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在单晶材料加工领域,晶棒的磨削和定向是两道关键的加工工序。目前,用于晶棒磨削的辊磨机和用于晶棒定向的X射线定向仪两种设备是分开的,导致晶棒加工工艺繁琐,生产效率低,定向精度不高。另外,同一单晶体拥有多个具有相同物理特性的晶面,而单晶体受生长环境的影响,这些晶面的对同一物理特性的表现程度上存在着较大差异。目前市面上的晶体定向仪,都是随机寻找一个满足条件的晶面,导致生产出的晶片质量不尽如人意。本文设计了基于STM32F405平台的定向仪控制系统和基于FPGA平台的辊磨机控制系统,两者通过RS232通信,实现了辊磨机和定向仪的一体化。本文研究了晶体衍射峰峰形评估的方法,设计基于小波变换的衍射峰预处理方法和基于深度信念网络的晶体衍射峰峰形评估的方法。本文主要内容如下:(1)系统硬件的设计,定向仪控制系统硬件包括微控制器电路,通信接口电路、信号放大电路和供电电路的设计;辊磨机控制系统硬件包括FPGA的电路、电机相电流及速度检测电路、通信电路及电机驱动电路设计。(2)系统软件的设计,定向仪控制系统软件设计包括系统初始化、系统自检、晶体定向方法、人机交互及通信协议的设计等;辊磨机控制系统的软件设计包括UART通信模块以及基于矢量控制方法的永磁同步伺服电机控制器、检测机构、执行机构的FPGA实现。(3)衍射峰峰形评估方法的研究,包括基于小波变换的衍射峰信号的预处理方法和基于深度信念网络的衍射峰峰形评估方法的研究。利用小波变换的Mallat算法对衍射峰信号进行多尺度分解,然后利用软阈值滤波实现曲线的滤波与光滑。同样利用Mallat算法实现衍射峰背底的扣除。构建深度信念网络,利用样本对网络进行训练,实现衍射峰峰形的分类,进而实现衍射峰峰形的评估。本文最终完成了辊磨机定向仪的硬件和软件设计,并设计了基于小波变换的衍射峰峰形预处理方法以及基于深度信念网络的衍射峰峰形评估方法。