| 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 |
