CN105700360A - 一种宏微混合驱动的并联机构测控系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宏微混合驱动的并联机构测控系统及其控制方法，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。

Description

一种宏微混合驱动的并联机构测控系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及并联机构测控系统领域，尤其涉及一种宏微混合驱动的并联机构测控系统及其控制方法。

背景技术

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。

中国发明专利，公开号：CN103115784A，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。该发明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：该发明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。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术的测控系统要求大行程高精度定位的问题，本发明提供了一种宏微混合驱动的并联机构测控系统及其控制方法。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，本发明提供的技术方案为：

一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。

一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±0.01um内，结束整个测控过程；若该误差值在±0.01um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

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)每个轴的宏驱动系统均为电液伺服驱动，与电气和气动驱动方式相比，液压伺服驱动机构具有刚度大、结构紧凑、体积小、重量轻、加速性好等特点每个轴的微驱动系统均为压电陶瓷精密驱动，电陶瓷具有体积小，分辨率高且容易控制；与串联机构相比，并联机构具有结构刚度高，承载能力强、精度高、结构紧凑等特点得到了越来越广泛的应用；

(2)本发明结合液压伺服技术与压电技术独特的优点并应用到并联机构中，能够实现大行程和高精度的控制，将宏微混合驱动的并联机构、控制系统、传感器采集系统组成一套完整的测控系统，可以控制宏微混合驱动并联机构位姿，使其实现大行程下的高定位精度；

(3)数据采集模块将实时采集的精密光栅传感器和微位移传感器测量的数据发送给FPGA模块，步骤D所计算的输出值与该采集数据比较得出每个驱动轴总误差值和每个驱动轴微驱动误差值，实时显示在主界面的“位姿误差”上，每个驱动轴总误差值和每个驱动轴微驱动误差值经过控制算法子程序得出每个驱动轴的宏驱动控制信号和微驱动控制信号，3-RPR并联机构(即宏微混合驱动系统)每个轴的输出位移值会实时显示在主界面的“单轴输出位移”上，实现人工智能化；

(4)控制算法子程序中控制方法选择包括开环控制、PID控制和模糊PID控制三种控制方法的选择，可以通过编写不同的控制算法子程序，实现在不同算法下并联机构的控制效果；

(5)本发明基于LabView软件FPGA技术，实时控制模块采用严格的循环周期用于保证控制的实时性，FPGA模块能实现快速的I/O响应保证测控系统的快速性，可以实现高速数据采集与发送，满足测控系统的实时、快速控制效果。

附图说明

图1为本发明的结构原理图；

图2为本发明的VI程序界面图；

图3为本发明的FPGA模块的数据采集子程序；

图4为本发明的FPGA模块的信号发送子程序；

图5为本发明的模糊PID控制算法子程序；

图6计算机数据存储显示及通信子程序。

图中标号名称：

1、时间延迟.vi模块；2、9263FIFO读取模块；3、I/O节点模块；4、9205FIFO读取模块；5、while循环.vi模块；6、9205超时显示控件；7、9263超时显示控件；21、FPGA引用句柄.vi模块；22、FPGA9263调用方法.vi模块I；23、FPGA9205调用方法.vi模块I；24、FPGA9205调用方法.vi模块II；25、FPGA9263调用方法.vi模块II；26、9263超时显示控件状态模块；27、9205超时显示控件状态模块；28、FPGA引用句柄.模块；31、FLsavefuzzysystem.vi模块；32、模糊规则.vi模块；33、输入控件；34、PID.vi模块；35、参数输入控件；41、TCP侦听.vi模块；42、数据还原模块；43、显示控件；44、创建数组.vi模块；45、波形图表控件；46、电子表格.vi控件；47、TCP侦听.vi模块；48、停止控件；49、等待时间.vi模块。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

如图1所示，一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，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。

其中，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；实时控制模块采用严格的循环周期用于保证控制的实时性，FPGA模块能实现快速的I/O响应保证测控系统的快速性，信号发送模块的输出端与宏微混合驱动系统的输入端连接。

计算机上安装有LabView软件，在LabView软件上编写VI人机界面程序形成人机界面模块，如图2所示，VI人机界面程序包括数据采集子程序、信号发送子程序、控制算法子程序、数据存储显示及通信子程序、宏微混合驱动并联机构的运动学正解和逆解子程序，分别对应人机界面模块中的数据采集模块、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。

本发明基于LabView软件FPGA技术，实时控制模块采用严格的循环周期用于保证控制的实时性，FPGA模块能实现快速的I/O响应保证测控系统的快速性，可以实现高速数据采集与发送，满足测控系统的实时、快速控制效果。

其中，数据采集子程序如图3所示，包含：时间延迟.vi模块1，作用控制循环时间为1ms；9263FIFO读取模块2，作为一个接口将控制程序中传入FIFO9263中的数据读取在此程序中；I/O节点模块3，将FIFO9236中数据传给模拟信号发送模块，并将模拟信号采集模块采集的数据传入此程序中；9205FIFO读取模块4将采集的模拟信号存储并传入上位机中；while循环.vi模块5，将程序中的图形化语句进行循环执行；9205超时显示控件6，通过是否有新的数据传入FIFO9205中判断FIFO9205是否有足够的缓冲区存储数据，如果没有则该控件亮，进行提示；9263超时显示控件7，其作用与9205超时显示控件6相同。

信号发送子程序如图4所示，包含：打开FPGA引用句柄.vi模块21，调用FPGA端程序；FPGA9263调用方法.vi模块I22，设定FIFO9263的缓冲区深度；FPGA9205调用方法.vi模块I23，设定FIFO9205的缓冲区深度；FPGA9205调用方法.vi模块II24，读取FIFO9205从FPGA端程序传入数据；FPGA9263调用方法.vi模块II25，将计算的数据传入FIFO9263中；读取9263超时显示控件状态模块26，监测是否FIFO9263缓冲区是否可以接收新的数据；读取9205超时显示控件状态模块27，监测是否FIFO9205缓冲区是否可以接收新的数据；关闭FPGA引用句柄.模块28，当程序结束时，关闭FPGA程序。

本实施例中采用模糊PID的控制算法子程序如图5所示，包含：FLsavefuzzysystem.vi模块31，将模糊规则加载到程序中；调用模糊规则.vi模块32，调用加载的模糊规则模块，并通过输入值和模糊规则计算得到输出值；输入控件33，设定理论的输出值；PID.vi模块34，计算的模糊规则输出值和调整的参数作为PID的参数输入，经过计算后将输出值传给FIFO9263；参数输入控件35，给模糊PID控制输入参数值。

数据存储显示及通信子程序如图6所示，包含：TCP侦听.vi模块41，与下位机程序建立联系；数据还原模块42，将下位机传入的数据进行还原；显示控件43，将下位机传入的数据进行实时显示；创建数组.vi模块44，将传递的数据组成数组，便于存储；波形图表控件45，将下位机传入的控件进行实时显示；写入电子表格.vi控件46，将传入的数据以excel形式存入PC中；关闭TCP侦听.vi模块47，当该程序停止运行时，关闭TCP，结束侦听；停止控件48，结束程序；等待时间.vi模块49，将程序循环时间控制为1ms。

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，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；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；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。

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。

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。

结合以上所述，一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±0.01um内，结束整个测控过程；若该误差值在±0.01um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。

实施例2

本实施例的结构和方法步骤同实施例1，每个轴的宏驱动系统均为电液伺服驱动，与电气和气动驱动方式相比，液压伺服驱动机构具有刚度大、结构紧凑、体积小、重量轻、加速性好等特点每个轴的微驱动系统均为压电陶瓷精密驱动，电陶瓷具有体积小，分辨率高且容易控制；与串联机构相比，并联机构具有结构刚度高，承载能力强、精度高、结构紧凑等特点得到了越来越广泛的应用，本发明结合液压伺服技术与压电技术独特的优点并应用到并联机构中，能够实现大行程和高精度的控制，将宏微混合驱动的并联机构、控制系统、传感器采集系统组成一套完整的测控系统，可以控制宏微混合驱动并联机构位姿，使其实现大行程下的高定位精度。

精密光栅传感器用于测量每个轴的总输出位移，即每个轴的宏驱动系统输出位移与每个轴的微驱动系统输出位移之和，每个轴的精密光栅传感器均固定在动平台的驱动轴上，微位移传感器用于测量每个轴微驱动系统的输出位移，每个轴的微位移传感器均固定在所述的微驱动系统上。

计算机、实时控制模块、FPGA模块、数据采集模块和信号发送模板通过总线依次连接在一起，实现数据的相互传输。

VI人机界面程序包括控制算法子程序、数据实时监控和显示子程序、存储数据子程序、数据通讯子程序、采集和发送数据子程序、宏微混合驱动并联机构的运动学正解和逆解子程序。

控制算法子程序将每个轴的驱动总误差值和每个轴的微驱动误差值经过处理，得到每个轴的宏驱动控制信号和微驱动控制信号，并经信号发送模块发送给每个轴的宏驱动系统和微驱动系统，使得动平台运动。

在测控过程中，需要在测控系统里设置不同控制参数以及动平台期望运动值，如图2为VI人机界面，此界面在LabView环境下创建，在实时控制模块中运行，此界面功能包括：显示传传感器测量子系统输出测量的三个轴输出位移值、动平台理论位姿即期望的动平台运动值、动平台采集位姿即动平台的实际运动值、理论和实际位姿差值即步骤F中的误差值、控制方法选择包括开环控制、PID控制和模糊PID控制三种控制方法的选择、控制参数输入、运行与停止。编写了与界面相对应的VI程序包括控制算法子程序、数据实时监控和显示子程序、存储数据子程序、数据通讯子程序、采集和发送数据子程序、宏微混合驱动并联机构的运动学正解和逆解子程序。控制算法子程序中控制方法选择包括开环控制、PID控制和模糊PID控制三种控制方法的选择，可以通过编写不同的控制算法子程序，实现在不同算法下并联机构的控制效果。

下面，结合图2来说明本发明所提供的测控系统的工作过程如下：

(1)设置参数

在计算机的LabView环境下，运行VI程序，出现如图2所示的界面，首先在界面上选择所需要的控制方法(包括开环控制、PID控制和模糊PID控制)，输入相应的控制参数，输入并联机构动平台的理论位姿。当输入期望的动平台运动值，经宏微混合驱动并联机构的运动学逆解子程序处理后，求得动平台三个驱动轴的输出值；

(2)数据测量与比较

数据采集模块将实时采集的精密光栅传感器和微位移传感器测量的数据发送给FPGA模块，步骤C所计算的输出值与该采集数据比较得出每个驱动轴总误差值和每个驱动轴微驱动误差值，实时显示在主界面的“位姿误差”上，每个驱动轴总误差值和每个驱动轴微驱动误差值经过控制算法子程序得出每个驱动轴的宏驱动控制信号和微驱动控制信号，3-RPR并联机构(即宏微混合驱动系统)每个轴的输出位移值会实时显示在主界面的“单轴输出位移”上，实现人工智能化。

(3)发送控制信号

过程(2)的宏驱动控制信号和微驱动控制信号经信号发送模块发送给每个轴的宏驱动系统和微驱动系统，使得动平台运动。将每个轴运动的位移经运动学正解程序计算出动平台的实际运动值，并实时的显示在界面的“动平台采集位姿”上。

(4)反馈控制

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±0.01um内，结束整个测控过程；若该误差值在±0.01um以外，则返回步骤C继续控制，且该误差值也会实时显示在界面的“位姿误差”上。

本发明上述实施案例软硬件配置如下，软件：LabView2012，Windows7；硬件：PC机，实时控制模块NICRIO9024,FPGA模块NICRIO9118,数据采集模块NICRIO9205,数据发送模块NICRIO9263，数据采集模块阿尔泰PCI2394，宏驱动系统为博世力士乐液压缸和伺服阀，微驱动系统为PI压电陶瓷驱动器精密光栅传感器为MercuryII6000光栅尺，微位移传感器为capaNCDT6300。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一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。

2.根据权利要求1所述的一种宏微混合驱动的并联机构测控系统，其特征在于，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。

3.根据权利要求1所述的一种宏微混合驱动的并联机构测控系统，其特征在于，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。

4.根据权利要求1所述的一种宏微混合驱动的并联机构测控系统，其特征在于，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。

5.根据权利要求4所述的一种宏微混合驱动的并联机构测控系统，其特征在于，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。

6.根据权利要求3所述的一种宏微混合驱动的并联机构测控系统，其特征在于，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。

7.根据权利要求2所述的一种宏微混合驱动的并联机构测控系统，其特征在于，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。

8.一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，并按照权利要求1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、计算机将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±0.01um内，结束整个测控过程；若该误差值在±0.01um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。