超精密宏動與微動驅(qū)動器設(shè)計.pdf

1、IC制造業(yè)的高速發(fā)展以及它在國家發(fā)展中的重要性要求我們努力發(fā)展大行程、高速度和高精度的定位技術(shù)。隨著傳統(tǒng)驅(qū)動方式再也無法滿足我們的要求，宏微結(jié)合的概念也就應(yīng)運而生，應(yīng)用宏動驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)快速大行程的運動，運用微動驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)高精度的運動，很好的解決了運動速度與定位精度之間的矛盾。
　　目前市場上的電機驅(qū)動器多是單軸驅(qū)動，并且其結(jié)構(gòu)和固件程序都是不可知，不可變的，不利于宏微同步運動和驅(qū)動技術(shù)的進一步發(fā)展，也不適用于課題所依托的項目。因

2、此本文研究了宏微兩級運動模式，并分別為其設(shè)計了驅(qū)動器，在滿足項目指標(biāo)的前提下，增強了驅(qū)動器的可擴展性。
　　宏動臺采用SVPWM調(diào)制方式，提高了電源的利用率。本文在對直線電機建立了矢量控制模型后討論了SVPWM的調(diào)制原理；分析了由此產(chǎn)生的死區(qū)效應(yīng)及補償方法；針對電流反饋量含有豐富的紋波干擾并且模擬濾波器無法實現(xiàn)銳截止這一情況引入了電流過采樣技術(shù)，通過提高采樣頻率，將高頻干擾信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進行數(shù)字濾波的方法來提高反饋電流采集的精

3、度。最后在此基礎(chǔ)上進行了芯片選型，完成了宏動臺的硬件電路設(shè)計以及電流環(huán)的軟件編程。
　　為了得到更高的響應(yīng)速度和輸入輸出的線性度，微動臺驅(qū)動器選擇線性功率放大電路驅(qū)動。該部分的核心是如何進行功率放大，本文根據(jù)項目設(shè)計要求選擇 OPA548作為功率放大器件，設(shè)計了一種最大輸出電流為8A并且輸出范圍可調(diào)；低壓線性度好；具有保護功能的驅(qū)動電路。同時對其性能進行了仿真驗證。
　　在完成了硬件電路設(shè)計后，本文選擇了兩種滿足項目要求的電