a2
01a2
Τ
(8)
FVCMtFVCM1tFVCM2tFVCM3tFVCM4t
(9)
uftFfxtFfytTfθt
Τ
(10)
在(8)(10)中,a是音圈电机VCM1的中心到VCM3的中心(或者是VCM2的中心到VCM4的中心)的距离,b是VCM1的中心到VCM4的中心(或者是VCM2的中心到
VCM3的中心)的距离。FVCMit,i1K4分别是VCMi,i1K4的力。Ffxt和
Ffyt分别是微动台X轴和Y轴的控制力,Tfθt是微动台的控制力矩。
图3微动台的结构如果给VCM1、VCM2的线圈通电,则微动台沿X轴方向运动。同样,VCM3、给VCM4的线圈通电,微动台沿Y轴方向运动。此外,如果给每个线圈合适的电流,则微动台在θ方向运动。每个音圈电机产生220Ν的力,每个微动台重365kg。微动台的位置传感器是分
f辨率为031
m的激光干涉仪。激光干涉仪通过把激光束投影到连接在微动台顶部的L形平
2°面镜上来测量微动台xyθ的运动。微动台的工作区是5×5mm,方向角范围是005。
微动台的运动推导如下。向量pft由下式给出:
pftxft
yftθft
Τ
(11)
其中,xft和yft分别是微动台Xf和Yf的位置,θft是微动台的方向角。向量
pVCMt由下式得到:
pVCMtxVCMtyVCMtθVCMt
Τ
(12)
其中,xVCMt和yVCMt分别是音圈电机X轴和Y轴的位移,θVCMt是音圈电机的方向角,等于θft。在式12中,xVCMt、yVCMt和θVCMt用激光干涉仪测量。和式(2)θct相比,(12)中式中的方向角θVCMt很小,为了确定式(11)中的xft和yft,应该考虑θVCMt,通过冗长的计算可以得到下面的公式:
xftxVCMtγcosθVCMtγcosθVCMtyVCMtγcosθVCMtγsi
θVCMt
(13)
xftxVCMtγcosθVCMtγcosθVCMtyVCMtγcosθVCMtγsi
θVCMt
(14)其中,γ是微动台的中心到连接在微动台顶部的L形平面镜的距离。因此,微动台的位置可以由(13)和(14)精确确定。需要注意的是,在图4所示中,音圈电机由磁铁、磁轭和线圈组成,音圈电机的磁铁和磁轭固定在微动台上。另一方面,音圈电机的线圈固定在粗动台上。此外,磁铁插入到磁轭中,且不与线圈接触。因此,粗动台和微动台是非机械地连接的,能够独立地控制。磁通量的流r