超精密工作台闭环控制研究

《超精密工作台闭环控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学科：机械电子工程研究生签字：匆】象指导教师签字：轩超精密工作台闭环控制研究摘要超精密加工技术是加工技术的前沿，是许多尖端产品发展中不可缺少的关键手段。随着人类科技水平的提高，许多领域对制造业提出越来越高的要求，在这种形势下，超精密加工受到了各国的普遍重视。超精密伺服控制是超精密加工和测量设备中的关键环节，其性能的优劣直接影响设备的性能。国内外对超精密伺服控制系统的研究已经取得很大的进展。本文在全面了解运动控制技术和国内外闭环控制方法的基础上，主要针对采用基于PC机的运动控制卡实现全闭环定位控制技术进行了实际的应用开发，研制出面向加工应用的超精密闭环控制系统

2、。本论文首先分析了闭环控制系统的基本工作原理和基于PC机的运动控制卡进行全闭环运动的控制技术。设计出基于运动控制卡的超精密闭环控制系统的总体方案；研究了PID控制的基本理论和常用算法，并阐述了PID调节在运动控制中的应用。PID控制是实现全闭环运动控制系统的基本手段，所以重点研究了运用于本系统的速度和加速度前馈来构成复合式的PID控制器；编制并调试了超精密伺服驱动系统的控制程序，通过软件实现了数据采集分析，运动规划，结果显示等功能，经初步测试，取得了较好的效果；论文对试验和实际应用中遇到的影响定位精度的干扰问题进行了分析和研究，提出了比较合理的解决措施。通过

3、对系统的运行和测试结果的评估，证明了超精密闭环控制系统设计合理，单向定位精度为52nm，该测试结果与其开环下系统的定位精度进行了比较，定位精度略有提高。控制系统和控制软件正确可靠。关键词：运动控制；超精密定位；全闭环控制；伺服驱动ResearchonUltra-·precisionFull—-closedLoopControlDiscipline：MechanicalManufacturingandAutomation跏dentsignature：伽朋嘭Supervisorsignature：f)m3AbstractUltra-precisionmachin

4、ingtechnologyhasbeenusedinmanyfieldsinresentyearsandmanycountrieshadattachedmoreimportancetothestudyofultra—precisionmachiningt001．Inourcountry,ultra-precisionmachiningtechnologyhadbeenstudiedforabout20yearsandgreatprogresshasbeenobtainedinthisfield．Ultra-precisionSelNOdrivingsyste

5、misthemostimportantpartofultra·precisionmachinetoolanditsperformancedecidedthemachiningprecisionofthemachinedirectly．Soonthebaseofcompleterealizationofthemotioncontrollingtechnologyandresearchofclosedloopsystemmethod，Applicationanddevelopmenthasbeendoneonthepositioncontrollingtechn

6、ologycoredbyfullclosedloopandmotioncontrollingcardbasedonpersonalcomputers，andbuildsanultra—precisionpostionfull．closedloopsystem．Firstly,thebasicprincipleofthefull-closedloopcontrollingsystemandmotioncontrollingcardbasedonpersonalcomputerswereanalyzeddeeplybythispaper．Thewholedesi

7、gnoftheultra-precisionfull-closedloopcontrollingsystembasedonmotioncontrolcard．ThenPIDcontrolbasicariehmeticandprincipleisdiscussed，andthevelocityandaccelerationforwardcontrolsPIDarestudiedwithaemphasis．Theprogramoffull．closedloopcontrolisprogrammedanddebugged，datecollection，motion

8、planandresultsshowarereali