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纳米级精密定位平台驱动、反馈与闭环控制工程

共计 30 章节
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01
课程导入与纳米定位工程全景
目标=纳米级精密定位平台的技术指标 · 典型应用场景 · 驱动-反馈-闭环控制三大工程主线及本…
课程导入纳米定位工程全景
02
纳米定位平台机械结构与运动学基础
目标=柔性铰链 · 导轨 · 微动/宏动双驱结构
纳米定位平台机械…运动学基础
03
压电陶瓷驱动器工作原理与静态建模
目标=逆压电效应 · 迟滞 · 蠕变
压电陶瓷驱动器工…静态建模
04
音圈电机与电磁驱动器在纳米平台中的角色
目标=推力模型 · 磁场线性度 · 热漂移
音圈电机电磁驱动器
05
驱动电源与功率放大电路设计
目标=高压/大电流驱动拓扑 · 线性与开关放大对比 · 纹波抑制
驱动电源功率放大电路设计
06
驱动信号链与DAC/ADC接口工程
目标=高分辨率数模转换 · 低噪声基准 · 信号调理
DAC/ADC驱动信号链
07
纳米级位移传感器与反馈元件选型
目标=电容位移传感器 · 电涡流传感器 · 激光干涉仪
纳米级位移传感器反馈元件选型
08
反馈信号调理与噪声抑制
目标=前置放大 · 锁相解调 · 滤波
反馈信号调理噪声抑制
09
传感器标定、线性化与不确定度评估
目标=静态标定流程 · 最小二乘拟合 · 迟滞补偿
传感器标定线性化
10
纳米定位平台机电动态建模
目标=质量-弹簧-阻尼模型 · 压电驱动器机电耦合模型 · 音圈电机电气-机械模型及频响辨识方法
纳米定位平台机电…目标=质量
11
驱动器非线性建模与补偿
目标=Preisach · Bouc-Wen · PI迟滞模型
驱动器非线性建模补偿
12
闭环控制架构与性能指标
目标=开环/闭环对比 · 反馈控制结构 · 带宽
闭环控制架构性能指标
13
PID控制在纳米定位平台中的工程实现
目标=模拟与数字PID · 积分饱和 · 微分噪声
PID控制
14
前馈-反馈复合控制
目标=逆模型前馈 · 轨迹前馈 · 迭代学习控制与反馈结合
前馈反馈复合控制
15
鲁棒控制与H∞方法在纳米平台中的应用
目标=不确定性建模 · 加权函数选择 · 混合灵敏度设计及对谐振和参数漂移的抑…
鲁棒控制H∞方法
16
状态空间与观测器设计
目标=状态反馈 · LQG · 卡尔曼滤波
状态空间观测器设计
17
振动抑制与主动阻尼控制
目标=平台谐振模态辨识 · 陷波滤波器 · 正位置反馈
振动抑制主动阻尼控制
18
多自由度纳米定位平台的解耦控制
目标=多输入多输出耦合建模 · 解耦补偿 · 模态控制及跨轴干扰抑制工程方法
多自由度纳米定位…目标=多输入多输…
19
宏微双驱平台与切换控制
目标=宏动/微动分工 · 双驱同步 · 切换逻辑
宏微双驱平台切换控制
20
轨迹规划与纳米级运动生成
目标=S曲线 · 多项式轨迹 · 输入整形
轨迹规划纳米级运动生成
21
实时控制系统与嵌入式实现
目标=实时操作系统 · FPGA · DSP
实时控制系统嵌入式实现
22
闭环控制中的量化、采样与延迟效应
目标=编码器/ADC量化 · 采样保持 · 计算延迟
闭环控制量化
23
热漂移、环境扰动与长期稳定性控制
目标=温度场影响 · 气流与振动隔离 · 漂移补偿
热漂移环境扰动
24
纳米定位平台闭环系统辨识与模型验证
目标=扫频辨识 · 子空间辨识 · 模型阶次选择
纳米定位平台闭环…模型验证
25
控制器性能评估与纳米级计量
目标=阶跃响应 · 频响 · 跟踪误差
控制器性能评估纳米级计量
26
典型工程案例一
目标=压电驱动纳米定位平台迟滞补偿与… · 逆模型前馈到PID/鲁棒反馈的完整实…
典型工程案例一目标=压电驱动纳…
27
典型工程案例二
目标=音圈电机长行程纳米定位平台抗扰… · 陷波滤波与轨迹跟踪联合设计
典型工程案例二目标=音圈电机长…
28
典型工程案例三
目标=多自由度柔性纳米定位平台解耦与… · 解耦补偿与多轴闭环调试
典型工程案例三目标=多自由度柔…
29
典型工程案例四
目标=宏微双驱纳米定位系统跨尺度闭环… · 同步控制与精度传递验证
典型工程案例四目标=宏微双驱纳…
30
课程综合实战与前沿展望
目标=完整驱动-反馈-闭环系统集成 · 调试流程 · 故障排查
课程综合实战前沿展望