顯微平臺嵌入式控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著精密加工和數(shù)字控制技術(shù)的迅速發(fā)展，精密工作臺的需求量不斷增加，同時對工作臺的精度、速度、行程、自動化程度和可靠性等都提出了很高的要求。本文針對IC晶片光學(xué)顯微自動檢測中運動控制要求，研制基于ARM處理器和嵌入式操作系統(tǒng)的多個學(xué)科結(jié)合的測控系統(tǒng)。 本課題來源于廣東省科技計劃項目“基于數(shù)字圖像處理的IC晶片顯微自動檢測系統(tǒng)”（2004A10403008），項目采用數(shù)字圖像處理技術(shù)對IC晶片檢測已取得了階段性成果，在此基礎(chǔ)上本論文

2、展開以下研究： 構(gòu)建了基于嵌入式微處理器為核心的圖像顯微自動檢測平臺的嵌入式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了采集、處理以及工作臺驅(qū)動功能一體化的硬件平臺。選用WindowsCE作為軟件開發(fā)平臺，詳細分析了嵌入式顯微平臺控制系統(tǒng)的任務(wù)劃分和優(yōu)先級設(shè)置，以及其同步工作的實現(xiàn)方法。并采用WindowsCE設(shè)計了顯微圖像檢測系統(tǒng)軟件頂層應(yīng)用程序，實現(xiàn)顯微圖像自動檢測基本功能。 選用大行程工作臺和微位移機構(gòu)結(jié)合的雙層平臺結(jié)構(gòu)，改善精密工作臺自動定

3、位中的高速和高精度相互制約問題；使用激光干涉測量技術(shù)和雙閉環(huán)檢測方法提高工作臺控制精度。結(jié)合檢測要求，提出先弓形路線掃描，再對存在疑問區(qū)域優(yōu)化矢量軌跡路線，進行重點二次掃描的控制策略，提高檢測效率。 針對精密工作臺控制系統(tǒng)高速和高精度性能相互制約的問題，選用LS-SVMR與Preisach混合模型描述的陶瓷遲滯非線性模型進行分析，以實現(xiàn)系統(tǒng)的精確快速定位。特別是使用模糊PID算法控制壓電陶瓷微位移機構(gòu)，與常規(guī)數(shù)字PID控制器對比