基于PMAC的直线驱动气浮精密定位平台控制系统的研究与开发

发布时间：2016-12-21 15:16

  本文关键词：基于PMAC的直线驱动气浮精密定位平台控制系统的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

《广东工业大学》 2013年

基于PMAC的直线驱动气浮精密定位平台控制系统的研究与开发

吴广荣  

【摘要】：精密定位是精密机械中的关键部件之一,它为微光刻技术、数控加工、生物技术、纳米表面形貌测量等领域提供一个能够实现精密定位和精确运动的载物平台。基于气浮支承和直线电机直线驱动技术的精密气浮定位平台是近期国内外高精密技术研究的一个热点。 直线驱动气浮定位平台是一个机电一体化系统,它是集静压气体导轨技术、直线驱动技术、数控技术、动静态特性分析与优化、自动控制原理、测试与实验分析等多种技术于一体的综合技术,其中,控制系统是气浮定位平台能否实现高速精度定位的关键。本文为搭建大行程直线驱动气浮定位平台闭环控制系统、提高定位平台定位精度,在开放式PMAC控制器的基础上,主要从气浮定位平台的闭环控制系统总体方案设计、上位机控制软件开发、控制算法研究、定位精度测量与补偿几方面,对直线驱动式气浮定位平台进行研究与开发。主要研究内容包括： 1、研究国内外直线驱动气浮定位平台的关键技术,通过分析各控制技术的特点,选择适合本课题要求的方法并搭建气浮定位平台的闭环控制硬件系统,为实现大行程下的精密定位奠定基础。 2、根据本课题气浮定位平台的研究要求,基于VC++开发平台,采用模块化设计思想,开发具有通讯、手动、在线指令终端、程序编写及下载执行、参数整定及运动状态监控等功能的开放式精密定位平台软件控制系统。 3、分析PID控制算法中各运动参数对平台的位置、速度、加速度等运动响应特性的影响,为提高系统的运动特性和定位精度,建立具有速度前馈及加速度前馈的PID控制算法模型并应用到控制器中,通过实验分析的方法对控制参数进行整定。 4、设计定位精度测量实验方案,测试本定位平台在传统PID控制下及在PID-速度前馈加速度前馈控制算法下的运动特性及定位精度,并在对其定位误差进行分析基础上,建立基于间隙补偿与线性补偿的误差补偿的方法以及对误差补偿后的定位精度进行分析。

【关键词】：
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP273;TH703
【目录】：

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1 郭艳玲,赵万生,董本志,乔世坤,徐达丽;数控发展的趋势──开放式体系结构数控系统[J];东北林业大学学报;2000年05期

2 朱煜,尹文生,段广洪;光刻机超精密工件台研究[J];电子工业专用设备;2004年02期

3 张尚盈;陈学东;赵慧;严天宏;;超精密工件台的运动控制[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年10期

4 王令其,屈波;开放式结构的机床数控系统[J];机床与液压;2001年06期

5 张从鹏;刘强;;H型直线电机工作台控制技术研究[J];机床与液压;2007年10期

6 白建华,黄海峰;开放式CNC与现代运动控制技术的发展[J];机电工程;2001年04期

7 赵宗智;提高激光干涉仪检测数控机床位置准确度的方法[J];中国计量;2005年06期

8 宛敏红;李冶夫;张杰;;超精密气浮定位平台动力学特性分析[J];机械设计与制造;2011年01期

9 王涛,王宇晗,蔡建国;开放式控制系统的研究现状[J];机械工程师;1999年10期

10 曹遂军,王会良;国内外开放式数控系统的研究与现状[J];机电工程技术;2003年05期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 何学明;超精密气浮定位工作台的动力学研究[D];华中科技大学;2007年

2 李志鑫;超精密气浮定位平台动力学特性优化研究[D];华中科技大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 刘玉荣;高速进给单元刚度与定位精度的研究[D];广东工业大学;2000年

2 李子鑫;基于微机控制的直线电机驱动系统研究[D];浙江大学;2004年

3 李彩芝;基于PMAC数普兼容式车床开放式数控系统的开发与研究[D];兰州理工大学;2007年

4 孙玉敏;基于PMAC的运动控制系统的研究[D];北方工业大学;2007年

5 杨庆国;高速精密气浮定位平台设计方法[D];天津大学;2007年

6 杜飞;精密运动平台高精度PID控制器研究[D];中南大学;2008年

7 张海莲;基于DSP的永磁同步直线电机控制系统的设计[D];江苏大学;2010年

8 安军涛;基于模糊神经网络的智能PID控制器研究与设计[D];武汉理工大学;2010年

9 李法光;基于PMAC多通道组合机床数控系统的研究与开发[D];沈阳理工大学;2012年

【共引文献】

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1 俞盛;非圆曲线柱面的宏程序数控铣削编程及节点误差分析[J];安徽纺织职业技术学院学报;2003年02期

2 吴福贵;尹成龙;;谈机床数控化改造方案[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2007年03期

3 盛壮;唐小萍;胡松;李兰兰;谢飞;李金龙;徐锋;;基于模糊PID的光刻机同步扫描控制[J];微纳电子技术;2011年09期

4 张莉彦;基于数据采样插补的加减速控制的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2002年03期

5 甄新平;李全善;姜景杰;潘立登;闻光辉;;一种可在线实现的对象辨识新方法[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年06期

6 张瑞鹏;孙正光;;钻机闭环测控系统的设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2011年03期

7 孙志杰,张慧娟,陆贵友;CNC系统故障间隔时间的分布模型[J];长春理工大学学报;2002年04期

8 王院生,王鹤岩,高路,蔡立,朴承镐;轨迹成形法加工非球面光学零件新技术的研究——轨迹成形法加工新原理提出的依据[J];长春理工大学学报;2005年01期

9 卢艳军,林浒,任朝晖,任立义;开放式数控系统体系结构的开发研究[J];东北大学学报;2004年09期

10 徐从裕;余晓芬;程伶俐;;圆筒型永磁同步直线电机偏心驱动模式下的纳米定位控制[J];电工技术学报;2010年06期

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1 滕伟;高青风;武鑫;柳亦兵;;超精密工作台多自由度运动控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年

2 王艳宾;陈完年;王小东;王大承;;基于PID算法的压力控制系统综述[A];首届珠中江科协论坛论文集[C];2011年

3 尹丽云;陆益民;;BUCK变换器无静差二次型最优PID控制设计[A];中南六省（区）自动化学会第24届学术年会会议论文集[C];2006年

4 李乐民;卢泉;陈国璋;;基于LQ最优控制的PWM整流器参数整定[A];中南六省（区）自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年

5 谭飞;干树川;谭功全;;一种多模式智能控制器的设计方法与应用[A];2005中国控制与决策学术年会论文集（下）[C];2005年

6 季钦南;;变特征值PID控制[A];第25届中国控制会议论文集（上册）[C];2006年

7 罗智恒;郭钟宁;;基于PC的开放式高速走丝线切割机数控系统研究[A];第十届全国特种加工学术会议论文集[C];2003年

8 任连生;郭妍;刘萍;庞宇;;电火花加工中专用步进电机控制系统研究[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年

9 蒋秋生;郭钟宁;;WEDM数控系统关键技术的研究进展[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集（二）[C];2004年

10 张连新;吉方;张勇斌;刘广民;何建国;;微细电火花加工机床设计及其控制技术研究[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年

2 钟俊;宏观尺度的纳米级定位控制技术研究[D];中国科学技术大学;2011年

3 贾晓辉;面向纳米压印光刻设备的精密定位工作台的设计方法与实验[D];天津大学;2010年

4 童亮;数控机床网络化集成运行模式及关键集成技术研究[D];重庆大学;2011年

5 浦栋麟;高加速度气浮运动系统的快速抑振精确定位控制[D];上海交通大学;2011年

6 周擎坤;柔顺直线导向与缓冲机构设计问题研究[D];国防科学技术大学;2011年

7 李静;提高大型曲轴切点跟踪磨削轮廓精度的关键技术研究[D];上海大学;2011年

8 陈炳锟;数控机床可靠性试验设计及评估方法研究[D];吉林大学;2011年

9 齐丽;T-S模型鲁棒控制及在PMLSM系统速度控制中的应用[D];沈阳工业大学;2012年

10 游有鹏;开放式数控系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴定柱;多孔质气体静压止推轴承关键技术研究[D];中国工程物理研究院;2010年

2 商亮亮;先进PID算法研究及其在开口闪点仪温控系统中的应用[D];山东科技大学;2010年

3 肖亮亮;基于虚轴法的多轴同步运动控制系统设计[D];浙江理工大学;2010年

4 衣振国;数控—测量一体化技术研究与系统开发[D];大连理工大学;2010年

5 金小云;汽车钥匙专用铣床数控系统[D];苏州大学;2010年

6 康洪超;永磁直线同步电动机无绳电梯控制装置研究[D];河南理工大学;2010年

7 仇正周;高速经编机电子横移的动态响应特性研究[D];江南大学;2010年

8 王浩;基于XML的开放式工业机器人解释器的研究[D];华南理工大学;2010年

9 曹默;一种新型非线性PID的设计及其参数整定的研究[D];华东理工大学;2011年

10 舒中宾;基于DSP的永磁同步电机伺服控制系统的设计[D];中南林业科技大学;2006年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张展云,王祥国;增量式模糊控制与模糊系统的稳定性[J];安徽大学学报(自然科学版);1996年03期

2 江善和,申东日;一种基于模糊神经网络的自适应PID智能控制器[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年02期

3 成立,李春明,王振宇,高平;IC产业链中的新技术应用与产业发展对策[J];半导体技术;2004年06期

4 徐晓东;汪辉;;亚65nm及以下节点的光刻技术[J];半导体技术;2007年11期

5 翁寿松;;45nm工艺与关键技术[J];微纳电子技术;2007年09期

6 郝钢,韩秋实,孙志永;基于PMAC的开放式数控系统性能的研究[J];北京机械工业学院学报;2003年02期

7 樊锋,刘强;交流直线电机矢量变换控制软换向方法及实现[J];北京航空航天大学学报;2004年04期

8 卢泽生;张强;;高精度交流伺服系统的模糊PID双模控制[J];北京航空航天大学学报;2007年03期

9 张从鹏;刘强;;直线电机气浮精密定位平台设计与控制[J];北京航空航天大学学报;2008年02期

10 金奇;邓志杰;;PID控制原理及参数整定方法[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 孔慧勇;基于运动控制卡的全闭环控制系统研究[D];四川大学;2003年

2 张剑;开放式数控系统的研究与应用[D];江苏大学;2003年

3 刘俊;基于Windows插齿机数控系统的设计研究[D];合肥工业大学;2003年

4 方成刚;数控强力切削的颤振机理研究[D];南京工业大学;2004年

5 许毅;气浮主轴动静压特性分析及结构设计[D];天津大学;2005年

6 姚海滨;捏合块数控磨床的关键技术研究[D];扬州大学;2007年

7 李淑萍;基于PMAC的慢走丝线切割机床数控系统的研究[D];苏州大学;2007年

8 聂光伟;微磨料水射流精密加工数控系统的研究[D];西华大学;2010年

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1 郝钢,韩秋实,孙志永;基于PMAC的开放式数控系统性能的研究[J];北京机械工业学院学报;2003年02期

2 王文平;基于PC的激光切割数控系统的开发研究[J];电加工与模具;2004年03期

3 王家畴,位在林,宋芳,尤波;基于PMAC运动控制器的开放式数控系统研究[J];哈尔滨理工大学学报;2004年05期

4 董琪,颜德田,王志武;基于PMAC的离合器从动盘阻尼力矩测试系统的开发与应用[J];计算机测量与控制;2005年03期

5 秦勇,王霖,张建华,张勤河,霍孟友,张代林,李磊;基于PMAC的电火花成形加工机床控制系统研究[J];制造技术与机床;2002年12期

6 马哲,闫祥安,肖聚亮;卷板机数控系统的硬件和软件设计[J];制造业自动化;2002年12期

7 任向阳,张相臣,史晓娟,王小椿;基于PMAC运动控制器的数控系统在三坐标激光加工机床中的应用[J];机床与液压;2002年02期

8 赖国庭,吴玉厚,富大伟;基于PMAC的直线电机速度/加速度前馈控制[J];控制工程;2003年06期

9 史爱峰,张生芳,盛贤君,郭东明,康仁科;基于PMAC数控系统手轮脉冲跟随功能的实现[J];制造技术与机床;2004年10期

10 欧阳航空,陆林海,华晓青;基于PMAC的精密定位系统研究[J];机电一体化;2005年01期

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1 熊洁;郑相周;王文进;忻尚军;杜飞;朱婷婷;万伟;;基于PC+Turbo PMAC的全自动平缝系统软件设计[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年

2 富大伟;吴玉厚;赖国庭;;PMAC时基控制应用[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集（下）[C];2001年

3 张珂;吴玉厚;高玉山;;PMAC时基控制在椭圆形零件磨削加工中的应用[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年

4 郑相周;王文进;卢生;熊洁;朱婷婷;忻尚军;杜飞飞;万伟;;基于Turbo PMAC2的全自动平缝车数控技术研究[A];节能减排 绿色制造 智能制造——低碳经济下高技术制造产业与智能制造发展论坛论文集[C];2010年

5 郑相周;王文进;卢生;熊洁;朱婷婷;忻尚军;杜飞飞;万伟;;基于Turbo PMAC2的全自动平缝车数控技术研究[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年

6 张俊萍;吴玉厚;李颂华;张珂;;非圆轮廓形零件的高速高精密磨削研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年

7 李丽娜;孙宏昌;戴怡;;基于PMAC的雕刻机开放式数控系统开发[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年

8 孙希威;张飞虎;董申;张龙江;;KDP晶体加工专用超精密机床数控系统开发[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集（二）[C];2004年

9 朱俊华;孔建益;杨金堂;;基于PMAC运动控制器的五杆机构的初步研究[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集（湖北专集）[C];2005年

10 曹阳;李林;李卓;;红外动态图像投影随动系统设计[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 王泽华 施洪文;[N];中国企业报;2005年

2 本报记者 史芳;[N];中国经济导报;2005年

3 武汉 杨维中;[N];电子报;2000年

4 程子;[N];政府采购信息报;2005年

5 杨莉 胡善联;[N];医药经济报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 张珂;基于PMAC-PC下高速磨削实验及其关键技术研究[D];东北大学;2007年

2 武传宇;基于PC+DSP模式的开放式机器人控制系统及其应用研究[D];浙江大学;2002年

3 郑魁敬;新型五自由度并联机床机构学分析与控制系统开发[D];燕山大学;2004年

4 姜永成;空间曲面往复走丝线切割智能制造系统关键技术研究[D];哈尔滨理工大学;2008年

5 高东强;基于层合速凝原理的陶瓷件快速制造设备及材料成型研究[D];陕西科技大学;2012年

6 向红标;开放式伺服系统的摩擦建模与补偿研究[D];天津大学;2010年

7 傅秀清;球形阴极数控电解加工关键技术研究[D];南京农业大学;2010年

8 胡旭东;基于网络的异构工业机器人集成技术研究[D];浙江大学;2004年

9 赵富;低频线振动台的重复控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

10 赵富;低频线振动台的重复控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

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1 李志波;小麦—冰草易位系5112-4中抗白粉病基因PmAc的遗传及定位[D];河北农业大学;2010年

2 张学成;基于PMAC运动控制器的开放式数控系统研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年

3 庞文卓;基于PMAC的卷簧机数控系统[D];河南科技大学;2011年

4 郭爱华;受控五杆机构运动动力学分析及控制系统研究[D];武汉科技大学;2004年

5 王斌;基于PMAC的轧辊磨床数控系统的研究与开发[D];兰州理工大学;2005年

6 唐小会;基于PC的开放式数控系统的研究与开发[D];电子科技大学;2003年

7 刘华珍;基于PMAC的微细电火花成形加工数控系统的运动控制研究[D];上海交通大学;2011年

8 罗华安;基于PMAC的滚筒式丝网印刷机数控系统研究[D];西安科技大学;2005年

9 田相克;PMAC多轴运动控制器研究[D];兰州理工大学;2004年

10 吕元元;基于STEP-NC的开放式数控系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年

  本文关键词：基于PMAC的直线驱动气浮精密定位平台控制系统的研究与开发，，由笔耕文化传播整理发布。

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