硅片切割张力控制策略研究.pdfVIP

机械 设计 与制造 第 7期 194 Machinery Design Manufacture 2013年 7月 硅片切割张力控制策略研究 汪世益 ，阮超波 ，丁 卫 (安徽工业大学 机械工程学院，安徽 马鞍山 243000) 摘 要：对硅棒的切片加工技术进行了简介，分析了切割线在走线过程中张力波动产生的原因。提出基于伺服电机转矩 控制和张力摆杆相结合的张力控制方案来替代现有的张力重锤控制方案，并建立了该控制方案运动学模型和动力学模 型，为张力反馈控制提供了理论依据。通过建立速度控制模式下伺服电机的数学模型，提 出模型参考 自适应速度同步控 制方案与张力摆杆的反馈相结合的张力控制策略。在MATLABS／imulink仿真环境下分别建立基于PID控制策略和 自适 应控制策略的张力控制系统仿真模型，仿真结果表明该控制方案明显优于PID控制方案，能够有效控制线速度同步误差 和张力波动。 关键词：太阳能硅片；多线切割；速度同步控制；张力控制 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2013)07—0194—03 ResearchtheStrategyofTensionControlonWaferCutting W ANG Shi-yi，RUAN Chao-bo，DINGWei (CollegeofMechanicalEngineering，AnhuiUniversityofTechnology，AnhuiMaanshan243000，China) Abstract：Ithasabriefintroductionofsiliconrodssliceprocessing，andanalyzedthereasonthatcausedthefluctuationof thetensiondunngtheprocessing．Proposedamechnacialandelectricalintegrationofthetensioncontrolprorgambased0nthe servomotorcombinedwiththetensionpendulum toreplacethetraditionaltensionhma mercontrolprorgma ，andestablished the kinematciequationnadthekineticequationofthisprogramthatprovideatheoreticalbasisfortheW．eedbackcontrolof tensoin．hestbalsihedthemathematcialofthesen3omotorunderthespeedcontrolmode，designedspeedsynchronousmodel referenceadaptivecontrolscheme ，nadcombinedwiththeI厂eedbackfromthetensionpendulumtohaveacontrolontensoin fluctuatoin．hbuiltthesimulationmodelsinMATLABS／imulinkbasedonPIDcontrolmethodnadadpativecontrolmethod， nadthesimulationresultsshowthatthsimethodhaveobviousadvnatagesthanPIDcontrolmethod，whcihcaneffectively controltheelForofspeedsynchronizatoinandthetensoinfluctuatoin． KeyW ords：SolarW afers；M ulti-W ireCutting；SpeedSynchronizationControl；Tensio