[發明專利]具有附加轉矩補償功能的雙邊驅動系統及方法

有效

• 申請號: 201010571481.3
• 申請日: 2010-12-02
• 公開（公告）號: CN102487261A
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 董俊清;吳立偉
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司;上海微高精密機械工程有限公司
• 主分類號: H02P5/46
• 分類號: H02P5/46
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種具有附加轉矩補償功能的雙邊驅動系統，包括：底座、第一載臺、設置于底座和第一載臺之間并用于雙邊驅動第一載臺的兩個第一方向的行程電機、分別用于測量對應的第一方向的行程電機位移的兩個第一方向的行程測量單元和第一行程測量變換單元，其特征在于，所述雙邊驅動系統還包括：用于控制所述兩個第一方向的行程電機的第一載臺位移閉環控制單元、用于補償第一載臺轉矩的第二方向的行程補償電機和用于控制所述第二方向的行程補償電機的第一載臺轉矩補償閉環控制單元，其中，第二方向的行程補償電機設置于底座和第一載臺之間，第二方向與第一方向相互垂直設置；所述兩個第一方向的行程測量單元將測得的所述兩個第一方向的行程電機的位移測量值輸出到所述第一行程測量變換單元，所述第一行程測量變換單元將接收到的數據處理得到第一載臺位移測量值和第一載臺轉矩測量值后，將所述第一載臺位移測量值反饋到第一載臺位移閉環控制單元并產生對兩個第一方向的行程電機的控制力信號，從而形成對第一載臺的位移的閉環控制，另將所述第一載臺轉矩測量值反饋到第一載臺轉矩補償閉環控制單元并產生對第二方向的行程補償電機的控制力信號，從而形成對第一載臺所受的轉矩補償的閉環控制。

2.如權利要求1所述的具有附加轉矩補償功能的雙邊驅動系統，其特征在于，所述第二方向的行程補償電機包括第二方向的行程補償電機的定子和第二方向的行程補償電機的動子，所述第二方向的行程補償電機的定子與所述底座剛性聯接，所述第二方向的行程補償電機的動子與所述第一載臺剛性聯接。

3.如權利要求2所述的具有附加轉矩補償功能的雙邊驅動系統，其特征在于，

所述第二方向的行程補償電機的動子與對應的定子通過第二氣浮結構聯接。

4.如權利要求1所述的具有附加轉矩補償功能的雙邊驅動系統，其特征在于，所述第二方向的行程補償電機相對第一方向的行程電機更靠近第一載臺或與第一載臺相互聯接的負載。

5.如權利要求1所述的具有附加轉矩補償功能的雙邊驅動系統，其特征在于，所述第二方向的行程補償電機相對第一方向的行程電機更遠離第一載臺或與第一載臺相互聯接的負載。

6.如權利要求1所述的具有附加轉矩補償功能的雙邊驅動系統，其特征在于，所述第一載臺位移閉環控制單元包括：第一載臺位移初始設定端、作為所述第一載臺位移閉環控制單元的輸入端的第一載臺位移比較器、第一載臺位移控制器和第一行程增益平衡矩陣，第一載臺位移比較器接收并比較來自第一載臺位移初始設定端的第一載臺位移設定值和第一載臺位移測量值后獲得第一載臺位移偏差信號，所述第一載臺位移控制器將接收的所述第一載臺位移偏差信號轉換成所述兩個第一方向的行程電機的控制力信號后輸出到所述第一行程增益平衡矩陣，所述第一行程增益平衡矩陣將接收的控制力信號放大后分別傳輸到對應的第一方向的行程電機。

7.如權利要求1所述的具有附加轉矩補償功能的雙邊驅動系統，其特征在于，所述第一載臺轉矩補償閉環控制單元包括：第一載臺轉矩初始設定端、作為所述第一載臺轉矩補償閉環控制單元的輸入端的第一載臺轉矩比較器、第一行程補償控制器和第二方向的行程補償電機驅動器，所述第一載臺轉矩比較器接收并比較來自第一載臺轉矩初始設定端的第一載臺轉矩設定值和第一載臺轉矩測量值后獲得第一載臺轉矩偏差信號，第一行程補償控制器將接收的所述第一載臺轉矩偏差信號轉換成第二方向的行程補償電機的控制力信號，所述第二方向的行程補償電機驅動器將接收到的所述第二方向的行程補償電機的控制力信號放大后輸出到第二方向的行程補償電機。

8.如權利要求1所述的具有附加轉矩補償功能的雙邊驅動系統，其特征在于，所述雙邊驅動系統還包括：第二載臺、設置于第一載臺和第二載臺之間并用于雙邊驅動所述第二載臺的兩個第二方向的行程電機、兩個第二方向的行程測量單元、第二行程測量變換單元、用于控制兩個第二方向的行程電機的第二載臺位移閉環控制單元；所述兩個第二行程測量單元將測得的所述兩個第二方向的行程電機的位移測量值輸出到所述第二行程測量變換單元，所述第二行程測量變換單元將接收到的數據處理得到第二載臺位移測量值后，將所述第二載臺位移測量值反饋到第二載臺位移閉環控制單元并產生對兩個第二方向的行程電機的控制力信號，從而形成對第二載臺的位移的閉環控制。