Rastreamento ótimo de nanopositionadores baseados em piezo

Este artigo aborda o rastreamento ótimo de posicionadores piezoelétricos, que são ferramentas fundamentais utilizadas em posicionamento de alta precisão para aplicações em nanotecnologia. Esse posicionamento de alta precisão é particularmente importante, pois os posicionadores piezoelétricos são cada vez mais utilizados em aplicações de alta velocidade, como nanoconhecimento de informações e nanofabricação. A precisão no posicionamento é perdida durante o posicionamento de alta velocidade devido a vibrações dinâmicas induzidas por movimento no sistema. Essas vibrações podem ser compensadas usando uma inversão da dinâmica do sistema para encontrar entradas que alcançam um rastreamento de saída exato. Essa abordagem baseada em inversão encontra a entrada que rastreia exatamente uma saída desejada, mas a entrada resultante pode exceder a largura de banda disponível ou limites nas amplitudes de entrada disponíveis. Uma abordagem de rastreamento ótimo é utilizada neste artigo para (a) otimizar a trajetória de posicionamento e (b) restringir a trajetória à largura de banda disponível e limites de saturação dos amplificadores (utilizados para aplicar tensão aos posicionadores piezoelétricos). A abordagem é aplicada ao rastreamento de saída de um posicionador piezoelétrico e resultados experimentais são apresentados.