摘要

重复定位精度是衡量运动系统精确性和稳定性的关键指标。以广泛应用于精密/超精密工程领域的精密线性平台为对象,针对微行程尺度下重复定位精度信息表征不清晰,误差补偿不精确等问题开展研究。首先,分析精密线性平台机械结构,辨识误差源并获取敏感误差项;其次,求解丝杠螺母副等效刚度、丝杠螺母副等效摩擦、直线导轨等效摩擦等物理信息,分析微行程(<0.1 mm)下精密线性平台微动特性,建立微行程尺度下动力学微分方程;最后,综合建立精密线性平台重复定位精度的误差模型,基于统计学规律计算其重复定位精度分布特性。通过不同行程(10 mm, 0.1 mm, 0.01 mm)测量试验可知,各带宽区间与理论值基本相等,表明重复定位精度数值与行程无直接关系,且位移-时间、速度-时间曲线均和仿真曲线趋势相同,证明了模型的精确性。调整材料属性后,新平台重复定位精度与误差模型预测值基本接近,同时结果优于原平台,证明了所提出精密线性平台微行程重复定位精度表征与补偿方法的可行性。该方法对于提升精密线性平台微行程重复定位精度具有重要意义。