發(fā)布時(shí)間：2020-05-01 20:38

【摘要】： 激光共聚焦生物芯片掃描儀是一種光、機(jī)、電一體化的高精密生物芯片檢測(cè)儀器。隨著生物芯片點(diǎn)樣技術(shù)的不斷進(jìn)步,生物芯片上的點(diǎn)陣越來越密集,掃描分辨力的要求也越來越高,掃描工作臺(tái)作為提高掃描分辨力的核心部件,其定位精度也逐漸提高。本文針對(duì)激光共聚焦生物芯片掃描儀的掃描工作臺(tái),對(duì)其交流伺服系統(tǒng)進(jìn)行研究。 (1)根據(jù)掃描工作臺(tái)所要達(dá)到的性能指標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方式確定工作臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu),并對(duì)工作臺(tái)各組件進(jìn)行設(shè)計(jì)選型。 (2)對(duì)工作臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量進(jìn)行計(jì)算,對(duì)交流伺服電機(jī)選型。分析和比較了電機(jī)在工作模式下的速度曲線,即梯型、S型和指數(shù)型加、減速的速度曲線,對(duì)電機(jī)在S型加、減速工作模式下的加、速時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。 (3)在分析和比較了PID控制、積分分離型PID控制、二自由度PID控制、Smith預(yù)估控制、內(nèi)�？刂频瓤刂撇呗�,并考慮設(shè)計(jì)掃描工作臺(tái)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性和可實(shí)現(xiàn)性,采用全閉環(huán)的三環(huán)控制方案,即電流環(huán)的PI控制、速度環(huán)的內(nèi)�？刂�、位置環(huán)PI控制的控制方案,建立各控制環(huán)的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行仿真。重點(diǎn)研究了速度環(huán)內(nèi)�？刂频奶匦院蛯�(shí)現(xiàn)問題。 (4)對(duì)各環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。 (5)對(duì)掃描工作臺(tái)的誤差進(jìn)行分析。
【圖文】：

圖2.2掃描工作臺(tái)總體方案示意圖2.2.1參數(shù)指標(biāo)根據(jù)儀器的整體設(shè)計(jì)要求，最后確定設(shè)計(jì)掃描工作臺(tái)的主要性能指標(biāo)如下:工作臺(tái)行程:X軸100mm，Y軸50mm’工作臺(tái)位置精度:X軸定位精度夕O林m;Y軸定位精度三20林m:工作臺(tái)最大移動(dòng)速度:X軸 0.sm/s;Y軸 1.sm/s;2.2.2工作臺(tái)掃描軌跡的確定X月卜一一一一一一知卜▲|甲障日 lllll一華 華 lllllll lll門門___圖2.3工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)軌跡由于掃描儀的工作目的就是對(duì)生物芯片進(jìn)行平面逐點(diǎn)掃描，所以承載生物芯片的工作臺(tái)就是做X、Y方向的平面直線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)方式如圖2.3所示。對(duì)生物

芯片的掃描包括X方向的往復(fù)掃描和Y方向的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。正式掃描前將芯片移至零位，X方向掃描完一線，Y方向步進(jìn)一步，然后保持Y方向位置不動(dòng)，返回X方向零位，再次掃描一線，以次類推，掃完整張芯片，見圖2.4運(yùn)動(dòng)流程圖。圖2.4掃描工作臺(tái)X、丫方向運(yùn)動(dòng)執(zhí)行流程圖2.3掃描工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1工作臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)由掃描工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)過程可知，X軸和Y軸是兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)。即X軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，Y軸靜止不動(dòng);一Y軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，X軸靜止不動(dòng)。所以，掃描工作合可以看成是兩個(gè)單軸工作臺(tái)的疊加，不存在聯(lián)動(dòng)關(guān)系。根據(jù)掃描工作臺(tái)的性能指標(biāo)及運(yùn)動(dòng)方式，確定了工作臺(tái)的組成元件，其機(jī)械結(jié)構(gòu)布局見圖2.5。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TP334.2;TN405

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;上海鮑麥克斯電子科技有限公司[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2011年04期

2 周凱;;運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展的技術(shù)途徑(下)[J];電氣時(shí)代;2011年09期

3 惠增宏;柳雯;;基于伺服電機(jī)的飛行器模型姿態(tài)角控制系統(tǒng)[J];測(cè)控技術(shù);2011年07期

4 張濤;;交流永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)[J];電腦開發(fā)與應(yīng)用;2011年09期

5 ;[J];;年期

6 ;[J];;年期

7 ;[J];;年期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 潘紅華;由大德;張圣云;汪德虎;;交流伺服系統(tǒng)的預(yù)測(cè)函數(shù)控制[A];2001中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

2 謝成祥;曾慶軍;徐紹芬;周耀庭;;交流伺服系統(tǒng)模糊滑�？刂破髟O(shè)計(jì)[A];2001年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2001年

3 項(xiàng)順伯;阮學(xué)斌;;模糊神經(jīng)PID在交流伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];第七屆工業(yè)儀表與自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

4 辜小兵;房慶海;金傳付;;一種交流伺服驅(qū)動(dòng)器主回路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];冶金企業(yè)自動(dòng)化、信息化與創(chuàng)新——全國(guó)冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)建網(wǎng)30周年論文集[C];2007年

5 李禮;;交流伺服系統(tǒng)(電子齒輪)在ZJ15卷接機(jī)組改進(jìn)中的應(yīng)用[A];河南省煙草學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)交流年會(huì)論文集[C];2006年

6 蔡文忠;;XH754數(shù)控加工中心的維修與改造[A];設(shè)備維修與改造技術(shù)論文集[C];2000年

7 陳曉青;姜木林;秦憶;陶緒楠;;交流伺服系統(tǒng)中PI參數(shù)微機(jī)自整定[A];1992年中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1992年

8 郭慶鼎;張萬利;付強(qiáng);馬俊芳;;基于減少系統(tǒng)抖動(dòng)的交流伺服系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)加速度控制[A];1993中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1993年

9 郭慶鼎;李蒙;;PID控制器參數(shù)的遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];1999中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1999年

10 裘君;趙光宙;劉棟良;王家軍;;交流伺服系統(tǒng)逆變器死區(qū)效應(yīng)分析及其補(bǔ)償策略[A];第12屆全國(guó)電氣自動(dòng)化與電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前8條

1 田印福;對(duì)無料鐘高爐布料控制應(yīng)用交流伺服系統(tǒng)的探討[N];中國(guó)冶金報(bào);2004年

2 吳紅梅;我省兩個(gè)重大項(xiàng)目通過“大考”[N];新華日?qǐng)?bào);2010年

3 葉香玉;哈工大新型機(jī)器人齊亮相[N];中國(guó)航天報(bào);2004年

4 廣西大學(xué)社會(huì)科學(xué)與管理學(xué)院 陳德權(quán);西部高新區(qū)發(fā)展研究[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2002年

5 張友根;擠出設(shè)備朝更節(jié)能的方向創(chuàng)新發(fā)展[N];中國(guó)包裝報(bào);2010年

6 山西 王功勝;數(shù)控機(jī)床故障檢修(四)[N];電子報(bào);2009年

7 俞巧云　劉尹武 魏川雄 李強(qiáng);江寧：零投資環(huán)境引來高科技人才群[N];新華日?qǐng)?bào);2010年

8 呂渭賢;應(yīng)用變頻器中心卷繞功能精確控制張力[N];中國(guó)紡織報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 鄭偉峰;交流伺服系統(tǒng)無時(shí)滯反饋高響應(yīng)驅(qū)動(dòng)控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 覃海濤;交流伺服系統(tǒng)自調(diào)整技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

3 劉杰;同周期控制交流伺服系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 丁信忠;基于工業(yè)以太網(wǎng)的總線型交流伺服系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2012年

5 何光東;交流伺服控制技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);1998年

6 陳曉青;高性能交流伺服系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];浙江大學(xué);1996年

7 王杰;高精度交流伺服系統(tǒng)的新型控制策略[D];浙江大學(xué);1996年

8 葛寶明;交流傳動(dòng)系統(tǒng)的新型控制策略[D];浙江大學(xué);2000年

9 孫凱;自抗擾控制策略在永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn)[D];天津大學(xué);2007年

10 曾玉金;高性能交流伺服系統(tǒng)及其復(fù)合控制策略研究[D];浙江大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王延龍;分階段模糊滑�？刂圃诮涣魉欧到y(tǒng)中的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2005年

2 李超;基于PC機(jī)的開放式直線交流伺服系統(tǒng)的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2004年

3 張磊;基于CAN總線的全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];山東大學(xué);2005年

4 苗宇;基于絕對(duì)編碼器的全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2007年

5 王川;基于DSP的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

6 唐令波;基于PMAC的磨料水射流數(shù)控系統(tǒng)的研究[D];西華大學(xué);2009年

7 李路菁;基于DSP的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2005年

8 萬筱劍;數(shù)控機(jī)床進(jìn)給用交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2005年

9 趙琦;高性能交流伺服數(shù)控平臺(tái)的研究與開發(fā)[D];河北工業(yè)大學(xué);2006年

10 邢作常;車床數(shù)控交流伺服系統(tǒng)軟件研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2006年

，

本文編號(hào)：2647035