[发明专利]宏微双机构伺服控制系统及其控制方法

摘要

宏微双机构伺服控制系统及其控制方法，属于精密伺服运动平台建模与控制技术领域。它解决了在双机构伺服系统的控制中，要求微动台的机械谐振高，加工难度大并且不易控制的问题。它包括微动台子控制系统和宏动台子控制系统，通过将宏动台和微动台的相对速度vr作为微动电机M1反电动势的来源，将宏动台和微动的相对位移yr作为反馈施加到宏动台部分，将参考指令R施加给微动台子系统，并将零输入参考指令作为宏动台的输入，将微动台的惯性力F直接施加到宏动台上，建立具有明确物理意义的宏微双机构伺服系统的控制模型。本发明适用于宏微双机构的伺服控制。

主权项

1.一种宏微双机构伺服控制系统，其特征在于：它包括微动台子控制系统和宏动台子控制系统：微动台子控制系统为：将要跟踪的轨迹R作为参考指令与微动台的绝对位移y_w作差后输入给第一存储器Mem1，第一存储器Mem1的输出信号给学习算法器L，学习算法器L的输出信号与第二存储器Mem2的输出信号相加后输入给低通滤波器Q，低通滤波器Q的输出信号给第二存储器Mem2，低通滤波器Q的输出信号还与参考指令相加后再与微动台的绝对位移y_w作差后输入给微动台位置控制器C₁，微动台位置控制器C₁输出的电流信号与微动电机M₁的工作电流信号作差后输入给微动台电流控制器C₂，微动台电流控制器C₂输出的电压信号与微动台电机反电动势系数E₁单元输出的电压信号作差后输入给微动电机M₁，微动电机M₁输出驱动力给微动台P_w，微动台P_w在所述驱动力的作用下运动，采集微动台P_w的速度信号给微动台积分环节微动台积分环节输出微动台的绝对位移y_w；宏动台子控制系统为：将零输入指令作为宏动台子控制系统的输入，将零输入指令与宏动台和微动台的相对位移y_r作差后，输入给宏动台位置控制器C₅，宏动台位置控制器C₅输出的速度信号加上前馈控制器C_FF输出的速度信号后，再与采集获得的宏动台P_h的速度信号相减后输入给宏动台速度控制器C₃，宏动台速度控制器C₃输出的电流信号与宏动电机M₂的工作电流信号相减后，输入给宏动台电流控制器C₄，宏动台电流控制器C₄输出的电压信号与宏动台电机反电动势系数E₂单元输出的电压信号作差后输入给宏动电机M₂，宏动电机M₂输出驱动力给宏动台P_h，该宏动台P_h所述驱动力与微动电机M₁输出的驱动力的共同作用下产生运动，采集宏动台P_h的速度信号给宏动台积分环节宏动台积分环节输出宏动台的绝对位移y_h；宏动台和微动台的相对位移y_r由宏动台的绝对位移y_h与微动台的绝对位移y_w相减获得；前馈控制器C_FF的输入端连接微动台积分环节的输出端；微动台电机反电动势系数E₁单元输出的电压信号由采集获得的微动台P_w速度信号与宏动台P_h速度信号相减后与微动台电机反电动势系数E₁单元的微动台电机反电动势系数E₁相乘获得；宏动台电机反电动势系数E₂单元输出的电压信号由采集获得的宏动台P_h速度信号与宏动台电机反电动势系数E₂单元的宏动台电机反电动势系数E₂相乘获得。