超精密宏動(dòng)與微動(dòng)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì).pdf

1、IC制造業(yè)的高速發(fā)展以及它在國家發(fā)展中的重要性要求我們努力發(fā)展大行程、高速度和高精度的定位技術(shù)。隨著傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式再也無法滿足我們的要求，宏微結(jié)合的概念也就應(yīng)運(yùn)而生，應(yīng)用宏動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)快速大行程的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用微動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動(dòng)，很好的解決了運(yùn)動(dòng)速度與定位精度之間的矛盾。
　　目前市場上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器多是單軸驅(qū)動(dòng)，并且其結(jié)構(gòu)和固件程序都是不可知，不可變的，不利于宏微同步運(yùn)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，也不適用于課題所依托的項(xiàng)目。因

2、此本文研究了宏微兩級運(yùn)動(dòng)模式，并分別為其設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)器，在滿足項(xiàng)目指標(biāo)的前提下，增強(qiáng)了驅(qū)動(dòng)器的可擴(kuò)展性。
　　宏動(dòng)臺采用SVPWM調(diào)制方式，提高了電源的利用率。本文在對直線電機(jī)建立了矢量控制模型后討論了SVPWM的調(diào)制原理；分析了由此產(chǎn)生的死區(qū)效應(yīng)及補(bǔ)償方法；針對電流反饋量含有豐富的紋波干擾并且模擬濾波器無法實(shí)現(xiàn)銳截止這一情況引入了電流過采樣技術(shù)，通過提高采樣頻率，將高頻干擾信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字濾波的方法來提高反饋電流采集的精

3、度。最后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了芯片選型，完成了宏動(dòng)臺的硬件電路設(shè)計(jì)以及電流環(huán)的軟件編程。
　　為了得到更高的響應(yīng)速度和輸入輸出的線性度，微動(dòng)臺驅(qū)動(dòng)器選擇線性功率放大電路驅(qū)動(dòng)。該部分的核心是如何進(jìn)行功率放大，本文根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求選擇 OPA548作為功率放大器件，設(shè)計(jì)了一種最大輸出電流為8A并且輸出范圍可調(diào)；低壓線性度好；具有保護(hù)功能的驅(qū)動(dòng)電路。同時(shí)對其性能進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　在完成了硬件電路設(shè)計(jì)后，本文選擇了兩種滿足項(xiàng)目要求的電