納米工作臺控制系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展,航天技術、微電子工程、計量科學與技術、光學與光電子工程、精密工程、生物工程、納米科學與技術等領域迫切需要納米定位技術.納米定位技術已成為前沿科學、工程技術領域的關鍵技術之一.納米定位技術是一個跨學科的科學,它涉及到光學、機械、電子、物理學、自動化、計算機等許多領域的知識,它是一個國家科研實力的體現(xiàn).本文主要對納米定位技術進行了初步探索性研究,全文共分六章.文中首先介紹了納米定位技術的國內外研究現(xiàn)狀,并給出了本課題的來

2、源和所要達到的技術指標.其次,詳細介紹了納米工作臺的組成,在此基礎上提出了主從傳動的概念,并以此作為本文的主線,引出了本人的設計思路:納米工作的的運動由主從兩級運動組成,主運動是指由宏動工作臺所構成的大行程的運動,從運動是指由PZT(壓電陶瓷)構成的補償運動.針對從傳動,分析了PZT的特性和原理及進行了系統(tǒng)誤差分析,在此基礎上介紹納米級定位關鍵測量部件的選擇,之后,在第三章中利用系統(tǒng)辨識和自校正控制算法設計了可在線辨識的自校正控制器,來

3、克服系統(tǒng)干擾及誤差對PZT的影響,Matlab仿真的結果表明該控制能有效的抑制各種干擾對定位精度的影響,具有一定的可用性.針對主運動,文中介紹了光柵傳感器檢測電路和PCI總線接口邏輯的設計,給出了電路圖并編制了PCI總線驅動程序,詳細內容可見第四、第五章.光柵是用來檢測μm級位移的測量工具,它用來與宏動工作臺組成閉環(huán)控制,以使宏動工作臺能自動、準確的定位到規(guī)定精度范圍內,與PZT工作臺配合以實現(xiàn)大量程納米級定位.最后,文中介紹了怎樣利用