[發明專利]雙電機無擾動切換混合驅動半閉環精密定位系統

無效

• 申請號: 201010113383.5
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN101820203A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 吳曉;華亮;堵俊;顧菊平;羌予踐;吳曉新;李智;張齊;黃建斌
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00;H02P5/00
• 代理公司: 南通市永通專利事務所 32100
• 代理人: 葛雷

1.一種混合驅動半閉環精密定位系統，其特征是：包括滑臺底座， 滑臺底座上裝直線滑動導軌，直線滑動導軌上裝滑臺，在直線滑動導軌 的左右兩側分別設置驅動滑臺在滑動導軌上運動的行波超聲波電機和 四相步進電機，超聲波電機與角位移檢測裝置連接；超聲波電機經第一 彈性膜片聯軸器與和滑臺連接的滾珠絲桿連接，滾珠絲桿上裝滾珠螺 母；步進電機經第二彈性膜片聯軸器與依靠軸承支撐的聯軸連接，聯軸 與滾珠螺母連接，滾珠螺母通過角接觸軸承與螺母座固定連接，螺母座 與滑臺固定連接。

2.根據權利要求1所述的混合驅動半閉環精密定位系統，其特征 是：超聲波電機與第一電機支架由螺釘緊固連接，第一電機支架與絲桿 支撐軸承的軸承座固定連接，絲桿支撐軸承的軸承座與滑臺底座固定連 接；步進電機與第二電機支架固定連接，第二電機支架與滑臺固定連接。

3.根據權利要求1或2所述的混合驅動半閉環精密定位系統，其 特征是：角位移檢測裝置包括第一轉盤、第二轉盤，第一轉盤與超聲波 電機輸出軸同心連接，第二轉盤與微型同步電機同心連接，第二轉盤隨 微型同步電機一起轉動，微型同步電機與超聲波電機的軸心線在同一條 水平線上，第一轉盤、第二轉盤呈同心形式，紅外發射管固定安裝在第 一轉盤上，紅外發射管紅外光束中軸線在第一轉盤上的投影經過第一轉 盤的圓心，紅外接收管固定安裝在第二轉盤上，紅外接收管中軸線在第 二轉盤上的投影經過第二轉盤的圓心，紅外接收管與第二轉盤圓心的距 離大于紅外發射管與第一轉盤圓心的距離，紅外發射管的中軸線與第一 轉盤的夾角等于紅外接收管中軸線與第二轉盤的夾角。

4.根據權利要求1或2所述的混合驅動半閉環精密定位系統，其 特征是：電機控制系統采用FPGA輔助單片機的形式，通過FPGA發出的 PWM波控制超聲波電機和步進電機驅動器，PWM波的周期由比較控制模 塊控制，PWM占空比由比較控制模塊、計數控制模塊和置數控制模塊共 同確定。

5.根據權利要求1或2所述的混合驅動半閉環精密定位系統，其 特征是：角位移檢測裝置接口電路采用FPGA輔助單片機的形式，由比 較器將紅外接收管的輸出信號轉換為脈沖，由奇偶校驗模塊完成相鄰輸 出脈沖的區分，由計數器和鎖存器完成相鄰脈沖時間間隔的計算和鎖 存，由減法器完成兩個相鄰脈沖的時間間隔之差的計算，計算結果送單 片機處理得到角位移大小。