受約束運動機構的控制性能及設計要求估計.pdf

1、隨著當今生產(chǎn)力的高度發(fā)展，高速高精度伺服運動系統(tǒng)已廣泛應用于半導體加工行業(yè)。然而如何確定系統(tǒng)的運動控制邊界以滿足人們認知系統(tǒng)、選擇系統(tǒng)及設計系統(tǒng)的要求，本文將就伺服系統(tǒng)的運動控制邊界展開估計討論。該估計方法不僅具有理論意義，更與實際系統(tǒng)相結合，具有重大的實際應用價值。
　　首先，辨識系統(tǒng)模型。針對高速高精度含有高頻共振頻率點的二維運動平臺進行研究。以理論模型為基礎，確定模型的結構。模型分為低、高頻以及基座模型三部分。低頻模型為標稱

2、模型，能夠反映系統(tǒng)的基本輸入輸出關系，利用時域辨識方法；高頻模型為振動模型，能夠反映系統(tǒng)高頻特性，包括共振頻率等；基座模型反映基座的振動特性。后兩者采用了頻域辨識方法。實驗結果表明所使用的辨識方法能夠有效的辨識系統(tǒng)模型?；谶@樣的模型結構，系統(tǒng)的特性能夠很好的被認知并用傳遞函數(shù)來表達，為高速高精度的控制打下了基礎。
　　基于已辨識的模型及系統(tǒng)的物理參數(shù)，電壓、速度和加速度等參數(shù)可通過推導獲得邊界值，系統(tǒng)的共振頻率點亦可通過高頻模型

3、獲知。因此，利用運動參數(shù)的邊界可設計優(yōu)化的運動軌跡。該方法可有效的減弱輸入信號在共振頻率點的能量，避免共振點處控制精度低的缺陷。實驗結果表明基于模型的軌跡規(guī)劃方法能夠有效的減少系統(tǒng)的振動，提高了控制精度，改善了控制性能。
　　最后，以辨識的模型為前提，優(yōu)化的軌跡為基礎，進行運動控制性能邊界估計。采用仿真及合理范圍內(nèi)窮舉法，估計運動邊界，并應用實驗驗證結果合理性。相對于目前普遍的理論邊界推導方法，本文所提出的方法從實際系統(tǒng)的特性出發(fā)