Для удовлетворения комплексных требований платформы микронано точного позиционирования с коротким и средним ходом по высокой плотности силы и высокой точности управления был разработан и проанализирован гибкий прецизионный позиционирующий стол на базе магниторезистивного привода, а также проведено нелинейное моделирование магнитного гистерезиса и управление трассировкой траекторий. Во-первых, путем анализа эквивалентной магнитной цепи магниторезистивного привода и характеристик приводящей силы при различных магнитных зазорах, в сочетании с моделью жесткости гибкого механизма, были определены параметры конструкции платформы и подходящий размер магнитного зазора для работы платформы; во-вторых, была построена экспериментальная платформа, разработана стратегия предварительной компенсации, включающая рациональную функцию и обратную модель гистерезиса Прандтля-Ишлинского, для реализации нелинейной компенсации магниторезистивного привода. В конце с помощью пропорционально-интегрального управления и режекторного фильтра была сформирована обратная управляющая схема, проведены эксперименты по управлению слежением за траекторией. Результаты экспериментов показали, что построенная модель обратного гистерезиса и методы управления значительно повышают точность управления платформой, среднеквадратичные ошибки слежения за двумя треугольными сигналами после нелинейной компенсации снизились на 69,2% и 63,68% соответственно, что подтверждает осуществимость и эффективность разработанной платформы магниторезистивного гибкого прецизионного позиционирования для микронано позиционирования.
关键词
магниторезистивный привод;гибкий механизм;гистерезис;прецизионная позиционирующая платформа;управление слежением за траекторией