Abstract
本論文將提出一個毫微米級精密定位之增益調變控制法則，針對精密定位控制上經常處理的滾動摩擦現象，分別研究其微觀與鉅觀動態下的特性，設計出不同的控制器，再以一平滑的切換法則將兩者連接，達成各種距離下都能滿足快速精密定位需求的控制目標。微觀動態控制器之設計成效端賴模型之正確性，本論文將提出一個針對微觀動態中施力與位移的磁滯現象與高頻動態兩種特性簡化而得的非線性模型，提供作為頻域設計的參考。在控制器的設計上，此模型提供非線性消去的基本架構，讓頻域設計技得以應用在此非線性系統中。 鉅觀動態控制器的設計技巧在於提供一個合適的切換環境，在本論文中我們將不詳細探討此控制器的設計程序，轉而將重點放在切換律的設計上。 @ 鉅觀與微觀動態控制器切換律的性能關係到全程快精密定位控制的可行性，因為摩擦現象中有關微觀與鉅觀動態特性之間的過渡性質未能有明確可用的模型，本論文將只發展讓控制輸出更為平順的方法，使控制器隨動態特性作控制器形式的過渡，其技巧為對照兩種控制器上各項的功能需求，從控制功能的增加與去除關係作參數調整，實驗結果證實此種方法之正確性。 本論文內分五章：第一章為前言；第二章提出微觀動態模型並說明模 型參數的決定方式；第三章發展鉅觀與微觀動態控制器以及兩者之間的切換法則；第四章以實驗驗證微觀動態模型與控制律之正確性；第五章為結論與未來發展方向。