基于压电陶瓷控制的微定位系统放大结构研究

发布时间：2020-04-12 09:10

【摘要】：21世纪以来,微定位系统在超精密机械、精密仪器制造、生物医疗器械及半导体制备等领域具有越来越重要的地位。压电陶瓷作为微定位系统的位移输入器件,分析研究其位移输出控制方法对高精度控制具有重要的实际意义。微定位系统分为促动结构的压电陶瓷器件与位移放大机构组成,在不同领域的不同应用条件下,设计研发合适的压电陶瓷控制电源与机械放大结构,对于微定位系统的高精度定位实现,具有重要价值。本文基于光刻机微位移平台定位控制,对压电陶瓷放大机构与驱动电源作如下研究:第一,分析位移放大结构的基本原理,并设计了一款由电压控制电变液,以其物理特性改变实现位移放大机构双方向输出。通过理论计算与软件仿真,得到该放大结构具有良好的可行性。通过此新式输出位移放大结构,可实现控制位移方向并简化控制方案的目的。第二,由项目需求,分析压电陶瓷的驱动电源的参数并对可行性进行验证,设计了以PA92位核心的线性放大电路。采用双极性结构放大以补偿失调电压,以隔离电阻对输出信号进行线性优化,并采用电容超前补偿方式驱动大容性负载。仿真结果验证了设计方案的可行性。第三,对压电陶瓷驱动电源的输出特性进行验证,分别对驱动电源的阶跃响应,输出信号线性度及动态响应做分析。结果表明,在负载电容为0~0.6μF时,输出电压在0~100V量程区间具有良好的动态效应,且输出电压精度达0.58mV,驱动电源具有良好的稳定性。综上所述,本文基于压电陶瓷驱动为核心,对位移放大结构与驱动控制电路作分析。结果表明,位移放大结构能够实现双位移放大输出,且驱动电源在0~100V内,驱动电路输出精度可达0.5mV的控制精度。
【图文】：

基于压电陶瓷控制的微定位系统放大结构研究系统作为光刻机微动台的位移输入装置。微定位影响到光刻机的在线标定与误差分析。因此，对意义。§1.2 微动平台的研究现状微定位系统中的重要组成部分[5]，在高精密机械械制造等领域具有重要的作用，在微动台的研究应用指标，设计了一系列的微动平台。 以柔性铰链放大原理，设计了一款应用于光学显作为位移驱动器件，在 η 的行程范围可达图如图 所示。

re 以柔性铰链放大原理，设计了一款应用于光学显微器作为位移驱动器件，，在 η 的行程范围可达到构图如图 所示。图 1-1 微定位平台结构[6] ě 以杠杆放大原理，设计了一款高精度位移平台动台的结构如图 所示。
【学位授予单位】：桂林电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM282

【参考文献】

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1 鲁琳琳;贾豫东;张晓青;;压电陶瓷驱动电路RC网络补偿技术研究[J];电子技术应用;2015年10期

2 王学亮;李佩s

本文编号：2624540