[发明专利]用于操作压电马达的双模式运动控制系统和方法在审

专利信息
申请号: 201980035889.8 申请日: 2019-03-21
公开(公告)号: CN112154599A 公开(公告)日: 2020-12-29
发明(设计)人: W·卡尔皮;J·克内普 申请(专利权)人: 物理仪器(PI)两合有限公司
主分类号: H02N2/02 分类号: H02N2/02;H02N2/06;H02N2/14;H02N2/10
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 杨子硕;陈岚
地址: 德国卡*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 操作 压电 马达 双模 运动 控制系统 方法
【说明书】:

用于控制粘滑压电马达的运动控制系统和方法包括用于移动机械装置的模拟驱动器和电子控制器。当在数字电路模式下操作时,电子控制器控制数模转换器以低速移动粘滑压电马达。当以更快的模拟电路模式操作时,电子控制器经由模拟驱动器进行操作以控制模拟硬件电路以高速移动粘滑压电马达。在压电马达启动时,电子控制器以数字电路模式进行操作。

相关申请的交叉引用

此申请要求于2018年3月29日提交的欧洲专利申请号18164871.8的优先权,所述申请的全部内容通过引用结合于本文中。

背景技术

本发明涉及一种用于粘滑(stick-slip)压电马达的运动控制系统和方法。

粘滑压电马达在现有技术中是已知的。美国专利公开2015/0076965中公开了粘滑压电马达的一个示例。物理结构包括耦合垫和摩擦垫。

于2017年4月24日提交的国际PCT申请号PCT/IB2017/000554中公开了另一种粘滑压电马达。所述压电马达具有压电堆叠和条带,其用于在缩回位置和伸出位置之间的移动。垫与致动表面接合,并且弹簧头与垫中的每个是可接合的。

发明内容

在一个实施例中,用于操作粘滑压电马达的运动控制系统包括用于以高操作速率提供高速波形的模拟硬件电路、用于驱动所述模拟硬件电路的模拟驱动器、以及用于将数字信号转换成模拟信号以供以低操作速率提供低速波形的数模转换器。运动控制系统还包括用于选择来自模拟硬件电路的输出和来自数模转换器的输出中的一个的模式开关,以及与模拟驱动器、模拟硬件电路、数模转换器和模式开关进行通信的电子控制器。电子控制器被配置为:控制数模转换器以输出低速波形,控制模拟驱动器以驱动模拟硬件电路以输出高速波形,以及控制模式开关以从模拟硬件电路向压电马达提供高速波形或者从数模转换器向压电马达提供低速波形。

在另一个实施例中,提供了一种用于控制粘滑压电马达的方法,所述马达具有电子控制器和模拟驱动器,其用于在选择移动时移动机械装置。所述方法包括利用电子控制器以数字电路模式进行操作以按低速移动粘滑压电马达,并且利用电子控制器和模拟驱动器以模拟电路模式选择性地进行操作以按高速移动粘滑压电马达。在压电马达的启动时,电子控制器以数字电路模式进行操作。

通过考虑详细描述和附图,本发明的其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1是运动控制系统的实施例的框图。

图2是用于在数字电路模式和模拟电路模式之间的双模式运动控制中进行操作的实施例的流程图。

图3是示出针对一个实施例的速度剖面(profile)。

图4示出了在一个实施例中当运动控制系统以数字电路模式进行操作时的低斜率波形。

图5示出了在一个实施例中运动控制系统的操作模式的低斜率波形和高速波形。

图6示出了以模拟电路模式进行操作以提供高速波形的实施例的流程图。

图7示出了针对其中对电容器的放电是由来自控制放电开关的模拟驱动器的脉冲提供的实施例的波形。

具体实施方式

在详细解释任何实施例之前,应理解的是,实施例在应用上不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的组件的布置和构造的细节。其他实施例能够以各种方式实行或执行。此外,应理解,本文使用的措辞和术语是为了描述的目的,而不应被视为限制。本文使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变化意味着涵盖随后列出的项及其等同物以及附加项。除非另有说明或限制,术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变体被广泛使用,并且涵盖直接和间接安装两者、连接、支撑和耦合。此外,“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。

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