基于模型識別與動力學響應等效的運動參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、隨著微電子技術的發(fā)展，高精度、高速度、高加速已成為現(xiàn)代微電子加工指標要求。要滿足高速、高精度的運動平臺加工性能要求，在對運動系統(tǒng)中機械結(jié)構優(yōu)化的同時，改善控制技術，提高驅(qū)動性能也迫在眉睫。本文針對高速、高精度的運動平臺，為滿足運動平臺的高速、高精度要求，提出了一種基于運動平臺模型識別和動力學響應等效的運動參數(shù)優(yōu)化方法，這種方法將被用于提高運動平臺的精度，減小平臺定位時間和減輕振動。
　　文中通過分析常用的運動控制系統(tǒng)，采用半閉環(huán)、

2、位置控制的運動方案，選用了大族直線電機平臺、大族伺服驅(qū)動器和NI PXI-7350運動控制卡搭建了運動控制系統(tǒng)，建立了研究對象。
　　直線運動平臺是多組件間相互作用的運動平臺，在運動中，各組件的振動會對平臺的運動和定位產(chǎn)生影響，使定位精度難以提高;因此，本文通過對直線運動平臺進行動力學響應分析，研究電機平臺在運動中存在不同階次的模態(tài)響應;經(jīng)過模態(tài)分解，分離平臺存在的多模態(tài)響應，并研究產(chǎn)生模態(tài)響應各組件之間相互關系，建立了運動平臺的

3、等效簡化模型。
　　對于等效模型的參數(shù)識別，文中采用實驗模態(tài)測試的方法獲得了等效模型實際的頻率;考慮到平臺在運動結(jié)束時，產(chǎn)生的是有阻尼自由振動，將等效模型的運動等效為單自由度系統(tǒng)運動，通過單自由度振動指數(shù)衰減法，計算出運動平臺系統(tǒng)的物理參數(shù)，即等效剛度、等效阻尼和等效質(zhì)量，從而建立起了一個完整的等效模型。
　　運動參數(shù)優(yōu)化是運動曲線參數(shù)化的目標，運動規(guī)劃是運動參數(shù)優(yōu)化的前提，本文選取了工業(yè)控制中常用的、具代表性的S型速度曲線