基于模型識別與動力學(xué)響應(yīng)等效的運(yùn)動參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，高精度、高速度、高加速已成為現(xiàn)代微電子加工指標(biāo)要求。要滿足高速、高精度的運(yùn)動平臺加工性能要求，在對運(yùn)動系統(tǒng)中機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化的同時，改善控制技術(shù)，提高驅(qū)動性能也迫在眉睫。本文針對高速、高精度的運(yùn)動平臺，為滿足運(yùn)動平臺的高速、高精度要求，提出了一種基于運(yùn)動平臺模型識別和動力學(xué)響應(yīng)等效的運(yùn)動參數(shù)優(yōu)化方法，這種方法將被用于提高運(yùn)動平臺的精度，減小平臺定位時間和減輕振動。
　　文中通過分析常用的運(yùn)動控制系統(tǒng)，采用半閉環(huán)、

2、位置控制的運(yùn)動方案，選用了大族直線電機(jī)平臺、大族伺服驅(qū)動器和NI PXI-7350運(yùn)動控制卡搭建了運(yùn)動控制系統(tǒng)，建立了研究對象。
　　直線運(yùn)動平臺是多組件間相互作用的運(yùn)動平臺，在運(yùn)動中，各組件的振動會對平臺的運(yùn)動和定位產(chǎn)生影響，使定位精度難以提高;因此，本文通過對直線運(yùn)動平臺進(jìn)行動力學(xué)響應(yīng)分析，研究電機(jī)平臺在運(yùn)動中存在不同階次的模態(tài)響應(yīng);經(jīng)過模態(tài)分解，分離平臺存在的多模態(tài)響應(yīng)，并研究產(chǎn)生模態(tài)響應(yīng)各組件之間相互關(guān)系，建立了運(yùn)動平臺的

3、等效簡化模型。
　　對于等效模型的參數(shù)識別，文中采用實(shí)驗?zāi)B(tài)測試的方法獲得了等效模型實(shí)際的頻率;考慮到平臺在運(yùn)動結(jié)束時，產(chǎn)生的是有阻尼自由振動，將等效模型的運(yùn)動等效為單自由度系統(tǒng)運(yùn)動，通過單自由度振動指數(shù)衰減法，計算出運(yùn)動平臺系統(tǒng)的物理參數(shù)，即等效剛度、等效阻尼和等效質(zhì)量，從而建立起了一個完整的等效模型。
　　運(yùn)動參數(shù)優(yōu)化是運(yùn)動曲線參數(shù)化的目標(biāo)，運(yùn)動規(guī)劃是運(yùn)動參數(shù)優(yōu)化的前提，本文選取了工業(yè)控制中常用的、具代表性的S型速度曲線