MEMS封装运动机构的平面轨迹生成及封装力控制研究

摘要

本课针对MEMS封装设备中高速精密平面定位机构的轨迹生成和封装头驱动单元的力控制这两个关键技术进行研究。 在封装运动机构建模方面，建立了高速精密平面定位机构的运动学和动力学模型，以及封装头驱动单元在无封装力作用下和有封装力作用下的数学模型。 在封装运动机构的平面轨迹生成方面，分析了高速精密平面定位机构在工作空间内速度和加速度的特性，提出一种可达最大速度和最大加速度的计算方法，并且基于系数存储法实现了简单、高效的快速运动轨迹生成。 在封装运动机构的封装力控制方面，研究了封装头驱动单元的精确位置控制和力反馈控制方法，建立了“力环包容位置环”结构的封装力控制实验系统。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2国内外相关领域的研究现状

1.2.1轨迹生成技术研究现状

1.2.2力控制技术研究现状

1.3课题主要研究内容

第2章封装运动机构建模

2.1引言

2.2高速精密平面定位机构

2.2.1运动学模型

2.2.2动力学模型

2.3封装头驱动单元

2.3.1封装头驱动单元组成

2.3.2无封装力作用下的数学模型

2.3.3有封装力作用下的数学模型

2.3.4无封装力作用下的模型辨识

2.4本章小结

第3章封装运动机构平面轨迹生成

3.1引言

3.2定位机构末端速度和加速度特性分析

3.2.1最大速度

3.2.2最大加速度

3.2.3速度取值范围

3.2.4加速度取值范围

3.3系数存储法

3.4轨迹生成算法

3.5跟踪实验

3.5.1速度和加速度的取值范围

3.5.2轨迹生成

3.5.3跟踪实验

3.6本章小结

第4章封装运动机构封装力控制

4.1引言

4.2封装力控制

4.2.1精确位置控制

4.2.2力反馈控制

4.3封装力控制实验

4.3.1实验系统组成

4.3.2信号处理电路

4.3.3力控制策略

4.3.4力阶跃响应

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

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致谢