面向IC封装的龙门运动平台同步控制算法

发布时间：2024-12-07 06:17

　　 基于永磁直线电机(PMLM)的龙门式运动平台广泛应用于芯片封装领域,但由于两PMLM间存在横梁机械耦合,因此较难实现系统的快速响应和精准同步。以龙门运动平台为研究对象,设计三环闭合控制回路后,提出一种基于模糊前馈的控制策略,同时辅以交叉耦合同步控制器,实现系统的快速同步性能。对传统PID同步控制和基于模糊前馈的同步控制算法进行对比分析,仿真结果表明:模糊前馈控制阶跃响应的上升时间为48.5 ms,比传统PID控制缩短了65%;交叉耦合同步算法在保证定位精度的同时,使得系统具有良好的同步跟随性能和较强的抗干扰能力,基本满足芯片封装高速高精度的要求。

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【部分图文】：

图1 双PMLM龙门运动平台控制系统

双PMLM龙门式运动平台采用全闭环控制系统,其结构框图如图1所示,包括工控机、运动控制卡、端子板、驱动器、反馈装置和直线电机运动平台。其中,工控机是上位机,运动控制卡通过以太网与工控机进行连接,接受上位机的指令信号;运动控制卡以CAN总线的方式与驱动器连接,向驱动器输入模拟量DA....

图2 龙门运动平台双轴受力

双PMLM驱动的龙门式运动平台主要由两个Y轴直线电机和一个X轴直线电机以及横梁结构构成,其中,横梁与两Y轴方向运动块的连接处皆为旋转关节。当平台进行同步运动时,若两轴运动位置出现不一致,则其受力分析如图2所示。其中:m1和m2分别是PMLM1和PMLM2的动子质量;y1和y2分别....

图3 龙门运动平台双PSLSM的控制过程

龙门式运动平台双PMLM的控制过程如图3所示,在驱动电流iq1和iq2以及摩擦力f和变形力fm的作用下,两PSLSM分别输出位移y1和y2。2双PMLM同步控制策略研究

图4 交叉耦合同步控制系统

由文献[8]知同步控制方式有同等控制、主从控制和交叉耦合控制,由于龙门运动平台具有时变性和非线性的特点,采取交叉耦合的控制方式可以取得更好的控制效果[15]。如图4所示,构建一种交叉耦合同步控制器,将双直线电机的位置输出的差值作为输入信号,经过PID调节,分别对两轴的位置输入进行....

本文编号：4014939