多线切割机走线系统的张力控制

随着集成电路和光伏产业的飞速发展,硅材料加工技术越来越受到重视,其中切割是硅材料加工的一道关键工序.介绍多线切割机走线系统的总体结构,说明它的工作原理,建立放线系统张力控制结构的运动学方程,分析产生张力波动的原因,提出相应的解决方法.设计张力控制系统的硬件平台,通过多电动机同步控制进行间接张力控制,提出一种基于相邻轴误差的多电动机同步控制方法,定义多电动机系统的跟踪误差和同步误差,引入相邻轴误差的概念,构造积分滑模面,设计控制转矩,保证多电动机的同步运动,减小张力的波动,保证钢丝线的张力稳定.试验结果表明所提出的张力控制方法十分有效,该张力控制系统具有张力波动范围小、控制精度高、调整方便的优点.     

基于自适应模糊滑模观测器的永磁同步电机无传感器矢量控制

针对传统滑模观测器(SMO)存在的抖振及相位延迟问题,提出一种自适应模糊滑模观测器来实现永磁同步电机(PMSM)无传感器控制.根据Lyapunov稳定性定理构建自适应模糊滑模观测器,以保证系统的稳定性.通过分析滑模增益对系统抖振的影响设计模糊控制系统,从而实现对滑模增益的动态调整,削弱抖振现象,提高系统的鲁棒性.建立反电动势观测器代替低通滤波器,避免相位延迟,从而提高系统的稳定性及准确跟踪性.仿真结果验证了所提出方法的可行性.     

多线切割机的速度同步控制

介绍了多线切割机的总体结构,说明了它的工作原理,针对钢丝线张力波动的问题,提出了一种基于相邻轴速度误差的多轴同步控制策略.以收放线电机和主电机为控制对象,定义了多轴系统的跟踪误差和同步误差,引入了相邻轴速度误差的概念,设计控制转矩满足电机的运动方程,使得相邻轴速度误差及其微分趋于零,实现多轴的同步控制.采用李雅普诺夫函...     

带摆动机构的多线切割机控制系统研制

针对传统多线切割机只能手动绕线和切片过程中LED基材受力不均的局限性,用摆动机构替换原固定结构,增加自动绕线功能,提高了切片质量和效率以及金刚石线的利用率。分析机器改进之后的机械结构和工作原理,重点研究系统自动绕线和多电动机高速同步运行的两个难点问题。结合模糊控制和迭代学习控制的优点,给出带摆动机构的多线切割机线速度同步控制的模糊迭代学习控制策略,克服单一模糊控制的稳态误差,得到较好的控制效果。设计自动绕线的误差控制方案,当金刚石线没有嵌入槽内而绕在槽壁上时,该控制方案能迅速动作使金刚石线入槽。试验结果表明,系统自动绕线速度快,精度高,同步控制性能好。     

多线切割机的无模型自适应交叉耦合控制

为提高硅材料切割加工的精度,在分析多线切割机钢丝线张力波动的基础上,将无模型自适应控制和交叉耦合控制相结合,提出了一种多轴同步的间接张力控制策略。无模型自适应控制提高了系统动态响应的快速性,增强了系统的鲁棒性,减小了跟踪误差,实现了准确跟踪;交叉耦合控制用于消除各轴之间的增益参数和动态参数不匹配的影响,减小了同步误差,实现了多轴同步。实验结果表明所提出的控制方案十分有效,可提高多轴同步的运动精度,减小钢丝线张力波动。     

LED多线切割机自动绕线的并联差分耦合同步控制

针对传统多线切割机手动绕线效率低的缺陷,增加自动绕线机构.详细分析了机械结构和功能改变后的控制系统,根据其特点建立了线速度同步和角速度同步的统一模型.对现有同步控制算法进行改进,增加单轴电机转速误差的微分,提出了一种并联差分耦合同步控制策略,并对其有效性进行证明.通过与传统的主从同步控制的对比试验证明,并联差分耦合同步控制算法具有控制精度高、轴间误差小的优点.     

带摆动机构的多线切割机的线性H∞张力控制

针对常规张力控制在带摆动机构的多线切割机系统中精度不高,非线性干扰不稳定的问题,本文分析了系统结构和控制难点,采用干扰观测的线性H∞张力控制建立子系统模型,充分考虑系统中具有子系统模型的动态干扰和未建模动态干扰以及参数和结构的不确定性引起的误差,并给出解决方案.研究了线性H∞控制系统的稳定性,并在系统稳定的条件下,利用Chelosky分解方法,得到动态方程的解,大幅提高系统响应速度.样机的实验结果表明该系统具有系统张力波动小,稳定性能好,断线率低的特点.     

一种基于脉振高频电压注入法的转子位置检测方法

在基于脉振高频电压注入法的内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制中,使用滤波器提取转子位置信息影响了系统动态性能。提出一种基于二阶广义积分器(SOGI)的转子位置检测方法。利用SOGI构建位置观测器,简化系统参数整定过程,动态过程中可以更加准确地提取转子位置信息,有效地减小了转子位置动态估计误差,最后仿真结果表明该方法改善了系统的控制性能。