[發明專利]用于控制微機械執行器的調節器、控制系統和方法以及微鏡系統

有效

• 申請號: 201410654332.1
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104698834B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: A·文茨勒;M·L·A·迪布斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42;G05D19/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

1.一種用于控制閉合調節回路中的微機械執行器(2)的調節器(1)，所述調節器：

具有第一信號輸入端(3)，所述第一信號輸入端構造用于接收參考信號(4)；

具有第二信號輸入端(5)，所述第二信號輸入端構造用于接收測量信號(6)，所述測量信號表征所記錄的、所述微機械執行器(2)對控制信號(7)的響應；

具有第一調節器元件(8)，所述第一調節器元件構造用于在所接收的參考信號(4)中濾波和/或衰減預給定的頻率模態和/或預給定的頻率分量并且輸出經濾波的和/或經衰減的參考信號(12)；

具有第二調節器元件(11)，所述第二調節器元件構造用于修改所接收的測量信號(6)以便將閉合調節回路的第一模態的和/或第二或更高的模態的品質最小化，并且構造用于輸出所修改的測量信號(13)；

具有第三調節器元件(10)，所述第三調節器元件構造用于將經濾波的和/或經衰減的參考信號(12)和所接收的測量信號(6)之間的調節偏差最小化并且輸出經最小化的參考信號(14)；

具有第四調節器元件(9)，所述第四調節器元件構造用于匹配所接收的測量信號(6)，以便匹配閉合調節回路的帶寬并且將經匹配的測量信號加到由經最小化的參考信號和所修改的測量信號組成的和上，所述和構成所述控制信號(7)。

2.根據權利要求1所述的調節器，其特征在于，

所述第四調節器元件(9)構造用于匹配所接收的測量信號(6)中的瞬變時間和/或所述調節器(1)的和所述微機械執行器(2)的返回時間。

3.根據權利要求1和2中任一項所述的調節器，其特征在于，

所述第二調節器元件(11)構造用于在修改時使所述微機械執行器的第一模態的復極點朝所述閉合調節回路的極點-零點圖中的實軸方向移動。

4.根據權利要求1到3中任一項所述的調節器，其特征在于，

所述第二調節器元件(11)構造用于在所述修改時完全消除所述閉合調節回路中的微機械執行器(2)的第一模態并且此外在所述閉合調節回路中的微機械執行器(2)的極點-零點圖中設置具有預給定的衰減系數的附加極點。

5.根據權利要求1到4中任一項所述的調節器，其特征在于，

所述第三調節器元件(10)構造為PID調節器元件(10)。

6.根據權利要求1到5中任一項所述的調節器，其特征在于，

所述第一調節器元件(8)構造為數字濾波器元件(8)。

7.根據權利要求1到5中任一項所述的調節器，其特征在于，

所述第一調節器元件(8)構造為IIR濾波器元件或陷波濾波器元件或FIR濾波器元件。

8.一種用于控制閉合調節回路中的微機械執行器(2)的控制系統(20)，其

具有信號發生器(21)，所述信號發生器構造用于輸出參考信號(4)；

具有根據權利要求1到6中任一項所述的調節器(1)，所述調節器構造用于接收所述參考信號(4)和輸出用于所述微機械執行器(2)的控制信號(7)；

具有第一信號預處理單元(22)，所述第一信號預處理單元構造用于預處理并且向所述微機械執行器(2)傳輸所述控制信號(7)；

具有第二信號預處理單元(23)，所述第二信號預處理單元構造用于記錄所述微機械執行器(2)對所述控制信號(7)的響應并且向所述調節器傳輸表征所記錄的響應的測量信號(6)。

9.一種微鏡系統(24)，其

具有至少一個微鏡(25)；和

具有至少一個根據權利要求7所述的控制系統(20)，所述控制系統構造用于控制閉合調節回路中的微鏡(25)。