CN116615701A - 马达控制装置 - Google Patents

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CN116615701A
CN116615701A CN202180085690.3A CN202180085690A CN116615701A CN 116615701 A CN116615701 A CN 116615701A CN 202180085690 A CN202180085690 A CN 202180085690A CN 116615701 A CN116615701 A CN 116615701A
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藤原弘
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Abstract

马达控制装置(10)控制用于使负载(80)向目标位置移动的马达(70)。马达控制装置(10)具备预测部(20)、校正指令生成部(30)、校正部(40)以及控制部(50)。预测部(20)获取一个以上的目标位置偏差和目标整定时刻，并基于一个以上的目标位置偏差和目标整定时刻，来计算表示目标整定时刻的负载(80)的位置与目标位置之差的预测目标位置偏差。在预测目标位置偏差表示负载(80)不会到达从目标位置起的规定的范围内的意思的情况下，指令生成部(30)基于预测目标位置偏差来生成用于对位置指令进行校正的校正指令。校正部(40)获取位置指令，并基于校正指令来对位置指令进行校正，从而生成校正后位置指令。控制部(50)基于校正后位置指令和马达(70)的位置来控制马达(70)。

Description

马达控制装置
技术领域
本公开涉及一种控制马达的马达控制装置。
背景技术
以往，已知一种对用于将负载定位至目标位置的马达进行控制的马达控制装置(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-203365号公报
发明内容
在使负载向目标位置移动时，期望将负载迅速地定位至从目标位置起的规定的范围内。
因此，本公开的目的为提供一种能够以将负载迅速地定位至从目标位置起的规定的范围内的方式控制马达的马达控制装置。
本公开的一个方式所涉及的马达控制装置是基于用于指示马达的位置的位置指令来对使负载向目标位置移动的马达进行控制的马达控制装置。该马达控制装置具备预测部、校正指令生成部、校正部以及控制部。所述预测部获取表示一个以上的时刻中的各个时刻的所述负载的位置与所述目标位置之差的一个以上的目标位置偏差、以及表示所述马达将所述负载定位至所述目标位置的目标时刻的目标整定时刻。然后，基于所述一个以上的目标位置偏差和所述目标整定时刻，来计算表示所述目标整定时刻的所述负载的位置与所述目标位置之差的预测目标位置偏差。在所述预测目标位置偏差表示所述负载不会到达从所述目标位置起的规定的范围内的意思的情况下，所述校正指令生成部基于该预测目标位置偏差来生成用于对所述位置指令进行校正的校正指令。所述校正部获取所述位置指令，并基于所述校正指令来对所述位置指令进行校正，从而生成校正后位置指令。所述控制部基于所述校正后位置指令和所述马达的位置来控制所述马达。
根据上述结构，提供一种能够以使负载迅速地移动至从目标位置起的规定的范围内的方式控制马达的马达控制装置。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的定位系统的结构例的框图。
图2是示出马达将实施方式所涉及的负载向目标位置定位的情形的一例的示意图。
图3A是示出实施方式所涉及的预测部计算预测目标位置偏差的情形的一例的示意图。
图3B是示出实施方式所涉及的预测部计算预测目标位置偏差的情形的一例的示意图。
图4A是示出实施方式所涉及的负载被定位至目标位置的情形的一例的示意图。
图4B是示出实施方式所涉及的负载被定位至与目标位置不同的位置的情形的一例的示意图。
图5是实施方式所涉及的位置偏离校正处理的流程图。
图6A是示出由实施方式所涉及的预测部计算出的预测目标位置偏差的随时间变化的一例的示意图。
图6B是示出由实施方式所涉及的校正指令生成部生成的校正指令中的校正量的随时间变化的一例的示意图。
图6C是示出实施方式所涉及的负载被定位至从目标位置起的规定的范围内的情形的一例的示意图。
图7是示出实施方式所涉及的负载所具备的摄像机拍摄到的图像的示意图。
图8是在实施方式中计算出的预测目标位置偏差表示负载会到达目标位置的意思的情况下的图。
图9A是在实施方式中计算出的预测目标位置偏差表示负载不会到达目标位置的意思的情况下的图。
图9B是示出在实施方式中计算出的预测目标位置偏差表示负载不会到达目标位置的意思的情况下对位置指令进行了校正的情况的图。
图10是在本公开的一个方式所涉及的马达控制装置的第一其它结构例中通过进行二次插值来计算出预测目标位置偏差的情况下的图。
图11是在本公开的一个方式所涉及的马达控制装置的第四其它结构例中计算出另一个预测目标位置偏差的情况下的图。
图12是在本公开的一个方式所涉及的马达控制装置的第五其它结构例中计算出又一个预测目标位置偏差的情况下的图。
具体实施方式
(得到本公开的一个方式的经过)
专利文献1中记载了一种将负载以不超过目标位置的方式进行定位的控制系统。在该控制系统中，控制用于定位负载的马达的伺服单元基于来自作为上级控制器的主控制单元的内部指令来控制马达。当负载接近目标位置时，该控制系统使马达对负载的定位速度减慢，并反复进行对负载的拍摄和对拍摄图像的图像处理，在每次进行图像处理时将其结果反馈到内部指令，由此将负载以不超过目标位置的方式进行定位。
另一方面，在用于定位负载的控制系统中，只要能够将负载定位至从目标位置起的规定的范围内，则未必需要将负载以不超过目标位置的方式进行定位。在这样的系统中，期望迅速地定位负载。
因此，发明人们针对能够以将负载迅速地定位至从目标位置起的规定的范围内的方式控制马达的马达控制装置专心地进行了探讨、实验。其结果，发明人们想到了下述马达控制装置。
本公开的一个方式所涉及的马达控制装置是基于用于指示使负载向目标位置移动的马达的位置的位置指令来对所述马达进行控制的马达控制装置。该马达控制装置具备预测部、校正指令生成部、校正部以及控制部。所述预测部获取表示一个以上的时刻中的各个时刻的所述负载的位置与所述目标位置之差的一个以上的目标位置偏差、以及表示所述马达将所述负载定位至所述目标位置的目标时刻的目标整定时刻。然后，基于所述一个以上的目标位置偏差和所述目标整定时刻，来计算表示所述目标整定时刻的所述负载的位置与所述目标位置之差的预测目标位置偏差。在所述预测目标位置偏差表示所述负载不会到达从所述目标位置起的规定的范围内的意思的情况下，所述校正指令生成部基于该预测目标位置偏差，来生成用于对所述位置指令进行校正的校正指令。所述校正部获取所述位置指令，并基于所述校正指令来对所述位置指令进行校正，从而生成校正后位置指令。所述控制部基于所述校正后位置指令和所述马达的位置来控制所述马达。
上述结构的马达控制装置获取一个以上的目标位置偏差和目标整定时刻，并基于所得到的一个以上的目标位置偏差和目标整定时刻来对位置指令进行校正。因此，根据上述结构的马达控制装置，无需向对马达驱动装置输出位置指令的上级控制器侧反馈与负载的位置有关的信息。因而，根据上述结构的马达控制装置，能够以将负载迅速地定位至从目标位置起的规定的范围内的方式控制马达。并且，根据上述结构的马达控制装置，即使负载接近目标位置，也未必需要使负载的定位速度减慢。因而，根据上述结构的马达控制装置，能够以将负载更加迅速地定位至从目标位置起的规定的范围内的方式控制马达。
另外，可以是，所述一个以上的目标位置偏差是包括第一时刻的第一目标位置偏差和第二时刻的第二目标位置偏差在内的多个目标位置偏差。也可以是，所述预测部基于所述第一时刻、所述第二时刻、所述第一目标位置偏差以及所述第二目标位置偏差，来计算所述预测目标位置偏差。
由此，能够基于每单位时间的目标位置偏差的变化量来较高精度地控制马达。
另外，也可以是，所述预测部通过使用所述第一时刻、所述第二时刻、所述第一目标位置偏差以及所述第二目标位置偏差进行的线性插值，来计算所述预测目标位置偏差。
由此，能够以较少的运算量计算预测目标位置偏差。
另外，可以是，所述多个目标位置偏差还包括第三时刻的第三目标位置偏差。也可以是，所述预测部通过使用所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻、所述第一目标位置偏差、所述第二目标位置偏差以及所述第三目标位置偏差进行的二次插值，来计算所述预测目标位置偏差。
由此，能够较高精度地计算预测目标位置偏差。
另外，也可以是，所述校正指令指示从由所述位置指令指示的指令位置偏离了所述预测目标位置偏差的校正指令位置。
另外，也可以是，所述校正指令指示从由所述位置指令指示的指令位置偏离了所述预测目标位置偏差与所述规定的范围之差的校正指令位置。
另外，也可以是，所述校正指令指示从由所述位置指令指示的指令位置偏离了预测目标位置偏差与对所述规定的范围乘以规定值所得到的值之差的校正指令位置，该规定值超过0且为1以下。
另外，可以还具备目标位置偏差计算部，所述目标位置偏差计算部用于计算所述一个以上的目标位置偏差。也可以是，所述目标位置偏差计算部包括摄像机和计算部。所述摄像机与所述负载一起被所述马达定位，在一个以上的时刻中的各个时刻拍摄图像。所述计算部基于由所述摄像机拍摄到的图像中的各个图像，在该图像中包含所述目标位置的情况下计算所述一个以上的目标位置偏差中的与该图像对应的一个目标位置偏差。
由此，不从外部获取目标位置偏差就能够控制马达。
下面，参照附图来说明本公开的一个方式所涉及的马达控制装置的具体例。在此所示的实施方式示出本公开的一个具体例。因而，在下面的实施方式中示出的数值、形状、构成要素、构成要素的配置及连接方式、以及步骤(工序)及步骤的顺序等是一例，并非旨在限定本公开。另外，各图是示意图，未必严格地进行图示。
此外，本公开的总括性的或具体的方式既可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读的CD-ROM等记录介质来实现，也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。
(实施方式)
<结构>
图1是示出实施方式所涉及的定位系统1的结构例的框图。
如图1所示，定位系统1具备马达控制装置10、马达70、负载80、马达位置检测部90、连接部71以及连接部72。
马达70由马达控制装置10控制，用于使负载80向目标位置移动。
负载80通过连接部71与马达70连接，通过马达70来使负载80进行移动。
图2是示出马达70使负载80向目标位置移动的情形的一例的示意图。图2是示出搬送装置的一例的图。
如图2所示，马达70例如是能够沿引导件100移动的线性马达。在下面，设为马达70是线性马达来进行说明，但只要是能够使负载80向目标位置移动的马达，则未必需要限定于线性马达的例子，例如也可以是将旋转马达、旋转马达与滚珠丝杠等驱动机构组合所得到的直动机构。
如图2所示，负载80例如具有能够把持应载置于载置台110上的规定的位置的作业物120的臂，例如，在负载80被马达70定位到了目标位置的情况下，在该位置放开所把持的作业物120，由此将作业物120载置于载置台110上的规定的位置。
再次回到图1，继续说明定位系统1。
马达位置检测部90检测马达70的位置，并向马达控制装置10输出所检测到的马达70的位置。例如，在马达70是线性马达的情况下，马达位置检测部90可以是线性标尺。另外，例如，在马达70是旋转马达的情况下，马达位置检测部90可以是编码器。例如，在马达70是线性马达的情况下，马达的位置可以是可动件的位置。另外，例如，在马达70是旋转马达的情况下，马达的位置可以是转子的角度。
马达控制装置10基于用于指示马达70的位置的位置指令来控制马达70。位置指令例如被从经由通信线等与马达控制装置10连接的上级控制器11输出。
如图1所示，马达控制装置10具备预测部20、校正指令生成部30、校正部40、控制部50以及目标位置偏差计算部60。
目标位置偏差计算部60计算表示负载80的位置与目标位置之差的目标位置偏差。如图1所示，目标位置偏差计算部60构成为包括摄像机61和计算部62。
摄像机61通过马达70来与负载80一起移动，在一个以上的时刻中的各个时刻拍摄图像。即，摄像机61是摄像装置。摄像机61例如也可以构成为包括：透镜66，其对光进行聚光；固体摄像元件67，其将被透镜聚集的光变换为电信号；以及存储器68，其存储通过固体摄像元件变换得到的电信号。
如图2所示，摄像机61例如通过连接部72与负载80连接，拍摄视野范围130的区域的图像。在摄像机61存在于目标位置被包含于视野范围130内的位置的情况下，该摄像机61拍摄包含目标位置的图像。在图2中，目标位置偏差计算部60具备一个摄像机61，但也可以设为具备多个摄像机的结构。
再次回到图1，继续说明定位系统1。
计算部62基于由摄像机61拍摄到的图像中的各个图像，在作为对象的图像中包含目标位置的情况下计算与该图像对应的目标位置偏差。计算部62例如也可以设为：构成为包括处理器63和存储器64，通过处理器63执行存储器64中存储的程序来实现其功能。
计算部62例如通过对由摄像机61拍摄到的图像进行图像处理，来判定图像中是否包含目标位置。而且，计算部62在判定为图像中包含目标位置的情况下，例如，进行进一步的图像处理，并计算目标位置偏差。
预测部20获取由目标位置偏差计算部60计算出的一个以上的目标位置偏差和表示马达70将负载80定位至目标位置的目标时刻的目标整定时刻。目标整定时刻例如被从上级控制器11输出。然后，预测部20基于获取到的一个以上的目标位置偏差和目标整定时刻，来计算表示目标整定时刻的负载80的位置与目标位置之差的预测目标位置偏差。预测部20例如也可以设为：构成为包括处理器21和存储器22，通过处理器21执行存储器22中存储的程序来实现其功能。
预测部20例如获取第一时刻的第一目标位置偏差和第二时刻的第二目标位置偏差来作为一个以上的目标位置偏差。然后，预测部20基于第一时刻、第二时刻、第一目标位置偏差以及第二目标位置偏差，来计算预测目标位置偏差。
图3A和图3B是示出预测部20计算预测目标位置偏差的情形的一例的示意图。图3A是所计算的预测目标位置偏差表示负载80会到达目标位置的意思的情况下的示意图。图3B是所计算的预测目标位置偏差表示负载80不会到达目标位置(不超过目标位置)的意思的情况下的示意图。在图3A和图3B中，横轴为时刻，纵轴为目标位置偏差。此外，负载80和摄像机61按照位置指令来移动。在图3A和图3B中，位置指令通过函数Σ(t,x)来表现。此外，t表示时刻，x表示时刻t的目标位置偏差。tF表示目标整定时刻。dk(k为整数)表示时刻tk的目标位置偏差。另外，纵轴的0表示目标位置，ε表示以规定的位置即目标位置为中心的允许范围。马达控制装置10进行动作以将负载80载置于以目标位置为中心的±0.5ε的范围内。下面，将以目标位置为中心的±0.5ε的范围称为“规定的范围”。即，ε可以说是规定的范围的大小。
如图3A所示，预测部20例如使用由摄像机61第k-1次拍摄到的图像的拍摄时刻tk-1、由摄像机61第k次拍摄到的图像的拍摄时刻tk、与由摄像机61第k-1次拍摄到的图像对应的目标位置偏差dk-1、以及与由摄像机61第k次拍摄到的图像对应的目标位置偏差dk来进行线性插值。通过这样做，计算出表示负载80会在时刻tF到达目标位置的意思的预测目标位置偏差pk。在图3A中，示出了预测为负载80在时刻tF到达从目标位置起的规定的范围内的情况。即，示出了预测目标位置偏差pk被包含在规定的范围内的情况。此外，“负载80会在时刻tF到达目标位置”与“预测为负载80会在时刻tF到达从目标位置起的规定的范围内”是相同的意思。
另外，如图3B所示，预测部20例如使用由摄像机61第k次拍摄到的图像的拍摄时刻tk、由摄像机61第k+1次拍摄到的图像的拍摄时刻tk+1、与由摄像机61第k次拍摄到的图像对应的目标位置偏差dk、以及与由摄像机61第k+1次拍摄到的图像对应的目标位置偏差dk+1来进行线性插值。通过这样做，计算出表示负载80不会到达目标位置的意思的预测目标位置偏差pk+1。在图3B中，示出了预测为负载80在时刻tF不会到达从目标位置起的规定的范围内的情况。即，示出了时刻tF的预测目标位置偏差pk+1不包含在规定的范围内的情况。
再次回到图1，继续说明定位系统1。
在由预测部20计算出的预测目标位置偏差表示负载80不会到达目标位置的意思的情况下，校正指令生成部30基于该预测目标位置偏差来生成用于对位置指令进行校正的校正指令。校正指令生成部30例如也可以设为：构成为包括处理器31和存储器32，通过处理器31执行存储器32中存储的程序来实现其功能。
校正指令生成部30生成例如用于对位置指令进行校正的校正指令，以指示从由位置指令指示的指令位置偏离了预测目标位置偏差的校正指令位置。
校正部40获取位置指令，并基于由校正指令生成部30生成的校正指令来对所获取到的位置指令进行校正，从而生成校正后位置指令。校正部40例如也可以设为：构成为包括处理器41和存储器42，通过处理器41执行存储器42中存储的程序来实现其功能。
控制部50基于由校正部40生成的校正后位置指令和由马达位置检测部90输出的马达70的位置，来控制马达70。控制部50例如也可以设为：构成为包括生成用于使马达产生推力的三相交流电的逆变器51、以及对逆变器51进行PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)控制的控制器52，通过控制器52基于校正后位置指令和马达70的位置对逆变器51进行PWM控制来实现其功能。
<动作>
下面，说明上述结构的定位系统1的动作。
在定位系统1中，由位置指令指示的指令位置是在定位系统1为理想的状态的情况下通过马达70移动至该指令位置而负载80被定位至目标位置的位置。
然而，实际上，由于构成定位系统1的构件的变形、热膨胀等的影响，有时即使马达70移动至指令位置，负载80也被定位至与目标位置不同的位置。即，通过马达70移动至指令位置而被定位的负载80的实际的位置与目标位置之间有时发生偏离(下面，也将该偏离称为“目标位置偏离”。)。
图4A是示出如下情形的一例的示意图：假设在假定为控制部50基于被校正部40校正之前的位置指令而不基于被校正部40校正所得到的校正后位置指令来控制马达70的情况下不发生目标位置偏离时，通过马达70移动至指令位置而负载80被定位至目标位置。在图4A中，横轴为经过时间，纵轴为目标位置偏差。目标位置偏差为0的位置是目标位置。
如图4A所示，在没有发生目标位置偏离时，即使不对位置指令进行校正，负载80也被定位至目标位置。该图4A中的曲线是表示位置指令的函数Σ。
与此相对，图4B是示出如下情形的一例的示意图：假设在假定为控制部50基于被校正部40校正之前的位置指令而不基于被校正部40校正所得到的校正后位置指令来控制马达70的情况下发生了目标位置偏离时，通过马达70移动至指令位置而负载80被定位至与目标位置不同的位置。在图4B中，横轴为经过时间，纵轴为目标位置偏差。目标位置偏差为0的位置是目标位置。
如图4B所示，在发生了目标位置偏离时，如果不对位置指令进行校正，则负载80例如被定位至没有到达目标位置的位置。
在定位系统1中，马达控制装置10进行位置偏离校正处理，由此，即使在产生了如果不对位置指令进行校正则负载80被定位至没有到达目标位置的位置的目标位置偏离(下面也称为“定位未达目标位置偏离”)时，也能够将负载80定位至目标位置。
下面，参照附图来说明马达控制装置10进行的位置偏离校正处理。
图5是位置偏离校正处理的流程图。位置偏离校正处理是以避免负载80被定位至没有到达目标位置的位置的方式对位置指令进行校正、并基于校正后的位置指令控制马达70的处理。位置偏离校正处理既可以例如根据计算部62判定为由摄像机61拍摄到的图像中包含目标位置而开始，也可以例如根据由利用定位系统1的用户对马达控制装置10进行了开始位置偏离校正处理的意思的操作而开始。图7是示出时刻tk的图像Ik的示意图。此外，在图7中，圈标记表示负载80的位置，×标记表示目标位置，箭头表示摄像机61移动的方向。摄像机61移动的方向与负载80移动的方向相同。图8是示出在时刻tk的时间点预测为负载80在时刻tF到达从目标位置起的规定的范围内的图。该图8所示的情况是所计算出的预测目标位置偏差pk表示负载80会到达目标位置的意思的情况。另外，图9A是示出在时刻tk的时间点预测为负载80在时刻tF无法到达从目标位置起的规定的范围ε内的图。图9B是示出在图9A所示的情况下对位置指令进行校正从而预测为负载80在时刻tF到达从目标位置起的规定的范围内的图。此外，在图8、图9A及图9B中，Σ(t,x)是表示位置指令的函数。
在图5中，当位置偏离校正处理开始时，马达控制装置10将初始值0代入能取0以上的整数值的整数型变量k(步骤S5)。
当将初始值0代入整数型变量k时，摄像机61拍摄图像Ik，并获取拍摄到图像Ik的时刻tk(步骤S10)。
当拍摄图像Ik并获取了时刻tk时，计算部62对图像Ik进行图像处理，来判定图像Ik中是否包含目标位置(步骤S15)。
在步骤S15的处理中，在判定为图像Ik中包含目标位置的情况下(步骤S15：“是”)，计算部62对图像Ik进行进一步的图像处理，来计算目标位置偏差dk(步骤S20)。
当计算出目标位置偏差dk时，马达控制装置10调查代入整数型变量k的值是否大于0(步骤S25)。
在步骤S25的处理中，在代入整数型变量k的值大于0的情况下(步骤S25：“是”)，预测部20通过使用时刻kt-1、时刻kt、目标位置偏差dk-1以及目标位置偏差dk进行线性插值，来计算预测目标位置偏差pk(步骤S30)。
当计算出预测目标位置偏差pk时，校正指令生成部30判定所计算出的预测目标位置偏差pk是否表示负载80不会到达目标位置的意思(步骤S35)。在步骤S35的处理中，在所计算出的预测目标位置偏差pk表示负载80会到达目标位置的意思的情况下(步骤S35：“否”，参照图8)，不对位置指令进行校正。在所计算出的预测目标位置偏差pk表示负载80会到达目标位置的意思的情况下，如果目标位置偏差dk进入规定的范围内(步骤S85)，则结束位置偏离校正处理。
另一方面，在步骤S35的处理中，在所计算出的预测目标位置偏差pk表示负载80不会到达目标位置的意思的情况下(步骤S35：“是”，参照图9A)，校正指令生成部30生成用于对位置指令进行校正的校正指令，以指示从由位置指令指示的指令位置偏离了预测目标位置偏差pk的校正指令位置(步骤S40，参照图9B)。然后，校正指令生成部30判定新生成的校正指令中的校正量(在此为预测目标位置偏差pk)是否比上次输出的校正指令中的校正量大(步骤S45)。
在步骤S45的处理中，在新生成的校正指令中的校正量比上次输出的校正指令中的校正量大的情况下(步骤S45：“是”)，校正指令生成部30利用新生成的校正指令来更新上次输出的校正指令(步骤S50)，并输出更新后的校正指令。
在步骤S45的处理中，在新生成的校正指令中的校正量不比上次输出的校正指令中的校正量大的情况下(步骤S45：“否”)，校正指令生成部30不利用新生成的校正指令更新上次输出的校正指令(步骤S55)，而输出上次输出的校正指令。
当步骤S50的处理结束时，或者当步骤S55的处理结束时，校正部40利用从校正指令生成部30输出的校正指令来对位置指令进行校正(步骤S60)，并输出校正后位置指令(参照图9B)。在图9B中，在tk的时间点，表示位置指令的函数Σ(t,x)被校正pk的量而成为Σ(t,x)-pk。在tk之后，按照表示位置指令的函数Σ(t,x)-pk进行负载80的定位。
当输出校正后位置指令时，控制部50基于校正后位置指令和由马达位置检测部90输出的马达70的位置，来判定马达70的校正指令位置是否到达了规定的范围ε内(步骤S65)。此外，校正指令位置是指通过校正后位置指令进行校正后的位置。
在步骤S65的处理中，在马达70的校正指令位置未到达规定的范围内的情况下(步骤S65：“否”)，控制部50基于校正后位置指令和由马达位置检测部90输出的马达70的位置，来控制马达70(步骤S70)。
在以下(i)、(ii)、(iii)、(iv)的情况下，马达控制装置10将k+1代入整数型变量k(步骤S75)，并进入步骤S10的处理。
(i)在步骤S15的处理中没有判定为图像Ik中包含目标位置的情况(步骤S15：“否”)。
(ii)在步骤S25中k≤0的情况(步骤S25：“否”)。
(iii)在步骤S35的处理中所计算出的预测目标位置偏差pk表示负载80会到达目标位置的意思的情况(步骤S35：“否”)、且目标位置偏差dk未进入规定的范围内的情况(步骤S85：“否”)。
(iv)步骤S70的处理结束的情况。
在步骤S65的处理中，在马达70的校正指令位置到达了规定的范围内的情况下(步骤S65：“是”)，马达控制装置10结束其位置偏离校正处理。
此外，马达70的校正指令位置与负载80的校正后的目标位置偏差dk是相同的涵义。即，马达70的校正指令位置到达规定的范围内与负载80的校正后的目标位置偏差dk进入规定的范围内是相同的涵义。因此，在步骤S85中，表达为“目标位置偏差dk进入规定的范围内？”。
此外，本次的处理仅到目标整定时刻tF为止是有效的。
下面，参照附图来说明定位系统1发生了图4B中例示的定位未达目标位置偏离的情况下马达控制装置10进行上述位置偏离校正处理时的马达控制装置10的动作的一个具体例。
图6A是示出在定位系统1发生了图4B中例示的定位未达目标位置偏离的情况下马达控制装置10进行上述位置偏离校正处理时由预测部20计算出的预测目标位置偏差的随时间变化的一例的示意图。在图6A中，横轴为经过时间，纵轴为预测目标位置偏差。
图6B是示出在定位系统1发生了图4B中例示的定位未达目标位置偏离的情况下马达控制装置10进行上述位置偏离校正处理时由校正指令生成部30生成的校正指令中的校正量的随时间变化的一例的示意图。在图6B中，横轴为经过时间，纵轴为校正量。
图6C是示出在定位系统1发生了图4B中例示的定位未达目标位置偏离的情况下通过马达控制装置10进行上述位置偏离校正处理而负载80被定位至目标位置的情形的一例的示意图。在图6C中，横轴为经过时间，纵轴为目标位置偏差。
当从经过时间经过了时刻A时起、由目标位置偏差计算部60计算出的目标位置偏差的每单位时间的变化量如图4B所示那样减少时，预测部20计算的预测目标位置偏差如图6A所示那样逐渐变化为大的值。然后，当预测目标位置偏差超过预测目标位置偏差B时，即，当预测目标位置偏差变为表示负载80不会到达目标位置的意思时，如图6B所示，校正指令生成部30开始生成使得校正量成为预测目标位置偏差的校正指令。然后，校正指令生成部30以维持校正值的最大值的方式更新校正指令并输出该校正指令。控制部50控制马达70使得移动至由通过维持了校正值的最大值的校正指令进行校正所得到的校正后位置指令指示的位置。因此，负载80如图6C所示那样被定位至从目标位置起的规定的范围内。
<考察>
如上所述，马达控制装置10计算目标位置偏差，获取目标整定时刻，基于所计算出的目标位置偏差和获取到的目标整定时刻来对位置指令进行校正。因此，无需向对马达控制装置10施加位置指令的上级控制器11反馈与负载80有关的信息。因而，根据马达控制装置10，能够以将负载80迅速地定位至从目标位置起的规定的范围内的方式控制马达70。并且，根据马达控制装置10，即使负载80接近目标位置，也未必需要使负载80的定位速度减慢。因而，根据马达控制装置10，能够以将负载80更加迅速地定位至从目标位置起的规定的范围内的方式控制马达。
(补充)
以上，基于实施方式来说明了本公开的一个方式所涉及的马达控制装置，但本公开不限定于实施方式。只要在不脱离本公开的主旨的范围内对实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形所得到的方式、对不同的实施方式中的构成要素进行组合而构建的方式都可以包含于本公开的一个或多个方式的范围内。下面，说明本公开的一个方式所涉及的马达控制装置的其它结构例。
(1)第一其它结构例
在实施方式中，作为一例，设为以下方式来进行了说明：预测部20使用由摄像机61第k-1次拍摄到的图像的拍摄时刻tk-1、由摄像机61第k次拍摄到的图像的拍摄时刻tk、与由摄像机61第k-1次拍摄到的图像对应的目标位置偏差dk-1、以及与由摄像机61第k次拍摄到的图像对应的目标位置偏差dk来进行线性插值，由此计算预测目标位置偏差pk。即，设为以下方式来进行了说明：预测部20使用第一时刻(tk-1)、第二时刻(tk)、第一目标位置偏差(目标位置偏差dk-1)以及第二目标位置偏差(目标位置偏差dk)来进行线性插值，由此计算预测目标位置偏差。
与此相对，作为第一其它结构例，如图10所示，预测部20也可以通过进行二次插值来计算预测目标位置偏差pk。图10是在其它结构例中通过进行二次插值来计算出预测目标位置偏差的情况下的图。用于二次插值的数据例如是由摄像机61第k-2次拍摄到的图像的拍摄时刻tk-2及与图像对应的目标位置偏差dk-2、由摄像机61第k-1次拍摄到的图像的拍摄时刻tk-1及与图像对应的目标位置偏差dk-1、以及由摄像机61第k次拍摄到的图像的拍摄时刻tk及与由摄像机61第k次拍摄到的图像对应的目标位置偏差dk。即，预测部20也可以使用第一时刻(tk-2)、第二时刻(tk-1)、第三时刻(tk)、第一目标位置偏差(目标位置偏差dk-2)、第二目标位置偏差(目标位置偏差dk-1)以及第三目标位置偏差(目标位置偏差dk)来进行二次插值，由此计算预测目标位置偏差pk。在图10中，在tk的时间点，表示位置指令的函数Σ(t,x)被校正pk的量而成为Σ(t,x)-pk。在tk之后，按照表示位置指令的函数Σ(t,x)-pk，遵循图5所示的流程图来进行负载80的定位。
另外，还能够通过使用与4个以上的时刻分别对应的4个以上的目标位置偏差的线性插值、二次插值来计算预测目标位置偏差。进一步地，还能够在到达目标位置之前的期间，使用过去获取到的全部数据来进行多次插值、指数函数近似、基于模拟了控制部50的响应性的传递函数的近似等，由此计算预测目标位置偏差。
(2)第二其它结构例
在实施方式中，设为校正指令生成部30在预测目标位置偏差表示负载不会到达目标位置内(不会超过目标位置)的意思的情况下生成校正指令来进行了说明。
与此相对，作为其它结构例，校正指令生成部30例如也可以在预测目标位置偏差表示负载不会到达从目标位置起的规定的范围内的意思的情况下生成校正指令。由此，校正指令的生成比实施方式更早地生成，因此校正动作变得比实施方式更早，负载能够更早地到达规定的范围内。
(3)第三其它结构例
在实施方式中，设为马达控制装置10在其内部具备计算目标位置偏差的目标位置偏差计算部60并且预测部20获取由目标位置偏差计算部60计算出的目标位置偏差来进行了说明。
与此相对，作为其它结构例，也可以设为：马达控制装置10不具备目标位置偏差计算部60，预测部20从马达控制装置10的外部装置获取目标位置偏差。
(4)第四其它结构例和第五其它结构例
在实施方式中，设为以下方式来进行了说明：校正指令生成部30生成用于对位置指令进行校正的校正指令，以指示从由位置指令指示的指令位置偏离了预测目标位置偏差的校正指令位置。
与此相对，也可以生成用于对位置指令进行校正的校正指令，以指示如图11所示那样偏离了预测目标位置偏差与规定的范围之差的校正指令位置、或者如图12所示那样偏离了预测目标位置偏差与对规定的范围乘以超过0且为1以下的规定值所得到的值之差的校正指令位置。
图11是作为第四其它结构例的、基于预测目标位置偏差与规定的范围之差来对位置指令进行校正的情况下的图。另外，图12是作为第五其它结构例的、基于预测目标位置偏差与对规定的范围乘以超过0且为1以下的规定值所得到的值之差来对位置指令进行校正的情况下的图。
在图11所示的情况下，tk的时间点的校正值为pk-0.5ε。在该情况下，在tk的时间点，表示位置指令的函数Σ(t,x)被校正pk-0.5ε的量而成为Σ(t,x)-(pk-0.5ε)。在tk之后，按照表示位置指令的函数Σ(t,x)-(pk-0.5ε)，遵循图5所示的流程图来进行负载80的定位。
在图12所示的情况下，设α是满足0<α≤1的常数，tk的时间点的校正值为pk-0.5αε。在该情况下，在tk的时间点，表示位置指令的函数Σ(t,x)被校正pk-0.5αε的量而成为Σ(t,x)-(pk-0.5αε)。在tk之后，按照表示位置指令的函数Σ(t,x)-(pk-0.5αε)，遵循图5所示的流程图来进行负载80的定位。
在实施方式中，虽然停止后的负载的位置在规定的范围内，但校正指令过大，因此如图6C所示那样成为超过了目标位置的状态，但是通过进行上述的处理，校正量变得比图6B所示的值小，从而还能够不超过目标位置地停止。
产业上的可利用性
本公开能够广泛地利用于控制马达的马达控制装置。
附图标记说明
1：定位系统；10：马达控制装置；11：上级控制器；20：预测部；21，31、41、63：处理器；22、32、42、64、68：存储器；30：校正指令生成部；40：校正部；50：控制部；51：逆变器；52：控制器；60：目标位置偏差计算部；61：摄像机；62：计算部；66：透镜；67：固体摄像元件；70：马达；71、72：连接部；80：负载；90：马达位置检测部；100：引导件；110：载置台；120：作业物；130：视野范围。

Claims (8)

1.一种马达控制装置，基于用于指示马达的位置的位置指令来对使负载向目标位置移动的马达进行控制，所述马达控制装置具备：
预测部，其获取表示一个以上的时刻中的各个时刻的所述负载的位置与所述目标位置之差的一个以上的目标位置偏差、以及表示所述马达使所述负载移动至所述目标位置的目标时刻的目标整定时刻，并基于所述一个以上的目标位置偏差和所述目标整定时刻，来计算表示所述目标整定时刻的所述负载的位置与所述目标位置之差的预测目标位置偏差；
校正指令生成部，在所述预测目标位置偏差表示所述负载不会到达从所述目标位置起的规定的范围内的意思的情况下，所述校正指令生成部基于该预测目标位置偏差来生成用于对所述位置指令进行校正的校正指令；
校正部，其获取所述位置指令，并基于所述校正指令来对所述位置指令进行校正，从而生成校正后位置指令；以及
控制部，其基于所述校正后位置指令和所述马达的位置来控制所述马达。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，
所述一个以上的目标位置偏差是包括第一时刻的第一目标位置偏差和第二时刻的第二目标位置偏差在内的多个目标位置偏差，
所述预测部基于所述第一时刻、所述第二时刻、所述第一目标位置偏差以及所述第二目标位置偏差，来计算所述预测目标位置偏差。
3.根据权利要求2所述的马达控制装置，其中，
所述预测部通过使用所述第一时刻、所述第二时刻、所述第一目标位置偏差以及所述第二目标位置偏差进行的线性插值，来计算所述预测目标位置偏差。
4.根据权利要求2所述的马达控制装置，其中，
所述多个目标位置偏差还包括第三时刻的第三目标位置偏差，
所述预测部通过使用所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻、所述第一目标位置偏差、所述第二目标位置偏差以及所述第三目标位置偏差进行的二次插值，来计算所述预测目标位置偏差。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的马达控制装置，其中，
所述校正指令指示从由所述位置指令指示的指令位置偏离了所述预测目标位置偏差的校正指令位置。
6.根据权利要求1～4中的任一项所述的马达控制装置，其中，
所述校正指令指示从由所述位置指令指示的指令位置偏离了所述预测目标位置偏差与所述规定的范围之差的校正指令位置。
7.根据权利要求1～4中的任一项所述的马达控制装置，其中，
所述校正指令指示从由所述位置指令指示的指令位置偏离了预测目标位置偏差与对所述规定的范围乘以规定值所得到的值之差的校正指令位置，所述规定值超过0且为1以下。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的马达控制装置，其中，
还具备目标位置偏差计算部，所述目标位置偏差计算部计算所述一个以上的目标位置偏差，
所述目标位置偏差计算部包括：
摄像机，其与所述负载一起被所述马达定位，在一个以上的时刻中的各个时刻拍摄图像；以及
计算部，其基于由所述摄像机拍摄到的图像中的各个图像，在该图像中包含所述目标位置的情况下计算所述一个以上的目标位置偏差中的与该图像对应的一个目标位置偏差。
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