常应力电磁柔顺纳米定位平台

纳米级分辨率

面向精密定位应用,采用常应力电磁驱动与柔顺机构结合,通过电磁-机械耦合模型精确预测行程与动态特性。

Wang, Xiangyuan · Meng, Yixuan · Huang, Weiwei · Li, Linlin · Zhu Z. · 朱利民

Mechanical Systems and Signal Processing 2023

参数信息

工作行程
132.2 μm
固有频率
683.8 Hz
控制带宽
145 %
跟踪误差(RMS)
0.45 %

技术优势

行程与频率可精确预测

建立电磁-机械耦合模型,在静态模型中直接建立了输入电流与输出位移的关系,并在动态模型中考虑了磁场产生的势能,从而能够准确预测工作行程和固有频率。

控制带宽超过开环固有频率

设计的 feedforward–feedback 控制器实现了 −3 dB 控制带宽达到开环固有频率的145%,显著提升了动态响应能力。

纳米级分辨率与低跟踪误差

平台实现纳米级运动分辨率,对 ±50 μm 幅值、10 Hz 三角波跟踪的 RMS 误差仅为 0.45%,适用于精密运动任务。

应用场景