晶圓傳輸機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在經(jīng)濟(jì)全球化、信息化的今天，集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是影響國家經(jīng)濟(jì)、政治和國防安全的戰(zhàn)略必爭產(chǎn)業(yè)。本課題結(jié)合國家973項(xiàng)目“超大規(guī)模集成電路制造裝備基礎(chǔ)問題研究”(2009CB724206)，針對(duì)晶圓傳輸機(jī)器人伺服系統(tǒng)高定位精度、高速度、高平穩(wěn)性的要求，研究了關(guān)節(jié)空間無沖擊的軌跡規(guī)劃算法；采用模糊PID控制算法解決了晶圓傳輸機(jī)器人的存在非線性耦合和時(shí)變力的問題，提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)精度，并且完成了支持該算法的、滿足晶圓傳輸機(jī)器人控

2、制系統(tǒng)高性能要求的開放式運(yùn)動(dòng)控制器軟硬件設(shè)計(jì)。
　　為實(shí)現(xiàn)晶圓傳輸機(jī)器人高性能的伺服控制，研究了實(shí)時(shí)性高，開放式的運(yùn)動(dòng)控制器?？刂破鞑捎肞C加DSP的分級(jí)結(jié)構(gòu)，在PC機(jī)內(nèi)完成機(jī)器人控制命令的輸入，狀態(tài)的顯示，和軌跡的粗插補(bǔ)等；在DSP內(nèi)部，充分發(fā)揮DSP高速的運(yùn)算能力，采用先進(jìn)的控制算法，完成對(duì)伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制。同時(shí)引進(jìn)可編程控制器CPLD芯片，來完成編碼器信號(hào)的鑒相倍頻和計(jì)數(shù)，系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算等任務(wù)。并且采用模塊化的思想進(jìn)行了控

3、制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)具有較好的實(shí)時(shí)性，為高級(jí)控制算法的研究和實(shí)現(xiàn)打下硬件基礎(chǔ)。
　　晶圓傳輸機(jī)器人受到機(jī)械耦合，皮帶、減速器傳動(dòng)的影響，模型難以精確建立，所以研究了將傳統(tǒng)PID方法與先進(jìn)的模糊理論相結(jié)合的模糊-PID算法，應(yīng)用到機(jī)器人控制上，解決非線性耦合等問題，提高了機(jī)器人控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和控制精度，為高速高精度控制的實(shí)現(xiàn)提供了可行的方法。在平穩(wěn)軌跡控制方面，對(duì)三次多項(xiàng)式插值和B樣條曲線進(jìn)行插值算法進(jìn)行了研究，并且針對(duì)