[發明專利]一種基于微驅動單元的電機跟蹤誤差減小方法及實現裝置在審
| 申請號： | 202010856121.1 | 申請日： | 2020-08-24 |
| 公開（公告）號： | CN111865140A | 公開（公告）日： | 2020-10-30 |
| 發明（設計）人： | 高健;張金迪;羅于恒;譚令威;張攬宇 | 申請（專利權）人： | 廣東工業大學 |
| 主分類號： | H02N2/06 | 分類號： | H02N2/06;H02P23/14 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產權代理有限公司 11227 | 代理人： | 張子寬 |
| 地址： | 510060 廣東省*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 驅動 單元 電機 跟蹤 誤差 減小 方法 實現 裝置 | ||
本發明涉及機械精密制造技術領域，具體涉及一種基于微驅動單元的電機跟蹤誤差減小方法及實現裝置。一種基于微驅動單元的電機跟蹤誤差減小方法具體為電機動子為工作輸出端，傳感器將所述電機動子的位置信息實時反饋給微驅動控制器；所述微驅動控制器控制微驅動單元對所述電機動子進行位移補償；對電機動子在位移補償后的跟蹤誤差進行修正，并將修正后的跟蹤誤差信息反饋給電機控制器。本發明中的誤差減小方法及實現裝置減小了電機跟蹤誤差以及解決耦合干擾的問題，此外，采用的單個位置反饋減少了生產成本。
技術領域
本發明涉及機械精密制造技術領域，具體涉及一種基于微驅動單元的電機跟蹤誤差減小方法及實現裝置。
背景技術
隨著科技的進步產品的性能在提升，隨之對應的產品的加工精度要求也越來越高。其中，電機廣泛應用于各種制造加工設備中，如激光切割機、機床、半導體制造設備等。
當前由于電機系統具有機械/電氣參數不確定性、推力波動、非線性摩擦等問題，造成電機動子運動過程位置跟蹤誤差較大。現有設備中高精度進給運動平臺的行程普遍較短，而大行程的普通宏運動設備的精度又無法滿足實際需求，如果采用專用的大行程高精度運動設備，產品的制造成本將大幅增加，因此當前主要通過利用一般精度的宏運動和高精度小行程的微運動相結合的方法來實現大行程高精度進給以減小跟蹤誤差。
但是，現有技術中以微運動作為輸出工作端實現較高的跟蹤精度，工件放置在微運動部分上，微運動部分到達預期位置后，控制器驅動微運動部分補償宏運動部分位移移動，但該種補償方式電機動子的跟蹤誤差并未減小。同時，宏微運動系統需要雙位置反饋，也會增加絕對傳感器的檢測成本。此外，而實際應用中對于大型工件的進給，工件放置在微運動的平臺上，微運動部分的質量不可忽略，微運動在進行位移補償時會對宏運動產生難以消除的耦合干擾，增加宏運動控制器的復雜性并惡化軌跡精度。
發明內容
針對現有技術中電機跟蹤誤差較大及耦合干擾的問題，本發明提供一種基于微驅動單元的電機跟蹤誤差減小方法及實現裝置。
一種基于微驅動單元的電機跟蹤誤差減小方法，電機動子為工作輸出端，傳感器將所述電機動子的位置信息實時反饋給微驅動控制器；
所述微驅動控制器控制微驅動單元對所述電機動子進行位移補償；
對電機動子在位移補償后的跟蹤誤差進行修正，并將修正后的跟蹤誤差信息反饋給電機控制器。
可選的，所述微驅動控制器控制微驅動單元對所述電機動子進行位移補償，具體包括：確定所述微驅動單元的驅動方向和驅動量，所述微驅動單元包括壓電促動器，根據已確定的驅動方向和驅動量將所述壓電促動器的長度延長或縮短對所述電機動子進行位移補償。
可選的，所述驅動量采用如下表達式計算獲得：
其中，Di為微驅動單元對電機動子的第i次驅動，ei為第i個傳輸周期的采樣誤差，Dmax為微驅動單元對電機動子的最大驅動量，Dmin為微驅動單元對電機動子的最小驅動量。
可選的，所述對電機動子在位移補償后的跟蹤誤差進行修正具體為：
其中，Ei(ei)為第i次傳輸周期中電機控制器的修正反饋誤差。
一種基于微驅動單元的電機跟蹤誤差減小方法的實現裝置，包括基座、微驅動單元、電機組件、與所述微驅動單元連接的微驅動控制器、與所述電機組件連接的電機控制器及安裝在所述基座上的傳感器，所述微驅動單元和所述電機組件均設置在基座上；
所述電機組件包括電機動子，所述電機動子上用于放置工件，所述傳感器用于向所述微驅動控制器反饋所述電機動子的位置信息；
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