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公开(公告)号：CN112947310A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110116092.X
申请日：2021-01-28
申请人： 清华大学
IPC分类号： G05B19/414
摘要： 一种基于预测模型的旋转伺服电机轨迹预补偿方法及装置，属于旋转电机运动控制技术领域。该方法利用预测模型及扰动观测对旋转电机的闭环轨迹跟踪控制效果进行预测，并据此设计轨迹预补偿的环节，以修正位置误差来实现良好的轨迹跟踪控制性能。所述轨迹预补偿方法包括含有广义扰动观测的线性预测模型、基于预测模型的轨迹预补偿环节两个部分。本发明根据已知模型信息对旋转电机闭环控制系统未来时刻的轨迹跟踪控制状态进行有效预测，利用预测信息确定最优轨迹预补偿量，能够在不改变闭环控制器结构的前提下实现轨迹跟踪性能的提升。
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公开(公告)号：CN112904798A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110116090.0
申请日：2021-01-28
申请人： 清华大学
IPC分类号： G05B19/404
摘要： 一种基于时频分析的二轴运动系统轮廓误差补偿方法及装置，属于多轴联动系统运动控制技术领域。该方法分析二轴系统中的各轴在轨迹跟踪控制过程中的频率特性，确定合适的轨迹补偿量，补偿两轴实际位置输出的幅频特性衰减，并使得两轴具有相同的相频滞后特性，理论上实现轮廓误差为零。所述补偿方法通过对二轴系统中各轴的期望轨迹进行时频分析的方式，确定两条期望轨迹的幅频和相频特性随时间的变化关系，然后再根据各轴的闭环频率特性计算各轴在期望轨迹下的幅频衰减和相频滞后，并据此计算合理的各轴补偿量。将补偿量叠加到原有期望轨迹上，即可在不改变各轴闭环控制器结构的前提下有效减小二轴协同运动中的轮廓误差。
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公开(公告)号：CN109104125A
公开(公告)日：2018-12-28
申请号：CN201810707358.6
申请日：2018-07-02
申请人： 清华大学
摘要： 一种感应式驱动的气浮动量球系统。包括：气浮动量球模块、传感器测量组件、上位机控制器及驱动模块。气浮动量球模块包括定子阵列、球形动子和气浮组件。球形动子由气浮组件支承悬浮，由定子阵列驱动旋转。传感器测量组件包括力/力矩测量组件和转速测量组件。转速测量组件包括测量框架与鼠标传感器，通过测量框架准确测量传感器空间位置，结合鼠标传感器的线速度测量，解算出球形动子的转速，用于反馈控制。上位机控制器根据解算得到的转速信号，通过驱动器对各定子线圈进行电流分配，从而实现对气浮动量球绕任意轴转动控制。
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公开(公告)号：CN104634245B
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201510056214.5
申请日：2015-02-03
申请人： 清华大学 , 北京华卓精科科技有限公司
IPC分类号： G01B11/00
摘要： 一种三维大行程精密工作台测量系统自标定方法，属于精密加工及测量领域。该方法利用三维自标定原理，通过使用带均匀栅格阵列的立方体光学玻璃块做辅助测量装置，将三维工作台按区域分别进行自标定，获取各区域的系统误差；对相应区域做系统误差补偿；对获得的各区域离散点坐标进行线性拟合；按照规划的顺序依次对相领区域的标定坐标系进行坐标系纠偏处理，获得整个区域内统一的标定坐标系，最终完成三维大行程精密工作台测量系统自标定。本发明实现了三维工作台的大行程、高精度自标定，同时实现了利用低精度栅格阵列的立方体玻璃块标定高精度三维工作台的功能，不需要高精度标定工具，标定精度高，适用于标定各种三维精密工作台。
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公开(公告)号：CN103759656B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201410031251.6
申请日：2014-01-23
申请人： 清华大学 , 北京华卓精科科技股份有限公司
IPC分类号： G01B11/02
摘要： 一种二自由度外差光栅干涉仪位移测量系统，包括双频激光器、光栅干涉仪、测量光栅、接收器、信号处理单元；光栅干涉仪包括侧向位移分光棱镜、偏振分光棱镜、参考光栅、折光元件；该测量系统基于光栅衍射、光学多普勒效应和光学拍频原理实现位移测量。双频激光器的激光入射至干涉仪、测量光栅后输出光信号至接收器，后至信号处理单元。当干涉仪与测量光栅做二自由度线性相对运动时，系统可输出二个线性位移。该测量系统采用二次衍射原理实现光学四细分，能够实现亚纳米甚至更高分辨率，且能够同时测量二个线性位移。该测量系统具有对环境不敏感、测量精度高、质量轻等优点，作为光刻机超精密工件台位置测量系统可提升工件台综合性能。
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公开(公告)号：CN105301917A
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201510802597.6
申请日：2015-11-19
申请人： 清华大学
IPC分类号： G03F7/20
摘要： 一种对永磁弹射掩模台往复扫描运动轨迹的规划方法，所述方法根据运动区间内是否存在永磁弹射力划分为非弹射区和弹射区，并分别规划两个区间的运动轨迹。所述非弹射区轨迹规划需算速度、位移的临界条件，并由当前状态与临界条件的关系计算关键时间变量和时间切换点，得到分段的加速度、速度、位移轨迹函数。所述弹射区轨迹规划则使用多项式轨迹结构，以掩模台出入弹射区的状态为约束条件，固定弹射运动时间，求多项式轨迹参数。本发明能在给定约束下，为永磁弹射掩模台的往复扫描运动提供加速度、速度和位移参考轨迹。本发明不仅适用于永磁弹射掩模台，对于执行往复扫描运动的设备具有一定的适用性。
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公开(公告)号：CN103454864B
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201310390450.1
申请日：2013-08-30
申请人： 清华大学 , 北京华卓精科科技股份有限公司
IPC分类号： G03F7/20
摘要： 一种粗精动一体的磁浮掩膜台系统，主要用于光刻机系统中。该系统包括掩膜台、驱动电机和机架；驱动电机为动铁式磁浮平面电机，驱动电机的永磁体阵列和掩膜台连接在一起，组成了该掩膜台系统的动子部分；驱动电机的线圈阵列和机架连接在一起，组成了该掩膜台系统的定子部分；驱动电机可实现该掩膜台系统的六自由度运动，平面光栅尺则作为该掩膜台系统的测量传感器用于掩膜台的位置反馈测量。粗精动一体磁浮掩膜台在减小了掩模台体积的同时既提高了掩模台的速度、加速度和控制带宽，又满足了高运动精度和定位精度的要求，进而提高了光刻机的生产率、套刻精度和分辨率。
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公开(公告)号：CN105045042A
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201510197948.5
申请日：2015-04-23
申请人： 清华大学 , 北京华卓精科科技有限公司
CPC分类号： G01B11/14 , G01B11/002 , G01B11/272 , G01D5/38 , G03F7/70758 , G03F7/70775 , G03F9/7046
摘要： 一种硅片台曝光区域六自由度位移测量方法，应用于硅片台曝光区域的六自由度位移测量。硅片台包含线圈阵列和运动台，运动台磁钢阵列的下方固定平面光栅，将读数头固定在线圈阵列的空隙中，读数头中心线和透镜的中心线重合；读数头的测量光束入射在平面光栅上形成测量区域，测量区域的中心和曝光区域的中心在同一竖直线上；将曝光区域覆盖的那部分运动台近似为刚体，当运动台运动或由于振动发生变形时，由读数头测量得到测量区域的六自由度位移解算得到曝光区域的六自由度位移。实现了硅片台运动过程中任意时刻曝光区域的六自由度位移测量，降低测量复杂性，提高测量精度，尤其在运动台柔性较大时仍能精确测量任意时刻曝光区域的六自由度位移。
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公开(公告)号：CN102607388B
公开(公告)日：2014-09-24
申请号：CN201210038659.7
申请日：2012-02-17
申请人： 清华大学
IPC分类号： G01B7/02
CPC分类号： G01B7/30 , G01D5/2013 , G01M13/00 , G03F7/70758
摘要： 一种平面电机动子位移测量装置及方法，所述方法是在平面电机动子上处于定子磁钢阵列形成的正弦磁场区域沿磁场两个互相垂直的运动方向在一个磁场极距τ内分别均匀布置两组磁通密度传感器，将四组传感器的采样信号分别经过信号处理电路作倍频运算，得到四个细分信号，再检测四个细分信号的过零点，生成两组正交脉冲信号，分别对两组正交脉冲信号的脉冲进行计数，并分别检测两组正交脉冲信号的相位差。本发明根据平面电机自身的磁场信息，将磁场空间周期τ细分，实现大行程高精度平面电机动子的位移测量。本发明可解决由于位移测量大行程高精度要求带来的计算方法复杂或硬件安装不便和测量装置总费用昂贵的问题。
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公开(公告)号：CN102589405B
公开(公告)日：2014-06-04
申请号：CN201210036378.8
申请日：2012-02-17
申请人： 清华大学
IPC分类号： G01B7/02
摘要： 一种电机动子位移测量方法，该方法是在动子上沿动子运动方向布置两个磁感应强度传感器，两个传感器相距磁场极距的四分之一，将两者的采样信号分别通过信号处理电路量化并进行幅值归一化处理后作n次倍频运算，再进行过零点检测，生成1组正交脉冲信号，检测脉冲信号的脉冲数，以及该组正交脉冲信号的相位差。本发明直接根据电机定子磁钢阵列在动子运动方向上的正弦磁场信息，将磁场极距τ细分为实现高精度电机动子位移测量。本发明可解决由于电机动子位移测量高精度要求带来的计算方法复杂硬件安装不便及测量装置费用高的问题。
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