基于细分模型的电磁微镜系统的内部模型控制方案

科学领域:

• 控制系统工程 控制系统工程
• 非线性动力学是一种非线性动力学.
• 微光学是一种微光学.

背景情况:

• 电磁微镜系统 (EMMS) 呈现出复杂的非线性动态,包括低阻尼振荡和取决于速率的歇斯底里.
• 在EMMS中精确控制偏斜角度对于各种光学应用至关重要.
• 现有的控制策略可能会与EMMS固有的非线性作斗争.

研究的目的:

• 为电磁微镜系统 (EMMS) 开发一种新的细分内部模型控制 (SIMC) 方案.
• 为EMMS建立一个反向模型,以考虑低压振荡和取决于速率的歇斯底里.
• 为了提高EMMS曲角度控制的准确性和稳定性.

主要方法:

• 提出了一个细分组合模型,包括基于运行频率细分的加权子模型.
• 引入了平滑因子函数,以尽量减少子模型切换期间的动态错误.
• 粒子集群优化 (PSO) 用于确定最佳的频率分割点.
• 基于小增益定理的两度自由度过器设计集成到SIMC方案中.

主要成果:

• 拟议的细分组合模型准确地描述了EMMS的特征,包括非线性.
• 与传统方法相比,使用平滑因子的SIMC策略显著减少了动态错误.
• 由PSO确定的最佳频段分段点可以提高模型性能.
• 实验验证证明了EMMS偏斜角度控制所建议的控制策略的有效性.

结论:

• 开发的细分内部模型控制 (SIMC) 方案为控制EMMS等复杂的非线性系统提供了有效的解决方案.
• 拟议的细分组合模型和平滑因子方法提高了控制精度,并减少了切换引起的错误.
• 这种方法为精确控制电磁微镜系统提供了有前途的进步.