圆筒型永磁直线同步电机用线性霍尔位置检测的误差补偿

分析了圆筒型永磁直线同步电机采用线性霍尔传感器进行位置检测时存在的误差,并提出了一种离线标定和在线Kalman滤波相结合的误差补偿方法。霍尔传感器信号的误差形式包括存在直流偏置、两路信号幅值不相等和信号中含有谐波等。前两种误差形式分别会在位置检测结果中产生基频和2倍基频误差,对此通过离线标定的方式获得两路信号的直流偏置和幅值比,并补偿到原始信号中。霍尔信号中的谐波由气隙磁场畸变引起,利用有限元仿真分析了磁场中的谐波含量,分析表明磁场畸变会导致位置检测产生4倍基频误差,对此采用在线Kalman滤波提取霍尔信号中的基波分量,消除了谐波分量的影响。实验结果表明,补偿后的位置检测误差减小了81%,从而验证了该补偿方法的有效性。     

化学机械抛光工艺中的硅片背压力控制与优化

化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing,CMP）技术是最有效的晶圆全局平坦化技术,抛光头是CMP设备中最核心的部件之一,新一代抛光头的设计主要采用区域压力控制技术。硅片抛光质量不仅取决于抛光液,还取决于对硅片抛光压力的精确控制。在CMP抛光工艺过程中各腔室的压力设定值通常并非一致,而且由于柔性弹性隔膜的存在各腔室之间相互耦合。由于耦合现象的存在使得多区腔室压力控制变得复杂化,针对这一耦合现象本文提出了一种用于多区解耦的控制方法,并基于该方法对多腔室进行了系统辨识以及控制参数整定,最后进行了多腔室同时加压实验,实验结果表明该解耦控制方法的可行性以及正确性。     

基于NiosⅡ和FPGA的数字运动控制系统研制

目前国内较先进的数字运动控制系统采用MCU+CPLD的结构,存在电路复杂、成本高及高速运动控制时无法满足精度要求的缺点.在FPGA内部开发以NiosⅡ为核心的数字运动控制系统,采用软件实现速度控制及粗插补算法,利用硬件实现PCI控制器、I/O处理及精插补算法,软硬件协同完成高精度、高速运动控制,该系统体积小、实时性强,在高速加工时,能够稳定实现较高精度要求.     

数控系统编程模型研究

为了实现数控系统互操作和跨平台集成,研究了基于Web服务的数控系统编程模型,分析了数控功能、数控网络编程技术和数控系统的Web服务实现等核心问题,构造了XML Sechema数控功能模型,提出了一种新的基于XML Web服务的数控系统编程模型,构建了包括服务请求层、服务提供层和服务监控层的该模型的系统体系,对每层的功能以及软件架构进行了研究,实现了数控系统应用层和设备层的Web服务开发.实验系统验证表明,基于Web服务的数控系统编程模型解决了数控系统的互操作性,支持互联网上异构系统的跨平台、跨地域无缝集成.     

基于小波奇异性的电主轴振动信号处理

将小波奇异性理论运用到高速电主轴振动信号处理中,分析了如何进行小波奇异性信号重构的方法,提出了电主轴振动信号奇异性检测算法。构建了电主轴信号测试与处理系统。根据小波变换后信号与噪声在各尺度空间呈现的不同特性,对小波逆变换信号重构,提取了高速电主轴振动信号特征。仿真实验表明,利用小波奇异性对电主轴振动信号进行处理,能够去除噪声对加工过程监控系统的影响,同时还可以对机械故障信号进行预测,达到了提高电主轴使用寿命的目的。     

二冲程微型摆式内燃机试验点火系统的设计与实现

详细介绍了一种二冲程微型摆式内燃机点火系统的设计及实现过程，并对试验数据进行了分析。点火系统能够满足二冲程微型摆式内燃机对点火的要求，是确保二冲程微型摆式内燃机正常运行的重要组成部分，同时为样机的试验研究奠定了基础。     

通用Stewart平台运动学正向数值求解方法及应用

为了得到通用Stewart平台的运动学正向求解非线性方程组的全部解或者使其求解效率满足实时应用,研究人员进行了长期的研究,找到多种解决方案,但是不同方案之间缺乏系统的比较.为此,对并联机构的运动学正向数值求解研究进行了综述;并且,针对通用Stewart平台的四种典型运动学正向数值求解方法,在精度一致的前提下,比较了计算效率.结果表明,改进的Jacobi矩阵法的计算时间开销在1ms以内,计算效率最高,建议在实时场合下应用.     

圆弧插补终点判断方法研究

圆弧插补是数控系统必备的功能,有效的终点判断算法是插补运动顺利实现的保证。提出了距离判断、角度判断以及符号判断三种圆弧插补终点判断方法,进行了有效性分析。实验验证结果表明,在一般加减速速度规划下,提出的方法能够实现微段圆弧、整圆或近似整段圆弧、过象限圆弧插补的终点判断。     

两相无槽圆筒型永磁同步直线电机电感计算与分析

在电机行程范围内,两相无槽圆筒型永磁同步直线电机的电感会受到电机绕组断开与耦合长度变化的影响,使其变化复杂,无传感控制算法难以实现.因此,需要对该电机电感进行精确的建模.该文基于轴向磁动势函数与轴向比磁导函数分别推导得到该电机在全耦合状态下和全行程范围内电感解析模型.在此基础上,利用有限元数值计算法对电感模型进行参数计算与验证分析,并总结电机全耦合状态下电感的特征,给出耦合长度变化对于电感直流分量与2次谐波幅值的影响规律.最后,对比了样机电感的实验测量值与模型计算值.结果表明,两者之间误差仅为0.04mH,证明了电感模型的正确性.     

经济型CNC系统刀补的实现

为全面解决经济型ＣＮＣ的刀具半径补偿问题，本文提出了新颖的软件实现思想，将复杂的函数运算转化为简单的加减运算，算法简单有效。