位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
扫描隧道显微镜精密工作台及其控制技术研究
  • ISSN号:1004-132X
  • 期刊名称:《中国机械工程》
  • 时间:0
  • 分类:TH742[机械工程—光学工程;机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械] TP273.2[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]山东大学,济南250061, [2]泰山学院,泰安271021
  • 相关基金:国家自然科学基金资助重大项目(90307003);国家自然科学基金资助项目(10572078);山东省自然科学基金资助项目(Y2003G03)
中文摘要:

针对扫描隧道显微镜工作台高精度控制的需求,设计了一种基于神经网络理论的控制系统,其微位移工作台由压电陶瓷驱动器和柔性铰链机构组成。在对驱动器结构进行分析的基础上,建立了工作台的数学模型。以三层神经网络自学习PID控制器代替常规PID控制器,实现了样本的在线采集和优化,有效地克服了神经网络控制器需要离线训练的缺点;采用BP算法对神经网络进行在线训练,增强了系统的实时控制性能。实验结果表明,10μm下的过渡时间从3.25s缩短到1.6s,稳态误差从2.78%减小到1.39%。

英文摘要:

According to the requirements of high precision control for the stage of STM, a new control scheme based on neural network was proposed. The micro-displacement stage was composed of a piezoelectric ceramic actuator and a flexure hinge. The principle of the actuator was analyzed and the mathematical model was set up. The traditional PID controller was replaced by a 3-layer neural network self-learning PID controller. The on-line collection and optimization of sample were realized. The disadvantage of controller's off-line training was overcome. The neural network was trained by the BP algorithm online. The performance of the stage real time control was enhanced. The experimental results show that the response time of 10μm is shortened from 3.25s to 1.6s and the steady error is reduced from 2. 78%to 1.39%.

同期刊论文项目
期刊论文 55 会议论文 8
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《中国机械工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:董仕节
  • 地址:湖北工业大学772信箱
  • 邮编:430068
  • 邮箱:paper@cmemo.org.cn
  • 电话:027-87646802
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-132X
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1294/TH
  • 邮发代号:38-10
  • 获奖情况:
  • 1997年获中国科协期刊一等奖,第二届全国优秀科技...,机械行业优秀期刊一等奖,1999年获首届国家期刊奖,2001年获首届湖北十大名刊,中国期刊方阵“双高”期刊,2003第二届国家期刊奖提名奖,百种中国杰出学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50788