[發(fā)明專利]提高直接驅(qū)動XY平臺輪廓加工精度方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010566714.0
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN102033508A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王麗梅;李兵;孫宜標(biāo);劉春芳;趙希梅
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

1.提高直接驅(qū)動XY平臺輪廓加工精度方法，其特征在于：所述方法包括通過實(shí)時輪廓誤差估值器實(shí)時計算系統(tǒng)某一時刻的輪廓誤差，以及各單軸控制器采用IP控制和速度前饋控制相結(jié)合，具體包括以下步驟：

直接驅(qū)動XY平臺的給定輸入信號為位置參考指令，XY平臺各單軸的速度、位置輸出信號以及位置跟蹤誤差經(jīng)過實(shí)時輪廓誤差估計器后，得到精確地輪廓誤差，然后將這個輪廓誤差送入實(shí)時輪廓誤差補(bǔ)償器，通過將輪廓誤差分解為位置分量，來進(jìn)行補(bǔ)償，使輪廓誤差減小趨近于零；實(shí)時位置誤差補(bǔ)償在XY軸的位移分量為：

?????????????????????????????????????????????????????????????????????，

其中：，——分別為XY平臺實(shí)際位置輸出與經(jīng)過時間t后的估計位置輸出之間的位移在XY軸的分量；

，——分別為輪廓誤差在XY軸的補(bǔ)償分量；?

XY軸的總控制信號為：

?

其中：，——為實(shí)時輪廓誤差補(bǔ)償控制器的XY軸增益；

??????，——為位置環(huán)控制器增益；

，；

在單軸上，將XY軸的位置誤差送入IP控制器，將得到的控制量與上述的實(shí)時輪廓誤差補(bǔ)償器的輸出量疊加為一個新的控制信號送入被控對象；

被控對象的輸出為實(shí)際輸出的速度信號，經(jīng)過積分器后，所得的信號即為實(shí)際的位置信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高直接驅(qū)動XY平臺輪廓加工精度方法，其特征在于：被控對象由直接驅(qū)動XY平臺、速度環(huán)和電流環(huán)三部分組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高直接驅(qū)動XY平臺輪廓加工精度方法，其特征在于：當(dāng)直接驅(qū)動XY平臺輪廓加工軌跡為非線性時，建立其實(shí)時輪廓誤差軌跡數(shù)學(xué)模型為：

，

式中：，——分別為跟蹤誤差在X?Y軸的分量；

——為輪廓誤差；

——為通過給定指令位置與給定路徑上的任意一點(diǎn)的連線與X軸方向的夾角。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高直接驅(qū)動XY平臺輪廓加工精度方法，其特征在于：所述方法最終由嵌入控制電路DSP處理器中的控制程序?qū)崿F(xiàn)，其控制過程按以下步驟執(zhí)行：

步驟一、??系統(tǒng)初始化；

步驟二、??電機(jī)轉(zhuǎn)子初始化；

步驟三、??允許INT1,INT2中斷；

步驟四、??啟動T1下溢中斷；

步驟五、??中斷等待；

步驟六、??T1中斷處理；

步驟七、??保護(hù)中斷處理；

步驟八、??結(jié)束。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高直接驅(qū)動XY平臺輪廓加工精度方法，其特征在于：步驟七中保護(hù)中斷處理過程按以下步驟執(zhí)行：

步驟1????禁止所有中斷；

步驟2????封鎖IPM；

步驟3????中斷返回。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高直接驅(qū)動XY平臺輪廓加工精度方法，其特征在于：步驟六中T1中斷處理過程按以下步驟執(zhí)行：

步驟1??保護(hù)現(xiàn)場；

步驟2??XY軸位置采樣，并與各軸給定值比較后獲得各軸位置偏差；

步驟3??判斷系統(tǒng)是否存在輪廓誤差，是進(jìn)入步驟4，否則進(jìn)入步驟7；

步驟4??調(diào)用實(shí)時輪廓誤差估計程序進(jìn)行輪廓誤差估計；

步驟5??判斷是否進(jìn)行輪廓誤差補(bǔ)償，是進(jìn)入步驟6，否則進(jìn)入步驟7；

步驟6??調(diào)用實(shí)時位置誤差補(bǔ)償程序進(jìn)行位置誤差補(bǔ)償；

步驟7??分別調(diào)用XY軸位置PD調(diào)節(jié)；

步驟8??轉(zhuǎn)速采樣，XY軸位置PD調(diào)節(jié)器輸出信號比較后分別獲得各軸轉(zhuǎn)速偏差；

步驟8??XY軸速度IP調(diào)節(jié)；

步驟9??XY軸電流采樣；

步驟10??分別對電流值進(jìn)行3S/2R變換；

步驟11??利用q軸計算轉(zhuǎn)矩；

步驟12??求出轉(zhuǎn)矩偏差作為電流調(diào)節(jié)器的輸入信號；

步驟13??電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行電流調(diào)節(jié)；

步驟14??對控制器輸出電流值進(jìn)行2R/3S變換；

步驟15??用變換得到的電流值作為載波與三角載波調(diào)制獲得PWM信號；

步驟16??恢復(fù)現(xiàn)場；

步驟17??中斷返回。