高速高精运动中的平滑抑振轨迹规划

针对运动系统的一般轨迹方程,分析了几种典型的运动系统轨迹.通过对这几种运动轨的加加速度、加速度、速度的研究,分析它们对运动性能的影响,研究它们的平滑抑振效果.最后通过系统仿真,比较了几种典型轨迹规划的运动性能.     

光刻机工作台运动控制中的若干关键问题

100 nm步进扫描投影光刻机是我国攻关研究的主流机型,工作台是实现其超精密性能的核心子系统。光刻机工作台采用粗、微复合的运动结构,其同步最大运动平均误差(5 nm)和同步最大运动标准偏差(12 nm)等性能指标对运动控制系统提出严苛要求。分析硅片台与掩模台的结构特点,提出了运动控制系统中保证精度实现的组成单元,分别论述轨迹规划、测量系统、控制策略单元等的工作机理与实现特点;为进一步提高运动控制精度,分析工作台可能受到的扰动因素,提出相应的补偿控制策略,探讨运动控制中各环节的参数校准策略。综合论述步进扫描投影型光刻机工作台运动控制中的关键问题,并提出相应的实现与解决方法,可为实际光刻设备超高精度的实现提供指导。     

一类抑制扰动的H∞状态反馈非线性控制器设计

研究了一类状态可测仿射非线性系统的扰动抑制问题,针对局部渐近稳定的非线性系统受到未知有界的周期性扰动,以H∞状态反馈标准控制方法为基础,给出这类问题的设计方法,得到了控制器的参数化描述。     

运动控制算法可重构机制

针对步进扫描光刻机运动控制系统调试和运行,提出了一种运动控制算法可重构的机制,实现运动控制算法和关键参数的在线修改;对比分析了不可重构与可重构运动控制软件的设计流程,指出了可重构的优势;为运动控制代码传输设计了VME总线通道并用FPGA实现总线接口,确保运动控制指令的高速稳定传输;设计了运动控制器运算核心DSP的外部接口和运行方式,确保运动控制算法的可控运行;实验结果表明DSP代码可从上位机下载运行,控制系统能灵活的重构运动控制算法,长时间运行稳定,大大提高了光刻机工件台控制系统调试的工作效率。     

神经网络在直线电机进给系统建模中的应用

获取直线电机伺服驱动系统的非线性模型，对这种先进的进给系统的广泛应用有着重要的意义。在对非线性模型建立方法分析的基础上，应用Levenberg-Marquardt优化策略，对前馈BP神经网络建模过程进行了推导。并利用试验获取的^数据，以直接辨识的方式，运用推荐的算法建立了某类型直线电机运动平台的非线性闭环系统模型。在模型的基础上仿真了运动系统的阶跃响应。由响应曲线表明，所获得的模型与实际工况中的系统很相符。     

机器人超声振动弹性研磨加工的力学模型

建立了机器人超声振动弹性研磨加工的力学模型,通过研磨试验研究了摩擦系数与各研磨参数的关系,并据此得到简化的研磨压力计算模型.     

数控机床位置误差建模与补偿

基于空间机构的分析与综合,利用机器人运动学中的齐次变换,提出了数控机床几何误差的一般模型,并针对一台立式加工中心,验证了模型的正确性。所提出的模型和结论,可推广应用于多轴数控机床的误差建模与补偿。     

五坐标数控加工的理论误差分析与控制

对五坐标曲面加工中由离散线性运动逼近理想刀具轨迹所引起的理论加工误差进行了较严格的分析。基于五维线性包络运动分析,得出了适用于多种类型刀具的加工误差估计的通能表达式。该误差是三维意义下较严格的刀具包络成型误差,综合考虑了零件表面的局部几何形状、刀具的形状尺寸与刀轴控制参数、走刀进给方向、机床旋转/摆动机构参数以及走刀步长的影响。在此基础上,分析了减小加工误差的措施,给出了能较严格满足给定精度要求的走刀步长估计算法,有效控制加工误差并提高刀具轨迹质量。     

多运动轴协同控制的研究

首先介绍了影响多轴控制精度的若干因素。在此基础上,着重分析了几种典型的由于轴问的相互影响和机床本身因素所导致的轮廓误差。通过分析,提出了在高速高精的加工过程中,如何通过协同控制提高系统轮廓精度。     

模糊集识别法在纸币清分中的应用研究

针对目前人民币的自动清分技术中的一些不足之处，提出了一种用于高速纸币清分机的实时人民币识别方法，该方法运用区域划分，提取纸币图像的区域块特征，将人民币的灰度值作为识别特征，采用了模糊集识别法和数学形态学图像处理法，实验结果表明，提出的方法取得了较高的识别率，并且满足了实时性的要求。