[发明专利]一种音圈电机位置运动控制方法

说明书

本发明公开了一种音圈电机位置运动控制方法。通过检测音圈电机的位置获得电机位置信息、电机速度信息和电机电流信息；然后根据目标位置和电机位置信息计算位置误差；如果位置误差的绝对值大于位置调整阀值，则执行电机校正步骤；所述电机校正步骤包括：根据位置信息计算电机电流方向D_r和电机速度给定值V_n；根据电机速度给定值V_n计算电机电流给定值I_pn；根据电机电流给定值I_pn计算输出电流I_n；根据电机电流方向D_r和输出电流I_n驱动音圈电机，从而实现了音圈电机的高速高精度控制。

技术领域

本发明涉及音圈电机领域，尤其涉及音圈电机控制方法。

背景技术

目前，随着工业控制发展，对高速、高精度定位系统要求越来越高，从而音圈电机的运用也越来越多。如光学系统中透镜的定位；机械工具的多坐标定位平台；医学装置中精密电子管、真空管控制；在柔性机器人中，为使末端执行器快速、精确定位，还可以用音圈电机来有效的抑制振动。总之，音圈电机在许多不同形式的高速度、高精度位置、高频激励上得到了广泛的应用。

目前音圈电机的控制装置，主要通过MOSFET组成的桥式电路，通过改变脉冲的占空比来改变驱动电流，这种方式比较适合电压高、电流大、对位置要求不是很高的场合，以及电机做简单的往返动作。在一些音圈电机的控制策略中，在一些改进策略中利用位置环和速度环并联对电流环进行控制，能达到对位置的快速响应，但是对于位置精度，运行距离短，运行速度快的场合中，位置精度就会降低，往往出现过调的现象，因此这种方案适合于一些对位置精度要求不高、音圈电机快速往返的环境中。

发明内容

本发明为解决现有对音圈电机要求位置精度高、运行距离短，运行速度快等环境，特别适合激光动态聚焦场合，提出了一种音圈电机位置运动控制方法，其包括如下步骤：

检测音圈电机的位置获得初始时刻到当前时刻的电机位置信息E₀₀～E_n0，其中E_n0为当前电机位置；

检测音圈电机的速度获得初始时刻到当前时刻的电机速度信息V₀₀～V_n0，其中V_n0为当前电机速度；

检测音圈电机的电流获取初始时刻到当前时刻的电机电流信息I₀₀～I_n0，其中I_n0为当前电机电流；

根据目标位置和电机位置信息计算位置误差；

如果位置误差的绝对值大于位置调整阀值，则执行电机校正步骤；

所述电机校正步骤包括：

根据位置信息计算电机电流方向D_r和电机速度给定值V_n；

根据电机速度给定值V_n计算电机电流给定值I_pn；

根据电机电流给定值I_pn计算输出电流I_n；

根据电机电流方向D_r和输出电流I_n驱动音圈电机。

进一步地，根据位置信息计算电机速度给定值V_n和电机电流方向D_r的公式为：

V_n＝K_p1*ΔE_n+K_i1*∑E；