基于音圈电机的力/位控制及应用

论文摘要

随着半导体技术以及电子信息技术的迅猛发展,RFID(射频识别)技术越来越被更多的人所认识和接受,并带来更为广阔的市场和应用空间。RFID标签低成本的需求,推动RFID标签封装设备向着更高封装效率、更高可靠性的方向发展。本文围绕音圈电机在RFID标签封装设备中的应用展开,研究了音圈电机在不同运动流程中的控制方法。首先从封装设备的贴片模块入手,对其贴片工艺流程做了简单介绍。针对贴片的技术要求,选用一种两自由度音圈电机作为芯片拾放动作的执行机构。结合该模块控制系统的组成,提出了一种利用Turbo PMAC(多轴运动控制器)对音圈电机进行控制的方法。音圈电机在贴片流程中主要完成拾片、旋转及放置三个动作。针对拾片、旋转过程中贴装头对芯片无挤压动作的特点,在这两个环节中,对音圈电机的控制主要为位置控制。本文对利用Turbo PMAC实现音圈电机位置控制的方法做了详细分析,提取其控制模型,并进行了模拟仿真。结合先进PID控制中的迭代学习控制方法,以及音圈电机运动具有重复性的特点,探讨了该方法在音圈电机位置控制中的应用。仿真结果显示,该控制方法能有效提高定位精度。针对芯片放置过程中快速进给与低力冲击的控制要求,提出一种利用Turbo PMAC实现音圈电机软着陆的方法,并进一步对运动轨迹进行了优化。实验结果表明,该控制方法不仅实现了音圈电机的软着陆,而且可以有效缩短软着陆的时间,提高了运行的效率和贴片的可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题背景、目的和意义
• 1.3 国内外研究概况
• 1.4 本文主要研究内容
• 2 基于音圈电机的贴片控制系统设计
• 2.1 引言
• 2.2 贴片工艺流程分析
• 2.3 音圈电机的运动模型分析与选型
• 2.4 贴片控制系统设计
• 2.5 本章小结
• 3 音圈电机的位置控制及其实现
• 3.1 引言
• 3.2 音圈电机位置控制器设计
• 3.3 音圈电机位置控制仿真及实验
• 3.4 迭代学习控制在音圈电机位置控制上的应用
• 3.5 本章小结
• 4 音圈电机的力
• 4.1 引言
• 4.2 芯片放置控制要求
• 4.3 软着陆的实现方式
• 4.4 基于LAC-1 控制器的音圈电机软着陆实现
• 4.5 基于Turbo PMAC 的音圈电机软着陆实现
• 4.6 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献