具有去耦的方位调节器的运动装置

文档序号:1736774 发布日期:2019-12-20 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 具有去耦的方位调节器的运动装置 (Motion device with decoupled orientation adjuster ) 是由 J.弗兰根 于 2019-06-12 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于运行包括第一和第二组件的运动装置的方法,第一组件包括第一基座和多个第一永磁装置,第一永磁装置通过相应所分配的致动器与第一基座如此连接,使得其相应地作为整体能够在至少一个自由度中借助于相应所分配的致动器相对于第一基座运动,第二组件包括第二基座和第二永磁装置,第二永磁装置相对于第二基座固定地布置。设置了至少两个分别具有唯一的标量的调节参量和唯一的标量的调整参量的方位调节器,调节参量相应地是关于第一和第二组件之间的相对方位的六个可能的自由度之一,调整参量代表着被分配给这个自由度的力或者转矩,从调整参量中计算并且/或者借助于数值表格来获取致动器的致动器-目标位置,相应地调整致动器。(The invention relates to a method for operating a movement device comprising a first and a second assembly, the first assembly comprising a first base and a plurality of first permanent magnet devices, the first permanent magnet devices being connected to the first base by means of a respectively associated actuator in such a way that they can be moved in each case as a whole in at least one degree of freedom relative to the first base by means of the respectively associated actuator, the second assembly comprising a second base and a second permanent magnet device, the second permanent magnet device being arranged fixedly relative to the second base. At least two position controllers are provided, each having a unique scalar control variable and a unique scalar control variable, the control variable being one of six possible degrees of freedom with respect to the relative position between the first and second components, the control variable representing the force or torque assigned to this degree of freedom, the actuator target position of the actuator being calculated from the control variable and/or being determined by means of a table of values, and the actuator being controlled accordingly.)

具有去耦的方位调节器的运动装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于运行运动装置的方法以及一种根据权利要求11所述的、按照这种方法来设立的运动装置。利用这样的运动装置能够仅仅通过磁力将第二组件相对于第一组件保持在悬浮状态中并且使其在受控的情况下运动,其中第一和第二组件的角色也能够交换。

背景技术

从WO 2015/017 933 A1中已知一种运动装置,对于该运动装置来说借助于电磁体来产生磁力。这导致高能量损失。

在具有文件号102016224951.7的德国专利申请中,申请人描述了一种完全新颖的运动装置,利用该运动装置能够仅仅通过永磁体的使用来实现从WO 2015/017 933 A1中已知的功能。由此,所产生的废热少得多,其中同时能够将大得多的载荷保持在悬浮状态中。

本发明的优点是,与恩绍定理相反,能够设定第一和第二组件之间的稳定的相对位置,尽管仅仅使用永磁体。按本发明的方法在此也能够实现任意的运动轨迹,其中在相应的平移运动期间第一和第二组件之间的相对的旋转位置能够同时改变。该方法在此如此稳定地起作用,从而尽管在位置确定中存在不可避免的测量误差并且磁场的计算上的建模中存在误差,但是也能够调准第一和第二组件之间的稳定的相对位置。此外,该方法所需要的计算功率如此之少,以至于它能够用现今可以以合理的价格得到的数字计算器来执行。

发明内容

根据独立权利要求1,按本发明的方法与按照DE102016224951.7的方法的不同之处在于,设置了至少两个分别具有唯一的标量的调节参量和唯一的标量的调整参量的方位调节器(Positionsregler),其中所述调节参量(Regelgröße)相应地是关于第一与第二组件之间的相对方位的六个可能的自由度之一,其中所述调整参量(Stellgröße)代表着为这个自由度分配的力或转矩,其中从所述调整参量中计算并且/或者借助于数值表格来获取致动器的致动器-目标位置,其中相应地调整所述致动器。为了对不同的运动自由度进行方位调节,因而相应地使用单独的方位调节器,所述方位调节器彼此去耦地或者独立地工作。在所提到的计算的范围内考虑到不同自由度的非线性耦合。

在运动装置的运行期间,第一和第二组件优选相对于彼此以如此小的间距来布置,从而能够在第二永磁装置和第一永磁装置的至少一部分之间调整磁力,所述磁力的强度足以用于克服重力的作用将所述两个组件隔开或者保持在悬浮状态。第二组件优选能够通过第一永磁装置相对于第一组件的调整来运动。

运动装置能够包括唯一的第一组件和至少一个第二组件,其中第一组件、特别是第一基座在定子的意义上位置固定地布置,而至少一个第二组件则能够相应地本身相对于第一组件运动,因此它能够比如用作工件载体或运输体。运动装置能够包括至少一个第一组件和唯一的第二组件,其中第二组件、特别是第二基座在定子的意义上位置固定地布置,而至少一个第一组件则能够相应地本身相对于第二组件运动,因此它能够比如用作工件载体或运输体。与定子不同的组件或工件载体优选能够在与定子隔开的情况下或者自由悬浮地运动。

通常,调节参量应理解为下述参量,关于所述参量在调节的范围内在目标值和实际值之间进行比较。

所提到的相对方位能够包括与定子不同的组件的、关于直角坐标系的位置坐标,所述直角坐标系关于所述定子位置固定。所提到的相对方位能够包括配属于所述坐标系的相对旋转角度、特别是与定子不同的组件的欧拉角(https://de.wikipedia.org/wiki/Eulersche_Winkel)。在此能够利用这一点,即:围绕着平行于定子的运动表面来布置的X轴和Y轴优选仅仅执行较小的旋转运动,而围绕着垂直于运动表面定向的Z轴则能够完整地旋转360°。

用作定子的组件优选由多个单独的模块所组成,这些模块彼此间基本上相同地构成,其中它们分别构成相关的基座的一部分。例如,关于明确的标识符的分配,可能产生模块之间的差别。

永磁装置优选包括至少两个磁偶极子,所述磁偶极子分别成对地相对于彼此以固定的间距并且以固定的旋转位置来布置。在此不言而喻,理想的磁偶极子只能在技术上近似实现。在本发明的一种优选的实施方式中,足够的是,特别是在运动装置的计算模型中能够使用在互联网地址

下能调用的、用于两个磁偶极子之间的力和转矩的公式或者等效的简化的近似公式或者近似数值表格。优选永磁装置分别由多个单独的单个磁体所组成,所述单个磁体分别形成唯一的磁偶极子。由此可以以简单的方式来特别好地接近于所提到的公式。所提到的力和转矩优选基于不同于定子的组件的重心。

优选致动器各自具有唯一的自由度、至多优选具有无限的旋转自由度。致动器优选构造为电动马达、至多优选构造为无刷直流马达。第一永磁装置优选固定地与所分配的电动马达的驱动轴相连接。驱动轴或其旋转轴线优选垂直于第一基座的朝向第二组件的运动表面来定向。运动表面优选闭合地和/或平坦地构造。运动表面能够垂直于重力的方向来定向,其中所述定向能够自由地选择。运动表面能够在空间中尽可能任意地弯曲地伸展。

能够考虑,调整参量或相应的力或转矩被显示给运动装置的使用者。借助于调整参量能够获取,与定子不同的组件加载了何种载荷。借助于调整参量也能够获取,载荷在何处布置在相关的组件上。此外,借助于调整参量能够获取,运动的组件是否与其它物体碰撞。

此外能够考虑,为用户显示第一与第二组件之间的相对方位。

在从属权利要求中说明了本发明的有利的拓展方案和改进方案。

能够规定,方位调节器分别构造为连续的线性调节器。从能够在互联网地址https://de.wikipedia.org/wiki/Regler下调用的网页中知道相应的调节器。优选以数字方式来计算方位调节器。所述计算优选以时间离散的方式进行、特别是以恒定的时间周期来进行。方位调节器优选构造为PID调节器。其他调节器、例如模糊-调节器也能使用。然而,所提出的线性的连续调节器的调节参数会更容易调整,这尤其重要,如果要在运动装置的运行期间调整所述调节参数以用于实现与相应的运行状态的最佳适配。

能够设置六个方位调节器。借此,能够在空间中在刚性本体的所有六个可能自由度中进行方位调节。按本发明的方法的特殊的优点在于,能够并行地执行如此多的调节,而不必担心在调节的稳定性方面的问题。

能够规定,致动器能够借助于电流来调整,其中为每个致动器分配了位置调节器(Stellungsregler),所述位置调节器的调节参量是相关的致动器的位置,其中其调整参量至少间接地是相关的电流。能够考虑,使用从属于所述位置调节器的转矩调节。优选为每个致动器分配了位置确定装置,用所述位置确定装置能够获取这个致动器的致动器-实际位置。优选直接测量所述致动器-实际位置,其中同样能够考虑,从致动器中的电压和电流中计算所述致动器-实际位置。

能够规定,将所述致动器-实际位置与致动器-目标位置进行比较并且在偏差不可信时在数字计算器中设置故障标记,以便诊断功能能够采取应急措施并且输出状态消息。

能够设置方位确定装置,借助于该方位确定装置能够确定、尤其是能够测量第二组件相对于第一组件的实际-相对方位矢量。实际-相对方位矢量优选包括六个与空间中的刚性本体的六个自由度相对应的单值。方位确定装置比如根据US 6 615 155 B2来构成。

能够规定,通过求解非线性方程组从调整参量中计算致动器-目标位置。运动装置优选如此设计而成,从而在第一和第二组件之间的每个相对位置中都存在至少六个、优选至少九个第一永磁装置,其紧邻第二永磁装置来布置,使得强大的磁力在所提到的永磁装置之间起作用。结果,确保了非线性方程组的可解性。这种计算的优点是,恰好不要考虑所述参数,即时间。因此,不要担心这种计算会对整个调节的动态的稳定性产生深远的影响。动态稳定性首先通过对于方位调节器的调整来确定。

能够规定,在非线性方程组的求解的范围内,从实际-相对方位和预先给定的目标-相对方位或者调整参量矢量和目标-调整参量矢量中计算标量的误差参数,其中在非线性方程系统的求解的范围内对误差参数进行优化。优选如此计算所述误差参数,使得其无论如何为正。例如,能够计算六个单个的目标-相对方位与相应所分配的实际-相对方位之间的差异的平方和。在优化的范围内,优选使误差参数的绝对值最小化。所述优化比如能够借助于梯度方法来进行,所述梯度方法从能够在互联网地址https://de.wikipedia.org/wiki/Gradientenverfahren下能调用的网页中得知。当然,也能够考虑其他等效的优化方法。也能够考虑,至少部分地提前实施对于所述非线性方程组的求解并且将结果保存在所述运动装置的运行期间所使用的数值表格中。然而,这样的数值表格如此广泛,使得所述非线性方程组的求解在所述运动装置的运行期间是优选的。

能够规定,迭代地执行所述误差参数的优化,其中以时间离散的方式用固定的时间周期来计算方位调节器,其中在时间周期之内执行所述优化的所有迭代步骤。由此,实现了所述调节的高精度和高动态性。

能够规定,作为迭代的优化的初始值使用来自紧接在前的时间周期的致动器-目标位置。借此,所述优化仅仅需要少数迭代循环,这些迭代循环能够容易地在所提到的时间周期中执行。

能够要么设置多个第一组件要么设置多个第二组件,其中为每个多倍存在的组件单独地执行按本发明的方法。如果第一组件存在多倍,那么这一点就能够容易地进行。如果第二组件存在多倍,则优选利用:仅仅紧挨着第二组件布置的第一永磁装置引起值得一提的磁力。因此,不同的第二组件各自受到不同的第一永磁装置的影响,使得不同的按本发明的方法能够彼此独立地来执行。多倍存在的组件优选以工件载体的类型或者以运输体的类型来构成。

不言而喻,前文提到的和在下文还要解释的特征不仅能够在相应地所说明的组合中使用,而且能够在其它的组合中或单独地使用,而不离开本发明的范围。

附图说明

接下来借助附图来详细解释本发明。其中:

图1示出了按本发明的运动装置的粗略示意性的剖视图;

图2示出了第二组件的粗略示意性的俯视图;

图3示出了按本发明的方法的图表;

图4示出了图3中的方位调节单元的图表;

图5示出了图3中的计算单元的图表;并且

图6示出了图3中的致动器的图表。

具体实施方式

图1示出了按本发明的运动装置10的粗略示意性的剖视图。所述运动装置10在此包括唯一的第一组件20和唯一的第二组件30,其中第一组件以位置固定的定子的类型来构成,其中第二组件以能运动的工件载体的类型来构成。定子典型地关于其运动表面25构造得比工件载体大得多。第一和第二组件与定子和工件载体的配属关系也能够相反地来选择。与定子不同的组件能够存在多倍。

第一组件20包括基座21,该基座在此以全面地封闭的壳体的类型来构成。在此,基座21的上侧面形成封闭的平坦的运动表面25,第二组件30能够沿着所述运动表面自由悬浮地运动。在此,运动表面25垂直于重力的方向来定向,其中所述定向能够自由地选择。尤其按照图1的布置能够掉头180°来运行。运动表面25能够在空间中尽可能任意地弯曲地伸展。

在第一基座21的内部布置有多个第一永磁装置22,所述第一永磁装置分别通过所分配的致动器24与第一基座21相连接。第一永磁装置22彼此间相同地构造并且分别包括三个第一单个磁体,所述第一单个磁体平行于运动表面25并排地布置成一行。第一单个磁体23各自具有磁场,所述磁场至少在一定距离中接近磁偶极子的磁场。相应的偶极子矢量26以海尔贝克阵列的式样来布置,从而朝第二组件产生特别强烈的磁场。第一永磁装置22相对于运动表面25的间距对于所有第一永磁装置22来说分别选择得相同。

致动器24在此构造为电动马达、特别是无刷直流马达。因此,它们具有唯一的无限的旋转自由度,其中相应的旋转轴线85垂直于运动表面25来定向。电动马达的驱动轴84与第一单个磁体23固定地连接,使得它们形成基本上刚性的单元,该单元能够作为整体相对于相应的旋转轴线85旋转。所述旋转轴线布置在所分配的第一永磁装置22的中间。

第一组件20优选包括多个具有所分配的致动器24的第一永磁装置22,其以面状的格栅在运动表面25的范围内分布地布置。这个格栅的分度间距优选均匀地构成,因此关于该布置的几何描述仅需要少数的模型参数(图5中的附图标记65)。

为第一组件20分配了直角坐标系11,其X和Y轴平行于运动表面25来定向,其中其Z轴垂直于运动表面25来定向。

第二组件30以工件载体的类型来构成。它包括第二基座,该第二基座在此以具有恒定的厚度的平板的形式来构成,其中它具有平坦的上侧面35和平坦的下侧面36。上侧面35用于承受有效载荷34,其中该上侧面能够尽可能任意地设计而成。面向第一组件20的下侧面36优选与运动表面25相匹配,其中尤其应该能够使下侧面36与运动表面25直接接触,使得第二组件30特别是在运动装置10的无电流的状态下稳定地安放在第一组件20上。

在此,第二基座31在俯视图中具有正方形的轮廓,其中也能够考虑矩形的、圆形的或任意其他的轮廓。第二组件30包括相对于第二基座固定地布置的第二永磁装置32。第二永磁装置32包括多个第二单个磁体33,其磁场至少在一定距离中接近磁偶极子的磁场。要参照图2更详细地解释第二单个磁体33的可能的布置。第二单个磁体33尽可能紧邻下侧面36来布置,从而能够朝第一永磁装置22设定强烈的磁力。

此外,运动装置10包括根据US 6 615 155 B2来构成的方位确定装置13,其中该方位确定装置部分地布置在第一组件20中并且部分地布置在第二组件30中。这个方位确定装置13以感应的方式进行工作。它包括处于第一组件20中的平面的线圈,其在整个运动表面25的范围内分布地布置。此外,在第二组件30中设置有线圈。用这个方位确定装置13,比如可以获取第二组件30的三个关于坐标系11的位置坐标X、Y、Z,其中此外比如可以获取三个关于坐标系11的欧拉角(https://de.wikipedia.org/wiki/Eulersche_Winkel)。所提到的六个参量在图3至6的范围内被合并成实际-相对方位矢量(图3中的附图标记51)。

图2示出了第二组件30的粗略示意性的俯视图。图纸平面平行于第二组件的下侧面(图1中的附图标记36)来定向,其中观察方向指向第一组件。第二单个磁体33在第二基座31的整个下侧面的范围内分布地布置。它们的偶极子矢量各自具有六种不同的可能的布置之一,所述布置成对地垂直地或平行地定向。第二单个磁体33的、设有按照附图标记33a的符号的偶极子矢量垂直地背离所述下侧面指向。第二单个磁体33的、设有按照附图标记33b的符号的偶极子矢量垂直地朝向所述下侧面指向。第二单个磁体33的、设有按照附图标记33c的符号的偶极子矢量沿着箭头方向平行于所述下侧面指向。优选根据海尔贝克阵列来如此选择第二单个磁体23的布置和定向,从而朝第一组件产生特别强烈的磁场。

此外,第二单个磁体33的精确的布置倒不如说是次要的。首要的是,第二单个磁体33相对于第二基座31的布置和定向是已知的,其中所述布置和定向优选在按本发明的方法的范围内用作模型参数(图5中的附图标记65)。

不言而喻,也能够取代第二单个磁体33而使用以类似的方式磁化的单件式永磁装置。所述永磁装置比如能够以3D打印方法来制造,其中相应的塑料形成用于永磁颗粒的粘合剂。然而,在批量生产的范围内,用单个磁体可以容易得多地产生能够以小的公差再现的、此外非常强烈的磁场。此外,用单个磁体可以容易得多地产生下述磁场,所述磁场可以在计算模型(在图5中的附图标记64)的范围内通过具有良好的近似性的、用于理想的磁偶极子的公式来描述。

图3示出了按本发明的方法的图表。运动装置的使用者预先给定目标-相对方位矢量50,其描述了第二组件相对于第一组件的所期望的位置。目标-相对方位矢量50在此基于和实际-相对方位矢量51相同的坐标系,所述实际-相对方位矢量如上所述由方位确定装置13来测量。目标-相对方位矢量50能够随时间改变、优选连续地改变,使得第二组件沿着轨迹运动。

在第一步骤中获取调节差矢量52,方法是:从目标-相对方位矢量50中按分量地减去实际-相对方位矢量51或者反之亦可。调节差矢量52被输送给方位调节单元14,参考图4对所述方位调节单元进行详细描述。方位调节单元14从调节差矢量52中获取调整参量矢量53。调整参量矢量53代表着必须由第一组件施加到第二组件上的磁力和磁转矩,以便实际-相对方位矢量51接近于目标-相对方位矢量50。

用计算单元15,从调整参量矢量53中计算致动器-目标-位置矢量54,该致动器-目标-位置矢量包含不同的致动器的位置,在此要调整所述位置,以便根据调整参量矢量53产生力和转矩。参考图5对计算单元15进行详细描述。为了便于计算,致动器-目标-位置矢量54优选仅仅描述处于第二组件的附近的致动器。不言而喻,这能够是取决于实际-相对方位矢量51的不同的致动器。

在图3至6的范围内,包括多个标量的单个参量的矢量通过双箭头来示出,其中标量的单个参量则通过简单的箭头来示出。用附图标记为89的黑色粗线条来象征性地表示矢量、这里是致动器-目标-位置矢量54拆分为其单个分量、这里是一个个的致动器-目标位置80的情况。致动器-目标位置80各自被输送到所分配的调整单元16,所述调整单元分别包括所分配的致动器。参考图6对所述调整单元16进行详细描述。

按照图3的布置结构与按照图1的布置结构一起形成用于第一与第二组件之间的相对方位的封闭的方位调节环。调节单元14在此能够考虑简单地构成,其中尤其使用特别简单的PID调节器,其不容易适用于非线性的调节系统、例如当前的调节系统。仅仅在计算单元15中考虑到所述调节系统的极端的非线性。

图4示出了图3中的方位调节单元14的图表。水平的黑色粗线条55象征性地表示调节差矢量52拆分成其单个的标量的调节差的情况。这些调节差分别被输送给所分配的方位调节器12,所述方位调节器在此构造为连续的线性调节器、特别是PID调节器。因此,在方位调节单元14的范围内,调节差矢量52的六个自由度之间不发生相互作用。仅仅在计算单元15中进行相互作用。

每个方位调节器12获取各自所分配的标量的调整参量57。所述调整参量代表着配属于相关的自由度的力或转矩。附图标记为56的黑色的水平的粗线条象征性地表示各个调整参量57合并成调整参量矢量53的情况。

优选的PID调节器12分别具有三个调节参数。这些调节参数能够固定地设定。然而,优选在运行中调整所述调节参数,比如用于使运动装置与随着时间变化的有效载荷(图1中的附图标记34)或者重力的由于变化的运行位置而变化的作用方向相匹配。如果所述运动表面(图1中的附图标记25)在空间中弯曲地伸展,那么有利的是,根据第一和第二组件之间的相对方位来调整所述调节参数。根据第二组件或工件载体是缓慢地还是动态地沿着预定的轨迹运动,同样能够有利的是,在运行期间改变所提到的调节参数。

图5示出了图3中的计算单元15的图表。计算单元15的核心是所述运动装置的计算模型64,用该计算模型根据实际-相对方位矢量51并且根据暂时的致动器-目标-位置矢量61能够计算,何种磁力和转矩在第一和第二组件之间起作用。所述运动装置能够如此构成,使得其仅仅包括单个磁体,所述单个磁体分别具有与磁偶极子的磁场非常接近的磁场。因此,能够利用用于理想的磁偶极子的公式来计算两个单个磁体之间的力和转矩,所述公式能够在互联网地址

下来调用。作用于第二组件的重心上的总力或总转矩被合并成所计算的调整参量矢量62,所述总力或者总转矩在考虑所有起作用的磁力和力矩、杠杆力和惯性力的情况下从在第一和第二单个磁体的所有可能的配对的范围内的合计中产生。除了所提到的输入参量51、61之外,对于这种计算来说需要模型参数65,所述模型参数在运动装置的运行期间不改变,特别是第二单个磁体相对于第二基座的布置和定向、致动器相对于第一基座的布置以及第二组件的重量和重心。此外,第一和第二单个磁体的强度或磁偶极矩包括在所述计算中。

除此以外,在所述运动装置的运行期间变化的模型参数被考虑在内,尤其是第二组件的重量和重心、重力的方向或者在整个系统加速时起作用的惯性力。能够规定,在所述模型中从其输入参量中计算这些信息并且将这些信息通过数据接口来提供给用于对调节参数进行调整的方位调节单元14或者用户,以比如用于监控负载状态或者实施过程控制。

不言而喻,除了所提到的公式之外,也能够动用数值表格,所述数值表格比如通过对于第一永磁装置和第二永磁装置的磁场的测量来获取。在此,能够在数值表格的各个数值之间进行插值。

此外,图5描绘了计算模型64所基于的非线性方程组的求解,对于所述非线性方程组来说如此选择暂时的致动器-目标-位置矢量61,使得所计算的调整参量矢量62等于方位调节单元的调整参量矢量53。在当前情况下,在此使用梯度方法,其中图5示出了相应的迭代循环。

作为用于暂时的致动器-目标-位置矢量61的初始值,使用在方位调节的最后的时间周期中计算出的致动器-目标-位置矢量54。借助于计算模型64由此获取所计算的调整参量矢量62。从调整参量矢量53与所计算的调整参量矢量62之间的按分量的差异中,借助于误差函数66来计算标量的误差参数60。在误差函数66的范围内,比如能够将所提到的差异的平方合计。

如果误差参数60低于预先给定的、稍许不同于零的极限值或者达到预先给定的迭代次数,则中止迭代循环并且将存储在中间存储器68中的暂时的致动器-目标-位置矢量61作为致动器-目标-位置矢量54来输出。这种关联用具有附图标记63的箭头来表示。

如果没有满足前述条件,则从中间存储的暂时的致动器-目标-位置矢量61和误差参数60中根据梯度方法的、能够在互联网地址https://de.wikipedia.org/wiki/Gradientenverfahren下调用的计算规则来计算新的暂时的致动器-目标-位置矢量61。在这种情况下,尤其使用计算模型64的梯度,其能够可选地用数字或按照公式来计算。

图6示出了图3中的调整单元16的图表。所有先前参照图3到6所描述的元件除了所述方位确定装置之外都优选在使用数字计算器的情况下以数字方式来计算,其中所述计算优选以时间离散的方式在固定的时间周期中来实施。所述数字计算器能够包括多个单独的彼此处于数据交换连接之中的计算单元。

在按照图6的图表中主要包含以物理方式实现的组件。特别是在此涉及具有第一永磁装置22的致动器24,已经参考图1对所述致动器进行了解释。致动器配备有以旋转编码器形式构成的位置确定装置86,所述旋转编码器将致动器-实际位置81传输给所述数字计算器。此外,为致动器24分配电流调节器88,其也被称为驱动放大器。该驱动放大器将电流83输送给所述致动器24,在此需要所述电流,以用于调整由所述数字计算器预先给定的致动器-目标-转矩82。

所述位置调节器87优选由所述数字计算器以数字方式来计算。优选它是连续的线性调节器、特别是PID调节器。向所述位置调节器87输送由相关的致动器-目标位置80和相关的致动器-实际位置81构成的差异。从中获取已经提到的致动器-目标转矩82。作为结果,存在着封闭的调节环,它使所述致动器-实际位置81接近于所述致动器-目标位置80。

附图标记列表:

10 运动装置

11 坐标系

12 方位调节器

13 方位确定装置

14 方位调节单元

15 计算单元

16 调整单元

20 第一组件

21 第一基座

22 第一永磁装置

23 第一单个磁体

24 致动器

25 运动表面

26 偶极子矢量

30 第二组件

31 第二基座

32 第二永磁装置

33 第二单个磁体

33a 具有垂直地背离下侧面的偶极子矢量的第二单个磁体

33b 具有垂直地朝向下侧面的偶极子矢量的第二单个磁体

33c 具有沿着箭头方向平行于下侧面的偶极子矢量的第二单个磁体

34 有效载荷

35 上侧面

36 下侧面

50 目标-相对方位矢量

51 实际-相对方位矢量

52 调节差矢量

53 调整参量矢量

54 致动器-目标-位置矢量

55 调节差矢量拆分为单个的调节差

56 单个的调整参量合并为调整参量矢量

57 标量的调整参量

60 标量的误差参数

61 暂时的致动器-目标-位置矢量

62 计算的调整参量矢量

63 触发器,如果误差参数足够小或者执行了预先给定的数目的迭代步骤,那就触发所述触发器

64 运动装置的计算模型

65 模型参数

66 误差函数

67 优化方法

68 中间存储器

80 致动器-目标位置

81 致动器-实际位置

82 致动器-目标转矩

83 电流

84 驱动轴

85 驱动轴的旋转轴线

86 位置确定装置

87 位置调节器

88 电流调节器

89 致动器-目标-位置矢量拆分为单个的致动器-目标位置。

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