基于SEM的納米遙操作系統(tǒng)控制技術(shù)的研究.pdf

1、納米操作系統(tǒng)是指可對納米構(gòu)件在納米尺度上進(jìn)行移動(dòng)、定位、拾放和裝配等操作的精密裝置。隨著近年來納米技術(shù)獲得了廣泛的重視和迅速發(fā)展,納米操作技術(shù)也越來越成為其關(guān)鍵技術(shù)之一。SEM因其樣本腔空間大、圖像反饋實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn),使其逐漸成為研究微納領(lǐng)域的工具之一,也越來越多地應(yīng)用于納米操作。為實(shí)現(xiàn)高效率和高精度的納米操作,本文對遙操作控制方法進(jìn)行了研究,并利用基于阻抗的滑?？刂扑惴ㄔO(shè)計(jì)了一套基于SEM的具有觸覺反饋和精確位置跟蹤的納米遙操作系統(tǒng)。

2、
　　本文詳細(xì)分析了納米遙操作系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,針對現(xiàn)有納米遙操作系統(tǒng)存在的不足,搭建了一套基于SEM的具有觸覺反饋納米遙操作系統(tǒng)。SEM不僅可以提供實(shí)時(shí)視覺反饋,其真空腔環(huán)境也可較好地減小外界環(huán)境對納米操作的影響,觸覺反饋操作設(shè)備可在操作時(shí)提供力覺臨場感,保證了操作的高效性和靈活性。采用自帶壓阻力傳感器的探針獲取從手接觸力,并設(shè)計(jì)了信號調(diào)理電路對傳感器信號進(jìn)行校準(zhǔn)。
　　為了提高納米遙操作系統(tǒng)的臨場感,總結(jié)了遙操作系統(tǒng)

3、結(jié)構(gòu)模型和控制策略,利用二端口網(wǎng)絡(luò)混合參數(shù)矩陣模型對系統(tǒng)的理想響應(yīng)進(jìn)行了深入分析;并分別設(shè)計(jì)了主手阻抗控制、從手基于阻抗的滑?？刂七b操作系統(tǒng)控制器;利用Llewellyn絕對穩(wěn)定性和操作性能數(shù)值分析方法對所設(shè)計(jì)的遙操作控制系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性、透明性和跟蹤性分析,分別推導(dǎo)出穩(wěn)定性、透明性、跟蹤性與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系;通過MATLAB/Simulink仿真,所設(shè)計(jì)的遙操作控制系統(tǒng)可較準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)比例位置跟蹤和力跟蹤。
　　最后,為了驗(yàn)證納米遙