基于音圈電機(jī)的宏-微平臺控制系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在超精密加工、生物工程、微電子工程、納米科學(xué)與技術(shù)等各個領(lǐng)域，對驅(qū)動進(jìn)給技術(shù)提出越來越高的要求:實(shí)現(xiàn)在大行程范圍內(nèi)的精確定位。宏/微結(jié)合雙驅(qū)動技術(shù)是目前實(shí)現(xiàn)大行程、高精度運(yùn)動控制的一種有效策略。
　　音圈電機(jī)是基于安培力原理的一種新型直接驅(qū)動電機(jī)。它可避免傳動環(huán)節(jié)存在的間隙等不足，而且在理論上具有高加速度、高速度、高響應(yīng)、體積小、力特性好等優(yōu)點(diǎn)，所以適用于要求高加速度、高速、高頻和高精度定位的運(yùn)動系統(tǒng)。

2、r>　　本文將宏/微雙驅(qū)動技術(shù)與音圈電機(jī)相結(jié)合，圍繞著宏/微平臺作了一些應(yīng)用研究。在本文中，通過Delta Tau公司設(shè)計(jì)制造的多軸運(yùn)動控制器Clipper對宏動平臺進(jìn)行控制。Clipper在保持低價、整合的同時，提供了強(qiáng)大的控制性能。Clipper能采用模擬量或者脈沖量對電機(jī)進(jìn)行控制。為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)的控制，首先連接好硬件電路，然后進(jìn)行相關(guān)變量的設(shè)置以及編寫運(yùn)動程序，如有必要，還需編寫PLC程序。另外，為了方便地控制宏動平臺，運(yùn)用VC++

3、開發(fā)了上位機(jī)軟件來調(diào)用Delta Tau公司提供的C++函數(shù)。
　　宏動平臺作為一個高速高精的運(yùn)動系統(tǒng)，光柵位移傳感器被用來進(jìn)行位置檢測，但是，高精度與高速度都使得光柵位移傳感器的脈沖頻率提高。為了在宏動平臺目標(biāo)位置點(diǎn)附近進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，本文采用了TMS320F2812完成了這個任務(wù)。TMS320F2812采集到的數(shù)據(jù)為脈沖上下沿的數(shù)目，需要轉(zhuǎn)化成實(shí)際的位移。因此，本文繼續(xù)采用VC++編寫了數(shù)據(jù)采集程序，在這個程序中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換

4、、數(shù)據(jù)的圖形顯示以及數(shù)據(jù)的文本導(dǎo)出等基本功能。
　　ADAMS具有強(qiáng)大的仿真優(yōu)化功能，本文在ADAMS中建立起微動平臺的等效模型，并聯(lián)合控制系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)對微動平臺的PID參數(shù)進(jìn)行仿真優(yōu)化，從而使微動平臺在滿足精度條件下實(shí)現(xiàn)快速啟停。在本文中，微動平臺由音圈電機(jī)驅(qū)動，而TMS320F2812的事件管理器為電機(jī)的控制帶來了很大的方便。另外，當(dāng)微動平臺隨著宏動平臺高速運(yùn)動時，編碼器反饋信號經(jīng)過端子板后就會丟步。所以，本文采用TMS32