CN108572622A - 处理装置、参数调整方法和存储参数调整程序的记录媒体 - Google Patents

处理装置、参数调整方法和存储参数调整程序的记录媒体 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种处理装置、参数调整方法和存储参数调整程序的记录媒体，本发明的处理装置，电连接到驱动控制对象的驱动控制装置。驱动控制装置具有规定控制结构，其含反馈系统与控制模型部，构成以遵循控制模型部所有的控制模型的模型追随控制，驱动控制装置具有与多个控制对象各自对应的多个规定控制结构。处理装置决定共用控制增益，其用于当进行多个控制对象的同步控制时，在所有的控制模型部间，共用地设定与多个控制对象对应的多个规定控制结构各自的控制模型部中的规定控制增益，并指示驱动控制装置在多个规定控制结构各自的控制模型部中设定共用控制增益。借助同步控制的实际轨迹尽可能追随于目标轨迹。

Description

处理装置、参数调整方法和存储参数调整程序的记录媒体
技术领域
本发明涉及一种处理装置、参数调整方法和存储参数调整程序的记录媒体等，所述处理装置电连接于对控制对象进行驱动的驱动控制装置，进行用于驱动控制的控制参数的决定处理。
背景技术
为了使控制对象追随于目标轨道而运动，一般会利用反馈控制。例如在多关节机器人中，通过机器人的控制装置，使用反馈控制来控制各关节轴的伺服马达，以使机器人的指尖部的位置追随于预先设定(示教)的目标轨道。但是，在一般的反馈控制中，无论如何都会在各伺服马达中产生响应延迟，因此存在机器人的实际轨迹偏离目标轨道的问题。针对此种问题，展示了一种技术，其采用前馈控制来进行控制，以使机器人的位置始终一致于指令位置。例如，在专利文献1所示的技术中，在通过多个马达来驱动的多关节机械臂的控制中，从当前位置使用规定的位置模型来推定将来的位置，以所述推定位置与目标轨道的偏离、即垂直于目标轨道的方向的误差量来修正当前的位置指令，从而提高目标轨道的追随性。
而且，在如上所述般使用位置模型来进行将来位置的推定时，若实际控制对象的轨道特性大幅变化，例如，若由直线移动切换为圆弧移动，则其推定精度未必优选，从而难以进行理想的位置指令修正。因此，专利文献2所示的技术中，通过使用与目标轨道(指令路径)的形状的边界点位置及其附近的移动方向相关的信息来修正位置指令，从而实现与轨道特性的变化对应的轨道追随性的提高。而且，为了提高控制对象的伺服控制性能，也有时会利用与所谓的模型追随控制相关的技术。所述模型追随控制技术中，在控制装置内形成对包含控制对象和控制器的反馈系统进行模型化所得的模型部，使来自模型部的输出反映至所述反馈系统，由此来实现伺服控制性能的提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2006-15431号公报
专利文献2：日本专利第5340486号公报
发明内容
如所述的以往技术般，尽管能使用模型追随控制来提高轨道追随性，但在多个控制轴同步地受到驱动控制的同步控制时，若每个控制轴的追随性不同，则同步控制的轨迹，即，将受到同步控制的各控制轴的输出合成而形成的实际轨迹有可能偏离目标轨道。例如，当控制轴为正交两轴时，即使同步控制的目标轨道为圆轨迹，若控制轴间的追随性发生偏离，则最终实际轨迹也有可能成为椭圆轨迹。
本发明是有鉴于此种问题而完成，其目的在于提供一种处理装置、参数调整方法和存储参数调整程序的记录媒体，当通过所谓的模型追随控制来对多个控制对象进行同步控制时，使借助同步控制的实际轨迹尽可能追随于目标轨迹。
本发明中，为了解决所述问题，采用了下述结构，即，当通过模型追随控制来对多个控制对象进行同步控制时，使与各控制对象对应的模型追随控制用控制模型部中的响应性形成为相同。通过此种结构，能够使借助同步控制的实际轨迹较佳地追随于目标轨迹。
详细而言，本发明是一种处理装置，电连接到对控制对象进行驱动的驱动控制装置。此处，所述驱动控制装置包括：规定控制结构，包含反馈系统与控制模型部，且构成为能以遵循所述控制模型部所具有的控制模型的模型追随控制，所述反馈系统包含输入与所述控制对象的动作相关的反馈信号的一个或多个控制器，所述控制模型部具有对所述反馈系统及所述控制对象进行模型化所得的控制模型；以及计算部，进行规定信号的计算处理，所述规定信号用于所述规定控制结构中对所述控制对象的驱动控制，进而，所述驱动控制装置对多个所述控制对象进行驱动控制，且具有与各个所述控制对象对应的多个所述规定控制结构。并且，所述处理装置包括：决定部，进行决定共用控制增益的决定处理，所述共用控制增益是用于当进行所述多个控制对象的同步控制时，在所有的所述控制模型部间，共用地设定与所述多个控制对象对应的所述多个规定控制结构各自的所述控制模型部中的规定控制增益；以及设定指示部，指示所述驱动控制装置，以在与所述多个规定控制结构各自对应的所述控制模型部中，将所述共用控制增益设定为所述规定控制增益。
本发明的处理装置相对于驱动控制装置而电连接，由此，能够访问(access)驱动控制装置所具有的信息，而且，能够对驱动控制装置提供规定信息。所述电连接既可为有线连接，也可为无线连接。驱动控制装置中，基于包含反馈系统和控制模型部的规定控制结构，进行规定信号的计算处理，所述规定信号用于计算部对控制对象的驱动控制。由此，驱动控制装置中，实现所谓的模型追随控制，所述模型追随控制利用遵循控制模型部所具有的控制模型的模型计算。并且，驱动控制装置能够分别遵照模型追随控制来驱动控制多个控制对象，为此，具有用于与各控制对象对应的模型追随控制的伺服控制结构。
基于如此般构成的驱动控制装置，处理装置通过设定指示部向所述驱动控制装置输出指示，所述指示与用于驱动控制装置的模型追随控制的参数设定相关。此处，如上所述，当对多个控制对象进行同步控制时，若每个控制对象的追随性不同，则借助同步控制的实际轨迹有可能偏离目标轨迹。因此，处理装置通过决定部进行决定处理，以在控制模型部间实现各个控制模型部中的规定控制增益例如位置比例增益、速度比例增益、速度积分增益等的共用化，以使得与各控制对象对应的规定控制结构的控制模型部中的模型计算时的响应性实质上成为同程度。
所述决定处理中，为了实现所述共用化而决定共用控制增益，所述共用控制增益适用于与多个控制对象对应的控制模型部的所述规定控制增益。当规定控制增益存在多个时，例如当位置比例增益、速度比例增益、速度积分增益被设为规定增益时，作为共用控制增益，也同样地由决定部来决定多个增益。另外，决定部所决定的共用控制增益是为了与各控制对象对应的控制模型部中的规定控制增益的共用化，未必与跟各控制对象对应的反馈系统中的控制增益相关。反馈系统中的增益也可基于控制对象的机械、物理特性等而在决定部的决定处理以外另行决定。
并且，对于由决定部所决定的共用控制增益，由设定指示部对驱动控制装置发出设定指示，其结果，在驱动控制装置中，进行与各控制对象对应的控制模型部中的所述共用控制增益的设定。由此，与各控制对象对应的控制模型部中的模型计算时的响应性成为同程度，作为结果，对多个控制对象进行同步控制时的控制对象间的追随性的偏离得以消除，从而能够使借助同步控制的实际轨迹尽可能追随于目标轨迹。
此处，决定部对共用控制增益的决定只要使控制模型部中的模型计算时的追随性成为同程度，则也可依照各种基准来进行。作为其一例，在所述处理装置中，也可在所述决定处理之前，进行标准计算处理，所述标准计算处理是基于所述控制对象的规定特性，独立于其他控制对象而算出所述控制对象各自的、包含所述规定控制增益的所述规定控制结构中的规定控制参数，所述决定部将关于所述多个控制对象而通过所述标准计算处理所算出的所述规定控制增益中的具有最低值的增益，决定为所述共用控制增益。
所述标准计算处理是如下所述的处理，即，关于一个控制对象，不考虑与其他控制对象的相关，而考虑所述一个控制对象的机械特性或物理特性等规定特性，算出与规定控制结构中所含的反馈系统或控制模型部相关的规定控制参数。因此，通过标准计算处理而算出的规定控制参数是为了使一个控制对象的驱动结果变得理想而对规定控制结构进行设定者，未必是反映多个驱动控制而算出的参数。并且，如上所述般，将关于多个控制对象而通过标准计算处理所算出的规定增益中的具有最低值的增益设为共用控制增益，由此，可以说是配合多个控制对象中的响应性低的控制对象，来实现模型部间的规定控制增益的共用化，并且同步控制的稳定性也得以确保。
此处，直至上述为止的处理装置也可还包括：修正指示部，指示所述驱动控制装置基于理想输出轨迹与实际输出轨迹之差来修正从上位侧控制装置供给至所述驱动控制装置的所述同步动作指令信号，所述理想输出轨迹是基于用于所述多个控制对象的同步控制的同步动作指令信号的、所述多个控制对象的理想的输出轨迹，所述实际输出轨迹是将所述共用控制增益设定为所述控制模型部中的所述规定控制增益时的、所述多个控制对象借助所述同步控制的实际的输出轨迹。通过采用直至上述为止的本发明的结构，能够较佳地消除控制对象间的追随性的偏离。然而，用于进行模型追随控制的控制模型部的控制模型存在具有与低通滤波器(low pass filter)近似的特性的倾向，因此基于同步动作指令信号的多个控制对象的理想输出轨迹、与控制对象的实际输出轨迹之间有可能产生偏离。因此，为了消除所述偏离，通过所述修正指示部发出对驱动控制装置的修正指示，以修正同步动作指令信号。另外，作为所述修正的一例，也可为考虑到控制模型部的低通滤波器近似特性的修正。
另外，直至上述为止的处理装置也可为生成所述同步动作指令信号的上位侧控制装置。而且，所述处理装置也可为进行所述标准计算处理的装置。
而且，对于本发明，也能够从对驱动控制装置的控制参数进行调整的参数调整方法的方面予以掌握。具体而言，所述参数调整方法对驱动控制装置的控制参数进行调整，所述驱动控制装置包括：规定控制结构，包含反馈系统与控制模型部，且构成为能以遵循所述控制模型部所具有的控制模型的模型追随控制，所述反馈系统包含输入与所述控制对象的动作相关的反馈信号的一个或多个控制器，所述控制模型部具有对所述反馈系统及所述控制对象进行模型化所得的控制模型；以及计算部，进行规定信号的计算处理，所述规定信号用于所述规定控制结构中对所述控制对象的驱动控制，且所述驱动控制装置构成为，对多个所述控制对象进行驱动控制，且具有与各个所述控制对象对应的多个所述规定控制结构。并且，所述参数调整方法中，进行决定共用控制增益的决定处理，所述共用控制增益是用于当进行所述多个控制对象的同步控制时，在所有的所述控制模型部间，共用地设定与所述多个控制对象对应的所述多个规定控制结构各自的所述控制模型部中的规定控制增益，并且，指示所述驱动控制装置，以在与所述多个规定控制结构各自对应的所述控制模型部中，将所述共用控制增益设定为所述规定控制增益。
而且，所述参数调整方法也可在所述决定处理之前，进行标准计算处理，所述标准计算处理是基于所述控制对象的规定特性，独立于其他控制对象而算出所述控制对象各自的、包含所述规定控制增益的所述规定控制结构中的规定控制参数，并且，在所述决定处理中，也可将关于所述多个控制对象而通过所述标准计算处理所算出的所述规定控制增益中的具有最低值的增益，决定为所述共用控制增益。另外，直至上述为止关于所述处理装置所揭示的技术思想，只要无技术上的矛盾，则也能够适用于所述参数调整方法的发明。
而且，对于本发明，能够从使电连接于驱动控制装置的处理装置执行规定的参数调整处理的存储参数调整程序的记录媒体的方面予以掌握。具体而言，存储所述参数调整程序的记录媒体使电连接于驱动控制装置的处理装置执行下述流程的处理，所述驱动控制装置包括：规定控制结构，包含反馈系统与控制模型部，且构成为能以遵循所述控制模型部所具有的控制模型的模型追随控制，所述反馈系统包含输入与所述控制对象的动作相关的反馈信号的一个或多个控制器，所述控制模型部具有对所述反馈系统及所述控制对象进行模型化所得的控制模型；以及计算部，进行规定信号的计算处理，所述规定信号用于所述规定控制结构中对所述控制对象的驱动控制，且所述驱动控制装置构成为，对多个所述控制对象进行驱动控制的同时，具有与各个所述控制对象对应的多个所述规定控制结构。即，存储所述参数调整程序的记录媒体使处理装置执行下述步骤：进行决定共用控制增益的决定处理，所述共用控制增益是用于当进行所述多个控制对象的同步控制时，在所有的所述控制模型部间，共用地设定与所述多个控制对象对应的所述多个规定控制结构各自的所述控制模型部中的规定控制增益；以及指示所述驱动控制装置在与所述多个规定控制结构各自对应的所述控制模型部中，将所述共用控制增益设定为所述规定控制增益。直至上述为止关于所述处理装置所揭示的技术思想，只要无技术上的矛盾，则也能够适用于所述参数调整程序的发明。
当依照模型追随控制来对多个控制对象进行同步控制时，能够使借助同步控制的实际轨迹尽可能追随于目标轨迹。
附图说明
图1是表示适用本发明的处理装置的控制系统的概略结构的图。
图2是表示图1所示的控制系统中所含的伺服驱动器中形成的伺服控制结构的图。
图3是本发明的处理装置的功能框图。
图4是表示由所述处理装置所执行的参数调整处理的流程的流程图。
图5是表示图4所示的参数调整处理的结果为，依照对伺服驱动器设定的共用控制增益而两个控制对象受到同步控制时的结果(同步控制的轨迹)的图。
[符号的说明]
1：网络；
2、2X、2Y：马达；
3、3X、3Y：负载装置；
4：伺服驱动器；
5：标准PLC；
6、6X、6Y：控制对象；
7：交流电源；
10：处理装置；
11：输入部；
12：决定部；
13：指示部；
14：显示部；
41：位置控制器；
42：速度控制器；
43：电流控制器；
45：模型位置控制部；
46：模型速度控制部；
47：实机模型部；
60：装置；
130：设定指示部；
131：修正指示部；
400、400X、400Y：反馈系统；
450、450X、450Y：控制模型部；
460、460X、460Y：伺服控制结构；
Ccmd：电流指令；
L1：虚线；
L2：实线；
L3：点划线；
L3’：双点划线；
pcmd：动作指令信号；
psim1：模型位置输出；
vcmd：速度指令；
vcmd1：模型速度指令；
S101～S105：步骤；
Zcmd：扭矩指令；
τcmd1：模型扭矩指令。
具体实施方式
<实施例1>
图1是适用本发明的实施方式的处理装置10的控制系统的概略结构图。而且，图2中，控制系统具备网络(network)1、伺服驱动器(servo driver)4以及标准可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)5。所述控制系统是如下所述的系统，即，供伺服驱动器4对控制对象6进行驱动控制，以使控制对象6追随于标准PLC 5中生成的动作指令信号pcmd。另外，图1所示的控制系统构成为，在伺服驱动器4上连接有与两个控制轴X轴及Y轴对应的马达2X、2Y，且使两马达的同步控制成为可能。另外，本说明书中，在区分控制轴来表述与所述控制轴对应的结构时，对所述结构的参照符号添注表示控制轴的字母“X”、“Y”，当无须区分控制轴来表述所述结构时，省略表示控制轴的所述字母的添注。遵照所述表述规则(rule)的除了所述马达2、控制对象6以外，还有后述的负载装置3、反馈系统400、控制模型部450、伺服控制结构460的各结构。
此处，受伺服驱动器4控制驱动的是包含X轴的负载装置3X及马达2X的控制对象6X、与包含Y轴的负载装置3Y及马达2Y的控制对象6Y这两个控制轴的系统。通过X轴的负载装置3X与Y轴的负载装置3Y，可构成执行两控制轴上的控制对象6的同步控制的装置60，作为装置60的一例，例如可列举机床或搬送装置等的XY平台(table)、或者具有多个关节轴的工业机器人的臂(arm)等。另外，马达2是作为驱动所述负载装置3的致动器(actuator)而装入负载装置3内。例如，马达2为交流(Alternating Current，AC)伺服马达。在马达2中安装有未图示的编码器(encoder)，通过所述编码器，与马达2的动作相关的参数信号被反馈发送给伺服驱动器4。所述反馈发送的参数信号(以下称作反馈信号)例如包含关于马达2的旋转轴的旋转位置(角度)的位置信息、所述旋转轴的旋转速度的信息等。
而且，标准PLC 5生成与马达2的动作(运动(motion))相关的动作指令信号，并将动作指令信号送往伺服驱动器4。另外，以下，将对两个控制轴进行同步控制时的动作指令信号称作同步动作指令信号。伺服驱动器4经由网络1来从标准PLC 5接收动作指令信号pcmd(参照图2)，并且接收从连接于马达2的编码器输出的反馈信号。另外，伺服驱动器4基于来自标准PLC 5的动作指令信号pcmd及来自编码器的反馈信号，算出与马达2的驱动相关的伺服控制，即，与马达2的动作相关的指令值，并且对马达2供给驱动电流，以使马达2的动作追随于所述指令值。所述供给电流是利用从交流电源7送往伺服驱动器4的交流电力。本实施例中，伺服驱动器4为接受三相交流的类型，但也可为接受单相交流的类型。另外，关于伺服驱动器4的伺服控制，是利用包含反馈系统400及控制模型部450的伺服控制结构460的反馈控制，其详细将基于图2而后述。作为伺服控制结构460，是针对每个控制轴来准备，具体而言，形成用于X轴的驱动控制的伺服控制结构460X与用于Y轴的驱动控制的伺服控制结构460Y。并且，在伺服控制结构460X中包含反馈系统400X与控制模型部450X，在伺服控制结构460Y中包含反馈系统400Y与控制模型部450Y。
而且，在伺服驱动器4上电连接有处理装置10。所述电连接既可为有线连接，也可为无线连接。处理装置10是用于设定及调整控制参数的装置，且含有调整用的程序，所述控制参数用于伺服驱动器4的所述伺服控制。具体而言，处理装置10是具有运算装置或存储器(memory)等的计算机(computer)，且具有可在其中执行的调整用程序。所述调整用程序是根据由伺服驱动器4所进行的伺服控制的目的，来进行必要的控制参数的计算、调整、决定。例如，通过所述调整用程序，针对每个控制对象来进行标准计算处理，所述标准计算处理是进行与所述控制对象的机械特性或物理特性等相适合的控制参数的计算、调整、决定。在标准计算处理中，既可一边使控制对象6实际运动一边进行控制参数的计算、调整、决定，或者也可利用与控制对象6对应的物理模型等，不使控制对象6实际运动，而通过对其动作进行仿真(simulation)来进行控制参数的计算、调整、决定。所述标准计算处理中，仅限于一个控制对象而考虑其响应性等来进行决定，并非考虑与其他控制对象的相关来算出与所述一个控制对象对应的控制参数。因此，根据标准计算处理，经过某过程而以X轴的控制对象6X的响应性等达到目标状态的方式来计算、决定与伺服控制结构460X相应的控制参数，再经过另一过程而以Y轴的控制对象6Y的响应性等达到目标状态的方式来计算、决定与伺服控制结构460Y相应的控制参数。而且，根据调整用程序，也执行后述的图4所示的参数调整处理。
此处，基于图2来说明伺服驱动器4中形成的伺服控制结构460。另外，如上所述，在伺服驱动器4中，形成有与各控制轴相应的伺服控制结构460X、460Y，两伺服控制结构中，所使用的控制参数的值是设为与各自的控制对象6相应的值，但其基本结构实质上相同，图2表示伺服控制结构460的代表性的基本结构。
伺服控制结构460构成为，可在伺服驱动器4中进行所谓的模型追随控制，且包含反馈系统400与控制模型部450。反馈系统400具备位置控制器41、速度控制器42、电流控制器43，另一方面，控制模型部450具备对这些控制器及控制对象6进行模型化所得的结构即模型位置控制部45、模型速度控制部46、实机模型部47。
首先说明反馈系统400的详细。在反馈系统400中，位置控制器41例如进行比例控制(P(Proportional)控制)。具体而言，通过将控制模型部450的模型位置输出psim1与检测位置的偏差即位置偏差乘以规定的位置比例增益，从而算出速度指令vcmd。
速度控制器42例如进行比例积分控制(PI(Proportional Integral)控制)。具体而言，将由位置控制器41所算出的速度指令vcmd、与相对于控制模型部450的速度输出(模型位置输出psim1的微分值)之和的检测速度的偏差即速度偏差的积分量乘以规定的速度积分增益[将由位置控制器41所算出的速度指令vcmd、与控制模型部450的速度输出(模型位置输出psim1的微分值)的偏差即速度偏差的积分量乘以规定的速度积分增益]，并将其计算结果与所述速度偏差之和乘以规定的速度比例增益，从而算出扭矩(torque)指令τcmd。而且，速度控制器42也可取代PI控制而进行P控制。
电流控制器43基于由速度控制器42所算出的扭矩指令τcmd、与由控制模型部450的模型速度控制部46所算出的模型扭矩指令τcmd1之和，来输出电流指令Ccmd，由此来对马达2进行驱动控制。电流控制器43包含与扭矩指令相关的滤波器(一次低通滤波器)或者一个或多个陷波滤波器(notchfilter)，作为控制参数，有与这些滤波器的性能相关的截止(cutoff)频率等。
接下来，对控制模型部450进行说明。在控制模型部450中，模型位置控制部45是对反馈系统400的位置控制器41进行模型化者，且与位置控制器41同样地进行P控制。具体而言，通过将来自标准PLC 5的动作指令信号pcmd与控制模型部450的模型位置输出psim1的偏差乘以规定的位置比例增益，来算出模型速度指令vcmd1。
模型速度控制部46是对反馈系统400的速度控制器42进行模型化者，与速度控制器42同样地进行PI控制。具体而言，通过将由模型位置控制部45所算出的模型速度指令vcmd1与控制模型部450的速度输出(模型位置输出psim1的微分值)的偏差的积分量乘以规定的速度积分增益，并将其算出结果与所述偏差之和乘以规定的速度比例增益，从而算出模型扭矩指令τcmd1。
实机模型部47是对反馈系统400的电流控制器43及控制对象6进行模型化者，基于由模型速度控制部46所算出的模型扭矩指令τcmd1来输出模型位置输出psim1。
包含如此般构成的反馈系统400和控制模型部450的伺服控制结构460中的控制参数，是通过所述标准计算处理而与各控制对象对应地计算、决定。并且，在伺服控制结构460中，形成所谓的模型追随控制结构，即，通过反馈系统400以及具有将控制对象6模型化的控制结构的控制模型部450，来进行控制对象6的控制驱动的仿真，并将其结果反映给反馈系统400。在具有所述模型追随控制结构的伺服控制结构460中构成为，利用反馈系统400的反馈环(feedback loop)与控制模型部450的输出的偏差，而非与动作指令信号pcmd的偏差，因此相对于控制模型部450的特性的追随性变高。
具有此种特性的伺服控制结构460是对应于控制轴X及控制轴Y而形成在伺服驱动器4的内部。此处，若利用直接设定了通过标准计算处理所计算、决定的控制参数的伺服控制结构460来进行控制对象6X、6Y的同步控制，则存在下述倾向，即，借助同步控制的装置60的实际输出轨迹会偏离基于来自标准PLC 5的同步动作指令信号的装置60的理想的输出轨迹(理想输出轨迹)(参照后述的图5)。这是因为，通过标准计算处理所设定的控制参数是仅与各控制对象6对应的参数，并非考虑同步控制而设定者，因此与各控制对象6对应的各伺服控制结构460相对于同步动作指令信号的追随性不同。
因此，当在多个控制对象6中进行同步控制时，进行处理装置10对控制参数的计算、决定处理，以消除所述伺服控制结构460间的追随性的影响。并且，为了进行用于所述同步控制的控制参数的计算、决定处理，处理装置10以具有图3所示的功能部的方式而构成。图3是将由在处理装置10中执行的所述调整程序所执行的各种功能图像(image)化而表示的功能框图。处理装置10具有输入部11、决定部12、指示部13、显示部14。
输入部11是受理通知输入的功能部，所述通知是告知通过伺服驱动器4来进行控制对象6X、6Y的同步控制。具体而言，既可包含键盘(keyboard)或鼠标(mouse)，而且，也可由作为共用硬件(hardware)的触控面板(touch panel)与后述的显示部14一同构成，通过用户操作来进行与同步控制执行相关的通知的输入。接下来，决定部12是进行决定处理的功能部，所述决定处理是决定在两个控制模型部450X、450Y间共用的共用控制增益，所述共用控制增益被设定为进行控制对象6X、6Y的同步控制时的、两者的伺服控制结构460的控制模型部450中所含的规定控制增益例如模型位置控制部45内的控制增益、模型速度控制部46内的控制增益。所述共用控制增益是在控制模型部450X、450Y间关于模型位置控制部45而共用的控制增益，而且，是在控制模型部450X、450Y间关于模型速度控制部46而共用的控制增益。另外，对于所述决定部12的决定处理，将基于图4而后述。
接下来，指示部13是用于指示使规定的内容反映给伺服驱动器4或显示部14的功能部，具体而言，具有设定指示部130与修正指示部131。设定指示部130向伺服驱动器4发出共用控制增益的设定指示，以对于对应的控制模型部450设定由决定部12所决定的共用控制增益。而且，修正指示部131指示伺服驱动器4基于实际输出轨迹与理想输出轨迹的偏差(差)来修正同步动作指令信号，实际输出轨迹是利用依照设定指示部130的指示而设定了共用控制增益的伺服控制结构460来进行控制对象6X、6Y的同步控制时的、借助同步控制的装置60的实际的输出轨迹，而理想输出轨迹是基于来自标准PLC 5的同步动作指令信号的装置60的理想的输出轨迹，而且，指示显示部14显示如何进行修正，以便用户能够掌握所述修正的内容。并且，显示部14是进行与来自修正指示部131的指示内容相关的显示的功能部。另外，显示部14并非处理装置10的必要结构，也可设在处理装置10的外部。而且，如上所述，显示部14也可构成为包含输入部11的功能的触控面板。
此处，对于决定部12及指示部13，尤其是由设定指示部130所执行的参数调整处理的详细，基于图4来进行说明。所述参数调整处理不同于所述标准计算处理，是考虑到控制对象6X、6Y的同步控制而进行，对伺服控制结构460的控制参数、尤其是控制模型部450中的控制增益进行计算、决定的处理，且每隔规定时间反复执行。
首先，在S101中，判定有无执行同步控制。若通过输入部11进行了与控制对象6X、6Y的同步控制执行相关的通知的输入，则在S101中做出肯定判定并前进至S102，而在除此以外的情况下做出否定判定而结束参数调整处理。接下来，在S102中，基于进行同步控制的情况，确定成为所述同步控制对象的同步控制轴。图1所示的示例中，在伺服驱动器4上，仅连接有控制对象6X与控制对象6Y，因此同步控制轴为控制对象6X、6Y。假设在伺服驱动器4上连接有三个以上的控制对象，则对于成为同步控制对象的控制对象，从处理装置10经由伺服驱动器4来对标准PLC 5进行询问，基于来自标准PLC 5的回答来进行同步控制轴的确定。而且，也可对用户进行与成为同步控制对象的控制对象相关的询问。此时，在显示部14上显示所述询问内容，并经由输入部11获得来自用户的回答、即进行同步控制的控制对象的确定。当S102的处理结束时，前进至S103。
在S103中，判定在伺服驱动器4中所述标准计算处理是否已完成。即，判定考虑到各控制对象6的规定特性而针对每个控制对象6的、伺服控制结构460的控制参数的计算、决定是否已完成。若在S103中做出肯定判定，则前进至S104，若做出否定判定，则结束参数调整处理。
在S104中，进行决定部12的决定处理。具体而言，对通过标准计算处理而为控制对象6X所设定的控制模型部450X内的控制增益、与为控制对象6Y所设定的控制模型部450Y内的控制增益进行比较时，将具有最低值者决定为共用控制增益。由此，同步控制时的控制模型部450中的模型计算时的响应性成为同程度，并且能够实现伺服控制结构460的伺服控制的稳定化。本实施例中，若假定控制模型部450X侧的控制增益相对较低，则将所述控制模型部450X侧的控制增益(控制模型部450X的模型位置控制部45及模型速度控制部46内的控制增益)决定为共用控制增益。当S104的处理结束时，前进至S105。
在S105中，由设定指示部130指示伺服驱动器4在伺服驱动器4的控制对象6X、6Y各自的控制模型部450X、450Y中设定在S104中决定的共用控制增益。其结果，伺服驱动器4依照所述设定指示，在控制模型部450X、450Y内设定共用控制增益。另外，如上所述，共用控制增益为控制对象6X侧的控制增益，因此实质上，控制对象6X的控制模型部450X内的控制增益不变更，而将控制对象6Y的控制模型部450Y内的控制增益变更为共用控制增益。
此处，对于通过图4的参数调整处理而设定了共用控制增益时的、同步控制时的装置60的输出轨迹，基于图5来进行说明。本实施例中，以装置60的理想输出轨迹成为圆轨迹的方式来进行控制对象6X、6Y的同步控制。此处，图5所示的虚线L1表示未在控制模型部450间共用地设定由决定部12所决定的共用控制增益的状态(即，将通过标准计算处理所决定的控制增益直接设定于各控制模型部450的状态)下的装置60的输出轨迹。此时可知的是，由于控制模型部450间的追随性的差异，装置60的输出轨迹成为椭圆形状。并且，图5所示的实线L2表示在控制模型部450间共用地设定了由决定部12所决定的共用控制增益的状态下的装置60的实际输出轨迹。如此，通过共用控制增益的设定，控制对象6X、6Y间的追随性成为同程度，因此装置60的输出轨迹成为极其近似于圆轨迹的结果。另外，获得所述实线L2所表示的装置60的轨迹时的理想输出轨迹是以点划线L3来表示。
<变形例1>
此处，通过在各控制模型部450中设定共用控制增益，从而能够消除因控制模型部450间的追随性的差异引起的、装置60的输出轨迹的变形。然而，即使在设定了共用控制增益时的实际输出轨迹中，仍可能残留相对于理想输出轨迹的偏离。这是因为，在伺服驱动器4中采用了可进行模型追随控制的伺服控制结构460，所述控制模型部450具有低通滤波特性。尤其，在所述S104中，在控制模型部450间将最低增益决定为共用控制增益，因此容易残留相对于理想输出轨迹的偏离。
因此，优选的是，对同步动作指令信号进行修正，以使由实线L2所示的实际输出轨迹与由点划线L3所示的理想输出轨迹一致。具体而言，基于由实线L2所示的实际输出轨迹与由点划线L3所示的理想输出轨迹之差，以消除(cancel)控制模型部450的低通滤波特性而将实际输出轨迹放大的方式，来进行同步动作指令信号的修正。其结果，基于修正后的同步动作指令信号的装置60的输出轨迹成为由双点划线L3’所示的输出轨迹。另外，此种同步动作指令信号的修正是由修正指示部131从处理装置10对伺服驱动器4发出修正指示。并且，收到所述修正指示的伺服驱动器4对从标准PLC 5收到的同步动作指令信号实施遵照所述修正指示的修正处理，并将所述修正后的同步动作指令信号输入至伺服控制结构460。由此，能够使实际输出轨迹极其近似于由点划线L3所示的理想输出轨迹。
而且，修正指示部131也可指示显示部14显示所述修正内容，以将所述修正内容显示给用户。例如，显示由实线L2所示的实际输出轨迹与由点划线L3所示的理想输出轨迹，并且使表示基于两轨迹之差的修正内容的由双点划线L3’所示的输出轨迹显示于显示部14。另外，显示于显示部14的实际输出轨迹也可为在处理装置10内通过反映了共用控制增益的伺服控制结构460的响应仿真而获得的输出轨迹。
<变形例2>
也可在标准PLC 5内或伺服驱动器4内形成所述处理装置10中的输入部11、决定部12、指示部13、显示部14的功能，以取代直至上述为止的形态。此时，标准PLC或伺服驱动器4执行图4所示的参数调整处理，其结果，在伺服驱动器4的控制对象6X、6Y各自的控制模型部450X、450Y中设定共用控制增益。若更具体地说明，则如上所述，作为装置60，可例示机床或搬送装置等的XY平台、具有多个关节轴的工业机器人的臂等，在前者的情况下，将在机床的数值控制装置(为相当于所述标准PLC 5的结构)内，或者，在后者的情况下，在机器人的控制器(为相当于所述标准PLC 5的结构)内，形成所述处理装置10的各功能。

Claims (9)

1.一种处理装置，电连接到对控制对象进行驱动的驱动控制装置，其特征在于，
所述驱动控制装置包括：
规定控制结构，包含反馈系统与控制模型部，且构成为能以遵循所述控制模型部所具有的控制模型的模型追随控制，所述反馈系统包含输入与所述控制对象的动作相关的反馈信号的一个或多个控制器，所述控制模型部具有对所述反馈系统及所述控制对象进行模型化所得的所述控制模型；以及
计算部，进行规定信号的计算处理，所述规定信号用于所述规定控制结构中对所述控制对象的驱动控制，
所述驱动控制装置对多个所述控制对象进行驱动控制，且具有与各个所述控制对象对应的多个所述规定控制结构，
所述处理装置包括：
决定部，进行决定共用控制增益的决定处理，所述共用控制增益是用于当进行所述多个控制对象的同步控制时，在所有的所述控制模型部间，共用地设定与所述多个控制对象对应的所述多个规定控制结构各自的所述控制模型部中的规定控制增益；以及
设定指示部，指示所述驱动控制装置，以在与所述多个规定控制结构各自对应的所述控制模型部中，将所述共用控制增益设定为所述规定控制增益。
2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，
在所述决定处理之前，进行标准计算处理，所述标准计算处理是基于所述控制对象的规定特性，独立于其他控制对象而算出所述控制对象各自的、包含所述规定控制增益的所述规定控制结构中的规定控制参数，
所述决定部将关于所述多个控制对象而通过所述标准计算处理所算出的所述规定控制增益中的具有最低值的增益，决定为所述共用控制增益。
3.根据权利要求1或2所述的处理装置，其特征在于还包括：
修正指示部，指示所述驱动控制装置基于理想输出轨迹与实际输出轨迹之差来修正从上位侧控制装置供给至所述驱动控制装置的同步动作指令信号，所述理想输出轨迹是基于用于所述多个控制对象的同步控制的所述同步动作指令信号的、所述多个控制对象的理想的输出轨迹，及
所述实际输出轨迹是将所述共用控制增益设定为所述控制模型部中的所述规定控制增益时的、所述多个控制对象借助所述同步控制的实际的输出轨迹。
4.根据权利要求1或2所述的处理装置，其特征在于，
所述处理装置是生成所述同步动作指令信号的上位侧控制装置。
5.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，
所述处理装置是生成所述同步动作指令信号的所述上位侧控制装置。
6.根据权利要求2所述的处理装置，其特征在于，
所述处理装置进行所述标准计算处理。
7.一种参数调整方法，对驱动控制装置的控制参数进行调整，其特征在于，包括：
规定控制结构，包含反馈系统与控制模型部，且构成为能以遵循所述控制模型部所具有的控制模型的模型追随控制成，所述反馈系统包含输入与所述控制对象的动作相关的反馈信号的一个或多个控制器，所述控制模型部具有对所述反馈系统及所述控制对象进行模型化所得的所述控制模型；以及
计算部，进行规定信号的计算处理，所述规定信号用于所述规定控制结构中对所述控制对象的驱动控制，且
所述驱动控制装置构成为，对多个所述控制对象进行驱动控制，且具有与各个所述控制对象对应的多个所述规定控制结构，所述参数调整方法的特征在于，
进行决定共用控制增益的决定处理，所述共用控制增益是用于当进行所述多个控制对象的同步控制时，在所有的所述控制模型部间，共用地设定与所述多个控制对象对应的所述多个规定控制结构各自的所述控制模型部中的规定控制增益，
指示所述驱动控制装置，以在与所述多个规定控制结构各自对应的所述控制模型部中，将所述共用控制增益设定为所述规定控制增益。
8.根据权利要求7所述的参数调整方法，其特征在于，
所述参数调整方法在所述决定处理之前，进行标准计算处理，所述标准计算处理是基于所述控制对象的规定特性，独立于其他控制对象而算出所述控制对象各自的、包含所述规定控制增益的所述规定控制结构中的规定控制参数，
在所述决定处理中，将关于所述多个控制对象而通过所述标准计算处理所算出的所述规定控制增益中的具有最低值的增益，决定为所述共用控制增益。
9.一种记录媒体，存储参数调整程序，其特征在于，使电连接于驱动控制装置的处理装置执行下述步骤：
进行决定共用控制增益的决定处理，所述共用控制增益是用于当进行多个控制对象的同步控制时，在所有的控制模型部间，共用地设定与所述多个控制对象对应的多个规定控制结构各自的所述控制模型部中的规定控制增益；以及
指示所述驱动控制装置在与所述多个规定控制结构各自对应的所述控制模型部中，将所述共用控制增益设定为所述规定控制增益，
所述驱动控制装置包括：
所述规定控制结构，包含反馈系统与所述控制模型部，且构成为能以遵循所述控制模型部所具有的控制模型的模型追随控制，所述反馈系统包含输入与所述控制对象的动作相关的反馈信号的一个或多个控制器，所述控制模型部具有对所述反馈系统及所述控制对象进行模型化所得的所述控制模型；以及
计算部，进行规定信号的计算处理，所述规定信号用于所述规定控制结构中对所述控制对象的驱动控制，且
所述驱动控制装置构成为，对多个所述控制对象进行驱动控制的同时，具有与各个所述控制对象对应的多个所述规定控制结构。
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