基于Robust控制的納米級熱驅(qū)動部件系統(tǒng)研究.pdf

1、為了在較大的進給力下實現(xiàn)納米級進給，根據(jù)國內(nèi)外納米級進給機構(gòu)的現(xiàn)狀及國外工業(yè)發(fā)達國家該技術(shù)發(fā)展趨勢，本文提出一種基于熱變形的納米級進給控制方案，建立了基于金屬變形體熱變形的納米級進給部件的數(shù)學模型，并提出了確定模型參數(shù)的方法——分段指數(shù)擬合方法。同時，本文將魯棒控制應用于該納米級熱驅(qū)動部件系統(tǒng)，通過實驗分析考慮系統(tǒng)中存在的參數(shù)不確定性、時滯和外部擾動，并且對應于系統(tǒng)中存在干擾抑制問題以及同時存在干擾抑制問題和時滯現(xiàn)象的情況，通過大量實驗

2、數(shù)據(jù)建立起相應的數(shù)學模型，并提出了兩種基于Riccati方程的方案來求解該系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制律。最后，仿真驗證將魯棒控制應用于該系統(tǒng)的有效性和可行性。具體包括： 第一章，在綜合論述超精密加工發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)和Robust控制理論發(fā)展及其應用的基礎(chǔ)上，提出本文的研究內(nèi)容，并對論文的各章節(jié)進行安排。 第二章，介紹了超精密加工微位移機構(gòu)，以及熱變形驅(qū)動方案的理論基礎(chǔ)和Robust控制方案，并介紹了整個系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計。

3、 第三章，簡化了熱傳導偏微分方程，建立起驅(qū)動部件的數(shù)學模型，接著分析考慮被控對象中存在的時滯、參數(shù)不確定性和外部擾動，并通過大量實驗結(jié)果，采用分段指數(shù)擬合方法確定模型的參數(shù)變化范圍，并對系統(tǒng)的滯后進行研究。然后，結(jié)合Robust控制理論，分別建立起當熱驅(qū)動部件系統(tǒng)存在干擾抑制問題以及同時存在干擾抑制問題和時滯現(xiàn)象時的一般數(shù)學模型，并根據(jù)提出的求解方案分別求出了以上兩種情況下基于Riccati方程的狀態(tài)反饋控制律。 第四章，根據(jù)