纳米构件操作的机理 方法及跟踪定位PDF电子书下载
- 电子书积分:10 积分如何计算积分?
- 作 者:李东洁,杨柳著
- 出 版 社:北京:科学出版社
- 出版年份:2018
- ISBN:9787030561763
- 页数:227 页
第1章 纳米操作及其跟踪定位 1
1.1 纳米操作的定义及特点 1
1.1.1 纳米操作的定义 1
1.1.2 纳米操作的特点 2
1.2 纳米操作需要解决的问题 2
1.3 纳米操作的种类及方法 3
1.3.1 纳米操作的种类 3
1.3.2 纳米操作的方法 6
1.4 纳米驱动器的跟踪定位 6
1.4.1 开环控制方法 7
1.4.2 反馈控制方法 7
1.4.3 反馈结合前馈控制方法 8
1.4.4 基于扰动观测器的控制方法 8
1.4.5 多自由度压电陶瓷纳米驱动器的跟踪定位系统控制 9
1.5 纳米操作的跟踪定位 9
1.5.1 基于微/纳米传感器的纳米操作跟踪定位 9
1.5.2 基于图像处理的纳米操作定位 9
1.5.3 纳米操作的闭环控制 10
1.6 纳米操作的应用及发展历程 10
1.6.1 纳米操作的应用 10
1.6.2 纳米操作的发展历程 11
1.7 纳米操作的最新进展 16
1.7.1 操作方法方面的进展 16
1.7.2 操作技术方面的进展 19
1.7.3 操作工具方面的进展 22
1.7.4 操作平台和检测设备方面的进展 23
参考文献 26
第2章 纳米构件操作的机理、建模及分子动力学仿真 31
2.1 纳观环境中的作用力 31
2.1.1 范德瓦耳斯力 31
2.1.2 弹性接触机理分析 32
2.1.3 毛细作用力 34
2.1.4 静电力 35
2.2 纳米构件操作的机理建模 37
2.2.1 探针-纳米线力学模型 37
2.2.2 探针-基底力学模型 38
2.2.3 纳米线-基底力学模型 39
2.3 纳米构件力学行为建模 39
2.3.1 纳米线旋转 40
2.3.2 纳米线弯曲 41
2.3.3 探针路径规划 42
2.4 分子动力学方法基本原理 43
2.4.1 牛顿运动方程 44
2.4.2 分子动力学算法 44
2.5 纳米操作的分子动力学模拟 45
2.5.1 模型建立 46
2.5.2 势函数的选取 46
2.5.3 纳米线弯曲机理分析 49
2.5.4 纳米线断裂机理分析 51
2.6 模拟细节 52
2.7 结果分析 54
2.7.1 推动现象仿真分析 54
2.7.2 弯曲现象仿真分析 56
2.7.3 断裂现象仿真分析 56
参考文献 58
第3章 具有视觉和力觉临场感的纳米构件操作 59
3.1 纳米操作系统总体设计及力觉接口的稳定性分析 59
3.1.1 系统总体结构 59
3.1.2 力觉交互系统建模 61
3.1.3 力觉交互系统的稳定性判据 63
3.1.4 基于二端口网络的力觉交互系统稳定性与性能分析 65
3.2 视觉临场感的实现 70
3.2.1 虚拟对象表达与几何建模种类 71
3.2.2 虚拟对象的模型创建 72
3.2.3 位姿信息三维环境映射及虚拟场景建立 75
3.3 虚拟模型的碰撞检测 77
3.3.1 碰撞检测的分类 77
3.3.2 探针与基底的碰撞检测 80
3.3.3 纳米线与基底的碰撞检测 81
3.3.4 探针与纳米线的碰撞检测 82
3.3.5 碰撞检测算法的整合 84
3.4 虚拟力觉渲染 85
3.4.1 探针与基底之间的力 85
3.4.2 纳米线与基底之间的力 86
3.4.3 探针与纳米线之间的力 87
3.5 虚拟力觉渲染模型的MATLAB仿真及分析 88
3.5.1 探针与基底之间的力 88
3.5.2 ZnO纳米线与基底之间的力 89
3.5.3 钨探针与ZnO纳米线之间的范德瓦耳斯力 90
参考文献 91
第4章 压电陶瓷驱动器的纳米定位与跟踪控制 94
4.1 压电陶瓷的非线性分析及其二阶模型的系统辨识 94
4.1.1 压电陶瓷驱动器理论基础 94
4.1.2 压电陶瓷的非线性特性 97
4.1.3 压电陶瓷驱动器二阶模型的系统辨识 100
4.2 压电陶瓷驱动器的输出反馈滑模观测器控制方法研究 104
4.2.1 压电陶瓷驱动器的滑模控制 104
4.2.2 输出反馈滑模观测器控制设计 104
4.2.3 稳定性分析 106
4.2.4 实验及分析 108
4.3 压电陶瓷驱动器的输出反馈积分控制方法研究 112
4.3.1 基于滑模的输出反馈积分控制器设计 113
4.3.2 稳定性分析 115
4.3.3 实验及分析 117
4.4 压电陶瓷驱动器的有限时间终端滑模控制方法研究 124
4.4.1 终端滑模控制器设计 124
4.4.2 滑模扰动观测器设计 126
4.4.3 稳定性分析 127
4.4.4 仿真及分析 129
参考文献 134
第5章 基于单视角SEM图像的目标识别与定位 138
5.1 探针的识别及精确定位 138
5.1.1 亚像素边缘检测概述 138
5.1.2 相似度概述 144
5.1.3 探针的平面定位 146
5.1.4 探针的垂直定位 149
5.2 纳米线的识别及精确定位 150
5.2.1 核密度估计 151
5.2.2 纳米线图像的预处理 153
5.2.3 纳米线的识别及定位 153
5.3 重叠纳米线的识别及定位 156
5.3.1 重叠纳米线的识别 156
5.3.2 重叠纳米线图像的预处理 158
5.3.3 重叠纳米线的定位 159
5.4 目标定位及识别结果 160
5.4.1 探针平面定位结果 160
5.4.2 探针垂直定位结果 161
5.4.3 纳米线识别结果 162
5.4.4 纳米线平面定位结果 166
5.4.5 重叠纳米线识别结果 166
参考文献 168
第6章 基于SEM的实验平台搭建及实验 170
6.1 实验平台总体结构 170
6.1.1 力觉反馈设备 171
6.1.2 扫描电子显微镜 172
6.1.3 纳米定位器 173
6.2 控制流程与软件构架 176
6.2.1 遥纳操作控制流程 176
6.2.2 SEM图像的网络传输实现 178
6.2.3 Omega3-Attocube主从控制实现 179
6.2.4 系统软件构架 180
6.3 纳米构件操作策略 181
6.3.1 纳观操作作用力模型 181
6.3.2 纳米构件操作的约束条件 183
6.3.3 探针z向运动策略 184
6.3.4 纳米构件旋转策略 185
6.3.5 纳米构件平移策略 188
6.4 SEM下纳米线操控实验 189
6.4.1 虚拟环境测试实验 189
6.4.2 ZnO纳米线旋转实验 190
6.4.3 ZnO纳米线平移实验 192
参考文献 193
第7章 智能控制算法在纳米构件操作中的应用 194
7.1 基于模糊PID的系统闭环控制 194
7.1.1 控制器结构设计 194
7.1.2 模糊集、论域和隶属函数的选择 196
7.1.3 模糊整定规则参数的建立 198
7.2 BP神经网络 201
7.2.1 BP神经网络结构 202
7.2.2 BP神经网络算法原理 202
7.2.3 BP神经网络PID控制器设计 202
7.3 定位平台模型化 205
7.3.1 实验平台驱动装置建模 206
7.3.2 Attocube位移模型的建立 207
7.4 控制平台建模及性能仿真分析 208
7.4.1 模糊PID控制方法的MATLAB仿真 208
7.4.2 BP神经网络PID控制系统MATLAB仿真 211
7.5 预测控制在纳米操作系统中的应用 215
7.5.1 预测控制 216
7.5.2 基于BP神经网络的广义预测控制 217
参考文献 226
- 《大气中典型二恶英类物质的氧化降解机理研究》张晨曦 2017
- 《纳米颗粒复合电刷镀技术及应用》董世运著 2019
- 《基于聚合物的多功能纳米复合材料》宋克男,刘春太,(美)郭占虎主编 2019
- 《多级结构纳米复合材料光催化研究》李顺兴,蔡家柏,陈杰 2019
- 《静电纺纳米纤维与组织再生》莫秀梅主编 2019
- 《纳米光子学与光谱》孙萌涛,王鑫鑫,宗欢著 2019
- 《强变形微纳米化工艺》骆俊延,贾建波,徐岩 2019
- 《纤维增强纳米羟基磷灰石及其生物复合材料》曹丽云,黄剑锋,王勇等 2019
- 《多尺度空间视角下城市群城镇化发展对碳排放的作用机理研究》王锋著 2019
- 《微纳米水合碳酸镁的制备与应用》王余莲,印万忠著 2019
- 《中风偏瘫 脑萎缩 痴呆 最新治疗原则与方法》孙作东著 2004
- 《水面舰艇编队作战运筹分析》谭安胜著 2009
- 《王蒙文集 新版 35 评点《红楼梦》 上》王蒙著 2020
- 《TED说话的力量 世界优秀演讲者的口才秘诀》(坦桑)阿卡什·P.卡里亚著 2019
- 《燕堂夜话》蒋忠和著 2019
- 《经久》静水边著 2019
- 《魔法销售台词》(美)埃尔默·惠勒著 2019
- 《微表情密码》(波)卡西亚·韦佐夫斯基,(波)帕特里克·韦佐夫斯基著 2019
- 《看书琐记与作文秘诀》鲁迅著 2019
- 《酒国》莫言著 2019
- 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 七年级 上 配人教版》周志英总主编 2019
- 《《走近科学》精选丛书 中国UFO悬案调查》郭之文 2019
- 《北京生态环境保护》《北京环境保护丛书》编委会编著 2018
- 《中医骨伤科学》赵文海,张俐,温建民著 2017
- 《美国小学分级阅读 二级D 地球科学&物质科学》本书编委会 2016
- 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 九年级 上 配人教版》周志英总主编 2019
- 《强磁场下的基础科学问题》中国科学院编 2020
- 《小牛顿科学故事馆 进化论的故事》小牛顿科学教育公司编辑团队 2018
- 《小牛顿科学故事馆 医学的故事》小牛顿科学教育公司编辑团队 2018
- 《高等院校旅游专业系列教材 旅游企业岗位培训系列教材 新编北京导游英语》杨昆,鄢莉,谭明华 2019