Development Of A Modular Control Algorithm For High Precision Positioning Systems

Son on yıl içinde, mikro/nano-teknoloji büyük ölçüde gelişti. Mikro/nano- teknoloji ile ilgili ürünler bilim ve teknoloji dünyasındaki uygulamaların yani sira tüketici marketinde de yer almaya başladı. Bu gelişmeler yüksek hassasiyetli pozisyonlama sistemlerine olan ilgiyi arttırdı çünkü yüksek hassasiyetli pozisyonlama sistemleri mikro/nano-teknoloji ile ilgili uygulamalarda cok önemli bi yere sahiptir. Daha kompleks ve ileri düzeydeki uygulamalarin daha sıkı toleranslar ve daha küçük parcalar gerektirmesi sonucunda bu beklentileri karşılayabilecek yeni kontrol tekniklerine olan ilgi artmıştır.Bu çalışmanın amacı yüksek hassasiyetli pozisyonlama sistemlerine yönelik artan ilgiyi karşılayabilecek yeni bir kontrol tekniği geliştirmektir. Bu amaçla, modüler çok eksenli pozisyonlama sisteminin kontrolü calışılmıştır. Bahsi geçen çok eksenli pozisyonlama sistemi modüler tek eksenli kızakların birleştirilmesiyle oluşturulmuştur. Böylece, tek eksenli pozisyonlama sistemi birkaç şekilde kullanılır ve kullanıldığı alana göre model parametreleri değişir. Bu sebeple, modüler kızakların kullanıldığı alana uyum sağlamaları ve takip hatalarını azaltabilmeleri için tekrarlamalı öğrenme kontrolcüsü geliştirilmiştir. Çok eksenli pozisyonlama sisteminde, kızaklar aynı anda hareket ettirildiğinde birbirleri arasındaki etkileşimler göz önünde bulundurulmalıdır. Bu etkileşimlerin etkisini azaltmak için çapraz bağlaşımlı kontrolcü kullanılabilir ve böylece kontur hatası azaltılabilir.Bu tezde, takip ve kontur hatasını birlikte azaltmak üzere çapraz bağlaşımlı kontrolcü ve tekrarlamalı öğrenme kontrolcüsünün bir arada kullanıldığı bir kontrolcü geliştirilmiştir. Çapraz bağlaşımlı kontrolcü ile birlikte sunulan kontur tahmin yöntemi yerine işlemsel olarak daha verimli bir kontur tahmin yöntemi kullanılmıştır. Bunun yanında, kullanılan yöntem herhangi bir kontur kontrolu için ve çok eksenli sistemlerde kullanmak için daha uygundur. Ayrıca, tekrarlamalı oğrenme kontrolcüsünün kullanılması, pratik bir tasarima ve modüler sistemlere uygunluğu arttırmaya yarar. Ayrıca, önerilen kontrolcünün kararlılık ve yakınsama karakteristiği incelenmiştir. Kontrolcünün etkililiği iki ve üç eksenli sistem üzerinde yapılan simulasyon ve deneylerle gösterilmiştir. Sonuçta ortaya çıkan kontrolcü ile nanometre hassasiyetinde takip ve kontur performansı gözlemlenmiştir.