向磁轭力的方向磁铁
图6音圈电机的结构
f3混合工作台运动控制方法31混合工作台控制系统的概述这部分提出一种混合工作台xyθ运动的精密运动控制方法。混合工作台的运动控制性能主要取决于微动台的运动控制性能，因为微动台完成运动对象的最后调节。因此，本节的重点集中在微动台的精密运动控制。混合工作台控制系统的框图如图5所示，粗动台和微动台在共同的参考命令下独立控制。前馈扰动观测器
θf
微动台控制器

ψf
ψf
fb
ff
最佳力发生器
FVCM
音圈电机驱动器
音圈电机
反馈扰动观测器
命令xrefyrefθref
xfyfθf
精密定位
xVCMyVCMθVCM
激光干涉仪
θc
粗动台逆运动
θLM
粗动台控制器
FLM
直线电机驱动器直线电机
xcycθ
c
粗动台逆运动
x
LM
3
y
LM
1
y
LM
2
线性刻度
图5混合工作台控制系统的结构框图混合工作台的参考命令由下式得到：
preftxreft
yreftθreft
Τ
（15）
其中，xreft、yreft和θreft分别是混合工作台的X轴位移参考命令、Y轴位移参考命令和方向角参考命令。32粗动台控制系统定义粗动台的误差向量ect为：
ectpreftpct
（16）
其中，preft和pct是在式（15）和（2）中定义的，接下来阐述的是粗动台控制系统的各个部分。首先，粗动台控制器由一个位置控制回路、一个速度控制回路和一
f个抗积分饱和补偿器组成。具体来说，如图6所示，位置控制回路有一个比例控制器，速度控制回路有一个比例和积分控制器。此外，为了消除积分控制器引起的饱和问题，
k速度控制回路要和一个基于14的抗积分饱和补偿器结合起来。在图6中，ii1K4
是正的标量，s是拉普拉斯算子。为控制粗动台xyθ的运动，粗动台控制器产生三个控制输入FLM1t、FLM2t和FLM3t。其中，FLM1t、FLM2t和FLM3t分别是三个直线电机LM1、LM2和LM3的控制力。其次，粗动台运动意味着通过（4）把（3）中的pLMt转化成（2）中的pct。最后，粗动台逆运动表示了把（16）中的ect转化成由下式得到的误差向量eLMt。
eLMtHc1tectHc1tpreftpctHc1tpreftpLMt
其中，Hct由（5）定义，其逆矩阵是：
（17）
100Hc1t01L1xLM3t01L2xLM3t
（18）
比例控制器误差数据
比例积分控制器
饱和功能电机转矩
反馈数据
抗积分饱和控制器图r