一种高动态音圈电机的新型微纳位移自反馈方法技术

本发明专利技术公开了一种高动态音圈电机的新型微纳位移自反馈方法，包括：在音圈电机的驱动信号内注入与驱动信号频域隔离的高频信号，将高频信号与驱动信号进行电感调制形成高频检测信号，依据音圈电机的微位移与电感变化量的函数关系，实时对调制后的高频检测信号进行高频分量提取，并对高频分量进行微位移解调及非线性补偿和修正，获得音圈电机的微位移反馈量。本发明专利技术可在不增加硬件传感器的条件下，在实现高动态音圈电机运动功能的同时，使音圈电机具有高分辨率微位移自反馈功能，从而降低整个音圈电机系统的成本，而且使得结构更加紧凑，可靠性更高。可靠性更高。可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种高动态音圈电机的新型微纳位移自反馈方法


[0001]本专利技术属于音圈电机位移分辨率控制与定位
，具体涉及一种高动态音圈电机的新型微纳位移自反馈方法。

技术介绍

[0002]音圈电机是一种安培力直驱电机，在驱动环节中能够避免出现传动间隙，且具有无限分辨率、无滞后、运动部件惯量小、高频响、体积小、可控性强等优点。音圈电机超精控制与定位技术，广泛应用于光刻机工件台、扫描隧道显微镜、纳米级系统封装、细胞操作、超精密光学器件加工、精密光学快反镜控制等领域。
[0003]在这些精密机电系统中，若实现纳米级位移分辨率控制与定位，则需要满足以下两个基本条件：音圈电机驱动部件要满足实现高频响、纳米级精度位移进给控制量的精度要求；安装纳米级位移传感器来提供实时位置信息或速度信息。由于音圈电机运动部件惯量非常小，对附加的测量传感器负载十分敏感，音圈电机微位移传感器以非接触测量居多。常用的传感器有电涡流传感器、CCD光学传感器、激光干涉器等。这些传感仪器通常体积远大于音圈电机本身，紧凑型系统结构条件下无法实现安装。常常会出现两难困局：安装传感器则结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高动态音圈电机的新型微纳位移自反馈方法，其特征在于，所述方法包括：在音圈电机的驱动信号内注入与所述驱动信号频域隔离的高频信号，将所述高频信号与驱动信号进行电感调制形成高频检测信号，依据音圈电机的微位移与电感变化量的函数关系，实时对调制后的所述高频检测信号进行高频分量提取，并对所述高频分量进行微位移解调及非线性补偿和修正，获得音圈电机的微位移反馈量。2.根据权利要求1所述的一种高动态音圈电机的新型微纳位移自反馈方法，其特征在于：对所述高频信号与驱动信号进行电感调制的过程包括：将所述高频信号和驱动信号进行音频功率放大，将放大后的驱动信号经音圈电机的音圈振动系统输出并与放大后的高频信号进行电感调制，调制为高频检测信号。3.根据权利要求2所述的一种高动态音圈电机的新型微纳位移自反馈方法，其特征在于：对所述高频信号与驱动信号进行电感调制的过程还包括：对所述高频检测信号通过带通滤波器进行滤波，输出滤波后的高频检测信号。4.根据权利要求3所述的一种高动态音圈电机的新型微纳位移自反馈方法，其特征在于：对所述高频分量进行微位移解调的过程包括：对滤波后的高频检测信号进行正交解调得到高频检测信号的瞬时相位，建立音圈瞬时位移与瞬时相位的关联模型。5.根据权利要求4所述的一种高动态音圈电机的新型微纳位移自反馈方法，其特征在于：所述对滤波后的高频检测信号进行正交解调的过程包括：设高频检测信号M(t)的表达式为M(t)＝Asin(ωt+φ(t))，其中，ω为其角频率，为已知量；正交分解信号量U
R
、U
q
分别取参考信号
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙海洋，
申请(专利权)人：江西省纳米技术研究院，
类型：发明
国别省市：