【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动控制，特别涉及一种基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法、解耦装置、多自由度运动台及存储介质。
技术介绍
1、行走式压电作动器由多个驱动足构成，每个驱动足上有极化方向为垂向和切向的压电陶瓷叠堆，分别产生垂向和切向的位移。通过不同驱动足上各压电陶瓷叠堆的组合运动，可以实现行走式运动。行走式压电作动器具有高精度、行程不受限制、可在真空环境工作等优势，适合在光刻机、原子力显微镜、扫描电镜等场景中应用。
2、然而，当使用多个行走式压电作动器驱动具有多个自由度的运动台时，运动台的多自由度耦合会破坏运动精度。现有行走式压电作动器使用特定的驱动波形基于开环方法实现运动控制，在此情况下运动台的多自由度耦合无法消减，使得运动台的运动精度受限。目前尚无方法可解决由行走式压电作动器驱动的运动台中出现的多自由度耦合问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法，能够抑制多自由度运动台的多自由度耦合，提高运动台在各个自由度的运动精度。
2、本专利技术还提出一种具有上述基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法的解耦装置。
3、本专利技术还提出一种具有上述基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法的多自由度运动台。
4、本专利技术还提出一种具有上述基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法的计算机可读存储介质。
5、根据本
6、根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述步长反馈调节量调整所述行走式压电作动器驱动足中的切向压电陶瓷叠堆的驱动波形，包括：基于所述行走式压电作动器步长反馈调节量，根据第一公式调整所述行走式压电作动器中所述切向压电陶瓷叠堆的驱动波形；其中，所述第一公为：uasoi＝uasi(1+si)ubsoi＝ubsi(1+si)，所述第一公式中，为第i个行走式压电作动器步长反馈调节量，为第i个行走式压电作动器第一驱动足的切向叠堆驱动波形，为第i个行走式压电作动器第二驱动足的切向叠堆驱动波形，为调整后的第一驱动足的切向叠堆驱动波形，为调整后的第二驱动足的切向叠堆驱动波形。
7、根据本专利技术的一些实施例，所述多自由度运动台各自由度逻辑轴上的反馈调节量通过反馈控制矩阵、多自由度运动台各自由度的参考向量及多自由度运动台各自由度组成的坐标向量通过第二公式确定，所述第二公式为：t＝p·(x-r)所述第二公式中，p是反馈控制矩阵，r是多自由度运动台各自由度的参考向量，x是多自由度运动台各自由度组成的坐标向量，t是多自由度运动台各自由度逻辑轴上反馈调节量组成的向量。
8、根据本专利技术的一些实施例，通过构建多自由度运动台的观测方程计算所述多自由度运动台各自由度组成的坐标向量，所述观测方程表示为：x＝mm·z其中，x为所述多自由度运动台各自由度组成的坐标向量，z为多个传感器输出信息组成的测量向量，mm为测量解耦矩阵，所述测量解耦矩阵根据运动台的几何结构确定。
9、根据本专利技术的一些实施例，所述通过多自由度运动台各自由度逻辑轴上的反馈调节量和控制解耦矩阵确定多个所述行走式压电作动器步长反馈调节量，包括：通过第三公式计算多个所述行走式压电作动器步长反馈调节量，所述第三公式表示为：s＝tt·mc其中，s是所述行走式压电作动器步长反馈调节量构成的向量，mc是控制解耦矩阵，所述控制解耦矩阵根据运动台的几何结构确定，tt是所述多自由度运动台各自由度逻辑轴上反馈调节向量的转置。
10、根据本专利技术的一些实施例，所述多自由度运动台的几何结构根据所述行走式压电作动器的安装位置和传感器的设置位置信息确定。
11、根据本专利技术的一些实施例，所述多自由度运动台中自由度的数量与所述行走式压电作动器的数量及所述传感器的数量对应，所述传感器用于测量所述多自由度运动台的姿态。
12、根据本专利技术的第二方面实施例的一种基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦装置，用于实现上述任一项所述的基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法，所述多自由度运动台由多个行走式压电作动器驱动，所述行走式压电作动器包括两组驱动足，每组驱动足包括切向压电陶瓷叠堆和垂向压电陶瓷叠堆，所述解耦装置包括：确定反馈调节量模块，用于通过多自由度运动台各自由度逻辑轴上的反馈调节量和控制解耦矩阵确定多个所述行走式压电作动器步长反馈调节量；多自由度耦合抑制模块，用于根据所述步长反馈调节量调整所述行走式压电作动器驱动足中的切向压电陶瓷叠堆的驱动波形，通过所述驱动波形对所述多自由度运动台进行多自由度耦合抑制。
13、根据本专利技术的第三方面实施例的一种基于行走式压电作动器的多自由度运动台，所述多自由度运动台包括控制器，所述控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法的步骤。
14、根据本专利技术的第四方面实施例的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时能够执行上述任一项所述的基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法的步骤。
15、根据本专利技术的第五方面实施例的一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括计算机程序，上述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如上述任一项所述的基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法的步骤。
16、根据本专利技术实施例的基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法，至少具有如下有益效果：
17、通过多自由度运动台各自由度逻辑轴上的反馈调节量和控制解耦矩阵确定多个所述行走式压电作动器步长反馈调节量；根据所述步长反馈调节量调整所述行走式压电作动器驱动足中的切向压电陶瓷叠堆的驱动波形，通过所述驱动波形对所述多自由度运动台进行多自由度耦合抑制，可以抑制多自由度运动台的多自由度耦合，提高运动台在各个自由度的运动精度，能够使行走式压电作动器驱动的运动台在更广泛的领域得到应用。
18、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法，其特征在于，所述多自由度运动台由多个行走式压电作动器驱动，所述行走式压电作动器包括两组驱动足，每组驱动足包括切向压电陶瓷叠堆和垂向压电陶瓷叠堆，所述解耦方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述步长反馈调节量调整所述行走式压电作动器驱动足中的切向压电陶瓷叠堆的驱动波形，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多自由度运动台各自由度逻辑轴上的反馈调节量通过反馈控制矩阵、多自由度运动台各自由度组成的参考向量及多自由度运动台各自由度组成的坐标向量通过第二公式确定，所述第二公式为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过构建多自由度运动台的观测方程计算所述多自由度运动台各自由度组成的坐标向量，所述观测方程表示为：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过多自由度运动台各自由度逻辑轴上的反馈调节量和控制解耦矩阵确定多个所述行走式压电作动器步长反馈调节量，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多自由度运动台的
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述多自由度运动台中自由度的数量与所述行走式压电作动器的数量及所述传感器的数量对应，所述传感器用于测量所述多自由度运动台的姿态。
8.一种基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦装置，用于实现权利要求1-7任一项所述的基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法，其特征在于，所述多自由度运动台由多个行走式压电作动器驱动，所述行走式压电作动器包括两组驱动足，每组驱动足包括切向压电陶瓷叠堆和垂向压电陶瓷叠堆，所述解耦装置包括：
9.一种基于行走式压电作动器的多自由度运动台，所述多自由度运动台包括控制器，所述控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质包括存储的计算机程序；所述计算机程序在运行时控制所述计算机存储介质所在的设备执行如权利要求1至7中任一项所述的基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于行走式压电作动器的多自由度运动台解耦方法，其特征在于，所述多自由度运动台由多个行走式压电作动器驱动，所述行走式压电作动器包括两组驱动足，每组驱动足包括切向压电陶瓷叠堆和垂向压电陶瓷叠堆，所述解耦方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述步长反馈调节量调整所述行走式压电作动器驱动足中的切向压电陶瓷叠堆的驱动波形，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多自由度运动台各自由度逻辑轴上的反馈调节量通过反馈控制矩阵、多自由度运动台各自由度组成的参考向量及多自由度运动台各自由度组成的坐标向量通过第二公式确定，所述第二公式为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过构建多自由度运动台的观测方程计算所述多自由度运动台各自由度组成的坐标向量，所述观测方程表示为：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过多自由度运动台各自由度逻辑轴上的反馈调节量和控制解耦矩阵确定多个所述行走式压电作动器步长反馈调节量，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多自由度运动台的几何结构根据所述行走式压电作动器的位...
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