[发明专利]一种永磁弹射掩模台弹射区电机出力最小轨迹规划方法

摘要

本发明是一种永磁弹射掩模台弹射区电机出力最小轨迹规划方法。所述方法是基于一种永磁弹射掩模台往复扫描运动，根据其运动特征和是否存在永磁弹射力，把掩模台的运动区间划分为非弹射区和弹射区。需根据弹射区的运动需求和运动的对称性，以电机出力最小为优化目标，选择多项式结构作为弹射区的运动轨迹函数；掩模台出入弹射区的加速度、速度、位移等的限制作为约束条件，采用遗传算法求解多项式轨迹函数最优参数。本发明不仅适用于永磁弹射掩模台，对于拥有弹射结构的设备具有一定的适应性。 1

主权项

1.一种永磁弹射掩模台弹射区电机出力最小轨迹规划方法，所述方法包含如下步骤：

1)根据永磁弹射掩模台的往复扫描的运动特性，把掩模台的不存在永磁弹力的运动区间划分为非弹射区，存在永磁弹力的运动区间划分为弹射区；

2)弹射区电机出力最小轨迹规划：

a.以电机出力最小为优化目标，目标函数如下所示：

式中，T为待优化的弹射区运动时间参数；F_all与F_p分别代表掩模台运动的总驱动力和永磁弹射结构的永磁弹力；

b.选择多项式结构作为弹射区的运动轨迹函数，掩模台出入弹射区的加速度、速度、位移的限制作为优化的约束条件，如下所示：

式中:y″′(0)、y″(0)、y′(0)、y(0)分别表示掩模台在弹射区运动轨迹的起始时刻所对应的加加速、加速度、速度以及位移的值；y″′(T)、y″(T)、y′(T)、y(T)分别掩模台在弹射区运动轨迹的结束时刻所对应的加加速、加速度、速度以及位移的值；y_弹射与v_弹射分别代表进入弹射区的位置和速度。

2.如权利要求1所述的一种永磁弹射掩模台弹射区电机出力最小轨迹规划方法，其特征在于，弹射区的运动轨迹函数表达式为：

式中y″(t)、y′(t)、y(t)分别表示加速度随掩模台在弹射区运动时间变化的函数，速度随掩模台在弹射区运动时间变化的函数以及位移随掩模台在弹射区运动时间变化的函数；a₀～a₈都为多项式中的需求解的参数。

3.如权利要求1所述的一种永磁弹射掩模台弹射区电机出力最小轨迹规划方法，其特征在于，轨迹问题最终转化为参数优化问题，使用遗传算法对该参数进行求解：

目标函数:

约束条件:T＞0

式中，m为永磁弹射掩模台的质量。