基于Robust控制的納米級(jí)熱驅(qū)動(dòng)部件系統(tǒng)研究.pdf

1、為了在較大的進(jìn)給力下實(shí)現(xiàn)納米級(jí)進(jìn)給，根據(jù)國(guó)內(nèi)外納米級(jí)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀及國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家該技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，本文提出一種基于熱變形的納米級(jí)進(jìn)給控制方案，建立了基于金屬變形體熱變形的納米級(jí)進(jìn)給部件的數(shù)學(xué)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(shí)，本文將魯棒控制應(yīng)用于該納米級(jí)熱驅(qū)動(dòng)部件系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析考慮系統(tǒng)中存在的參數(shù)不確定性、時(shí)滯和外部擾動(dòng)，并且對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)中存在干擾抑制問(wèn)題以及同時(shí)存在干擾抑制問(wèn)題和時(shí)滯現(xiàn)象的情況，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)

2、數(shù)據(jù)建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并提出了兩種基于Riccati方程的方案來(lái)求解該系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制律。最后，仿真驗(yàn)證將魯棒控制應(yīng)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(yīng)用的基礎(chǔ)上，提出本文的研究?jī)?nèi)容，并對(duì)論文的各章節(jié)進(jìn)行安排。 第二章，介紹了超精密加工微位移機(jī)構(gòu)，以及熱變形驅(qū)動(dòng)方案的理論基礎(chǔ)和Robust控制方案，并介紹了整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。

3、 第三章，簡(jiǎn)化了熱傳導(dǎo)偏微分方程，建立起驅(qū)動(dòng)部件的數(shù)學(xué)模型，接著分析考慮被控對(duì)象中存在的時(shí)滯、參數(shù)不確定性和外部擾動(dòng)，并通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)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(duì)系統(tǒng)的滯后進(jìn)行研究。然后，結(jié)合Robust控制理論，分別建立起當(dāng)熱驅(qū)動(dòng)部件系統(tǒng)存在干擾抑制問(wèn)題以及同時(shí)存在干擾抑制問(wèn)題和時(shí)滯現(xiàn)象時(shí)的一般數(shù)學(xué)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)