第650章 掩膜台双核心技术难点?给我破!章

而摩擦前馈则是,既然知道机器运行时零件间会产生摩擦,类似车胎与地面之间有阻力,那就预先计算出克服这份摩擦所需的额外作用力,进而保障机器动作的精准度。

其次,使用pid加lqr的混合控制方式。

换而言之,即实时修正,盯着目标调整。

好比开车时盯着仪表盘,发现速度快了就松油门,慢了就踩一点,随时修正偏差。

pid是工业控制中最常用的一种控制算法,说白了就是一套“根据误差来调整行动”的规则,能让设备的运行状态稳定在目标值上。

lqr即线性二次调节器,是一种更为智能的自动控制算法。

以机械臂精准停到指定位置为例,普通控制方式只能通过紧盯“当前位置与目标位置的偏差”来进行调整。

而lqr能够同时考量多个因素,比如当前位置偏离了多少、移动速度是否合适、电机输出的力矩大小、零件是否会因受力过大产生晃动等。

一旦将这项技术突破到纳米级别,它不仅能用于掩膜台的制造,还能应用于机器人运动控制以及卫星姿态调整等场景。

最后是扰动补偿技术,它通过扩展卡尔曼滤波器估算外部扰动的数值,并实时进行抵消。

就像开车时突然刮来一阵风,方向盘会抖一下,司机要立刻微调稳住方向。

扩展卡尔曼滤波器就如同一个“敏感传感器+高效计算器”的组合,能快速察觉到外界的突发干扰,然后立刻算出力量补偿,从而抵消这些干扰的影响,确保精度不受影响。

当这三种方式配合使用,整套控制逻辑就像一位擅长预判、精通精细调节且抗干扰能力出色的超级司机,既能让机器动作又快又准,还能面对各种小干扰,将精度稳定控制在纳米级别。

实际上,国内的一众高校和科研院所,如哈工大、清华、华科自动化研究所等,在pid、lqr、卡尔曼滤波等经典控制算法上已有深入研究,并发表了大量相关论文。

当前算法大多仅完成了仿真或小范围实验,还没有在高精度运动平台上经历过应用层面的验证。

理论模型与实际机械非线性之间的匹配经验存在严重欠缺!

并且就摩擦、间隙的补偿而言,目前只能做到微米级。

制约该项技术实现极速突破的主要原因在于,精密轴承、气浮组件、高稳定性电源等关键配套产品的国产化率过低,且性能与国外产品存在较大差距,这使得在进行系统集成时,极难跨越精度瓶颈。

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