研究领域
— 精密/超精密机电系统设计与控制及在先进制造（如激光精密加工，增材制造）和科学仪器中的应用
— 时变系统的轨迹跟踪理论，特别是变速（变频）系统
— 精密光机电一体化
研究概况
研究特色：强调以设计、建模与控制一体化的方法，研究可显著提高超精密机电系统、先进制造装备系统性能的使能技术。
研究项目
—省重点研发计划“面向先进制造的动态聚焦振镜扫描技术”，负责人
—国家自然基金“面向超快激光制造的大动态范围纳米运动系统与轨迹控制”，负责人
—国家自然科学基金科学仪器“面向量子功能器件制备的直写蒸发系统”，合作方负责人
—国家重点实验室开放项目“大行程柔性纳米伺服系统设计与控制”，负责人
—国家自然科学基金“时变系统跟踪控制理论”，负责人
—教育部博士点基金“线性时变重复控制器设计”，负责人
—美国通用汽车研发中心/明尼苏达大学“机电一体化发动机可变气阀执行机构系统设计与控制”
在国际期刊和全文经同行评审的国际会议上发表SCI/EI论文100余篇。Google Citations 930次。
代表性论文
1. M Cui, W Yang, Y Guan, Z Zhang, Fabrication of high precision grating patterns with a compliant nanomanipulator-based femtosecond laser direct writing system, Precision Engineering, vol. 78, 2022, pp. 60-69.
2. Y. Liu, Z. Zhang*, A large range compliant nano-manipulator supporting electron beam lithography, ASME Journal of Mechanical Design,144(4): 043303 (16 pages), 2022.
3. Y. Liu and Z. Zhang*, A large range compliant XY nano-manipulator with active parasitic rotation rejection, Precision Engineering, Vol 72, pp. 640-652, 2021.
4. M. Cui, L. Lu, Z. Zhang* and Y. Guan, A laser scanner-stage synchronization system supporting large area precision polishing of additive manufactured metallic surface, Engineering, 7(12), 1732-1740, 2021.
5. Y. Song, G. Hu, Z. Zhang* and Y. Guan, Real time spectral response guided smart femtosecond laser bone drilling, Optics and Laser in Engineering, 128, 106017, 2020.
6. M. Cui, Z. Zhang* and P. Yan, Tracking control of a large range 3D printed compliant nanomanipulator with enhanced anti-windup compensation, Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 131, pp. 33-48, 2019.
7. Z. Zhang, X. Yang, and P. Yan, Large dynamic range tracking of an XY compliant nanomanipulator with cross-axis coupling reduction, Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 117, pp. 757-770, 2019.
8. Z. Zhang, P. Yan, and G. Hao. A large range flexure-based servo systems supporting precision additive manufacturing, Engineering, vol. 3(5), pp. 708-715, 2017.
9. Z. Zhang, P. Yan, H. Jiang and P. Ye, A discrete time-varying internal model-based approach for high precision tracking of a multi-axis servo gantry, ISA Transactions, vol. 53(5): pp. 1695-1703, 2014.
10. Z. Zhang and A. Serrani. Adaptive robust output regulation of uncertain linear periodic systems. IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 55(2): 266-278, 2009.
代表性发明专利
1. 一种激光辅助原位巨量转移方法及系统，中国发明专利，专利号：ZL2021108196867，排名第一
2. 一种基于柔性纳米伺服运动系统的扫描电镜直写光刻系统，中国发明专利，专利号：ZL2021101167721，排名第一
3. 一种含双抛物面镜动态聚焦模块的三维扫描系统，中国发明专利，专利号：ZL2020109366606，排名第一
4. 一种基于抛物面反射镜折叠光路的激光动态聚焦系统，中国发明专利，专利号：ZL2020104495901，排名第一
5. 二维纳米柔性运动平台及其光栅测量方法，中国发明专利，专利号：ZL2017104550305，排名第一
