机器设备的同步控制是运动控制领域的热点研究内容,同步精度对加工质量等要素存在显著影响,但易受扰动影响。针对多电机同步控制精度易受外部扰动等因素影响,提出了一种基于优化同步误差补偿方法的偏差耦合算法。引入增益方程对同步误...机器设备的同步控制是运动控制领域的热点研究内容,同步精度对加工质量等要素存在显著影响,但易受扰动影响。针对多电机同步控制精度易受外部扰动等因素影响,提出了一种基于优化同步误差补偿方法的偏差耦合算法。引入增益方程对同步误差补偿值进行动态调节,并应用基于改进交叉和变异算子的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm Based on Improved Crossover and Mutation Operator, ECIM-AGA)对方程中的增益系数取值进行寻优。通过建立4台电机的仿真实验,与传统偏差耦合算法相比,结果表明,所提方法的超调量σ分别降低了29.26%、4.19%、2.77%和33.99%,全局同步误差分别下降了40.27%、11.70%、29.74%和28.04%,具有更佳的同步精度。展开更多
原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)具有极高的观测分辨率和作业精度,在纳米材料表征与纳米器件组装方面发挥了不可替代的作用.AFM工作区域的选取依赖于光学显微镜,受可见光波波长的限制,光学显微镜的分辨率一般不超过200 nm,...原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)具有极高的观测分辨率和作业精度,在纳米材料表征与纳米器件组装方面发挥了不可替代的作用.AFM工作区域的选取依赖于光学显微镜,受可见光波波长的限制,光学显微镜的分辨率一般不超过200 nm,这导致光学显微镜无法有效辨识AFM观测目标样本所在的区域.当样本被移动或者更换AFM扫描探针引起样本与探针针尖的相对位置发生变化时,如何重新将AFM探针精确定位到原观测/操作区域具有非常大的挑战性.本文研究提出了一种新的免标记探针重定位方法,综合考虑了样本角度旋转与位置偏移两个因素,首先利用光学显微镜选取样本基底上易于识别的自然特征作为参照点,基于坐标变换原理实现微米级精度的探针盲定位,进而通过AFM扫描图像的匹配获得X-Y水平方向的位置偏差,通过修改AFM的扫描参数实现纳米目标的原位快速精确重定位.该方法的优点在于不需要在纳米目标样本操作区域上制作特殊的标记,操作过程简单、定位快速、定位范围较广且具有极高的重定位精度.对纳米小球、单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes,SWCNTs)、纳米划痕等样本的重定位实验验证了该方法的实用性和高效性.展开更多
文摘机器设备的同步控制是运动控制领域的热点研究内容,同步精度对加工质量等要素存在显著影响,但易受扰动影响。针对多电机同步控制精度易受外部扰动等因素影响,提出了一种基于优化同步误差补偿方法的偏差耦合算法。引入增益方程对同步误差补偿值进行动态调节,并应用基于改进交叉和变异算子的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm Based on Improved Crossover and Mutation Operator, ECIM-AGA)对方程中的增益系数取值进行寻优。通过建立4台电机的仿真实验,与传统偏差耦合算法相比,结果表明,所提方法的超调量σ分别降低了29.26%、4.19%、2.77%和33.99%,全局同步误差分别下降了40.27%、11.70%、29.74%和28.04%,具有更佳的同步精度。
