采用反射叠栅信号的超精密定位技术研究

摘要：

在光学理论基础上,对反射型双光栅检测系统进行了研究.建立了以反射叠栅信号及其相应位移为对象的数学模型,并利用Matlab软件对反射叠栅信号其位移特性进行数值计算及分析仿真,经仿真研究发现,反射0次叠栅信号输出光波强度最强、呈现出稳定的规律性.据此,设计实现一种基于反射叠栅信号的超精密定位系统,以反射O次叠栅信号作为定位台的控制信号,在微型计算机闭环作用下,实现微定位工作台高精度位移偏差实时检测以及超高精度自动定位.对于反射定位系统存在的非线性、迟滞性等特点,提出基于模糊径向基函数(RBF)神经网络的智能比例积分微分(PID)控制技术,在二者共同作用下在线实时调整PID控制参数,实现PID控制的智能化,提高智能控制的自适应能力.结果表明,采用反射叠栅信号的智能PID控制系统抗干扰性强、定位效率高,可实现±10 nm的定位精度.

关键词：几何光学、超精密定位、反射叠栅信号、模糊径向基函数神经网络、比例积分微分控制

所属期刊栏目：35

分类号：O435.2(光学)

资助基金：国家高技术研究发展计划（863计划）;江苏省自然科学基金

在线出版日期：2016-01-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：110-117