复合控制模式的长行程纳米定位控制系统

提出一种基于BPNN-PID(Back Propagation Neural Network PID)的纳米定位控制系统。该系统包括驱动平台的超音波马达HR4及其驱动器AB2,共平面二维平台,及作为各轴位移反馈的多自由度传感器MDFS(Multi Degrees of Freedom Sensor)。超音波马达HR4及其驱动器AB2提供三种驱动模式(AC,Gate和DC模式)来适应不同的行程、速度和分辨力要求;AC模式下使用BPNN-PID控制速度,Gate模式下使用简单的比例PID控制步距,DC模式下重新使用BPNN-PID来锁定平台位置以达到准确定位。以SIOS SP-2000激光干涉仪作为位移基准搭建实验系统进行精度校正。实验表明:该系统在全程20 mm的行程内,定位误差在10 nm以内,标准差小于5 nm。