納米位移臺(tái)重復(fù)定位誤差大，是很多實(shí)驗(yàn)和高精密測(cè)量中常見的問題。造成誤差的原因通常涉及機(jī)械、控制和環(huán)境等多個(gè)方面，對(duì)應(yīng)的解決方法也不同。下面整理了系統(tǒng)的排查和優(yōu)化思路：
檢查并降低機(jī)械因素
重復(fù)定位誤差往往和 機(jī)械結(jié)構(gòu)缺陷 密切相關(guān)。
壓電堆/驅(qū)動(dòng)器不一致：不同致動(dòng)器增益、行程或預(yù)壓不一致，會(huì)導(dǎo)致每次運(yùn)動(dòng)末端位置不同。建議校準(zhǔn)各致動(dòng)器輸出或進(jìn)行增益匹配。
柔性鉸鏈和導(dǎo)軌間隙：鉸鏈加工誤差、臺(tái)面預(yù)緊不均或?qū)к壦蓜?dòng)，會(huì)產(chǎn)生微小擺動(dòng)。必要時(shí)調(diào)整裝配，保持臺(tái)面剛性。
摩擦和回差：高摩擦或松動(dòng)導(dǎo)致單方向運(yùn)動(dòng)后回退時(shí)位置不一致。可通過潤(rùn)滑、材料優(yōu)化或閉環(huán)控制減小。
優(yōu)化控制系統(tǒng)
閉環(huán)反饋控制：確保使用高精度位置傳感器，開啟閉環(huán)控制，減少開環(huán)驅(qū)動(dòng)的隨機(jī)誤差。
PID 參數(shù)調(diào)整：過高或過低的 PID 增益都可能導(dǎo)致重復(fù)性差，需要調(diào)節(jié)增益、積分和微分參數(shù)以優(yōu)化穩(wěn)定性。
掃描速度與加速度：速度太快或加速度太大，會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)偏差。減速或平滑加減速曲線可改善重復(fù)性。
環(huán)境因素控制
溫度漂移：臺(tái)體自熱或環(huán)境溫度變化會(huì)引起位置漂移?？梢约友b恒溫環(huán)境或控制運(yùn)行時(shí)間間隔，讓臺(tái)體熱平衡后再重復(fù)定位。
振動(dòng)和空氣擾動(dòng)：外部震動(dòng)或氣流也會(huì)影響微米/納米級(jí)重復(fù)定位。建議使用防振臺(tái)和封閉環(huán)境。
數(shù)據(jù)校正與補(bǔ)償
對(duì)于已知的系統(tǒng)非線性或耦合，可以通過 運(yùn)動(dòng)誤差補(bǔ)償表 或軟件標(biāo)定方法減小重復(fù)誤差。
高精密應(yīng)用可采用 位置閉環(huán)+軟件矯正，即在每次定位后微調(diào)至目標(biāo)位置。