导读:本文包含了高加速度高精度论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:浮动定子式直线平台,一体化设计,振动抑制,高加速度高精度
高加速度高精度论文文献综述
王红[1]（2013）在《基于浮动定子的高加速度高精度直线定位平台的研究》一文中研究指出高加速高精度定位平台是微电子制造装备的核心模块之一。在芯片封装中,随着芯片尺寸的减小,生产率要求的提高,封装设备的加速度和定位精度要求越来越高。这给定位平台的设计和控制提出了极大的挑战。封装设备中定位平台运动的典型特征为高加速度、高频启停、大行程与精定位频繁切换。然而在高加速度、高频启停情况下,传统固定定子式直线平台无法抑制大惯性反冲力引起的机台振动,进而导致整个结构振动、平台定位精度下降、工艺品质下降。本文针对此问题提出了一种基于浮动定子的高加速高精度直线定位平台的设计及控制方法。文章首先分析了传统固定定子式直线平台结构引起机台振动的振源及传播机制,从抑制振动传递的角度,提出了一维浮动定子式直线平台结构,通过在电机定子和基座之间设计滑动和阻尼结构使得反冲力以定子运动的形式释放,达到减小冲击力抑制振动的目的。然而浮动定子为系统控制引入扰动,对平台定位精度产生影响。为了得到最优的减振效果及对平台定位最低的影响,文中基于一体化设计的思想,将平台高精度定位、低振动的应用需求转化为浮动定子平台结构变量的函数,建立了以电机定子质量、阻尼元件系数为优化变量,以隔振率、定子运动调整时间、定子运动最大位移为目标函数的优化问题,通过差分进化算法求解,完成浮动定子式结构的一体化设计。进而将一维浮动定子式平台扩展为二维浮动定子式平台,采用导轨解耦的方式实现两个轴的独立运动,然后采用有限元软件对二维模型的关键运动部件进行分析和优化,避免了高加速度大惯性力引起的结构变形。采用自制的音圈电机搭建二维实验平台,并应用辨识的方法获得实际系统的参数模型及摩擦力模型。针对浮动定子式直线平台的特殊结构,分析影响其性能的主要因素有浮动定子引起反电动势增加、高动态响应下物理系统的延迟、非线性摩擦力。针对扰动的特点设计了两种控制器:变增益控制器(Gain scheduling)和基于扰动观测器(DOB)的鲁棒控制器。变增益控制器是基于扰动造成的破坏对控制器参数进行实时调整,通过参数整定实现快速抑扰和准确定位;后者意在消除以浮动定子为代表的扰动因素,使得物理模型与理论模型一致。以浮动定子式直线平台为对象对两种控制算法进行了对比验证。文章最后通过实验对二维浮动定子式平台的结构及其控制算法进行验证。关注的性能指标包括高加速度运动时平台的定位精度和对高加速度频繁启停运动的抑振能力。采用变增益式控制策略,以实际应用中直插式和平面式两种焊接芯片的焊点轨迹为输入,考察平台的定位精度;采用激光多普勒实时采集高加速运动中基座的振动速度,验证平台的抑振能力。大量实验结果证明浮动定子式平台结构可以有效抑制由于高加速反冲力引起的基座振动,结合变增益控制算法实现了高加速度运动和高精度定位。本文致力于高加速度高精度定位平台的实现,从隔振抑振的角度设计了一种新型的基于浮动定子的直线平台结构及其控制算法,取得了一些研究成果,为后续研究微电子制造装备中高速高精度平台的设计提供了理论和技术支撑。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-05-01）
张良庆[2]（2010）在《深海惯性导航系统的加速度高精度测量技术研究》一文中研究指出本论文研究的是深海惯性导航系统的加速度高精度测量技术。针对深海运载器连续导航时间长、缺少GPS组合导航手段等特点,结合深海环境,设计了一个六加速度计的惯性测量单元,并在此基础上研究了加速度计参数的标定方案。运用加速度的温度补偿、加速度转换电路板的温度补偿和多加速度计数据融合的措施来提高惯性导航系统测量加速度的精度。并模拟海洋环境,在实验室和路试做导航实验,测试了导航系统的精度。首先,根据深海导航环境的特点,设计了一个六加速度计的惯性测量单元。并结合六加速度计的配置方案和石英挠度加速度计的误差模型,对惯性导航系统的加速度误差特性进行了分析。其次,结合六加速度计惯性测量单元的结构和简化的加速度计误差模型,设计了惯性测量单元加速度计参数的标定结构和加速度计参数的标定方案。再次,对惯性导航系统测量的加速度采取了加速度计的温度补偿、加速度转换电路板的温度补偿、多加速度计数据融合的措施来提高系统测量加速度的精度。最后,设计了导航处理系统的总体方案和硬件电路。并模拟海洋环境,进行了惯性导航系统的车载实验,测试了导航系统的精度。通过MATLAB仿真和实验数据的对比,分析了加速度误差对导航精度的影响。(本文来源于《浙江大学》期刊2010-01-18）
丁汉,吴建华,王英,李运堂[3]（2008）在《高加速度系统的快速高精度定位控制》一文中研究指出随着工业的发展,越来越多的机械系统提出了高速、高精度的运动性能要求.特别在半导体制造行业,芯片集成度的不断增大,芯片尺寸的减小,而生产效率要求的不断提高,对设备的加速度、速度和精度的要求也越来越高.这些设备的运动多可以描述成高加速度下的快速高精度定位.影响高加速度系统快速高精度定位的两个关键因素是负载惯量和干扰:负载惯量减慢了系统的响应速度,而外界干扰则降低了系统的定位精度.文中首先从补偿或抑制干扰的角度出发设计控制算法以及从消除干扰出发设计气浮平台,使得系统能进行高精度定位,然后设计控制器补偿负载惯量和有规律干扰对运动系统的影响,并对其他无规律干扰进行抑制,从而使得系统能在高加速度下实现快速高精度定位.X-Y平台的实验验证了所提出的控制算法的有效性.(本文来源于《自然科学进展》期刊2008年10期）
李运堂,许昌,李孝禄[4]（2008）在《面向芯片封装高加速度高精度气浮定位平台的有限元分析》一文中研究指出为满足下一代芯片封装设备对定位平台的要求,综合考虑串并联机构的优缺点及直线电机直接驱动的优势,并消除摩擦力的影响,设计了由直线电机直接驱动的广义并联气浮定位平台。利用有限元分析软件ANSYS对平台进行静力学和动力学分析,使结构满足刚度要求的同时,移动部件的质量最小。实验结果表明,仿真结果可靠,平台刚度达到了设计要求。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2008年09期）
李运堂,许昌,李孝禄[5]（2007）在《引线键合机中高加速度高精度定位平台的研究现状与展望》一文中研究指出高加速度高精度定位平台是引线键合机的核心部件,决定键合的速度和质量,进而影响芯片的成本与可靠性。随着芯片集成度的不断增大,管脚数量迅速增多,引线间距日益减小,定位平台的性能已经成为引线键合工艺进一步发展的瓶颈。概述了引线键合机中定位平台的发展历程,给出下一代引线键合机对平台性能的要求及相关技术的研究现状,指出由直线电机直接驱动的高推重比气浮定位平台有望满足下一代引线键合机的要求。(本文来源于《电子工业专用设备》期刊2007年10期）
吴建华[6]（2007）在《高加速度直线伺服系统的快速高精度定位控制》一文中研究指出高速高精运动是电子制造装备的核心技术之一。在芯片封装中,随着芯片尺寸的减小,生产率要求的提高,封装设备的加速度、速度和定位精度要求越来越高。这给运动控制器的设计提出了极大的挑战。本文首先分析了封装过程中设备的运行特点,指出此运动是在两点之间快速的往复运动,并满足高精度定位要求,但对运动过程中的精度要求不高,因此可抽象为重复的快速点到点运动。接着提出了关于快速点到点运动的性能指标,最后以一个高加速度直线伺服系统——直线电机驱动的X-Y定位平台为研究对象,设计控制器使得平台能进行快速点到点高精度定位。影响高加速度系统快速高精度定位性能的两个关键因素是负载惯量和外界干扰。因为负载惯量减慢了系统的响应速度,而外界干扰降低了定位精度。本文所提出的控制算法都是围绕如何处理负载惯量和干扰的影响。设计的控制器及其性能如下:1.利用自适应控制算法计算前馈控制量以补偿负载惯量、摩擦力以及负载力对平台运动性能的影响,而利用鲁棒滑模控制器以抑制其它干扰的影响,结合两者提出了自适应鲁棒滑模控制器。控制器的自适应部分和滑模鲁棒部分可单独设计,没有耦合。在点到点运动实验中,稳态定位误差小于5μm,且响应无超调。2.将点到点运动分成高速运动和高精度定位两个阶段,在高速运动阶段,采用bang-bang控制器,以充分利用电机的加减速性能,消除负载惯量对系统响应减慢的影响,并使用重复学习算法调整bang-bang控制器的切换位置(这方面内容未见文献报导);在高精定位阶段,采用滑模控制器,抑制外界干扰的影响,实现快速高精定位。然后结合两个控制器,形成重复学习变结构控制器。实验结果显示,运动4mm,稳态定位精度在5μm之内,运动时间小于67ms,且响应无超调。3.使用级联控制器来抑制干扰,级联控制器的速度环使用PI控制器,位置环采用P控制器,在运动过程中保持不变;利用A-type ILC调整平台的轨迹命令,以补偿负载惯量和干扰的影响,即提出了轨迹调整控制算法。此控制算法适用于设备不允许用户修改控制器结构但可以修改控制器参数和期望运动轨迹的情况。结合S-曲线运动规划(最大加速度为4.07g;最大速度为0.4mm/ms),运动4mm,满足2μm定位精度的运动时间为31ms。4.针对一类相对阶数为2的系统的重复运动设计了P+A-ILC控制器。此控制器结合P控制器和A-type ILC算法,用A-ILC对负载惯量和可重复干扰的影响进行补偿,而用P控制器对系统中不可重复的外界干扰进行抑制。同文献中相关方法相比,P+A-ILC的参数更容易选择,且鲁棒性更强。实验结果显示,结合点到点之间的S-曲线运动规划(最大加速度8.15g;最大速度为0.48mm/ms),平台运动4mm,满足3μm定位精度的运动时间为27ms,此时运动平台基本达到其性能极限。本文针对影响高加速度系统快速高精定位两个关键因素——负载惯量和外界干扰给出了一般的控制策略,并依此设计了四个控制器,取得了一些研究成果,为后续研究电子制造装备的高速高精控制提供了理论和技术支撑。(本文来源于《上海交通大学》期刊2007-09-21）
李运堂[7]（2007）在《面向芯片封装的高加速度高精度气浮定位平台的研究》一文中研究指出随着半导体制造技术的飞速发展,芯片集成度不断增大,管脚数量迅速增多,引线间距日益减小,芯片封装成本在整个半导体产业链中的比重越来越突出。迫切需要新一代封装设备来大幅度提高生产效率、改善产品质量和降低制造成本。而高加速度高精度定位平台是芯片封装设备的核心部件之一,其快速启/停和高精度定位是高效完成芯片封装任务的前提和保证。为满足新一代芯片封装设备对定位平台性能的要求,本文旨在研究设计一种全新的高推重比直接驱动气浮定位平台及其相应的位置伺服控制系统。通过协调机电系统的多影响参数,使平台在高加速度运动后,快速达到稳定状态。实现概念设计、详细设计、仿真实验以及系统的综合性能评估,提供面向芯片封装的高加速度高精度定位平台的单元级和原型级设计方法及关键技术的解决方案。主要工作及取得的成果如下:一、综合考虑串并联机构的优缺点及直线电机直接驱动的优势,为消除摩擦力对定位平台性能的影响,设计了由直线电机直接驱动的广义并联气浮定位平台并获得发明专利(授权号:ZL 2004 1 0017014.0)。利用叁维建模软件Pro/E的参数化造型方法构造零件的叁维模型,通过对叁维零部件结构特征的修改,使机构的空间布局合理,以满足装配、制造等方面的要求。利用有限元分析软件ANSYS对所设计的平台进行静力学和动力学分析,以寻求最佳设计参数的组合,使气浮面在自重下的变形小于0.1μm,在重力、气体压力和电机最大推力共同作用下的变形小于3μm,同时。尽量减小移动构件的质量,X和Y方向移动构件质量分别为8.61 Kg和7.00Kg。二、通过仿真分析和实验验证的方法研究了小孔节流式静压空气轴承的几何参数对轴承性能的影响,得出轴承具有较高的承载能力、刚度和较小气体流量时各几何参数的合理比例,同时给出轴承设计和预测轴承内是否会出现超音速气流的简便方法。分析中还发现,随着节流孔直径和气膜厚度的减小,忽略节流孔长度对轴承性能的影响将带来较大的误差(这一点被以往研究者们所忽略)。以上研究成果为气浮导轨的节流孔和气腔尺寸的设计提供了依据。叁、给出气浮导轨性能计算的有限元方法和角刚度计算的误差公式,并用Matlab编写了相应的计算程序。为避免气浮面大、节流孔数量多使导轨的加工难度和制造成本增加、内部气体流出导轨的时间延长和灰尘、热变形以及外力作用致使导轨卡死的危险加大,对节流孔直径、数量、分布和气膜厚度进行了优化,使导轨性能在满足要求的同时,气浮面积和节流孔数量最小,并通过实验证明了计算结果可靠,气浮导轨的承载能力(承受压力和扭矩)满足设计要求。对气浮导轨性能分析的结果表明,当采用双排节流孔时,节流孔的排距和气浮面宽度之比为0.38时,轴承能承受的扭矩和角刚度都达到最大值。四、针对当前商业化运动控制器封闭性的特点,利用MCT8000F4开放式运动控制器搭建成开放式运动控制软硬件系统,以满足高加速度高精度气浮定位平台对控制系统的可编程性和实时性的要求。系统中控制计算机用来对运动控制器下达运动参数,绘制运动曲线,以便对平台的性能做出评估。根据芯片封装运动特点编写的控制算法在运动控制器的高性能处理器中运行,可同时满足可编程性和实时性的要求。所编写的软件获得了软件着作权(登记号:2006SR09105)。五、基于结构参数,采用简洁的直线电机推力模型,建立了平台的动力学模型,并通过仿真和扫频实验对所建模型加以验证。针对气浮导轨摩擦阻尼小,容易产生振荡的特点,通过调整控制器中速度环参数,并在位置环中加入微分控制来改善系统的阻尼,从而提高平台的性能。在速度环中采用极点配置并加入适当的前馈补偿,使平台达到很高的加速度和定位精度(X轴和Y轴最大加速度分别为8.00g和7.34g时,定位精度为±2μm),达到了平台设计的预期目标。(本文来源于《上海交通大学》期刊2007-04-01）
高加速度高精度论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本论文研究的是深海惯性导航系统的加速度高精度测量技术。针对深海运载器连续导航时间长、缺少GPS组合导航手段等特点,结合深海环境,设计了一个六加速度计的惯性测量单元,并在此基础上研究了加速度计参数的标定方案。运用加速度的温度补偿、加速度转换电路板的温度补偿和多加速度计数据融合的措施来提高惯性导航系统测量加速度的精度。并模拟海洋环境,在实验室和路试做导航实验,测试了导航系统的精度。首先,根据深海导航环境的特点,设计了一个六加速度计的惯性测量单元。并结合六加速度计的配置方案和石英挠度加速度计的误差模型,对惯性导航系统的加速度误差特性进行了分析。其次,结合六加速度计惯性测量单元的结构和简化的加速度计误差模型,设计了惯性测量单元加速度计参数的标定结构和加速度计参数的标定方案。再次,对惯性导航系统测量的加速度采取了加速度计的温度补偿、加速度转换电路板的温度补偿、多加速度计数据融合的措施来提高系统测量加速度的精度。最后,设计了导航处理系统的总体方案和硬件电路。并模拟海洋环境,进行了惯性导航系统的车载实验,测试了导航系统的精度。通过MATLAB仿真和实验数据的对比,分析了加速度误差对导航精度的影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高加速度高精度论文参考文献
[1].王红.基于浮动定子的高加速度高精度直线定位平台的研究[D].哈尔滨工业大学.2013
[2].张良庆.深海惯性导航系统的加速度高精度测量技术研究[D].浙江大学.2010
[3].丁汉,吴建华,王英,李运堂.高加速度系统的快速高精度定位控制[J].自然科学进展.2008
[4].李运堂,许昌,李孝禄.面向芯片封装高加速度高精度气浮定位平台的有限元分析[J].机械设计与制造.2008
[5].李运堂,许昌,李孝禄.引线键合机中高加速度高精度定位平台的研究现状与展望[J].电子工业专用设备.2007
[6].吴建华.高加速度直线伺服系统的快速高精度定位控制[D].上海交通大学.2007
[7].李运堂.面向芯片封装的高加速度高精度气浮定位平台的研究[D].上海交通大学.2007