[发明专利]利用误差修正闭环回路消除齿隙误差的精密定位装置

权利要求书

1.一种利用误差修正闭环回路消除齿隙误差的精密定位装置，包括速率回路、线性位置回路组件和非线性位置回路组件；其中，速率回路采集电机的转速，与接收到的速率指令信号作差，然后对速率误差信号进行速度校正、数模转换和放大后发给电机；线性位置回路组件与速率回路组成线性位置回路，线性位置回路组件采集电机转子的角位置，与接收到的角位置指令信号作差，然后对角位置误差信号进行位置校正，得到速率指令信号供速率回路使用；非线性位置回路组件与线性位置回路连接，组成非线性位置回路，非线性位置回路组件将接收光栅尺的线性位移信号与角度编码器角度信号进行合成，得到实际线位置信号，与接收到的线位置指令信号作差，然后进行指令合成，得到角位置指令信号，供线性位置回路使用。

2.根据权利要求1所述的一种利用误差修正闭环回路消除齿隙误差的精密定位装置，其特征在于：所述的速率回路包括数字测速机、速率校正器、数字模拟转换器、功率放大器和第一加法器；数字测速机与电机的转子连接，采集电机转子的转速，将电机转子的转速发送给第一加法器；第一加法器将接收到的电机转速与接收到的速率指令信号作差，得到速率误差信号，然后将速率误差信号发送给速率校正器。速率校正器还与数字模拟转换器连接，速率校正器对接收到的速率误差信号进行稳速校正，然后将校正后的信号发送给数字模拟转换器；数字模拟转换器还与功率放大器连接，它将接收到的信号进行数模转换，得到模拟信号，然后将其发送给功率放大器；功率放大器还与电机连接，它将接收到的信号进行放大，然后将其发送给电机。

3.根据权利要求1所述的一种利用误差修正闭环回路消除齿隙误差的精密定位装置，其特征在于：所述的线性位置回路组件包括角度编码器、角度细分装置、位置校正器和第二加法器；角度编码器与电机和角度细分装置连接，角度编码器采集电机的角位置信息，并将角位置信息发送给角度细分装置；角度细分装置还与第二加法器连接，角度细分装置将角度编码器发送的角位置信息进行细分，然后将其发送给第二加法器；第二加法器将接收到的角位置信息与接收到的角位置指令信号作差，得到角位置误差信号，然后将角位置误差信号发送给位置校正器；位置校正器还与速率回路的加法器连接，它将接收到的角位置误差信号进行位置校正，得到速率指令信号，并将其发送给第一加法器。

4.根据权利要求1所述的一种利用误差修正闭环回路消除齿隙误差的精密定位装置，其特征在于：所述的非线性位置回路组件包括栅尺、光栅细分装置、开关和第三加法器；光栅尺与滚珠丝杠连接，光栅尺采集的滚珠丝杠的线位置信号，然后将其发送给光栅细分装置；光栅细分装置还通过开关与第三加法器连接，它将接收到的线位置信号进行细分，然后将其发送给第三加法器；第三加法器还与第二加法器连接，第三加法器接收外部的线位置指令，将其与接收到的来自光栅细分装置的线位置信号作差，得到线位置误差信号，然后将其发送给第二加法器。

5.根据权利要求2所述的一种利用误差修正闭环回路消除齿隙误差的精密定位装置，其特征在于：所述的数字模拟转换器采用PCI6208GL、功率放大器和电机采用80CB050交流伺服控制器及电机。

6.根据权利要求3所述的一种利用误差修正闭环回路消除齿隙误差的精密定位装置，其特征在于：所述的角度编码器采用2500线码盘、角度细分装置采用最高100倍的细分电路。

7.根据权利要求4所述的一种利用误差修正闭环回路消除齿隙误差的精密定位装置，其特征在于：所述的光栅尺采用RES40、光栅细分装置采用1024倍细分卡。