高精密工作台伺服驱动环节的设计与研究

４．１．１ ＤＳＰ开环实验

在ＤＳＰ数字控制器开环情况下加一个输入电压，测试所加电压和工作台速度的关系，工作台速度由采集的直线位置光栅信号经过ＶＣ＋＋程序处理得到。所得数据列于表３中。

表3 输入电压与工作台速度关系表

电压/V 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 

速度/μms-1 0 0～5 5～10 10～15 15～20 

由表中数据可见，ＤＳＰ开环的速度稳定性差，死区电压为１．１Ｖ，系统灵敏度有待提高。

４．１．２ ＤＳＰ闭环实验

ＤＳＰ数字控制器闭环时，指定工作台以２０μｍ／ｓ的低速运动。图９中，（ａ）为速度响应曲线，（ｂ）为位移响应曲线，（ｃ）为位移响应曲线局部放大图。

由图９（ａ）和图９（ｃ）可以看出系统有近４０ｍｓ的延迟时间，其中２０ｍｓ为死区时间（系统无响应）。系统产生延迟主要有下面两个原因：机械传动系统存在齿隙、回程等误差；电机机械响应存在延迟。

由图９可以得到不加模拟驱动环节时系统阶跃输入的时域响应指标如下：

延迟时间：４０ｍｓ 上升时间：６０ｍｓ

峰值时间：１００ｍｓ 超调量：２５％

稳态误差：１５％

可见，在不加模拟驱动环节、直接用ＤＳＰ闭环控制时，精密工作台的低速响应已经达到了一定的快速性和稳定性。但是用于母盘刻录时，工作台的稳定性则需进一步提高。

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