Multiskalige Mess-, Steuer- und Regelungstechnik für die Prüfung von Mikro- und Nano-Systemen in der Produktion

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Die Erfassung multiskaliger Eigenschaften von Mikro- und Nano-Systemen benötigt nicht nur Methoden und Strategien in den Bereichen Messverfahren und Datenauswertung, sondern auch in der Steuerung und Regelung. Dabei muss die Systemintegration von Sensorik, Datenauswertung und Aktuatorik berücksichtigt werden. Aus den Informationen der Datenauswertung und der Messablaufsteuerung werden in den Modulen zur Trajektoriengenerierung unter einer dynamischen Korrektur von Messprinzip- bedingten systematischen Fehlern Führungsgrößen für die multiskalige Messaufgabe generiert. Die multiskaligen Anforderungen hinsichtlich Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Bahnfehler müssen sich in den Entwurfsprinzipien der Regelung, der Aktuatorik in den Messaufbauten als auch in der Aktuatorik für die Positionierung des Messobjektes widerspiegeln. Hierzu dienen adaptive Störbeobachterkonzepte, welche basierend auf den Messergebnissen mit unterschiedlicher Genauigkeit eine Prädiktion vornehmen, und demnach die Regelung den unterschiedlichen multiskaligen Anforderung anpasst. Ergänzt wird das Konzept durch Ein- und Ausgangs- linearisierende Regelungsansätze, die eine definierte Trajektorienfolgefehler -Dynamik erlauben.