[发明专利]具有附加转矩补偿功能的双边驱动系统及方法

权利要求书

1.一种具有附加转矩补偿功能的双边驱动系统，包括：底座、第一载台、设置于底座和第一载台之间并用于双边驱动第一载台的两个第一方向的行程电机、分别用于测量对应的第一方向的行程电机位移的两个第一方向的行程测量单元和第一行程测量变换单元，其特征在于，所述双边驱动系统还包括：用于控制所述两个第一方向的行程电机的第一载台位移闭环控制单元、用于补偿第一载台转矩的第二方向的行程补偿电机和用于控制所述第二方向的行程补偿电机的第一载台转矩补偿闭环控制单元，其中，第二方向的行程补偿电机设置于底座和第一载台之间，第二方向与第一方向相互垂直设置；所述两个第一方向的行程测量单元将测得的所述两个第一方向的行程电机的位移测量值输出到所述第一行程测量变换单元，所述第一行程测量变换单元将接收到的数据处理得到第一载台位移测量值和第一载台转矩测量值后，将所述第一载台位移测量值反馈到第一载台位移闭环控制单元并产生对两个第一方向的行程电机的控制力信号，从而形成对第一载台的位移的闭环控制，另将所述第一载台转矩测量值反馈到第一载台转矩补偿闭环控制单元并产生对第二方向的行程补偿电机的控制力信号，从而形成对第一载台所受的转矩补偿的闭环控制。

2.如权利要求1所述的具有附加转矩补偿功能的双边驱动系统，其特征在于，所述第二方向的行程补偿电机包括第二方向的行程补偿电机的定子和第二方向的行程补偿电机的动子，所述第二方向的行程补偿电机的定子与所述底座刚性联接，所述第二方向的行程补偿电机的动子与所述第一载台刚性联接。

3.如权利要求2所述的具有附加转矩补偿功能的双边驱动系统，其特征在于，

所述第二方向的行程补偿电机的动子与对应的定子通过第二气浮结构联接。

4.如权利要求1所述的具有附加转矩补偿功能的双边驱动系统，其特征在于，所述第二方向的行程补偿电机相对第一方向的行程电机更靠近第一载台或与第一载台相互联接的负载。

5.如权利要求1所述的具有附加转矩补偿功能的双边驱动系统，其特征在于，所述第二方向的行程补偿电机相对第一方向的行程电机更远离第一载台或与第一载台相互联接的负载。

6.如权利要求1所述的具有附加转矩补偿功能的双边驱动系统，其特征在于，所述第一载台位移闭环控制单元包括：第一载台位移初始设定端、作为所述第一载台位移闭环控制单元的输入端的第一载台位移比较器、第一载台位移控制器和第一行程增益平衡矩阵，第一载台位移比较器接收并比较来自第一载台位移初始设定端的第一载台位移设定值和第一载台位移测量值后获得第一载台位移偏差信号，所述第一载台位移控制器将接收的所述第一载台位移偏差信号转换成所述两个第一方向的行程电机的控制力信号后输出到所述第一行程增益平衡矩阵，所述第一行程增益平衡矩阵将接收的控制力信号放大后分别传输到对应的第一方向的行程电机。

7.如权利要求1所述的具有附加转矩补偿功能的双边驱动系统，其特征在于，所述第一载台转矩补偿闭环控制单元包括：第一载台转矩初始设定端、作为所述第一载台转矩补偿闭环控制单元的输入端的第一载台转矩比较器、第一行程补偿控制器和第二方向的行程补偿电机驱动器，所述第一载台转矩比较器接收并比较来自第一载台转矩初始设定端的第一载台转矩设定值和第一载台转矩测量值后获得第一载台转矩偏差信号，第一行程补偿控制器将接收的所述第一载台转矩偏差信号转换成第二方向的行程补偿电机的控制力信号，所述第二方向的行程补偿电机驱动器将接收到的所述第二方向的行程补偿电机的控制力信号放大后输出到第二方向的行程补偿电机。

8.如权利要求1所述的具有附加转矩补偿功能的双边驱动系统，其特征在于，所述双边驱动系统还包括：第二载台、设置于第一载台和第二载台之间并用于双边驱动所述第二载台的两个第二方向的行程电机、两个第二方向的行程测量单元、第二行程测量变换单元、用于控制两个第二方向的行程电机的第二载台位移闭环控制单元；所述两个第二行程测量单元将测得的所述两个第二方向的行程电机的位移测量值输出到所述第二行程测量变换单元，所述第二行程测量变换单元将接收到的数据处理得到第二载台位移测量值后，将所述第二载台位移测量值反馈到第二载台位移闭环控制单元并产生对两个第二方向的行程电机的控制力信号，从而形成对第二载台的位移的闭环控制。