[發(fā)明專利]控制裝置、控制方法及位置命令補償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310045870.6
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103869749A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 周柏寰;李峰吉;陳文泉;楊宜學;陳英敏
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人工業(yè)技術研究院
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種控制裝置，適用于一龍門式定位平臺，該龍門式定位平臺具有一對分別沿著一對相互平行的承載軸線延伸的承載滑軌、兩端分別耦合于該對承載滑軌且沿著垂直于該對承載軸線的負載軸線延伸的一負載滑軌、耦合于該負載滑軌的一負載滑塊、用以驅(qū)動該負載滑軌在該對承載滑軌上移動的一對承載馬達、以及用以驅(qū)動該負載滑塊在該負載滑軌上移動的一負載馬達，該控制裝置包括：

一正向坐標轉(zhuǎn)換器，依照一動態(tài)模型將一位置命令從一第一坐標空間轉(zhuǎn)換到一第二坐標空間以產(chǎn)生一過渡位置命令，其中該動態(tài)模型依照該龍門式定位平臺的物理參數(shù)來建立；

一組位置控制器，將該過渡位置命令轉(zhuǎn)換為一過渡速度命令；

一第一逆向坐標轉(zhuǎn)換器，依照該動態(tài)模型將來自該對承載馬達及該負載馬達的一速度反饋轉(zhuǎn)換為一過渡速度反饋，其中該過渡速度反饋與該過渡速度命令比較以產(chǎn)生一過渡速度誤差；

一組速度控制器，將該過渡速度誤差轉(zhuǎn)換為該過渡轉(zhuǎn)矩命令；以及

一第二逆向坐標轉(zhuǎn)換器，依照該動態(tài)模型將該過渡轉(zhuǎn)矩命令從該第二坐標空間轉(zhuǎn)換到該第一坐標空間以產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩命令來驅(qū)動該對承載馬達及該負載馬達。

2.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中該龍門式定位平臺的物理參數(shù)包含負載滑軌的寬度、負載滑軌的長度、負載滑軌的質(zhì)量、負載滑塊的質(zhì)量以及從負載滑塊的質(zhì)心至負載滑軌的邊界的距離。

3.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中該第一坐標空間包含該對承載軸線的位置和該負載軸線的位置，而該第二坐標空間包含相對于該對承載軸線的幾何中心位置、該負載軸線的偏移角度以及該負載軸線的幾何中心位置。

4.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中該動態(tài)模型包含慣性矩陣。

5.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中該動態(tài)模型包含慣性矩陣以及柯氏力與離心力矩陣。

6.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中該第一逆向坐標轉(zhuǎn)換器及該第二逆向坐標轉(zhuǎn)換器合并為單一逆向坐標轉(zhuǎn)換器。

7.一種控制方法，適用于一龍門式定位平臺，該龍門式定位平臺具有一對分別沿著一對相互平行的承載軸線延伸的承載滑軌、兩端分別耦合于該對承載滑軌且沿著垂直于該對承載軸線延伸的一負載滑軌、耦合于該負載滑軌的一負載滑塊、一對用以驅(qū)動該負載滑軌在該對承載滑軌上移動的承載馬達以及用以驅(qū)動該負載滑塊在該負載滑軌上移動的一負載馬達，該控制方法包括：

依照該龍門式定位平臺的物理參數(shù)建立一動態(tài)模型；

依照該動態(tài)模型將一位置命令從一第一坐標空間轉(zhuǎn)換到一第二坐標空間以產(chǎn)生一過渡位置命令；

將該過渡位置命令轉(zhuǎn)換為該過渡速度命令；

依照該動態(tài)模型將來自該對承載馬達及該負載馬達的一速度反饋轉(zhuǎn)換為一過渡速度反饋，其中該過渡速度反饋與該過渡速度命令比較以產(chǎn)生一過渡速度誤差；

將該過渡速度誤差轉(zhuǎn)換為該過渡轉(zhuǎn)矩命令；

依照該動態(tài)模型將一過渡轉(zhuǎn)矩命令從該第二坐標空間轉(zhuǎn)換到該第一坐標空間以產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩命令；以及

依照該轉(zhuǎn)矩命令驅(qū)動該對承載馬達及該負載馬達。

8.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其中該龍門式定位平臺的物理參數(shù)包含負載滑軌的寬度、負載滑軌的長度、負載滑軌的質(zhì)量、負載滑塊的質(zhì)量以及從負載滑塊的質(zhì)心至負載滑軌的邊界的距離。

9.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其中該第一坐標空間包含該對承載軸線的位置和該負載軸線的位置，而該第二坐標空間包含相對于該對承載軸線的幾何中心位置、該負載軸線的偏移角度以及該負載軸線的幾何中心位置。

10.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其中該動態(tài)模型還包含慣性矩陣。

11.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其中該動態(tài)模型還包含慣性矩陣以及柯氏力與離心力矩陣。