В связи с проблемой снижения точности микропозиционирования в процессе гравировки плоских решёток, вызванной нелинейным гистерезисом пьезоэлектрического приводного механизма, предложен метод комбинированной компенсации ошибки управления на основе кусочно-линейной модели Прандтля-Ишлинского (PI), позволяющий повысить точность и стабильность позиционирования при делении шкалы решётки. Разработана система мониторинга и коррекции ошибок микропозиционирования деления решётки, которая описывает нелинейное поведение с помощью кусочно-линейной модели PI, использует метод наименьших квадратов для идентификации гистерезисных характеристик пьезоэлектрического привода и применяет обратную модель в качестве упреждающего компенсатора в сочетании с системой замкнутой обратной связи для формирования комбинированной стратегии управления и реализации динамической коррекции ошибок. Экспериментальные данные показывают, что по сравнению с отсутствием компенсации с обратной моделью PI, ошибка позиционирования линии гравировки решётки снизилась с ±20 нм до менее ±10 нм. Обеспечивается согласованность проточек, применяется для корректировки ошибок позиционирования деления решётки, что обеспечивает надежную техническую поддержку для изготовления высокоплотных решёток. В дальнейшем исследование будет сосредоточено на интеграции и оптимизации интеллектуальных алгоритмов для дальнейшего повышения точности позиционирования, а также на изучении расширенного применения технологии для гравировки криволинейных решёток и решёток с изменяющимся шагом.

гравировальная машина решёток;микропозиционирующая система;точность позиционирования;P-I модель;пьезоэлектрический привод