运动控制技术是SMT贴片机的关键技术之一。SMT贴片机的贴片头实际上是一个四关节的搬运机械手,现有的商业机械手系统使用传统的PID控制器。因为PID控制器结构简单、易于设计。但是,机械手的动力学方程是具有强耦合、高度非线性和高度不确定性的,使用单纯的PID控制器很难完成期望的运动控制性能要求。随着现代控制理论的发展,众多智能控制算法都在尝试解决这个问题。神经网络控制技术是当前控制领域研究的热点之一,广泛应用于不确定性、非线性等复杂系统的控制中。把神经网络和PID控制相结合,既能保留PID控制的优点,又增强了系统的鲁棒性和抗干扰性能。本论文旨在探讨传统PID技术和神经网络PID技术在刚性机械手运动控制中的应用,并设计了一个性能优良的贴片机机械手运动控制系统。 论文根据SMT贴片机运动控制的特点和实际要求,建立了一个基于直流伺服电机的运动控制系统动力学模型,分析了采用常规方法设计的单关节和多关节位置控制器所产生的误差大小以及原因,并用仿真进行了验证。为了克服模型不确定和外加干扰带来的控制性能下降,提出了神经网络PID控制的方法,大量仿真结果表明,本文提出的控制算法在位置和速度控制中,表现出有效性和鲁棒性。最后,提出了贴片机分布式计算机控制系统的整体设计方案,进行了基于MCS51单片机的单轴运动控制器硬、软件设计,并编写了单神经元自适应PID算法的计算机汇编程序。