Zur Erfüllung der umfassenden Anforderungen an hohe Leistungsdichte und hochpräzise Steuerung für eine mikronano-präzise Positionierungsplattform mit kurzem bis mittlerem Verfahrweg wurde eine auf einem magnetoresistiven Antrieb basierende flexible präzise Positionierungsplattform entworfen und analysiert, und es wurden nichtlineare magnetische Hysterese-Modellierung und Trajektorienverfolgungskontrolle durchgeführt. Zunächst wurden durch Analyse des äquivalenten magnetischen Kreises des magnetoresistiven Antriebs und der Antriebskraftcharakteristiken bei verschiedenen Luftspalten in Verbindung mit dem Steifigkeitsmodell des flexiblen Mechanismus die Plattformentwurfsparameter und die geeignete Luftspaltgröße für den Betrieb der Plattform bestimmt; zweitens wurde ein experimentelles Plattform-System aufgebaut, eine Vorsteuerungs-Kompensationsstrategie mit rationaler Funktion und dem inversen Prandtl-Ishlinskii-Hysteresemodell entwickelt, um die nichtlineare Kompensation des magnetoresistiven Antriebs zu realisieren. Schließlich wurde mittels eines Proportional-Integral-Reglers und eines Kerbfilters eine Rückkopplungsregelung implementiert und Trajektorienverfolgungsexperimente durchgeführt. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass das entwickelte inverse Hysterese-Modell und die Steuerungsmethoden die Steuerungsgenauigkeit der Plattform erheblich verbessern, wobei die quadratischen Mittelwerte der Nachführfehler für zwei Dreieckssignale nach der nichtlinearen Kompensation um 69,2 % bzw. 63,68 % reduziert wurden, was die Machbarkeit und Effektivität der in dieser Arbeit entwickelten magnetoresistiven flexiblen Präzisionspositionierungsplattform für Mikronano-Positionierung bestätigt.

magnetoresistiver Antrieb;flexibler Mechanismus;Hysterese;präzise Positionierungsplattform;Trajektorienverfolgungskontrolle