晶圓傳輸機器人伺服控制系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、在經(jīng)濟全球化、信息化的今天，集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是影響國家經(jīng)濟、政治和國防安全的戰(zhàn)略必爭產(chǎn)業(yè)。本課題結合國家973項目“超大規(guī)模集成電路制造裝備基礎問題研究”(2009CB724206)，針對晶圓傳輸機器人伺服系統(tǒng)高定位精度、高速度、高平穩(wěn)性的要求，研究了關節(jié)空間無沖擊的軌跡規(guī)劃算法；采用模糊PID控制算法解決了晶圓傳輸機器人的存在非線性耦合和時變力的問題，提高了系統(tǒng)的動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)精度，并且完成了支持該算法的、滿足晶圓傳輸機器人控

2、制系統(tǒng)高性能要求的開放式運動控制器軟硬件設計。
　　為實現(xiàn)晶圓傳輸機器人高性能的伺服控制，研究了實時性高，開放式的運動控制器?？刂破鞑捎肞C加DSP的分級結構，在PC機內(nèi)完成機器人控制命令的輸入，狀態(tài)的顯示，和軌跡的粗插補等；在DSP內(nèi)部，充分發(fā)揮DSP高速的運算能力，采用先進的控制算法，完成對伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制。同時引進可編程控制器CPLD芯片，來完成編碼器信號的鑒相倍頻和計數(shù)，系統(tǒng)的邏輯運算等任務。并且采用模塊化的思想進行了控

3、制系統(tǒng)軟件設計。整個系統(tǒng)具有較好的實時性，為高級控制算法的研究和實現(xiàn)打下硬件基礎。
　　晶圓傳輸機器人受到機械耦合，皮帶、減速器傳動的影響，模型難以精確建立，所以研究了將傳統(tǒng)PID方法與先進的模糊理論相結合的模糊-PID算法，應用到機器人控制上，解決非線性耦合等問題，提高了機器人控制系統(tǒng)的動態(tài)響應性能和控制精度，為高速高精度控制的實現(xiàn)提供了可行的方法。在平穩(wěn)軌跡控制方面，對三次多項式插值和B樣條曲線進行插值算法進行了研究，并且針對