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该文建立了一套双重驱动的高速高精度系统:宏动采用永磁交流伺服直线电机,微动采用压电陶瓷驱动的平行板机构,利用精密光栅尺做系统的全闭环位移反馈的检测.直线电机省掉了从旋转运动到直线传动的转换环节,可以最大限度地消除由机械传动机构的误差、摩擦以及爬行现象带来的定位误差,并且永磁同步电机结构简单、效率、推力体积比大等优点,在精度、快速性、耐久等方面具有明显优势.由于压电陶瓷具有体积小、分辨率高、频响高、输出力大、换能效率高、低功耗、不发热等优点,在具有纳米级定位的微动机器人系统中作为微位移器件被广泛应用.微动机构的支承或导轨副为满足无机械摩擦、无间隙、具有较高的位移分辨率的要求,大都采用基于弹性变形原理的弹性位移传递机构来保证定位精度和重复精度.纳米级的定位系统的传动副中的柔性铰链是一种结构紧凑、体积小、无机械摩擦、无间隙的传动导向机构,具有高精度和高稳定性的特点.精密光栅尺具有机构结构、光路、电路和数据处理方面都比较简单、体积小、成本低、易于集成.光栅式微位移传感器具有量程宽、分辨率高、抗干扰能力强等优点,是一种比较理想的微位移传感器.分析了宏动、微动系统的数学模型,建立了宏/微结合的动力学模型.对微动机构利用有限元进行了ANSYS分析设计,求得固有频率、应力、应变.在控制方面直线电机采用了增量式PID、单神经元自适应PID控制方法;微动机构采用了增量式PID、模糊推理自校正PID、单神经元自适应PID控制方法;宏/微结合时采用了滑模变结构控制方法进行了控制.单神经元作为构成神经网络的基本单元,具有自学习和自适应能力,而且结构简单而易于计算.最后进行了系统的实验研究,通过对大量实验结果的对比分析,验证了双重驱动的有效性,实现了大行程、高速、高精度、高分辨率等性能.