纳米级定位的简单化设计——采用滚珠球轴承的扭轮摩擦传动

作者在前面的文章中报导了扭轮摩擦传动能实现亚纳米级的定位分辨率。然而,这套装置在结构上的复杂之处就是在于采用了静压轴承支撑扭轮。本文指出了扭轮摩擦传动在结构上如何可以简化为采用球轴承支撑扭轮。在简化之后,实验表明定位分辨率小于1纳米。本文得出结论,采用球轴承的扭轮摩擦传动对于在洁净环境下要求实现纳米级定位的制造过程变得更为方便,而且可以取代滚珠丝杠以及常规摩擦传动方式。     

无摩擦的空气轴承技术对超精密加工机床进给驱动系统的控制需求的影响

加工过程中随着对精密度和加工环境的要求的不断提高,越来越需要在机床的结构和控制器原理这两者之间进行特殊的组合。近年来,为了补偿进给驱动系统的直线导轨的摩擦造成的影响,人们发明了大量的控制决策,例如[1]—[3]。他们虽然提供了各式各样的功能强大的非线性的机构,但通常又使用相当复杂的计算机算法来耗费系统资源。借助于先进的空气静压轴承技术(FVM—空气—轴承)摩擦可以被彻底消除,因而直线导轨也就不存在爬行现象,而阻尼比和垂直于进给方向的刚度却非常大,这种结构对所使用的控制决策提出了特殊的要求,本文就针对这些要求对各种方法进行了研究。     

超精密铣削的三维微加工工艺

本研究旨在对用于获取有雕刻表面金属工件的超精密微加工工艺进行探讨。研究中使用的是车床型的超精密铣床,由分辨率为1nm的X和Z向运动工作台及分辨率为0.0001度的可定位的C轴组成。作为一种铣削工具,一种改进型的由一颗水晶钻构成的“仿球尖铣刀”被放置在X轴的高速气浮轴承之上。这样一来,X轴和C轴的协调运动就可产生三维铣削的效果。为提高表面粗糙度,通过模拟我们研究的刀具边沿和工件表面的接触情况,结果发现,刀具低速进给时切削比较有效。作为三维微加工工艺的一个例子,运用数字仪提供的扫描数据在一个直径为3mm的铜表面上制作一个传统的NOH面罩。经证明,超精密铣床有潜力加工出表面粗糙度为69nm(P—V值)的工件。     

塑性状态下光学及电子镜面的亚纳米级精密磨削

本文讲述了由PC机控制的多用途超精机床(MPUMT)的设计及光学镜平滑表面的加工。已研制出的机床可用于磨削、切削、研磨或抛光塑性状态下的硬脆材料。作为建立新的加工系统的关键部分,采用了大型磁致伸缩调节器(GMA),在没有放大器元件的情况下,它具有大功率的输出和大于压电陶瓷调节器几倍的纳米级的位移。切削DOC的深度和控制塑性状态过程的微塑性区域能够被调节器设置为具有高于1nm的精度,并能用金刚石磨削砂轮研磨。在当前研究中所用到的镜为多晶体、非晶体,也有加固玻璃。磨削实验的结果表明,已研制出来的超精机床能够实现对塑性状态下的玻璃和陶瓷材料的加工。材料特性参数和微裂纹之间的关系已被检测到,适用于大多数被研究玻璃的脆性到塑性磨削方式的转换已经确定。运用AFM、SEM和ZYGO对磨削表面进行了分析,例如BK7和TRC5(新材料;加固玻璃)的磨削表面分别具Ra=0.15nm和Ra=0.32nm的表面粗糙度。     

异步转移方式(ATM)技术应用到指挥、控制和通信(C~3)系统的框架(续)

A、导言 1.信息技术决策 一般来说,任何用来完成建网或远程通信的技术被统称为“信息技术”。在某种程度上,信息技术这个术语包含固定设备的传输系统和支持比作战功能(军用传感器信息或数据的处理和传输)更多的管理功能(例如,数据库管理和字处理)。由于计算机应用渗透到商业和军事部门的各个方面,这项技术应用于从技术管理支持到军事情报传递的广泛的     

用于目标跟踪的分布式融合结构和算法

现代监视系统经常利用多物理分布的不同类型的传感器,提供对目标的辅助和重叠作用范围。为生成目标航迹和估计,传感器数据需要加以融合。虽然集中式处理方法在理论上是最佳的,但把融合操作分布到多个处理节点有很多优点。本文讨论了分布式融合结构,每个节点处理它自己的一组传感器数据并与其他节点进行通信以改进估计。引入信息图形作为模拟分布式融合系统的信息流和发展算法的一种方法。目标跟踪融合包含两种主要操作方式:估计和互连。基于信息图形的分布式估计算法用于任意融合结构并与线性和非线性分布估计结果有关。根据跟踪到跟踪互连似然估计,讨论了分布式数据互连问题。介绍了两种流行跟踪算法的分布式方式(联合概率数据互连和多假设跟踪)并给出应用实例。     

在战术导弹设计中空气动力学者所起的作用在改变中(摘译)

本文讨论了在战术导弹设计中空气动力学这门专业的进展。由于其它技术领域的突飞猛进,战术要求及目标的变化以及需要降低费用等原因使空气动力学工作者一再受到多方面的挑战。电子技术的革命给予气动工作者在初步设计阶级就有能力进行较准确的计算和试验,同时也要求他们按前所未有的飞行状态进行设计。本文着重说明其它领域内已取得的和将要取得的进展对导弹空气动力学工作者的任务带来的具体影响。     

用基本统计法则推导卡尔曼滤波方程

卡尔曼滤波过程是组合一个变量的两个独立估算以加权平均的方式而组成。权因子是选择得使均值有最小方差,因此也就有最大概率。一种估算是采用以前的最佳估算按照已知运动方程而导出的,另一估算是从观测得到的。下面推导所要求的权因子的形式。首先是对一维情况,其次是对卡尔曼滤波所要求的一般的多维形式。     

模拟的核攻击 对目标拦截作每秒上亿次的计算以验证拦截器的能力如何

戚胁情况:三枚带有核弹头的弹道式导弹,从不同的角度以每秒大于三英里的速度攻击美国要害目标。 重要问题:所拟订的弹道式导弹防御系统,在高大气层拦截和摧毁目标的能力如何。 快速响应:根据计算机以极快的速度收集和分析数据（一秒钟提供上亿条指令）所提供的讯息进行制导,引导拦截导弹成功地摧毁目标使一场灾祸得以避免。