貼片機同步帶傳動XY平臺的伺服控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、貼片機是一種自動完成印刷電路板焊制的精密設(shè)備。近些年來，隨著元器件的微型化及印刷電路板的復(fù)雜化，對貼片機的要求也越來越高。通常提升貼片機的性能主要從兩個方面入手，一是機器視覺的改善，二是運動控制的優(yōu)化；機器視覺的改善包括提高相機精度，優(yōu)化圖像處理算法等；運動控制的優(yōu)化包括選擇合理的硬件設(shè)備，設(shè)計最優(yōu)控制算法等。本文基于實驗室自主研發(fā)的貼片機，對貼片機在XY方向的運動控制系統(tǒng)進行了討論。本文的研究主要包括以下四個方面：
　　一是對單

2、電機控制系統(tǒng)進行了建模分析。本文參考其他學(xué)者對同步帶的性能分析，對同步帶建立了動力學(xué)方程并以此推導(dǎo)出同步帶數(shù)學(xué)模型。同時利用系統(tǒng)辨識推導(dǎo)出所選取的交流伺服電機的數(shù)學(xué)描述，由此給出了單電機控制系統(tǒng)的完整模型。
　　二是針對單軸伺服系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，設(shè)計了單電機控制器。單電機控制器采用模糊PID控制，模糊PID控制具有參數(shù)的自適應(yīng)性，可以根據(jù)實時的偏差及偏差變化率調(diào)整參數(shù)，增加了系統(tǒng)的魯棒性，提高了單軸的伺服性能。
　　三是研究了

3、Y軸雙電機的同步問題。Y軸雙電機的同步是保證貼片機正常工作的基礎(chǔ)，本文提出了基于位置偏差補償?shù)慕徊骜詈峡刂品绞?，替代了傳統(tǒng)的交叉耦合控制，并借助PID思想設(shè)計了一個PD控制器對Y軸雙電機進行同步控制。
　　四是完成了控制板卡的硬件設(shè)計?？刂瓢蹇ǖ墓δ苤饕▋蓚€部分，運動控制及同步控制?？刂瓢蹇ú捎脗鹘y(tǒng)的DSP+CPLD結(jié)構(gòu)，DSP為算法處理單元，CPLD輔助數(shù)據(jù)流控制，PCI總線作為通信協(xié)議?？刂瓢蹇ǚ謩e對各單元進行了模塊化設(shè)計