SEM納米構件操作力學模型分析及預測控制.pdf

1、納米操作技術是目前微納研究領域的前沿操作技術，關乎于眾多領域的發(fā)展和研究，操作過程中粘著力的研究則是納米操作技術的關鍵問題。微觀環(huán)境不同于宏觀環(huán)境，由于尺寸效應的影響，粘著力為主要影響力，為避免操作過程中納米線出現(xiàn)彎曲及斷裂現(xiàn)象，本文針對SEM下納米線操作過程中的力學現(xiàn)象進行建模及分析；為確保操作過程中的良好的準確性和實時性，引入預測控制系統(tǒng)，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型對納米定位器Attocube進行控制。
　　為研究納米操作過程中

2、各構件間的粘著模型，在對納觀環(huán)境力學模型分析的基礎上，建立粒子間的粘著接觸模型，以此為基礎建立納米線-納米線、納米線-基底以及探針-基底間的粘著接觸模型，并分析粘著力與構件間距離的關系。
　　為研究操作過程中納米線彎曲或斷裂現(xiàn)象，首先對納米線力學性能指標：彎曲應力和斷裂強度進行研究，分析納米線長度和半徑于彎曲現(xiàn)象的關系，并結合粘著現(xiàn)象理論，用Matlab仿真軟件和Lammps分子動力學軟件仿真分析。
　　為達到納米操作控制系

3、統(tǒng)的自動化，對納米操作定位器Attocube進行預測控制，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測控制算法，預測模型和滾動優(yōu)化模型分別采用兩個三層神經(jīng)網(wǎng)絡進行，首先驗證BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法的逼近效果和預測控制算法的預測效果，然后對Attocube數(shù)學建模，搭建整體控制系統(tǒng)，分別以階躍信號和正弦信號為輸入信號仿真Attocube的兩種工作模式，完成對操作整體過程的預測控制。
　　在SEM納米操作控制系統(tǒng)加入預測控制理論，仿真結果表明預測控制可應用于微納米操