測量系統(tǒng)中的參數(shù)軟測量進(jìn)行了研究，推導(dǎo)了相應(yīng)的解耦模型與輸出校正模型，并在實(shí)際系統(tǒng)中驗(yàn)證了