本文關(guān)鍵詞：硅晶片拋光機(jī)的拋光力加載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 氣動(dòng)加載系統(tǒng) 氣缸的摩擦力 顫振信號(hào) PID控制 模糊PID控制

【摘要】：氣動(dòng)技術(shù)與其他傳動(dòng)和控制技術(shù)相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、容易掌握、維修方便、干凈、對(duì)特殊工作環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。在對(duì)加工環(huán)境要求較高的領(lǐng)域中,氣動(dòng)技術(shù)用于打磨和拋光工件表面,使工件的表面粗糙度達(dá)到期望值。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,人們的生活水平越來越高;這帶來的結(jié)果就是智能化的家用電器和數(shù)碼產(chǎn)品越來越多,這里面都要用到大量的數(shù)字芯片,數(shù)字芯片的主要原料是硅晶片。同時(shí),隨著數(shù)碼產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代,性能越來越好,要求數(shù)字芯片的集成度越來越高,這就使得對(duì)硅晶片的表面粗糙度和平面度的要求越來越高,尤其是表面粗糙度。硅晶片拋光機(jī)是加工硅晶片表面的主要設(shè)備,由于對(duì)硅晶片表面質(zhì)量的要求越來越高,多國都對(duì)此進(jìn)行了研究。但基本集中在機(jī)械結(jié)構(gòu)、拋光設(shè)備的材料、計(jì)算機(jī)輔助軟件的應(yīng)用、化學(xué)拋光技術(shù)、拋光盤運(yùn)行軌跡、拋光機(jī)的軟件控制系統(tǒng)等方面。近年來,越來越多的拋光機(jī)制造企業(yè)希望將硅晶片拋光機(jī)的拋光力加載系統(tǒng)由主流的滾珠絲杠螺母轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈩?dòng)加載,以避免污染環(huán)境,但對(duì)其的研究還較少,氣動(dòng)加載系統(tǒng)的性能直接決定了加工質(zhì)量的好壞,本文就是以此為研究對(duì)象,力圖提高其性能,更好地提升加工質(zhì)量。本文根據(jù)某拋光機(jī)制造企業(yè)給出的要求,為其設(shè)計(jì)某款硅晶片拋光機(jī)的氣動(dòng)加載系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)對(duì)該氣動(dòng)加載系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,使其性能滿足要求。對(duì)電氣比例閥和氣缸進(jìn)行了較深入的研究,對(duì)電氣比例閥的壓力—流量特性分析,可以獲得電氣比例閥的閥系數(shù),為系統(tǒng)的建模打下基礎(chǔ)。氣缸的摩擦力引起的爬行現(xiàn)象是影響氣動(dòng)加載系統(tǒng)性能的最主要因素,本文對(duì)氣缸的摩擦力引起的爬行現(xiàn)象進(jìn)行分析,求出氣缸產(chǎn)生爬行時(shí)的臨界速度,選擇合適的摩擦力補(bǔ)償方法對(duì)氣缸的摩擦力進(jìn)行補(bǔ)償,降低氣缸的摩擦力對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。通過在氣動(dòng)加載系統(tǒng)的控制信號(hào)上疊加顫振信號(hào)來補(bǔ)償氣缸的摩擦力,并分別結(jié)合PID控制和模糊PID控制,通過仿真結(jié)果的對(duì)比,說明智能控制的優(yōu)越性。氣動(dòng)加載系統(tǒng)本質(zhì)上是氣動(dòng)力控制系統(tǒng)。它屬于較新的研究領(lǐng)域,對(duì)它的研究具有一定的理論研究意義和實(shí)際工程價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：氣動(dòng)加載系統(tǒng) 氣缸的摩擦力 顫振信號(hào) PID控制 模糊PID控制
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN305.2
【目錄】：

• 摘要6-8
• abstract8-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 氣動(dòng)技術(shù)的概述12
• 1.2 氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展歷史12
• 1.3 氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.4 氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)13-14
• 1.5 氣動(dòng)伺服技術(shù)的發(fā)展歷程14
• 1.6 氣動(dòng)伺服技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)14-15
• 1.7 硅晶片拋光機(jī)的工作原理15-17
• 1.8 硅晶片拋光機(jī)的氣動(dòng)加載系統(tǒng)的工作原理17-18
• 1.9 氣動(dòng)力控制的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.10 本課題的研究意義19-20
• 1.11 論文的主要內(nèi)容20-22
• 第二章 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22-32
• 2.1 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)22-24
• 2.2 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的元件選擇24-31
• 2.2.1 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的執(zhí)行元件24-25
• 2.2.2 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的控制元件25-28
• 2.2.3 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的反饋檢測(cè)器28-29
• 2.2.4 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的氣源29-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第三章 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的特性研究32-48
• 3.1 工作介質(zhì)的特性分析32-33
• 3.2 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的電氣比例閥的特性分析33-41
• 3.3 氣缸運(yùn)動(dòng)的非線性特性分析41-47
• 3.3.1 氣缸的摩擦力分析41-42
• 3.3.2 氣缸產(chǎn)生爬行的機(jī)理分析42-43
• 3.3.3 氣缸產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的臨界速度的確定43-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模48-81
• 4.1 數(shù)學(xué)建模的概念48
• 4.2 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立48-80
• 4.2.1 氣缸的流量連續(xù)性方程48-55
• 4.2.2 氣缸力平衡方程55-56
• 4.2.3 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的傳遞函數(shù)56-71
• 4.2.4 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的具體參數(shù)與數(shù)學(xué)模型71-76
• 4.2.5 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的特性分析76-77
• 4.2.6 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析77-80
• 4.3 本章小結(jié)80-81
• 第五章 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的控制策略設(shè)計(jì)和仿真81-98
• 5.1 氣動(dòng)加載系統(tǒng)的仿真81-82
• 5.2 氣缸摩擦力的補(bǔ)償82-86
• 5.3 PID控制的氣動(dòng)加載系統(tǒng)的仿真分析86-88
• 5.4 模糊PID控制的氣動(dòng)加載系統(tǒng)的仿真分析88-97
• 5.5 本章小結(jié)97-98
• 第六章 總結(jié)與展望98-100
• 6.1 總結(jié)98-99
• 6.2 展望99-100
• 參考文獻(xiàn)100-104
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果104-105
• 致謝105-106

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