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在现代半导体微细精密加工及精密测量等设备中,工作台通常采用主从式结构,实现长短行程与粗微复合运动,其长行程运动由直线电机实现,而短行程则由精密平面电机实现。精密平面电机是一种在平面上移动的直接驱动电机,具有高频响、高精度特点,其优势在于实现精密而高速的往复运动,主要应用于平面精密定位加工装置中的微动平台,因而对驱动器性能提出严格要求。目前,开发研制高频响、高精度的平面电机驱动器已经成为精密加工设备的研究方向之一。
课题针对微动平台精密平面电机电流驱动特点及其对功率驱动器高线性度要求,对比功率放大数字与模拟两种实现方式的特点,采用线性模拟功率放大方式,应用大电流功率运算放大器OPA541作为功率输出器件,设计功率驱动电路,并通过电流负反馈及PI校正电路实现电流稳定输出。论文分析系统模型,建立系统传递函数,从理论上对电路设计的可行性与合理性进行分析与仿真,并通过试验板制作及平台搭建,设计驱动器直流线性度、频率响应、交流线性度等试验,对实验结果进行分析,验证设计预期。最后,对研究工作提出总结与展望。