基于LabVIEW的扫描探针显微镜PID控制系统的设计与优化

摘要

根据数字PID控制理论和SPM系统的反馈控制要求,研制了基于虚拟仪器的数字PID反馈控制系统.该系统被用于显示样品形貌,同时还作为反馈系统的输入信号,通过计算机LabVIEW程序中各种控制算法算出控制量,再经过D/A接口输出即可实现对控制对象的控制.各种控制算法只要改变LabVIEW程序就可实现,具有很大的灵活性.系统控制精度高、抗干扰强,而且结构简单、配置灵活,从本质上提高了SPM系统的性能.该模型用MATLAB SIMULINK进行分析.仿真结果表明,对于该系统,采用积分常数0.001,因此比例放大倍数不超过8.5为宜.