В связи с проблемой снижения точности микропозиционирования плоского решетчатого гравера из-за гистерезисных нелинейных характеристик пьезокерамического привода в процессе гравировки, предложен составной метод компенсации ошибок управления на основе сегментной модели Прандтля-Ишлинского (PI) для повышения точности и стабильности позиционирования делений решетки. Разработана система мониторинга и коррекции микропозиционных ошибок делений решетки, путем построения сегментной PI-модели для описания нелинейного поведения, идентификации гистерезисных характеристик пьезокерамического привода методом наименьших квадратов, использования обратной модели в качестве компенсационного элемента с прямой связью, и комбинирования с замкнутым обратным управлением для формирования составной стратегии управления с целью динамической коррекции ошибок. Экспериментальные данные показывают, что по сравнению с отсутствием компенсации обратной модели PI в прямой связи, ошибка позиционирования гравировальных линий решетки снизилась с ±20 нм до менее ±10 нм. Обеспечивается согласованность гравировальных бороздок, подходит для коррекции ошибок позиционирования делений решетки и предоставляет надежную техническую поддержку для изготовления высокоплотных решеток. В будущем исследования будут сосредоточены на интеграции интеллектуальных алгоритмов для дальнейшего повышения точности позиционирования, а также на изучении расширенных применений технологии для изогнутых решеток и гравировки с переменным шагом.

гравер решетки;система микропозиционирования;точность позиционирования;модель P-I;пьезоэлектрический