报告人：杨志军教授（广州工业大学）

时间：4月28日上午9:30

地点：南楼226教室

 

摘  要：
 电子制造装备种类繁多，共同的特征是频繁高速高加速运动与精密定位。电子产品的摩尔定律（每十八至二十四个月性能翻翻，价格不变）决定了对装备的精度和速度这一矛盾的需求都提出了极端的要求。前期的研究从系统动力学出发，揭示了输入频谱和动态特性都对系统的性能有影响，提出了通过能量的时（运动规划）空（结构优化）最优分布优化方法实现高速精密运动方法，并提出了柔性多体动力学系统动力学优化的灵敏度分析和求解等相关技术，降低了运动体的残余振动和衰减时间。后期的研究着重针对运动平台的高速精密运动控制问题。由于摩擦和弹性变形的影响，基于机械导轨的运动平台精度只能达到微米级。目前，普遍采用磁/气/液悬浮降低或消除摩擦实现更高精度，成本高，使用环境要求也高，不适用于量大面广的电子制造设备的需求。前期研究发现ADRC能够消除微米级的稳态误差，但是在亚微米级时仍然存在动态误差。设想原因为在微观下，摩擦死区虽然没有运动，但是驱动力导致了平台的微幅振动响应。针对这一现象，提出了运动平台双摸控制规律的假设，即在摩擦死区，控制规律为弹性变形，而在速度不为零时，控制规律为牛顿第二定律。为了ADRC能够有效消除扰动，需要将ESO进行分段设计，并在控制过程中进行切换，即需要解决不同阶次ESO的相容和切换问题。为了降低摩擦死区的影响，本课题组还设计了刚柔耦合平台，用柔性铰链变形去补偿摩擦死区的位移，而在高速运动时，柔性铰链与运动平台一起运动，因此，扰动为摩擦力和弹性变形的复合，需要解决复合扰动下的ESO设计问题。此外，由于柔性铰链的引入，机械系统的固有频率将降低，要想实现高速运动，必须实现跨固有频率的高带宽控制。此外，刚柔耦合平台还推广到了微结构阵列精密冲压和双驱龙门中，因此，还需要解决柔性平台同步控制扰动问题。
 
报告人简介： 
杨志军，广东工业大学机电工程学院教授，硕士生导师，国家自然科学基金项目的同行评议专家，中国青年科协会员，ASME/IEEE会员。自2000年以来一直从事复杂机电系统建模优化理论与方法研究，学生时代获得了吉林生科技进步一等奖（排名第三）和吉林省优秀博士论文。2006年工作后研究对象为电子制造装备高速精密运动实现技术。目前主持国家自然科学基金、科技部仪器专项，广东省自然科学基金研究团队、广东省公益研究项目、中央财政支持地方高校（团队建设类）、广州市科技计划项目等项目。发表论文50篇，申请发明专利40多件，PCT8件(进入美国、德国)，已获授权发明专利20件（美国专利1件）；获国家科技进步二等奖、广东省科技进步一等奖、中国专利优秀奖各1项，广东省专利金奖2项。常年兼任国际IEEE TIE,IEEE TM,中国科学、机械工程学报等知名SCI，EI期刊和会议的审稿人。