清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

A Nano Positioning Platform for STM and Its Compound Control Algorithm

超调(微波通信) PID控制器 磁滞 算法 模糊逻辑 非线性系统 计算机科学 控制理论(社会学) 执行机构 模糊控制系统 工程类 控制工程 人工智能 控制(管理) 物理 温度控制 电信 量子力学
作者
Xianguang Fan,Yu-liang Zhi,Cheng Liao,Jie Shen,Xin Wang
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:71: 1-9 被引量:16
标识
DOI:10.1109/tim.2021.3130307
摘要

Nano positioning platform, which is widely used in micro and nano measurement field such as scanning tunneling microscope (STM), becomes an indispensable multi-dimensional driving actuator. A good positioning platform is composed of precise mechanical structure, hardware circuits of signal detection, and software control algorithms. However, the nonlinear hysteresis characteristics of piezoelectric actuator (PZT), a common driver, affect the positioning accuracy. Therefore, it is significant to solve the nonlinearity for precise tracking. A nano positioning platform for STM is set up in this article. We propose a compound control algorithm of Bouc–Wen model and fuzzy–proportional–integral–derivative (PID) for STM to compensate and handle PZT's hysteresis. First, the Bouc–Wen model is established, whose parameters are identified by the genetic algorithm (GA), and the inverse discrete model data can be calculated. Then, the fuzzy theory is applied to the parameters' self-tuning of the traditional PID algorithm. Finally, the compound control combines open loop and closed loop, which achieves fast response, low overshoot, high precision, and favorable stability. The experimental results show that the proposed algorithm suitable for self-made STM nano positioning platform with small volume, open structure, convenient secondary transformation, easy disassembly, and self-tuning function can greatly improve the hysteresis nonlinearity and realize the accurate positioning.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
4秒前
38秒前
chen发布了新的文献求助10
46秒前
navon完成签到,获得积分10
50秒前
Ryiiii应助chen采纳,获得10
56秒前
呆萌如容完成签到,获得积分10
59秒前
wuju完成签到,获得积分10
1分钟前
美满尔蓝完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
路漫漫其修远兮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
drirshad完成签到,获得积分10
1分钟前
嘎嘣脆完成签到 ,获得积分10
2分钟前
CipherSage应助Job采纳,获得20
2分钟前
3分钟前
wakawaka完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
KongXY完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Job发布了新的文献求助20
3分钟前
丹丹完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
androabo发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
Job完成签到,获得积分10
4分钟前
xulei发布了新的文献求助10
4分钟前
woxinyouyou完成签到,获得积分0
4分钟前
GingerF应助kkkkkkkkkkk采纳,获得80
5分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
闪闪访波完成签到,获得积分10
5分钟前
程新亮完成签到 ,获得积分10
5分钟前
平淡夏青完成签到,获得积分10
5分钟前
快乐碱基对完成签到 ,获得积分10
5分钟前
6分钟前
靓丽的山蝶完成签到 ,获得积分10
6分钟前
杰尼龟006发布了新的文献求助10
6分钟前
默默的以柳完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
阿巴发布了新的文献求助10
6分钟前
阿巴完成签到,获得积分10
6分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6512217
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8305686
关于积分的说明 17741286
捐赠科研通 5613779
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923734
邀请新用户注册赠送积分活动 1900934
关于科研通互助平台的介绍 1762665