纳米移动系统(nano-positioning system)是实现纳米尺度加工和制造的基本工具,将对发展下一代超大规模集成电路制造技术,高密度数据存储技术,光纤通讯技术及生物工程技术中细胞加工等发挥重要作用。高速、高精度的纳米移动系统对实现高效率、复杂加工有着十分重要的意义。制约纳米移动系统高速、高精度移动的核心问题之一是系统的率相关滞后(rate-dependent hysteresis)现象。本项目将应用连续离散混合系统理论(Hybrid System)建立能精确刻画率相关滞后的连续离散混合模型。在此基础上,研究如何有效地利用或消除率相关滞后和蠕变(creep)对纳米移动系统移动精度的影响,并研发出能对纳米移动平台实现高速、高精度移动的实时(on-line)控制算法。
本项目是研究含有率相关滞后和蠕变的迟滞非线性系统的模型理论、非线性特性分析、以及不依赖于模型的新型控制方法。在此基础上,研究能对纳米移动迟滞系统实现高速高精度控制的实时算法与相应的硬件和软件技术. 课题组在基于Preisach模型的纳米移动迟滞非线性系统建模、迟滞非线性系统特性分析、迟滞非线性系统控制方法设计、实现纳米移动迟滞系统高速控制所需的数字通信技术及硬件和软件技术等方面开展深入研究,取得了多项创新的研究成果。在学术刊物和学术会议发表和录用论文10篇,完成著作1部,另外还有5篇稿件已经完成,投到国际SCI学术刊物上。按计划完成了课题任务书中规定的研究任务。