平面グレーティング刻線機の刻線プロセスにおいて、圧電セラミック駆動器のヒステリシス非線形特性によって引き起こされる微小位置決め精度の低下問題に対し、区分型Prandtl-Ishlinskii（PI）モデルに基づく複合制御誤差補償方法を提案し、グレーティング刻線の分度位置決め精度と安定性を向上させた。グレーティング分度微小位置誤差監視および校正システムを設計し、区分型PIモデルにより非線形挙動を記述し、最小二乗法を用いて圧電セラミック駆動器のヒステリシス特性を同定し、逆モデルをフィードフォワード補償として利用し、閉ループフィードバック制御と組み合わせて複合制御戦略を形成し、動的誤差補正を実現した。実験データは、PI逆モデルフィードフォワード補償なしと比較して、グレーティングの刻線位置誤差が±20 nmから±10 nm以内に低減されたことを示している。刻み溝の一貫性を保証し、グレーティング刻線分度位置誤差補正に適用され、高密度グレーティングの製造に信頼できる技術的支援を提供した。今後の研究は、位置決め精度のさらなる向上のために知能的アルゴリズムの融合最適化に重点を置き、曲面グレーティングおよび変化グレーティング間隔刻線への拡張応用を探求する予定である。

グレーティング刻線機;微小位置決めシステム;位置決め精度;P-Iモデル;圧電