納米級位移測量技術應用常用解決方案

多軸聯動數控系統 的精度主要從單個伺服 軸的運動控制精度和聯 動軸耦合輪廓精度 2 方 面來評價。目前，在可以實現亞微米級加工的高ji多軸聯動超精密數控機床研制方面，我國尚未取得突破性進展。對于單個伺服軸的運動 控制，當要求的運動精度達到納米級 時，傳統的超精密機床傳動方式在 低速、微動狀態下表現出強非線性特 性，常規的運動控制策略已經很難保 證伺服系統實現理想的納米級隨動 精度。

此外，多軸聯動系統的輪廓誤差 由各伺服軸的運動誤差耦合得到， 耦 合誤差的建模及各軸相應的補償控制量的計算都需要大量的齊次坐標 變換運算，這為實際的多軸聯動耦合 控制器的設計帶來了很大的不便。IBM在納米級DLD（確定性側向位移：nanoscaledeterministiclateraldisplacement）領域取得了突破性的進展，DLD是一種從液體樣本中將病毒和其他健康威脅從DNA中區別出來的方法。 智能控制理論與方法將可能為此問 題提供理想的解決方法。此外，要實 現多軸聯動納米級輪廓控制精度， 還 有一個不可忽視的問題，即聯動軸的 同步問題。同步精度的高低直接影 響到系統的輪廓跟蹤精度。嚴格意 義上的多軸伺服系統同步涉及到復 雜的數控和伺服系統接口規范的制 定。目前，在可以實現亞微米級加工 的高ji多軸聯動超精密數控機床研 制方面，我國尚未取得突破性進展。 至于可實現大型復雜曲面，特別是自 由曲面的納米級超精密加工的五軸 聯動機床，至今仍是一個世界上尚未 解決的難題。