扫描振镜电机控制机构、系统及方法技术方案

本申请实施例公开了一种扫描振镜电机控制机构、系统和方法。所述机构包括负载，还包括：第一振镜电机，所述第一振镜电机与所述负载的一端通过刚性连接装置连接；第二振镜电机，所述第二振镜电机与所述负载的另一端通过柔性连接装置连接。本申请实施例所提供的扫描振镜电机控制系统及相应的控制方法，以与负载刚性连接的振镜电机为主控制回路的控制对象，以与负载柔性连接的振镜电机为从控制回路的控制对象，能够很好地协调两台振镜电机对负载的偏转与定位控制，在有效避免电机谐振以及负载断裂的情况下，大幅提高振镜电机系统负载的驱动能力，提高振镜电机系统的闭环响应速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制
，尤其涉及一种扫描振镜电机控制机构、系统及方法。
技术介绍
振镜电机亦称为电流计扫描振镜(galvanometricscanner)，与常规旋转电机不同，是一种特殊的摆动电机，用于使负载发生偏转，其基本原理是由通电线圈在磁场中产生力矩，通过力矩控制负载旋转一定的角度。扫描振镜电机的负载通常为反射镜片或成像装置，常作为光学领域内改变光路角度的执行机构。扫描振镜的偏转角度有限，通常为-20°至20°，受到尺寸和转子永磁体制造工艺的限制，扫描振镜电机的输出功率普遍较小，当负载的转动惯量较大时，控制系统的动态响应性能将难以保证，限制了扫描振镜电机在驱动大转动惯量负载场合的应用。
技术实现思路
为克服相关技术中驱动大转动惯量负载时系统响应速度降低的问题，本申请提供一种扫描振镜电机控制机构、系统及方法。根据本申请实施例的第一方面，提供一种扫描振镜电机控制机构，包括负载，其特征在于，还包括：第一振镜电机，所述第一振镜电机与所述负载的一端通过刚性连接装置连接；第二振镜电机，所述第二振镜电机与所述负载的另一端通过柔性连接装置连接。可选的，所述的扫描振镜电机控制机构，还包括：支撑框架，所述支撑框架与所述第一振镜电机和所述第二振镜电机连接，用于将所述第一振镜电机和所述第二振镜电机固定于其他装置。可选的，所述柔性连接装置为柔性负载粘接架，或者由刚性负载粘接架与联轴器组成。根据本申请实施例的第二方面，提供一种扫描振镜电机控制系统，用于控制本身实施例第一方面所述的扫描振镜电机控制机构，包括：位置环控制模块，所述位置环控制模块的输入端与第一减法器输出端连接，所述位置环控制模块的输出端与第二减法器的正输入端连接；电流环控制模块，所述电流环控制模块的输入端与所述第二减法器的输出端连接，所述电流环控制模块的输出端与第一功率放大模块以及第二功率放大模块的输入端连接；第一功率放大模块，所述第一功率放大模块的输出端与第一振镜电机的输入端连接；第二功率放大模块，所述第二功率放大模块的输出端与第二振镜电机的输入端连接；第一振镜电机，所述第一振镜电机的旋转角度信号输出端与电机角度采样模块连接，所述第一振镜电机的线圈电流信号输出端与第一线圈电流采样模块的输入端连接；第二振镜电机，所述第二振镜电机的线圈电流信号输出端与第二线圈电流采样模块的输入端连接；第一线圈电流采样模块，所述第一线圈电流采样模块的输出端与加法器的第一输入端连接；第二线圈电流采样模块，所述第二线圈电流采样模块的输出端与所述加法器的第二输入端连接；电机角度采样模块，所述电机角度采样模块的输出端与所述第一减法器的负输入端连接；加法器，所述加法器的输出端与所述第二减法器的负输入端连接；第一减法器；第二减法器。根据本申请实施例的第三方面，提供一种扫描振镜电机控制系统，用于控制本身实施例第一方面所述的扫描振镜电机控制机构，包括：位置环控制模块，所述位置环控制模块的输入端与第一减法器的输出端连接，所述位置环控制模块的输出端与第二减法器的正输入端连接；电流环控制模块，所述电流环控制模块的输入端与所述第二减法器的输出端连接，所述电流环控制模块的输出端与第一功率放大模块以及第二功率放大模块的输入端连接；第一功率放大模块，所述第一功率放大模块的输出端与第一振镜电机的输入端连接；第二功率放大模块，所述第二功率放大模块的输出端与第二振镜电机的输入端连接；第一振镜电机，所述第一振镜电机的角度信号输出端与电机角度采样模块连接，线圈电流信号输出端与线圈电流采样模块连接；第二振镜电机；线圈电流采样模块，所述线圈电流采样模块的输出端与所述第二减法器的负输入端连接；电机角度采样模块，所述电机角度采样模块的输出端与所述第一减法器的负输入端连接；第一减法器；第二减法器。根据本申请实施例的第四方面，提供一种扫描振镜电机控制系统，用于控制本身实施例第一方面所述的扫描振镜电机控制机构，包括：位置环控制模块，所述位置环控制模块的输入端与第一减法器的输出端连接，所述位置环控制模块的输出端与第二减法器的正输入端连接；电流环控制模块，所述电流环控制模块的输入端与所述第二减法器的输出端连接，所述电流环控制模块的输出端与功率放大模块的输入端连接；功率放大模块，所述功率放大模块的输出端与第一振镜电机的输入端以及第二振镜电机的输入端连接；第一振镜电机，所述第一振镜电机的角度信号输出端与电机角度采样模块连接，线圈电流信号输出端与第一线圈电流采样模块连接；第二振镜电机，所述第二振镜电机的线圈电流信号输出端与第二线圈电流采样模块连接；第一线圈电流采样模块，所述第一线圈电流采样模块的输出端与加法器的第一输入端连接；第二线圈电流采样模块，所述第二线圈电流采样模块的输出端与所述加法器的第二输入端连接；电机角度采样模块，所述电机角度采样模块的输出端与所述第一减法器的负输入端连接；加法器，所述加法器的输出端与所述第二减法器的负输入端连接；第一减法器；第二减法器。根据本申请实施例的第五方面，提供一种扫描振镜电机控制系统，用于控制本身实施例第一方面所述的扫描振镜电机控制机构，包括：位置环控制模块，所述位置环控制模块的输入端与第一减法器电的输出端连接，所述位置环控制模块的输出端与第二减法器的正输入端连接；电流环控制模块，所述电流环控制模块的输入端与所述第二减法器的输出端连接，所述电流环控制模块的输出端与功率放大模块的输入端连接；功率放大模块，所述功率放大模块的输出端与第一振镜电机的输入端以及第二振镜电机的输入端连接；第一振镜电机，所述第一振镜电机的角度信号输出端与电机角度采样模块连接，线圈电流信号输出端与线圈电流采样模块连接；第二振镜电机；线圈电流采样模块，所述线圈电流采样模块的输出端与所述第二减法器的负输入端连接；电机角度采样模块，所述电机角度采样模块的输出端与所述第一减法器的负输入端连接；第一减法器；第二减法器。相应于本申请实施例的第二方面，根据本申请实施例的第六方面，提供一种扫描振镜电机控制方法，包括：获取第一振镜电机线圈电流信号以及第一振镜电机旋转角度信号，以及第二振镜电机线圈电流信号；将所述第一振镜电机旋转角度信号作为位置环控制的反馈信号，根据预设的位置环控制参考信号以及所述反馈信号得到位置环控制的输出；将所述第一振镜电机线圈电流信号和所述第二振镜电机线圈电流信号之和作为电流环控制的反馈信号，以所述位置环控制的输出作为所述电流环控制的参考信号，得到电流环控制的输出；将所述电流环控制的输出经过功率放大，驱动所述第一振镜电机以及所述第二振镜电机；其中，所述第一振镜电机为与所述负载通过刚性连接装置连接的振镜电机，所述第二振镜电机为与所述负载通过柔性连接装置连接的振镜电机。相应于本申请实施例的第三方面，根据本申请实施例的第七方面，提供一种扫描振镜电机控制方法，包括：获取第一振镜电机线圈电流信号以及第一振镜电机旋转角度信号；将所述第一振镜电机旋转角度信号作为位置环控制的反馈信号，根据预设的位置环控制参考信号以及所述反馈信号得到位置环控制的输出；将所述第一振镜电机线圈电流信号作为电流环控制的反馈信号，以所述位置环控制的输出作为所述电流环控制的参考信号，得到电流环控制的输出；将所述电流环控制的输出经过功率放大，驱动所述第一振镜电机以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描振镜电机控制机构，包括负载，其特征在于，还包括：第一振镜电机，所述第一振镜电机与所述负载的一端通过刚性连接装置连接；第二振镜电机，所述第二振镜电机与所述负载的另一端通过柔性连接装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种扫描振镜电机控制机构，包括负载，其特征在于，还包括：第一振镜电机，所述第一振镜电机与所述负载的一端通过刚性连接装置连接；第二振镜电机，所述第二振镜电机与所述负载的另一端通过柔性连接装置连接。2.如权利要求1所述的扫描振镜电机控制机构，其特征在于，所述柔性连接装置为柔性负载粘接架，或者由刚性负载粘接架与联轴器组成。3.一种扫描振镜电机控制系统，用于控制权利要求1所述的扫描振镜电机控制机构，其特征在于，包括：位置环控制模块，所述位置环控制模块的输入端与第一减法器输出端连接，所述位置环控制模块的输出端与第二减法器的正输入端连接；电流环控制模块，所述电流环控制模块的输入端与所述第二减法器的输出端连接，所述电流环控制模块的输出端与第一功率放大模块以及第二功率放大模块的输入端连接；第一功率放大模块，所述第一功率放大模块的输出端与第一振镜电机的输入端连接；第二功率放大模块，所述第二功率放大模块的输出端与第二振镜电机的输入端连接；第一振镜电机，所述第一振镜电机的角度信号输出端与电机角度采样模块连接，所述第一振镜电机的线圈电流信号输出端与第一线圈电流采样模块的输入端连接；第二振镜电机，所述第二振镜电机的线圈电流信号输出端与第二线圈电流采样模块的输入端连接；第一线圈电流采样模块，所述第一线圈电流采样模块的输出端与加法器的第一输入端连接；第二线圈电流采样模块，所述第二线圈电流采样模块的输出端与所述加法器的第二输入端连接；电机角度采样模块，所述电机角度采样模块的输出端与所述第一减法器的负输入端连接；加法器，所述加法器的输出端与所述第二减法器的负输入端连接；第一减法器；第二减法器。4.一种扫描振镜电机控制系统，用于控制权利要求1所述的扫描振镜电机控制机构，其特征在于，包括：位置环控制模块，所述位置环控制模块的输入端与第一减法器的输出端连接，所述位置环控制模块的输出端与第二减法器的正输入端连接；电流环控制模块，所述电流环控制模块的输入端与所述第二减法器的输出端连接，所述电流环控制模块的输出端与第一功率放大模块以及第二功率放大模块的输入端连接；第一功率放大模块，所述第一功率放大模块的输出端与第一振镜电机的输入端连接；第二功率放大模块，所述第二功率放大模块的输出端与第二振镜电机的输入端连接；第一振镜电机，所述第一振镜电机的角度信号输出端与电机角度采样模块连接，线圈电流信号输出端与线圈电流采样模块连接；第二振镜电机；线圈电流采样模块，所述线圈电流采样模块的输出端与所述第二减法器的负输入端连接；电机角度采样模块，所述电机角度采样模块的输出端与所述第一减法器的负输入端连接；第一减法器；第二减法器。5.一种扫描振镜电机控制系统，用于控制权利要求1所述的扫描振镜电机控制机构，其特征在于，包括：位置环控制模块，所述位置环控制模块的输入端与第一减法器的输出端连接，所述位置环控制模块的输出端与第二减法器的正输入端连接；电流环控制模块，所述电流环控制模块的输入端与所述第二减法器的输出端连接，所述电流环控制模块的输出端与功率放大模块的输入端连接；功率放大模块，所述功率放大模块的输出端与第一振镜电机的输入端以及第二振镜电机的输入端连接；第一振镜电机，所述第一振镜电机的角度信号输出端与电机角度采样模块连接，线圈电流信号输出端与第一线圈电流采样模块连接；第二振镜电机，所述第二振镜电机的线圈电流信号输出端与第二线圈电流采样模块连接；第一线圈电流采样模块，所述第一线圈电流采样模块的输出端与加法器的第一输入端连接；第二线圈电流采样模块，所述第二线圈电流采样模块的输出端与所述加法器的第二输入端连接；电机角度采样模块，所述电机角度采样模块的输出端与所述第一减法器的负输入端连接；加法器，所述加法器的输出端与所述第二减法器的负输入端连接；第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：闻峰，
申请(专利权)人：闻峰，
类型：发明
国别省市：北京;11