1、隨著超精密加工檢測技術(shù)的發(fā)展對直線度提出越來越高的要求,人們越發(fā)重視準(zhǔn)直技術(shù)精度的提升。激光以其高亮度、高準(zhǔn)直性、高相干性,以及優(yōu)良的光譜特性,在準(zhǔn)直技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用。然而在高精度的準(zhǔn)直應(yīng)用場合,激光束的漂移已在很大程度上影響了其準(zhǔn)直性能。著眼于提高激光準(zhǔn)直精度這一目標(biāo),本文在對壓電陶瓷驅(qū)動技術(shù)與柔性鉸鏈微傳動技術(shù)進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種工作在納米精度上的超精密、高動態(tài)響應(yīng)的激光束漂移量反饋控制執(zhí)行系統(tǒng),能夠有效地消除激光束

2、的漂移。課題主要的設(shè)計研究包含以下幾個方面：1.根據(jù)壓電陶瓷驅(qū)動器的特性,設(shè)計一種基于電壓控制型的直流誤差放大式驅(qū)動電源。由于采用一種新結(jié)構(gòu)的充放電電路,使電源具有較寬的頻響范圍,以及較大的驅(qū)動能力；并研究了影響傳統(tǒng)驅(qū)動電源靜態(tài)精度的主要因素及綜合充放電過程和驅(qū)動能力,采用恒流源結(jié)構(gòu),使驅(qū)動電源在各個輸出電壓段內(nèi)皆具有良好的負(fù)載特性,從而獲得滿意的靜態(tài)、動態(tài)特性。2.結(jié)合傳統(tǒng)的J. M. PAROS結(jié)構(gòu)公式和緊湊結(jié)構(gòu)的簡明公式設(shè)計了基于

3、柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)的正交二維嵌套微位移工作臺,并利用有限元分析的方法進(jìn)行仿真,推導(dǎo)出微位移工作臺的精確模型,進(jìn)一步修改實際設(shè)計的參數(shù),從而保證了反饋控制執(zhí)行機構(gòu)具有良好的靜態(tài)與動態(tài)微位移特性。3.對壓電陶瓷微位移驅(qū)動器的伸縮機理引起的反饋控制執(zhí)行機構(gòu)的非線性滯回問題進(jìn)行了理論分析,并根據(jù)Preisach模型對壓電陶瓷驅(qū)動器驅(qū)動的微位移工作臺的非線性滯回現(xiàn)象進(jìn)行校正。在對設(shè)計的壓電陶瓷驅(qū)動電源的紋波、穩(wěn)定性、分辨率及頻響進(jìn)行了實驗測試,其頻響能