一种有限转角电机直驱的高精度光栅定位装置及方法

摘要

本发明提出了一种有限转角电机直驱的高精度光栅定位装置，包括：电机驱动电路、有限转角电机、全息衍射光栅、光电编码器、插值电路及反馈控制电路；有限转角电机一端转子直接穿过衍射光栅的底座，并保证光栅的质心位于转轴上，定子固定在外散热框架上，电机与负载刚性耦合连接，直接驱动光栅转动；光电编码器检测衍射光栅的角位置，其输出端连接插值电路，插值电路对光电编码器输出的正余弦信号进行放大、变换后倍频插值计数，经过插值后的输出信号连接反馈控制电路；反馈控制电路实现电流反馈和位置反馈双闭环控制，电机驱动电路产生驱动电压控制电机转动。本发明的高精度光栅定位装置抗干扰性强，分辨精度高，具有很强的实用性和通用性。

主权项

一种有限转角电机直驱的高精度光栅定位装置，其特征在于，包括：电机驱动电路、有限转角电机、全息衍射光栅、光电编码器、插值电路及反馈控制电路；有限转角电机一端转子直接穿过衍射光栅的底座，并保证光栅的质心位于转轴上，定子固定在外散热框架上，电机与负载刚性耦合连接，直接驱动光栅转动；光电编码器检测衍射光栅的角位置，其输出端连接插值电路，插值电路对光电编码器输出的正余弦信号进行放大、变换后倍频插值计数，经过插值后的输出信号连接反馈控制电路；反馈控制电路实现电流反馈和位置反馈双闭环PID控制，电流环控制电磁力矩，进一步控制电机转速，位置环控制定位精度，最终产生PWM调制信号输入到电机驱动电路，电机驱动电路以此为依据产生驱动电压控制电机转动。