基于Robust控制的納米級熱驅動部件系統(tǒng)研究.pdf

1、為了在較大的進給力下實現納米級進給，根據國內外納米級進給機構的現狀及國外工業(yè)發(fā)達國家該技術發(fā)展趨勢，本文提出一種基于熱變形的納米級進給控制方案，建立了基于金屬變形體熱變形的納米級進給部件的數學模型，并提出了確定模型參數的方法——分段指數擬合方法。同時，本文將魯棒控制應用于該納米級熱驅動部件系統(tǒng)，通過實驗分析考慮系統(tǒng)中存在的參數不確定性、時滯和外部擾動，并且對應于系統(tǒng)中存在干擾抑制問題以及同時存在干擾抑制問題和時滯現象的情況，通過大量實驗

2、數據建立起相應的數學模型，并提出了兩種基于Riccati方程的方案來求解該系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制律。最后，仿真驗證將魯棒控制應用于該系統(tǒng)的有效性和可行性。具體包括： 第一章，在綜合論述超精密加工發(fā)展及其關鍵技術和Robust控制理論發(fā)展及其應用的基礎上，提出本文的研究內容，并對論文的各章節(jié)進行安排。 第二章，介紹了超精密加工微位移機構，以及熱變形驅動方案的理論基礎和Robust控制方案，并介紹了整個系統(tǒng)的硬件電路設計。

3、 第三章，簡化了熱傳導偏微分方程，建立起驅動部件的數學模型，接著分析考慮被控對象中存在的時滯、參數不確定性和外部擾動，并通過大量實驗結果，采用分段指數擬合方法確定模型的參數變化范圍，并對系統(tǒng)的滯后進行研究。然后，結合Robust控制理論，分別建立起當熱驅動部件系統(tǒng)存在干擾抑制問題以及同時存在干擾抑制問題和時滯現象時的一般數學模型，并根據提出的求解方案分別求出了以上兩種情況下基于Riccati方程的狀態(tài)反饋控制律。 第四章，根據