一、直线电动机在半导体设备上的应用(论文文献综述)
王建杰[1](2021)在《基于滑模控制的直驱工作台节能方法研究》文中研究说明直线电机作为工业中最基本的装备之一,被广泛应用于超精密驱动、军事、轨道交通、医疗及半导体等领域,其性能决定着最终产品的性能和成本。然而,直驱工作台在运行中极易受到诸如振动、摩擦和噪声等不利因素干扰,导致其轨迹跟踪精度受到一定程度的影响,进而增加系统的能耗。因此,在保证直驱工作台轨迹跟踪精度不受影响的前提下,如何通过控制算法调节各个运动轴的驱动力,进而降低系统能耗并提高能源的利用率,成为直线电机领域研究的热点和重点问题。针对此问题,本文提出一种基于能量守恒定律的滑模控制节能算法,为直线电机领域解决能耗问题提供了一种新方法和新思路。本文的主要工作包括:深入剖析了直线电机的基本构成和基本工作原理,阐明了边端效应和气隙对直线电机性能和工作台轨迹跟踪精度的影响规律,给出降低边端效应影响的解决方案。详细分析了本文所用工作台的机械结构和传动特点,并深入了解了工作台内置直线电机的性能特性。基于上述分析,采用进给驱动系统经典建模方法,将库仑摩擦和粘性摩擦考虑在内,建立起直驱系统的动力学模型。从能量守恒角度入手,推导出直驱系统的总能耗表达式,并运用庞特里亚金最小值原理,建立起相应的哈密顿方程,进而推导出能耗最低状态下的滑动表面解析表达式,在选取合适的控制增益后,开发出一种基于能量守恒定律的滑模控制节能算法。引入李亚普诺夫候选函数,验证了所提滑模控制节能算法的稳定性。通过数值算例对所提滑模控制节能算法进行了仿真分析。依据前述相关理论,编写出基于能量守恒定律的滑模控制节能算法程序,利用dSPACE半实物实时仿真系统在直驱工作台上完成节能算法验证任务,并与传统滑模控制算法和Farrage等人所提自适应滑模控制算法作对比,分析不同算法下各个轴的电流大小和轨迹跟踪性能,验证了本文所提滑模控制节能算法在保证直驱工作台轨迹跟踪精度不受影响的前提下,能够实现系统能耗的降低并提升能源利用率。相关研究结果在工程应用中具有一定的参考价值。
罗时磊[2](2017)在《微型轴类件楔横轧机设计与分析》文中指出随着微机电设备和微系统技术的迅速发展,微型轴类件得到越来越广泛的应用。目前成形微型轴类件的方法很多,但其效率和精度等方面难以满足市场需求。因此论文提出一种运用楔横轧辊压成形微型轴类件的加工方法,该方法结合了微成形和楔横轧技术高效节能的优势。本论文在优化微型轴成形工艺的基础上,考虑设备、工件成形精度,设计研发出一台微楔横轧机设备,并对设备相关组件进行性能分析。论文的研究为实现微型轴类件的辊压成形奠定了理论和实验基础。论文首先根据微型轴类件的结构特征,考虑旋转、摩擦条件等因素后初步设计出成形模具。在分析模具关键参数成形角、展宽角的不同组合形式对微型轴心部等效应力的影响规律后,对楔形模具的工艺参数进行了最优选择。根据选择后的参数组合,进行不同断面收缩率下的微型轴成形分析,得出了断面收缩率对微型轴的心部等效应力、轴向应力、切线方向应力的影响规律。对比不同轧制速度下轧件的成形精度发现,较低的速度0.5mm/s得到的轧件质量最好。微型轴类件楔横轧机设备的压下、旋转、位移、相位等精度决定了工件的成型质量。设备的设计基于设计好的楔形模具。为了精确实现上下轧辊辊隙的调整精度,采用步进电机与滚珠丝杠复合作为压下系统的动力。为了确保上下轧辊楔形模具轴向位置精度,将上辊系与滚动导轨固接,限制上辊系自由度,使其只能沿着垂直方向单一自由度上下运动。设备设计完成后进行整机机架刚度分析,从而确保整机的性能参数满足使用要求。上下轧辊辊隙调整系统的精度对最终轧件成形质量有很大影响,论文通过压下系统的闭环控制,实现了上下轧辊辊隙的精确调整,最终保证微型轴的成形质量。
陈家俊[3](2020)在《高速高精度运动平台的控制及参数智能整定》文中研究表明随着半导体行业的飞速发展,集成电路复杂度越来越高,芯片尺寸越来越小,导致芯片的加工、封装难度越来越大,半导体设备作为重要的支撑,其性能要求越来越高。高速高精度运动平台作为大多数半导体设备的核心部件,其性能的好坏直接影响着整个设备的性能,这给高速高精度运动平台结构以及伺服控制策略的设计带来极大的挑战。本文针对高速高精度运动平台,在控制系统方案设计、控制算法以及参数整定等方面进行了理论分析与实际应用研究。本文的主要研究内容与成果如下:1)研究分析了伺服系统常见的控制算法,包括PID控制算法、前馈控制算法和神经网络PID控制算法,并对各个控制算法的原理进行分析,最终以“三闭环PID+前馈”的复合控制结构作为高速高精运动平台的控制器,这种控制结构能同时兼顾系统的动态性能和静态性能。2)针对PID控制器的参数手动整定不方便的问题,对神经网络算法和模糊系统进行了研究分析。通过对神经网络中的反向传播算法进行重点分析,结合了LM算法以及模糊逻辑,提出了一种基于神经网络和模糊系统的PID控制器参数整定方法,并给出了该方法的具体实现流程。实验表明,利用该方法能够获取优化合适的PID参数,且该方法避免了人工整定,适用于大批量平台与设备的自动整定,节省了大量人力成本和时间成本,具有一定的工程意义。3)对“三闭环PID+前馈”的复合控制结构进行改进,引进了迭代学习控制。针对实际工程应用中迭代学习控制迭代次数多,后期收敛速度较慢的问题,提出了一种双迭代学习控制策略,并将其应用于“三闭环PID+前馈”的复合控制结构上。先设计了两个A型开环结构迭代学习控制器,一个是基于参考输入信号的迭代学习控制器1,另一个是基于控制量的迭代学习控制器2,然后对其收敛性进行分析,接着设计了零相位滤波器,并进行了实验验证。4)基于参考输入信号的迭代学习控制器1进行迭代学习得到最佳参考输入信号,然后基于控制量的迭代学习控制器2进行迭代学习得到最佳控制补偿量。实验结果表明双迭代学习控制器能够在较少的迭代次数中有效地提高了X-Y运动平台的跟随性能,其X轴的跟踪误差的均方根值降低了86%,Y轴的跟踪误差的均方根值降低了92%,且控制结构简单,适用于实际工程应用。本文的研究成果已经应用于本课题组设计的高速高精度运动平台上,取得了良好的控制效果。本文提出的PID参数整定方法不仅适用于该实验平台,同时适用在其他伺服系统上,本文提出的双迭代学习控制策略同样也适用在高端数控加工等方面,具有广泛应用的前景。
周睿智[4](2020)在《永磁同步直线电机模糊滑模速度控制研究》文中认为永磁同步直线电机是一个具有操作安静、高刚度、响应速度快、易维护、定位精度高等特色的复杂系统,同时在运行过程中又易受到温度的变化、漏磁通以及摩擦力等外界干扰因素的影响,不易达到精确控制。另外直线电机省略了中间的机械传动环节,所以导致系统参数可能随时会发生变化,相当于在系统中加入外界干扰,倘若不能调节到理想状态,那么就可能造成系统的不稳定,这就增加了直线电机伺服控制系统在电气控制上的困难。针对以上问题,为了满足现代数控机床技术“高精尖”的标准,本文利用滑模变结构控制中不连续项的切换来抑制系统参数变化和负载扰动带来的影响,但不连续项的切换将会引起系统的抖振。为了在不影响鲁棒性的前提下有效的抑制抖振,本文通过对指数趋近律控制的抖振分析,提出了一种纯指数趋近律滑模控制器的设计方法。在此基础上又提出了一种新型的变指数趋近率策略,并且设计了有一定抗干扰能力的模糊滑模控制器,该控制器采用模糊控制替代滑模的切换控制,由于切换参数是系统克服扰动及外界干扰的主要因素,切换参数越大抖振也随之越大,利用模糊控制对参数值进行在线估计使参数值尽可能的小从而达到减小抖振的目的。通过Matlab/Simulink软件,搭建永磁同步直线电机模糊滑模控制系统模型进行仿真实验,将速度环的模糊滑模控制器与PI控制器、普通滑模控制器、趋近律滑模控制器进行实验比较。仿真结果表明模糊滑模控制确实能有效的抑制滑模切换带来的抖振,在不影响滑模变结构控制鲁棒性强的前提下,使系统更加稳定,并且很好地改善了系统的动态品质。
何作雄[5](2019)在《晶圆级倒装装备中伺服直驱轴的振动抑制及控制器设计》文中提出随着微电子制造封装装备性能的不断提高,其关键运动部件——运动平台的高速高加速度运动特性与精密定位性能已成为影响装备整机性能的关键因素之一。高速度高加速度与高精度快速定位间的矛盾问题,是当前精密运动平台研发中的关键难题,对其进行深入研究并探索有效解决方案,对我国先进封装装备的自主研发与产业化发展前景具有重要意义。晶圆级倒装装备中运动平台的核心就是各个伺服直驱轴,在对晶圆级倒装装备中的伺服直驱轴进行调试时,发现如下两个难题:第一,由于伺服系统的刚性不够,如果对伺服直驱轴的快速响应性能要求过高会导致系统产生共振,严重时甚至会破坏机械结构;第二,由于软件延时和硬件延时的存在,电机在运动过程中也会存在一定程度的滞后,严重影响运动平台的快速响应。由于以上两个问题的存在,伺服直驱轴的高加速度高速度与精密定位难以得到保障,进而降低了整机的工作效率。本文主要研究了伺服直驱轴在高速高加速运动的条件下如何实现快速精准定位,同时开展了对振动抑制方法和快速定位方法的研究,设计了一个控制器,提出通过在伺服控制器中加入陷波滤波器和前馈控制器来抑制系统的机械振动和提升系统的快速响应性能的方法。通过软件仿真和实验研究,验证了本文所设计的控制器能够有效抑制伺服直驱轴的机械共振和提升轴的快速响应性能,使晶圆级倒装装备中伺服直驱轴的定位精度达到微米级别、定位时间也能大大缩短至毫秒级别。基于以上分析,本文研究工作如下:1.结合先进电子制造装备对精度与效率的高标准,对目前国内外高速高加速运动平台的控制相关研究展开调查,归纳和总结运动平台振动抑制方法、精密定位方法的研究现状,确定本文研究思路及主要研究内容;2.搭建运动平台、构建被控系统及电机的理论模型,并根据系统的辨识模型证明开环系统的稳定性。然后设计积分分离式PID闭环控制器,在电机运动平台能够精准定位的条件下,为了提升其动态响应速度,将前馈控制器增加到控制系统中,起到了保障电机运动平台的工作性能,同时又可以提升其定位的精准度;3.通过对系统速度环和位置环的正弦扫频获得系统时域的响应数据,然后使用MATLAB对数据处理将时域信号变换成系统的频域信号,得到伺服系统的共振频率,然后利用Butterworth滤波器的设计方法设计一个IIR数字滤波器来解决伺服系统中存在的共振问题,从而提高伺服系统的带宽;4.将设计的积分分离式PID控制器和陷波滤波器分别通过MATLAB进行仿真,确认设计的合理性之后再将所设计的控制器应用于晶圆级倒装装备的伺服控制系统中并对控制器进行调试,最后对伺服直驱轴时域和频域的性能进行试验确认设计的合理性,如本文所研究的对象点胶模块的X轴,经过滤波处理和引入前馈控制之后,在速度900mm/s、加速度6g的运动条件下,其稳态误差小于8um,整定时间低于15ms,完全能够达到设备的应用要求。
邱金山[6](2016)在《直线电磁作动器的驱动控制研究》文中认为目前,针对直线电磁作动器的应用,主要集中在两个方向:为精密位置伺服系统提供高频、高精度的直线位移、直线力输出;在大功率作动系统中作为稳定、持续的大推力动力源。音圈电机作为新一代直线电磁作动器,以与输入电流成正比的洛伦兹力为基础,通过动子实现运动和动力输出。在光学系统、高精加工、半导体设备、医疗器械、柔性机器人、车载致稳平台等高频、高精领域应用广泛;在城市轨道交通、磁悬浮列车、车辆主动悬架系统等大功率作动系统中也取得了独特的应用优势。本文以音圈电机为被控对象,进行基于音圈电机的驱动控制研究。首先,对音圈电机结构、类别及应用范围做简要介绍,以此为基础,建立了电机的数学模型。考虑到电机的实际工作状态,对电机动态过渡过程中的动态特性和最佳驱动控制参数进行分析。其次,进行音圈电机闭环驱动控制系统设计及仿真。控制系统采用三环设计,分别通过电流环PID调节器、速度环PID调节器、位置环PID调节器参数设计进行系统校正,结合仿真模型,仿真分析了在阶跃激励、正弦激励下电机驱动控制系统性能。此外,从仿真结果出发,分析电机输出能力与电机参数之间关系,为电机的应用选型提供参考。再次,进行了基于车载超稳平台的驱动控制性能验证。以车载超稳平台的主动隔振控制为目标,采用电机驱动控制模型代替控制力,仿真分析了在单频地基干扰、随机地基干扰以及直接干扰条件下,平台分别采用直接输出控制力和采用电机驱动控制模型输出控制力时主动隔振控制效果,对电机驱动控制系统性能进行验证。最后,以dSPACE实时仿真系统为电机驱动器控制模块;由电源模块、三角波发生模块、双路带死区PWM波发生模块、H桥PWM功率变换模块、电流检测及隔离放大模块组成电机驱动器驱动模块;动子状态通过PDV-100型激光测速仪进行检测。搭建起能够实现音圈电机驱动控制的驱动硬件系统。
刘潇[7](2014)在《开关磁阻直线电机设计与分析研究》文中进行了进一步梳理本文在分析总结直线电机发展现状的基础上,给出了旋转电机演变为圆筒直线电机的过程,并描述了开关磁阻直线电机的工作原理和基本物理方程。在Flux软件平台上搭建了单相开关磁阻直线电机的有限元计算模型,并对电机的结构参数进行分析,得到了电机最大出力和平均出力分别随着动子壁厚度、动子齿长度、动子内径、定子轭厚度及气隙厚度变化的趋势,总结出了电机结构参数对电磁力的影响规律。分析了各向异性材料对电机出力的影响,仿真结果也说明了电机有限元分析时要把材料的各向同性设为假设条件的重要性。在Matlab/Simulink仿真平台上,搭建了开关磁阻直线电机控制系统的非线性仿真模型,将有限元软件计算得到的静态磁链数据和磁共能数据导入查找表中,计算相电流和电磁力。在此基础上,将仿真结果与硬件平台实验测试结果进行比照,结果表明,仿真结果与实验结果基本吻合,验证了仿真模型的可靠性,并进一步证明了本文给出的设计方法是正确有效的。在本文所设计电机的基础上指出了电机结构进一步改进的方案:在电机内部加入不导磁环,将电机磁路分割为两个小磁路,改进后电机的单位体积平均出力和单位重量平均出力明显提高。最后,对全文工作进行了总结,并指出了下一步工作的方向。
张立阳[8](2014)在《基于交流步进PMSLM控制的研究》文中提出随着自动控制技术和计算机的高速发展,现代加工业对伺服装置的速度和加速度提出了更高的要求,由此催生了直线伺服电动机驱动系统。永磁同步直线电机(PMSLM)以其具有的高精、高速和推力大的特点,在高速和高精等工业领域得到了广泛的应用。矢量控制理论的提出推动了交流传动的发展,使交流电机的控制获得了一次质的飞跃。交流步进传动是在运动控制的发展历程中形成的一个新的研究分支。它是由静止变频器供电,通过微机的控制使同步电机定子磁场离散,在轴上得到速度、位置输出的一种新型传动控制方式。本文建立了PMSLM步进控制系统模型,并在升降频增量运动控制模式中采用动子电流定向控制策略对PMSLM的动子电流、位置、速度以及推力进行了仿真分析和试验研究。首先,对PMSLM步进控制系统进行了数学建模(包括电机模型和系统仿真模型)。通过分析PMLSM工作原理和基本结构,并基于交流步进控制理论导出PMLSM空间矢量变换公式及其相应的数学模型并建立了系统仿真模型。其次,为实现永磁同步直线电机更为精准的定位控制,将采用交流步进控制理论。应用动子电流定向控制策略,建立动子电流定向控制系统结构,研究PMSLM在升降频增量运动控制模式下的动、静态特性,并分析在离散动子电流矢量控制下增量运动位置控制系统的性能。本文较为详细地介绍了以数字信号处理器(DSP)为核心的PMSLM交流步进控制系统结构及其软硬件实现。最后,针对本文所提出的控制方法对所建立的PMSLM交流步进驱动系统进行了仿真分析,实验进一步验证了所设计的PMSLM增量运动位置控制系统的正确性及可行性。
章达众[9](2013)在《永磁同步直线电机的设计及其磁阻力的优化》文中认为随着先进制造业的发展,数控机床朝着高速、高精、高响应、大行程的趋势发展,传统的“伺服电机+丝杆”结构模式由于其自身的缺点难以满足上述要求,因此直线电机在机床行业的应用逐年增多。但是,由于永磁直线电机的磁路的不连续性产生的磁阻力,恶化了直线电机的伺服运动性能,尤其是低速运行时蠕动(爬行),影响了直线电机的有效应用。本文从直线电机的设计与磁阻力优化入手,针对永磁同步直线电机(PMLSM)的电磁参数、气隙磁密、磁阻力、样机的制作与工艺做了系统的研究,主要做了以下的工作内容:1.概述国内外直线电机的发展状况及现有的技术水平,总结了当前有关抑制和优化直线电机磁阻力的方法。2.基于旋转永磁电机的理论,推导了适合直线永磁电机的电磁计算公式,并针对本课题的电机技术要求,确定了直线电机的主要尺寸、气隙、永磁体尺寸、槽口、永磁体空载工作点、直线电机绕组形式等电磁参数,基本制定了本课题所研制的直线电机的初始方案。3.采用EMC(Equivalent Magnetizing Current)等效电流法,建立了光滑电枢气隙气场物理模型,推导气隙磁密的解析解,并进一步采用许一可变换突出显示了铁芯齿槽直线电机的齿槽效应。4.深入研究了永磁同步直线电机磁阻力(Detent Force)的产生机理,并用数学模型建立端部力关于初级铁芯位移的函数,求解出最佳的初级铁芯长度来最大限度降低端部力,采用28极24槽的极槽配合并调整齿宽与槽宽比值来降低电机的齿槽力。最终方案使得电机磁阻力相当于初始设计方案下降56.4%,而电机推力波动控制在3.4%之内。5.在本课题的实验研究部分,介绍了永磁同步直线电机在实际生产中核心工艺,并测试所制作的样机的参数,主要是电机磁阻力随位置的变化,以及推力与电流线性关系,并对比仿真结果和样机的测试数据,两者结果相一致。
李政宁[10](2013)在《一种三维编织机主动携纱器的驱动研究与设计》文中研究指明三维编织在纺织复合材料的制造中有着独特的优势,有利于增强复合材料的整体力学性能。“二步法”三维编织的应用已经比较成熟,而“四步法”三维编织受编织机械的限制,发展出现了瓶颈,延缓了其大规模的应用。特别在变截面三维编织预制件的制造上,由于预制件截面变化导致织物厚度不均匀,必须使用“加纱”和“减纱”的方法来改变变化截面编织纱线的数目。而“四步法”纵横编织编织机的携纱器是以整行(列)的形式运动,预制件的成型对编织方法的依赖非常大,并且对“加纱”,“减纱”也没有好的解决方法。为了解决“加纱”,“减纱”难题,本文提出了主动携纱器这一新概念,即给携纱器附加动力装置,使其既能单独运动,又可以呈群组运动。如此一来提升了携纱器运行的灵活性,为编织方式的改进创造了良好条件。文中给出了以新型直线电动机为基础的主动携纱器模型,并利用Ansoft Maxwell软件对其电磁驱动力进行了仿真,验证了设计的合理性。接下来又对主动携纱器的外围装置进行了设计,给出了相应的方案。最后,本文用装置主动携纱器的编织底盘叙述了对变截面三维编织预制件的“加纱”、“减纱”流程,并分析了在此过程中纱线的相关数量关系。
二、直线电动机在半导体设备上的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、直线电动机在半导体设备上的应用(论文提纲范文)
(1)基于滑模控制的直驱工作台节能方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 直线电机研究现状 |
1.3 直驱工作台的控制方法 |
1.4 直驱系统的能耗研究 |
1.4.1 直驱电机的硬件方式节能 |
1.4.2 直驱电机的软件方式节能 |
1.5 本文研究内容 |
2 直驱工作台动力学建模与分析 |
2.1 直线电机概述 |
2.1.1 直线电机基本构成 |
2.1.2 直线电机分类 |
2.1.3 直线电机基本工作原理 |
2.1.4 直线电机的边端效应及品质因数 |
2.1.5 气隙对直线电机性能的影响 |
2.2 直驱工作台的动力学建模 |
2.2.1 建模理论分析 |
2.2.2 动力学建模 |
2.3 本章小结 |
3 基于能量守恒定律的滑模控制节能算法 |
3.1 滑模控制原理 |
3.1.1 滑模控制定义 |
3.1.2 滑模控制的抖振问题 |
3.2 传统滑模控制 |
3.3 滑动表面的设计 |
3.3.1 庞特里亚金最小值原理 |
3.3.2 考虑低能耗要求的滑动表面设计 |
3.4 控制增益的选取 |
3.5 低能耗算法控制律的设计 |
3.6 稳定性分析 |
3.7 本章小结 |
4 直驱系统伺服控制架构研究 |
4.1 经典PID控制 |
4.2 级联运动控制器的设计 |
4.3 滑模控制系统架构 |
4.4 仿真分析 |
4.4.1 驱动轨迹精度仿真分析 |
4.4.2 系统能耗仿真分析 |
4.5 本章小结 |
5 滑模控制节能算法的实验验证 |
5.1 实验平台 |
5.1.1 基于dSPACE的控制系统开发步骤 |
5.2 实验方案 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 x轴的运动测试结果 |
5.3.2 y轴的运动测试结果 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
6.1 总结 |
6.2 发展与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(2)微型轴类件楔横轧机设计与分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 微型轴类件简介 |
1.1.2 微型轴类件加工方法 |
1.1.3 课题的提出及研究意义 |
1.2 微成形技术简介 |
1.3 微型轴类件MCWR研究现状 |
1.3.1 CWR技术简介 |
1.3.2 MCWR技术研究现状 |
1.4 论文的主要研究内容 |
第2章 微型轴类件MCWR模具设计 |
2.1 引言 |
2.2 MCWR成形条件 |
2.2.1 对称原则 |
2.2.2 旋转条件 |
2.2.3 颈缩和疏松条件 |
2.3 MCWR模具设计 |
2.3.1 工艺参数的确定原则 |
2.3.2 模具楔形设计 |
2.3.3 轧齐曲线 |
2.4 模具工艺参数选择及工件成形分析 |
2.4.1 数值模拟模型的建立 |
2.4.2 成形角和展宽角选择 |
2.4.3 断面收缩率对工件成形的影响 |
2.4.4 轧辊转速对工件成形的影响 |
2.5 本章小结 |
第3章 MCWR整机设计与分析 |
3.1 引言 |
3.2 MCWR整机设计方案 |
3.3 主要零/部件结构设计 |
3.3.1 力能参数的确定 |
3.3.2 主传动系统设计 |
3.3.3 压下系统设计 |
3.3.4 调节系统设计 |
3.3.5 平衡系统设计 |
3.3.6 机架的结构与设计 |
3.4 重要部件性能分析 |
3.4.1 整机机架刚度 |
3.4.2 轧辊刚度 |
3.5 本章小结 |
第4章 MCWR压下系统的控制 |
4.1 压下系统控制方案设计 |
4.1.1 控制单元组成 |
4.1.2 硬件选择 |
4.1.3 PLC硬件组态 |
4.2 压下系统精度计算 |
4.3 控制程序设计 |
4.3.1 设计流程 |
4.3.2 程序编制 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(3)高速高精度运动平台的控制及参数智能整定(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 高速高精运动平台的发展现状 |
1.2.1 驱动方式的发展现状 |
1.2.2 结构形式的发展现状 |
1.3 课题来源及研究内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 交流伺服系统的控制策略分析 |
2.1 伺服系统简介 |
2.2 交流伺服电机的控制策略 |
2.3 交流伺服系统的控制策略 |
2.3.1 PID控制 |
2.3.2 前馈控制 |
2.3.3 基于神经网络的PID控制 |
2.4 运动平台伺服控制算法的选择 |
2.5 本章小结 |
第三章 PID参数智能整定的研究与实验 |
3.1 参数智能整定方法简介 |
3.2 神经网络 |
3.2.1 单神经元模型 |
3.2.2 BP神经网络模型 |
3.2.3 BP网络学习算法 |
3.2.4 激活函数 |
3.3 模糊系统 |
3.3.1 模糊控制简介 |
3.3.2 模糊系统的基本原理 |
3.4 PID参数智能整定 |
3.4.1 PID参数整定衡量标准 |
3.4.2 样本集的获取 |
3.4.3 BP神经网络训练样本集 |
3.4.4 模糊系统的设计 |
3.5 实验结果 |
3.6 本章小结 |
第四章 双迭代学习控制策略 |
4.1 迭代学习控制简介 |
4.1.1 P型迭代学习控制器 |
4.1.2 D型迭代学习控制器 |
4.1.3 A型迭代学习控制器 |
4.2 开闭环迭代学习控制 |
4.3 迭代学习控制两种学习结构 |
4.3.1 基于参考输入信号的学习结构 |
4.3.2 基于控制量的学习结构 |
4.4 零相位滤波器的设计及实验验证 |
4.5 双迭代学习控制策略 |
4.5.1 控制逻辑 |
4.5.2 控制结构 |
4.6 实验验证 |
4.7 本章小结 |
第五章 运动控制系统的搭建与实验 |
5.1 运动控制系统的搭建 |
5.1.1 X-Y运动平台结构 |
5.1.2 X-Y运动平台位置检测装置 |
5.1.3 运动控制系统组成 |
5.2 实验与结果分析 |
5.2.1 实验介绍 |
5.2.2 三种控制结构的实验验证 |
5.2.3 不同情况下的实验验证 |
5.3 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表成果 |
致谢 |
(4)永磁同步直线电机模糊滑模速度控制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
1.绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 直线电机简介 |
1.2.1 直线电机的发展历史 |
1.2.2 直线电机的原理结构及其分类 |
1.2.3 直线电机类比旋转电机所具有的优点 |
1.3 直线电机的发展现状及其存在的问题 |
1.3.1 直线电机的发展现状 |
1.3.2 直线电机伺服系统存在的问题 |
1.4 直线电机的控制策略 |
1.4.1 直线电机的经典控制策略 |
1.4.2 直线电机的现代控制策略 |
1.5 本文研究的主要内容和章节安排 |
2.永磁同步直线电机的数学模型 |
2.1 直线电机的结构和工作原理 |
2.2 永磁同步直线电机的数学模型 |
2.2.1 坐标变换 |
2.2.2 永磁同步直线电机的数学模型 |
2.3 永磁同步直线电机的动态特性和控制方案 |
2.4 永磁同步直线电机的矢量控制系统 |
2.5 本章小结 |
3.滑模变结构控制 |
3.1 滑模变结构基本理论 |
3.1.1 滑模变结构控制简介 |
3.1.2 滑模变结构发展历史 |
3.1.3 滑动模态定义及数学表达 |
3.1.4 滑模变结构的定义 |
3.1.5 滑动模态的三要素 |
3.1.6 等效控制 |
3.1.7 滑模运动及其运动品质 |
3.1.8 准滑模动态控制 |
3.2 PID控制 |
3.3 滑模变结构的基本设计方法 |
3.4 速度环滑模控制器的设计 |
3.5 仿真与结果分析 |
3.6 本章小结 |
4.模糊滑模变结构控制 |
4.1 模糊控制的发展和应用状况 |
4.2 模糊控制系统 |
4.2.1 模糊控制器 |
4.2.2 模糊化运算 |
4.2.3 数据库 |
4.3 永磁同步直线电机三闭环控制 |
4.4 趋近律滑模控制器的设计 |
4.4.1 指数趋近律控制的抖振分析 |
4.4.2 指数趋近律滑模控制器 |
4.4.3 变指数趋近律滑模控制器 |
4.5 模糊滑模控制器的设计 |
4.6 仿真与结果分析 |
4.7 本章小结 |
5.总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 符号与外文缩写列表说明 |
致谢 |
作者简介 |
(5)晶圆级倒装装备中伺服直驱轴的振动抑制及控制器设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 封装焊接技术的发展现状 |
1.1.1 国际倒装装备技术的发展现状 |
1.1.2 国内倒装装备技术的发展现状 |
1.2 伺服直驱轴的振动抑制研究现状 |
1.3 伺服直驱轴的控制策略研究现状 |
1.4 论文课题来源及研究意义 |
1.5 研究内容与章节安排 |
第二章 晶圆级倒装装备伺服直驱轴系统建模 |
2.1 引言 |
2.2 直驱电机机理建模 |
2.2.1 直驱电机的电压平衡方程 |
2.2.2 直驱电机动力学模型 |
2.3 模型辨识 |
2.3.1 通过正弦扫频获得系统时域响应 |
2.3.2 时域信号的频域转换与分析 |
2.3.3 模型参数获取 |
2.4 本章小结 |
第三章 晶圆级倒装装备中伺服直驱轴的共振研究 |
3.1 引言 |
3.2 机械共振对晶圆级倒装装备伺服系统的影响 |
3.2.1 共振对伺服直驱轴稳定性的影响 |
3.2.2 共振对伺服直驱轴动态性能的影响 |
3.3 伺服直驱系统机械共振研究 |
3.3.1 伺服直驱系统机械共振方程 |
3.3.2 共振频率变化分析 |
3.4 系统共振频率的获取方法 |
3.4.1 阶跃信号响应法 |
3.4.2 直接分析电流法 |
3.4.3 扫频法 |
3.5 本章小结 |
第四章 晶圆级倒装装备中伺服直驱轴的振动抑制 |
4.1 引言 |
4.2 共振频率点的获取 |
4.2.1 通过速度闭环扫频获得共振频率点 |
4.2.2 通过位置闭环扫频获得共振频率点 |
4.3 滤波器设计 |
4.3.1 FIR与 IIR滤波器比较与选择 |
4.3.2 模拟滤波器选择 |
4.3.3 陷波器的设计步骤 |
4.4 滤波器对晶圆级倒装装备中伺服直驱轴的振动抑制实验 |
4.4.1 滤波器做振动抑制的MATLAB仿真 |
4.4.2 滤波器在DHX轴上的应用效果 |
4.5 通过结构改进对伺服直驱轴进行振动抑制实验 |
4.6 本章小结 |
第五章 晶圆级倒装装备中控制器设计 |
5.1 引言 |
5.2 速度环位置环PID控制器设计与仿真 |
5.2.1 PID控制器原理 |
5.2.2 位置环和速度环PID控制器设计 |
5.2.3 位置环PID控制器在MATLAB中的仿真效果 |
5.3 前馈控制器设计与实验 |
5.3.1 前馈控制器原理 |
5.3.2 前馈控制器设计 |
5.3.3 前馈控制在伺服直驱轴中的实验 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文 |
致谢 |
(6)直线电磁作动器的驱动控制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 直线电磁作动器发展现状 |
1.2.2 直线电磁作动器驱动器发展现状 |
1.2.3 基于音圈电机的伺服系统研究现状 |
1.3 研究目的的研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
2 音圈电机及其数学模型的建立 |
2.1 音圈电机简介 |
2.2 音圈电机数学模型 |
2.2.1 音圈电机电压平衡方程 |
2.2.2 音圈电机动力学平衡方程 |
2.2.3 音圈电机数学模型 |
2.3 音圈电机动态特性 |
2.4 电机最佳控制参数 |
2.5 本章小结 |
3 音圈电机驱动控制系统设计及仿真分析 |
3.1 音圈电机驱动控制系统组成 |
3.2 音圈电机驱动控制策略 |
3.3 音圈电机电流环设计及仿真分析 |
3.3.1 电流环PID调节器参数设计 |
3.3.2 电流环校正及仿真分析 |
3.4 音圈电机速度环设计及仿真分析 |
3.4.1 速度环PID调节器参数设计 |
3.4.2 速度环校正及仿真分析 |
3.5 音圈电机位置环设计及仿真分析 |
3.5.1 位置环PID调节器参数设计 |
3.5.2 位置环校正及仿真分析 |
3.6 音圈电机闭环驱动控制系统性能分析 |
3.6.1 系统参数 |
3.6.2 电机输出能力 |
3.7 本章小结 |
4 基于车载超稳平台的驱动控制性能验证 |
4.1 车载超稳平台 |
4.2 车载超稳平台主动隔振控制算法 |
4.2.1 车载超稳平台空间状态方程 |
4.2.2 车载超稳平台LQR控制器 |
4.3 基于平台主动隔振控制的电机驱动控制性能验证 |
4.3.1 单频谐波地基干扰下主动隔振控制 |
4.3.2 随机地基干扰下主动隔振控制 |
4.3.3 直接干扰下主动隔振控制 |
4.4 本章小结 |
5 音圈电机驱动硬件系统设计 |
5.1 音圈电机驱动硬件系统简介 |
5.2 音圈电机控制模块 |
5.2.1 dSPACE实时仿真系统 |
5.2.2 基于dSPACE实时系统的音圈电机控制模块设计 |
5.3 音圈电机驱动模块 |
5.3.1 电源模块 |
5.3.2 三角波发生模块 |
5.3.3 双路带死区PWM波发生模块 |
5.3.4 H桥PWM功率变换模块 |
5.3.5 电流检测及隔离放大模块 |
5.3.6 音圈电机驱动模块 |
5.4 电机位置/速度检测模块 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 课题展望 |
致谢 |
参考文献 |
(7)开关磁阻直线电机设计与分析研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
Contents |
图清单 |
表清单 |
变量注释表 |
1 概述 |
1.1 引言 |
1.2 直线电机发展现状 |
1.3 开关磁阻直线电机工作原理 |
1.4 开关磁阻直线电机数学模型 |
1.5 本文研究意义和研究内容 |
2 开关磁阻直线电机有限元建模与分析 |
2.1 有限元计算方法 |
2.2 有限元软件 Flux 介绍 |
2.3 开关磁阻直线电机有限元建模 |
2.4 电机静态参数仿真分析 |
2.5 本章小结 |
3 开关磁阻直线电机结构参数分析 |
3.1 动子壁厚尺寸分析 |
3.2 动子齿长度尺寸分析 |
3.3 动子内径尺寸分析 |
3.4 定子轭厚尺寸分析 |
3.5 气隙厚度尺寸分析 |
3.6 各向异性材料的影响 |
3.7 电机质量和体积估算 |
3.8 本章小结 |
4 电机系统仿真及硬件实验对比 |
4.1 开关磁阻直线电机系统结构 |
4.2 Matlab/Simulink 系统仿真 |
4.3 仿真结果 |
4.4 电机静态出力硬件实验测试 |
4.5 电机控制系统硬件实验测试 |
4.6 电机结构进一步改进 |
4.7 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 本文主要工作 |
5.2 进一步工作设想 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)基于交流步进PMSLM控制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 直线电机及其控制系统的国内外研究现状 |
1.3.1 直线电机原理和分类 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.3.3 国内研究现状 |
1.4 永磁同步直线电机及其控制技术综述 |
1.4.1 传统控制策略 |
1.4.2 现代控制策略 |
1.4.3 智能控制策略 |
1.5 本文研究的主要内容 |
第二章 永磁同步直线电机及其模型分析 |
2.1 永磁同步直线电机的结构与原理 |
2.1.1 永磁同步直线电机的结构 |
2.1.2 永磁同步直线电机的原理 |
2.2 永磁同步直线电机正弦电流模型磁场分布 |
2.3 永磁同步直线电机数学模型的建立 |
2.3.1 永磁同步直线电机仿真模型及分析验证 |
2.4 本章小结 |
第三章 永磁同步直线电机步进运动控制及系统仿真 |
3.1 永磁同步直线电机交流步进理论分析 |
3.1.1 永磁同步电机交流步进控制 |
3.1.2 永磁同步直线电机交流步进控制 |
3.2 交流步进控制特性的研究 |
3.2.1 永磁同步电机步进控制特性分析 |
3.2.2 永磁同步直线电机步进控制定位特性分析 |
3.2.3 永磁同步直线电机步进运动动态特性分析 |
3.3 永磁同步直线电机步进控制系统仿真及分析 |
3.3.1 永磁同步直线电机步进控制系统建立 |
3.3.2 仿真及结果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 永磁同步直线电机步进控制系统平台 |
4.1 永磁同步直线电机步进控制系统设计 |
4.2 数字驱动控制器功率部分设计 |
4.2.1 交—直—交电压型变频器 |
4.2.2 相电流和位置检测电路 |
4.2.3 液晶显示电路 |
4.3 数字驱动控制器控制部分硬件设计 |
4.3.1 PWM 信号的产生 |
4.3.2 A/D 转换单元 |
4.4 永磁同步直线电机步进控制系统软件实现 |
4.4.1 控制主程序 |
4.4.2 中断程序 |
4.5 实验结果及分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 A |
致谢 |
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果 |
(9)永磁同步直线电机的设计及其磁阻力的优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 课题研究的背景 |
1.2 直线电机国内外研究现状 |
1.2.1 直线电机的发展 |
1.2.2 直线电机的应用 |
1.2.3 磁阻力削弱方法的国内外研究现状 |
1.3 课题来源 |
1.4 本文的主要研究内容 |
2 永磁同步直线电机的设计 |
2.1 电机主要尺寸的确定 |
2.2 直线电机气隙的选取 |
2.3 永磁体尺寸的确定 |
2.4 槽口设计 |
2.5 永磁体空载工作点的计算 |
2.6 直线电机绕组设计 |
2.7 绕组线圈电阻与同步电抗的计算 |
2.8 直线电机的初步方案 |
2.9 本章小结 |
3 永磁同步直线电机的磁场建模及解析 |
3.1 永磁同步直线电机的工作原理与基本结构 |
3.2 基于 EMC 和 SCHWARZ-CHRITOFFEL 变换的直线电机磁场解析 |
3.2.1 基于 EMC 的永磁同步直线电机光滑电枢模型磁场解析 |
3.2.2 基于 SCHWARZ-CHRITOFFEL 变化齿槽磁场解析 |
3.3 永磁同步直线电机有限元分析 |
3.4 本章小结 |
4 永磁同步直线电机磁阻力分析及优化 |
4.1 永磁同步直线电机磁阻力分析 |
4.2 分数槽对磁阻力的影响 |
4.3 永磁同步直线电机端部效应分析及端部力的优化 |
4.4 永磁同步直线电机齿槽效应分析及齿槽力的优化 |
4.5 本章小结 |
5 永磁同步直线电机样机实验研究 |
5.1 样机的研制 |
5.1.1 直线电机电磁参数仿真 |
5.1.2 直线电机的工艺 |
5.2 28 极 24 槽电机测试 |
5.3 本章小结 |
6 全文总结和展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(10)一种三维编织机主动携纱器的驱动研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 三维编织发展现状 |
1.2 三维编织方法 |
1.2.1 “二步法”三维编织 |
1.2.2 “四步法”三维编织 |
1.2.3 “四步法”纵横编织和携纱器运动规律 |
1.3 三维纵横编织机的底盘和携纱器 |
1.3.1 纵横编织机底盘 |
1.3.2 纵横编织机的携纱器 |
1.4 传统携纱器的驱动装置 |
1.5 变截面三维编织物的减纱和加纱问题 |
1.6 主要研究内容 |
1.7 章节安排 |
2 基于直线电动机的主动携纱器模型 |
2.1 主动携纱器的设计理念 |
2.2 直线电动机简介 |
2.2.1 直线电动机的工作原理 |
2.2.2 直线电动机的分类 |
2.2.3 二维运动的直线电动机 |
2.2.4 直线电动机的边端效应 |
2.3 直线电动机的模型选择 |
2.3.1 底盘模型的总体设计 |
2.3.2 构建直线电动机模型 |
2.4 动子的设计 |
2.4.1 永磁体的选择 |
2.4.2 每相磁极齿数的确定 |
2.4.3 动子线圈排布形式 |
2.5 定子的设计 |
2.6 推力的仿真分析 |
2.6.1 电磁场有限元理论 |
2.6.2 Ansoft 求解 |
2.7 本章小结 |
3 主动携纱器的外围装置设计 |
3.1 主动携纱器的位置检测 |
3.1.1 检测装置的分类 |
3.1.2 位置检测装置的设计 |
3.2 主动携纱器的无线数据通信 |
3.2.1 无线通信的系统组成 |
3.2.2 无线通信模块设计 |
3.3 主动携纱器的驱动装置 |
3.3.1 直线步进电动机的驱动方式 |
3.3.2 驱动芯片的选用 |
3.4 主动携纱器的供电 |
3.5 本章小结 |
4 主动携纱器实现变截面编织的方法 |
4.1 主动携纱器的运行模式 |
4.2 主动携纱器的减纱、加纱操作 |
4.2.1 从编织区域边沿处移纱 |
4.2.2 从编织区域中心处移纱 |
4.3 主动携纱器对变截面三维预制件的编织 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、直线电动机在半导体设备上的应用(论文参考文献)
- [1]基于滑模控制的直驱工作台节能方法研究[D]. 王建杰. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]微型轴类件楔横轧机设计与分析[D]. 罗时磊. 燕山大学, 2017(01)
- [3]高速高精度运动平台的控制及参数智能整定[D]. 陈家俊. 广东工业大学, 2020(06)
- [4]永磁同步直线电机模糊滑模速度控制研究[D]. 周睿智. 辽宁科技大学, 2020(02)
- [5]晶圆级倒装装备中伺服直驱轴的振动抑制及控制器设计[D]. 何作雄. 广东工业大学, 2019(02)
- [6]直线电磁作动器的驱动控制研究[D]. 邱金山. 重庆大学, 2016(03)
- [7]开关磁阻直线电机设计与分析研究[D]. 刘潇. 中国矿业大学, 2014(02)
- [8]基于交流步进PMSLM控制的研究[D]. 张立阳. 河北工业大学, 2014(07)
- [9]永磁同步直线电机的设计及其磁阻力的优化[D]. 章达众. 宁波大学, 2013(08)
- [10]一种三维编织机主动携纱器的驱动研究与设计[D]. 李政宁. 武汉纺织大学, 2013(09)