CN106406134B - 具备学习控制装置的伺服控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具备学习控制装置的伺服控制系统。本发明的伺服控制系统是控制机床等的多个轴的伺服控制系统，具备：多个伺服控制部，其分别控制多个轴；多个学习控制部，其分别设置在多个伺服控制部中，高精度地控制周期动作；共用学习存储器，其存储由多个学习控制部的至少一部分所生成的修正数据；存储器分配部，其为由生成了修正数据的学习控制部控制的轴分配学习存储器的存储区域的至少一部分；以及存储器容量通知部，其将各轴的多个学习控制部所需要的存储器容量通知给存储器分配部。

Description

具备学习控制装置的伺服控制系统
技术领域
本发明涉及一种伺服控制系统，特别涉及一种具备具有将学习存储器的分配最优化的功能的学习控制装置的伺服控制系统。
背景技术
公知伺服控制装置或控制系统本身是一种存储控制方法及其执行结果之间的关系并根据该关系来改善控制方法的学习控制(例如，日本专利第4043996号公报。以下称为“专利文献1”)。为了执行学习控制，需要确保学习所使用的存储器。专利文献1中公开了所记载的学习控制器中具有存储一个周期量的修正数据的所谓学习存储器的技术。
当成为控制对象的轴是一个时，伺服控制装置以及学习存储器有一个就足够。但是，当成为控制对象的轴是多个时，考虑在多个伺服控制装置上分别设置学习存储器。但是，在控制多个轴的伺服控制装置中，如果对各轴的伺服控制用DSP分别分配专用存储器，则会有该部分成本增加的问题。
图1表示控制多个轴的现有伺服控制装置的结构例。为了控制多个轴，设置n个伺服控制部(111，112，113，……)，在各个伺服控制部上设置学习控制部(121，122，123，……)以及学习存储器(131，132，133，……)。各学习存储器设为具有与最大的学习时间对应的容量x。
这里，设想多个轴的一部分是没有执行学习控制的轴(标准轴)的情况。这种情况下，例如学习存储器132以及133不用于学习，而所有的存储区域成为空的区域，会有该分配量的存储器浪费的问题。
进一步，学习所需要的存储器的容量会根据学习的内容而改变。但是，学习存储器需要确保与最大的学习时间对应的存储区域。因此，例如不仅考虑如学习存储器131那样为学习轴A用而使用所有的存储区域的情况，也考虑如学习存储器134那样为学习轴B用而只使用一部分存储区域，剩余区域为空区域的情况。这样，如果在控制多个轴的多个伺服控制部分别设置学习存储器，则会产生空区域，会有不能够有效地利用学习存储器的问题。进而也会有以下问题，即无法进行需要分别设置在多个伺服控制部中的学习存储器以上的存储区域的长时间学习。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备学习控制装置的伺服控制系统，该学习控制装置与每个轴具有学习存储器的情况相比，能够减少整体的学习存储器容量，并通过增加每一个轴的学习存储器的分配而能够长时间的学习。
本发明的一个实施例的伺服控制系统是控制机床等的多个轴的伺服控制系统，具有：多个伺服控制部，其分别控制多个轴；多个学习控制部，其分别设置在多个伺服控制部中，高精度地控制周期的动作；共用学习存储器，其存储由多个学习控制部的至少一部分生成的修正数据；存储器分配部，其为由生成了修正数据的学习控制部控制的轴分配学习存储器的存储区域的至少一部分；以及存储器容量通知部，其将各轴的多个学习控制部所需要的存储器容量通知给存储器分配部。
附图说明
通过说明与附图关联的以下的实施方式，能够更加明确本发明的目的、特征以及优点。在附图中：
图1是现有的伺服控制系统的结构图。
图2是本发明实施例1的伺服控制系统的结构图。
图3是本发明实施例2的伺服控制系统的结构图。
图4是本发明实施例3的伺服控制系统的结构图。
图5是本发明实施例4的伺服控制系统的结构图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的伺服控制系统。
[实施例1]
首先，说明本发明的实施例1的伺服控制系统。图2表示本发明实施例1的伺服控制系统的结构图。本发明实施例1的伺服控制系统101是控制机床等的多个轴的伺服控制系统，具有多个伺服控制部(11，12，13，……)、多个学习控制部(21，22，23，……)、共用学习存储器3、存储器分配部4以及存储器容量通知部5。多个伺服控制部(11，12，13，……)分别控制多个轴。多个学习控制部(21，22，23，……)分别设置在多个伺服控制部中，高精度地控制周期的动作。共用学习存储器3存储由多个学习控制部的至少一部分生成的修正数据。存储器分配部4将学习存储器的存储区域的至少一部分分配给由生成了修正数据的学习控制部进行控制的轴。存储器容量通知部5将各轴的多个学习控制部所需要的存储器容量通知给存储器分配部。
多个(例如n个)伺服控制部(11，12，13，……)控制各自的轴。例如，伺服控制部11控制学习轴A，伺服控制部14控制学习轴B。另外，以伺服控制部12以及13所控制的轴是不进行学习控制的标准轴为例进行说明。
在伺服控制部11中，学习控制部21对学习轴A进行学习控制，在伺服控制部14中，学习控制部24对学习轴B进行学习控制。另一方面，伺服控制部12以及13的学习控制部22以及23不执行学习控制。于是，学习控制部21以及24需要在学习控制中生成修正数据，并进行存储。在本发明中执行学习控制的每个学习控制部不具有存储部，而是在多个学习控制部共通使用的学习存储器3中存储修正数据。
存储器分配部4将学习存储器3的存储区域的至少一部分分配给由生成了修正数据的学习控制部21以及24进行控制的学习轴A以及B。这里，将学习存储器3的一部分存储区域3A分配给学习轴A用，将存储区域3B分配给学习轴B用。
另外，在将现有的学习存储器所需要的容量设为x的情况下，本发明的学习存储器3的容量能够设为容量x的n个(x×n)以下。这是因为进行学习控制的所有轴不一定需要相当于最大学习时间的容量，并且有时多个轴的一部分是不进行学习的标准轴。进而当产生不用于学习存储器3的一部分的空区域3C时，能够将学习轴A用的存储区域设为现有的容量x以上。
为了存储器分配部4进行上述那样的学习存储器3内的存储区域的分配，存储器容量通知部5根据进行学习控制的轴(学习轴)的结构(例如学习轴A以及B)、学习周期，将执行学习控制的学习控制部21以及24所需要的存储器容量通知给存储器分配部4。
存储器分配部4按照来自存储器容量通知部5的通知执行学习存储器3的最优分配，将可使用的存储器容量通知给存储器容量通知部5。学习控制部21以及24使用分别分配给学习存储器3的存储区域3A以及3B来执行学习轴A以及B的学习控制。
另外，即使是在产生了学习存储器3的容量不足的情况下，通过将扩展存储器9附加到学习存储器3中也从而能够容易地应对。
如上所述，本发明中，取得“通过哪个轴进行学习控制？”、“该学习轴需要怎样程度的存储器？(学习周期是多少)”这样的信息，从共享化的存储器区域灵活地分配需要学习的轴所需要的存储器。这样，根据本发明，通过考虑存储器分配，避免浪费的存储器分配而能够实现存储器的削减。
[实施例2]
接着，说明本发明实施例2的伺服控制系统。图3表示本发明实施例2的伺服控制系统的结构图。本发明的实施例2的伺服控制系统102与实施例1的伺服控制系统101的不同点在于，伺服控制系统102还具备：存储器容量计算部6，其根据共用学习存储器3的容量、从通知存储器容量的存储器容量通知部5得到的各轴所需的存储器容量，来计算能够分配给各轴的存储器容量，存储器容量通知部5将存储器容量计算部6所计算出的存储器容量通知给需要使用学习存储器3的各轴的学习控制部。实施例2的伺服控制系统102的其他结构与实施例1的伺服控制系统101的结构相同，所以省略详细的说明。
存储器容量计算部6如图3所示，能够设置在存储器分配部4上。但是，不限于这样的例子，也可以设置在存储器分配部4的外部。
存储器容量计算部6从学习存储器3取得在设置在驱动多个轴的多个伺服控制部(11，12，13，……)上的多个学习控制部(21，22，23，……)中共通使用的学习存储器3的容量的信息。或者，也可以从管理存储器的外部系统等取得。
存储器容量通知部5计算在多个学习控制部(21，22，23，……)中为了执行学习控制而需要的存储器容量，并通知给存储器容量计算部6。例如设为在学习轴A以及B中进行学习控制，其它轴是不执行学习控制的标准轴。此时，存储器容量通知部5将为了存储在学习轴A以及B中执行了学习控制时计算出的修正数据所需要的各轴的存储器容量通知给存储器容量计算部6。
存储器容量计算部6根据从存储器容量通知部5得到的各轴所需存储器容量来计算可分配给各轴的存储器容量。例如，当学习轴A以及B中的学习控制所需要的存储器容量的合计在学习存储器3的容量以下时，所需要的存储器被全部分配给学习存储器3。例如，能够在存储器3的存储区域3A中存储学习轴A用的修正数据，并能够在存储器3的存储区域3B中存储学习轴B用的修正数据。这里，当在学习存储器3中产生空区域3C时，能够对学习轴A用的存储区域3A分配原来在每个伺服控制部上设置的存储器容量x以上的存储器。
进而，即使在产生了学习存储器3的容量不足的情况下，也能够通过将扩展存储器9附加到学习存储器3中而容易地应对，这点与实施例1的情况相同。
如上所述，根据本发明实施例2的伺服控制系统，还设置存储器容量计算部，所以能够将多个学习控制部所需要的存储器适当地分配给学习存储器。另外，根据存储器容量计算部6的通知，学习控制部能够适当地把握剩余的存储器容量。
[实施例3]
接着，说明本发明实施例3的伺服控制系统。图4表示本发明实施例3的伺服控制系统的结构图。本发明实施例3的伺服控制系统103与实施例1的伺服控制系统101的不同点在于：多个学习控制部(21，22，23，……)具有可变采样部(71，72，73，……)，可变采样部根据多个学习控制部所需要的存储器容量以及学习存储器3中可使用的存储器容量，调整在执行学习控制时存储的修正数据量。实施例3的伺服控制系统103的其它结构与实施例1的伺服控制系统101的结构相同，所以省略详细的说明。
说明如图4所示那样在学习轴A、B以及D中执行学习控制的情况。关于学习轴A、B以及D，分别执行学习控制的学习控制部21、24、25将所需的存储器容量通知给存储器容量通知部5，存储器分配部4分配共用学习存储器3所需的存储区域3A、3B、3D。
这里，当学习轴A以及B的学习控制所需要的存储区域3A以及3B的合计容量是学习存储器3的整体容量以下时，假设如果在这之上加上学习轴D的学习控制所需要的存储区域3D，则为超过学习存储器3的整体容量。具体地说，当将学习轴D的学习控制所需要的存储区域3D分为了3D1和3D2时，存储区域3A、3B以及3D1的合计与学习存储器3的存储容量一致，只有存储区域3D2超过学习存储器3的存储容量。
存储器分配部4将针对在学习轴A、B以及D中所需的存储器容量(3A+3B+3D)能够使用的存储器容量是不满足所需的存储器容量的量(3A+3B+3D1)通知给存储器容量通知部5。例如通知应该以预定的比例α(＝(3A+3B+3D1)/(3A+3B+3D))削减用于学习控制的存储器容量。
存储器容量通知部5将通过学习存储器3能够使用的存储器容量是不满足当初需要的存储器量的量的情况、或者应该通过预定的比例α削减当初需要的存储器量的情况通知给分别进行学习轴A、B以及D的学习控制的学习控制部21、24、25。学习控制部21、24、25分别在内置的可变采样部71、74、75中变更采样周期，削减所需的修正数据量。
存储器容量通知部5将学习控制部21、24、25所需要的削减后的存储器容量通知给存储器分配部4。存储器分配部4将采样频率变更后的削减的存储器容量新分配为学习轴A、B、D用的存储区域3A’、3B’、3D’，使其不超过学习存储器3的容量。
作为变更采样频率的方法，不限于以下的方法，即如上所述那样变更采样频率使得关于多个学习轴以一定的比例削减修正数据。例如可以个别地变更多个学习轴的采样频率，也可以只对于特定的学习轴变更采样频率。
另外，即使变更采样频率，在发生了学习存储器3的容量不足的情况下，也能够通过将扩展存储器9附加到学习存储器3而容易地应对，这点与实施例1的情况相同。
如以上所说明的那样，根据本发明实施例3的伺服控制系统，即使是在多个轴的学习控制所需的存储器容量超过共同使用的学习存储器的容量的情况下，也能够通过变更采样频率而使用少容量的学习存储器来执行学习控制。
[实施例4]
接着，说明本发明实施例4的伺服控制系统。图5表示本发明实施例4的伺服控制系统的结构图。本发明实施例4的伺服控制系统104与实施例1的伺服控制系统101的不同点在于：通知存储器容量的存储器容量通知部5根据来自上位控制装置8的信息来通知存储器容量，并根据存储器容量已变更来动态地变更存储器分配。实施例4的伺服控制系统104的其他结构与实施例1的伺服控制系统101的结构相同，所以省略详细的说明。
在实施例4的伺服控制系统104中，经由总线配线20在多个伺服控制部(11，12，13，……)设置上位控制装置8。上位控制装置8通知用于控制多个伺服控制部的指令。根据该指令的内容，有时也会变更各轴的学习控制的内容。因此，各轴的学习控制所需要的存储器容量有时会根据来自上位控制装置8的信息而发生变化。
此时，优选不为了根据来自上位控制装置8的信息的变更，变更存储器容量而停止各轴的学习控制。因此，实施例4的伺服控制系统中，特征为一边执行学习控制，一边并行地确保所需的存储器区域地动态变更存储器分配。
例如，说明以下情况，即在学习轴A以及B中执行了学习控制时，根据来自上位控制装置8的指令将伺服控制部12的标准轴变更为学习轴的情形。此时，假设在学习存储器3的存储区域中，存储区域3A以及3B被使用，存储区域3C为空区域。存储器分配部4对空区域3C的一部分分配随着通过来自上位控制装置8的指令将伺服控制部12的标准轴变更为学习轴而需要的存储器。此时，能够在存储区域3A以及3B中无变更地一边执行学习轴A和B中的学习控制，一边将标准轴新变更为学习轴。
如以上所说明的那样，根据本发明实施例4的伺服控制系统，根据来自上位控制装置的信息而动态地变更存储器分配，因此能够随机应变地应对学习控制中的动作内容的变更。
根据本发明实施例的伺服控制系统，能够提供一种具备学习控制装置的伺服控制系统，该学习控制装置与各轴的每一个具有学习存储器的情况相比，能够减少整体的学习存储器容量，增加相当一个轴的学习存储器的分配，从而能够进行长时间的学习。

Claims (3)

1.一种伺服控制系统，控制机床的多个轴，其特征在于，
该伺服控制系统具备：
多个伺服控制部，其分别控制多个轴；
多个学习控制部，其分别设置在上述多个伺服控制部中，高精度地控制周期动作；
共用学习存储器，其存储由上述多个学习控制部的至少一部分所生成的修正数据；
存储器分配部，其为由生成了上述修正数据的学习控制部控制的轴分配上述学习存储器的存储区域的至少一部分；以及
存储器容量通知部，其将各轴的上述多个学习控制部所需要的存储器容量通知给上述存储器分配部，
上述多个学习控制部具有可变采样部，
上述可变采样部根据多个学习控制部所需要的存储器容量以及在上述学习存储器中能够使用的存储器容量，来调整在执行学习控制时所存储的修正数据量。
2.根据权利要求1所述的伺服控制系统，其特征在于，
该伺服控制系统还具备：存储器容量计算部，其根据共用的上述学习存储器的容量、从通知上述存储器容量的存储器容量通知部得到的各轴的所需存储器容量，来计算能够分配给各轴的存储器容量，
上述存储器容量通知部将上述存储器容量计算部计算出的上述存储器容量通知给需要使用学习存储器的各轴的学习控制部。
3.根据权利要求1或2所述的伺服控制系统，其特征在于，
通知上述存储器容量的上述存储器容量通知部根据来自上位控制装置的信息通知上述多个学习控制部所需要的存储器容量，
上述存储器分配部基于所通知的上述存储器容量来动态地变更存储器分配。
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