基于懸浮區(qū)熔技術(shù)的難熔金屬生長(zhǎng)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(jī)械、儀表、制造、核動(dòng)力工業(yè)和各種高技術(shù)研究領(lǐng)域,基于其在市場(chǎng)上的廣泛應(yīng)用及重要性,本論文將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用到難熔金屬的單晶生長(zhǎng),并針對(duì)性地提出了一套完整的手動(dòng)控制與自動(dòng)控制相切換的難熔金屬單晶生長(zhǎng)控制系統(tǒng)方案。 論文首先簡(jiǎn)要介紹了難熔金屬的特點(diǎn),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(zhǎng)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(xì)討論了目前難熔金屬所普遍采用的幾種生長(zhǎng)工藝,并經(jīng)過(guò)比較總結(jié)出最理想的難熔金屬單晶生長(zhǎng)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(duì)其生長(zhǎng)工藝?yán)碚撛O(shè)計(jì)了相應(yīng)的機(jī)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(shí)際測(cè)量的需要,本文給出了滿(mǎn)足本控制系統(tǒng)要求的伺服放大器和光柵尺的型號(hào)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(jī)的DMC-1842運(yùn)動(dòng)控制器為上位控制單元,采用美國(guó)AM

3、C公司生產(chǎn)的12A8型直流伺服驅(qū)動(dòng)器和北京勇光公司生產(chǎn)的直流伺服電機(jī)作為執(zhí)行元件,通過(guò)絲杠螺母將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng),利用直流電機(jī)附帶的測(cè)速機(jī)作為電機(jī)的速度檢測(cè)單元,光柵尺作為直線運(yùn)動(dòng)的位置測(cè)量元件,構(gòu)成雙閉環(huán)的四軸同步運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。對(duì)此,本文詳細(xì)地闡述了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、關(guān)鍵技術(shù)和分類(lèi),并對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了分析。論文介紹了運(yùn)動(dòng)控制器的特點(diǎn),根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)了有關(guān)的硬件電路,構(gòu)建了"PC機(jī)+運(yùn)動(dòng)控制器”