CN104981749B - 伺服控制装置 - Google Patents
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Abstract
得到能够降低由于摩擦而产生的追随误差的伺服控制装置,该伺服控制装置具有对驱动指令进行运算的伺服控制部,并根据所述驱动指令而驱动所述电动机,其中,该驱动指令使得来自所驱动的电动机的反馈位置追随指令位置,该伺服控制装置具有:移动状态判定部,其模拟所述电动机的响应,判定出所述电动机的速度处于正、负、零中的哪一种状态,并将其判定结果作为移动状态而输出;校正量选择部,其在所述判定出的移动状态变化的定时,根据所述移动状态的变化模式而选择校正量;以及加法运算部,其对伺服控制部进行运算所得到的所述驱动指令加上所述校正量选择部输出的所述校正量而生成校正驱动指令,取代所述伺服控制部进行运算所得到的所述驱动指令而将该校正驱动指令作为针对所述电动机的驱动指令。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过伺服控制对工作机械等机械装置进行驱动的伺服控制装置。
背景技术
对工作机械等机械装置进行驱动的伺服控制装置,以使得机械所具有的刀具、工作台的位置追随指令值的方式,通过反馈控制而生成针对驱动刀具、工作台的电动机的驱动指令。作为驱动刀具、工作台的电动机,有时使用旋转电动机,有时使用直线电动机。驱动指令在使用旋转电动机的情况下是扭矩指令,在使用直线电动机的情况下是推力指令,在本说明书中,对使用旋转电动机的情况进行说明。
特别是,以使得相对于加工对象物(工件)的刀具位置准确地追随所指示的路径(指令轨迹)的方式对机械装置中的机械系统进行驱动的伺服控制,被称为轨迹控制或者轮廓运动控制,使用数控装置、附属于该数控装置的伺服控制装置而精密地进行该伺服控制。作为控制对象的机械装置中的机械系统具有多个轴,利用伺服控制装置而对构成轴的电动机分别进行驱动控制。
伺服控制装置还具有下述功能,即,为了抑制存在于机械系统中的摩擦等外部干扰因素的影响,在反馈控制的基础上,还对由于外部干扰而产生的误差(特别是轨迹的误差)进行预测并进行校正。特别是,当进给轴的移动方向反转时,摩擦起作用的方向也反转,因此,该影响在轨迹的误差中较为显著。
作为典型的误差,存在下述误差,即,在指示的是圆弧轨迹的情况下,当进给轴的移动方向反转时在圆弧轨迹的象限切换部分所产生的追随误差。对于该误差,如果放大半径方向的误差量而进行绘制,则轨迹形成为以凸起状向外侧突出的形状,因此,称为象限凸起。如果产生如象限凸起这样的轨迹的追随误差,则加工结果中会产生条纹、伤痕,并非为优选。
因此,例如,如专利文献1所示,以往实施下述方法,即,当位置指示方向反转时,对在进给驱动机构的运动方向反转的前后所产生的摩擦扭矩的变化进行推定,对扭矩指令加上进行推定所得到的摩擦扭矩的变化量。
专利文献1:日本特开2001-22417号公报
发明内容
但是,根据上述的现有技术,存在如下的2个问题。
第1个问题在于,在速度指令值符号反转的定时(timing)进行校正,但是,在沿同一方向移动的过程中暂时停止的情况下,不进行校正,因此,在暂时停止之后开始移动时产生追随误差,轨迹中产生误差。
第2个问题在于,未考虑在移动方向即将反转之前是否是停止的,因此,对于在停止时摩擦这一外部干扰减少的情况,如果在方向反转之前暂时停止,则校正量变得过大,无法充分进行轨迹的追随误差的抑制。
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于得到一种能够降低由于摩擦而产生的追随误差的伺服控制装置。
为了实现上述目的,本发明的伺服控制装置具有对驱动指令进行运算的伺服控制部,并根据所述驱动指令而驱动所述电动机,其中,该驱动指令使得来自所驱动的电动机的反馈位置追随指令位置,该伺服控制装置的特征在于,具有:移动状态判定部,其模拟所述电动机的响应,判定出所述电动机的速度处于正、负、零中的哪一种状态,并将其判定结果作为移动状态而输出;校正量选择部,其在所述判定出的移动状态发生变化的定时,根据所述移动状态的变化模式而选择校正量;以及加法运算部,其对伺服控制部进行运算所得到的所述驱动指令加上所述校正量选择部输出的所述校正量而生成校正驱动指令,取代所述伺服控制部进行运算所得的所述驱动指令而将该校正驱动指令作为针对所述电动机的驱动指令。
发明的效果
根据本发明,即使在沿同一方向移动的过程中暂时停止的情况下,也能够进行与摩擦对应的量的校正。另外,即使在反转之前暂时停止的情况下,也能够以考虑到停止时的摩擦量的适当的校正量进行校正。由此,具有下述效果,即,得到能够降低由于摩擦而产生的追随误差的伺服控制装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的伺服控制装置的结构的框图。
图2是表示图1所示的伺服控制部的结构例的框图。
图3是表示图1所示的移动状态判定部的结构例的框图。
图4是说明实施方式1所涉及的追随误差降低动作的图。
图5是表示本发明的实施方式2所涉及的伺服控制装置的结构的框图。
图6是表示图5所示的移动状态判定部的结构例的框图。
图7是说明实施方式2所涉及的追随误差降低动作的图。
图8是表示图1、图5所示的伺服控制装置的控制对象即机械装置中的机械系统的一个例子的侧视图。
具体实施方式
下面,基于附图,对本发明所涉及的伺服控制装置的实施方式进行详细说明。此外,本发明并不限定于这些实施方式。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的伺服控制装置的结构的框图。在图1中,本实施方式1所涉及的伺服控制装置1a的直接控制对象即电动机2在本说明书中是旋转电动机,安装有位置检测器和速度检测器中的任一方或者双方。从电动机2向伺服控制装置1a输入的反馈位置a是位置检测器的检测值、或者速度检测器的检测值的积分值。
图8是表示本实施方式1(图1)、后述的实施方式2(图5)所示的伺服控制装置的控制对象即机械装置中的机械系统的一个例子的侧视图。在本说明书中,设为电动机2组装于例如图8所示的机械系统。
在图8中,在电动机2例如安装有位置检测器81。位置检测器81是旋转编码器等,将检测出的电动机位置作为所述的反馈位置a而输出。
另外,在电动机2的旋转轴上连结有或者形成有规定长度的滚珠丝杠82。在滚珠丝杠82组装有由螺母83、工作台84、直线引导件85构成的可动部。螺母83固定在工作台84的背面,将滚珠丝杠82的旋转变换为直线运动。另外,直线引导件85支撑工作台84,用于约束工作台84的运动方向。
此外,由位置检测器81直接检测的位置是电动机2的旋转角度,但是,能够通过对该角度乘以电动机每旋转1圈的工作台移动距离即滚珠丝杠导程(lead)并除以电动机每旋转1圈的角度2π[rad],从而换算为工作台的移动方向的长度。下面,设为电动机位置采用换算为工作台移动方向的长度后的值。
另外,在图1中,伺服控制装置1a中作为降低由于摩擦而产生的追随误差的结构,具有伺服控制部3、移动状态判定部4a、校正量选择部5a以及加法运算部6。
指令位置b从未图示的控制器输入至伺服控制部3,并且,由位置检测器81检测出的电动机2的旋转位置作为反馈位置a而输入至伺服控制部3。在伺服控制部3中,例如通过图2所示的结构进行伺服控制,使得反馈位置a追随指令位置b。通常,根据伺服控制部3的伺服控制的运算结果即扭矩指令c而直接驱动电动机2。但是,在本实施方式中,设置有加法运算部6,伺服控制部3的伺服控制的运算结果即扭矩指令c成为加法运算部6的一方的输入。
移动状态判定部4a例如通过图3所示的结构并根据从未图示的控制器输入的指令位置b而对电动机2的移动速度是正、零、负中的哪一个进行判定,将判定的结果作为移动状态d而向校正量选择部5a输出。
校正量选择部5a根据从移动状态判定部4a输入的移动状态d而选择扭矩校正量e,并将其作为加法运算部6的另一方的输入。加法运算部6对伺服控制部3进行运算所得到的扭矩指令c加上由校正量选择部5a选择的扭矩校正量e,将通过该加法运算所得到的扭矩指令f作为伺服控制装置1a的输出。
具体说明校正量选择部5a的动作。在校正量选择部5a中,在移动状态判定部4a的输出即移动状态d从正变化为负、或者从负变化为正的定时,将各自对应的扭矩校正量e输出。预先对移动方向反转时在电动机2处产生的摩擦扭矩进行模型化,基于该模型而对扭矩校正量e的值进行运算。
该模型例如也可以是如库伦摩擦那样在与移动方向相反的方向上产生恒定的摩擦扭矩的模型。另外,在图1中示出了设置有加法运算部6、且对扭矩指令c加上求得的扭矩校正量e的例子,但是,例如,也可以取代对扭矩指令进行加法运算而在伺服控制部3内的速度控制部(参照图2)中对积分项进行加法运算。
另外,在校正量选择部5a中,在移动状态判定部4a的输出即移动状态d从速度零变为除速度零以外的状态(即正或者负)的定时,将扭矩校正量e输出。预先对移动方向反转开始时在电动机2处产生的摩擦扭矩进行模型化,基于该模型而对此时的扭矩校正量e的值进行运算。
下面,例如如图2所示,伺服控制部3具有加减运算部30、32、位置控制部31、微分运算部33以及速度控制部34。
在图2中,加减运算部30求出指令位置b与反馈位置a的偏差(位置偏差),并将其向位置控制部31输出。在位置控制部31中,以使得从加减运算部30输入的位置偏差减小的方式进行比例控制等位置控制处理,并输出使位置偏差减小的速度指令。另外,在微分运算部33中,对反馈位置a进行微分而求出实际速度。
此外,可以将该微分处理在离散时间系统中替换为差分处理。即,将当前的反馈位置与1个样本之前的反馈位置之差除以控制处理周期所得到的值用作近似的微分值。
另外,加减运算部32求出由位置控制部31求出的速度指令与由微分运算部33求出的实际速度的偏差(速度偏差),并将其向速度控制部34输出。在速度控制部34中,以使从加减运算部32输入的速度偏差减小的方式进行比例·积分控制等速度控制处理,并将扭矩指令c输出。
这样,伺服控制部3将指令位置b与反馈位置a之差作为位置偏差,以抑制位置偏差的方式进行反馈控制,由此能够进行控制而使得反馈位置a追随指令位置b。
下面,例如如图3所示,移动状态判定部4a具有位置控制模拟部41、电动机模拟部42以及模型速度符号判定部43a。
在图3中,位置控制模拟部41以使从未图示的控制器输入的指令位置b与后述的电动机模拟部42输出的模型位置g的偏差(位置偏差)减小的方式进行比例控制等位置控制处理,并输出使位置偏差减小的指令即模型速度h。该模型速度h输入至电动机模拟部42和模型速度符号判定部43a。
电动机模拟部42使用模型速度h,执行对电动机2的特性进行模拟的运算,并将其运算结果作为模型位置g而输出。具体地说,作为对电动机2的特性进行模拟的运算,电动机模拟部42对模型速度h进行1次积分,将该积分值作为模型位置g而输出。该模型位置g与图1、图2所示的反馈位置a相对应,另外,模型速度h与前述的位置控制部31输出的速度指令相对应。即,位置控制模拟部41具有与前述的位置控制部31等同的输入以及输出,在内部进行与位置控制部31相同的运算处理。
在模型速度符号判定部43a中,判定模型速度h的符号是正、零、负中的哪一个,并将其判定结果作为移动状态d而输出。这里,在模型速度h的符号是否为速度零的判定中,首先,预先设定速度的阈值以及时间的阈值,将模型速度h的绝对值小于或等于速度的阈值的状态定义为速度零的状态。在此基础上,在速度零的状态连续地持续大于或等于由时间的阈值设定的时间的情况下,判定为移动状态为速度零的状态。此外,对于速度的阈值以及时间的阈值,预先分别设定速度的最小分辨率以及采样周期程度的正的常数。能够通过设定如上的阈值,而防止由于运算误差等引起的移动状态的误判定。
这样,在移动状态判定部4a中,能够通过模拟电动机2的响应,并对模拟出的响应即模型位置进行速度的符号判定,而稳定地进行移动状态d的判定。
下面,参照图4,说明实施方式1所涉及的追随误差降低动作。在图4中,示出了电动机驱动时的位置x和摩擦扭矩f的关系。在图4中,状态(1)~状态(7)表示电动机2的移动状态的变化模式的例子。
状态(1)表示在位置x1停止的状态(移动状态=零)。状态(2)表示沿正向从位置x1移动至位置x2的状态(移动状态=正)。状态(3)表示在位置x2停止的状态(移动状态=零)。状态(4)表示沿正向从位置x2移动至位置x3的状态(移动状态=正)。状态(5)表示未在位置x3停止而是沿负向移动至位置x2的状态(移动状态=负)。状态(6)表示在位置x2停止的状态(移动状态=零)。状态(7)表示沿负向从位置x2移动至位置x1的状态(移动状态=负)。
摩擦扭矩产生于与移动方向相反的方向,其大小在库伦摩擦的情况下是恒定值。在图4中示出了下述内容,即,如果预先将摩擦扭矩的大小设为f,则沿正向移动时产生﹣f的摩擦扭矩,沿负向移动时产生﹢f的摩擦扭矩,另外,停止时的摩擦扭矩为0。
当移动状态发生变化时,摩擦扭矩发生变化,该变化作为外部干扰而作用于控制系统,产生暂态的位置的追随误差。另外,产生的摩擦扭矩也根据移动状态的变化模式而以不同的模式变化。
因此,在校正量选择部5a中,根据移动状态判定部4a输出的移动状态d变化的模式,进行扭矩校正量e的设定。扭矩校正量e设为抵消移动状态d变化时的摩擦扭矩的变化的量。预先作为参数而设定针对移动状态的每种变化模式的扭矩校正量e。
即,在移动状态d从正变化为负的情况下,摩擦扭矩从﹣f变化为﹢f,因此,扭矩校正量e是抵消两者之差的量即﹣2f。同样,在移动状态d从负变化为正的情况下,摩擦扭矩从﹢f变化为﹣f,因此,扭矩校正量e设为﹢2f。并且,在移动状态从速度零变化为负的情况下,摩擦扭矩从0变化为﹢f,因此,扭矩校正量e设为抵消两者之差的量即﹣f。同样,在移动状态从速度零变化为正的情况下,摩擦扭矩从0变化为﹣f,因此,扭矩校正量e设为﹢f。
在本实施方式1中所设想的移动路径的情况下,从状态(1)至状态(2)、以及从状态(3)至状态(4)时,移动状态分别从速度零变化为正,因此,扭矩校正量e选择﹢f。另外,从状态(4)至状态(5)时,移动状态从正变化为负,因此,扭矩校正量e选择﹣2f。并且,从状态(6)至状态(7)时,移动状态从速度零变化为负,因此,扭矩校正量e选择﹣f。
如上,根据实施方式1,即使在沿同一方向移动的过程中暂时停止的情况下,也对向电动机输出的扭矩指令进行校正,因此,能够进行摩擦扭矩变化的校正。因此,能够对由于移动状态变化时的摩擦扭矩变化所引起的追随误差进行校正,能够抑制轨迹的追随误差。此时,模拟电动机的响应,并对模拟出的响应即模型位置进行速度的符号判定,因此,能够稳定地进行移动状态的判定。
实施方式2.
图5是表示本发明的实施方式2所涉及的伺服控制装置的结构的框图。此外,在图5中,对与图1(实施方式1)所示的结构要素相同或者等同的结构要素标注相同的标号。这里,以与本实施方式2相关的部分为中心而进行说明。
在图5中,在本实施方式2所涉及的伺服控制装置1b中,在图1(实施方式1)所示的结构的基础上,取代移动状态判定部4a而设置有移动状态判定部4b。另外,在改变了标号的校正量选择部5b中,相对于校正量选择部5a追加有一些功能。
图6是表示图5所示的移动状态判定部的结构例的框图。如图6所示,移动状态判定部4b在图3(实施方式1)所示的结构中追加有即将变为速度零之前的移动状态存储部44,在改变了标号的模型速度符号判定部43b中,相对于模型速度符号判定部43a追加有一些功能。
模型速度符号判定部43b与模型速度符号判定部43a相同,判定模型速度h的符号是正、零、负中的哪一个,并将其判定结果作为移动状态(在本实施方式2中称为“当前的移动状态”)d而输出。在此基础上,本实施方式2中,模型速度符号判定部43b还进行下述处理,即,在判定出的当前的移动状态d为速度零的情况下,即,在当前的移动状态d从除速度零以外的状态变化为速度零的情况下,将该即将变为速度零之前的移动状态k输出至即将变为速度零之前的移动状态存储部44并对其进行存储。即将变为速度零之前的移动状态存储部44将存储的即将变为速度零之前的移动状态k向校正量选择部5b输出。
在本实施方式2中,设想停止中的摩擦扭矩不为0的情况。该情况是指,如果用图8所示的例子进行说明,例如支撑工作台84的直线引导件85具有弹簧特性。在该情况下,从停止状态开始移动时的摩擦扭矩的变化量依赖于即将变为停止状态之前的移动方向而变化。因此,在本实施方式2中,预先对移动状态即将变为速度零之前的移动状态进行存储,并能够根据来自校正量选择部5b的请求而将其从移动状态判定部4b向校正量选择部5b输出。
校正量选择部5b对模型速度符号判定部43b输出的当前的移动状态d进行监视,在当前的移动状态d从正变化为负或者从负变化为正的情况下,将与实施方式1中说明的校正量选择部5a相同内容的扭矩校正量e向加法运算部6输出,但是,在当前的移动状态d从速度零变化为除速度零以外的状态的情况下,在本实施方式2中,从即将变为速度零之前的移动状态存储部44读出即将变为速度零之前的移动状态k,在该读出的“即将变为速度零之前的移动状态k”与“变化后的移动状态(=当前的移动状态d)”不同的情况下,选择本实施方式2中的扭矩校正量e,并将其向加法运算部6输出。
根据实施方式2,通过以上述方式构成的移动状态判定部4b和校正量选择部5b的协作,即使在反转之前暂时停止的情况下,也能够以考虑到停止时的摩擦扭矩量的适当的校正量对向电动机输出的扭矩指令进行校正。
下面,参照图7,对实施方式2所涉及的追随误差降低动作进行说明。在图7中,与图4相同,示出了电动机驱动时的位置x和摩擦扭矩f的关系。而且,电动机2的变化模式(状态(1)~状态(7))与实施方式1相同。在本实施方式2中,摩擦扭矩的设定如下,与图4不同。
摩擦扭矩产生于与移动方向相反的方向,其大小在库伦摩擦的情况下是恒定值。在图7中,沿正向移动时产生f1的摩擦扭矩,沿负向移动时产生f4的摩擦扭矩。另外,设想停止中的摩擦扭矩没有如前面那样变为0的情况,在沿正向移动之后停止的情况下产生f2的摩擦扭矩,在沿负向移动之后停止的情况下产生f3的摩擦扭矩。
在移动状态发生变化时,摩擦扭矩发生变化,该变化作为外部干扰而作用于控制系统,产生暂态的位置的追随误差。另外,根据移动状态的变化模式,产生的摩擦扭矩也以不同的模式发生变化。
在校正量选择部5b中,根据移动状态判定部4b输出的当前的移动状态d变化的模式而进行扭矩校正量e的设定。扭矩校正量e设为抵消当前的移动状态d发生变化时的摩擦扭矩的变化的量,预先作为参数而设定针对当前的移动状态d的每种变化模式的扭矩校正量e。这点与实施方式1相同,但是,在实施方式2中,摩擦扭矩的设定如下,与实施方式1不同。
即,在校正量选择部5b中,在当前的移动状态d从正变化为负的情况下,摩擦扭矩从f1变化为f4,因此,将扭矩校正量e设为抵消两者之差的量(f1-f4)。同样,在当前的移动状态d从负变化为正的情况下,摩擦扭矩从f4变化为f1,因此,将扭矩校正量e设为(f4-f1)。
另外,在当前的移动状态d从速度零变化为正的情况下,如果从即将变为速度零之前的移动状态存储部44读出的“移动状态即将变为速度零之前的移动状态k”为正,则变化前后的移动方向是同一方向。在该情况下,摩擦扭矩从f2变化为f1,因此,将扭矩校正量e设为抵消两者之差的量(f2-f1)。
另一方面,在当前的移动状态d从速度零变化为正的情况下,如果从即将变为速度零之前的移动状态存储部44读出的“移动状态即将变为速度零之前的移动状态k”为负,则变化前后的移动方向不同,并非同一方向。在该情况下,摩擦扭矩从f3变化为f1,因此,将扭矩校正量e设为(f3-f1)。
并且,在当前的移动状态d从速度零变化为负的情况下,如果从即将变为速度零之前的移动状态存储部44读出的“移动状态即将变为速度零之前的移动状态k”为正,则变化前后的移动方向不同,并非同一方向。在该情况下,摩擦扭矩从f2变化为f4,因此,将扭矩校正量e设为抵消两者之差的量(f2-f4)。
另一方面,在当前的移动状态d从速度零变化为负的情况下,如果从即将变为速度零之前的移动状态存储部44读出的“移动状态即将变为速度零之前的移动状态”为负,则变化前后的移动方向是同一方向。在该情况下,摩擦扭矩从f3变为f4,因此,将扭矩校正量e设为(f3-f4)。
在本实施方式2中设想的移动路径的情况下,从状态(1)至状态(2)时,当前的移动状态d从速度零变化为正,并且,从即将变为速度零之前的移动状态存储部44读出的“移动状态即将变为速度零之前的移动状态k”为负,即,变化前后的移动方向不同,因此,扭矩校正量e选择(f3-f1)。
接下来,从状态(3)至状态(4)时,当前的移动状态d从速度零变化为正,并且,从即将变为速度零之前的移动状态存储部44读出的“移动状态即将变为速度零之前的移动状态k”为正,即,变化前后的移动方向相同,因此,扭矩校正量e选择(f2-f1)。
另外,从状态(4)至状态(5)时,当前的移动状态d从正变化为负,因此,扭矩校正量e选择(f4-f1)。并且,从状态(6)至状态(7)时,当前的移动状态d从速度零变化为负,并且,从即将变为速度零之前的移动状态存储部44读出的“移动状态即将变为速度零之前的移动状态k”为负,因此,在变化前后的移动方向相同的情况下所使用的扭矩校正量e选择(f3-f4)。
如上,根据实施方式2,即使在沿同一方向移动的过程中暂时停止的情况下,也能够对向电动机输出的扭矩指令进行校正,因此,能够与实施方式1相同地对由于移动状态变化时的摩擦扭矩变化而引起的追随误差进行校正。在此基础上,在实施方式2中,即使在反转之前暂时停止的情况下,也能够以考虑到停止时的摩擦扭矩剩余量的适当的校正量对向电动机输出的扭矩指令进行校正,因此,无论反转前后的移动状态如何,都能够始终适当地对轨迹的追随误差进行校正。此时,与实施方式1相同,模拟电动机的响应,并对模拟出的响应即模型位置进行速度的符号判定,因此,能够稳定地进行移动状态的判定。
此外,在以上的各实施方式中对工作台移动的情况进行了说明,但是,即便在刀具、其他加工头等其他机械要素移动的情况下,也能够同样适用。
另外,在以上的各实施方式中,可以取代扭矩指令而使用电流指令。在该情况下,如果对电流指令乘以扭矩常数,则能够换算为扭矩指令。
另外,在以上的各实施方式中,对将电动机的旋转位置用作反馈位置的情况进行了说明,但是,也可以通过线性标尺等检测工作台的位置而进行反馈。在该情况下,将通过线性标尺等检测出的工作台的位置用作反馈位置。
在此基础上,在上述的各实施方式中,将驱动力记作扭矩而将作为控制对象的结构要素之一的电动机明确表示为旋转电动机,但是,本发明中所说的电动机不限定于旋转电动机,也可以是直线电动机。即,如果将扭矩替换为推力,则即使在作为控制对象的结构要素之一的电动机是直线电动机的情况下,也能够直接应用实施方式1、2的内容。
工业实用性
如上,本发明所涉及的伺服控制装置,作为能够降低由于摩擦而产生的追随误差的伺服控制装置是有用的。
标号的说明
1a、1b伺服控制装置,2电动机,3伺服控制部,4a、4b移动状态判定部,5a、5b校正量选择部,6加法运算部,30、32加减运算部,31位置控制部,33微分运算部,34速度控制部,41位置控制模拟部,42电动机模拟部,43a、43b模型速度符号判定部,44即将变为速度零之前的移动状态存储部,81位置检测部,82滚珠丝杠,83螺母,84工作台,85直线引导件。
Claims (4)
1.一种伺服控制装置,其具有通过运算而得到驱动指令的伺服控制部,并根据所述驱动指令而驱动电动机,其中,该驱动指令使得来自所驱动的所述电动机的反馈位置追随指令位置,
该伺服控制装置的特征在于,具有:
移动状态判定部,其模拟所述电动机的响应,判定出所述电动机的速度处于正、负或者零中的哪一种状态,并将判定结果作为移动状态而输出;
校正量选择部,其在所述判定出的移动状态发生变化且并非是所述移动状态从除速度零以外的状态变化为速度零的定时,根据所述移动状态的变化模式而选择校正量;以及
加法运算部,其对伺服控制部进行运算所得到的所述驱动指令加上所述校正量选择部输出的所述校正量而生成校正驱动指令,取代所述伺服控制部进行运算所得的所述驱动指令而将该校正驱动指令作为针对所述电动机的驱动指令,
所述移动状态判定部具有:
位置控制模拟部,其将所述指令位置和模型位置作为输入,以使所述指令位置与所述模型位置的偏差减小的方式进行位置控制处理,对模型速度进行运算;
电动机模拟部,其模拟相对于所述模型速度的反馈位置,并将所述模型位置输出;以及
模型速度符号判定部,其判定所述模型速度的符号是正、负或者零中的哪一个,并将判定结果作为所述移动状态而向所述校正量选择部输出,
所述移动状态判定部,
具有:即将变为速度零之前的移动状态存储部,其用于在所述移动状态从除速度零以外的状态变化为速度零的时刻对即将变化为速度零之前的移动状态进行存储,
将存储的即将变化为速度零之前的移动状态作为即将变为速度零之前的移动状态而向校正量选择部输出。
2.根据权利要求1所述的伺服控制装置,其特征在于,
所述伺服控制部具有:
位置控制部,其以使得所述指令位置和所述反馈位置之差即位置偏差减小的方式进行位置控制运算;
微分运算部,其对所述反馈位置进行微分;以及
速度控制部,其以使得所述位置控制部的输出和所述微分运算部的输出之差即速度偏差减小的方式进行速度控制运算,并输出所述驱动指令。
3.根据权利要求1所述的伺服控制装置,其特征在于,
所述校正量选择部,
将与所述移动状态从正变化为负或者从负变化为正的各个情况相对应的校正量输出,并且,
在所述移动状态从速度零变化为除速度零以外的状态、且所述即将变为速度零之前的移动状态与变化后的移动状态不同的情况下,将相对应的校正量输出。
4.一种伺服控制方法,在该伺服控制方法中,通过运算得到驱动指令,并根据所述驱动指令而驱动电动机,其中,该驱动指令使得来自所述电动机的反馈位置追随指令位置,
该伺服控制方法的特征在于,包括下述步骤:
移动状态判定步骤,模拟所述电动机的响应,判定出所述电动机的速度处于正、负以及零中的哪一种状态,将判定结果作为移动状态而输出;
在所述判定出的移动状态发生变化且并非是所述移动状态从除速度零以外的状态变化为速度零的定时,根据所述移动状态的变化模式而选择校正量;以及
对通过所述运算而得到的驱动指令加上所述校正量而生成校正驱动指令,取代通过所述运算而得到的驱动指令而将所述校正驱动指令作为针对所述电动机的驱动指令,
所述移动状态判定步骤具有:
位置控制模拟步骤,将所述指令位置和模型位置作为输入,以使所述指令位置与所述模型位置的偏差减小的方式进行位置控制处理,对模型速度进行运算;
电动机模拟步骤,模拟相对于所述模型速度的反馈位置,并将所述模型位置输出;以及
模型速度符号判定步骤,判定所述模型速度的符号是正、负或者零中的哪一个,并将判定结果作为所述移动状态而输出,
所述移动状态判定步骤具有:即将变为速度零之前的移动状态存储步骤,用于在所述移动状态从除速度零以外的状态变化为速度零的时刻对即将变化为速度零之前的移动状态进行存储,
在所述移动状态判定步骤中,将存储的即将变化为速度零之前的移动状态作为即将变为速度零之前的移动状态而输出。
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