高精度大口径光栅拼接装置的控制算法

作     者：邵忠喜 张庆春 白清顺 富宏亚 SHAO Zhong-xi;ZHANG Qing-chun;BAI Qing-shun;FU Hong-ya

作者机构：哈尔滨工业大学机电学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2009年第17卷第1期

页      面：158-165页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 070207[理学-光学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.50705023) 

主　　题：光栅拼接 运动学逆解 并联机构 自由度分析 

摘      要：采用宏/微结合双驱动的少自由度并联进给结构,给出了一种光栅拼接装置设计算法。宏动部分是5PTS-1PPS型并联机构,采用步进电机驱动滚珠丝杠形式的进给机构;微动部分是5TSP-1PPS型并联机构,采用压电陶瓷驱动柔性铰链形式的进给机构;二者串联构成光栅拼接机构。计算了宏动部分和微动部分的并联机构自由度,利用并联机构运动学的逆解推导出该装置的控制算法,并根据控制算法进行了宏动、微动机构点位控制的运动学仿真。为了提高机构的定位精度,分析了机构的系统误差并提出了误差修正方法。最后,将以上算法应用到光栅拼接装置中。实验结果表明:宏动部分最大移动定位误差为3.6μm,最大转动定位误差为4.4μrad;微动部分最大移动定位误差为0.06μm,最大转动定位误差为1.2μrad;基本满足光栅拼接系统的精度要求。