三軸加工平台順滑運動控制

Abstract

近年來，由於生化、半導體光電產業及機械人的進展，對於機械精度的要求不斷地向上攀升，使得高精度機械控制成為相當重要的工業領域。在下一代產業工業4 0上，帶有智慧的精密追蹤已成重要的經濟發展指標。因此，對於機械系統長行程、高精度表現的研究已成為一個重要的方向。 當兩個機械元件接觸且有相對運動時，摩擦力就會存在。若高精度效能成為系統重要的指標時，摩擦力就成為影響系統精度的重要因素。本論文中利用含有黏滯摩擦力(viscous friction)的數學模型描述摩擦力。並利用實驗測得含有摩擦力的系統轉換函數。 本論文主要的研究目的為探索控制器設計於定位精度的表現。實驗系統為一滾珠螺桿驅動的平台。為達成精度需求，克服摩擦力的外擾行為及系統的不確定性，本研究利用強健型順滑控制器(Sliding Mode Controller，SMC)作為精密追蹤的控制器。並與傳統的比例積分控制器作比較，其結果發現SMC確能獲得較良好的控制精度，且較不受頻寬影響。 利用順滑控制律，本研究可成?達成行程(直徑10cm)、定位精度(0 5mm)的成果。未來，期望這些成果可應用於需要高精度定位的場合中如：五軸加工機、3D列印、機械人、高精度機械手臂等。

Date of Award	2016 Aug 23
Original language	Chinese
Supervisor	Chieh-Li Chen (Supervisor)