导读:本文包含了微动台论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:自由度,静力学,铰链,测量,柔性,霍尔,观测器。
微动台论文文献综述
张佳炜[1]（2018）在《微动台六自由度霍尔微位移测量系统》一文中研究指出微动台是光刻机工件台系统的核心部件,进行光刻前,需要将微动台方镜调整至光刻机系统激光干涉仪测量范围内寻找系统零位。调整过程中,方镜与微动台的相对运动位置由六自由度霍尔传感系统进行测量。工件台宏微联合工作过程中,霍尔传感系统也需要保持测量和通讯状态,一旦微动台运动超出干涉仪测量范围,系统立刻切换到霍尔传感器闭环控制,保证宏微系统运动在可控状态。本文以工件台微动台为研究对象,在已有微动台结构的基础上,设计六自由度霍尔测量系统对微动质心位置进行测量,完成的工作内容如下:首先,建立了六自由度霍尔测量模型,获得霍尔传感器测量方向位移与方镜质心的位置变换矩阵,然后以激光传感器测量信号为基准,结合霍尔传感器电压信号,利用最小二乘拟合方法解算霍尔传感器测量方向位移与霍尔电压的关系矩阵,实现了霍尔输出电压与方镜质心的六自由度位置解耦。其次设计了六路霍尔传感器信号采集卡,采用6通道16位A/D转换芯片实现6路霍尔电压同步采集。接收控制系统5k时钟信号,实现了与控制系统6.25Mbps波特率的通讯功能。最后搭建单自由度实验平台和六自由度测量系统,分别对单个霍尔传感器及信号采集卡功能和六自由度测量系统解耦方法进行实验验证。单路霍尔传感器的实验数据表明,单自由度霍尔传感器测量系统在4mm的量程内分辨力达到1μm,非线性度为1.23%,测量系统稳定时间为3分钟。六自由度测量系统实验表明,可以通过六路霍尔测量系统对微动台方镜质心位置进行解耦,以激光传感器测量系统为基准评定霍尔测量系统的解耦结果,得到线位移误差120μm,角位移误差为0.034°。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
魏华贤[2]（2017）在《柔顺偏摆微动台结构设计及控制方法研究》一文中研究指出微定位和微操作系统是很多先进仪器装备中的基础部分之一,系统中可实现超高分辨率和定位精度的微动机构是其关键零部件。偏摆微动台是可实现精确对准或指向的一类微动装置,其在半导体制造、激光工程、量子电子学、微器件装配及光学望远镜等领域具有重要应用。近年来,偏摆微动台对运动分辨率及定位精度的要求已进入微纳米级,基于柔性铰链的柔顺机构成为开发高精度偏摆微动台的重要途径。本文在国家自然科学基金及江苏省产学研项目的资助下,以提高柔顺偏摆微动台的定位精度和稳定性为目标,通过开发新型柔性铰链及优化位移放大机构,探索了应用全平面柔顺机构开发空间结构柔顺偏摆微动台的模块化设计方法,基于此研究了柔顺偏摆微动台的静力学及动力学建模与分析方法,建立了柔顺偏摆微动台的精密定位控制系统,研究了偏摆微动台的解耦及压电磁滞补偿控制方法,实现了偏摆微动台的轨迹跟踪控制,主要完成了以下研究内容:1.基于平面柔顺机构的柔顺偏摆微动台模块化设计方法研究。基于矩形截面的平面直梁及平面曲梁提出了全平面多自由度柔性铰链,建立、分析及验证了其叁维柔度模型;建立了平面柔顺桥式位移放大机构的通用构型理论模型,实现了桥式位移放大机构的构型优化;应用多自由度柔性铰链模块及位移放大模块实现了柔顺偏摆微动台的模块化样机设计。2.空间结构柔顺偏摆微动台的静力学分析方法研究。应用卡氏位移定理建立了基于柔顺杠杆机构及圆柱型柔性铰链的柔顺偏摆微动台的静力学模型,基于柔顺偏摆微动台的平面等效模型,建立了微动台的叁维准静态运动学分析。应用柔度矩阵法及柔顺桥式机构的平面静力学模型,建立了柔顺偏摆微动台多输入多输出的叁维静力学分析,完成了柔顺偏摆微动台静力学分析的有限元及实验验证。3.柔顺偏摆微动台的动力学分析方法研究。系统的给出了空间柔顺机构的集中参数建模过程,建立了微小变形下的系统动能及系统势能方程,给出了应用拉格朗日方程建立空间柔顺机构叁维动力学方程的过程,实现了柔顺桥式机构及柔顺偏摆微动台的叁维动力学建模及分析,完成了动力学分析的有限元仿真验证。4.柔顺偏摆微动台的精密定位控制研究。应用最小二乘法实现了柔顺偏摆微动台的运动学模型及压电驱动器Bouc-wen磁滞模型参数的同时辨识,设计了基于偏摆微动台逆运动学模型和压电驱动器逆磁滞补偿的前馈-反馈复合控制系统,搭建了柔顺偏摆微动台的控制系统实验平台,实现了柔顺偏摆微动台的叁维轨迹跟踪实验。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2017-10-01）
鲁森,杨开明,朱煜,王磊杰,张鸣[3]（2017）在《用于扫描干涉场曝光的超精密微动台设计与控制》一文中研究指出扫描干涉场曝光(SBIL)系统中曝光效果与工件台的运动性能密切相关。为了制作纳米精度的大面积平面光栅,工件台采用了粗微迭层结构设计,其中微动台是实现工件台运动精度的关键。基于SBIL原理,推导了干涉条纹周期测量精度与曝光对比度的关系。针对移动分光镜测量干涉条纹周期的方法,结合周期测量精度需求,分析了微动台定位精度指标,提出了实现微动台x、y、θz叁个自由度定位精度的控制器设计方法,并在微动台系统上进行了实验验证。结果表明,微动台x方向定位精度可达±1.51nm,y方向定位精度可达±5.46nm,θz定位精度可达±0.02μrad,可以满足SBIL的需求和干涉条纹周期测量的精度要求。(本文来源于《光学学报》期刊2017年10期）
杨晓京,彭芸浩,李尧[4]（2017）在《基于Bouc-Wen类迟滞模型的压电微动台建模》一文中研究指出针对压电微动台驱动时,由压电陶瓷产生的迟滞现象,提出了一种迟滞模型。基于Bouc-Wen迟滞模型的基本思想,并针对Bouc-Wen迟滞模型进行了优化改进,大大降低了模型参数的辨识难度,缩短了运算时间,保证了模型的较高精度要求。为了验证模型的正确性,运用相关的实验设备对模型进行了实验验证。结果表明:改进后的模型定位误差为0.1866μm,最大相对误差为0.467%,验证了模型具有较高的精度以及该迟滞模型的可行性,为后续压电微动台控制器的设计提供了一种可行方案。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2017年06期）
魏华贤,李威,杨雪锋,王禹桥,王承涛[5]（2016）在《基于平面柔顺机构的θ_xθ_yZ微动台静力学分析及优化设计》一文中研究指出设计了基于平面柔顺机构的θ_xθ_yZ微动台.只考虑平面柔顺机构的平面内变形建立其静力学分析过程,对各支腿对动平台的作用进行独立分析.通过卡氏位移定理求得输入输出之间的转换关系,并建立了平面支腿位移放大比与结构尺寸的直接关系,基于遗传算法进行了结构尺寸优化.最后完成了样机有限元分析及实验研究,结果验证了分析及优化方法的可靠性,理论模型与有限元仿真及实验结果的误差分别小于4%和12%.(本文来源于《机器人》期刊2016年05期）
何良辰,宋跃,刘洋,刘杨[6]（2015）在《光刻机掩膜台微动台调平控制系统设计》一文中研究指出考虑到光刻机微动台相对于硅片调平运动的快速性、准确性和稳定性的要求,提出了一种基于DSP与FPGA的叁自由度调平控制系统设计和实现方法。以TI公司的DSP TMS320C6414芯片为主控制器,Altera公司的EP2S60F102014N为协控制器,设计了以EP2C5Q208C8N为可编程器件的信号采集模块、传感器模块和驱动电路等方面,并通过实验证明整个控制系统的稳定性、快速性和准确性。(本文来源于《自动化与仪表》期刊2015年11期）
陈安林,张鸣,朱煜[7]（2015）在《超精密微动台变磁阻电机建模》一文中研究指出文中对超精密微动台变磁阻电机的磁场和推力进行了准确的建模,用于电机的实时控制。分别建立了永磁体和线圈产生的两种磁场单独作用并考虑漏磁的等效磁路模型,同时在动铁心处于不同位置时,通过叁维有限元仿真得到每个气隙的漏磁系数来准确的反映漏磁在不同气隙处的叁维分布。首先仿真得到动铁心位于x正向特定位置时的漏磁系数,对漏磁系数进行拟合,从而在动铁心位于x正向任意位置时对电机磁场进行建模。然后根据动铁心位于x正向和负向时具有的对称性,得到电机在全行程的磁场模型。最后根据电机的磁场模型和麦克斯韦力公式得到全行程的推力模型。推力模型和有限元仿真结果误差小于6.4%,并通过实验进行了验证。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2015年20期）
魏凯,王伟峰,范文超,陈兴林[8]（2015）在《光刻机微动台的运动解耦及位置控制研究》一文中研究指出在分析了光刻机掩膜台微动台(简称微动台)结构的基础上,对微动台的六自由度运动进行了几何解耦,将其分解为两个叁自由度上的解耦,并从实际系统的角度出发完成了解耦计算。最后针对微动音圈电机位置控制,提出了基于线性扩张状态观测器的增量式PID控制,并取得了良好的控制效果。(本文来源于《自动化技术与应用》期刊2015年07期）
范文超[9]（2015）在《双工件台六自由度微动台运动控制研究》一文中研究指出双工件台作为光刻机运动控制系统关键机构,在光刻机的硅片对准、调平调焦和曝光刻片过程中起到了重要作用。六自由度微动台作为双工件台的核心部件,是系统达到纳米级伺服定位精度的关键。本文主要针对双工件台六自由度微动台进行运动控制研究。首先,对双工件台结构进行详细的分析,对宏动台模块,微动台模块和换台模块叁个子模块进行控制系统设计,最后分析了工件台微动台系统的指标要求,确定典型叁阶S曲线为微动台参考曲线。其次,根据微动台的几何尺寸进行六自由度测量解耦,将微位移传感器的位置测量信息转化成曝光点的六自由度位移信息;并将微动台动力学耦合分为位置相关耦合和力相关耦合两部分进行动力学解耦,在此基础上构建有效的微动台六自由度动力学模,通过仿真实验证明六自由度动力学解耦模型的有效性。再次,针对微动台存在的干扰进行分析,并设计了基于指数趋近律的传统滑模控制算法对干扰进行抑制,通过仿真分析并与PID控制进行对比,证明了滑模控制在抑制干扰方面的良好作用;针对传统滑模控制存在的明显抖振问题,对原有算法进行改进,设计出基于双幂次趋近律的快速终端滑模控制,很好地解决了抖振问题,同时对干扰的抑制也很好。最后,对微动台运动控制系统的硬件进行设计,对自主开发的运动控制卡的硬件结构进行介绍,分析确定叁块运动控制卡同步控制策略;然后进行运动控制卡软件设计;最后对微动台进行六自由度稳定悬浮实验,实验证明微动台的六自由度精度满足指标要求。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-07-01）
张之万[10]（2015）在《光刻机掩模微动台耦合误差分析及控制器设计》一文中研究指出光刻机的制造建立在一个国家强大的科技实力和工业基础之上。光刻机的研发需要多个学科的交叉合作。掩模台在光刻机工作中负责实现掩模板的精确运动。不断提升掩模台运动控制的精度关系到能否进一步提升光刻机的性能指标。掩模台采用了宏动结合微动的控制方式,而微动台又直接体现着掩模台的控制精度。为实现微动台的高精度伺服运动,本文主要有以下研究内容。本文介绍了当前国内外光刻机、滑模控制理论及技术和粒子群学习算法的发展现状。本文随后分析了光刻机整机,掩模台以及微动台的工作原理,所受扰动,存在误差以及控制系统的具体实现。其次,光刻机掩模台微动台上装有6个音圈电机和6个霍尔传感器。根据电机安装位置,完成了电机力学解耦,随后针对控制过程中质心与曝光中心的偏移,提出了质心偏移的分析方法,此方法的正确性和有效性得到了仿真实验的验证,在测量元件实际安装几何尺寸的基础上,完成了测量耦合模型的建立。再次,针对掩模台抗扰动的工作要求,设计了基于指数趋近率的滑模控制器,同时,应用粒子群学习算法,完成粒子群算法优化滑模控制器参数的算法设计,并进行实验验证。讨论了滑模参数的选择对于控制效果的影响以及粒子学习目标函数的选择对控制效果的影响。最后,在上述研究内容的基础上,综合上文解耦与单自由度控制器设计的研究内容,完成了基于力学耦合与台体模型的6自由度MIMO滑模控制系统设计。在仿真实验的基础上,讨论了解耦矩阵计算和控制器设计对于多自由度系统精度的影响。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-06-01）
微动台论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
微定位和微操作系统是很多先进仪器装备中的基础部分之一,系统中可实现超高分辨率和定位精度的微动机构是其关键零部件。偏摆微动台是可实现精确对准或指向的一类微动装置,其在半导体制造、激光工程、量子电子学、微器件装配及光学望远镜等领域具有重要应用。近年来,偏摆微动台对运动分辨率及定位精度的要求已进入微纳米级,基于柔性铰链的柔顺机构成为开发高精度偏摆微动台的重要途径。本文在国家自然科学基金及江苏省产学研项目的资助下,以提高柔顺偏摆微动台的定位精度和稳定性为目标,通过开发新型柔性铰链及优化位移放大机构,探索了应用全平面柔顺机构开发空间结构柔顺偏摆微动台的模块化设计方法,基于此研究了柔顺偏摆微动台的静力学及动力学建模与分析方法,建立了柔顺偏摆微动台的精密定位控制系统,研究了偏摆微动台的解耦及压电磁滞补偿控制方法,实现了偏摆微动台的轨迹跟踪控制,主要完成了以下研究内容:1.基于平面柔顺机构的柔顺偏摆微动台模块化设计方法研究。基于矩形截面的平面直梁及平面曲梁提出了全平面多自由度柔性铰链,建立、分析及验证了其叁维柔度模型;建立了平面柔顺桥式位移放大机构的通用构型理论模型,实现了桥式位移放大机构的构型优化;应用多自由度柔性铰链模块及位移放大模块实现了柔顺偏摆微动台的模块化样机设计。2.空间结构柔顺偏摆微动台的静力学分析方法研究。应用卡氏位移定理建立了基于柔顺杠杆机构及圆柱型柔性铰链的柔顺偏摆微动台的静力学模型,基于柔顺偏摆微动台的平面等效模型,建立了微动台的叁维准静态运动学分析。应用柔度矩阵法及柔顺桥式机构的平面静力学模型,建立了柔顺偏摆微动台多输入多输出的叁维静力学分析,完成了柔顺偏摆微动台静力学分析的有限元及实验验证。3.柔顺偏摆微动台的动力学分析方法研究。系统的给出了空间柔顺机构的集中参数建模过程,建立了微小变形下的系统动能及系统势能方程,给出了应用拉格朗日方程建立空间柔顺机构叁维动力学方程的过程,实现了柔顺桥式机构及柔顺偏摆微动台的叁维动力学建模及分析,完成了动力学分析的有限元仿真验证。4.柔顺偏摆微动台的精密定位控制研究。应用最小二乘法实现了柔顺偏摆微动台的运动学模型及压电驱动器Bouc-wen磁滞模型参数的同时辨识,设计了基于偏摆微动台逆运动学模型和压电驱动器逆磁滞补偿的前馈-反馈复合控制系统,搭建了柔顺偏摆微动台的控制系统实验平台,实现了柔顺偏摆微动台的叁维轨迹跟踪实验。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微动台论文参考文献
[1].张佳炜.微动台六自由度霍尔微位移测量系统[D].哈尔滨工业大学.2018
[2].魏华贤.柔顺偏摆微动台结构设计及控制方法研究[D].中国矿业大学.2017
[3].鲁森,杨开明,朱煜,王磊杰,张鸣.用于扫描干涉场曝光的超精密微动台设计与控制[J].光学学报.2017
[4].杨晓京,彭芸浩,李尧.基于Bouc-Wen类迟滞模型的压电微动台建模[J].传感器与微系统.2017
[5].魏华贤,李威,杨雪锋,王禹桥,王承涛.基于平面柔顺机构的θ_xθ_yZ微动台静力学分析及优化设计[J].机器人.2016
[6].何良辰,宋跃,刘洋,刘杨.光刻机掩膜台微动台调平控制系统设计[J].自动化与仪表.2015
[7].陈安林,张鸣,朱煜.超精密微动台变磁阻电机建模[J].中国电机工程学报.2015
[8].魏凯,王伟峰,范文超,陈兴林.光刻机微动台的运动解耦及位置控制研究[J].自动化技术与应用.2015
[9].范文超.双工件台六自由度微动台运动控制研究[D].哈尔滨工业大学.2015
[10].张之万.光刻机掩模微动台耦合误差分析及控制器设计[D].哈尔滨工业大学.2015
论文知识图
