多线切割机的无模型自适应交叉耦合控制

蒋　近，戴瑜兴，郜克存，彭思齐
湘潭大学信息工程学院，湖南湘潭

湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙

摘　　　要：为提高硅材料切割加工的精度，在分析多线切割机钢丝线张力波动的基础上，将无模型自适应控制和交叉耦合控制相结合，提出了一种多轴同步的间接张力控制策略。无模型自适应控制提高了系统动态响应的快速性，增强了系统的鲁棒性，减小了跟踪误差，实现了准确跟踪；交叉耦合控制用于消除各轴之间的增益参数和动态参数不匹配的影响，减小了同步误差，实现了多轴同步。实验结果表明所提出的控制方案十分有效，可提高多轴同步的运动精度，减小钢丝线张力波动。

关　键　词：张力控制；无模型自适应控制；交叉耦合控制；多轴同步

１　引　言
多线切割是通过一根钢丝线的高速往复运动把磨料带入硅棒进行切片加工，将待切割硅棒一次性同时切割成数百或数千片薄片的新型方法。多线切割机以其极高的生产效率逐渐取代内圆和外圆等传统切割方式，所切硅片具有翘曲度小，平行度好，表面损伤层浅等优点［１］。张力控制是多线切割机的关键技术，可以在切割过程中不允许断线，否则昂贵的硅棒将报废；在切割过程中钢丝线的稳定性决定了硅片加工的质量。为了提高硅材料切割加工的精度，在分析多线切割机钢丝线张力波动的基础上，针对钢丝线张力波动的问题上，将无模型自适应控制和交叉耦合控制相互结合，提出了一种多轴同步的间接张力控制策略。

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