高速多线切割机控制系统的研究与开发
[Abstract]:Integrated circuit, photovoltaic and semiconductor lighting industry is one of the strategic industries in China. Multi-wire cutting technology is the innovative core technology and mainstream technology of substrate processing in the electronic industry such as solar photovoltaic power generation and large scale integrated circuit. It can greatly improve the chip rate, chip quality and production efficiency. The control system of multi-wire cutting machine is complex, and the control precision is very high. At present, most of the domestic multi-wire cutting machine products are imported from abroad. The core control technology of the multi-wire cutting machine has become the technical bottleneck restricting the development of the domestic multi-wire cutting machine market. Multi-motor speed synchronization system and tension system are the focus and difficulty in the research of control system. In this paper, the theoretical analysis and practical development of the key technologies such as synchronous speed control and tension control of multi-motor are carried out, which provides some theoretical basis for the design, development and debugging of the control system of multi-wire cutting machine in China. It has certain theoretical significance and practical application value. In this paper, a set of high precision and high speed control system is designed, which takes the original multi-wire cutting machine prototype of laboratory as the research object. The concrete research contents and achievements are as follows: (1) the working principle and structure of multi-wire cutting machine are analyzed and introduced, the overall scheme design of the control system is put forward, and the multi-motor synchronous system and the radius model of wire roller are established, respectively. The mathematical model of tension system provides a theoretical basis for the design of control scheme. (2) for the speed synchronization system, a reasonable and accurate mathematical model of the servo motor is established according to the electro-mechanical servo theory, and the speed synchronization following control scheme based on PID and fuzzy adaptive PID is designed, and the simulation is carried out. The simulation results show that the speed synchronization control scheme based on fuzzy adaptive PID is better, the control precision is high, and the speed synchronization between the up-and-out roller motor and the machining roll motor is good. (3) for the tension control system, in order to reduce the amplitude of tension fluctuation, the mechanism of tension generation in cutting line is analyzed, the tension feedback control scheme based on tension sensor is designed, and the control strategy of speed commutation in the course of moving line is optimized. At the same time, aiming at the line arrangement mechanism of the prototype, the line arrangement scheme based on the switch limit is designed. The results of line arrangement test show that the line roller arrangement is more uniform and the line arrangement effect is good. (4) on the basis of theoretical analysis, the hardware scheme of the control system and the corresponding control program are designed, and the program design of some functions is introduced. The test results show that the linear velocity error is less than 0.8m/min, the angular displacement of tension swing rod is less than 5o, and the fluctuation of cutting line tension is less than 2.5N.
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN405;TP273
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,本文编号:2433977
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