一种超精密双层宏微运动平台的同步控制系统

摘要

本发明公开了一种超精密双层宏微运动平台的同步控制系统，该系统包括设置在计算机内的主控制模块、两个宏微运动平台控制模块和同步控制模块；两个宏微运动平台控制模块均包括微动平台控制模块，跟随控制模块，宏动平台控制模块，激光测量模块，以及光栅测量模块。本发明引入了微动平台位置转换器，简化了微动平台的控制；提出了力作用转换器，提高了宏动平台的跟踪精度；采用宏动平台跟踪微动平台的控制方式，防止了微动平台运动饱和的发生，提高了宏微运动平台的定位精度；采用了双层宏微运动平台同步控制器，减小了同步误差，并改善了双层宏微运动平台的同步精度。本发明可应用于数控机床的运动系统，也可应用于MEMS等其他超精密定位系统。

主权项

1、一种超精密双层宏微运动平台的同步控制系统，其特征在于：该系统包括设置在计算机内的主控制模块(100)、第一、第二宏微运动平台控制模块(200、400)和同步控制模块(300)；第一、第二宏微运动平台控制模块(200、400)的结构相同，分别负责第一、第二宏微运动平台的控制；第一、第二宏微运动平台控制模块(200、400)分别根据主控制模块(100)提供的控制参数，计算出驱动微动平台执行器的驱动力，并将表示驱动力的数字信号转换成模拟信号，提供给微动平台执行器；然后根据微动平台与宏动平台的相对位置差信息，判断宏动平台是否需要跟随微动平台进行运动；若宏动平台需要跟随微动平台运动，则计算出驱动宏动平台执行器的驱动力，并将数字信号转换成模拟信号，提供给宏动平台执行器；主控制模块(100)负责总体控制，计算两个宏微运动平台的目标参数，并将目标参数分别传送到第一、第二宏微运动平台控制模块(200、400)和同步控制模块(300)；同步控制模块(300)负责根据第一、第二宏微运动平台控制模块(200、400)传递的两个微动平台的位置信息，计算两个宏微运动平台的同步误差，并将同步误差与误差允许值进行比较，根据结果决定其中一个宏微运动平台的运动补偿量，再将补偿量传递给该宏微运动平台控制模块。