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Design and Control of Optimal Scan Trajectories: Scanning Tunneling Microscope Example / Perez, Hector in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 187-197 p. Titre : Design and Control of Optimal Scan Trajectories: Scanning Tunneling Microscope Example Titre original : Conception et Commande de Trajectoire Optimale de Balayage : Exemple de Balayage de Microscope de Perçage d'un Tunnel Type de document : texte imprimé Auteurs : Perez, Hector, Auteur ; Qingze, Zou, Auteur ; Devasia, Santosh Article en page(s) : 187-197 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Conception  optimale  Trajectoire  de  balayage  Microscope  de  perçage  Trajectoire  optimale  Trajectoire  de  rendement Index. décimale : 629.8 Résumé : This article addresses the optimal (minimal input energy) design of scan trajectories, which is important in applications such as the imaging and manipulation of nano-scale surface phenomena using scanning tunneling microscopes (STM), MEMS-based micro-scanners, quick-return mechanisms and cams used in manufacturing, and general repeating processes. The contribution of this article is the systematic solution of the optimal scan-trajectory design problem. As opposed to existing techniques that require pre-specification of the desired output trajectory (such prespecifications can be ad hoc), the optimal output trajectory is found as a result of the proposed input-energy minimization approach. In this sense, the proposed approach leads to a systematic solution of the optimal output-trajectory-design problem. The proposed optimal scanning method is applied to an experimental scanning tunneling microscope; simulation and experimental results are presented to illustrate the efficacy of the proposed approach to design optimal scan-trajectories. Cet article adresse la conception optimale (d'énergie minimale d'entrée) de la trajectoire de balayage, qui est importante dans les applications telles que la formation image et la manipulation de nano-mesurent les phénomènes extérieurs à l'aide des microscopes de perçage d'un tunnel de balayage (STM), les modules de balayage micro MEMS-basés, les mécanismes rapides et les cames de retour utilisés à la fabrication, et le général répétant des processus. La contribution de cet article est la solution systématique du problème optimal de conception de trajectoire de balayage. Par opposition aux techniques existantes qui exigent des pré-spécifications de la trajectoire désirée de rendement (de tels prespecifications peuvent être ad hoc), la trajectoire optimale de rendement est trouvée en raison de l'approche proposée de minimisation d'énergie d'entrée. Dans ce sens, l'approche proposée mène à une solution systématique du problème optimal de conception de trajectoire de rendement. La méthode optimale proposée de balayage est appliquée à un microscope expérimental de perçage d'un tunnel de balayage ; la simulation et les résultats expérimentaux sont présentés pour illustrer l'efficacité de l'approche proposée pour concevoir la trajectoire optimale de balayage. En ligne : hperez@upbbga.edu.co, qzouatuw@u.washington.edu, devasia@u.washington.edu [article] Design and Control of Optimal Scan Trajectories: Scanning Tunneling Microscope Example = Conception et Commande de Trajectoire Optimale de Balayage : Exemple de Balayage de Microscope de Perçage d'un Tunnel [texte imprimé] / Perez, Hector, Auteur ; Qingze, Zou, Auteur ; Devasia, Santosh . - 187-197 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 187-197 p. Mots-clés : Conception  optimale  Trajectoire  de  balayage  Microscope  de  perçage  Trajectoire  optimale  Trajectoire  de  rendement Index. décimale : 629.8 Résumé : This article addresses the optimal (minimal input energy) design of scan trajectories, which is important in applications such as the imaging and manipulation of nano-scale surface phenomena using scanning tunneling microscopes (STM), MEMS-based micro-scanners, quick-return mechanisms and cams used in manufacturing, and general repeating processes. The contribution of this article is the systematic solution of the optimal scan-trajectory design problem. As opposed to existing techniques that require pre-specification of the desired output trajectory (such prespecifications can be ad hoc), the optimal output trajectory is found as a result of the proposed input-energy minimization approach. In this sense, the proposed approach leads to a systematic solution of the optimal output-trajectory-design problem. The proposed optimal scanning method is applied to an experimental scanning tunneling microscope; simulation and experimental results are presented to illustrate the efficacy of the proposed approach to design optimal scan-trajectories. Cet article adresse la conception optimale (d'énergie minimale d'entrée) de la trajectoire de balayage, qui est importante dans les applications telles que la formation image et la manipulation de nano-mesurent les phénomènes extérieurs à l'aide des microscopes de perçage d'un tunnel de balayage (STM), les modules de balayage micro MEMS-basés, les mécanismes rapides et les cames de retour utilisés à la fabrication, et le général répétant des processus. La contribution de cet article est la solution systématique du problème optimal de conception de trajectoire de balayage. Par opposition aux techniques existantes qui exigent des pré-spécifications de la trajectoire désirée de rendement (de tels prespecifications peuvent être ad hoc), la trajectoire optimale de rendement est trouvée en raison de l'approche proposée de minimisation d'énergie d'entrée. Dans ce sens, l'approche proposée mène à une solution systématique du problème optimal de conception de trajectoire de rendement. La méthode optimale proposée de balayage est appliquée à un microscope expérimental de perçage d'un tunnel de balayage ; la simulation et les résultats expérimentaux sont présentés pour illustrer l'efficacité de l'approche proposée pour concevoir la trajectoire optimale de balayage. En ligne : hperez@upbbga.edu.co, qzouatuw@u.washington.edu, devasia@u.washington.edu