納米工作臺控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,航天技術(shù)、微電子工程、計量科學(xué)與技術(shù)、光學(xué)與光電子工程、精密工程、生物工程、納米科學(xué)與技術(shù)等領(lǐng)域迫切需要納米定位技術(shù).納米定位技術(shù)已成為前沿科學(xué)、工程技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一.納米定位技術(shù)是一個跨學(xué)科的科學(xué),它涉及到光學(xué)、機(jī)械、電子、物理學(xué)、自動化、計算機(jī)等許多領(lǐng)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(shù)進(jìn)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(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并給出了本課題的來

2、源和所要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo).其次,詳細(xì)介紹了納米工作臺的組成,在此基礎(chǔ)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(shè)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(gòu)成的大行程的運動,從運動是指由PZT(壓電陶瓷)構(gòu)成的補償運動.針對從傳動,分析了PZT的特性和原理及進(jìn)行了系統(tǒng)誤差分析,在此基礎(chǔ)上介紹納米級定位關(guān)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(shè)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(jié)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(shè)計,給出了電路圖并編制了PCI總線驅(qū)動程序,詳細(xì)內(nèi)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(zhǔn)確的定位到規(guī)定精度范圍內(nèi),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