电磁式运动平台的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电磁式运动平台的控制方法及系统，该系统包括：运动数据获取单元、位置控制单元、电流控制单元和电磁式运动平台，其中，电磁式运动平台至少包括：设置在上平台上的多个永磁铁、设置在下平台上的多个电磁线圈和设置在各个永磁铁上的位置传感器，运动数据获取单元用于获取各个永磁铁的运动数据，并将各个永磁铁的运动数据发送至位置控制单元，位置控制单元用于根据各个永磁铁的运动数据计算得到通过各个电磁线圈的电流值，并将各个电磁线圈的电流值发送至电流控制单元，电流控制单元用于根据接收到的各个电磁线圈的电流值控制通入各个电磁线圈的电流，位置传感器用于将各个永磁铁的运动位置数据反馈至位置控制单元。

Method and system for controlling electromagnetic movement platform

The invention discloses a control method and system of electromagnetic motion platform, the system includes motion data acquisition unit, control unit, current control unit and electromagnetic motion platform, wherein the electromagnetic motion platform includes: a position sensor is provided with a plurality of electromagnetic coils, a plurality of permanent magnets arranged on the lower platform on the platform and arranged in the permanent magnet, the motion data acquisition unit is used for acquiring motion data of each of the permanent magnet, and each motion data is transmitted to the control unit of the permanent magnet, the position control unit according to the motion data of each permanent magnet was calculated by using the current value of each electromagnetic coil, and the current value of each electromagnetic coil current is sent to the control unit, a current control unit for each electromagnetic coil current according to the received value A current sensor that controls the movement position data of each permanent magnet is fed back to the position control unit.

【技术实现步骤摘要】
电磁式运动平台的控制方法及系统
本专利技术涉及运动模拟体验
，更具体地，涉及一种电磁式运动平台的控制方法及系统。
技术介绍
目前多自由度运动平台的控制系统的驱动源基本为伺服电机+丝杠以及直线电机这两种。伺服电机和丝杠本身重量较大，直线电机重量大，其实体轨道尺寸较长，因此以上两种驱动源无法实现多自由度运动平台的小型化和轻量化。上述两种驱动源在驱动时，均存在机械结构摩擦，机械结构摩擦容易产生噪音进而导致驱动源的寿命降低。另外，对驱动源的控制仅针对驱动执行机构(例如，电机)进行闭环反馈，对于驱动执行机构之后的传动机构(例如，电缸、气缸、传动铰链)并未进行闭环反馈，由于多自由度运动平台是和传动机构直接连接，传动机构的运动误差也会导致多自由度运动平台的运动不到位，使得控制系统的控制精度较低。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种电磁式运动平台的控制方法及系统的新技术方案。根据本专利技术的一个方面，提供了一种电磁式运动平台的控制系统，包括：运动数据获取单元、位置控制单元、电流控制单元和电磁式运动平台，其中，所述电磁式运动平台至少包括：设置在上平台上的多个永磁铁、设置在下平台上的多个电磁线圈和设置在各个永磁铁上的位置传感器，所述运动数据获取单元用于获取所述各个永磁铁的运动数据，并将所述各个永磁铁的运动数据发送至所述位置控制单元，所述位置控制单元用于根据所述各个永磁铁的运动数据计算得到通入所述各个电磁线圈的电流的电流值，并将通入所述各个电磁线圈的电流的电流值发送至所述电流控制单元，所述电流控制单元用于根据接收到的通入所述各个电磁线圈的电流的电流值控制通入所述各个电磁线圈的电流，所述位置传感器用于将所述各个永磁铁的运动位置数据反馈至所述位置控制单元。可选地，所述运动数据获取单元至少包括：接收单元和运动数据反解单元，其中，所述接收单元用于接收所述电磁式运动平台外接设备的运动指令，并根据所述运动指令得到所述电磁式运动平台的运动数据，并将所述电磁式运动平台的运动数据发送至所述运动数据反解单元，所述运动数据反解单元用于根据所述电磁式运动平台的运动数据反解得到所述各个永磁铁的运动数据。可选地，所述电磁式运动平台还包括：多个电流传感器，所述各个电磁线圈的两端均设置有电流传感器，所述电流传感器用于将通入所述各个电磁线圈的电流的实际电流值反馈至所述电流控制单元。可选地，所述电磁式运动平台还包括：支撑部件，所述支撑部件的一端与所述上平台连接，所述支撑部件的另一端与所述下平台连接。可选地，所述支撑部件至少包括：多个导向杆、法兰盘和万向节，其中，所述多个导向杆的一端固定在所述下平台上，所述导向杆的另一端与所述上平台留有间隙，所述法兰盘开设有与所述导向杆数量相同的通孔，每一个导向杆均穿过一个通孔，所述万向节的一端与所述法兰盘连接，所述万向节的另一端与所述上平台连接。可选地，所述支撑部件包括有三个导向杆，所述三个导向杆均匀固定在所述下平台上。可选地，所述电流控制单元至少包括：电流运算单元、电流调制单元和电流驱动放大单元。可选地，所述电磁式运动平台包括三个所述永磁铁和三个所述电磁线圈，其中，所述三个永磁铁均匀固定在所述上平台上，所述三个电磁线圈均匀固定在所述下平台上。根据本专利技术的第二方面，提供了一种电磁式运动平台的控制方法，所述电磁式运动平台包括：设置在上平台上的多个永磁铁和设置在下平台上的多个电磁线圈，所述方法包括：获取所述各个永磁铁的运动数据；根据所述各个永磁铁的运动数据计算得到通入所述各个电磁线圈的电流的电流值；根据通入所述各个电磁线圈的电流的电流值控制通入所述各个电磁线圈的电流；当所述各个电磁线圈通入控制电流后，所述各个永磁铁运动至对应的位置，获取所述各个永磁铁的运动位置数据；根据获取到的所述各个永磁铁的运动位置数据，对所述计算得到的通入所述各个电磁线圈的电流进行调整。可选地，所述获取所述各个永磁铁的运动数据，包括：接收所述电磁式运动平台外接设备的运动指令，并根据所述运动指令得到所述电磁式运动平台的运动数据；根据所述电磁式运动平台的运动数据反解得到所述各个永磁铁的运动数据。可选地，在所述各个电磁线圈通入所述控制电流后，还包括：测量通入所述各个电磁线圈的电流的实际电流值；根据所述通入所述各个电磁线圈的电流的实际电流值对通入所述各个电磁线圈的控制电流的电流值进行调整。本专利技术提供的电磁式运动平台的控制方法及系统，通过控制流入各个电磁线圈的电流的大小产生不同强度的磁场，与对应的永磁铁相互作用产生吸力或推力，进而实现上平台的各种运动姿态，本专利技术采用非接触的电磁力驱动运动平台的运动，与现有技术相比，避免了机械结构之间的摩擦引起的噪音以及寿命较低的问题。另外，本专利技术通过在各个永磁铁上设置的位置传感器，将各个永磁铁的运动位置数据反馈至位置控制单元，实现了电磁式运动平台的闭环控制，相对于现有技术中仅对驱动机构进行闭环反馈而言，由于各个永磁铁的运动位置决定了电磁式运动平台的运动姿态，本专利技术是直接对电磁式运动平台的运动位置数据进行反馈，提高了电磁式运动平台的控制系统的控制精准度。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1示出了根据本专利技术一个实施例的电磁式运动平台的控制系统的结构示意图。图2示出了根据本专利技术一个实施例的电磁式运动平台的结构示意图。图3示出了根据本专利技术一个实施例的电磁式运动平台的控制系统的另一种结构示意图。图4示出了根据本专利技术一个实施例的电磁式运动平台的控制方法的处理流程图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。本专利技术提供了一种电磁式运动平台的控制系统。图1示出了根据本专利技术一个实施例的电磁式运动平台的控制系统的结构示意图。图2示出了根据本专利技术一个实施例的电磁式运动平台的结构示意图。参见图1，电磁式运动平台的控制系统100至少包括：运动数据获取单元110、位置控制单元120、电流控制单元130和电磁式运动平台140。参见图1和图2，电磁式运动平台140至少包括：上平台1410、下平台1420、多个永磁铁1430、多个电磁线圈1440和位置传感器1450，其中，多个永磁铁1430设置在上平台1410上，多个电磁线圈1440设置在下平台1420上，各个永磁铁上均设置有位置传感器1450。各个电磁线圈根据其流过的电流的大小产生不同强度的磁场，与对应的永磁铁相互作用产生吸力或推力，进而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁式运动平台的控制系统，其特征在于，包括：运动数据获取单元、位置控制单元、电流控制单元和电磁式运动平台，其中，所述电磁式运动平台至少包括：设置在上平台上的多个永磁铁、设置在下平台上的多个电磁线圈和设置在各个永磁铁上的位置传感器，所述运动数据获取单元用于获取所述各个永磁铁的运动数据，并将所述各个永磁铁的运动数据发送至所述位置控制单元，所述位置控制单元用于根据所述各个永磁铁的运动数据计算得到通过所述各个电磁线圈的电流的电流值，并将通入所述各个电磁线圈的电流的电流值发送至所述电流控制单元，所述电流控制单元用于根据接收到的通入所述各个电磁线圈的电流的电流值控制通入所述各个电磁线圈的电流，所述位置传感器用于将所述各个永磁铁的运动位置数据反馈至所述位置控制单元。

【技术特征摘要】
1.一种电磁式运动平台的控制系统，其特征在于，包括：运动数据获取单元、位置控制单元、电流控制单元和电磁式运动平台，其中，所述电磁式运动平台至少包括：设置在上平台上的多个永磁铁、设置在下平台上的多个电磁线圈和设置在各个永磁铁上的位置传感器，所述运动数据获取单元用于获取所述各个永磁铁的运动数据，并将所述各个永磁铁的运动数据发送至所述位置控制单元，所述位置控制单元用于根据所述各个永磁铁的运动数据计算得到通过所述各个电磁线圈的电流的电流值，并将通入所述各个电磁线圈的电流的电流值发送至所述电流控制单元，所述电流控制单元用于根据接收到的通入所述各个电磁线圈的电流的电流值控制通入所述各个电磁线圈的电流，所述位置传感器用于将所述各个永磁铁的运动位置数据反馈至所述位置控制单元。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述运动数据获取单元至少包括：接收单元和运动数据反解单元，其中，所述接收单元用于接收所述电磁式运动平台外接设备的运动指令，并根据所述运动指令得到所述电磁式运动平台的运动数据，并将所述电磁式运动平台的运动数据发送至所述运动数据反解单元，所述运动数据反解单元用于根据所述电磁式运动平台的运动数据反解得到所述各个永磁铁的运动数据。3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述电磁式运动平台还包括：多个电流传感器，所述各个电磁线圈的两端均设置有电流传感器，所述电流传感器用于将通入所述各个电磁线圈的电流的实际电流值反馈至所述电流控制单元。4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述电磁式运动平台还包括：支撑部件，所述支撑部件的一端与所述上平台连接，所述支撑部件的另一端与所述下平台连接。5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述支撑部件至少包括：多个导向杆、法兰盘和万向节，其中，所述多个导向杆的一端固定在所述下平台上，所述导向杆的另一端与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜冬，鲁建辉，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37