基于Youla参数化的自适应循迹伺服控制器设计

研究伺服控制器性能优化问题,新型存储系统中数据信息点的密度越来越高,盘片的转速越来越快,现有的PID的循迹伺服控制器已无法满足超高密度存储系统纳米级的循迹精度.由于制造工艺导致的盘片偏心会对循迹误差信号产生周期性的扰动,随着盘片转速的提高,周期扰动会降低激光光头循迹的性能.为了有效地抑制该干扰,达到纳米级的循迹精度,提出了利用Youla全局收敛的自适应循迹伺服控制方法,通过对Youla参数权重函数的优化,提高了控制系统的伺服性能.通过在Matlab/Simulink上进行仿真,验证了自适应控制器具有较强的鲁棒性和抗干扰性,能显著有效地抑制外部各类干扰信号.     

微电子机械系统及其应用

本文介绍了微电子机械系统及其技术的一般含义,并对微电子机械系统的典型结构作了详细阐述,最后对其应用前景进行了简单分析。     

多杆柔性关节机械手轨迹规划的次优化方法

本文对多杆柔性关节机械手的轨迹规划问题进行了研究．首先利用逆系统解耦方法把这一有约束非线性规划问题转化为多个子系统的线性规划问题，然后通过子系统线性规划问题的解析最优解构造了多杆柔性关节机械手轨迹规划的次优化解     

大行程磁液变形镜的线性响应特性分析

波前校正器的行程是影响其校正能力的关键因素,现有固态变形镜的变形行程较小,还不能完全满足自适应光学系统对光波畸变的校正能力要求。针对该问题,本文提出并设计一种大行程磁液变形镜系统,通过Maxwell 线圈和微小电磁驱动线圈产生的磁场来控制磁液变形镜的镜面变形,可提供高达100μm 以上的变形行程。本文首先建立了磁液变形镜线性解析模型,然后采用多物理场有限元仿真软件COMSOL对通电Maxwell线圈和微线圈产生的磁场进行仿真分析,并结合 MATLAB 数值仿真软件,对大行程磁液变形镜的响应特性进行仿真分析,最后基于制作的磁液变形镜原型样机对仿真结果进行实验验证,结果验证了镜面线性解析模型的正确性,在Maxwell线圈产生的均匀磁场中,向微电磁线圈输入微小电流即可产生100μm以上的大行程镜面变形。     

A large stroke magnetic fluid deformable mirror for focus control

A liquid deformable mirror, which can provide a large stroke deflection more than 100 µm, is proposed for focus control. The deformable mirror utilizes the concept of magnetic fluid deformation shaped with electromagnetic fields to achieve concave or convex surface and to change the optical focus depth of the mirrors. The free surface of the magnetic fluid is coated with a thin layer of metal-liquid-like film (MELLF) prepared from densely packed silver nanoparticles to enhance the reflectance of the deformable mirror. The experimental results on the fabricated prototype magnetic fluid deformable mirror (MFDM) show that the desired concave/convex surface shape can be controlled precisely with a closed-loop adaptive optical system.     

一维纳米材料组装技术的研究进展

分别分析和讨论了纳米线阵列直接有序生长法、随机组装法和不同驱动机制的组装法,展望了其下一步的研究方向。总体来说,直接有序生长法适用的材料范围受限制,对生长环境要求严格;随机组装法成功率比较低;而将纳米线合成和组装分立并加入驱动机制后,适用的材料范围广泛,组装效果提高。其中,液体剪切力驱动组装法、介电泳法、接触打印法和碾压法的效果最突出,都取得了很好的实验结果。未来的努力方向包括:如何更精确地控制纳米线阵列的位置、密度等参数,如何建立纳米线阵列与电路系统的电联接等。     

一种基于理性原则的多机器人协调控制

自组织多机器人系统具有一定的柔性,且鲁棒性强,但系统建模复杂,优化协调控制 困难.以多机器人系统的自组织自约束决策模型为基础,提出了一种多机器人系统的理性协 调控制方法,并分析了这种方法与最优控制方法的关系.     

基于纳米磁性液体驱动的液态变形镜系统研究

波前校正器对自适应光学系统的性能起着关键性的作用。以纳米磁性液体为驱动载体,提出了一种新型液态波前校正器设计方法。与传统的固态变形镜相比,磁液变形镜具有镜面连续光滑、变形幅度大、制造成本低和驱动器易于扩展等优点。首先阐述了磁液变形镜系统的设计结构,提出了一种磁液表面银纳米薄膜自组装制备方法,用以提高磁液变形镜镜面反射率;然后结合建立的磁液变形镜镜面动力学模型,提出了一种镜面分布式PID控制方法;最后基于制作的磁液变形镜原型样机,搭建自适应光学实验平台对变形镜性能进行了实验验证,结果表明所设计的液态变形镜及其镜面控制方法能有效控制镜面变形,从而实现期望的光波校正性能。     

多杆柔性关节机械手轨迹规划的次优化方法

本文对多杆柔性关节机械手的轨迹规划问题进行了研究．首先利用逆系统解耦方法把这一有约束非线性规划问题转化为多个子系统的线性规划问题，然后通过子系统线性规划问题的解析最优解构造了多杆柔性关节机械手轨迹规划的次优化解     

微机电系统实验建模研究

获得精确的微机电系统模型是实现系统高精度控制的前提条件，但微系统某些固有特性给系统理论建模带来一定困难。本文以微加速度传感器为例，提出一种理论分析和实验相结合的建模方法，并给出了相应的实验电路。