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我国大理石平台的发展状况以及发展趋势跟控制参数校准技术

2020-10-27 13:47:23

其一、我国超机械加工的发展状况以及发展趋势
1、国内的发展状况
我国在进入20世纪80年代后,国内的各个行业相继投入了很多的人力,物力对超加工技术进行了很深入的研究,逐渐研制出了很多的超加工设备,这些设备标志着我国在超加工技术方面迈上了新的台阶。尽管如此,我国大理石平台在大型超机床方面,还是比较落后的,从而严重影响了我国技术的发展。在配套量具方面,虽然我国是大理石出产大国,但大理石平台、构件以及量具的精度还需要进一步加以提高,才能在世界加工领域站稳阵脚。
2、国内的发展趋势
近年来,我国的超加工技术在70年代末期有了很大进步,80年代中期出现了具有世界水平的超机床和部件。北京机床研究所是国内进行超加工技术研究的主要单位之一,研制出了很多不同类型的超机床,部件和相关的侧试仪器等,清华大学对集成电路超加工设备,磁盘加工及检侧设备等方面进行了很深入的探究,并且有许多相应的产品问世。
超机械加工是获得高形状精度,表面精度和表面完整性的手段。超机械加工是现代机械制造业的较主要的发展方向之一,已经成为竞争取得成功的关键技术,因为技术和工业的发展离不开超加工技术,同时也是为来技术的发展基础,另一方面很多新的技术机电产品要提高加工精度,这就促使了超加工技术得到发展和推广,使机械产品的质量,性能得到普遍的提高,提高了产品的竞争力。
其二、控制参数校准技术
光刻机工作台是多变量的控制系统,存在动力学模型非线性、各白由度强藕合的特点,大理石平板控制策略在工程实施过程中存在着不可避免的简化,导致控制精度的下降。此外,工作台长期高速运动所致的器件温漂,部件运动过程中的松动也会造成控制参数与实际模型不匹配,进而影响控制精度。因此,需要对工作台的运动特点进行分析,设计相应的参数校准方法,通过对控制参数的校准与标定进而补偿工作台系统中的不确定因素。
1、电动机常数校准
电动机常数负责将控制器输出的力转换为驱动电动机运动的电流值,基于控制系统中实测的机械传递函数,计算出系统的测试质量,通过测试质量与工作台实际质量的比值,校正电动机常数,使控制器输出力转换为驱动电流。
2、加速度前馈控制参数校准
加速度前馈环路与位置反馈环路之问存在耦合。理论上,如果加速度前馈控制参数足够准确,工作台运动所需驱动力由前馈环节提供,此时,位置误差将为零。基于上述分析,将实测反馈环路的控制力转移到前馈环节,通过改变前馈控制参数来承担所转移的反馈控制力,进而起到校准前馈控制参数的目的。校准过程应该迭代进行,基于跟随误差较小的原则建立目标函数,并采用梯度矢量求解的方法对固定前馈控制结构中的参数进行了校准;基于工作台的规划加速度和实测反馈控制力,计算出转换质量并进行叠加,实现了前馈控制参数的迭代校准。
3、解耦控制参数校准
解耦控制器是微动台动力学模型的逆变换,由于工程实施过程中存在简化,解耦控制参数无法与系统特性匹配。在水平向3白由度运动控制中,如果解耦参数准确,一个方向的运动对其他两个方向的跟随误差不会产生影响,基于此,利用运动方向的规划加速度和非运动方向的反馈控制力计算串扰系数,将非运动方向的反馈控制力通过解耦参数的改变(即校准过程)进行转移;基于运动过程中非运动方向跟随误差较小的原则,构建目标函数并进行极值求解,对解耦控制器中的参数进行了校准。

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