[发明专利]全自动集成电路封装设备合模电机高精度非线性控制方法

权利要求书

1.全自动集成电路封装设备合模电机高精度非线性控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、采用PLC作为运动控制器，带绝对编码器的直流伺服电机接入PLC由PLC控制，通过PLC控制直流伺服电机，使下模具处于不同的高度，在各个高度点用千分尺测量出上、下模具之间的距离Δx，并记下各点对应的绝对编码器的反馈值，其中上、下模具之间的距离Δx作为被控量，绝对编码器的反馈值作为控制量；

（2）、以绝对编码器的反馈值即控制量为横坐标，上、下模具之间的距离Δx即被控量为纵坐标作坐标图，得到被控量与控制量的关系曲线图，采用曲线拟合的方法对关系曲线图进行拟合，得到控制量X和被控量Y的数学关系表达式为：

Y=A+B₁*X+B₂*X²+B₃*X³+B₄*X⁴+B₅*X⁵，

表达式中，A、B₁、B₂、B₃、B₄、B₅为系数，曲线拟合精度达到99.995%；通过现场标定测得的一系列的X、Y的值，使用Origin数据处理软件，通过曲线拟合的方式确定A、B₁、B₂、B₃等系数；

（3）、将控制量X和被控量Y的数学关系表达式输入至PLC中，PLC以控制量X和被控量Y的数学关系表达式作为位置控制方案，通过直流伺服电机控制下模具运动至坐标图原点位置，在下模具上放入待封装的半导体集成电路裸片条带，然后PLC根据位置控制方案通过直流伺服电机控制下模具上升，直至上、下模接触并产生压力，位置控制方案结束；

（4）、在PLC中设计变结构PID控制器作为压力控制方案，变结构PID控制器的表达式如下：

，

式中：，

，

，

其中，、、、、、、、均为正的实常数，且为保证>0，必须有>，、、分别为比例、积分、微分常数，e为当前压力与目标压力的误差；

采用工程整定的方法确定变结构PID控制器中、、、、、、、的值，整定时对、、、各项系数进行微调，直至压力控制的精度满足1‰的要求；

（5）、PLC以变结构PID控制器作为压力控制方案，将上、下模具之间当前压力值与控制目标的差作为误差量，控制目标是指预期设定的上下模具间的合模压力，并通过直流伺服电机对下模具进行控制，直至上、下模具之间的控制压力达到预期的压力值。

2.根据权利要求1所述的全自动集成电路封装设备合模电机高精度非线性控制方法，其特征在于：步骤（1）中，在同一高度位置的测量采用多次重复测量的方式，然后对所有的测量值求平均作为该点的高度值，为使拟合的曲线尽可能的反映被控量与控制量之间的对应关系，应尽可能多的选择测量位置，增加采样点数。