CN116204022A - 一种二轴定位平台高精度控制系统 - Google Patents

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CN116204022A CN202310485030.5A CN202310485030A CN116204022A CN 116204022 A CN116204022 A CN 116204022A CN 202310485030 A CN202310485030 A CN 202310485030A CN 116204022 A CN116204022 A CN 116204022A
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Abstract

本发明涉及一般的控制和调节系统领域，本发明公开了一种二轴定位平台高精度控制系统，包括：一级数据采集模块，用于采集二轴定位平台执行件运行信息；一级数据分析模块接收执行件运行状态信息，并对其进行分析，生成执行件运行状态系数，根据执行件运行状态系数大小判定是否生成调整指令，若生成调整指令则发送至一级故障分析模块；一级故障分析模块，根据调整指令，获取执行件运行环境信息，生成执行件运行环境系数，判断此次调整指令生成是否与执行件运行环境相关；若相关，则生成排湿指令与加强电磁屏蔽指令，并将排湿指令发送至修正模块，加强电磁屏蔽指令发送至显示模块进行显示。

Description

一种二轴定位平台高精度控制系统
技术领域
本发明涉及一般的控制和调节系统领域，尤其涉及一种二轴定位平台高精度控制系统。
背景技术
二轴定位技术广泛用于精密仪器、工业控制信息系统、办公自动化、机器人等领域中，如喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、激光切割设备、数控等离子切割设备等，如激光切割设备对产品切割过程中，其二轴定位是否精准，直接影响其切割精度。在加工过程中希望二轴移动定位后的位置都完全一致、唯一确定。由于许多因素的影响，设置同一位置参数，也很难保证有重复定位一致的准确位置。
而现有的二轴定位平台控制系统，是在对产品出现明显误差时，即超过允许误差时，才会提示，存在严重的滞后性，降低二轴定位平台控制系统使用性能。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种二轴定位平台高精度控制系统，能做到事先分析判断，在位置误差超出允许误差之前，发出提示，将故障排除，以减小定位误差。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种二轴定位平台高精度控制系统，包括；
一级数据采集模块，用于采集二轴定位平台执行件运行信息，执行件运行信息包括执行件运行状态信息与执行件运行环境信息；
一级数据分析模块接收执行件运行状态信息，并对其进行分析，生成执行件运行状态系数，根据执行件运行状态系数大小判定是否生成调整指令，若生成调整指令则发送至一级故障分析模块；
一级故障分析模块，根据调整指令，获取执行件运行环境信息，生成执行件运行环境系数，判断此次调整指令生成是否与执行件运行环境相关；
若相关，则生成排湿指令与加强电磁屏蔽指令，并将排湿指令发送至修正模块，加强电磁屏蔽指令发送至显示模块进行显示；修正模块根据生成排湿指令，打开执行件所处环境处排湿设备，对执行件所处环境进行排湿操作；监测模块，根据排湿指令在修正模块修正时间内，对执行件运行状态系数进行监测，根据监测结果生成修正成功信息或修正失败信息，将修正成功信息或修正失败信息发送至显示模块进行显示；
若不相关，生成水平度校正指令与电压分析指令，将水平度校正指令发送至修正模块，电压分析指令发送至深度故障分析模块，修正模块根据水平度校正指令，将二轴定位平台水平度调整至预设值，深度故障分析模块根据电压分析指令从数据存储模块获取L时段内所有电压值，并对其进行分析，生成电压偶发性异常与时常性异常，L时段为当前时刻的前一时段。
进一步地，执行件运行状态信息包括振动幅度值、主轴轴承温度值、平台台面的水平度值，主轴为驱动执行件的X轴主轴与Y轴主轴；执行件运行环境信息包括环境湿度值与环境电磁值。
进一步地，一级数据分析模块根据执行件运行状态系数大小判定是否生成调整指令，判定步骤包括：将振动幅度值、主轴轴承温度值、平台台面的水平度值分别标记为zdz、wdz、spz ，依据公式：ztxs=e1*zdz+e2*wdz+e3*spz，求得执行件运行状态系数ztxs，其中，e1、e2、e3取值均大于0，e1＞e2＞e3，e1为振动幅度值比例系数，e2为主轴轴承温度值比例系数，e3为水平度值比例系数；
设置执行件运行状态系数ztxs的参照阈值CY1，将执行件运行状态系数ztxs与参照阈值CY1比对分析，若执行件运行状态系数ztxs小于或等于参照阈值CY1，则不生成调整指令；若执行件运行状态系数ztxs大于参照阈值CY1，则生成调整指令。
进一步地，一级故障分析模块判断此次调整指令生成是否与执行件运行环境相关，判定步骤包括：将环境湿度值、环境电磁值分别标记为hjz、dcz，对其进行公式化分析，hjxs=a1*dcz+a2*hjz，求得执行件运行环境系数hjxs，其中，a1、a2取值均大于0，a1＞a2，a1为环境电磁值比例系数，a2为环境湿度值比例系数；
设置执行件运行环境系数hjxs的参照阈值CY2，将执行件运行环境系数hjxs与参照阈值CY2比对分析，若执行件运行环境系数hjxs大于参照阈值CY2，则判定此次调整指令生成与执行件运行环境相关；
若执行件运行环境系数hjxs小于等于参照阈值CY2，则判定此次调整指令生成与执行件运行环境无关。
进一步地，监测模块根据监测结果生成修正成功信息或修正失败信息，生成步骤包括：在修正模块修正时间内，获取n项执行件运行状态系数ztxs，并将获取的n项执行件运行状态系数ztxs建立数据集，计算数据集内的平均值与分散度，设置分散度的分散度阈值，若平均值小于等于参照阈值CY1，分散度小于等于分散度阈值，则生成修正成功信息；除此之外的其他情况，则生成修正失败信息。
进一步地，分散度ph计算如下：
Figure SMS_1
；
式中
Figure SMS_2
，t表示该数据集内的执行件运行状态系数ztxs的数量，
Figure SMS_3
表示该数据集内不同的执行件运行状态系数ztxs，
Figure SMS_4
表示该数据集内执行件运行状态系数ztxs的平均值。
进一步地，深度故障分析模块生成电压偶发性异常与时常性异常生成步骤包括：将L时段内的电压值，建立数据集合，计算数据集合内电压平均值与电压标准差；设置电压标准差的电压标准差阈值，若电压平均值在主轴驱动电机额定电压值内，且电压标准差小于等于电压标准差阈值，则说明引起主轴轴承温度值异常与电压无关，生成轴承维护信息发送至显示模块显示；
若电压平均值大于主轴驱动电机额定电压最大值或电压平均值小于主轴驱动电机额定电压最小值，且电压标准差大于电压标准差阈值，则判定偶发性异常，不对其进行处理；
若电压平均值大于主轴驱动电机额定电压最大值或电压平均值小于主轴驱动电机额定电压最小值，且电压标准差小于等于电压标准差阈值，则判定时常性异常，需对其进行处理，生成电压设备维护信息发送至显示模块显示。
进一步地，一种二轴定位平台高精度控制系统，还包括初级数据采集模块，初级数据采集模块持续采集执行件单次移动量值以及单次移动的单次持续时间，并将单次移动量值与单次持续时间发送至一级数据分析模块，单次移动量值为执行件停止状态到移动状态再到停止状态为一次，单次持续时间即为一次所持续的时间；
执行件单次移动量值包括执行件X轴单次移动量值sx与执行件Y轴单次移动量值sy；
单次持续时间包括执行件X轴单次移动量值sx对应的单次持续时间tx，执行件Y轴单次移动量值sy对应的单次持续时间ty。
进一步地，一级数据分析模块接收单次移动量值以及单次移动的单次持续时间，依据公式计算：
Figure SMS_5
，
Figure SMS_6
，分别求得执行件X轴移动速度vx，执行件Y轴移动速度vy，分别对若干个执行件X轴移动速度vx以及若干个执行件Y轴移动速度vy进行回归分析。
进一步地，对若干个执行件X轴移动速度vx分析步骤包括：
建立第一直角坐标系，竖轴为速度，横轴为vx生成时间，根据X轴额定移动速度最大值为起点，在第一直角坐标系中画一条平行于横轴第一限制线，根据X轴额定移动速度最小值为起点，在第一直角坐标系中画一条平行于横轴第二限制线，第一限制线位于第二限制线上方，将若干个vx输入第一直角坐标系中，将位于第一限制线上方vx以及位于第二限制线下方vx建立数据集合，计算数据集合内的第一平均值与第一散点分散度，第一平均值减除X轴额定移动速度最大值与X轴额定移动速度最小值得到差值vx差，将vx差绝对值与X轴允许移动速度误差值Xwx比对分析，若vx差绝对值小于等于Xwx，则不生成X轴维护指令；
若vx差绝对值大于Xwx，且第一散点分散度大于参照阈值CY3，则标记偶尔性异常，不生成X轴维护指令；若vx差绝对值大于Xwx，且第一散点分散度小于等于参照阈值CY3，则标记时常性异常，生成X轴维护指令，将X轴维护指令发送至显示模块，显示模块对将X轴维护指令进行显示；
第一散点分散度pn计算如下：
Figure SMS_7
；
式中
Figure SMS_8
，i表示该数据集合内的位于第一限制线上方vx数量与位于第二限制线下方vx数量之和，
Figure SMS_9
表示该数据集内不同的vx，
Figure SMS_10
表示该数据集内vx平均值；
对若干个执行件Y轴移动速度vy分析步骤包括：
建立第二直角坐标系，竖轴为速度，横轴为vy生成时间，根据X轴额定移动速度最大值为起点，在第二直角坐标系中画一条平行于横轴第三限制线，根据Y轴额定移动速度最小值为起点，在第二直角坐标系中画一条平行于横轴第四限制线，第三限制线位于第四限制线上方，将若干个vy输入第二直角坐标系中，将位于第三限制线上方vy以及位于第四限制线下方vy建立数据集合，计算数据集合内的第二平均值与第二散点分散度，第二平均值减除Y轴额定移动速度最大值与Y轴额定移动速度最小值得到差值vy差，将vy差绝对值与Y轴允许移动速度误差值Ywx比对分析，若vy差绝对值小于Ywx，则不生成Y轴维护指令；
若vy差绝对值大于Ywx，且第二散点分散度大于参照阈值CY4，则标记偶尔性异常，不生成Y轴维护指令；若vy差绝对值大于Ywx，且第二散点分散度小于参照阈值CY4，则标记时常性异常，生成Y轴维护指令，将Y轴维护指令发送至显示模块，显示模块对Y轴维护指令进行显示；
第二散点分散度py计算如下：
Figure SMS_11
；
式中
Figure SMS_12
，i表示该数据集合内的位于第三限制线上方vy数量与位于第四限制线下方vy数量之和，
Figure SMS_13
表示该数据集内不同的vy，
Figure SMS_14
表示该数据集内vy平均值。
本发明的有益效果：
本发明提出的一种二轴定位平台高精度控制系统，通过事前对影响二轴定位平台的执行件移动误差主要因素进行分析，在执行件运行时，实时生成执行件相关运行系数预先对主要因素进行分析，避免主要因素引发大的故障，实现了事先分析判断，在执行件移动误差超出允许误差之前，将故障排除，使执行件移动误差始终控制在允许误差内，保障执行件对产品的加工精度，减少因执行件加工误差超出允许误差时造成的产品浪费。
附图说明
图1为本发明的实施例一中一种二轴定位平台高精度控制系统示意图；
图2为本发明的实施例二中一种二轴定位平台高精度控制系统示意图；
图3为本发明的X、Y轴激光测距传感器安装结构示意图。
图中：1、一级数据采集模块；2、一级数据分析模块；3、一级故障分析模块；4、修正模块；5、显示模块；6、监测模块；7、深度故障分析模块；8、数据存储模块；9、初级数据采集模块；10、Y轴激光测距传感器；11、X轴激光测距传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
实施例一
请参阅图1所示，本实施例一种二轴定位平台高精度控制系统，包括一级数据采集模块1、一级数据分析模块2、一级故障分析模块3、修正模块4、显示模块5、监测模块6、深度故障分析模块7、数据存储模块8。
一级数据采集模块1用于采集执行件运行信息，将执行件运行信息发送至一级数据分析模块2，二轴定位平台的执行件对产品进行加工，执行件如及激光切头、钻孔头等运用二轴定位技术的其它类型的执行件。
执行件运行信息包括执行件运行状态信息与执行件运行环境信息，执行件运行状态信息包括振动幅度值、主轴轴承温度值、平台台面的水平度值，主轴为驱动执行件的X轴主轴与Y轴主轴，主轴轴承质量不合格或使用寿命到期，均会导致主轴轴承摩擦加剧，致使其温度升高，导致主轴安装精度不够，致使执行件出现移动误差过大，其温度由温度传感器监测取得；振动幅度增大在执行件移动过程中，会导致执行件移动误差增大；水平度值为平台台面的水平度值，由电子水平仪监测获取，当平台台面出现倾斜时，会导致执行件出现移动误差过大情况产生。
执行件运行环境信息包括环境湿度值与环境电磁值，上述环境湿度值、环境电磁值均为二轴定位平台所处运行环境信息，环境湿度值增大，会导致润滑主轴转动的润滑油失效情形发生，影响主轴转动的平顺性，环境湿度值由湿度传感器获取；环境电磁值增大会影响二轴定位平台控制系统内电子元件的运行性能，环境电磁值由电磁环境监测设备获取。
一级数据分析模块2接收执行件运行状态信息，并对其进行公式化分析，具体分析步骤包括：将振动幅度值、主轴轴承温度值、平台台面的水平度值分别标记为zdz、wdz、spz，依据公式：ztxs=e1*zdz+e2*wdz+e3*spz，求得执行件运行状态系数ztxs，其中，e1、e2、e3取值均大于0，e1＞e2＞e3，e1为振动幅度值比例系数，e2为主轴轴承温度值比例系数，e3为水平度值比例系数。
需要说明的是执行件运行状态系数ztxs是一个反映执行件运行状态数值，执行件运行状态系数ztxs越小则表示对应电机运行状态越好，反之则越差。
设置执行件运行状态系数ztxs的参照阈值CY1，将执行件运行状态系数ztxs与参照阈值CY1比对分析，若执行件运行状态系数ztxs小于或等于参照阈值CY1，则不生成调整指令；若执行件运行状态系数ztxs大于参照阈值CY1，则生成调整指令。
一级故障分析模块3根据调整指令，获取执行件运行环境信息，生成执行件运行环境系数，判断此次调整指令生成是否与执行件运行环境相关；生成执行件运行环境系数步骤包括：将环境湿度值、环境电磁值分别标记为hjz、dcz，对其进行公式化分析，hjxs=a1*dcz+a2*hjz，求得执行件运行环境系数hjxs，其中，a1、a2取值均大于0，a1＞a2，a1为环境电磁值比例系数，a2为环境湿度值比例系数。
需要说明的是执行件运行环境系数hjxs是一个反映执行件运行所处环境状态数值，执行件运行环境系数hjxs越小则对执行件运行精度影响较小，执行件运行环境系数hjxs越大则对执行件运行精度影响较大，会使执行件运行误差增大。
设置执行件运行环境系数hjxs的参照阈值CY2，将执行件运行环境系数hjxs与参照阈值CY2比对分析，若执行件运行环境系数hjxs大于参照阈值CY2，则判定此次调整指令与执行件运行环境相关，生成排湿指令与加强电磁屏蔽指令，并将排湿指令发送至修正模块4，加强电磁屏蔽指令发送至显示模块5进行显示，由值班工作人员加强对执行件所处环境处电磁屏蔽。
修正模块4根据生成排湿指令，打开执行件所处环境处排湿设备，对执行件所处环境进行排湿操作。
监测模块6根据排湿指令在修正模块4修正时间内，获取n项执行件运行状态系数ztxs，并将获取的n项执行件运行状态系数ztxs建立数据集，计算数据集内的平均值与分散度，设置分散度的分散度阈值，若平均值小于等于参照阈值CY1，分散度小于等于分散度阈值，则生成修正成功信息，并将修正成功信息发送至显示模块5，告知工作人员；除此之外的其他情况，则生成修正失败信息，并将修正失败信息发送至显示模块5与二级故障分析模块。
上述分散度ph计算如下：
Figure SMS_15
；
式中
Figure SMS_16
，t表示该数据集内的执行件运行状态系数ztxs的数量，
Figure SMS_17
表示该数据集内不同的执行件运行状态系数ztxs，
Figure SMS_18
表示该数据集内执行件运行状态系数ztxs的平均值，分散度ph越小，表示执行件运行状态系数ztxs越稳定，即执行件运行状态越稳定，说明此次调整指令是由执行件运行所处环境相关，即执行件运行状态系数ztxs大于参照阈值CY1，是由执行件运行所处环境变化引起。
若执行件运行环境系数hjxs小于等于参照阈值CY2，则判定此次调整指令与执行件运行环境无关，生成水平度校正指令与电压分析指令，将水平度校正指令发送至修正模块4，电压分析指令发送至深度故障分析模块7。
首先，修正模块4根据水平度校正指令，将二轴定位平台水平度调整至预设值，具体方式可通过调节设置二轴定位平台底部的升降件，升降件如液压缸等，通过调整不同位置的液压缸伸缩长度，将二轴定位平台水平度调整至预设值。
其次，深度故障分析模块7根据电压分析指令从数据存储模块8获取L时段内所有电压值，L时段为当前时刻的前一时段，可以前12小时内、24小时内，将L时段内的电压值，建立数据集合，计算数据集合内电压平均值与电压标准差；设置电压标准差的电压标准差阈值，若电压平均值在主轴驱动电机额定电压值内，且电压标准差小于等于电压标准差阈值，则说明引起主轴轴承温度值异常与电压无关，生成轴承维护信息发送至显示模块5显示，告知工作人员；
若电压平均值大于主轴驱动电机额定电压最大值或电压平均值小于主轴驱动电机额定电压最小值，且电压标准差大于电压标准差阈值，则判定偶发性异常，不对其进行处理；
若电压平均值大于主轴驱动电机额定电压最大值或电压平均值小于主轴驱动电机额定电压最小值，且电压标准差小于等于电压标准差阈值，则判定时常性异常，需对其进行处理，生成电压设备维护信息发送至显示模块5显示，告知工作人员，由工作人员进一步检查确认，电压数值不稳定会导致X轴主轴驱动电机与Y轴主轴驱动电机转动运行平稳，致使执行件出现移动误差过大，电压由电压传感器监测获取。
本实施例二轴定位平台高精度控制系统通过事前对影响执行件移动误差主要因素进行分析，在执行件运行时，实时生成执行件相关运行系数，预先对主要因素进行分析，避免主要因素引发大的故障，实现了事先分析判断，在执行件移动误差超出允许误差之前，将故障排除，使执行件移动误差始终控制在允许误差内，保障执行件对产品的加工精度，减少因执行件加工误差超出允许误差时造成的产品浪费。
实施例二
请参阅图2所示，本实施例一种二轴定位平台高精度控制系统，还包括初级数据采集模块9，初级数据采集模块9持续采集执行件单次移动量值以及单次移动的单次持续时间，并将单次移动量值与单次持续时间发送至一级数据分析模块2，单次移动量值为执行件停止状态到移动状态再到停止状态为一次，单次持续时间即为上述一次所持续的时间。
执行件单次移动量值包括执行件X轴单次移动量值sx与执行件Y轴单次移动量值sy，执行件X轴单次移动量值sx与执行件Y轴单次移动量值sy具体可以由激光测距传感器获取，相应的执行件X轴单次移动量值sx对应的单次持续时间tx，执行件Y轴单次移动量值sy对应的单次持续时间ty。
如图3所示，Y轴激光测距传感器10安装在执行件上方，获取执行件在Y轴上的监测移动值，X轴激光测距传感器11安装在X轴连接座外侧，获取执行件在X轴上的监测移动值，X轴激光测距传感器11与Y轴激光测距传感器10安装位置，在安装时应该保持，X轴激光测距传感器11获得的执行件在X轴监测移动值应与X轴指定移动值一致，指定移动值为控制系统设定的数值，期望执行件在X轴上的移动数值；Y轴激光测距传感器10与X轴激光测距传感器11同样设置。
一级数据分析模块2接收单次移动量值以及单次移动的单次持续时间，依据公式计算：
Figure SMS_19
，
Figure SMS_20
，分别求得执行件X轴移动速度vx，执行件Y轴移动速度vy，分别对若干个执行件X轴移动速度vx以及若干个执行件Y轴移动速度vy进行回归分析，对若干个执行件X轴移动速度vx分析步骤包括：
首先建立第一直角坐标系，竖轴为速度，横轴为vx生成时间，根据X轴额定移动速度最大值为起点，在第一直角坐标系中画一条平行于横轴第一限制线，根据X轴额定移动速度最小值为起点，在第一直角坐标系中画一条平行于横轴第二限制线，第一限制线位于第二限制线上方，将若干个vx输入第一直角坐标系中，将位于第一限制线上方vx以及位于第二限制线下方vx建立数据集合，计算数据集合内的第一平均值与第一散点分散度，第一平均值减除X轴额定移动速度最大值与X轴额定移动速度最小值得到差值vx差，将vx差绝对值与X轴允许移动速度误差值Xwx比对分析，若vx差绝对值小于等于Xwx，则不生成X轴维护指令；若vx差绝对值大于Xwx，且第一散点分散度大于参照阈值CY3，则标记偶尔性异常，不生成X轴维护指令；若vx差绝对值大于Xwx，且第一散点分散度小于等于参照阈值CY3，则标记时常性异常，生成X轴维护指令，将X轴维护指令发送至显示模块5，显示模块5对X轴维护指令进行显示，告知工作人员，由工作人员，前往维护，同样在执行件移动误差超出允许误差之前，将故障排除。
上述第一散点分散度pn计算如下：
Figure SMS_21
；
式中
Figure SMS_22
，i表示该数据集合内的位于第一限制线上方vx数量与位于第二限制线下方vx数量之和，
Figure SMS_23
表示该数据集内不同的vx，
Figure SMS_24
表示该数据集内vx平均值。
对若干个执行件Y轴移动速度vy分析步骤包括：
首先建立第二直角坐标系，竖轴为速度，横轴为vy生成时间，根据X轴额定移动速度最大值为起点，在第二直角坐标系中画一条平行于横轴第三限制线，根据Y轴额定移动速度最小值为起点，在第二直角坐标系中画一条平行于横轴第四限制线，第三限制线位于第四限制线上方，将若干个vy输入第二直角坐标系中，将位于第三限制线上方vy以及位于第四限制线下方vy建立数据集合，计算数据集合内的第二平均值与第二散点分散度，第二平均值减除Y轴额定移动速度最大值与Y轴额定移动速度最小值得到差值vy差，将vy差绝对值与Y轴允许移动速度误差值Ywx比对分析，若vy差绝对值小于Ywx，则不生成Y轴维护指令；若vy差绝对值大于Ywx，且第二散点分散度大于参照阈值CY4，则标记偶尔性异常，不生成Y轴维护指令；若vy差绝对值大于Ywx，且第二散点分散度小于参照阈值CY4，则标记时常性异常，生成Y轴维护指令，将Y轴维护指令发送至显示模块5，显示模块5对Y轴维护指令进行显示，告知工作人员，由工作人员，前往维护，同样在执行件移动误差超出允许误差之前，将故障排除。
上述第一散点分散度py计算如下：
Figure SMS_25
；
式中
Figure SMS_26
，i表示该数据集合内的位于第三限制线上方vy数量与位于第四限制线下方vy数量之和，
Figure SMS_27
表示该数据集内不同的vy，
Figure SMS_28
表示该数据集内vy平均值。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数以及阈值选取由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种二轴定位平台高精度控制系统，其特征在于，包括；
一级数据采集模块（1），用于采集二轴定位平台执行件运行信息，执行件运行信息包括执行件运行状态信息与执行件运行环境信息；
一级数据分析模块（2）接收执行件运行状态信息，并对其进行分析，生成执行件运行状态系数，根据执行件运行状态系数大小判定是否生成调整指令，若生成调整指令则发送至一级故障分析模块（3）；
一级故障分析模块（3），根据调整指令，获取执行件运行环境信息，生成执行件运行环境系数，判断此次调整指令生成是否与执行件运行环境相关；
若相关，则生成排湿指令与加强电磁屏蔽指令，并将排湿指令发送至修正模块（4），加强电磁屏蔽指令发送至显示模块（5）进行显示；修正模块（4）根据生成排湿指令，打开执行件所处环境处排湿设备，对执行件所处环境进行排湿操作；监测模块（6），根据排湿指令在修正模块（4）修正时间内，对执行件运行状态系数进行监测，根据监测结果生成修正成功信息或修正失败信息，将修正成功信息或修正失败信息发送至显示模块（5）进行显示；
若不相关，生成水平度校正指令与电压分析指令，将水平度校正指令发送至修正模块（4），电压分析指令发送至深度故障分析模块（7），修正模块（4）根据水平度校正指令，将二轴定位平台水平度调整至预设值，深度故障分析模块（7）根据电压分析指令从数据存储模块（8）获取L时段内所有电压值，并对其进行分析，生成电压偶发性异常与时常性异常，L时段为当前时刻的前一时段。
2.根据权利要求1所述的一种二轴定位平台高精度控制系统，其特征在于，执行件运行状态信息包括振动幅度值、主轴轴承温度值、平台台面的水平度值，主轴为驱动执行件的X轴主轴与Y轴主轴；执行件运行环境信息包括环境湿度值与环境电磁值。
3.根据权利要求2所述的一种二轴定位平台高精度控制系统，其特征在于，一级数据分析模块（2）根据执行件运行状态系数大小判定是否生成调整指令，判定步骤包括：将振动幅度值、主轴轴承温度值、平台台面的水平度值分别标记为zdz、wdz、spz ，依据公式：ztxs=e1*zdz+e2*wdz+e3*spz，求得执行件运行状态系数ztxs，其中，e1、e2、e3取值均大于0，e1＞e2＞e3，e1为振动幅度值比例系数，e2为主轴轴承温度值比例系数，e3为水平度值比例系数；
设置执行件运行状态系数ztxs的参照阈值CY1，将执行件运行状态系数ztxs与参照阈值CY1比对分析，若执行件运行状态系数ztxs小于或等于参照阈值CY1，则不生成调整指令；若执行件运行状态系数ztxs大于参照阈值CY1，则生成调整指令。
4.根据权利要求3所述的一种二轴定位平台高精度控制系统，其特征在于，一级故障分析模块（3）判断此次调整指令生成是否与执行件运行环境相关，判定步骤包括：将环境湿度值、环境电磁值分别标记为hjz、dcz，对其进行公式化分析，hjxs=a1*dcz+a2*hjz，求得执行件运行环境系数hjxs，其中，a1、a2取值均大于0，a1＞a2，a1为环境电磁值比例系数，a2为环境湿度值比例系数；
设置执行件运行环境系数hjxs的参照阈值CY2，将执行件运行环境系数hjxs与参照阈值CY2比对分析，若执行件运行环境系数hjxs大于参照阈值CY2，则判定此次调整指令生成与执行件运行环境相关；
若执行件运行环境系数hjxs小于等于参照阈值CY2，则判定此次调整指令生成与执行件运行环境无关。
5.根据权利要求4所述的一种二轴定位平台高精度控制系统，其特征在于，监测模块（6）根据监测结果生成修正成功信息或修正失败信息，生成步骤包括：在修正模块（4）修正时间内，获取n项执行件运行状态系数ztxs，并将获取的n项执行件运行状态系数ztxs建立数据集，计算数据集内的平均值与分散度，设置分散度的分散度阈值，若平均值小于等于参照阈值CY1，分散度小于等于分散度阈值，则生成修正成功信息；除此之外的其他情况，则生成修正失败信息。
6.根据权利要求5所述的一种二轴定位平台高精度控制系统，其特征在于，分散度ph计算如下：
Figure QLYQS_1
；
式中
Figure QLYQS_2
，t表示该数据集内的执行件运行状态系数ztxs的数量，
Figure QLYQS_3
表示该数据集内不同的执行件运行状态系数ztxs，
Figure QLYQS_4
表示该数据集内执行件运行状态系数ztxs的平均值。
7.根据权利要求6所述的一种二轴定位平台高精度控制系统，其特征在于，深度故障分析模块（7）生成电压偶发性异常与时常性异常生成步骤包括：将L时段内的电压值，建立数据集合，计算数据集合内电压平均值与电压标准差；设置电压标准差的电压标准差阈值，若电压平均值在主轴驱动电机额定电压值内，且电压标准差小于等于电压标准差阈值，则说明引起主轴轴承温度值异常与电压无关，生成轴承维护信息发送至显示模块（5）显示；
若电压平均值大于主轴驱动电机额定电压最大值或电压平均值小于主轴驱动电机额定电压最小值，且电压标准差大于电压标准差阈值，则判定偶发性异常，不对其进行处理；
若电压平均值大于主轴驱动电机额定电压最大值或电压平均值小于主轴驱动电机额定电压最小值，且电压标准差小于等于电压标准差阈值，则判定时常性异常，需对其进行处理，生成电压设备维护信息发送至显示模块（5）显示。
8.根据权利要求7所述的一种二轴定位平台高精度控制系统，其特征在于，还包括初级数据采集模块（9），初级数据采集模块（9）持续采集执行件单次移动量值以及单次移动的单次持续时间，并将单次移动量值与单次持续时间发送至一级数据分析模块（2），单次移动量值为执行件停止状态到移动状态再到停止状态为一次，单次持续时间即为一次所持续的时间；
执行件单次移动量值包括执行件X轴单次移动量值sx与执行件Y轴单次移动量值sy；
单次持续时间包括执行件X轴单次移动量值sx对应的单次持续时间tx，执行件Y轴单次移动量值sy对应的单次持续时间ty。
9.根据权利要求8所述的一种二轴定位平台高精度控制系统，其特征在于，一级数据分析模块（2）接收单次移动量值以及单次移动的单次持续时间，依据公式计算：
Figure QLYQS_5
，
Figure QLYQS_6
，分别求得执行件X轴移动速度vx，执行件Y轴移动速度vy，分别对若干个执行件X轴移动速度vx以及若干个执行件Y轴移动速度vy进行回归分析。
10.根据权利要求9所述的一种二轴定位平台高精度控制系统，其特征在于，对若干个执行件X轴移动速度vx分析步骤包括：
建立第一直角坐标系，竖轴为速度，横轴为vx生成时间，根据X轴额定移动速度最大值为起点，在第一直角坐标系中画一条平行于横轴第一限制线，根据X轴额定移动速度最小值为起点，在第一直角坐标系中画一条平行于横轴第二限制线，第一限制线位于第二限制线上方，将若干个vx输入第一直角坐标系中，将位于第一限制线上方vx以及位于第二限制线下方vx建立数据集合，计算数据集合内的第一平均值与第一散点分散度，第一平均值减除X轴额定移动速度最大值与X轴额定移动速度最小值得到差值vx差，将vx差绝对值与X轴允许移动速度误差值Xwx比对分析，若vx差绝对值小于等于Xwx，则不生成X轴维护指令；
若vx差绝对值大于Xwx，且第一散点分散度大于参照阈值CY3，则标记偶尔性异常，不生成X轴维护指令；若vx差绝对值大于Xwx，且第一散点分散度小于等于参照阈值CY3，则标记时常性异常，生成X轴维护指令，将X轴维护指令发送至显示模块（5），显示模块（5）对X轴维护指令进行显示；
第一散点分散度pn计算如下：
Figure QLYQS_7
；
式中
Figure QLYQS_8
，i表示该数据集合内的位于第一限制线上方vx数量与位于第二限制线下方vx数量之和，
Figure QLYQS_9
表示该数据集内不同的vx，
Figure QLYQS_10
表示该数据集内vx平均值；
对若干个执行件Y轴移动速度vy分析步骤包括：
建立第二直角坐标系，竖轴为速度，横轴为vy生成时间，根据X轴额定移动速度最大值为起点，在第二直角坐标系中画一条平行于横轴第三限制线，根据Y轴额定移动速度最小值为起点，在第二直角坐标系中画一条平行于横轴第四限制线，第三限制线位于第四限制线上方，将若干个vy输入第二直角坐标系中，将位于第三限制线上方vy以及位于第四限制线下方vy建立数据集合，计算数据集合内的第二平均值与第二散点分散度，第二平均值减除Y轴额定移动速度最大值与Y轴额定移动速度最小值得到差值vy差，将vy差绝对值与Y轴允许移动速度误差值Ywx比对分析，若vy差绝对值小于等于Ywx，则不生成Y轴维护指令；
若vy差绝对值大于Ywx，且第二散点分散度大于参照阈值CY4，则标记偶尔性异常，不生成Y轴维护指令；若vy差绝对值大于Ywx，且第二散点分散度小于等于参照阈值CY4，则标记时常性异常，生成Y轴维护指令，将Y轴维护指令发送至显示模块（5），显示模块（5）对Y轴维护指令进行显示；
第二散点分散度py计算如下：
Figure QLYQS_11
；
式中
Figure QLYQS_12
，i表示该数据集合内的位于第三限制线上方vy数量与位于第四限制线下方vy数量之和，
Figure QLYQS_13
表示该数据集内不同的vy，
Figure QLYQS_14
表示该数据集内vy平均值。
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