液气压伺服晶片控制器之设计与开发-NCKU.ppt

1、計劃名稱：液氣壓伺服晶片控制器之設計與開發計劃名稱：液氣壓伺服晶片控制器之設計與開發執行期間：執行期間：2011/06/012012/07/312011/06/012012/07/31計劃主持人：施明璋計劃主持人：施明璋 教授教授合作企業：君帆工業股份有限公司合作企業：君帆工業股份有限公司1報報 告告 者者:陳宗遠陳宗遠日日 期期:2012/11/13:2012/11/13行政院國家科學委員會補助產學合作研究計畫行政院國家科學委員會補助產學合作研究計畫 2大綱大綱q動機與目的動機與目的q微處理器模組與多功能介面卡微處理器模組與多功能介面卡q實驗驗證實驗驗證 1.1.油壓精密衝壓平台定位測試實驗

2、油壓精密衝壓平台定位測試實驗 2.2.氣壓伺服定位控制實驗氣壓伺服定位控制實驗q結論結論3動機與目的動機與目的 由於液氣壓精密控制技術的提升與多樣變化的要求，因此由於液氣壓精密控制技術的提升與多樣變化的要求，因此利利用微電子控制與伺服元件所構成的控制用微電子控制與伺服元件所構成的控制因而產生。因而產生。本實驗室經過了二十多年來的研究中，鑒於過去數位控制硬本實驗室經過了二十多年來的研究中，鑒於過去數位控制硬體架構的資源浪費與空間浪費，因此希望實現縮小化、模組體架構的資源浪費與空間浪費，因此希望實現縮小化、模組與便宜化並與便宜化並內建非線性控制軟體內建非線性控制軟體的控制模組能夠執行位置、的控制模

3、組能夠執行位置、速、加速或壓力等速、加速或壓力等 閉迴控制，閉迴控制，促使台灣油氣壓控制技促使台灣油氣壓控制技術達到與國際競爭的能力。術達到與國際競爭的能力。合作廠商君帆企業為台南當地油氣壓設備生產廠商，感謝君合作廠商君帆企業為台南當地油氣壓設備生產廠商，感謝君帆企業的贊同本計畫之理念帆企業的贊同本計畫之理念與贊助與贊助，並成功達成產學合作的，並成功達成產學合作的成果。成果。4液氣壓控制方塊圖液氣壓控制方塊圖5大綱大綱q動機與目的動機與目的q微處理器模組與多功能介面卡微處理器模組與多功能介面卡q實驗驗證實驗驗證 1.1.油壓精密衝壓平台定位測試實驗油壓精密衝壓平台定位測試實驗 2.2.氣壓伺服

4、定位控制實驗氣壓伺服定位控制實驗q結論結論6微處理器模組與多功能介面卡微處理器模組與多功能介面卡(一一)過去龐大的PC_Based架構晶片控制模組7微處理器模組與多功能介面卡微處理器模組與多功能介面卡(二二)8微處理器模組與多功能介面卡微處理器模組與多功能介面卡(三三)9微處理器模組與多功能介面卡微處理器模組與多功能介面卡(四四)單位單位:mm:mm控制模組正面控制模組正面控制模組背面控制模組背面10大綱大綱q動機與目的動機與目的q微處理器模組與多功能介面卡微處理器模組與多功能介面卡q實驗驗證實驗驗證 1.1.油壓精密衝壓平台定位測試實驗油壓精密衝壓平台定位測試實驗 2.2.氣壓伺服定位控制實

5、驗氣壓伺服定位控制實驗q結論結論11油壓精密衝壓平台定位架構油壓精密衝壓平台定位架構12油壓精密衝壓平台定位實體油壓精密衝壓平台定位實體13實驗結果實驗結果 配合非線性控制器配合非線性控制器定位響應定位響應系統重現性測試系統重現性測試 Ess=0.5um14實驗結果實驗結果 配合線性配合線性(PID)控制器控制器定位響應定位響應系統重現性測試系統重現性測試 Ess=3umKp=15 Ki=0.001 Kd=015大綱大綱q動機與目的動機與目的q微處理器模組與多功能介面卡微處理器模組與多功能介面卡q實驗驗證實驗驗證 1.1.油壓精密衝壓平台定位測試實驗油壓精密衝壓平台定位測試實驗 2.2.氣壓伺

6、服定位控制實驗氣壓伺服定位控制實驗q結論結論16氣壓精密定位平台測試系統架構氣壓精密定位平台測試系統架構 17氣壓精密定位平台實體氣壓精密定位平台實體18氣壓定位測試結果氣壓定位測試結果定位響應定位響應系統重現性測試系統重現性測試 Ess=5um19大綱大綱q動機與目的動機與目的q微處理器模組與多功能介面卡微處理器模組與多功能介面卡q實驗驗證實驗驗證 1.1.油壓精密衝壓平台定位測試實驗油壓精密衝壓平台定位測試實驗 2.2.氣壓伺服定位控制實驗氣壓伺服定位控制實驗q結論結論20結論結論(一一)伺服晶片控制器光學尺壓力感應器油壓缸氣壓缸步進馬達LVDT21結論結論(二二)經由本產學計劃，不僅成功

7、發展出小型、多功、模組與便宜化的經由本產學計劃，不僅成功發展出小型、多功、模組與便宜化的晶片式控制器，隨著非線性控制器軟體的應用，使油氣壓控制的晶片式控制器，隨著非線性控制器軟體的應用，使油氣壓控制的精密大大的提升。精密大大的提升。此控晶片控制器，經過設計的實驗驗證，定位此控晶片控制器，經過設計的實驗驗證，定位控制精控制精與與重現性重現性高高完全可以達到工業界的要求，多功能、模組化的介面，可適應完全可以達到工業界的要求，多功能、模組化的介面，可適應多樣多變的產品需求以及能夠應用於其他量測的功能，多樣多變的產品需求以及能夠應用於其他量測的功能，促進工業促進工業界發展，使台灣油氣壓精密控制工業升級並可與工業先進國家競界發展，使台灣油氣壓精密控制工業升級並可與工業先進國家競爭。爭。本案另申請案號本案另申請案號(專利專利)第第101214459 101214459 號號22Thank youfor your attention