01
纳米定位平台概述
什么是纳米定位平台 · 核心应用场景（半导体、生物医学）· 技术指标（分辨率、行程、带宽）
基础应用场景
02
压电陶瓷致动器原理
逆压电效应 · 迟滞非线性特性 · 蠕变特性 · 温度影响
致动器非线性
03
柔性铰链机构设计
柔性铰链类型（直圆型、十字型）· 刚度计算 · 固有频率分析 · 有限元仿真基础
机械设计FEA
04
传感器选型与原理
电容式传感器原理 · 电感式传感器 · 光栅尺 · 分辨率与噪声分析
传感器噪声
05
系统建模与辨识
传递函数模型 · 状态空间模型 · 系统辨识方法（阶跃响应、扫频法）
建模辨识
06
PID控制基础
比例、积分、微分作用分析 · PID参数整定（Ziegler-Nichols法）· 数字PID实现
PID整定
07
PID控制优化
积分饱和抑制（Anti-windup）· 微分先行 · 不完全微分 · 变增益PID
优化抗饱和
08
前馈控制
前馈补偿原理 · 基于模型的前馈 · 速度/加速度前馈 · 前馈与反馈结合
前馈复合控制
09
陷波滤波器
谐振频率识别 · 陷波滤波器设计（双T型、二阶）· 数字陷波滤波器实现
滤波器谐振抑制
10
低通滤波器
截止频率选择 · 巴特沃斯滤波器 · 切比雪夫滤波器 · 零相位滤波
低通零相位
11
状态观测器
龙伯格观测器原理 · 降阶观测器 · 卡尔曼滤波基础 · 观测器在纳米定位中的应用
观测器卡尔曼
12
状态反馈控制
极点配置法 · LQR控制设计 · LQR与PID对比 · 加权矩阵Q/R选择
状态反馈LQR
13
鲁棒控制基础
H∞控制概念 · 小增益定理 · μ综合简介 · 鲁棒性分析
鲁棒H∞
14
迭代学习控制
ILC原理 · P型ILC · PD型ILC · 收敛性分析 · 重复轨迹跟踪应用
ILC迭代
15
重复控制
内模原理 · 重复控制器设计 · 稳定性分析 · 周期扰动抑制
重复控制周期
16
滑模控制
滑模面设计 · 趋近律选择 · 抖振抑制方法 · 边界层法
滑模抖振
17
自适应控制
模型参考自适应控制 · 自校正控制 · 参数估计（递推最小二乘）· 稳定性证明
自适应参数估计
18
模糊控制
模糊集合与隶属函数 · 模糊规则库 · 模糊PID · 在纳米定位中的应用
模糊智能控制
19
神经网络控制
RBF神经网络 · BP神经网络 · 神经网络PID · 在线学习与逼近
神经网络RBF
20
迟滞建模与补偿
Preisach模型 · Prandtl-Ishlinskii模型 · Bouc-Wen模型 · 逆模型补偿
迟滞补偿
21
蠕变补偿
对数蠕变模型 · 分数阶模型 · 蠕变前馈补偿 · 电荷控制法
蠕变电荷控制
22
多自由度耦合控制
交叉耦合控制 · 解耦控制 · 雅可比矩阵 · 多轴同步
多自由度解耦
23
数字信号处理
采样定理 · 量化误差 · 抗混叠滤波 · 过采样技术
DSP采样
24
实时控制系统
实时操作系统（RTOS）· 任务调度 · 中断优先级 · 看门狗定时器
RTOS实时
25
FPGA在控制中的应用
FPGA并行处理 · 硬件加速 · Verilog实现PID · HLS设计
FPGA硬件加速
26
系统集成与调试
硬件连接 · 接地与屏蔽 · 噪声抑制 · 调试流程
集成调试
27
性能评估指标
稳态误差 · 超调量 · 上升时间 · 带宽 · 分辨率 · 重复定位精度
指标评估
28
实验设计与数据分析
正交实验设计 · 频谱分析 · 功率谱密度 · 相关性分析
实验数据分析
29
案例研究
原子力显微镜（AFM）扫描控制 · 光刻机工件台控制 · 细胞操作平台
案例AFM
30
前沿趋势与展望
智能材料（磁致伸缩、形状记忆合金）· AI辅助控制 · 数字孪生 · 微纳机器人
前沿AI