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大行程气浮磁驱纳米定位平台的设计与驱动

摘要第5-7页
ABSTRACT第7-9页
第一章 绪论第13-23页
    1.1 课题来源及背景第13页
        1.1.1 课题来源第13页
        1.1.2 应用背景第13页
    1.2 国内外纳米定位平台研究现状第13-16页
        1.2.1 基于压电陶瓷和柔性铰链的纳米定位平台第13-14页
        1.2.2 基于宏微结合的纳米定位平台第14页
        1.2.3 基于电磁驱动的纳米定位平台第14-16页
    1.3 直线伺服驱动方式介绍第16-17页
        1.3.1 旋转型驱动方式与直线型驱动方式对比第16页
        1.3.2 直线电机伺服驱动系统组成第16-17页
        1.3.3 影响直线伺服驱动系统性能的因素第17页
    1.4 气浮导轨介绍第17-18页
    1.5 半实物仿真技术介绍第18-19页
        1.5.1 半实物仿真技术第18页
        1.5.2 Matlab下的半实物仿真平台第18-19页
    1.6 直线伺服系统的控制方法第19-20页
        1.6.1 传统PID控制第19页
        1.6.2 干扰观测器第19-20页
    1.7 本文主要研究内容第20-23页
第二章 三自由度纳米定位平台机械本体设计第23-39页
    2.1 引言第23页
    2.2 定位平台性能指标及基本结构第23-26页
        2.2.1 性能指标第23-24页
        2.2.2 定位平台基本架构第24-26页
    2.3 位置传感器选型第26-28页
    2.4 致动器单元介绍第28-32页
    2.5 三自由度纳米定位平台静平台部分设计第32-35页
    2.6 三自由度纳米定位平台动平台部分设计第35-37页
    2.7 位置传感器的安装及调试第37-38页
    2.8 本章小结第38-39页
第三章 三自由度纳米定位驱动系统第39-60页
    3.1 引言第39页
    3.2 驱动系统整体方案第39-40页
    3.3 驱动系统电源选择第40-42页
    3.4 半实物仿真平台的搭建第42-46页
        3.4.1 xPC-Target仿真平台基本概念第42-43页
        3.4.2 实时仿真平台搭建第43-44页
        3.4.3 目标机实时内核生成第44-46页
        3.4.4 Matlab/Simulink实时仿真环境设置第46页
    3.5 线性驱动器设计与实现第46-53页
        3.5.1 线性驱动器和数字驱动器比较第46-47页
        3.5.2 线性驱动器的设计第47-53页
    3.6 多通道数据采集卡的设计与实现第53-59页
        3.6.1 多通道数据采集卡整体方案第54-55页
        3.6.2 数据采集卡与半实物仿真平台间通信实现第55-58页
        3.6.3 PCI桥接芯片本地端通信实现第58-59页
    3.7 本章小结第59-60页
第四章 三自由度纳米定位平台动力学建模第60-67页
    4.1 引言第60页
    4.2 致动器单元动力学建模第60-63页
        4.2.1 致动器单元数学模型第60-62页
        4.2.2 致动器单元动力学模型第62页
        4.2.3 致动器单元电气参数第62-63页
    4.3 三自由度纳米定位平台动力学建模第63-65页
    4.4 三自由度纳米定位平台力分配第65-66页
    4.5 本章小结第66-67页
第五章 三自由度纳米定位平台控制器设计及实验第67-85页
    5.1 引言第67页
    5.2 三自由度定位平台实验平台介绍第67-68页
    5.3 PID 控制器设计及阶跃响应实验第68-76页
        5.3.1 PID控制器设计第68-71页
        5.3.2 PID 控制器阶跃响应实验第71-76页
    5.4 基于干扰观测器的PID控制器设计及实验第76-80页
        5.4.1 基于干扰观测器的PID控制器设计第76-78页
        5.4.2 基于干绕观测器的 PID 控制器的阶跃响应实验第78-80页
    5.5 速度规划及实验第80-84页
        5.5.1 1mm点到点运动第80-82页
        5.5.2 50nm连续步进实验及大行程实验第82-84页
    5.6 本章小结第84-85页
第六章 总结与展望第85-88页
    6.1 总结第85-86页
    6.2 展望第86-88页
参考文献第88-92页
附录第92-107页
    附录1 数据采集卡PCI端读取数据驱动程序第92-97页
    附录2 数据采集卡PCI端写入数据驱动程序第97-102页
    附录3 数据采集卡本地端读取数据Verilog程序第102-104页
    附录4 数据采集卡本地端写入数据Verilog程序第104-107页
致谢第107-108页
攻读硕士学位期间所取得的研究成果第108页

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