CN106863267B - 重心驱动并联xy运动平台及其控制系统 - Google Patents

重心驱动并联xy运动平台及其控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种重心驱动并联XY运动平台及其控制系统。控制系统包括Y轴第一电机控制器、Y轴第二电机控制器、X轴电机控制器、同步控制器和力学控制器，所述同步控制器用于输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步；所述力学控制器用于计算各电机的目标输出力，使得各电机的输出力的合力通过所述XY运动平台的重心并且指向所述XY运动平台的目标位置。所述重心驱动并联XY运动平台包括XY运动平台、驱动系统、检测系统和本发明的控制系统。本发明通过电机的同步控制和输出力控制，确保各电机驱动力的合力通过运动平台重心并指向目标位置，平衡了运动平台的扭转，降低了运动平台的振动，提高了其响应效率与速度。

Description

重心驱动并联XY运动平台及其控制系统
技术领域
本发明涉及平面驱动精确定位设备控制系统领域，尤其涉及一种重心驱动并联XY运动平台及其控制系统。
背景技术
随着集成电路以及芯片封装的快速发展，对XY运动平台的定位精度、快速响应能力以及运行效率提出了更高的要求。重心驱动并联XY运动平台在多铰链结构并联XY运动平台的基础上引入重心驱动技术，保证驱动力的合力始终通过运动平台的重心位置，驱动力的合力方向始终为运动平台目标移动方向，可以有效提升运动平台的响应速度与效率，并降低运动过程中的振动。
为了保证驱动力的合力始终通过运动平台的重心位置，驱动力的合力方向应始终为运动平台目标移动位置方向，驱动电机必须同步控制。然而并联XY运动平台中驱动力的作用位置会随着运动平台的移动发生变化，而且多个驱动力作用于同一运动平台，无法通过光栅尺反馈运动平台的扭转变形，导致运动平台响应速度慢、效率低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种重心驱动并联XY运动平台的控制系统和一种重心驱动并联XY运动平台，旨在对基于重心驱动原理的并联XY运动平台进行多电机同步控制，实现运动平台运动过程中扭矩的平衡，以提高运动平台响应速度与效率。
本发明的重心驱动并联XY运动平台的控制系统包括：Y轴第一电机控制器、Y轴第二电机控制器、X轴电机控制器、同步控制器和力学控制器，其中，所述Y轴第一电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第一电机；所述Y轴第二电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第二电机；所述X轴电机控制器用于控制所述XY运动平台的X轴电机；所述同步控制器用于向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步；所述力学控制器用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置、X轴实际位置和所述XY运动平台所受的扭矩，计算所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的目标输出力，使得所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的输出力的合力通过所述XY运动平台的重心并且指向所述XY运动平台的目标位置。
优选地，所述同步控制器包括耦合同步控制模块和姿态解耦模块，其中，所述姿态解耦模块用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置和X轴实际位置计算所述XY运动平台的偏转误差；所述耦合同步控制模块用于根据所述偏转误差和所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步。
优选地，所述同步控制器还包括偏转增益模块，所述偏转增益模块用于对所述姿态解耦模块输出的偏转误差施加偏转增益，并将施加偏转增益后的偏转误差输送至所述耦合同步控制模块。
优选地，所述偏转误差包括所述XY运动平台的重心偏移量和重心扭转角度。
本发明的重心驱动并联XY运动平台包括XY运动平台、驱动系统、检测系统和控制系统，所述驱动系统包括Y轴第一电机、Y轴第二电机和X轴电机，用于驱动所述XY运动平台沿Y轴和X轴移动；所述检测系统用于检测所述XY运动平台的Y轴实际位置、X轴实际位置、Y轴第一电机实际输出力、Y轴第二电机实际输出力、X轴电机实际输出力和所述XY运动平台所受的扭矩；所述控制系统包括Y轴第一电机控制器、Y轴第二电机控制器、X轴电机控制器、同步控制器和力学控制器，其中，所述Y轴第一电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第一电机；所述Y轴第二电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第二电机；所述X轴电机控制器用于控制所述XY运动平台的X轴电机；所述同步控制器用于向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步；所述力学控制器用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置、X轴实际位置和所述XY运动平台所受的扭矩，计算所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的目标输出力，使得所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的输出力的合力通过所述XY运动平台的重心并且指向所述XY运动平台的目标位置。
在本发明的重心驱动并联XY运动平台中优选地，所述同步控制器包括耦合同步控制模块和姿态解耦模块，其中，所述姿态解耦模块用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置和X轴实际位置计算所述XY运动平台的偏转误差；所述耦合同步控制模块用于根据所述偏转误差和所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步。
在本发明的重心驱动并联XY运动平台中优选地，所述同步控制器还包括偏转增益模块，所述偏转增益模块用于对所述姿态解耦模块输出的偏转误差施加偏转增益，并将施加偏转增益后的偏转误差输送至所述耦合同步控制模块。
在本发明的重心驱动并联XY运动平台中优选地，所述偏转误差包括所述XY运动平台的重心偏移量和重心扭转角度。
在本发明的重心驱动并联XY运动平台中优选地，所述Y轴第一电机、Y轴第二电机和X轴电机分别为音圈电机。
在本发明的重心驱动并联XY运动平台中优选地，所述检测系统包括光栅尺，用于检测所述XY运动平台的Y轴实际位置和X轴实际位置。
本发明通过电机的同步控制和输出力控制，确保各电机驱动力的合力通过运动平台重心，驱动力合力方向为运动平台目标位置，平衡了运动平台的扭转，降低了运动平台的振动，提高了运动平台响应效率与速度。
附图说明
图1是本发明实施例的重心驱动并联XY运动平台的控制系统的整体框图；
图2是图1中实施例的重心驱动并联XY运动平台控制系统的基于姿态解耦的位置耦合同步控制框图；
图3是图1中实施例的重心驱动并联XY运动平台控制系统的电机输出力的控制框图；
图4是本发明实施例的重心驱动并联XY运动平台控制系统的动力学分析图；
图5是本发明实施例的重心驱动并联XY运动平台的重心扭转角度分析图；
图6是本发明实施例的重心驱动并联XY运动平台的立体图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
图1至3是本发明实施例的重心驱动并联XY运动平台的控制系统的结构框图。如图1至3所示，所述控制系统包括：Y轴第一电机控制器、Y轴第二电机控制器、X轴电机控制器、同步控制器和力学控制器。其中，所述Y轴第一电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第一电机，所述Y轴第二电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第二电机，所述X轴电机控制器用于控制所述XY运动平台的X轴电机。优选地，所述Y轴第一电机、Y轴第二电机和X轴电机分别为音圈电机，所述Y轴第一电机控制器、Y轴第二电机控制器、X轴电机控制器分别为控制各音圈电机的伺服控制器。
所述同步控制器用于向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步。优选地，所述同步控制器包括耦合同步控制模块和姿态解耦模块，所述姿态解耦模块接收所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置和X轴实际位置，并基于这些位置信息计算所述XY运动平台的偏转误差。所述耦合同步控制模块一方面与所述姿态解耦模块相连，用于接收所述姿态解耦模块输出的偏转误差信号，另一方面所述耦合同步控制模块还接收所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差，该位置误差通过Y轴目标置减去当前的Y轴实际位置得到。然后所述姿态解耦模块根据所述偏转误差和所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差向，通过姿态解耦算法求出所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器的同步控制信号并将该同步控制信号输送至所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步。
所述偏转误差包括所述XY运动平台的重心偏移量和重心扭转角度。如图5所示，理想情况下，XY运动平台在WP线上移动，假设当前位置为Q点，如果XY运动平台受到外扭矩的干扰，发生了偏移，即当前实际重心位置不在WP线上的Q点，而是在Q1点，那么XY运动平台的重心扭转角度为∠Q1WQ，重心扭转角是相对于理想方向的扭转角，即相对于WP直线的偏转角，重心偏移量为实际重心位置相对理想重心位置的偏移量，即图5中Q1点相对于Q点沿X和Y轴的偏移。具体地，所述姿态解耦模块根据XY运动平台的初始重心位置、当前实际位移和结构参数，通过矩阵逆运算计算出运动平台重心位置的偏移量；然后，计算运动平台的目标位置与实际位置之间的轨迹误差；最后，根据实际位置、工作台重心偏移量和轨迹误差，计算重心的扭转角度，进而得到XY运动平台的偏转误差。
所述耦合同步控制模块然后根据所述偏转误差和所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的位移同步。
为克服矩阵运算和位移测量的可能的误差问题，进一步提高控制系统的稳定性，优选地，所述同步控制器还包括偏转增益模块，所述偏转增益模块用于对所述姿态解耦模块输出的偏转误差施加偏转增益，并将施加偏转增益后的偏转误差输送至所述耦合同步控制模块。具体地，可由本领域技术人员根据具体应用确定一个合理的偏转增益。
参照图3，所述力学控制器用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置、X轴实际位置和所述XY运动平台所受的扭矩，计算所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的目标输出力，使得所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的输出力的合力通过所述XY运动平台的重心并且指向所述XY运动平台的目标位置。Y轴第一电机控制器32、Y轴第二电机控制器33和X轴电机控制器31接收所述力学控制器输出的各电机目标输出力，并结合反馈的各电机实际输出力，分别对各电机进行控制，使得各电机的输出力的合力通过所述XY运动平台的重心并且指向所述XY运动平台的目标位置。
图4是本发明实施例的重心驱动并联XY运动平台控制系统的动力学分析图。参照图4，所述XY运动平台71的重心目前所处位置位于W点，重心目标移动位置位于P点，W点和P点连线与Y轴成β角，W点和P点沿X轴相距a，W点和P点沿Y轴相距b；X轴电机输出力为Fx，与所述XY运动平台71目前重心位置W点在Y轴上相距Sx；Y轴第一电机输出力为Fy1，与所述XY运动平台71目前重心位置W点在X轴上相距Sy1；Y轴第二电机13输出力为Fy2，与所述XY运动平台71目前重心位置W点在X轴上相距Sy2；M表示所述XY运动平台71所受的逆时针方向扭矩。
本发明的实施例中，根据两点之间直线最短的原理，欲使XY运动平台71最快移动至目标位置，XY运动平台71需沿WP方向移动，即与Y轴成β角的方向，此时要求X轴电机输出力Fx、Y轴第一电机12输出力Fy1、Y轴第二电机13输出力Fy2的合力F沿WP方向，从W点指向P点。欲使XY运动平台71在移动过程中不承受扭矩，减少运动平台的振动，提高定位精度，则要求X轴电机11输出力Fx、Y轴第一电机12输出力Fy1、Y轴第二电机13输出力Fy2平衡XY运动平台71移动过程中所受的扭矩M。对XY运动平台71进行受力分析，建立XY运动平台71沿X和Y轴的动力学方程为：
Figure GDA0002257281730000081
基于该方程，可由所述力学控制器计算所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的目标输出力。
图6是本发明实施例的重心驱动并联XY运动平台的立体图。参照图6，所述重心驱动并联XY运动平台包括XY运动平台71、驱动系统、检测系统和控制系统。所述驱动系统包括Y轴第一电机12、Y轴第二电机13和X轴电机11，分别用于驱动所述XY运动平台沿Y轴和X轴移动。所述检测系统用于检测所述XY运动平台的Y轴实际位置、X轴实际位置、Y轴第一电机实际输出力、Y轴第二电机实际输出力、X轴电机实际输出力和所述XY运动平台所受的扭矩。
所述检测系统包括X轴力传感器21、Y轴第一力传感器22、Y轴第二力传感器23、扭矩传感器51、X轴位移传感器例如光栅尺61和Y轴位移传感器例如光栅尺62。所述X轴力传感器21两端分别连接X轴电机11与XY运动平台71，用于监测X轴电机11的输出力，并将输出力测量值反馈给X轴电机控制器31，实现X轴电机11的闭环控制。所述Y轴第一力传感器22两端分别连接Y轴第一电机12与XY运动平台71，用于监测Y轴第一电机12电机的输出力，并将输出力测量值反馈给Y轴第一电机控制器32，实现Y轴第一电机12的闭环控制；所述Y轴第二力传感器23两端分别连接Y轴第二电机13与XY运动平台71，用于监测Y轴第二电机13电机的输出力，并将输出力测量值反馈给Y轴第二电机控制器33，实现Y轴第二电机13的闭环控制。
所述扭矩传感器51位于XY运动平台71下方解耦组件上方，用于实时监测XY运动平台71运动过程中所受水平面内的扭矩，并将扭矩测量结果反馈给力学控制器81，力学控制器81优选地为一个计算机。所述X轴光栅尺61用于测量XY运动平台71在X轴的运动位移，所述Y轴光栅尺62用于测量XY运动平台71在Y轴的运动位移，X轴光栅尺61与Y轴光栅尺62将测量结果反馈给同步控制器41、力学控制器81和X轴电机控制器33。
所述控制系统包括Y轴第一电机控制器32、Y轴第二电机控制器33、X轴电机控制器31、同步控制器41和力学控制器81，其中，所述Y轴第一电机控制器32分别连接Y轴第一电机12、同步控制器41和力学控制器81，接受同步控制器41的输入信号、Y轴第一力传感器22的反馈信号、力学控制器81输出的目标输出力信号，控制Y轴第一电机12在Y方向的运动和输出力。所述Y轴第二电机控制器33分别连接Y轴第二电机13同步控制器41和力学控制器81，接受同步控制器41的输入信号、Y轴第二力传感器23的反馈信号、力学控制器81输出的目标输出力信号，控制Y轴第二电机13在Y方向的运动和输出力。所述X轴电机控制器31分别连接X轴电机11和力学控制器81，接受X轴力传感器21的反馈信号、力学控制器81输出的目标输出力信号，控制X轴电机11在X方向的运动和输出力。
所述同步控制器41用于向所述Y轴第一电机控制器32和所述Y轴第二电机控制器33输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机12和Y轴第二电机13的运动同步。优选地，所述同步控制器41包括耦合同步控制模块和姿态解耦模块，所述姿态解耦模块接收所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置和X轴实际位置，并基于这些位置信息计算所述XY运动平台71的偏转误差。
所述耦合同步控制模块一方面与所述姿态解耦模块相连，用于接收所述姿态解耦模块输出的偏转误差信号，另一方面所述耦合同步控制模块还接收所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差，该位置误差通过Y轴目标置减去当前的Y轴实际位置得到。然后所述姿态解耦模块根据所述偏转误差和所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差向，通过姿态解耦算法求出所述Y轴第一电机控制器32和所述Y轴第二电机控制器33的同步控制信号并将该同步控制信号输送至所述Y轴第一电机控制器32和所述Y轴第二电机控制器33，以实现所述Y轴第一电机12和Y轴第二电机13的运动同步。
所述偏转误差包括所述XY运动平台的重心偏移量和重心扭转角度。如图5所示，理想情况下，XY运动平台在WP线上移动，假设当前位置为Q点，如果XY运动平台受到外扭矩的干扰，发生了偏移，即当前实际重心位置不在WP线上的Q点，而是在Q1点，那么XY运动平台的重心扭转角度为∠Q1WQ，重心扭转角是相对于理想方向的扭转角，即相对于WP直线的偏转角，重心偏移量为实际重心位置相对理想重心位置的偏移，即图5中Q1点相对于Q点沿X和Y轴的偏移。
所述姿态解耦模块根据XY运动平台的初始重心位置、当前实际位移和结构参数，通过矩阵逆运算计算出XY运动平台重心位置的偏移量；然后，计算XY运动平台的目标位置与实际位置之间的轨迹误差；最后，根据实际位置、XY运动平台重心偏移量和轨迹误差，计算重心的扭转角度，进而得到XY运动平台的偏转误差。
所述耦合同步控制模块然后根据所述偏转误差和所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差向所述Y轴第一电机控制器32和所述Y轴第二电机控制器33输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机12和Y轴第二电机13的位移同步。
为克服矩阵运算和位移测量的可能的误差问题，进一步提高控制系统的稳定性，优选地，所述同步控制器41还包括偏转增益模块，所述偏转增益模块用于对所述姿态解耦模块输出的偏转误差施加偏转增益，并将施加偏转增益后的偏转误差输送至所述耦合同步控制模块。具体地，所述偏转增益可由本领域技术人员根据具体应用确定一个合理的值或值范围。
参照图3，所述力学控制器81用于基于所述XY运动平台71的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置、X轴实际位置和所述XY运动平台71所受的扭矩，计算所述Y轴第一电机12、所述Y轴第二电机13和所述X轴电机11的目标输出力，使得所述Y轴第一电机12、所述Y轴第二电机13和所述X轴电机11的输出力的合力通过所述XY运动平台71的重心并且指向所述XY运动平台71的目标位置。Y轴第一电机控制器32、Y轴第二电机控制器33和X轴电机控制器31接收所述力学控制器输出的各电机目标输出力，并结合反馈的各电机实际输出力，分别对各电机进行控制，使得各电机的输出力的合力通过所述XY运动平台71的重心并且指向所述XY运动平台71的目标位置。
图4是本发明实施例的重心驱动并联XY运动平台控制系统的动力学分析图。参照图4，所述XY运动平台71的重心目前所处位置位于W点，重心目标移动位置位于P点，W点和P点连线与Y轴成β角，W点和P点沿X轴相距a，W点和P点沿Y轴相距b；X轴电机11输出力为Fx，与所述XY运动平台71目前重心位置W点在Y轴上相距Sx；Y轴第一电机12输出力为Fy1，与所述XY运动平台71目前重心位置W点在X轴上相距Sy1；Y轴第二电机13输出力为Fy2，与所述XY运动平台71目前重心位置W点在X轴上相距Sy2；M表示所述XY运动平台71所受的逆时针方向扭矩。
本发明的实施例中，根据两点之间直线最短的原理，欲使XY运动平台71最快移动至目标位置，XY运动平台71需沿WP方向移动，即与Y轴成β角的方向，此时要求X轴电机11输出力Fx、Y轴第一电机12输出力Fy1、Y轴第二电机13输出力Fy2的合力F沿WP方向，从W点指向P点。欲使XY运动平台71在移动过程中不承受扭矩，减少运动平台的振动，提高定位精度，则要求X轴电机11输出力Fx、Y轴第一电机12输出力Fy1、Y轴第二电机13输出力Fy2平衡XY运动平台71移动过程中所受的扭矩M。对XY运动平台71进行受力分析，建立XY运动平台71沿X和Y轴的动力学方程为：
基于该方程，可由所述力学控制器计算所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的目标输出力。在本发明实施例的重心驱动并联XY运动平台中，优选地，所述Y轴第一电机12、Y轴第二电机13和X轴电机11分别为音圈电机，所述Y轴第一电机控制器32、Y轴第二电机控制器33、X轴电机控制器31分别为控制各音圈电机的伺服控制器。
本发明实施例的重心驱动并联XY运动平台及其控制系统具有如下有益技术效果：
1、通过姿态解耦算法以及冗余电机耦合同步控制确保电机驱动力的合力通过运动平台重心，驱动力合力方向为运动平台目标位置，降低了运动平台的振动，平衡了运动平台的扭转，提高运动平台响应效率与速度。
2、由于电机输出力的位置具有时变特性，为提高运动平台同步控制的精度，采用以主从同步控制方式为基础，基于时变系统的跟踪控制器设计方法，通过跟踪运动平台转角变化和驱动力作用位置，在主从控制器中引入相对运动平台重心位置的误差前馈控制，通过前馈控制反映驱动力位置变化对冗余电机驱动力分配的影响，提高同步控制的精度。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种重心驱动并联XY运动平台的控制系统，其特征在于，所述重心驱动并联XY运动平台包括XY运动平台，所述控制系统包括：Y轴第一电机控制器、Y轴第二电机控制器、X轴电机控制器、同步控制器和力学控制器，其中，
所述Y轴第一电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第一电机；
所述Y轴第二电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第二电机；
所述X轴电机控制器用于控制所述XY运动平台的X轴电机；
所述同步控制器用于向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步；
所述力学控制器用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置、X轴实际位置和所述XY运动平台所受的扭矩，计算所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的目标输出力，使得所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的输出力的合力通过所述XY运动平台的重心并且指向所述XY运动平台的目标位置。
2.根据权利要求1所述的重心驱动并联XY运动平台的控制系统，其特征在于，所述同步控制器包括耦合同步控制模块和姿态解耦模块，其中，
所述姿态解耦模块用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置和X轴实际位置计算所述XY运动平台的偏转误差；
所述耦合同步控制模块用于根据所述偏转误差和所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步。
3.根据权利要求2所述的重心驱动并联XY运动平台的控制系统，其特征在于，所述同步控制器还包括偏转增益模块，所述偏转增益模块用于对所述姿态解耦模块输出的偏转误差施加偏转增益，并将施加偏转增益后的偏转误差输送至所述耦合同步控制模块。
4.根据权利要求2所述的重心驱动并联XY运动平台的控制系统，其特征在于，所述偏转误差包括所述XY运动平台的重心偏移量和重心扭转角度。
5.一种重心驱动并联XY运动平台，其特征在于，所述重心驱动并联XY运动平台包括XY运动平台、驱动系统、检测系统和控制系统，
所述驱动系统包括Y轴第一电机、Y轴第二电机和X轴电机，用于驱动所述XY运动平台沿Y轴和X轴移动；
所述检测系统用于检测所述XY运动平台的Y轴实际位置、X轴实际位置、Y轴第一电机实际输出力、Y轴第二电机实际输出力、X轴电机实际输出力和所述XY运动平台所受的扭矩；
所述控制系统包括Y轴第一电机控制器、Y轴第二电机控制器、X轴电机控制器、同步控制器和力学控制器，其中，
所述Y轴第一电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第一电机；
所述Y轴第二电机控制器用于控制所述XY运动平台的Y轴第二电机；
所述X轴电机控制器用于控制所述XY运动平台的X轴电机；
所述同步控制器用于向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步；
所述力学控制器用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置、X轴实际位置和所述XY运动平台所受的扭矩，计算所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的目标输出力，使得所述Y轴第一电机、所述Y轴第二电机和所述X轴电机的输出力的合力通过所述XY运动平台的重心并且指向所述XY运动平台的目标位置。
6.根据权利要求5所述的重心驱动并联XY运动平台，其特征在于，所述同步控制器包括耦合同步控制模块和姿态解耦模块，其中，
所述姿态解耦模块用于基于所述XY运动平台的Y轴目标位置、Y轴实际位置、X轴目标位置和X轴实际位置计算所述XY运动平台的偏转误差；
所述耦合同步控制模块用于根据所述偏转误差和所述XY运动平台沿Y轴方向的位置误差向所述Y轴第一电机控制器和所述Y轴第二电机控制器输出同步控制信号，以实现所述Y轴第一电机和Y轴第二电机的运动同步。
7.根据权利要求6所述的重心驱动并联XY运动平台，其特征在于，所述同步控制器还包括偏转增益模块，所述偏转增益模块用于对所述姿态解耦模块输出的偏转误差施加偏转增益，并将施加偏转增益后的偏转误差输送至所述耦合同步控制模块。
8.根据权利要求6所述的重心驱动并联XY运动平台，其特征在于，所述偏转误差包括所述XY运动平台的重心偏移量和重心扭转角度。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的重心驱动并联XY运动平台，其特征在于，所述Y轴第一电机、Y轴第二电机和X轴电机分别为音圈电机。
10.根据权利要求5至8中任一项所述的重心驱动并联XY运动平台，其特征在于，所述检测系统包括光栅尺，用于检测所述XY运动平台的Y轴实际位置和X轴实际位置。
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