[发明专利]音圈电机微定位平台、运动控制方法、装置和系统

说明书

本申请公开了一种音圈电机微定位平台、运动控制方法、装置和系统，其平台包括：导轨、滑轨、驱动器、控制器、位置检测装置、电机安装装置、CCD对焦装置和镜头；其中，控制器分别与驱动器和位置检测装置电连接；滑轨的下端设有导轨且与导轨滑动连接，上端设有电机安装装置；电机安装装置用于安装音圈电机的动子，驱动器驱动音圈电机运动；在音圈电机运动时，控制器控制位置检测装置检测音圈电机的运动距离，CCD对焦装置对镜头进行对焦，镜头拍摄音圈电机的运动过程。该平台是根据音圈电机控制原理进行设置，能实现自动对焦，可扩展性强且精度高，从而能实现对音圈电机进行精准控制。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种音圈电机微定位平台、运动控制方法、装置和系统。

背景技术

音圈电机是应用安培力原理设计而成的一种直线运动的电机，即通电导线在磁场中受到力的作用来驱动音圈电机运动。音圈电机作为一种永磁直流直线电机，在国内外研究起步都很早，其应用场景非常之广，目前主要应用在电子医疗设备，雷达等武器设备，无人机航拍，水下机器人探测等应用领域。

近年来随着电力电子技术，自动控制技术以及智能控制技术的进步，各种具有高性能的驱动控制系统不断涌现，音圈电机的发展进入了一个全新的阶段。针对音圈电机的控制系统研究，对控制对象的特性和数学模型、控制系统实现的常用方法、驱动器相关的技术指标和性能都有着很高的要求。

目前，该系统主要是采用DRV201A驱动器、PWM驱动控制，并且应用位置和电流的双闭环控制系统来实现精密定位，保证系统电流的快速跟随特性；位置环由DSP2808进行控制来实现，位置反馈则是由光栅尺测量来实现，位置环采用PID控制，主要目的是已补偿系统的动态滞后，提高系统的响应速度。其中对音圈电机位置控制策略算法，具体包括常规PID控制，模糊PID控制等。

然而，在对音圈电机的控制过程中可能会出现高频振动等现象，从而导致发生一些不确定的因素或参数，进而会使得目前的音圈电机位置控制策略算法无法准确地来控制音圈电机。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种音圈电机微定位平台、控制系统和控制方法，以克服现有技术在对音圈电机的控制过程中可能会出现高频振动等现象，从而导致发生一些不确定的因素或参数，进而会使得目前的音圈电机位置控制策略算法无法准确地来控制音圈电机的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种音圈电机微定位平台，包括导轨、滑轨、驱动器、控制器、位置检测装置、电机安装装置、CCD对焦装置和镜头；其中，所述控制器分别与所述驱动器和所述位置检测装置电连接；

所述滑轨的下端设有所述导轨且与所述导轨滑动连接，上端设有所述电机安装装置；所述电机安装装置用于安装音圈电机的动子，所述驱动器驱动所述音圈电机运动；

在所述音圈电机运动时，所述控制器控制所述位置检测装置检测所述音圈电机的运动距离，所述CCD对焦装置对所述镜头进行对焦，所述镜头拍摄所述音圈电机的运动过程。

本发明实施例中的音圈电机微定位平台，包括导轨、滑轨、驱动器、控制器、位置检测装置、电机安装装置、CCD对焦装置和镜头；其中滑轨设置在导轨上，滑轨上设有电机安装装置，电机安装装置用来安装音圈电子的动子，导轨可以相对于滑轨滑动，从而带动音圈电机运动；在音圈电机运动的过程中驱动器会驱动音圈电机运动，控制器会控制位置检测装置来检测音圈电机的运动距离，CCD对焦装置会对镜头进行对焦，镜头用来拍摄音圈电机的运动过程。该平台是根据音圈电机控制原理进行设置，能实现自动对焦，可扩展性强且精度高，从而能实现对音圈电机进行精准控制。

可选地，还包括：

CCD安装装置，所述CCD安装装置固定于所述滑轨上端，所述CCD安装装置用于安装所述CCD对焦装置。

可选地，所述CCD安装装置与所述电机安装装置为一体成型结构。