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压电驱动三维纳米这位系统的研究 总被引:4,自引:1,他引:3
在纳米科学与技术领域,纳米定位技术是实现纳米加工与测量的关键技术.本文作者采用柔性铰链为弹性导轨、压电陶瓷为微位移驱动器,设计了一种新颖的三维纳米定位机构.给出了其刚度公式和动力学模型,对压电陶瓷的压电误差及其补偿方法进行了分析.结合激光干涉仪微位移检测装置.设计并研制了数字闭环控制的三维纳米定位系统.验表明,该纳米定位系统定位精度优于±0.03 μm,定位分辨力3 nm.最大定位时间40 ms. 相似文献
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压电驱动三维超微定位平台的性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
提出一种以柔性铰链结构为导向机构、压电陶瓷为驱动器的三维超微定位工作台,对三维超微定位工作台的非线性和动态特性的问题进行了研究,提出改善方法以提高系统的定位性能。将三维超微定位平台用于微操作机械手。 相似文献
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提出一种以柔性铰链结构为导向机构、压电陶瓷为驱动器的三维超微定位平台,建立了压电陶瓷迟滞非线性模型,提出基于神经网络模型和模糊PI反馈控制的混合闭环控制器方法以提高系统的定位精度,对三维超微定位平台的阶跃响应和和跟踪误差进行了研究.实验研究表明,混合控制器方法消除了定位平台的残余振荡,提高了其定位速度和定位精度. 相似文献
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压电陶瓷扫描管在纳米加工中的应用 总被引:3,自引:0,他引:3
用一圆筒形压电陶瓷作三维微位移器,控制扫描隧道显微镜金属探针,利用场蒸发原理,实现了纳米加工。用Au,Cu和Ni等金属针尖在金表面制作了纳米尺寸的图案,汉字,其中组成这些图案和汉字的每个原子堆的直径约10-40nm,实验表现出非常好的可控性,重复性和稳定性。 相似文献
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针对压电陶瓷定位系统中电容传感器故障对定位精度的影响,对使用扩展卡尔曼滤波(EKF)进行容错控制的方法进行了研究。以传感器采样电路故障和掉电故障为对象,对三阶轨迹规划算法下电容传感器的EKF滤波公式进行了分析,提出以离散化迭代计算的EKF代替传统的将非线性系统线性化的方法。在压电陶瓷定位系统实验平台上,使用激光干涉仪作为测量基准,在传感器采样电路故障和掉电故障的情况下,实现了500μm行程,绝对精度小于3.5μm,误差小于0.7%的定位控制。结果表明,基于EKF的电容传感器容错控制可以有效减小传感器故障引起的控制误差,增加压电陶瓷定位系统的鲁棒性。 相似文献