三维精密工作台运动控制系统研究

发布时间：2023-04-25 00:19

　　已有研究表明,数字通道传输延迟是导致集成电路交流参数的测量结果出现误差的主因,该误差对高速器件影响很大,极易造成测试结果误判。为了校准数字通道传输延迟,需对集成电路测试系统所有数字通道都具备校准能力。集成电路测试系统中有成百上千的数字通道,每个数字通道的形位尺寸较小,因而为实现对各数字通道精确的自动切换测量、提高校准装置自动化程度、减少校准工作量,设计一套精密的三坐标工作台自动切换测量装置就显得很有必要。本文以三坐标工作台的运动控制系统为对象,采用基于BP网络的二自由度PID控制策略替换常规的PID控制策略,对系统阶跃响应超调现象及正弦输入的滞后现象进行了研究,同时对BP网络进行了改进,以期改善三坐标工作台运动过程中的超调问题及滞后问题。本文主要的研究内容如下:根据技术要求对三坐标工作台运动控制系统进行设计,采用“PC+运动控制器”的全闭环运动控制系统,并在此基础上对相应的硬件进行选型从而搭建出本课题所研究的运动控制系统模型,以利于后续的仿真分析及系统实现。在Simulink中对所设计的运动控制系统建模并仿真可知:采用阶跃输入时超调较为严重,采用正弦输入时不仅超调较大,且输出与输入还存...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源与研究背景
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究背景
    1.2 课题研究目的和意义
    1.3 运动控制系统的研究现状及发展趋势
        1.3.1 运动控制器的研究现状
        1.3.2 运动控制理论的研究现状
        1.3.3 运动控制系统的研究现状
        1.3.4 运动控制系统的发展趋势
    1.4 课题研究的主要内容
    1.5 本章小结
第2章 运动控制系统设计
    2.1 技术要求
    2.2 三坐标工作台控制原理
    2.3 运动控制系统总体结构设计
    2.4 运动控制系统组成
        2.4.1 电机及驱动器
        2.4.2 运动控制器
        2.4.3 光栅尺
    2.5 系统实现
    2.6 本章总结
第3章 系统建模及仿真
    3.1 直流伺服电机建模
    3.2 半闭环运动控制系统建模及仿真
    3.3 全闭环运动控制系统模型及仿真
    3.4 阶跃超调的消除及仿真
    3.5 本章小结
第4章 运动控制系统优化
    4.1 二自由度PID控制及仿真
        4.1.1 常规PID控制
        4.1.2 二自由度PID控制
        4.1.3 二自由度PID仿真
    4.2 基于改进型BP网络的PID控制及仿真
        4.2.1 基于BP网络的PID控制
        4.2.2 改进型BP神经网络
        4.2.3 基于改进型BP网络的PID仿真
    4.3 基于改进型BP网络的二自由度PID控制及仿真
    4.4 本章小结
第5章 系统精度分析
    5.1 单轴定位精度分析
    5.2 三轴复合定位精度分析
    5.3 运动精度分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢



本文编号：3800319