【摘要】：宏动系统由常规的“伺服电机+滚珠丝杠副”结构组成。宏微复合微纳运动系统对促进IC制造技术、精密光学工程、生物工程和精密机械工程的发展具有重大而深远的意义。
图6-1所示给出了一种单自由度宏微复合大行程高精度微纳运动系统结构示意图，需要注意的是，实际使用时整个系统都要安装在隔振平台上。该系统主要由宏动系统和微动系统组成。宏动系统由常规的“伺服电机+滚珠丝杠副”结构组成。电机通过滚珠丝杠副传动带动宏动工作台完成大行程位移，完成宏动工作台的大行程范围内的微米级粗定位。宏动工作台位移由光栅尺进行测量反馈，实现位置测量全闭环控制。微动系统一般由微动致动器驱动微动工作台，通过控制器比较宏驱动部分的位移输出与预设的理论值之间的误差，将该误差分配给微动系统以补偿宏动部分的位移，完成工作台的精确定位。高精度电容传感器用作微动平台的定位误差检测反馈装置，实现微纳级定位的局部闭环控制。微动部分的精度决定了整个系统的运动精度，从而在保证大范围运动行程的前提下减小了整个系统的位移误差。
图6-1 宏微复合大行程高精度微纳运动系统结构示意图(www.xing528.com)
一般而言，由于宏动系统和微动系统的驱动机理不同，其位移分辨率差距较大，因此通常利用各自的控制算法采用宏微协同控制器分别完成各自的运动控制，实现宏动工作台的粗定位和微动工作台的精定位。
综上所述，宏微双驱动系统既能够满足大行程的要求，也能够实现高精度的定位和跟踪功能。宏微复合微纳运动系统对促进IC制造技术、精密光学工程、生物工程和精密机械工程的发展具有重大而深远的意义。
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