面向纳米栅格扫描的时滞压电微动平台耦合补偿

针对栅格纳米扫描特别是高速扫描应用中,带测量滞后的压电纳米平台轴间周期耦合补偿的问题,提出一种无需复杂逆模型求解的鲁棒周期干扰观测控制策略。建立压电平台的机电耦合多扰动模型用以描述平台系统的动力学行为。在此基础上,构建周期干扰观测控制结构。通过推导的性能优化函数和鲁棒稳定性条件,将最优控制器参数求解问题转化为延时系统的混合灵敏度优化问题,并通过无穷维H∞控制方法进行求解。最后,在压电纳米平台上进行综合的实验探究。结果表明,建立的动力学模型能够有效拟合平台的实验响应;相较于无干扰观测器的方法和传统的周期干扰观测控制方法,提出的鲁棒优化方法在基频的抗干扰性能分别有超过99%和50%的提升。提出的鲁棒周期干扰控制方法有优越的抗干扰和不确定补偿性能。