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超精密控制：从理论到产线落地

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 核心概念 · 整体框架
课程导入学习目标
02
超精密控制基础
超精密控制定义 · 精度指标（纳米级 · 亚微米级）
超精密控制基础超精密控制定义
03
精密测量与传感技术
激光干涉仪 · 电容传感器 · 光栅尺
精密测量传感技术
04
执行器与驱动技术
压电陶瓷 · 音圈电机 · 直线电机
执行器驱动技术
05
机械结构与振动隔离
超精密平台的机械设计原则 · 气浮/磁浮隔振系统 · 结构刚度与阻尼对控制精度的影响
机械结构振动隔离
06
控制系统建模
建立超精密系统的数学模型（传递函数 · 状态空间） · 辨识方法
控制系统建模建立超精密系统的…
07
经典控制理论回顾
PID控制 · 超前滞后校正 · 根轨迹与频域设计
经典控制理论回顾PID
08
现代控制理论
状态反馈 · 观测器 · LQR
现代控制理论状态反馈
09
鲁棒控制
H∞控制 · μ综合 · 鲁棒稳定性与性能权衡
鲁棒控制H∞控制
10
前馈控制与复合控制
前馈补偿 · 零相位误差跟踪控制（ZPETC） · 前馈+反馈复合控制策略
前馈控制复合控制
11
迭代学习控制（ILC）
ILC原理 · 收敛性分析 · 在重复性精密运动中的应用
ILC迭代学习控制
12
重复控制与周期扰动抑制
重复控制设计 · 谐波扰动抑制 · 应用于光刻机等周期性运动场景
重复控制周期扰动抑制
13
非线性控制与摩擦补偿
非线性特性（摩擦 · 迟滞 · 间隙）建模
非线性控制摩擦补偿
14
数字控制与实时实现
采样率选择 · 离散化方法 · 控制算法实时实现
数字控制实时实现
15
抗扰与鲁棒性设计
扰动观测器（DOB） · 主动振动控制 · 环境扰动抑制策略
抗扰鲁棒性设计
16
多轴协调与同步控制
多轴运动耦合 · 交叉耦合控制 · 同步误差补偿
多轴协调同步控制
17
热变形与误差补偿
热源分析 · 热变形建模 · 实时热误差补偿
热变形误差补偿
18
系统辨识与参数估计
频域辨识 · 时域辨识 · 最小二乘
系统辨识参数估计
19
仿真与硬件在环（HIL）
MATLAB/Simulink仿真 · HIL测试流程 · 控制算法验证方法
HIL仿真
20
超精密控制案例分析
光刻机工件台 · 原子力显微镜 · 超精密机床等典型系统的控制方案剖析
超精密控制案例分…光刻机工件台
21
产线落地需求分析
从实验室到产线的差距 · 环境因素 · 可靠性
产线落地需求分析从实验室到产线的…
22
控制系统的工程化设计
控制架构设计 · 接口定义 · 安全保护
控制系统的工程化…控制架构设计
23
调试与参数整定
现场调试流程 · 参数整定方法（如Ziegler-Ni… · 自动整定）
调试参数整定
24
性能测试与验收
精度测试标准（如ISO 230） · 重复性测试 · 动态性能测试
性能测试验收
25
常见问题与解决
振荡 · 漂移 · 噪声
常见问题解决
26
先进控制技术前沿
模型预测控制（MPC） · 自适应控制 · 深度学习在超精密控制中的应用
先进控制技术前沿MPC
27
综合实战项目
设计一个超精密运动控制系统 · 从需求分析 · 建模
综合实战项目设计一个超精密运…
28
产线实战演练
基于真实产线场景 · 完成控制方案选型 · 调试
产线实战演练基于真实产线场景
29
课程总结与知识体系梳理
核心知识点回顾 · 技能树构建 · 常见误区与经验教训
课程总结知识体系梳理
30
综合提升与未来趋势
超精密控制与智能制造 · 工业4.0结合 · 以及个人成长路径与学习资源推荐
综合提升未来趋势