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步进电机是半导体封装设备中广泛使用的执行元件,在大多数情况下步进电机采用开环控制的方式运行,但是开环条件下并没有充分发挥出来步进电机的性能。随着半导体封装行业的发展,要求其执行器的速度越来越快,精度越来越高,步进电机已经难以满足要求了。现有的基于永磁同步电机的伺服电机系统,性能优良,工作稳定,可以被用来取代步进电机,但是其缺点是成本高,难以大量使用。 本课题研究的目的是,在不大幅增加成本的前提下,采用闭环控制两相混合式步进电机的方法,在保持现有精度的前提下,提高步进电机带动纯惯性负载时的点对点运动的速度,实现高性能价格比的位置伺服系统。 本文采用理论分析和实验相结合的方法,实验验证了两相混合式步进电机的数学模型,并定性分析了在高转速条件下两相混合式步进电机数学模型的变化情况。除了选择合适的控制算法提高速度外,本文还针对半导体封装设备的实际情况,分析了影响在这类设备中使用的步进电机定位精度的主要因素,并提出了改进的办法。 最终以飞利浦公司生产的ARM7内核的微处理器LPC2119为控制器,解决了在工业生产场合遇到的问题,完成了本文所研究的位置伺服系统。实验结果显示,本伺服系统有效地提高了步进电机带动纯惯性负载时的点对点运动的速度,并且其工作稳定可靠。