[发明专利]粘滑式惯性压电驱动器的运动控制方法及装置

权利要求书

1.一种粘滑式惯性压电驱动器的运动控制方法，其特征在于，所述粘滑式惯性压电驱动器与信号生成装置相连，所述信号生成装置用于向所述粘滑式惯性压电驱动器发送驱动信号；所述粘滑式惯性压电驱动器用于根据所述驱动信号驱动运动块运动；所述方法包括：

获取所述运动块的目标位置和目标速度；

获取所述运动块的当前位移和当前速度；

确定所述当前速度与所述目标速度是否相同；

在所述当前速度与所述目标速度不同时，基于PID控制算法调节所述驱动信号的信号频率以调节所述运动块的当前速度；

根据所述当前位移确定所述运动块与所述目标位置之间的距离；

在所述距离小于扫描模式距离时，基于PID控制算法使用所述粘滑式惯性压电驱动器驱动所述运动块向所述目标位置进行纳米级运动；

在所述距离大于或等于所述扫描模式距离时，使用所述当前位移和上次位移计算所述运动块当前步距；

确定所述运动块当前步距是否小于步进式工作模式的单步步距；

在所述运动块当前步距小于所述步进式工作模式的单步步距时，调节所述驱动信号的幅值；使用单个周期的驱动信号驱动所述运动块运动；

在所述运动块当前步距大于或等于所述步进式工作模式的单步步距时，计算驱动所述运动块所需的驱动信号的周期数量；使用具有所有周期数量的驱动信号驱动所述运动块运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节后的信号频率与调节前的信号频率具有相同的升压时长，和/或，调节后的信号频率与调节前的信号频率具有相同的降压时长。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述驱动信号的升压阶段为二阶驱动信号；或者，所述驱动信号的降压阶段为二阶驱动信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前位移的采样时间大于所述当前速度的采样时间。

5.一种粘滑式惯性压电驱动器的运动控制装置，其特征在于，所述粘滑式惯性压电驱动器与信号生成装置相连，所述信号生成装置用于向所述粘滑式惯性压电驱动器发送驱动信号；所述粘滑式惯性压电驱动器用于根据所述驱动信号驱动运动块运动；所述粘滑式惯性压电驱动器的运动控制装置包括：

目标获取模块，用于获取所述运动块的目标位置和目标速度；

数据获取模块，用于获取所述运动块的当前位移和当前速度；

速度确定模块，用于确定所述当前速度与所述目标速度是否相同；

频率调节模块，用于在所述当前速度与所述目标速度不同时，基于PID控制算法调节所述驱动信号的信号频率以调节所述运动块的当前速度；

位置确定模块，用于根据所述当前位移确定所述运动块与所述目标位置之间的距离；

位置调节模块，用于在所述距离小于扫描模式距离时，基于PID控制算法使用所述粘滑式惯性压电驱动器驱动所述运动块向所述目标位置进行纳米级运动；

步距计算模块，用于在所述距离大于或等于所述扫描模式距离时，使用所述当前位移和上次位移计算所述运动块当前步距；

步距确定模块，用于确定所述运动块当前步距是否小于步进式工作模式的单步步距；

第一驱动模块，用于在所述运动块当前步距小于所述步进式工作模式的单步步距时，调节所述驱动信号的幅值；使用单个周期的驱动信号驱动所述运动块运动；

第二驱动模块，用于在所述运动块当前步距大于或等于所述步进式工作模式的单步步距时，计算驱动所述运动块所需的驱动信号的周期数量；使用具有所有周期数量的驱动信号驱动所述运动块运动。

6.根据权利要求5所述的粘滑式惯性压电驱动器的运动控制装置，其特征在于，调节后的信号频率与调节前的信号频率具有相同的升压时长，和/或，调节后的信号频率与调节前的信号频率具有相同的降压时长。

7.根据权利要求5所述的粘滑式惯性压电驱动器的运动控制装置，其特征在于，所述驱动信号的升压阶段为二阶驱动信号；或者，所述驱动信号的降压阶段为二阶驱动信号。

8.根据权利要求5所述的粘滑式惯性压电驱动器的运动控制装置，其特征在于，所述当前位移的采样时间大于所述当前速度的采样时间。