多線切割機(jī)線張力控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、現(xiàn)代半導(dǎo)體材料向著大規(guī)格、高精度、高效率、低成本的方向發(fā)展，對傳統(tǒng)的半導(dǎo)體切割加工技術(shù)和設(shè)備提出了新的挑戰(zhàn)。多線切割作為一種實(shí)用高效的半導(dǎo)體材料切片加工方法，近年來得到了越來越多的重視和發(fā)展。對多線切割技術(shù)來說，切割線張力控制問題是研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文針對張力控制問題，主要進(jìn)行了張力控制理論和控制算法的研究。
　　 本文在分析了各種不同張力控制方式特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合多線切割加工技術(shù)特點(diǎn)及其對張力控制的要求，選取力矩電機(jī)作為張力

2、控制機(jī)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了控制方案；基于控制方案，分析和建立了多線切割機(jī)張力控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；在此基礎(chǔ)上，分別設(shè)計(jì)了分段PID控制算法和基于NLMS算法的自適應(yīng)反饋補(bǔ)償控制算法來控制張力；最后在MATLAB環(huán)境下進(jìn)行了算法的模擬仿真。
　　 本文設(shè)計(jì)的自適應(yīng)反饋補(bǔ)償算法，通過設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器對收/放線電機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)辨識，并結(jié)合反饋的張力擺桿的偏轉(zhuǎn)速度和偏轉(zhuǎn)大??；利用NLMS算法對收/放線電機(jī)的轉(zhuǎn)速輸入進(jìn)行自適應(yīng)動態(tài)修正，以補(bǔ)償卷徑大小等

3、時(shí)變量對張力的影響，保證收/放線電機(jī)對主軸電機(jī)的線速度跟隨精度，并將張力擺桿穩(wěn)定在平衡位置附近，最終達(dá)到精確控制張力的目的。MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)表明，該算法具有精度高、響應(yīng)速度快、魯棒性好、運(yùn)算量小等特點(diǎn)，可以滿足多線切割加工對張力控制的要求。
　　 目前，我國在多線切割技術(shù)領(lǐng)域的研究尚處于初級階段，現(xiàn)有的張力控制理論和技術(shù)還尚未成熟。本文的研究工作對多線切割機(jī)線張力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)和調(diào)試提供了一些理論依據(jù)，具有一定的參考價(jià)