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。

FPGA在高速高精运动控制系统中的应用

介绍了FPGA器件在高速高精运动控制系统中的应用。在该系统中通过FPGA器件实现了对直线电机各轴位置的精确反馈,DSP系统的存储空间的分配;同时,配合DSP及ISA的访问时序,实现了对双口RAM和ISA总线的地址译码及读写控制,以完成DSP与ISA之间的数据交换。通过对FPGA器件的使用,简化了系统设计,提高了系统的性能。

步进扫描投影光刻机同步机制研究

分析了步进扫描投影光刻机的同步运动过程,将各个分系统分为同步主系统和同步从系统,采用串行同步总线实现了同步主系统的状态发布;分析了分系统与自身数据采集系统的同步通信,采用高速串行传输链路实现了分系统与远程数据采集系统的数据采集与通信;搭建了同步实验平台,对步进扫描投影光刻机的同步机制进行了验证。实验证明该平台稳定可靠,满足系统同步性能要求和工程要求。