印刷电子技术是一种利用传统的印刷技术原理来制造电子产品的新兴技术。机组式凹版印刷电子装备是实现高效率、低成本、大面积生产多层印刷电子产品的理想设备之一。然而,传统机组式凹版印刷装备的多层套准精度无法满足印刷电子产品的需求,已成为制约其在印刷电子制造领域广泛应用的瓶颈。因此,本文在国家自然科学基金青年基金等项目的资助下,以机组式凹版印刷电子装备多层套准系统为研究对象,展开多层套准系统耦合机理建模和控制策略的深入研究,主要内容如下:(1)研究了套准误差产生的多源机理,结合凹版印刷制造工艺特点提出了建模基本假设,建立了双层套准系统的非线性机理模型,研究了多层套准系统中存在的多物理过程耦合机制,以速度为纽带建立了多层套准系统的多变量耦合数学模型,揭示了各级套准误差间存在的多重耦合关系及其随承印基材运行的变化规律。(2)针对传统凹印机套准系统PID控制器存在动态裕度差的缺点,研究了模糊控制的基本原理,并在凹版印刷电子装备的基础上,设计了多层套准系统模糊PID控制器。仿真结果表明所提出的控制策略实现了 PID参数的自整定,具有比传统PID控制器更好的控制性能。(3)针对凹版印刷电子装备套准精度不高的问题,研究了前馈控制和自抗扰控制技术(ADRC)的基本原理,提出了多层套准系统的前馈ADRC解耦控制策略。张力、速度、承印基材性能变化三种干扰下的仿真结果表明,所提出的控制策略有效抑制了干扰引起的套准误差,实现了对多层套准系统的解耦控制,控制精度比传统PID控制和模糊PID控制高三个数量级。