CN102047195B - 加减速控制装置 - Google Patents

Abstract

剩余速度运算部(12)计算出与按照加速度减小曲线，使加速度从当前的指令加速度(an)减小至0的情况下的增加量相对应的剩余速度(vz)，速度差运算部(13)对目标速度(v0)和每个指令生成周期中的当前的速度指令(vn)的差、即速度差vs＝v0-vn进行运算，加速度减小开始定时确定部(14)通过对剩余速度(vz)和速度差(vs)进行比较，从而对是否开始加速度的减小进行判别，在vz≥vs成立的情况下，决定开始减小加速度，按照由指令生成部(11)生成的加速度减小曲线，使指令加速度(an)开始减小。

Description

加减速控制装置

技术领域

本发明涉及一种加减速控制装置，特别地，涉及一种在加速中输入了目标速度变更指令的情况下的加速度指令曲线的生成方法。

背景技术

在机器人控制等中的加减速时的速度控制中，从动作的平滑性及棒体寿命等的角度出发，进行根据S字曲线等平滑曲线而求出速度指令的处理。在这里，已知下述方法，即，为了可以根据S字曲线等多维曲线简单且准确地求出机器人的加减速中的速度指令，而将理想加减速曲线存储在数据表中，通过与加减速时的速度差以及加减速时间相对应，对数据表进行定标(scaling)，从而求出各时刻的速度指令(专利文献1)。

专利文献1：日本特开平6-182682号公报

发明内容

但是，根据上述现有技术，由于根据存储在数据表中的理想加减速曲线、速度差以及加减速时间，生成速度指令，所以如果在加速中输入了目标速度变更指令时立刻反映出速度变更，则存在下述问题，即，加速度变得不连续，可能引起振动。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，得到一种加减速控制装置，其即使在加速中输入了目标速度变更指令的情况下，也可以维持加速度的连续性，同时反映出速度变更。

为了解决上述课题，实现目的，本发明的加减速控制装置生成作为加速度指令值的指令加速度以及作为速度指令值的指令速度，以按照加速度指令曲线，达到目标速度，其特征在于，具有：指令生成部，其生成用于给出所述指令加速度的加速度指令曲线，在加速中输入了目标速度变更指令时，生成加速度减小曲线；剩余速度运算部，其对剩余速度进行运算，该剩余速度与按照由所述指令生成部生成的加速度减小曲线，使加速度从当前的指令加速度减小至0时的速度增加量相对应；速度差运算部，其计算与所述目标速度和当前的指令速度的差相对应的速度差；以及加速度减小开始定时确定部，其基于所述剩余速度变为大于或等于所述速度差的时刻，使所述指令生成部生成加速度减小曲线，按照所述加速度减小曲线，使所述指令加速度开始减小。

发明的效果

根据本发明，可以实现以下效果，即，即使在加速中输入了目标速度变更指令的情况下，也可以维持加速度的连续性，同时反映出速度变更。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的加减速控制装置的实施例1的概略结构的框图。

图2是表示由图1的指令生成部生成的加速度指令曲线的一个例子的图。

图3是表示图1的加减速控制装置中的加速度减小开始确定处理的流程图。

图4-1是表示在加速度增加区间或者等加速度区间向速度的增加方向进行速度变更时的加速度指令曲线的生成方法的图。

图4-2是表示在加速度减小区间向速度的增加方向进行速度变更，在加速度为0的时刻会超过目标速度时的加速度指令曲线的生成方法的图。

图4-3是表示在加速度减小区间向速度的增加方向进行速度变更，在加速度为0的时刻没有超过目标速度时的加速度指令曲线的生成方法的图。

图5-1是表示在加速度增加区间或者等加速度区间向速度的减小方向进行速度变更时的加速度指令曲线的生成方法的图。

图5-2是表示在加速度减小区间向速度的减小方向进行速度变更时的加速度指令曲线的生成方法的图。

图6是表示本发明所涉及的加减速控制装置的实施例2的概略结构的框图。

图7是表示图6的加减速控制装置中的减速停止开始确定处理的流程图。

图8是表示图6的加减速控制装置中的减速停止开始确定方法的图。

符号的说明

11、21指令生成部

12、22剩余速度运算部

13、23速度差运算部

14、24加速度减小开始定时确定部

15、25电动机控制部

26加速度连续剩余距离运算部

27距离差运算部

28减速开始加速度减小开始定时确定部

具体实施方式

下面，基于附图，详细说明本发明所涉及的加减速控制装置的实施例。另外，本发明并不限定于本实施例。

实施例1

图1是表示本发明所涉及的加减速控制装置的实施例1的概略结构的框图。在图1中，在加减速控制装置中设置有：指令生成部11、剩余速度运算部12、速度差运算部13以及加速度减小开始定时确定部14。

在这里，指令生成部11可以进行如下动作，即，为了达到目标位置L0以及目标速度v0，而生成指令位置Ln、指令速度vn以及指令加速度an，并向电动机控制部15输出。另外，指令位置Ln为位置的指令值，指令速度vn为速度的指令值，指令加速度an为加速度的指令值。另外，指令生成部11可以生成由S字曲线等平滑曲线构成的加速度指令曲线，根据该加速度指令曲线生成指令加速度an。另外，在输入了目标速度变更指令(倍率(over ride)变更指令)or的情况下，指令生成部11可以基于由加速度减小开始定时确定部14确定的加速度减小开始定时，生成加速度减小曲线，按照该加速度减小曲线，开始减小指令加速度an。

剩余速度运算部12可以基于由指令生成部11生成的指令加速度an，对剩余速度vz进行运算。另外，剩余速度vz可以与按照由指令生成部11生成的加速度减小曲线，使加速度从当前的指令加速度an减小为0时的速度增加量相对应。

速度差运算部13可以基于从外部赋予的目标速度v0和由指令生成部11生成的指令速度vn，对速度差vs进行运算。另外，速度差vs可以与目标速度v0和当前的指令速度vn的差相对应。

加速度减小开始定时确定部14可以确定加速度减小开始定时，该加速度减小开始定时是指按照由指令生成部11生成的加速度减小曲线，使指令加速度an开始减小的定时。另外，作为加速度减小开始定时，可以设为剩余速度vz变为大于或等于速度差vs的时刻。

图2是表示由图1的指令生成部生成的加速度指令曲线的一个例子的图。在图2中，在用于给出指令加速度an的加速度指令曲线中，设置有加速区间K1、匀速区间K2以及减速区间K3。并且，在加速区间K1中设置有加速度增加区间R1、等加速度区间R2以及加速度减小区间R3这3个区间，在减速区间K3中设置有加速度减小区间R4、等加速度区间R5以及加速度增加区间R6这3个区间。另外，加速度增加区间R1、R6以及加速度减小区间R3、R4可以彼此独立地设定。

另外，作为加速度指令曲线的参数，可以使用以下参数，即：加速区间K1中的加速度增加时间at、加速区间K1中的加速度减小时间bt、减速区间K3中的加速度减小时间ct、减速区间K3中的加速度增加时间dt、最大加速度ak、最小加速度ag、从加速度开始增加至加速度开始减小为止的时间kt2、从加速度开始减小至加速度开始增加为止的时间gt2、以及从开始加速至开始减速为止的时间tgs。

另外，加速度增加时间at是从加速度0加速至最大加速度ak所需要的时间，加速度减小时间bt是从最大加速度ak减速至加速度0所需要的时间，加速度减小时间ct是从加速度0减速至最小加速度ag所需要的时间，加速度增加时间dt是从最小加速度ag加速至加速度0所需要的时间。

在这里，加速度增加区间R1、R6中的加速度增加曲线以及加速度减小区间R3、R4中的加速度减小曲线均可以以三角函数、多项式等的平滑曲线表示。例如，作为上述加速度指令曲线，可以使用通用凸轮曲线(例如，「機械設計1989年3月号」P64～92中的记载)等。

图3是表示图1的加减速控制装置中的加速度减小开始确定处理的流程图。在图3中，如果输入目标位置L0以及目标速度v0，则图1的指令生成部11通过生成如图2所示的加速度指令曲线，从而对应于每个指令生成周期而计算出指令加速度an以及指令速度vn(步骤S11)，并且计算出加速度减小时间bt(步骤S12)，将指令加速度an以及加速度减小时间bt向剩余速度运算部12输出，并且向速度差运算部13输出指令速度vn。

然后，剩余速度运算部12计算剩余速度vz(步骤S13)，并向加速度减小开始定时确定部14输出，其中，该剩余速度vz与按照图2的加速度减小区间K3的加速度减小曲线，使加速度从当前的指令加速度an减小至0的情况下的速度增加量相对应。

例如，如果由指令生成部11生成的指令加速度an，是通过图2的加速度指令曲线而得到的，加速度减小曲线a由通用凸轮曲线表示，则加速度减小曲线a可以由以下的式(1)求出。

a＝ak*cos(π*t/2/bt)    (1)

其中，t是从加速度开始减小所经过的时间。

在这里，由于在按照与式(1)的加速度减小曲线a相似形状的曲线，使加速度从当前的指令加速度an减小至0的情况下，加速度变为0的时间为bt*an/ak，所以直至加速度变为0为止的速度增加量、即剩余速度vz可以由以下的式(2)计算出。

vz＝2*bt*an*an/ak/π          (2)

另外，所谓曲线之间的相似，是指曲线在横向或纵向上存在缩小或放大的关系。

然后，速度差运算部13对目标速度v0和每个指令生成周期中的当前的指令速度vn之间的差、即速度差vs＝v0-vn进行运算(步骤S14)，并向加速度减小开始定时确定部14输出。

然后，通过由加速度减小开始定时确定部14在每个指令生成周期中对剩余速度vz和速度差vs进行比较，从而对是否开始减小加速度进行判别(步骤S15)，并将指示开始减小加速度的加速度减小开始信号向指令生成部11输出。在这里，加速度减小开始定时确定部14可以在vz≥vs成立的情况下，决定开始减小加速度，按照由指令生成部11生成的加速度减小曲线，使指令加速度an开始减小。

另外，如果目标速度v0与在计算出加减速的相关参数(图2的at、bt、ct、dt、kt2、gt2)时相同，则在加速开始后至经过加速度增加时间at为止，指令加速度an增加，在从经过加速度增加时间at后至加速度开始减小为止，利用等加速度进行指令加速度an的生成，在从加速开始经过大约kt2的时刻，指令加速度an开始减小。

另外，在电动机控制部15的控制为速度控制的情况(对控制对象的速度进行控制的情况)下，不进行减速停止位置的监视，例如可以在从未图示的上位控制装置输入了减速开始指令的时刻开始减速。

下面，说明在动作中输入了目标速度变更指令or的情况(在动作中变更了目标速度v0的情况、即变更了倍率的情况)下的指令加速度an的生成方法。

在动作中输入了目标速度变更指令or的情况下，指令生成部11对当前的指令加速度an位于图2的加速区间K1、匀速区间K2还是减速区间K3进行判别。

并且，在当前的指令加速度an位于减速区间K3的情况下，对于目标速度变更指令or，在下一次生成的指令加速度an中进行反映，在本次生成的指令加速度an中无视。在当前的指令加速度an位于匀速区间K2的情况下，利用成为与图2所示的加速度指令曲线相似形状的加速度指令曲线，生成从当前的指令速度vn至按照目标速度变更指令or变更后的目标速度v0为止的指令加速度an。

在当前的指令加速度an位于加速区间K1的情况下，与速度变更是增加方向还是减小方向，以及位于加速区间K1的哪个区间(加速度增加区间R1、等加速度区间R2、加速度减小区间R3中的哪一个)相对应，分别生成指令加速度an。

在向速度增加的方向执行了目标速度变更指令or的情况下，如果当前的指令加速度an位于加速度增加区间R1或者等加速度区间R2，则保持当前的指令加速度an。并且，在剩余速度vz变为大于或等于速度差vs的时刻生成加速度减小曲线，使加速度开始减小。在这里，计算速度差vs时的目标速度，是按照目标速度变更指令or变更后的目标速度v0。

另一方面，在当前的指令加速度an位于加速度减小区间R3时，在如果根据当前的指令加速度an生成新的加速度减小曲线，则在加速度为0的时刻会超过目标速度v0的情况下，继续使用当前的加速度减小曲线。并且，如果到达加速度为0的时刻，则以成为与图2的加速区间K1的加速度指令曲线相似形状的方式，再次生成直至目标速度v0为止的加速曲线。

另外，在当前的指令加速度an位于加速度减小区间R3时，在即使根据当前的指令加速度an生成新的加速度减小曲线，在加速度为0的时刻也没有超过目标速度v0的情况下，从当前的指令加速度an至上限加速度(预先针对每个控制对象设定的加速度的上限值)为止，以成为与图2的加速区间K1的加速度增加曲线相似形状的方式，生成加速度增加曲线。并且，如果达到上限加速度，则生成等加速度的指令加速度。然后，在加速度增加区间R1或者等加速度区间R2中剩余速度vz变为大于或等于速度差vs的时刻，生成使加速度从当前的指令加速度an减小至0的加速度减小曲线。

图4-1是表示在加速度增加区间或者等加速度区间中向速度的增加方向进行速度变更时的加速度指令曲线的生成方法的图。另外，A1表示加速度指令曲线，A2、A3表示加速度减小曲线，B1表示与加速度指令曲线A1相对应的速度曲线，B2、B3表示与加速度减小曲线A2、A3相对应的速度曲线。

在图4-1中，在时刻t1输入目标速度变更指令or，在当前的指令加速度an位于加速度指令曲线A1的加速度增加区间R1或者等加速度区间R2的情况下，指令生成部11保持当前的指令加速度an。

另一方面，剩余速度运算部12计算出按照由指令生成部11生成的加速度减小曲线A2，使加速度从当前的指令加速度an减小至0时的速度增加量、即剩余速度vz。另外，速度差运算部13计算出目标速度v0与当前的指令速度vn的差、即速度差vs。并且，加速度减小开始定时确定部14对剩余速度vz和速度差vs进行比较，如果在时刻t2时vz≥vs成立，则生成加速度减小曲线A3，使加速度开始减小。

图4-2是表示在加速度减小区间中向速度的增加方向进行速度变更，在加速度为0的时刻会超过目标速度时的加速度指令曲线的生成方法的图。另外，A11表示加速度指令曲线，A12表示加速曲线，B11表示与加速度指令曲线A11相对应的速度曲线，B12表示与加速曲线A12相对应的速度曲线。

在图4-2中，在时刻t11输入目标速度变更指令or，在当前的指令加速度an位于加速度指令曲线A11的加速度减小区间R3时，在如果根据当前的指令加速度an，生成新的加速度减小曲线，则在加速度为0的时刻会超过目标速度v0的情况下，指令生成部11通过继续使用当前的加速度指令曲线A11的加速度减小曲线，而生成指令加速度an。并且，如果到达加速度指令曲线A11上的指令加速度an为加速度0的时刻t12，则指令生成部11以成为与图2的加速区间K1的加速度指令曲线相似形状的方式，再次生成直至目标速度v0为止的加速曲线A12，按照该加速曲线A12，生成指令加速度an。

图4-3是表示在加速度减小区间中向速度的增加方向进行速度变更，在加速度为0的时刻没有超过目标速度时的加速度指令曲线的生成方法的图。另外，A21表示加速度指令曲线，A22表示加速度增加曲线，A22′表示等加速度曲线，A22″表示加速度减小曲线，B21表示与加速度指令曲线A21相对应的速度曲线，B22表示与加速度增加曲线A22相对应的速度曲线，B22′表示与等加速度曲线A22′相对应的速度曲线，B22″表示与加速度减小曲线A22″相对应的速度曲线。

在图4-3中，在时刻t21输入目标速度变更指令or，在当前的指令加速度an位于加速度指令曲线A21的加速度减小区间R1时，对于指令生成部11，在如果根据当前的指令加速度an生成新的加速度减小曲线，则在加速度为0的时刻没有超过目标速度v0的情况下，从当前的指令加速度an至上限加速度am为止，以成为与图2的加速区间K1的加速度增加曲线相似形状的方式生成加速度增加曲线A22，按照该加速度增加曲线A22，生成指令加速度an。然后，如果达到上限加速度am，则生成等加速度曲线A22′，按照该等加速度曲线A22′，生成指令加速度an。并且，在加速度增加曲线A22或者等加速度曲线A22′中剩余速度vz变为大于或等于速度差vs的时刻t22，生成使加速度从当前的指令加速度an减小至0的加速度减小曲线A22″。

此外，在向速度减小的方向执行了目标速度变更指令or的情况下，在当前的指令加速度an位于加速度增加区间R1或者等加速度区间R2的情况下，保持当前的指令加速度an。并且，在剩余速度vz变为大于或等于速度差vs的时刻生成速度减小曲线，使加速度开始减小。

另一方面，在向速度减小的方向执行了目标速度变更指令or的情况下，如果已经位于加速度减小区间R3，则继续使用当前的加速度减小曲线。并且，如果在加速度为0的时刻超过目标速度v0，则以成为与图2的减速区间K3的加速度指令曲线相似形状的方式，生成从该时刻的速度至目标速度v0为止的减速曲线。

图5-1是表示在加速度增加区间或者等加速度区间中向速度的减小方向进行速度变更时的加速度指令曲线的生成方法的图。另外，A31表示加速度指令曲线，A32、A33表示加速度减小曲线，B31表示与加速度指令曲线A31相对应的速度曲线，B32、B33表示与加速度减小曲线A32、A33相对应的速度曲线。

在图5-1中，在时刻t31输入目标速度变更指令or，在当前的指令加速度an位于加速度指令曲线A31的加速度增加区间R1或者等加速度区间R2的情况下，指令生成部11保持当前的指令加速度an。

另一方面，剩余速度运算部12计算出按照由指令生成部11生成的加速度减小曲线A32，使加速度从当前的指令加速度an减小至0时的速度增加量、即剩余速度vz。另外，速度差运算部13计算出目标速度v0和当前的指令速度vn之间的差、即速度差vs。并且，加速度减小开始定时确定部14对剩余速度vz和速度差vs进行比较，如果在时刻t32时vz≥vs成立，则生成加速度减小曲线A33，使加速度开始减小。

图5-2是表示在加速度减小区间中向速度的减小方向进行速度变更时的加速度指令曲线的生成方法的图。另外，A41表示加速度指令曲线，A42表示减速曲线，B41表示与加速度指令曲线A41相对应的速度曲线，B42表示与减速曲线A42相对应的速度曲线。

在图5-2中，在时刻t41输入目标速度变更指令or，在当前的指令加速度an位于加速度指令曲线A41的加速度减小区间R3时，在如果根据当前的指令加速度an，生成新的加速度减小曲线，则在加速度为0的时刻会超过目标速度v0的情况下，指令生成部11通过继续使用当前的加速度指令曲线A41的加速度减小曲线，而生成指令加速度an。并且，如果到达加速度指令曲线A41上的指令加速度an为加速度0的时刻t42，则指令生成部11以成为与图2的减速区间K3的加速度指令曲线相似形状的方式，再次生成从该时刻的速度至目标速度v0为止的减速曲线A42，按照该减速曲线A42，生成指令加速度an。

如上所述，根据上述的实施例1，通过基于剩余速度vz变为大于或等于速度差vs的时刻，生成加速度减小曲线，从而可以在保持与当前的加速度指令曲线的连续性的同时，生成实现按照目标速度变更指令or变更后的目标速度v0的加速度减小曲线。因此，即使在加速中输入了目标速度变更指令or的情况下，也可以在保持加速度的连续性的同时实现平滑的动作，具有可以防止引起振动的效果。

另外，在上述的实施例1中，说明了作为加速度指令曲线而使用通用凸轮曲线的方法，但如果将加速区间以及减速区间分别分为加速度增加区间、等加速度区间以及加速度减小曲线这3个区间，则也可以将由多项式等表示的其他形状作为加速度指令曲线而使用。

另外，指令生成部11、剩余速度运算部12、速度差运算部13以及加速度减小开始定时确定部14的功能，可以通过使计算机执行下述程序而实现，即，该程序记述有执行由上述各部分进行的处理的命令。在这里，在使计算机执行下述程序，即记述有执行由指令生成部11、剩余速度运算部12、速度差运算部13以及加速度减小开始定时确定部14进行的处理的命令的程序的情况下，可以由单机型计算机执行，也可以由与网络连接的多个计算机进行分布式处理。

图6是表示本发明所涉及的加减速控制装置的实施例2的概略结构的框图。在图6中，在加减速控制装置中设置有指令生成部21、剩余速度运算部22、速度差运算部23、加速度减小开始定时确定部24、加速度连续剩余距离运算部26、距离差运算部27以及减速开始加速度减小开始定时确定部28。另外，指令生成部21、剩余速度运算部22、速度差运算部23以及加速度减小开始定时确定部24，可以进行与图1的指令生成部11、剩余速度运算部12、速度差运算部13以及加速度减小开始定时确定部14相同的动作。

在这里，加速度连续剩余距离运算部26可以在加速中进行减速停止的情况下，基于由指令生成部21生成的指令加速度an，计算剩余距离Lz。另外，剩余距离Lz可以与下述移动距离相对应，即，直至按照由指令生成部21生成的加速度减小曲线，使加速度从当前的指令加速度an减小至0，在加速度成为0的时刻，按照由指令生成部21生成的减速停止曲线进行减速停止为止的移动距离。

距离差运算部27可以基于从外部赋予的目标位置L0和由指令生成部21生成的指令位置Ln，对距离差Ls进行运算。另外，距离差Ls可以与目标位置L0和当前的指令位置Ln之间的差相对应。

减速开始加速度减小开始定时确定部28可以确定按照由指令生成部21生成的加速度减小曲线，使指令加速度an开始减小的加速度减小开始定时。另外，作为加速度减小开始定时，可以设定为剩余距离Lz变为大于或等于距离差Ls的时刻以及剩余速度vz变为大于或等于速度差vs的时刻中较早的时刻。

并且，在该加减速控制装置中，作为电动机控制而进行位置控制，可以进行电动机控制，以使减速停止时的位置正好成为目标位置。在这里，如果在加速中开始进行减速停止，则可能使加速度变得不连续，从而引起振动。由此，针对即使在加速中使当前的指令加速度an减小至0，在加速度成为0的时刻生成减速停止曲线，减速停止位置是否也没有超过目标位置L0进行判别(剩余距离判别)。并且，在满足剩余距离判别条件的时刻、和满足实施例1中记述的剩余速度判别(剩余速度vz是否大于或等于速度差vs)条件的时刻中较早的时刻，使加速度开始减小。另外，对于剩余速度判别，可以使用与实施例1相同的方法。

图7是表示图6的加减速控制装置中的减速停止开始确定处理的流程图。在图7中，如果输入目标位置L0以及目标速度v0，则图6的指令生成部21通过生成如图2所示的加速度指令曲线，从而对应于每个指令生成周期而计算出指令加速度an、指令速度vn以及指令位置Ln(步骤S21)，并且计算出加速度减小时间bt(步骤S22)，并将指令加速度an以及加速度减小时间bt向剩余速度运算部22以及加速度连续剩余距离运算部26输出，将指令速度vn向速度差运算部23输出，将指令位置Ln向距离差运算部27输出。

并且，剩余速度运算部22计算出剩余速度vz(步骤S23)，并向加速度减小开始定时确定部24输出，其中，该剩余速度vz与按照图2的加速度减小区间K3的加速度减小曲线，使加速度从当前的指令加速度an减小至0的情况下的速度增加量相对应。

然后，速度差运算部23对目标速度v0和每个指令生成周期中的当前的指令速度vn之间的差、即速度差vs＝v0-vn进行运算(步骤S24)，并向加速度减小开始定时确定部24输出。

另一方面，加速度连续剩余距离运算部26计算出在生成从当前的指令加速度an至加速度0的加速度减小曲线时直至加速度为0的时刻为止的移动距离Lz1、以及直至加速度为0的时刻为止的速度增加量vz1。另外，由于该速度增加量vz1与由剩余速度运算部22计算出的剩余速度vz相同，所以可以继续使用由剩余速度运算部22计算出的剩余速度vz。并且，加速度连续剩余距离运算部26计算出从加速度为0的时刻(如果当前的指令速度为vn，则是速度为vn+vz1的时刻)减速停止至速度为0的情况下的移动距离Lz2(步骤S25)。另外，该减速停止曲线可以设定为与图2的减速区间K3的加速度指令曲线相似的形状。

并且，通过利用上述移动距离Lz1、Lz2，计算出在使加速度从当前的指令加速度an减小至0，并进一步减速停止的情况下，直至速度为0为止的移动距离、即剩余距离Lz＝Lz1+Lz2(步骤S26)，并向减速开始加速度减小开始定时确定部28输出。另外，由于在等加速度区间中加速度已经为0，所以始终为Lz1＝0。

然后，距离差运算部27对目标位置L0和每个指令生成周期中的当前的指令位置Ln之间的差、即距离差Ls＝L0-Ln进行运算(步骤S27)，并向减速开始加速度减小开始定时确定部28输出。

并且，加速度减小开始定时确定部24通过在每个指令生成周期中对剩余速度vz和速度差vs进行比较，从而进行是否开始减小加速度的剩余速度判别(步骤S28)，并将指示开始减小加速度的加速度减小开始信号，向指令生成部21输出。在这里，加速度减小开始定时确定部24可以在vz≥vs成立的情况下，决定开始减小加速度，按照由指令生成部21生成的加速度减小曲线，使指令加速度an开始减小。

另外，减速开始加速度减小开始定时确定部28通过在每个指令生成周期中对剩余距离Lz和距离差Ls进行比较，从而进行是否开始减小加速度的剩余距离判别(步骤S28)，并将指示开始减小加速度的加速度减小开始信号，向指令生成部21输出。在这里，减速开始加速度减小定时确定部28可以在Lz≥Ls成立的情况下，决定开始减小加速度，按照由指令生成部21生成的加速度减小曲线，使指令加速度an开始减小。

并且，对于指令生成部21，如果从加速度减小开始定时确定部24或者减速开始加速度减小开始定时确定部28向其发送加速度减小开始信号，则使加速度开始减小。

在这里，在来自加速度减小开始定时确定部24的加速度减小开始信号被较早地发送的情况下，指令生成部21按照加速度减小曲线，使加速度开始减小，并且使减速开始加速度减小开始定时确定部28的处理继续进行，在Lz≥Ls的时刻开始生成减速停止曲线。

另一方面，在来自减速开始加速度减小开始定时确定部28的加速度减小开始信号被较早地发送的情况下，指令生成部21按照加速度减小曲线，使加速度开始减小，并且在加速度为0的时刻开始生成减速停止曲线。

图8是表示图6的加减速控制装置中的减速停止开始确定方法的图。另外，A51表示加速度指令曲线，A52表示加速度减小曲线，A53表示减速停止曲线，B51表示与加速度指令曲线A51相对应的速度曲线，B52表示与加速度减小曲线A52相对应的速度曲线，B53表示与减速停止曲线A53相对应的速度曲线，C51表示与加速度指令曲线A51相对应的移动距离曲线，C52表示与加速度减小曲线A52相对应的移动距离曲线，C53表示与减速停止曲线A53相对应的移动距离曲线。

在图8中，如果在时刻t51输入目标速度变更指令or，则剩余速度运算部22计算出按照由指令生成部21生成的加速度减小曲线A52，使加速度从当前的指令加速度an减小至0时的速度增加量、即剩余速度vz。另外，速度差运算部23计算出目标速度v0和当前的指令速度vn之间的差、即速度差vs。并且，加速度减小开始定时确定部24对剩余速度vz和速度差vs进行比较，在vz≥vs成立的时刻将加速度减小开始信号向指令生成部21发送。

另外，如果在时刻t51输入目标速度变更指令or，则加速度连续剩余距离运算部26通过计算出在生成从当前的指令加速度an至加速度0的加速度减小曲线时，直至加速度为0的时刻为止的移动距离Lz1和直至加速度为0的时刻为止的速度增加量vz1，并且计算出从加速度成为0的时刻减速停止至速度为0的情况下的移动距离Lz2，从而计算出剩余距离Lz＝Lz1+Lz2。另外，距离差运算部27计算出目标位置L0和当前的指令位置Ln之间的差、即距离差Ls。并且，减速开始加速度减小开始定时确定部28对剩余距离Lz和距离差Ls进行比较，在Lz≥Ls成立的时刻，将加速度减小开始信号向指令生成部21发送。

并且，对于指令生成部21，如果从加速度减小开始定时确定部24或者减速开始加速度减小开始定时确定部28发送来加速度减小开始信号，则使加速度开始减小。

如上所述，根据上述的实施例2，通过基于剩余距离变为Lz大于或等于距离差Ls的时刻使加速度开始减小，从而即使在动作中实施了速度变更的情况下，需要在加速中进行减速停止的情况下，也可以使加速度连续，具有可以防止引起机械系统振动的效果。

另外，指令生成部21、剩余速度运算部22、速度差运算部23、加速度减小开始定时确定部24、加速度连续剩余距离运算部26、距离差运算部27以及减速开始加速度减小开始定时确定部28的功能，可以通过使计算机执行下述程序而实现，即，该程序记述有执行由上述各部分进行的处理的命令。在这里，在使计算机执行下述程序，即记述有执行由指令生成部21、剩余速度运算部22、速度差运算部23、加速度减小开始定时确定部24、加速度连续剩余距离运算部26、距离差运算部27以及减速开始加速度减小开始定时确定部28进行的处理的命令的程序的情况下，可以由单机型计算机执行，也可以由与网络连接的多个计算机进行分布式处理。

工业实用性

如上述所示，本发明所涉及的加减速控制装置，适合在对安装机、半导体制造装置、注塑成型机、机器人、工作机械、包装机械、印刷机械、输送机械等机械系统的位置或速度进行控制的方法中使用。

Claims (5)

1.一种加减速控制装置，其生成作为加速度指令值的指令加速度以及作为速度指令值的指令速度，以按照加速度指令曲线，达到目标速度，

其特征在于，具有：

指令生成部，其生成用于给出所述指令加速度的加速度指令曲线，在加速中输入了目标速度变更指令时，生成加速度减小曲线；

剩余速度运算部，其对剩余速度进行运算，该剩余速度与按照由所述指令生成部生成的加速度减小曲线，使加速度从当前的指令加速度减小至0时的速度增加量相对应；

速度差运算部，其计算与所述目标速度和当前的指令速度的差相对应的速度差；以及

加速度减小开始定时确定部，其基于所述剩余速度变为大于或等于所述速度差的时刻，使所述指令生成部生成加速度减小曲线，按照所述加速度减小曲线，使所述指令加速度开始减小。

2.根据权利要求1所述的加减速控制装置，其特征在于，具有：

加速度连续剩余距离运算部，其在加速中进行减速至停止的情况下计算剩余距离，该剩余距离与按照由所述指令生成部生成的加速度减小曲线，使加速度从当前的指令加速度减小至0，在所述加速度成为0的时刻，按照由所述指令生成部生成的减速停止曲线进行减速至停止为止的移动距离相对应；

距离差运算部，其计算与目标位置和当前的指令位置的差相对应的距离差；以及

减速开始加速度减小开始定时确定部，其基于所述剩余距离变为大于或等于所述距离差的时刻以及所述剩余速度变为大于或等于所述速度差的时刻中较早的时刻，使所述指令生成部生成加速度减小曲线，按照所述加速度减小曲线，使所述指令加速度开始减小。

3.根据权利要求2所述的加减速控制装置，其特征在于，

所述指令生成部，在所述剩余速度变为大于或等于所述速度差的时刻早于所述剩余距离变为大于或等于所述距离差的时刻的情况下，在按照所述加速度减小曲线使所述指令加速度开始进行加速度减小的基础上，在所述剩余距离变为大于或等于所述距离差的时刻，开始生成减速停止曲线，

在所述剩余距离变为大于或等于所述距离差的时刻早于所述剩余速度变为大于或等于所述速度差的时刻的情况下，在按照所述加速度减小曲线使所述加速度指令开始进行加速度减小的基础上，在所述加速度为0的时刻，开始生成减速停止曲线。

4.根据权利要求1或2所述的加减速控制装置，其特征在于，

在所述加速度指令曲线中设置有加速区间以及减速区间，在所述加速区间以及所述减速区间中，分别设置有加速度增加区间、等加速度区间以及加速度减小区间这3个区间，所述加速度增加区间以及所述加速度减小区间可以分别彼此独立地设定。

5.根据权利要求4所述的加减速控制装置，其特征在于，

所述指令生成部，在所述加速度增加区间或者所述等加速度区间中向速度的增加方向进行速度变更的情况下，在所述剩余速度变为大于或等于所述速度差的时刻，生成加速度减小曲线，使加速度开始减小，

在所述加速度减小区间中向速度的增加方向进行速度变更，在加速度为0的时刻会超过目标速度的情况下，在所述加速度为0的时刻，生成直至目标速度为止的加速曲线，

在所述加速度减小区间中向速度的增加方向进行速度变更，在加速度为0的时刻没有超过目标速度的情况下，生成从当前的加速度至上限加速度为止的加速度增加曲线，在所述剩余速度变为大于或等于所述速度差的时刻，生成使加速度从当前的加速度减小至0的加速度减小曲线，

在所述加速度增加区间或者等加速度区间中向速度的减小方向进行速度变更的情况下，在所述剩余速度变为大于或等于所述速度差的时刻，生成加速度减小曲线，使加速度开始减小，

在所述加速度减小区间中向速度的减小方向进行速度变更，在加速度为0的时刻会超过目标速度的情况下，在所述加速度为0的时刻，生成直至目标速度为止的减速曲线。

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