精密运动控制 原书第2版PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1需要精密控制的领域 1

1.1.1精密工程 1

1.1.2微制造 3

1.1.3生物技术 5

1.1.4纳米技术 5

1.2精密机械和工具 6

1.3精密运动控制系统的应用 7

1.4本书的范围 8

第2章 精密跟踪运动控制 9

2.1压电驱动器 9

2.1.1压电驱动器配置的类型 9

2.1.2数学模型 10

2.1.3自适应控制 15

2.2永磁直线电动机（PMLM） 20

2.2.1 PMLM的类型 20

2.2.2数学模型 22

2.2.3力的波动 23

2.2.4摩擦 25

2.2.5复合控制 25

2.2.6加速度控制增强 32

2.2.7波动补偿 38

2.2.8干扰观测及消除 44

2.2.9鲁棒自适应控制 51

2.2.10迭代学习控制 56

第3章 控制参数的自整定 63

3.1继电器自整定 63

3.1.1延时继电器 64

3.1.2双通道继电器整定 65

3.2摩擦建模使用继电器反馈 65

3.2.1摩擦辨识方法 66

3.2.2模拟 68

3.2.3自适应控制的初始化 69

3.3继电器振荡的最优特征提取 71

3.4试验 72

第4章 龙门系统的协调运动控制 75

4.1协调控制方案 76

4.1.1经典主／从方法 76

4.1.2设定点协调控制 77

4.1.3整体协调控制 78

4.2仿真研究 79

4.2.1控制任务 79

4.2.2结果 80

4.3试验 82

4.3.1 XY工作台——配置Ⅰ 83

4.3.2 XY图表——配置Ⅱ 86

4.4自适应协调控制方案 88

4.4.1龙门台的动态建模 88

4.4.2基于模型的自适应控制设计 91

4.4.3稳定性分析 93

4.4.4软件仿真 93

4.4.5实施结果 96

第5章 几何误差补偿 98

5.1激光测量系统概述 99

5.2激光测量系统的组件 99

5.2.1激光头 100

5.2.2干涉仪和反射器 100

5.2.3测量接收机 101

5.2.4测量与控制电子电路 102

5.3激光校准概述 102

5.3.1线性测量 103

5.3.2角度测量 103

5.3.3直线度测量 104

5.3.4垂直测量 104

5.4使用水平敏感设备的滚动测量 105

5.5精度评估 106

5.6影响测量精度的因素 107

5.6.1线性测量误差 107

5.6.2角测量误差 108

5.6.3直线度测量误差 108

5.6.4环境条件 109

5.7总体误差模型 110

5.8几何误差的查表 111

5.9几何误差的参数化模型 112

5.9.1径向基函数与误差建模 113

5.9.2参数误差逼近 113

5.9.3试验 118

5.9.4使用多层神经网络误差建模 121

5.10随机误差的机械补偿 123

5.10.1概率方法 123

5.10.2试验 125

第6章 电子插值误差 131

6.1海德曼插值法 131

6.1.1插值界 133

6.1.2校准和补偿 134

6.2增强插值法 134

6.2.1增强插值法的原理 135

6.2.2构建一个查表 135

6.2.3试验 140

6.3插值的参数模型 142

6.3.1插值方法的原理 142

6.3.2预补偿阶段 143

6.3.3插值阶段 145

6.3.4试验研究 146

第7章 振动监测与控制 149

7.1机械设计中尽量减少振动 149

7.1.1机械结构的稳定性和静定性 150

7.1.2二维结构 150

7.1.3三维结构 154

7.2自适应陷波器 159

7.2.1快速傅里叶变换 161

7.2.2模拟 161

7.2.3试验 163

7.3实时振动分析仪 164

7.3.1学习模式 165

7.3.2监测模式 165

7.3.3诊断模式 167

7.3.4试验 168

7.3.5远程监控 174

7.3.6实现 176

第8章 其他工程方面 179

8.1规格 179

8.2选择电动机和驱动器 179

8.3选择光学编码器 180

8.4控制平台 180

8.4.1硬件结构 180

8.4.2软件开发平台 182

8.4.3用户界面 185

8.5精度测量 186

8.6数字通信协议 187

8.6.1现场总线协议栈 188

8.6.2常见的现场总线 190

附录 激光校准光学仪器、附件和配置 196

参考文献 202