顯微平臺(tái)嵌入式控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著精密加工和數(shù)字控制技術(shù)的迅速發(fā)展，精密工作臺(tái)的需求量不斷增加，同時(shí)對(duì)工作臺(tái)的精度、速度、行程、自動(dòng)化程度和可靠性等都提出了很高的要求。本文針對(duì)IC晶片光學(xué)顯微自動(dòng)檢測(cè)中運(yùn)動(dòng)控制要求，研制基于ARM處理器和嵌入式操作系統(tǒng)的多個(gè)學(xué)科結(jié)合的測(cè)控系統(tǒng)。 本課題來(lái)源于廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目“基于數(shù)字圖像處理的IC晶片顯微自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)”（2004A10403008），項(xiàng)目采用數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)IC晶片檢測(cè)已取得了階段性成果，在此基礎(chǔ)上本論文

2、展開(kāi)以下研究： 構(gòu)建了基于嵌入式微處理器為核心的圖像顯微自動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)的嵌入式控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了采集、處理以及工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)功能一體化的硬件平臺(tái)。選用WindowsCE作為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，詳細(xì)分析了嵌入式顯微平臺(tái)控制系統(tǒng)的任務(wù)劃分和優(yōu)先級(jí)設(shè)置，以及其同步工作的實(shí)現(xiàn)方法。并采用WindowsCE設(shè)計(jì)了顯微圖像檢測(cè)系統(tǒng)軟件頂層應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)顯微圖像自動(dòng)檢測(cè)基本功能。 選用大行程工作臺(tái)和微位移機(jī)構(gòu)結(jié)合的雙層平臺(tái)結(jié)構(gòu)，改善精密工作臺(tái)自動(dòng)定

3、位中的高速和高精度相互制約問(wèn)題；使用激光干涉測(cè)量技術(shù)和雙閉環(huán)檢測(cè)方法提高工作臺(tái)控制精度。結(jié)合檢測(cè)要求，提出先弓形路線掃描，再對(duì)存在疑問(wèn)區(qū)域優(yōu)化矢量軌跡路線，進(jìn)行重點(diǎn)二次掃描的控制策略，提高檢測(cè)效率。 針對(duì)精密工作臺(tái)控制系統(tǒng)高速和高精度性能相互制約的問(wèn)題，選用LS-SVMR與Preisach混合模型描述的陶瓷遲滯非線性模型進(jìn)行分析，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的精確快速定位。特別是使用模糊PID算法控制壓電陶瓷微位移機(jī)構(gòu)，與常規(guī)數(shù)字PID控制器對(duì)比