本发明专利技术公开了一种宏微混合驱动的并联机构测控系统的控制方法，属于并联机构测控系统领域。它包括控制子系统、宏微混合驱动并联机构和传感器测量子系统组成，其中，所述的控制子系统、宏微混合驱动并联机构和传感器测量子系统依次连接，传感器测量子系统的输出与控制子系统的数据采集模块连接。控制子系统由计算机、实时控制模块、FPGA模块、数据采集模块和信号发送模块依次连接构成，信号发送模块的输出端与宏微混合驱动并联机构的输入端连接。计算机上安装有LabView软件，在LabView软件上编写VI人机界面程序。它实现数据高速采集与发送，实现了实时、快速控制效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及并联机构测控系统领域，尤其涉及。
技术介绍
随着现代科学技术的不断发展，在精密加工与精密测量、航空航天宇航技术、生物医学工程、微电子工程等各个领域，对定位装置的行程和精度提出了更高的要求。因此大行程高精度定位技术在现代科学技术中起到十分关键的作用，也是近年来精密工程领域的研究热点之一。然而，大行程与高精度是相互矛盾的。现今一种有效的解决方法是采用宏/微混合伺服驱动技术，它具有高精度与高分辨率、具有冗余自由度，降低有效惯量、扩宽系统频带等优点是实现大行程、高精度定位的有效手段。如专利申请号2014104844466“液压伺服系统与压电陶瓷驱动器共同驱动的并联机构”就是采用宏微结合的方式以实现并联机构的大行程高精度定位。然而，为了实现机构的大行程高精度定位的控制要求，需要搭建其测控系统。LabView软件基于通过PC及其它标准软硬件模块，具有实现数据采集、仪器控制、过程监控、自动测试和信号分析处理等功能，能有效提高构建测控系统的柔性、降低开发应用成本等优点，得到了广泛的应用。因此，研究一种宏微混合驱动的并联机构测控系统具有重要的意义。中国专利技术专利，公开号:CN 103115784A，公开日:2013.05.22，公开了一种基于LabView平台的主动悬挂台架试验测控系统，包括被测设备、传感器标定模块、信号采集模块、控制信号输出模块、信号预处理模块、测控系统监测模块、控制算法导入模块，上位机，其中传感器标定模块用以对测试所用传感器进行标定;信号采集模块用以采集信号;控制信号输出模块用以输出控制信号；信号预处理模块用以对信号进行预处理;测控系统监测模块用以对采集的数据进行监测;控制算法导入模块用以导入控制算法，建立硬件与软件间的联系。该专利技术将主动悬挂系统执行器、传感器、控制器及控制算法组建成一套完整的测控系统，极大方便算法调试，缩短了算法调试周期，降低了试验成本，具有很高可靠性。其不足之处是:该专利技术专利是将采集卡装在上位机上，并采用LabView编写人机界面，由于上位机需要处理数据采集、处理、发送控制等任务，难于保证其实时性，且采样速度慢，不适合本专利宏微混合驱动的并联机构的快速、实时的测控要求。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对现有技术的测控系统要求大行程高精度定位的问题，本专利技术提供了。它实现数据高速采集与发送，实现了实时、快速控制效果。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为:—种宏微混合驱动的并联机构测控系统，包括控制子系统、宏微混合驱动并联机构和传感器测量子系统组成，其中，所述的控制子系统、宏微混合驱动并联机构和传感器测量子系统依次连接，传感器测量子系统的输出与控制子系统的数据采集模块连接，宏微混合驱动并联机构包括宏微混合驱动系统和动平台，宏微混合驱动系统的输入端与信号发送模块的输出端连接，宏微混合驱动系统的输出端分别与动平台和传感器测量子系统连接。优选地，控制子系统由计算机、实时控制模块、FPGA模块、数据采集模块和信号发送模块依次连接构成，信号发送模块的输出端与宏微混合驱动并联机构的输入端连接。优选地，宏微混合驱动系统包括宏驱动系统和微驱动系统，宏驱动系统包括一轴宏驱动系统、二轴宏驱动系统和三轴宏驱动系统，它们的输入端均与信号发送模块的输出端连接;微驱动系统包括一轴微驱动系统、二轴微驱动系统和三轴微驱动系统，它们的输入端也均与信号发送模块的输出端连接;一轴宏驱动系统的输出和一轴微驱动系统的输出相加为一轴驱动系统输出、二轴宏驱动系统的输出和二轴微驱动系统的输出相加为二轴驱动系统输出、三轴宏驱动系统的输出和三轴微驱动系统的输出相加为三轴驱动系统输出，一轴驱动系统输出、二轴驱动系统输出和三轴驱动系统输出均与动平台连接。优选地，所述的传感器测量子系统包括一轴微位移传感器、二轴微位移传感器、三轴微位移传感器、一轴精密光栅传感器、二轴精密光栅传感器和三轴精密光栅传感器。优选地，一轴微位移传感器、二轴微位移传感器和三轴微位移传感器，它们的输入端对应分别与一轴微驱动系统的输出端、二轴微驱动系统的输出端和三轴微驱动系统的输出端连接，它们的输出端均与数据采集模块的输入端连接。优选地，一轴精密光栅传感器、二轴精密光栅传感器和三轴精密光栅传感器，它们的输入端对应分别与一轴驱动系统、二轴驱动系统和三轴驱动系统连接，它们的输出端均与数据采集模块的输入端连接。优选地，所述的计算机上设有人机界面模块，所述人机界面模块包括数据采集模块、信号发送模块、控制算法模块、数据显示存储模块、宏微混合驱动并联机构的运动学正解和逆解模块。—种宏微混合驱动的并联机构测控系统的控制方法，其步骤为:A、在计算机上设置人机界面模块的显示界面，同时构建宏微混合驱动并联机构和传感器测量子系统，并按照以上所述的关系进行连接；B、在人机界面模块的显示界面上输入动平台期望运动值，人机界面模块内的控制算法模块使用算法对输入的动平台期望运动值运行计算;数据显示存储模块将输入的动平台期望运动值存储在计算机上的数据库中，并在人机界面上显示;宏微混合驱动并联机构的运动学逆解模块对输入的动平台期望运动值进行处理，求得一轴、二轴、三轴驱动系统的理论输入值;配合控制子系统内的实时控制模块、FPGA模块、数据采集模块和信号发送模块实现数据的传输；C、数据采集模块实时采集传感器测量子系统的数据，即采集一轴微位移传感器、二轴微位移传感器、三轴微位移传感器、一轴精密光栅传感器、二轴精密光栅传感器和三轴精密光栅传感器的输出值，与步骤B中计算出的理论输入值比较，得到每个轴驱动总误差值和每个轴微驱动误差值；D、每个轴驱动总误差值和每个轴微驱动误差值经过控制算法子模块处理后，得出每个轴的宏驱动控制信号和微驱动控制信号；E、控制子系统内的信号发送模块将每个轴的宏驱动控制信号和微驱动控制信号发送给宏微混合驱动系统，即一轴宏驱动系统、二轴宏驱动系统和三轴宏驱动系统，一轴微驱动系统、二轴微驱动系统和三轴微驱动系统;一轴宏驱动系统的输出和一轴微驱动系统的输出相加为一轴驱动系统输出、二轴宏驱动系统的输出和二轴微驱动系统的输出相加为二轴驱动系统输出、三轴宏驱动系统的输出和三轴微驱动系统的输出相加为三轴驱动系统输出，一轴驱动系统输出、二轴驱动系统输出和三轴驱动系统输出均与动平台连接，使得动平台运动；F、数据采集模块采集微位移传感器和光栅传感器的数据，经宏微混合驱动并联机构的运动学正解模块计算出动平台的实际运动值；G、将步骤B所输入的期望值与步骤F中的实际运动值比较，计算出一个误差值，若该误差值在±0.0lum内，结束整个测控过程;若该误差值在±0.0lum以外，则返回步骤C继续控制，直到达到本步骤所述的误差范围内为止。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果:(I)当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种宏微混合驱动的并联机构测控系统，其特征在于，包括控制子系统、宏微混合驱动并联机构和传感器测量子系统组成，其中，所述的控制子系统、宏微混合驱动并联机构和传感器测量子系统依次连接，传感器测量子系统的输出与控制子系统的数据采集模块连接，宏微混合驱动并联机构包括宏微混合驱动系统和动平台，宏微混合驱动系统的输入端与信号发送模块的输出端连接，宏微混合驱动系统的输出端分别与动平台和传感器测量子系统连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许有熊，朱松青，曹宁，王骏，刘娣，高海涛，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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