模糊PID控制的原子力显微镜仿真平台

发布时间：2017-09-30 08:23

  本文关键词：模糊PID控制的原子力显微镜仿真平台

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【摘要】：为了在传统PID控制的基础上实现参数的实时在线调整,获得更好的控制效果,进行了模糊PID控制的原子力显微镜仿真研究。运用欧拉-伯努利方程对幅度调制模式原子力显微镜(AM-AFM)的探针动态过程进行建模,并依据AM-AFM负反馈控制的系统模型,加入模糊PID控制模块,建立了一套完整的AM-AFM系统仿真平台。根据专家经验并查找模糊规则手册,建立了PID参数的模糊规则表,实现PID参数实时在线调整,实现了高品质的控制;同时,结合Ziegler-Nichols法离线调整出一组初值,并将此初值运用于模糊系统的模糊中心选择,进一步提高了控制效果。运用仿真平台对两个典型样品进行扫描仿真,检验了模糊PID的控制效果,表明模糊PID能显著提高AM-AFM对表面起伏较大的样品的成像质量。
【作者单位】： 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院;北京航空航天大学物理科学与核能工程学院;北京航空航天大学数学与系统科学学院;
【关键词】： 模糊PID控制 欧拉-伯努利模型 Ziegler-Nichols法 AM-AFM仿真平台
【基金】：国家自然科学基金项目(61371008) 北京市自然科学基金项目(4132038)
【分类号】：TH742;TP391.9
【正文快照】： 0引言原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)具有原子级成像能力,是纳米技术研究的主要工具,其工作模式分为动态力模式和静态力模式[1],幅度调制模式为动态力模式的一种,工作在幅度调制模式下的AFM又叫幅度调制原子力显微镜(AmplitudeModulation Atomic Force Microscope

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李小凤;蒋沙汝;朱丽媛;钱建强;李渊;李英姿;;幅度调制原子力显微镜仿真平台[J];大学物理;2011年07期

2 梁军，符雪桐，，吕勇哉;自适应PID控制──I．基本原理与算法[J];浙江大学学报(自然科学版);1994年05期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郑宇;王月明;吴芳;毛杰;;底部框架—抗震墙结构在平稳随机干扰下的响应[J];四川建筑科学研究;2008年01期

2 郝婷s

本文编号：947135