贴片机横梁形变估计的改进算法

摘要

在贴片机控制系统中，贴片头的位置控制精度直接决定了产量和产品合格率。对于这类高精度机械设备，影响其精度的一个重要因素就是结构形变。在很多工程实践中，有限元分析方法（FEM）被认为是得到机械结构形变的有效途径，然而，这种方法的弊端是具有很高的计算复杂度，因此不能被应用于设备的在线误差修正。为了解决这一问题，本文研究并提出了一种具有低计算复杂度、高精度的贴片机X轴横梁在贴片头运动过程中的弯曲形变估计模型。第一，本文完成了基于SolidWorks的贴片机建模和ANSYS软件的有限元分析仿真，为后续的数学模型建立和结构参数辨识提供了可行性分析和数据基础。第二，本文建立并简化了静态情况下横梁弯曲形变的力学模型，并根据有限元结果对横梁结构参数进行了辨识，初步实现了具有较高精度、低计算复杂度的横梁弯曲的在线估计算法。第三，本文给出了考虑贴片头导轨结构强度的改进预测模型，并借助增广辨识方法实现了多个参数的同步辨识。该方法得到了更高精度的横梁形变信息。最后，本文还提出了一种基于局部曲线拟合的，用于获取高精度弯曲斜率信息的形变估计算法，在该算法的实现过程中，本文相继解决了病态矩阵求逆，Runge现象等问题。实现了基于横梁的斜率信息的精确角度偏差预测。

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第1章 绪 论

1.1课题背景及问题描述

1.2发展概况及研究现状

1.3本文主要研究内容

第2章 基于SolidWorks的贴片机建模

2.1贴片机模型的结构分类及功能分析

2.2 建模平台介绍

2.3零件建模

2.4使用零件搭建装配体

2.5 本章小结

第3章 基于ANSYS的模态分析

3.1 Ansys介绍

3.2仿真设置

3.3仿真结果及建模分析

3.4 X轴横梁单独建模可行性分析

3.5 横梁弯曲的静态分析条件

3.6 横梁弯曲形变仿真

3.7 本章小结

第4章 X轴横梁弯曲预测模型的建立与辨识

4.1 X轴横梁模型简化

4.2 弯曲模型的建立

4.3模型参数辨识

4.4 实例

4.5 结果对比

4.6 详细预测算法

4.7 本章小结

第5章 考虑导轨结构强度的改进预测算法

5.1 导轨的结构强度

5.2考虑导轨结构强度弯曲预测模型

5.3 实例

5.4 结果对比

5.5 改进的预测算法

5.6 本章小结

第6章 基于局部曲线拟合的改进预测算法

6.1 横梁弯曲的局部曲线拟合

6.2基于局部曲线拟合的弯曲预测模型

6.3弯曲预测模型的参数辨识优化

6.4 实例

6.5 结果对比

6.6 局部曲线拟合的预测算法

6.7 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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致谢