[发明专利]干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿方法及装置

权利要求书

1.一种干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿方法，其特征在于，包括：

采集电机在匀速阶段的控制信号以及位移信号；

基于所述控制信号和所述位移信号创建空间域正余弦信号，并将所述正余弦信号转换为对应的时域信号；

根据所述时域信号创建补偿矩阵；

根据所述补偿矩阵确定与所述补偿矩阵对应的补偿信号；

将所述补偿信号叠加至所述控制信号内，以对所述电机进行位移误差补偿。

2.如权利要求1所述的干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿方法，其特征在于，

将所述补偿信号叠加至所述控制信号内后，再次采集所述电机的位移信号，并检测所述电机的运动误差是否在预设范围内；

当所述运动误差在所述预设范围内时，表明所述位移误差补偿完成。

3.如权利要求2所述的干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿方法，其特征在于，

当所述运动误差超出所述预设范围时，增加对所述电机进行位移误差补偿的迭代次数，并重新创建空间域正余弦信号。

4.如权利要求1所述的干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿方法，其特征在于，所述采集电机在匀速阶段的控制信号包括：

所述电机的加速度范围在±10m/s²以内；

所述电机的速度范围在±100mm/s以内。

5.如权利要求1所述的干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿方法，其特征在于，所述空间域正余弦信号包括：

空间域正弦信号：

空间域余弦信号：

其中，p表示磁钢极距，x表示位移信号，k表示迭代次数，k＝1，2，3，...,n。

6.如权利要求5所述的干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿方法，其特征在于，所述时域信号包括：

时域正弦信号：

时域余弦信号：

其中，a_k(t)表示第k次迭代的时域正弦信号，b_k(t)表示第k次迭代的时域余弦信号，p表示磁钢极距，x表示位移信号，t表示时间。

7.如权利要求6所述的干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿方法，其特征在于，所述补偿矩阵的表示公式为：

M＝[a₁,b₁,a₂,b₂,...,a_n,b_n]

其中，a_n表示第n次迭代的时域正弦信号，b_n表示第n次迭代的时域余弦信号。

8.如权利要求7所述的干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿方法，其特征在于，所述补偿信号的获取公式为：

其中，F_COMP表示补偿信号，θ表示补偿系数矩阵，θ＝(M^TM)^-1M^Tf，f表示与所述电机连接的控制信号，M表示补偿矩阵，k表示迭代次数，k＝1，2，3，...,n，p表示磁钢极距，x表示位移信号。

9.如权利要求2所述的干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿方法，其特征在于，

所述预设范围为所述电机的误差峰峰值在±10nm以内。

10.一种干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿装置，其特征在于，包括磁钢阵列、微动台、设置在所述磁钢阵列和所述微动台之间的粗动台，以及设置在所述微动台上的Y向电机、X向电机和Z向电机；其中，

所述微动台包括线圈电机，所述磁钢阵列用于提供驱动所述线圈电机运动的交替磁场，所述粗动台跟随所述微动台在所述磁钢阵列中运动；

所述微动台与所述磁钢阵列相互作用，以控制所述Y向电机、所述X向电机和所述Z向电机的运动；并且，

利用如权利要求1至9任一项所述的干扰磁场下电机正弦误差的出力补偿方法对所述微动台上的Y向电机、X向电机和Z向电机的输出进行自动补偿。