扫描隧道显微镜微位移工作台的神经网络PID控制方法研究

被引：10

作者：

魏强

张玉林

于欣蕾

郝慧娟

卢文娟

机构：

[1] 山东大学控制科学与工程学院电子束研究所

来源：

光学精密工程 | 2006年 / 03期

基金：

国家自然科学基金重大研究计划;

关键词：

扫描隧道显微镜; 精密工作台; 神经网络; PID控制; 自适应控制;

D O I：

暂无

中图分类号：

TH742 [显微镜];

学科分类号：

摘要：

提出了一种基于神经网络理论的微位移工作台控制方案。该工作台以压电陶瓷作为微位移驱动元件,对伺服电机大位移进行位移补偿。分析了压电陶瓷微位移驱动器的原理,建立了工作台的数学模型。神经网络PID控制器对工作台进行闭环控制,利用BP网络的自学习和自适应能力,实时调整网络加权值,改变PID控制器的控制系数,减小工作台的位移误差。采用专用的压电陶瓷驱动电源对工作台的位移进行了实验,相对于常规PID控制器,微位移为11.41μm时的响应时间从1.5 s缩短到1 s,稳态位移误差从3.13%减小到1.05%,工作台的稳定性和定位精度得以提高,改善了扫描隧道显微镜的工作性能。

引用

页码：422 / 427

页数：6

共 10 条

[1] 三维精密定位工作台的控制系统的研究 [J].

孟兆新 ;

胡乃文 .

电机与控制学报, 2005, (02) :148-150

[2] 压电直线精密驱动器研究 [J].

刘建芳 ;

杨志刚 ;

范尊强 ;

程光明 .

光学精密工程, 2005, (01) :65-72

[3] 基于PZT的微驱动定位系统及控制方法的研究 [J].

孙立宁 ;

孙绍云 ;

曲东升 ;

蔡鹤皋 .

光学精密工程, 2004, (01) :55-59

[4] 压电式微定位工作台及其控制系统 [J].

孙宝玉 ;

梁淑卿 ;

韩连英 ;

荆丹 ;

王登月 .

微细加工技术, 2003, (04) :65-68+78

[5]

新型PID控制及其应用.[M].陶永华主编;.机械工业出版社.2002,

[6]

自动控制原理.[M].胡寿松主编;.国防工业出版社.1994,

[7]

扫描隧道显微术及其应用.[M].白春礼编著;.上海科学技术出版社.1992,

[8]

神经网络系统理论.[M].焦李成著;.西安电子科技大学出版社.1990,

[9]

量子力学.[M].邹鹏程编;.高等教育出版社.1989,

[10]

过程辨识.[M].方崇智;萧德云编著;.清华大学出版社.1988,

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