基于懸浮區(qū)熔技術(shù)的難熔金屬生長控制系統(tǒng)研究.pdf

1、難熔金屬現(xiàn)已廣泛用于電子、電氣、機械、儀表、制造、核動力工業(yè)和各種高技術(shù)研究領(lǐng)域,基于其在市場上的廣泛應(yīng)用及重要性,本論文將先進的計算機控制技術(shù)應(yīng)用到難熔金屬的單晶生長,并針對性地提出了一套完整的手動控制與自動控制相切換的難熔金屬單晶生長控制系統(tǒng)方案。 論文首先簡要介紹了難熔金屬的特點,接著分別闡述了其目前在功能材料、電子信息材料、能源材料、結(jié)構(gòu)材料、新興材料等方面的發(fā)展前景,然后結(jié)合目前難熔金屬單晶生長技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀提出

2、了本課題的研究意義。本論文詳細討論了目前難熔金屬所普遍采用的幾種生長工藝,并經(jīng)過比較總結(jié)出最理想的難熔金屬單晶生長工藝技術(shù)--電子束懸浮區(qū)熔技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,本課題針對其生長工藝理論設(shè)計了相應(yīng)的機械結(jié)構(gòu),并提出了速度控制和位置控制雙閉環(huán)控制模式。根據(jù)實際測量的需要,本文給出了滿足本控制系統(tǒng)要求的伺服放大器和光柵尺的型號以及硬件控制部分的電路原理圖。 本控制系統(tǒng)選用基于PC機的DMC-1842運動控制器為上位控制單元,采用美國AM

3、C公司生產(chǎn)的12A8型直流伺服驅(qū)動器和北京勇光公司生產(chǎn)的直流伺服電機作為執(zhí)行元件,通過絲杠螺母將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動,利用直流電機附帶的測速機作為電機的速度檢測單元,光柵尺作為直線運動的位置測量元件,構(gòu)成雙閉環(huán)的四軸同步運動控制系統(tǒng)。對此,本文詳細地闡述了運動控制系統(tǒng)的組成、關(guān)鍵技術(shù)和分類,并對運動控制系統(tǒng)的設(shè)計方法進行了分析。論文介紹了運動控制器的特點,根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計要求,設(shè)計了有關(guān)的硬件電路,構(gòu)建了"PC機+運動控制器”