微纳制造中精密定位平台控制技术研究

摘  要

随着微纳制造技术的快速发展,精密定位平台作为关键执行机构,其控制精度直接影响制造质量。本研究针对微纳制造领域对亚微米级定位精度的迫切需求,提出了一种基于改进型滑模控制的精密定位平台控制方法。通过建立精密定位平台的动力学模型,分析了系统非线性特性和外部扰动的影响机理;在此基础上,设计了一种新型自适应滑模控制器,采用模糊逻辑算法实时调整控制参数,有效解决了传统滑模控制中存在的抖振问题。实验结果表明,所提出的控制方法在1mm行程内可实现±10nm的定位精度,较传统PID控制精度提升约60%,响应速度提高35%。研究创新性地将模糊自适应机制引入滑模控制框架,显著提升了系统的动态性能和抗干扰能力。该成果为微纳制造装备的高精度运动控制提供了新的技术方案,具有重要的理论价值和工程应用前景。

关键词:精密定位平台;滑模控制;微纳制造;自适应控制


目  录

摘  要 I

目  录 II

第1章  绪  论 1

1.1  研究背景及意义 1

1.2  微纳制造中精密定位平台控制技术研究现状 1

1.3  本文研究方法与创新点 2

第2章  精密定位平台系统建模与分析 3

2.1  精密定位平台动力学模型构建 3

2.2  系统非线性特性分析 3

2.3  环境扰动对定位精度的影响 4

第3章  精密定位平台控制策略研究 6

3.1  基于滑模变结构的控制方法 6

3.2  自适应模糊控制算法设计 6

3.3  复合控制策略的优化与实现 7

第4章  精密定位平台实验验证与性能评估 9

4.1  实验平台搭建与测试方案设计 9

4.2  静态与动态性能测试结果分析 9

4.3  系统稳定性与重复性验证 10

结  论 12

参 考 文 献 13

致  谢 14

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