01
纳米定位技术概述
定义、应用领域（半导体制造、生物医学、精密光学）、发展历程与趋势
基础半导体
02
定位误差源分析（上）
机械误差（摩擦、间隙、变形）、热误差、环境误差
机械热
03
定位误差源分析（下）
传感器误差、驱动误差（压电迟滞、蠕变）、控制误差
传感器驱动
04
误差建模方法
物理模型（有限元、热力学）、数据驱动（神经网络、高斯过程）
建模AI
05
误差测量与标定技术
激光干涉仪、光栅尺、电容传感器、自校准/互校准
测量标定
06
误差补偿策略概述
前馈/反馈、迭代学习、自适应、混合补偿
控制策略
07
压电执行器迟滞建模与补偿
Preisach、Prandtl-Ishlinskii、Bouc-Wen、前馈逆补偿
压电迟滞
08
热误差实时补偿
热源识别、温度场建模、实时预测与补偿算法
热实时
09
振动误差分析与隔离
频谱分析、主动/被动隔振、前馈补偿
振动隔振
10
摩擦误差建模与补偿
Stribeck、LuGre模型、前馈/扰动观测器补偿
摩擦非线性
11
传感器噪声滤波与误差修正
卡尔曼滤波、粒子滤波、小波去噪、非线性校正
滤波传感器
12
控制算法对定位精度的影响
PID局限、鲁棒控制、滑模、模型预测控制
控制精度
13
迭代学习控制（ILC）在重复定位中的应用
ILC原理、收敛性分析、与反馈结合
ILC重复
14
自适应控制与自整定
模型参考自适应、自校正、增益调度
自适应整定
15
多自由度系统的耦合误差分析与解耦
交叉耦合建模、解耦控制、雅可比补偿
多自由度解耦
16
高速高精度定位中的轨迹规划
S形曲线、jerk限制、时间最优、振动抑制
轨迹高速
17
基于机器学习的误差预测与补偿
深度学习预测热误差、强化学习、在线学习
ML预测
18
纳米定位系统的实时性要求
RTOS、任务调度、通信延迟、FPGA加速
实时FPGA
19
光刻机中的纳米定位应用
工件台、掩模台对准、套刻精度、误差预算
光刻半导体
20
原子力显微镜（AFM）中的定位控制
扫描管校正、Z轴反馈、图像畸变补偿
AFM显微
21
精密加工中的误差补偿
机床热补偿、刀具路径修正、在线测量闭环
加工机床
22
生物医学中的纳米操作
细胞操作、DNA拉伸、微注射、力反馈
生物医学
23
误差补偿系统的硬件实现
DSP/FPGA、嵌入式控制器、模拟补偿、功放线性化
硬件FPGA
24
软件补偿算法实现
C/C++实时库、Python仿真、MATLAB/Simulink生成
软件算法
25
补偿系统的验证与评估
ISO 230标准、重复性、分辨率、长期稳定性
测试标准
26
案例研究一：高精度运动平台综合补偿
系统架构、误差源识别、策略设计、实验分析
案例平台
27
案例研究二：纳米压印光刻定位控制
对准系统、误差补偿流程、工艺影响
压印光刻
28
案例研究三：超精密车床热误差补偿
温度场测量、模型建立、实时补偿评估
车床热
29
前沿技术展望
量子定位、原子级精度、AI自优化、数字孪生
前沿量子
30
课程总结与项目实践
核心回顾、综合设计、工具推荐、学习路径
总结项目