CN113238518B - 运动控制系统及驱动器切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种运动控制系统及驱动器切换方法，涉及半导体技术领域，该运动控制系统包括：运动台；电机，电机的输出端与运动台连接；切换模块，切换模块的输出端与电机的输入端连接；第一驱动器，第一驱动器的输出端与切换模块的输入端连接；第二驱动器，第二驱动器的输出端与切换模块的输入端连接，第二驱动器具有的第二控制精度大于第一驱动器具有的第一控制精度；主控制器，主控制器用于控制切换模块在第一驱动器与第二驱动器之间进行与电机接通的切换。该运动控制系统采用不同控制精度的两个驱动器来驱动单个电机，通过切换模块实现两个驱动器之间与电机接通的切换，保证控制精度的同时，降低了成本，简化了结构。

Description

运动控制系统及驱动器切换方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种运动控制系统及驱动器切换方法。

背景技术

随着IC(Integrated Circuit，集成电路)产品的不断发展，半导体行业中对工件的加工显得尤为重要，对工件加工的一个普遍要求是将工件的上表面带入到一定的焦深中，并且在加工过程中，将工件上表面保持在焦深范围内。随着半导体行业的发展，焦深控制精度从百微米级降至微米级，直至纳米级；同时对工件在加工环节的速度、加速度以及位置精度的要求也越来越高；另外，因为处理对象的精度要求越高，对加工过程中轨迹跟踪的精度要求越高；再有，工件自身的尺寸也在变大，在加速阶段对电机的出力的需求也在提高。

针对上述需求，目前一般采用两套电机及PA(Power Amplifier，功率放大器或驱动器)对用于承载工件的运动台的运动进行控制。一套是大出力、长行程、粗动的电机及PA，用于满足运动台在运动过程中对大加速度的要求。另一套是小出力、低行程、精动的电机及PA，用于满足运动台在匀速运动阶段对跟踪精度的要求。然而随着市场需求的焦深的变小、控制精度的提高以及处理的工件尺寸的增大，这种基于两套电机及PA的运动控制系统越来越复杂，成本也较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运动控制系统及驱动器切换方法，以在保证控制精度的同时，降低成本，简化结构。

第一方面，本发明实施例提供了一种运动控制系统，包括：

运动台；

电机，所述电机的输出端与所述运动台连接；

切换模块，所述切换模块的输出端与所述电机的输入端连接；

第一驱动器，所述第一驱动器的输出端与所述切换模块的输入端连接，所述第一驱动器具有第一控制精度；

第二驱动器，所述第二驱动器的输出端与所述切换模块的输入端连接，所述第二驱动器具有第二控制精度，所述第二控制精度大于所述第一控制精度；

主控制器，所述主控制器分别与所述第一驱动器的输入端、所述第二驱动器的输入端和所述切换模块的控制端连接；所述主控制器用于控制所述切换模块在所述第一驱动器与所述第二驱动器之间进行与所述电机接通的切换。

进一步地，所述主控制器用于控制所述第一驱动器的输出电压和所述第二驱动器的输出电压，并向所述切换模块发送切换指令；所述切换模块用于根据所述第一驱动器的输出电压、所述第二驱动器的输出电压和所述切换指令，在所述第一驱动器与所述第二驱动器之间进行与所述电机接通的切换。

进一步地，所述切换模块包括第一储能单元、第二储能单元和切换开关，所述第一储能单元的输入端与所述第一驱动器连接，所述第二储能单元的输入端与所述第二驱动器连接，所述切换开关的一端与所述第一储能单元的输出端或所述第二储能单元的输出端连接，所述切换开关的另一端与所述电机连接；

所述第一储能单元包括并联设置的第一储能电路和第一开关；所述第二储能单元包括并联设置的第二储能电路和第二开关。

进一步地，所述切换开关包括电磁阀；所述第一储能电路和所述第二储能电路均包括电容。

进一步地，所述运动控制系统还包括与所述主控制器连接的测量单元；

所述测量单元用于测量所述运动台的位移信息，并向所述主控制器发送位移测量信号；所述主控制器还用于基于所述位移测量信号，控制所述切换模块在所述第一驱动器与所述第二驱动器之间进行与所述电机接通的切换。

进一步地，所述测量单元包括多个激光尺，各个所述激光尺布置在所述运动台的周围。

第二方面，本发明实施例还提供了一种驱动器切换方法，应用于第一方面的运动控制系统；所述方法包括：

所述主控制器分别向所述第一驱动器和所述第二驱动器发送电压控制指令，并向所述切换模块发送切换指令；

所述切换模块在接收到所述切换指令时，根据所述第一驱动器的输出电压和所述第二驱动器的输出电压，在所述第一驱动器与所述第二驱动器之间进行与所述电机接通的切换。

进一步地，所述切换模块包括第一储能单元、第二储能单元和切换开关，所述第一储能单元的输入端与所述第一驱动器连接，所述第二储能单元的输入端与所述第二驱动器连接，所述切换开关的一端与所述第一储能单元的输出端或所述第二储能单元的输出端连接，所述切换开关的另一端与所述电机连接；所述第一储能单元包括并联设置的第一储能电路和第一开关；所述第二储能单元包括并联设置的第二储能电路和第二开关；

将所述电机由与所述第一驱动器接通切换至与所述第二驱动器接通时，所述主控制器分别向所述第一驱动器和所述第二驱动器发送电压控制指令，并向所述切换模块发送切换指令的步骤，包括：

所述主控制器分别向所述第一驱动器和所述第二驱动器发送第一电压控制指令，并向所述切换模块发送第一切换指令，以使所述第一驱动器的输出电压降低，所述第二驱动器启动；

所述切换模块在接收到所述切换指令时，根据所述第一驱动器的输出电压和所述第二驱动器的输出电压，在所述第一驱动器与所述第二驱动器之间进行与所述电机接通的切换的步骤，包括：

所述切换模块在接收到所述第一切换指令时，断开所述第一开关，并闭合所述第二开关，以使所述第一储能电路导通，所述第二储能电路开始储能；

所述切换模块在所述第一储能电路的输出电压和所述第二储能电路的输出电压均达到第一切换目标值时，将所述切换开关由与所述第一储能单元连接切换至与所述第二储能单元连接；

所述切换模块断开所述第二开关，以使所述第二储能电路导通；

所述切换模块在所述第二储能电路的输出电压达到所述第二驱动器的正常输出电压时，闭合所述第二开关。

进一步地，所述方法还包括：

在所述第一储能电路的输出电压和所述第二储能电路的输出电压均达到第一切换目标值时，所述主控制器分别检测所述第一储能电路的输出电压和所述第二储能电路的输出电压是否均稳定，并当检测结果为是时，向所述切换模块发送第一动作指令；

所述切换模块在接收到所述第一动作指令时，执行将所述切换开关由与所述第一储能单元连接切换至与所述第二储能单元连接的步骤；

在所述第二储能电路的输出电压达到所述第二驱动器的正常输出电压时，所述主控制器检测第二储能电路的输出电压是否稳定，并当检测结果为是时，向所述切换模块发送第二动作指令；

所述切换模块在接收到所述第二动作指令时，执行闭合所述第二开关的步骤。

进一步地，将所述电机由与所述第二驱动器接通切换至与所述第一驱动器接通时，所述主控制器分别向所述第一驱动器和所述第二驱动器发送电压控制指令，并向所述切换模块发送切换指令的步骤，包括：

所述主控制器分别向所述第一驱动器和所述第二驱动器发送第二电压控制指令，并向所述切换模块发送第二切换指令，以使所述第二驱动器的输出电压升高，所述第一驱动器启动；

所述切换模块在接收到所述切换指令时，根据所述第一驱动器的输出电压和所述第二驱动器的输出电压，在所述第一驱动器与所述第二驱动器之间进行与所述电机接通的切换的步骤，包括：

所述切换模块在接收到所述第二切换指令时，断开所述第二开关，并闭合所述第一开关，以使所述第二储能电路导通，所述第一储能电路开始储能；

所述切换模块在所述第一储能电路的输出电压和所述第二储能电路的输出电压均达到第二切换目标值时，将所述切换开关由与所述第二储能单元连接切换至与所述第一储能单元连接；

所述切换模块断开所述第一开关，以使所述第一储能电路导通；

所述切换模块在所述第一储能电路的输出电压达到所述第一驱动器的正常输出电压时，闭合所述第一开关。

本发明实施例提供的运动控制系统及驱动器切换方法中，该运动控制系统包括：运动台；电机，电机的输出端与运动台连接；切换模块，切换模块的输出端与电机的输入端连接；第一驱动器，第一驱动器的输出端与切换模块的输入端连接，第一驱动器具有第一控制精度；第二驱动器，第二驱动器的输出端与切换模块的输入端连接，第二驱动器具有第二控制精度，第二控制精度大于第一控制精度；主控制器，主控制器分别与第一驱动器的输入端、第二驱动器的输入端和切换模块的控制端连接；主控制器用于控制切换模块在第一驱动器与第二驱动器之间进行与电机接通的切换。该运动控制系统采用不同控制精度的第一驱动器和第二驱动器来驱动单个电机，通过切换模块实现第一驱动器与第二驱动器之间与电机接通的切换，这样既保证了控制精度，也降低了成本，简化了结构，减小了安装体积，从而降低了安装空间需求，减小了整机集成难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种运动控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种切换模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种切换指令的判断下发流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种驱动器切换方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种主控制器的驱动器切换流程示意图。

图标：110-运动台；120-电机；130-切换模块；131-第一储能单元；132-第二储能单元；133-切换开关；141-第一驱动器；142-第二驱动器；150-主控制器；161-第一激光尺；162-第二激光尺。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前传统的运动控制系统采用两套电机及PA，结构较为复杂，且重复使用两套电机，导致了成本的提高。基于此，本发明实施例提供的一种运动控制系统及驱动器切换方法，既能够保证运动的控制精度，满足市场需求，又能够在不同运动阶段实现粗动和精动之间的切换，从而降低了成本，降低了整机集成的难度，能够显著提高产品的竞争力，在市场竞争中赢得客户的青睐。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种运动控制系统进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种运动控制系统，主要应用于有关工件加工领域，尤其是需要在加工过程中提供高精度的运动控制的技术领域。参见图1所示的一种运动控制系统的结构示意图，该运动控制系统包括：

运动台110；

电机120，电机120的输出端与运动台110连接；

切换模块130，切换模块130的输出端与电机120的输入端连接；

第一驱动器141，第一驱动器141的输出端与切换模块130的输入端连接，第一驱动器141具有第一控制精度；

第二驱动器142，第二驱动器142的输出端与切换模块130的输入端连接，第二驱动器142具有第二控制精度，第二控制精度大于第一控制精度；

主控制器150，主控制器150分别与第一驱动器141的输入端、第二驱动器142的输入端和切换模块130的控制端连接；主控制器150用于控制切换模块130在第一驱动器141与第二驱动器142之间进行与电机120接通的切换。

上述第一驱动器141可以称之为粗动PA，第二驱动器142可以称之为精动PA，第一驱动器141的正常工作电压(即正常输出电压)U1大于第二驱动器142的正常工作电压U2。第一驱动器141对应电机120的大扭矩低精度状态，如运动台110启动时不稳定，此时对控制精度要求较低，电机120可以由第一驱动器141驱动；第二驱动器142对应电机120的小扭矩高精度状态，如当运动台110匀速运动时，对控制精度要求较高，电机120可以由第二驱动器142驱动。

上述运动控制系统通过电机120对运动台110进行驱动，运动台110按照预定好的轨迹进行运动。可选地，电机120可以采用伺服电机。主控制器150可以通过相应控制算法得出当前驱动力大小，并控制第一驱动器141的输出电压和第二驱动器142的输出电压。第一驱动器141或第二驱动器142可以通过输出电压驱动电机120，以控制运动台110的运动。

可选地，上述主控制器150用于控制第一驱动器141的输出电压和第二驱动器142的输出电压，并向切换模块130发送切换指令；切换模块130用于根据第一驱动器141的输出电压、第二驱动器142的输出电压和切换指令，在第一驱动器141与第二驱动器142之间进行与电机120接通的切换。即切换模块130依据第一驱动器141的输出电压大小、第二驱动器142的输出电压大小及主控制器150发送的切换信号，决定切换模块130是接通第一驱动器141或者是第二驱动器142。

可选地，上述主控制器150可以通过调节SVPWM(Space Vector Pulse WidthModulation，空间矢量脉宽调制)占空比来控制第一驱动器141的输出电压和第二驱动器142的输出电压；上述切换指令可以为数字信号，例如以0表示电机120由与第一驱动器141接通切换至与第二驱动器142接通，以1表示电机120由与第二驱动器142接通切换至与第一驱动器141接通。

本发明实施例中，该运动控制系统采用不同控制精度的第一驱动器和第二驱动器来驱动单个电机，通过切换模块实现第一驱动器与第二驱动器之间与电机接通的切换，这样既保证了控制精度，也降低了成本，简化了结构，减小了安装体积，从而对布置友好，降低了安装空间需求，减小了整机集成难度。

进一步，参见图2所示的一种切换模块的结构示意图，该切换模块130包括第一储能单元131、第二储能单元132和切换开关133，第一储能单元131的输入端与第一驱动器141连接，第二储能单元132的输入端与第二驱动器142连接，切换开关133的一端与第一储能单元131的输出端或第二储能单元132的输出端连接，切换开关133的另一端与电机120连接。第一储能单元131包括并联设置的第一储能电路和第一开关；第二储能单元132包括并联设置的第二储能电路和第二开关。

可选地，上述切换开关133包括电磁阀；第一储能电路和第二储能电路均包括电容，第一开关和第二开关均包括电子开关。如图2所示，该运动控制系统采用三相交流电，第一储能单元131的每路上均包含并联设置的一个电容和一个电子开关，第二储能单元132的结构与第一储能单元131的结构相同。

当电机120与第一驱动器141接通，电机120由第一驱动器141驱动且正常工作时，切换开关133与第一储能单元131连接，第一开关处于闭合状态，第二开关处于断开状态。反之，当电机120与第二驱动器142接通，电机120由第二驱动器142驱动且正常工作时，切换开关133与第二储能单元132连接，第二开关处于闭合状态，第一开关处于断开状态。

上述第二储能电路用于在接收到第一切换指令后，通过闭合第二开关开始储能，第一切换指令用于指示电机120由与第一驱动器141接通切换至与第二驱动器142接通；第二开关用于在第二储能电路的输出电压达到切换目标值后，进行断开操作；切换开关133用于在第二储能电路的输出电压达到切换目标值后，将电机120由与第一驱动器141接通切换至与第二驱动器142接通。

同样的，第一储能电路用于在接收到第二切换指令后通过闭合第一开关开始储能，第二切换指令用于指示电机120由与第二驱动器142接通切换至与第一驱动器141接通；第一开关用于在第一储能电路的输出电压达到切换目标值后，进行断开操作；切换开关133用于在第一储能电路的输出电压达到切换目标值后，将电机120由与第二驱动器142接通切换至与第一驱动器141接通。这样能够实现无缝切换电机120的输入电压。

进一步，上述运动控制系统还包括与主控制器150连接的测量单元；测量单元用于测量运动台110的位移信息，并向主控制器150发送位移测量信号；主控制器150还用于基于位移测量信号，控制切换模块130在第一驱动器141与第二驱动器142之间进行与电机120接通的切换。

具体地，主控制器150基于测量单元发送的位移测量信号，对运动台110当前的运动状态进行判断，决定切换模块130在粗动PA和精动PA之间的切换。例如，当运动台110承载着工件由启动阶段运动到轨迹规划的匀速运动阶段时，主控制器150根据测量单元返回的数据(即位移测量信号携带的位移信息)，下发第一切换指令，将电机120从由第一驱动器141驱动切换至由第二驱动器142驱动。同样的，当运动台110承载着工件结束了匀速运动进入平滑停止阶段时，主控制器150根据测量单元返回的数据，下发第二切换指令，将电机120从由第二驱动器142驱动切换至由第一驱动器141驱动。

可选地，上述测量单元包括多个激光尺，各个激光尺布置在运动台110的周围。如图1所示，在运动台110周围布置了第一激光尺161和第二激光尺162，第一激光尺161和第二激光尺162都会将位移测量信号实时反馈到主控制器150。

为了便于理解，下面参照图3介绍一下主控制器150下发切换指令的过程：

步骤S302，通过测量单元读取当前的位移信息。

主控制器150根据测量单元反馈的位移测量信号，读取运动台110当前的位移信息。

步骤S304，判断加速度是否在设定的加速度范围内。

主控制器150根据运动台110的位移信息，判断运动台110的加速度是否在设定的加速度范围内；如果否，重新执行步骤S302；如果是，执行步骤S306。其中，加速度范围包括与第一切换指令对应的第一加速度范围或与第二切换指令对应的第二加速度范围，加速度范围可以根据实际需求设置，这里不做限定。

步骤S306，判断加加速度是否在设定的加加速度范围内。

主控制器150根据运动台110的位移信息，判断运动台110的加加速度是否在设定的加加速度范围内；如果否，重新执行步骤S302；如果是，执行步骤S308。其中，加加速度范围包括与第一切换指令对应的第一加加速度范围或与第二切换指令对应的第二加加速度范围，加加速度范围可以根据实际需求设置，这里不做限定。

步骤S308，下发切换指令。

例如，若当前电机120由第一驱动器141驱动，则主控制器150判断运动台110的加速度是否在第一加速度范围内，并判断运动台110的加加速度是否在第一加加速度范围，如果均在，则下发第一切换指令给切换模块130。

同样的，若当前电机120由第二驱动器142驱动，则主控制器150判断运动台110的加速度是否在第二加速度范围内，并判断运动台110的加加速度是否在第二加加速度范围，如果均在，则下发第二切换指令给切换模块130。

对比传统的双驱动双电机的运动控制系统，本发明实施例提供的运动控制系统有以下显著的优点：

1、减小了安装体积，优化了整机布置；

2、减少了电机的数量，降低了整机成本。

本发明实施例还提供了上述运动控制系统的驱动器切换方法，如运动台在加工过程中从加速运动切换到匀速或同步运动时的驱动器切换方法。参见图4所示的一种驱动器切换方法的流程示意图，该方法主要包括如下步骤：

步骤S402，主控制器分别向第一驱动器和第二驱动器发送电压控制指令，并向切换模块发送切换指令。

步骤S404，切换模块在接收到切换指令时，根据第一驱动器的输出电压和第二驱动器的输出电压，在第一驱动器与第二驱动器之间进行与电机接通的切换。

进一步，为了保证驱动器到电机的输出无缝切换，在运动控制系统中，切换模块包括第一储能单元、第二储能单元和切换开关，第一储能单元包括并联设置的第一储能电路和第一开关；第二储能单元包括并联设置的第二储能电路和第二开关，各个器件之间的连接关系可以参照前述实施例的相应内容，这里不再赘述。

这里将电机与第一驱动器接通时的工作模式称为第一驱动器驱动模式，电机与第二驱动器接通时的工作模式称为第二驱动器驱动模式。基于此，由第一驱动器驱动模式切换至第二驱动器驱动模式的切换流程可以如下：

步骤一：主控制器分别向第一驱动器和第二驱动器发送第一电压控制指令，并向切换模块发送第一切换指令，以使第一驱动器的输出电压降低，第二驱动器启动。

上述第一电压控制指令可以包括调节SVPWM占空比的信号，通过调节SVPWM占空比可以降低第一驱动器的输出电压。第二驱动器接收到第一电压控制指令后启动，并保持第二驱动器的输出电压为正常工作电压。

步骤二：切换模块在接收到第一切换指令时，断开第一开关，并闭合第二开关，以使第一储能电路导通，第二储能电路开始储能。

在第二储能电路开始储能后，主控制器提高第二驱动器的输出电压，使得第二储能电路的输出电压随之提高。

步骤三：切换模块在第一储能电路的输出电压和第二储能电路的输出电压均达到第一切换目标值时，将切换开关由与第一储能单元连接切换至与第二储能单元连接。

第一切换目标值可以记为(Ud-N)V，其中Ud为第一驱动器的正常工作电压，N为正数。可见第一切换目标值大于第二驱动器的正常工作电压，且小于第一驱动器的正常工作电压。这样实现了电机电压的平滑切换。

在一些可能的实施例中，上述步骤三具体可以如下：在第一储能电路的输出电压和第二储能电路的输出电压均达到第一切换目标值时，主控制器分别检测第一储能电路的输出电压和第二储能电路的输出电压是否均稳定，并当检测结果为是时，向切换模块发送第一动作指令；切换模块在接收到第一动作指令时，将切换开关由与第一储能单元连接切换至与第二储能单元连接。这样可以进一步保证电机电压的平滑切换。可选地，主控制器可以通过检测输出电压在设置好的稳定时间内波动幅度是否不超过预设的稳定误差，来判断输出电压是否稳定。

步骤四：切换模块断开第二开关，以使第二储能电路导通。

第二储能电路导通后，第二驱动器通过第二储能电路来驱动电机工作，此时第二储能电路的输出电压大于第二驱动器的正常输出电压。主控制器在检测到第二储能电路导通，且第二储能电路的输出电压大于第二驱动器的正常输出电压时，通过降低第二驱动器的输出电压，使第二储能电路的输出电压达到第二驱动器的正常输出电压。

步骤五：切换模块在第二储能电路的输出电压达到第二驱动器的正常输出电压时，闭合第二开关。

在一些可能的实施例中，上述步骤五具体可以如下：在第二储能电路的输出电压达到第二驱动器的正常输出电压时，主控制器检测第二储能电路的输出电压是否稳定，并当检测结果为是时，向切换模块发送第二动作指令；切换模块在接收到第二动作指令时，闭合第二开关。这样可以保证电机电压的稳定工作。

这样就完成了第一驱动器驱动模式到第二驱动器驱动模式的切换。

同样的，由第二驱动器驱动模式切换至第一驱动器驱动模式的切换流程可以如下：

步骤一：主控制器分别向第一驱动器和第二驱动器发送第二电压控制指令，并向切换模块发送第二切换指令，以使第二驱动器的输出电压升高，第一驱动器启动。

步骤二：切换模块在接收到第二切换指令时，断开第二开关，并闭合第一开关，以使第二储能电路导通，第一储能电路开始储能；

步骤三：切换模块在第一储能电路的输出电压和第二储能电路的输出电压均达到第二切换目标值时，将切换开关由与第二储能单元连接切换至与第一储能单元连接；

第二切换目标值大于第二驱动器的正常工作电压，且小于第一驱动器的正常工作电压。第二切换目标值与第一切换目标值可以相同，也可以不相同。

步骤四：切换模块断开第一开关，以使第一储能电路导通；

第一储能电路导通时，第一储能电路的输出电压小于第一驱动器的正常输出电压。主控制器在检测到第一储能电路导通，且第一储能电路的输出电压小于第一驱动器的正常输出电压时，通过提高第一驱动器的输出电压，使第一储能电路的输出电压达到第一驱动器的正常输出电压。

步骤五：切换模块在第一储能电路的输出电压达到第一驱动器的正常输出电压时，闭合第一开关。

此切换流程中未详细描述的部分，可以参见前述的相应内容，这里不再赘述。

进一步，本发明实施例还提供了一种主控制器的驱动器切换流程，以由第一驱动器驱动模式切换至第二驱动器驱动模式为例，参见图5所示的一种主控制器的驱动器切换流程示意图，主控制器的驱动器切换流程如下：

步骤S502，降低第一驱动器的输出电压至第一切换目标值。

步骤S504，启动第二驱动器。

步骤S506，检测第二开关是否正常接入。如果是，执行步骤S508；如果否，流程结束。

步骤S508，检测第二驱动器是否正常启动。如果是，执行步骤S510；如果否，流程结束。

步骤S510，通过第二驱动器控制第二储能电路的输出电压，使第二储能电路的输出电压达到第一切换目标值。

步骤S512，检测第二储能电路的输出电压是否达到第一切换目标值。如果是，执行步骤S514；如果否，重新执行步骤S510。

步骤S514，检测第二储能电路的输出电压是否稳定。如果是，执行步骤S516；如果否，流程结束。

步骤S516，向切换模块发送第一动作指令。

步骤S518，通过第二驱动器控制第二储能电路的输出电压，使第二储能电路的输出电压达到第二驱动器的正常输出电压。

步骤S520，检测第二储能电路的输出电压是否达到第二驱动器的正常输出电压。如果是，执行步骤S522；如果否，步骤S518。

步骤S522，检测第二储能电路的输出电压是否稳定。如果是，执行步骤S524；如果否，流程结束。

步骤S524，向切换模块发送第二动作指令。

步骤S526，使第一驱动器停机。流程结束。

进一步，主控制器还可以检测第一驱动器是否正常停机；如果否，启动报警器。

另外，主控制器在检测到发生异常时，例如第二开关未正常接入，第二驱动器未正常启动，第二储能电路的输出电压不稳定等，可以直接下发停机指令给诸如第一驱动器、第二驱动器和检测单元等相关器件，并启动报警器。

本发明实施例提供的驱动器切换方法行之有效，可以保证在任一时刻在两个驱动器之间进行切换时，都可以保持电机在正常的工作区间进行工作，在切换驱动器时避免了电机电压的陡降陡升，可以被应用到实际工程领域，具有一定实用性。

本实施例所提供的驱动器切换方法，其实现原理及产生的技术效果和前述运动控制系统实施例相同，为简要描述，驱动器切换方法实施例部分未提及之处，可参考前述运动控制系统实施例中相应内容。

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定义和解释。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种运动控制系统，其特征在于，包括：

运动台；

电机，所述电机的输出端与所述运动台连接；

切换模块，所述切换模块的输出端与所述电机的输入端连接；

第一驱动器，所述第一驱动器的输出端与所述切换模块的输入端连接，所述第一驱动器具有第一控制精度；

第二驱动器，所述第二驱动器的输出端与所述切换模块的输入端连接，所述第二驱动器具有第二控制精度，所述第二控制精度大于所述第一控制精度；

主控制器，所述主控制器分别与所述第一驱动器的输入端、所述第二驱动器的输入端和所述切换模块的控制端连接；所述主控制器用于控制所述切换模块在所述第一驱动器与所述第二驱动器之间进行与所述电机接通的切换；

所述运动控制系统还包括与所述主控制器连接的测量单元；所述测量单元用于测量所述运动台的位移信息，并向所述主控制器发送位移测量信号；

所述主控制器还用于基于所述位移测量信号，对所述运动台当前的运动状态进行判断；当所述运动台由启动阶段运动到匀速运动阶段时，向所述切换模块发送第一切换指令，将所述电机从由所述第一驱动器驱动切换至由所述第二驱动器驱动；当所述运动台结束匀速运动进入平滑停止阶段时，向所述切换模块发送第二切换指令，将所述电机从由所述第二驱动器驱动切换至由所述第一驱动器驱动；

所述切换模块包括第一储能单元、第二储能单元和切换开关，所述第一储能单元的输入端与所述第一驱动器连接，所述第二储能单元的输入端与所述第二驱动器连接，所述切换开关的一端与所述第一储能单元的输出端或所述第二储能单元的输出端连接，所述切换开关的另一端与所述电机连接；所述第一储能单元包括并联设置的第一储能电路和第一开关；所述第二储能单元包括并联设置的第二储能电路和第二开关；

将所述电机由与所述第一驱动器接通切换至与所述第二驱动器接通时，所述主控制器还用于分别向所述第一驱动器和所述第二驱动器发送第一电压控制指令，并向所述切换模块发送第一切换指令，以使所述第一驱动器的输出电压降低，所述第二驱动器启动；

所述切换模块用于在接收到所述第一切换指令时，断开所述第一开关，并闭合所述第二开关，以使所述第一储能电路导通，所述第二储能电路开始储能；在所述第一储能电路的输出电压和所述第二储能电路的输出电压均达到第一切换目标值时，将所述切换开关由与所述第一储能单元连接切换至与所述第二储能单元连接；断开所述第二开关，以使所述第二储能电路导通；在所述第二储能电路的输出电压达到所述第二驱动器的正常输出电压时，闭合所述第二开关。

2.根据权利要求1所述的运动控制系统，其特征在于，所述主控制器用于控制所述第一驱动器的输出电压和所述第二驱动器的输出电压，并向所述切换模块发送切换指令；所述切换模块用于根据所述第一驱动器的输出电压、所述第二驱动器的输出电压和所述切换指令，在所述第一驱动器与所述第二驱动器之间进行与所述电机接通的切换。

3.根据权利要求1所述的运动控制系统，其特征在于，所述切换开关包括电磁阀；所述第一储能电路和所述第二储能电路均包括电容。

4.根据权利要求1所述的运动控制系统，其特征在于，所述测量单元包括多个激光尺，各个所述激光尺布置在所述运动台的周围。

5.一种驱动器切换方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任一项所述的运动控制系统；所述方法包括：

所述主控制器分别向所述第一驱动器和所述第二驱动器发送电压控制指令，并向所述切换模块发送切换指令；

所述切换模块在接收到所述切换指令时，根据所述第一驱动器的输出电压和所述第二驱动器的输出电压，在所述第一驱动器与所述第二驱动器之间进行与所述电机接通的切换；

所述切换模块包括第一储能单元、第二储能单元和切换开关，所述第一储能单元的输入端与所述第一驱动器连接，所述第二储能单元的输入端与所述第二驱动器连接，所述切换开关的一端与所述第一储能单元的输出端或所述第二储能单元的输出端连接，所述切换开关的另一端与所述电机连接；所述第一储能单元包括并联设置的第一储能电路和第一开关；所述第二储能单元包括并联设置的第二储能电路和第二开关；

将所述电机由与所述第一驱动器接通切换至与所述第二驱动器接通时，所述主控制器分别向所述第一驱动器和所述第二驱动器发送电压控制指令，并向所述切换模块发送切换指令的步骤，包括：

所述主控制器分别向所述第一驱动器和所述第二驱动器发送第一电压控制指令，并向所述切换模块发送第一切换指令，以使所述第一驱动器的输出电压降低，所述第二驱动器启动；

所述切换模块在接收到所述切换指令时，根据所述第一驱动器的输出电压和所述第二驱动器的输出电压，在所述第一驱动器与所述第二驱动器之间进行与所述电机接通的切换的步骤，包括：

所述切换模块在接收到所述第一切换指令时，断开所述第一开关，并闭合所述第二开关，以使所述第一储能电路导通，所述第二储能电路开始储能；

所述切换模块在所述第一储能电路的输出电压和所述第二储能电路的输出电压均达到第一切换目标值时，将所述切换开关由与所述第一储能单元连接切换至与所述第二储能单元连接；

所述切换模块断开所述第二开关，以使所述第二储能电路导通；

所述切换模块在所述第二储能电路的输出电压达到所述第二驱动器的正常输出电压时，闭合所述第二开关。

6.根据权利要求5所述的驱动器切换方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一储能电路的输出电压和所述第二储能电路的输出电压均达到第一切换目标值时，所述主控制器分别检测所述第一储能电路的输出电压和所述第二储能电路的输出电压是否均稳定，并当检测结果为是时，向所述切换模块发送第一动作指令；

所述切换模块在接收到所述第一动作指令时，执行将所述切换开关由与所述第一储能单元连接切换至与所述第二储能单元连接的步骤；

在所述第二储能电路的输出电压达到所述第二驱动器的正常输出电压时，所述主控制器检测第二储能电路的输出电压是否稳定，并当检测结果为是时，向所述切换模块发送第二动作指令；

所述切换模块在接收到所述第二动作指令时，执行闭合所述第二开关的步骤。

7.根据权利要求5所述的驱动器切换方法，其特征在于，将所述电机由与所述第二驱动器接通切换至与所述第一驱动器接通时，所述主控制器分别向所述第一驱动器和所述第二驱动器发送电压控制指令，并向所述切换模块发送切换指令的步骤，包括：

所述主控制器分别向所述第一驱动器和所述第二驱动器发送第二电压控制指令，并向所述切换模块发送第二切换指令，以使所述第二驱动器的输出电压升高，所述第一驱动器启动；

所述切换模块在接收到所述切换指令时，根据所述第一驱动器的输出电压和所述第二驱动器的输出电压，在所述第一驱动器与所述第二驱动器之间进行与所述电机接通的切换的步骤，包括：

所述切换模块在接收到所述第二切换指令时，断开所述第二开关，并闭合所述第一开关，以使所述第二储能电路导通，所述第一储能电路开始储能；

所述切换模块在所述第一储能电路的输出电压和所述第二储能电路的输出电压均达到第二切换目标值时，将所述切换开关由与所述第二储能单元连接切换至与所述第一储能单元连接；

所述切换模块断开所述第一开关，以使所述第一储能电路导通；

所述切换模块在所述第一储能电路的输出电压达到所述第一驱动器的正常输出电压时，闭合所述第一开关。