本文關(guān)鍵詞：具有納米分辨力二維超精密定位平臺的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國計(jì)量學(xué)院》 2012年

具有納米分辨力二維超精密定位平臺的研制

巖君芳  

【摘要】：隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代超精密測量及加工裝備定位精度水平正由微米量級向納米量級過渡。本課題提出的基于相位跟蹤鎖定的雙頻激光干涉儀技術(shù)超精密定位新方法，較傳統(tǒng)定位省卻了相位差轉(zhuǎn)換為位移的環(huán)節(jié)，減少了誤差項(xiàng)，提高了系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。二維超精密微動平臺作為此定位系統(tǒng)的位移執(zhí)行單元，其精度及穩(wěn)定性能將直接影響超精密定位系統(tǒng)的定位精度和效率。本文在設(shè)計(jì)并研制具有納米分辨力二維超精密定位平臺的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了高精度、高頻響、低紋波的雙極性輸出壓電陶瓷驅(qū)動電源，作為定位平臺的驅(qū)動裝置，本文的主要研究工作如下： 首先，根據(jù)超精密定位系統(tǒng)技術(shù)要求，結(jié)合柔性鉸鏈因無機(jī)械摩擦、無間隙、運(yùn)動靈敏度高及加工簡單等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)壓電陶瓷驅(qū)動的柔性鉸鏈支承二維微動平臺。通過分析單柔性鉸鏈模型參數(shù)和復(fù)合平行四連桿機(jī)構(gòu)的剛度、最大應(yīng)力、固有頻率等特性，設(shè)計(jì)二維平臺并運(yùn)用ANSYS建立平臺實(shí)體模型仿真分析其靜、動態(tài)特性。 其次，根據(jù)所選壓電陶瓷驅(qū)動器特性，結(jié)合定位系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)輸出電壓范圍為-300V~+300V的電源，并采用在誤差放大電路環(huán)節(jié)加入RC滯后補(bǔ)償?shù)姆椒�，消除電路自激振蕩帶來的不穩(wěn)定性，并提高電源頻響特性。 最后，本文對影響定位平臺精度的各項(xiàng)誤差來源進(jìn)行分析，，并對系統(tǒng)各主要組成單元進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析，在此基礎(chǔ)上，集成定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行定位精度及穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了平臺的主要技術(shù)指標(biāo)。 實(shí)驗(yàn)表明：研制的二維超精密運(yùn)動平臺在52μm行程內(nèi)具有8nm的分辨率，集成的定位系統(tǒng)定位精度優(yōu)于25nm。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH703
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱煜,尹文生,段廣洪;光刻機(jī)超精密工件臺研究[J];電子工業(yè)專用設(shè)備;2004年02期

2 江溯，孫立寧，安輝，李國君;機(jī)構(gòu)、驅(qū)動、檢測一體化的壓電陶瓷直線驅(qū)動模塊的研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1998年02期

3 奚琳;余曉芬;范偉;;新型Nano-CMM二維定位平臺研究[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年12期

4 宋文杰;;超磁致伸縮二維精密工作臺研究[J];機(jī)電工程;2007年03期

5 趙克功,H.J.Buechner;無阿貝誤差計(jì)量型原子力顯微鏡[J];計(jì)量學(xué)報(bào);2002年02期

6 淳靜,吳宇列,戴一帆,李圣怡;用于光纖對準(zhǔn)的柔性鉸鏈微位移機(jī)構(gòu)[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2004年12期

7 陳定方;舒亮;盧全國;陳敏;鐘毓寧;;超磁致伸縮致動器建模與控制仿真[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2007年08期

8 段智勇,王慶康;新型納米分辨率位移定位平移臺的研制[J];納米技術(shù)與精密工程;2005年03期

9 張強(qiáng),胡松,姚漢民,劉業(yè)異;ASML公司光學(xué)光刻技術(shù)最新進(jìn)展[J];微細(xì)加工技術(shù);2002年03期

10 黃征;楊文鶯;張建寰;;壓電陶瓷動態(tài)驅(qū)動電源研究[J];廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 權(quán)哲浩;納米級步進(jìn)壓電微動臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析研究[D];天津大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 付昌偉;基于ARM和DDS技術(shù)的壓電陶瓷驅(qū)動電源設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2009年

2 鄒波;超磁致伸縮執(zhí)行器自感知方法與實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2010年

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李蓓;;保偏熔接機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析研究[J];安徽工程科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

2 李金龍;趙立新;胡松;周紹林;;雙工件臺光刻機(jī)中的調(diào)平調(diào)焦技術(shù)[J];微納電子技術(shù);2010年08期

3 盛壯;唐小萍;胡松;李蘭蘭;謝飛;李金龍;徐鋒;;基于模糊PID的光刻機(jī)同步掃描控制[J];微納電子技術(shù);2011年09期

4 劉德忠,許意華,費(fèi)仁元,宇惠平,王波;柔性鉸鏈放大器的設(shè)計(jì)與加工技術(shù)[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2001年02期

5 曹勝玉,辛洪兵;壓電諧波電機(jī)單級杠桿式位移放大機(jī)構(gòu)的有限元分析[J];北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年03期

6 魏樂林,戴書華,楊大弘;大型機(jī)械平面度激光檢測儀及精度分析[J];長春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào);1999年02期

7 陳本永;陳艇;張麗瓊;張貴珍;;磁懸浮式微動工作臺驅(qū)動方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2007年01期

8 姚軍;軟管灌裝自動對位系統(tǒng)的研究[J];日用化學(xué)工業(yè);2000年03期

9 朱維斌;李東升;;氣體靜壓導(dǎo)軌氣膜振動的數(shù)值模擬[J];測試技術(shù)學(xué)報(bào);2009年02期

10 徐從裕;余曉芬;程伶俐;;圓筒型永磁同步直線電機(jī)偏心驅(qū)動模式下的納米定位控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2010年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 滕偉;高青風(fēng);武鑫;柳亦兵;;超精密工作臺多自由度運(yùn)動控制[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會A卷[C];2011年

2 徐杰;弓永軍;張?jiān)雒?陳巨源;;壓電驅(qū)動水壓換向閥中放大機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[A];中國機(jī)械工程學(xué)會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

3 肖成榕;張建寰;;微位移機(jī)構(gòu)及其控制技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展[A];福建省科協(xié)第五屆學(xué)術(shù)年會數(shù)字化制造及其它先進(jìn)制造技術(shù)專題學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

4 彭太江;伍曉宇;王紅志;李積彬;梁雄;;超磁致伸縮驅(qū)動器研究與發(fā)展[A];2009年廣東先進(jìn)制造技術(shù)(佛山)活動周文集[C];2009年

5 彭太江;伍曉宇;王紅志;李積彬;梁雄;;超磁致伸縮驅(qū)動器研究與發(fā)展[A];2009海峽兩岸機(jī)械科技論壇論文集[C];2009年

6 陳立國;孫立寧;榮偉彬;謝暉;;MEMS器件微裝配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研制[A];中國微米、納米技術(shù)第七屆學(xué)術(shù)會年會論文集（二）[C];2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 雷金;洛侖茲平面電機(jī)的結(jié)構(gòu)動態(tài)特性研究[D];華中科技大學(xué);2010年

2 鐘俊;宏觀尺度的納米級定位控制技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

3 羅紅平;納秒脈寬脈沖電化學(xué)微加工機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2009年

4 賈曉輝;面向納米壓印光刻設(shè)備的精密定位工作臺的設(shè)計(jì)方法與實(shí)驗(yàn)[D];天津大學(xué);2010年

5 周擎坤;柔順直線導(dǎo)向與緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問題研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

6 魏巍;多流體混合微流控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

7 于海利;基于雙頻激光干涉測量的大行程納米定位技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2011年

8 柳華;一種新型紅外傅里葉光譜儀全柔性動鏡系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)與分析[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2011年

9 賈宏光;基于變比模型的壓電驅(qū)動微位移工作臺控制方法研究[D];中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;2000年

10 姜成山;轉(zhuǎn)基因微細(xì)作業(yè)系統(tǒng)中超微量注射及雙目時分立體成像技術(shù)的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2002年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張斌;壓電雙晶片型微位移放大機(jī)構(gòu)研究[D];河南理工大學(xué);2010年

2 曹自然;大型板類零件孔形位尺寸檢測系統(tǒng)[D];長春理工大學(xué);2010年

3 張萍;激光合成波長干涉技術(shù)的信號處理方法研究[D];浙江理工大學(xué);2010年

4 包麗雅;MEMS引信的微裝配技術(shù)研究[D];沈陽理工大學(xué);2010年

5 林子賀;基于壓電陶瓷驅(qū)動的刀具磨損補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];大連交通大學(xué);2010年

6 朱珠;壓電陶瓷驅(qū)動器特性研究及二維微納定位平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2011年

7 張東;超分辨率圖像重建算法研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2011年

8 趙玉博;基于DDS的壓電陶瓷激勵源設(shè)計(jì)[D];河北科技大學(xué);2010年

9 胡磊磊;超精密加工中的刀具補(bǔ)償驅(qū)動平臺及熨壓機(jī)構(gòu)的研究[D];吉林大學(xué);2011年

10 曹蘭蘭;基于半導(dǎo)體激光器干涉測量長度方法的研究[D];北京交通大學(xué);2011年

【二級參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙海濤;何忠波;李中偉;;超磁致伸縮驅(qū)動器磁路優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];兵器材料科學(xué)與工程;2008年05期

2 林偉;葉虎年;馮海;葉梅;;壓電陶瓷致動器驅(qū)動電源的研究[J];微納電子技術(shù);2006年03期

3 張毅;王海濤;;基于S3C2410A的WinCE5.0下觸摸屏驅(qū)動的實(shí)現(xiàn)[J];重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年06期

4 宋仁旺;陳琳英;;微位移驅(qū)動器的控制模型及仿真技術(shù)研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2007年01期

5 JesseRussell,李寶琨;磁致伸縮位移傳感器的技術(shù)與創(chuàng)新[J];傳感器世界;1997年11期

6 肖漢波;一種基于DDS芯片AD9850的信號源[J];電訊技術(shù);2003年02期

7 周嚴(yán),侯麗雅,章維一;波形和參數(shù)在線可編程的功率電源及其應(yīng)用[J];電測與儀表;2004年01期

8 陳維山;趙學(xué)濤;劉軍考;郝銘;;壓電超聲波馬達(dá)發(fā)展現(xiàn)狀及研究方向[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2006年05期

9 孫寶元,錢敏,張軍;機(jī)電耦合大于等于二次感生效應(yīng)探析[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);1999年02期

10 胡仁杰;高分辨率任意波形發(fā)生器的實(shí)現(xiàn)[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 孫樂;超磁致伸縮材料的本構(gòu)理論研究[D];蘭州大學(xué);2007年

2 紀(jì)華偉;壓電陶瓷驅(qū)動的微位移工作臺建模與控制技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 武丹;超磁致伸縮執(zhí)行器及其控制技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2000年

2 傅龍珠;稀土超磁致伸縮致動器的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2003年

3 張凱軍;超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器研究及應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2003年

4 劉楚輝;基于超磁致伸縮材料的微位移致動器設(shè)計(jì)與研究[D];浙江大學(xué);2004年

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田延嶺;張大衛(wèi);閆兵;;二自由度微定位平臺的研制[J];光學(xué)精密工程;2006年01期

2 王家疇;李昕欣;孫立寧;;硅基集成式微型平面納米級定位平臺控制[J];儀表技術(shù)與傳感器;2009年S1期

3 盧清華;吳志偉;范彥斌;張憲民;;一種低成本微定位平臺的設(shè)計(jì)與仿真[J];中國機(jī)械工程;2013年05期

4 王家疇;榮偉彬;李昕欣;孫立寧;;基于體硅工藝的定位平臺制作工藝分析[J];光學(xué)精密工程;2008年04期

5 仉毅;馬樹元;張磊;;納米精密磁懸浮二維定位平臺的研究[J];微計(jì)算機(jī)信息;2010年01期

6 宮金良;張彥斐;胡光學(xué);;含折疊梁型移動副的微定位平臺剛度研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2012年08期

7 秦新燕;雷金;;磁懸浮定位平臺的研究綜述[J];機(jī)床與液壓;2012年21期

8 王家疇;榮偉彬;李昕欣;孫立寧;馬立;;基于體硅工藝的集成式定位平臺[J];光學(xué)精密工程;2009年02期

9 陳立國;張洋;陳濤;榮偉彬;孫立寧;;多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)在納米定位平臺中的應(yīng)用[J];壓電與聲光;2011年02期

10 江濤;朱大昌;;空間三平移柔順并聯(lián)超精密定位平臺設(shè)計(jì)與分析[J];煤礦機(jī)械;2011年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳美勇;周昌翰;郭智瑋;;適應(yīng)順滑模型控制器于高精度定位平臺之應(yīng)用[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 通訊員 楊立洋 李曉林;[N];新疆日報(bào)(漢);2009年

2 記者 孫振剛　楊立洋;[N];人民郵電;2009年

3 記者 吳亞東;[N];法制日報(bào);2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 周振雄;多自由度精密磁懸浮定位平臺的設(shè)計(jì)與研究[D];長春理工大學(xué);2012年

2 李志鑫;超精密氣浮定位平臺動力學(xué)特性優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2008年

3 權(quán)建洲;高速工況下H型桁架定位平臺的建模與同步控制[D];華中科技大學(xué);2010年

4 張桂林;壓電定位平臺的建模與控制方法研究[D];山東大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張興文;宏/微定位平臺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 賀瑤;微納定位平臺的遲滯非線性建模與控制技術(shù)[D];浙江大學(xué);2013年

3 鄭歡瑩;納米級微定位平臺的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2012年

4 楊立斌;納米級微定位平臺的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2005年

5 宋釗;精定位平臺中定位算法的研究與應(yīng)用[D];北京郵電大學(xué);2007年

6 巖君芳;具有納米分辨力二維超精密定位平臺的研制[D];中國計(jì)量學(xué)院;2012年

7 張洋;納米定位平臺的拓?fù)湓O(shè)計(jì)及其集成式閉環(huán)控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

8 黃朋濤;平面三自由度柔順微定位平臺結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)研究[D];山東理工大學(xué);2012年

9 席龍泉;基于壓電驅(qū)動的大行程完全解耦的二自由度微/納定位平臺的設(shè)計(jì)與研究[D];天津理工大學(xué);2013年

10 宋宏鵬;二維平動并聯(lián)微定位平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化[D];山東理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：具有納米分辨力二維超精密定位平臺的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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