영구자석식 반자기 부상 미세 평면 모터의 연속 운동 제한 및 구동 구조 복잡성 문제에 대응하여, 본 논문에서는 영구자석 배열을 위한 단면 구동 3자유도 미세 평면 모터의 통합 설계를 제안하여 구조 단순화 및 다자유도 디커플링 제어를 실현하였다. 시스템은 초박형 인쇄회로기판의 뱀형 코일을 채용하고, 4개의 독립 전류를 통해 조절 가능한 자기장을 구성한다; 자기장 해석 및 등가 자기 쌍극자 모델을 기반으로 전류와 전자기력의 수학적 관계를 구축하였으며, 3자유도 개방 루프 디커플링 제어 방법을 형성하였다. 실험 결과, 해당 액추에이터는 안정적인 3자유도 운동을 실현할 수 있으며: 4개의 구동 전류 위상을 조절하여 XY 평면 내에서 7 mm×7 mm의 넓은 범위 운동을 달성하고, 행정 내에서 우수한 선형성을 유지하였다; 위치 정밀도는 ±8.232 μm, 반복 위치 정밀도는 ±5.690 μm이다. 구동 전류 진폭을 조절하여 Z축 해상도 0.95 μm 및 약 23 μm의 Z축 변위 조정 범위를 얻었다. 기존 능동 자기 부상 플랫폼과 비교하여, 해당 구조의 크기가 한 단계 이상 축소되었으며 전류 요구량과 제조 비용이 크게 감소하여 고정밀 미세 위치 제어 응용에 우수한 잠재력을 보여준다.

반자기 부상 기술; 미세 평면 모터; 초박형 인쇄회로기판; 고조파 분석; 개방 루프 제어