泰伯光刻机Z向运动平台控制系统研究
| 致谢 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第11-13页 |
| 1.2 运动平台控制系统简介 | 第13-15页 |
| 1.3 Z向运动平台样机设计方案 | 第15-16页 |
| 1.4 音圈电机运动控制国内外研究现状 | 第16-17页 |
| 1.5 课题来源与主要研究内容 | 第17-19页 |
| 2 运动平台数学模型及控制策略分析 | 第19-33页 |
| 2.1 音圈电机的工作原理 | 第19页 |
| 2.2 音圈电机的数学模型 | 第19-22页 |
| 2.2.1 音圈电机电压平衡方程 | 第20页 |
| 2.2.2 音圈电机的力平衡方程 | 第20-21页 |
| 2.2.3 音圈电机的数学模型 | 第21-22页 |
| 2.3 控制系统模型及策略 | 第22-25页 |
| 2.3.1 音圈电机控制模型及驱动器选型 | 第22-23页 |
| 2.3.2 系统PID控制算法 | 第23-25页 |
| 2.4 运动速度曲线规划 | 第25-31页 |
| 2.4.1 三阶S型速度曲线规划算法推导 | 第25-29页 |
| 2.4.2 三阶S型速度曲线规划算法实现 | 第29-31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-33页 |
| 3 控制系统硬件设计 | 第33-49页 |
| 3.1 系统硬件总体设计 | 第33页 |
| 3.2 FPGA模块原理图设计 | 第33-38页 |
| 3.2.1 FPGA芯片的选型 | 第34页 |
| 3.2.2 FPGA最小系统的实现 | 第34-38页 |
| 3.3 DSP模块原理图设计 | 第38-40页 |
| 3.3.1 DSP电源电路 | 第39页 |
| 3.3.2 DSP时钟电路 | 第39-40页 |
| 3.3.3 JTAG配置电路 | 第40页 |
| 3.4 功能接口模块 | 第40-43页 |
| 3.4.1 位置检测接口 | 第40-41页 |
| 3.4.2 电机控制接口 | 第41-42页 |
| 3.4.3 限位开关接口 | 第42-43页 |
| 3.5 数据通讯模块 | 第43-45页 |
| 3.5.1 串口通信 | 第43-45页 |
| 3.5.2 FPGA和DSP数据通信 | 第45页 |
| 3.6 PCB设计 | 第45-47页 |
| 3.7 本章小结 | 第47-49页 |
| 4 系统软件设计与仿真调试 | 第49-62页 |
| 4.1 FPGA程序设计 | 第49-56页 |
| 4.1.1 FPGA程序设计流程及模块划分 | 第49-51页 |
| 4.1.2 位置反馈检测模块 | 第51-52页 |
| 4.1.3 串口通信模块 | 第52-53页 |
| 4.1.4 限位开关检测模块 | 第53-54页 |
| 4.1.5 FPGA与DSP通信模块 | 第54页 |
| 4.1.6 Modelsim程序仿真 | 第54-56页 |
| 4.2 DSP程序设计 | 第56-60页 |
| 4.2.1 主程序设计 | 第57-58页 |
| 4.2.2 中断程序设计 | 第58页 |
| 4.2.3 控制算法实现 | 第58-60页 |
| 4.3 上位机控制软件设计 | 第60-61页 |
| 4.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 5 实验及结果分析 | 第62-71页 |
| 5.1 运动平台的设计和搭建 | 第62-63页 |
| 5.2 运动精度测试及结果分析 | 第63-69页 |
| 5.2.1 定位精度和重复定位精度 | 第64-65页 |
| 5.2.2 实验数据采集及处理 | 第65-69页 |
| 5.3 工艺试验结果 | 第69页 |
| 5.4 本章小结 | 第69-71页 |
| 6 总结与展望 | 第71-73页 |
| 6.1 总结 | 第71页 |
| 6.2 展望 | 第71-73页 |
| 参考文献 | 第73-77页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第77页 |
