直线电机高速高精运动分段式三元复合控制

针对半导体键合机XY运动平台的直线电机在高速启停运动时残余振动较大的问题,提出了一种分段式三元复合控制方法以提高直线电机的定位精度。首先,基于正弦扫频的方法建立了直线电机被控对象的高阶精确模型;其次,在直线电机的高速运动阶段采用三阶前馈控制与PID反馈控制结合的复合控制方法,实现了高动态响应;分析了高速运动状态下扰动观测器对动态性能的影响,在定位阶段引入高阶扰动观测器以抑制残余振动。实验结果表明,与传统的“前馈+反馈”复合控制方法相比,分段式三元复合控制方法在不影响直线电机动态跟踪性能的情况下,使其定位误差调整至±0.5μm所需的时间降低了89%以上,显著提高了其定位精度。

基于霍尔传感器的磁铁矿预选系统设计

针对传统磁铁矿预选方法中存在的能耗高、环境污染严重等问题,设计了一种基于霍尔传感器的新型磁铁矿预选系统。利用霍尔传感器感应磁铁矿的磁场,通过均值滤波算法和斜率滤波算法消除信号噪声和温度漂移对磁铁矿识别的影响。基于C#语言开发了上位机软件,通过幅值分析识别磁铁矿后,发送分选指令至下位机;以STM32单片机为下位机,缓存上位机发送的数据,并根据分选指令设计自动控制策略,实现磁铁矿的自动分选。最后,搭建了系统样机。试验结果表明,该系统能自动完成磁铁矿的识别与分选流程,平均分选准确率达94.5%,有效地完成了磁铁矿预选,且具有能耗低、污染小的优点。