基于SMT元件自动拾取器控制策略的研究

发布时间：2019-10-23 20:29

【摘要】：贴片机(SMT)是把各种贴片封装的电子元器件精确的焊接在PCB板的焊盘上的一种高精密机器,它的整个设备组成主要有两个部分：第一,首先通过下视相机寻找焊接点,然后定位电子元器件在PCB板上的位置,最后通过贴片头上的相机对电子元器件进行校正,即视觉系统；第二,通过控制X轴和Y轴上电机把贴片头的位置确定以及贴片头自身在Z轴上的传动,即运动系统。本文主要研究贴片机中贴片头的运动控制系统,即采用永磁同步直线驱动贴片头,这就涉及到了对直线电机的控制问题。永磁同步直线电机在性能上有速度高、简单的机械结构与较高的定位度等,因此它可以解决现有的国内贴片机贴片头中使用的传统机械结构速度较慢、定位精度不够和维护不便等问题。通过贴片机中这些问题本文研究的内容对实际有着重要意义。为了满足实际项目的需要,首先对贴片机和控制系统做了简单的介绍。然后分析了PMLSM的数学模型、坐标的空间转换、控制方法,同时认真说明了SVPWM的理论知识和具体实现。结合本项目使用的PMLSM,使用磁场定向(FOC)控制方法。通过对自动控制原理和现代控制理论深入学习,主要介绍了控制系统各部分的组成。根据自动系统中调节器在工程应用中的构造方法搭建了整个系统的电流环、速度环和位置环,然后对设计的系统做了仿真和试验,并分析了稳定性。同时,为了克服传统PID控制在伺服电机控制中存在的弊端,在控制器的选择上利用滑模控制。这类控制策略的优势是,无论系统从初始位置到滑模面或者滑模面上的点处于稳定状态所用的时间都是有一定的。并能确保在系统稳定与无奇异点的条件下,去掉控制信号于高频振荡中产生的影响,从而使系统的控制准确率以及响应的速度得到提升硬件部分与软件部分在整个控制系统的构造中也是非常重要的。利用DSP28335为主控芯片进行运算和型号为DRV8312的芯片作电机的控制驱动芯片,并利用驱动管上的电阻和运算放大器对电机的电流进行采集,通过AD传输到DSP,然后完成对电流的控制。为了完成PMLSM速度环与位置闭环控制,利用线性霍尔传感器作为位置反馈器件,应用模块化结构思想对硬件部分设计。通过对贴片机上机调试表明,本文设计的运动控制系统是合理可用的,为后续更好的控制策略在贴片机上使用打下了基础。
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN405

【参考文献】

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本文编号：2552237