Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/1866
標題: 精密微定位系統之動態系統分析與控制研究
An investigation on the dynamic simulation & control of precision position system
作者: 張睿文
CHANG, JUI_WEN
關鍵字: 雙軸三自由度的撓性平台;壓電致動器;電容式感測器;Matlab NCD模擬;PID控制
出版社: 機械工程學系
摘要: 
中文摘要
隨著科技迅速發展,業界對於高精度、高性能的設備需求也越顯殷切,無論是在製程或量測方面,定位技術都扮演著不可或缺的角色,因此本文針對超精密的定位技術作研究,使用本實驗室先前設計的雙軸三自由度的撓性平台,此平台具有X、Y及Z三個軸向的自由度。整個實驗架構是利用壓電致動器作為驅動器推動撓性平台,再經由電容式感測器測量位移。
整個實驗流程,首先經由DaqBoard2001型的AD/DA傳輸介面卡,其D/A卡輸出控制命令後,控制壓電致動器推移動台產生位移,同時經電容式感測器將系統位移量轉換為電壓量,再經過A/D擷取到PC內進行PID控制,以達到高精度且長行程的定位目的。
至於控制器方面,首先我們是應用Euler-Lagrange推導平台的動態方程式,在依此方程式建立受控場模型(轉移函數),再應用Matlab NCD模擬受控場轉特性並加以調整PID的控制參數,之後利用此PID參數做控制。
實驗結果顯示,應用Lagrange’s equation推導出的系統動態方程式與ANSYS及頻譜實驗結果相當接近,誤差均在11%以下。其步階實驗結果顯示, X、Y、Z軸向使用Matlab NCD模擬與試誤法所得之PID控制參數的控制結果,標準差均在120nm以內、偏差量均在3nm以內。
URI: http://hdl.handle.net/11455/1866
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