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標題: AFM系統之分佈參數模式建立與多軸適應控制
Distributed-Parameter Modeling and Multi-Axis Adaptive Control for AFM-Based Systems
作者: 林麗章
Contributors: 行政院國家科學委員會;中興大學機械工程系
關鍵字: 電子電機工程類
應用研究;AFM 系統;微懸臂樑分佈參數模式;三軸奈米平台模式;交互作用力辨認;非接觸式多軸控制;接觸式多軸控制;高解析Δ-Σ類比數位轉換
日期: 2006
Issue Date: 2012-08-28 11:57:33 (UTC+8)
摘要: 本研究擬針對由微懸臂樑致動系統與三軸平台致動系統構成的AFM 系統,先推導AFM 微懸臂樑及其伺服致動系統的正確PDE 模式與邊界條件,並整合三軸奈米平台的動態模式,以建構完整的AFM 系統動態模式。在非接觸操作模式(non-contact mode)下,同時考慮追蹤控制誤差、交互作用力辨識誤差、系統參數辨認誤差,以及訊號雜訊等不確定性干擾影響,於選擇適當的Lyapunov候選函數後,使用非線性穩定適應控制設計法,推導整體AFM 系統的多軸同動精密控制策略,以及交互作用力f ID t的即時動態辨認策略,俾能根據可靠的交互作用力辨認結果f ID t. ,以獲得所要的探針與受測樣品間的距離量測結果。在接觸式(contact)操控模式時,並擬以微/奈米粒子的定位控制為例,考慮表面吸附力、接觸性排斥力和摩擦力的影響,探討整體AFM 系統(以懸臂樑PDE 模式進行控制設計)的多軸同動奈米控制設計與電腦模擬。於電腦模擬前,擬先將PDE 模式以解析方式化為ODE 模式,再進行整體閉迴路系統的數值模擬,以印證所提設計方法的有效性。為了建立三軸奈米平台的奈米控制技術,最後則擬設計各軸的高解析度Δ-ΣADC,並以FPGA 加以實現,以驗證所提三軸平台的控制策略的有效性。
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[依教師分類] 林麗章

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