[发明专利]重心驱动并联XY运动平台及其控制系统

权利要求书

1.一种重心驱动并联XY运动平台的控制系统，其特征在于，所述重心驱动并联XY运动平台包括XY运动平台，所述控制系统包括：Y轴第一电机控制器、Y轴第二电机控制器、X轴电机控制器、同步控制器和力学控制器，其中，

所述Y轴第一电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第一电机；

所述Y轴第二电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第二电机；

所述X轴电机控制器用于控制所述XY运动平台的X轴电机；

所述同步控制器用于向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步；

所述力学控制器用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置、X轴实际位置和所述XY运动平台所受的扭矩，计算所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的目标输出力，使得所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的输出力的合力通过所述XY运动平台的重心并且指向所述XY运动平台的目标位置。

2.根据权利要求1所述的重心驱动并联XY运动平台的控制系统，其特征在于，所述同步控制器包括耦合同步控制模块和姿态解耦模块，其中，

所述姿态解耦模块用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置和X轴实际位置计算所述XY运动平台的偏转误差；

所述耦合同步控制模块用于根据所述偏转误差和所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步。

3.根据权利要求2所述的重心驱动并联XY运动平台的控制系统，其特征在于，所述同步控制器还包括偏转增益模块，所述偏转增益模块用于对所述姿态解耦模块输出的偏转误差施加偏转增益，并将施加偏转增益后的偏转误差输送至所述耦合同步控制模块。

4.根据权利要求2所述的重心驱动并联XY运动平台的控制系统，其特征在于，所述偏转误差包括所述XY运动平台的重心偏移量和重心扭转角度。

5.一种重心驱动并联XY运动平台，其特征在于，所述重心驱动并联XY运动平台包括XY运动平台、驱动系统、检测系统和控制系统，

所述驱动系统包括Y轴第一电机、Y轴第二电机和X轴电机，用于驱动所述XY运动平台沿Y轴和X轴移动；

所述检测系统用于检测所述XY运动平台的Y轴实际位置、X轴实际位置、Y轴第一电机实际输出力、Y轴第二电机实际输出力、X轴电机实际输出力和所述XY运动平台所受的扭矩；

所述控制系统包括Y轴第一电机控制器、Y轴第二电机控制器、X轴电机控制器、同步控制器和力学控制器，其中，

所述Y轴第一电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第一电机；

所述Y轴第二电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第二电机；

所述X轴电机控制器用于控制所述XY运动平台的X轴电机；

所述同步控制器用于向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步；

所述力学控制器用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置、X轴实际位置和所述XY运动平台所受的扭矩，计算所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的目标输出力，使得所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的输出力的合力通过所述XY运动平台的重心并且指向所述XY运动平台的目标位置。

6.根据权利要求5所述的重心驱动并联XY运动平台，其特征在于，所述同步控制器包括耦合同步控制模块和姿态解耦模块，其中，

所述姿态解耦模块用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置和X轴实际位置计算所述XY运动平台的偏转误差；

所述耦合同步控制模块用于根据所述偏转误差和所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步。