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随着纳米技术的迅速发展,现代超精密测量及加工装备定位精度水平正由微米量级向纳米量级过渡。本课题提出的基于相位跟踪锁定的双频激光干涉仪技术超精密定位新方法,较传统定位省却了相位差转换为位移的环节,减少了误差项,提高了系统的频率响应。二维超精密微动平台作为此定位系统的位移执行单元,其精度及稳定性能将直接影响超精密定位系统的定位精度和效率。本文在设计并研制具有纳米分辨力二维超精密定位平台的基础上,设计了高精度、高频响、低纹波的双极性输出压电陶瓷驱动电源,作为定位平台的驱动装置,本文的主要研究工作如下:首先,根据超精密定位系统技术要求,结合柔性铰链因无机械摩擦、无间隙、运动灵敏度高及加工简单等优点,设计压电陶瓷驱动的柔性铰链支承二维微动平台。通过分析单柔性铰链模型参数和复合平行四连杆机构的刚度、最大应力、固有频率等特性,设计二维平台并运用ANSYS建立平台实体模型仿真分析其静、动态特性。其次,根据所选压电陶瓷驱动器特性,结合定位系统要求,设计输出电压范围为-300V~+300V的电源,并采用在误差放大电路环节加入RC滞后补偿的方法,消除电路自激振荡带来的不稳定性,并提高电源频响特性。最后,本文对影响定位平台精度的各项误差来源进行分析,并对系统各主要组成单元进行实验及数据分析,在此基础上,集成定位系统实验装置,进行定位精度及稳定性实验,验证了平台的主要技术指标。实验表明:研制的二维超精密运动平台在52μm行程内具有8nm的分辨率,集成的定位系统定位精度优于25nm。