《超精密位移定位平臺控制系統(tǒng)設計》依托國家科技支撐計劃-高精密位移定位平臺設計，以沈陽建筑大學微納實驗室的高精密位移平臺為研究對象，利用現(xiàn)代理論等工具，對高精密位移平臺的控制系統(tǒng)和控制算法進行研究和設計，全書共分9章，第1章主要介紹高精密位移定位平臺及其控制系統(tǒng)的重要意義和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀；第2章主要介紹高精密位移平臺控制系統(tǒng)的整體結構設計；第3章主要介紹控制系統(tǒng)的總體方案設計；第4章主要介紹完成信號采集系統(tǒng)硬件電路和軟件程序的調(diào)試以及對實驗數(shù)據(jù)的分析；第5章主要介紹高精密定位平臺的濾波器設計；第6章主要介紹定位平臺模型建立的方法；第7章主要介紹高精密控制平臺的控制算法，包括改進型PID算法，自適應PID算法和基于蜂群的PID算法；第8章主要介紹基于DSP芯片的設計方法，包括數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設計，上位機通信的設計和具體算法的設計；第9章主要介紹基于FPGA芯片的設計方法。
超精密位移定位技術是現(xiàn)代科學的基礎技術之一，隨著科學技術不斷發(fā)展，越來越多的領域需要超精密位移定位技術，超精密位移定位技術已經(jīng)成為推動科技發(fā)展的力量，被廣泛地應用于光纖對接、掃描探針顯微鏡系統(tǒng)、超精密機械加工、半導體制板的精密定位以及微創(chuàng)外科手術等領域。壓電陶瓷驅(qū)動器是一種理想的微位移驅(qū)動器件，被廣泛應用于微定位、微操作等領域。壓電陶瓷驅(qū)動器存在著不可避免的遲滯性、蠕變性以及位移非線性等缺點，定位系統(tǒng)對其控制很困難，而超精密位移定位平臺控制系統(tǒng)的設計是保證超精密位移定位平臺控制精度的關鍵所在。
本書依托國家科技支撐計劃——超精密位移定位平臺設計，以沈陽建筑大學微納實驗室的超精密位移定位平臺為研究對象，利用現(xiàn)代理論，對超精密位移定位平臺的控制系統(tǒng)和控制算法進行研究與設計。全書共分9章，具體內(nèi)容安排如下。
第1章：主要介紹超精密位移定位平臺的主要應用領域；闡述研究超精密位移定位平臺及其控制系統(tǒng)的重要意義：介紹國內(nèi)外超精密位移定位平臺及其控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，說明我國發(fā)展超精密位移定位技術的必要性。
第2章：給出超精密位移定位平臺控制系統(tǒng)的整體結構設計，針對微位移控制系統(tǒng)設計要求進行芯片選擇，并對控制部分進行設計，針對USB通信部分進行硬件設計。
第3章：主要介紹系統(tǒng)的總體方案設計，根據(jù)系統(tǒng)的一些指標的要求完成主要器件的選型，并對主要器件做簡要的介紹，根據(jù)器件的功能描述進行相應功能模塊的原理圖設計。
1 超精密位移定位平臺概述
1．1 超精密位移定位平臺的背景
1．2 超精密位移定位平臺的主要應用領域
1．3 超精密位移定位平臺控制系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1．4 超精密位移定位平臺控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀
2 超精密位移定位平臺控制系統(tǒng)的整體設計
2．1 整體結構設計
2．2 控制部分芯片選擇
2．3 控制部分硬件設計
2．4 通信部分硬件設計
2．5 本章小結
3 信號采集部分設計
3．1 模數(shù)轉(zhuǎn)換概述
3．2 數(shù)模轉(zhuǎn)換概述
3．3 信號采集與處理系統(tǒng)的硬件電路設計
3．4 以DSP為核心的數(shù)字處理系統(tǒng)的設計
3．5 多通道信號采集模塊設計
3．6 多通道數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊設計
3．7 電源模塊設計
3．8 本章小結
4 信號采集與處理的軟件設計
4．1 軟件開發(fā)環(huán)境介紹
4．2 主程序設計
4．3 多通道數(shù)據(jù)采集程序設計
4．4 中斷服務程序設計
4．5 多通道信號發(fā)送程序設計
4．6 實驗與數(shù)據(jù)分析
4．7 本章小結
5 超精密位移定位平臺控制器的濾波器設計
5．1 濾波器概述
5．2 卡爾曼濾波
5．3 控制器中卡爾曼濾波器算法設計與仿真
5．4 基于FPGA的卡爾曼濾波器的設計與實現(xiàn)
5．5 本章小結
6 超精密位移定位平臺模型的建立
6．1 超精密位移定位平臺的構成及特性
6．2 超精密位移定位平臺的建模方法
6．3 超精密位移定位平臺模型的建立
6．4 本章小結
7 超精密位移定位平臺控制算法研究
7．1 引言
7．2 PID算法原理
7．3 適用于超精密位移定位平臺的改進型PID控制算法
7．4 自校正PID控制算法
7．5 基于人工蜂群算法的PID控制算法
8 基于DSP的超精密位移定位平臺控制器設計
8．1 超精密位移實驗平臺介紹
8．2 USB固件程序設計
8．3 上位機程序設計
8．4 CPLD程序設計
8．5 DSP控制程序設計
8．6 本章小結
9 基于FPGA的PID控制器的設計
9．1 FPGA介紹
9．2 FPGA的開發(fā)流程及工具
9．3 控制器各模塊的設計及仿真
9．4 聯(lián)合仿真
9．5 本章小結
參考文獻
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