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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, die ein angetriebenes Objekt, wie eine Arbeit und ein Werkzeug, durch zwei Motoren in einem Maschinenwerkzeug usw. antreibt.
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2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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Wenn es nicht möglich ist, ein angetriebenes Objekt aufgrund der großen Größe des angetriebenen Objekts des Motors durch einen Motor zu beschleunigen oder abzubremsen, oder ist es nicht möglich, ein angetriebenes Objekt in einen stabilen Zustand zu bewegen, da die Gegenreaktion zwischen dem Motor und dem angetriebenen Objekt groß ist, wird in einem Maschinenwerkzeug usw. eine Tandemsteuerung durchgeführt, in der ein angetriebenes Objekt durch zwei Motoren angetrieben wird.
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In einer derartigen Tandemsteuerung, wenn die Kopplungssteifigkeit zwischen zwei Motoren hoch ist, liegt ein Fall vor, in dem die Antriebskräfte der zwei Motoren aufgrund eines leichten Synchronisationsfehlers zwischen den zwei Motoren miteinander interferieren, und es werden Schwingungen erzeugt. Damit derartige Schwingungen unterdrückt werden, wird eine Steuervorrichtung mit einem Prozessor (z. B. einem digitalen Signalprozessor (DSP)), der Schwingungen auf der Grundlage einer Geschwindigkeitswertdifferenz zwischen zwei Motoren unterdrückt, z. B. in dem
japanischen Patent Nr. 3492583 (
JP 3492583 B2 ) vorgeschlagen.
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Die Verarbeitungsleistung eines Prozessors ist jedoch begrenzt. Sind z. B. die zwei Motoren Drehservomotoren mit einer Vielzahl von Statorwindungen für einen Rotor und einer Geschwindigkeitserfassungseinrichtung, oder sind die zwei Motoren lineare Servomotoren mit einer Vielzahl von Gleitern für eine Magnetplatte und einer Geschwindigkeitserfassungseinrichtung, ist eine Verarbeitung einer Vielzahl von Motorantriebseinheiten einschließlich Stromsteuerung usw. für einen Motor erforderlich, und deshalb ist es nicht möglich, zwei Motoren durch einen Prozessor zu steuern.
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Folglich liegt ein Fall vor, in dem es erforderlich ist, zwei Motoren durch zwei Prozessoren zu steuern, um Schwingungen zu unterdrücken, die durch die Tandemsteuerung der zwei Motoren erzeugt werden können.
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Kurzfassung der Erfindung
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In einer Ausgestaltung sieht die Erfindung eine Steuereinheit vor, die in der Lage ist, zwei Motoren durch zwei Prozessoren zu steuern, um Schwingungen zu kontrollieren, die durch eine Interferenz von Antriebskräften zwischen den zwei Motoren erzeugt werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuervorrichtung eine Steuervorrichtung, die ein angetriebenes Objekt durch einen ersten Motor und einen zweiten Motor antreibt, und sie umfasst einen ersten Prozessor, der konfiguriert ist, um den ersten Motor zu steuern, und einen zweiten Prozessor, der konfiguriert ist, um den zweiten Prozessor zu steuern, wobei der erste Prozessor aufweist: eine erste Geschwindigkeitswertgewinnungseinheit, die konfiguriert ist, um einen Geschwindigkeitswert des ersten Motors zu gewinnen; eine erste Sende- und Empfangseinheit, die konfiguriert ist, um den Geschwindigkeitswert des ersten Motors zu dem zweiten Prozessor zu senden, und um einen Geschwindigkeitswert des zweiten Motors von dem zweiten Prozessor zu empfangen; eine erste Geschwindigkeitswertdifferenzberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeitswertdifferenz zwischen dem Geschwindigkeitswert des ersten Motors und dem Geschwindigkeitswert des zweiten Motors zu berechnen, und eine erste Korrekturbetragberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um einen Betrag an Korrektur für einen Drehmomentbefehl an den ersten Motor auf der Grundlage der Geschwindigkeitswertdifferenz zu berechnen, um die Schwingungen zu unterdrücken, die durch die Interferenz der Antriebskräfte zwischen dem ersten Motor und dem zweiten Motor erzeugt sind, und der zweite Prozessor aufweist: eine zweite Geschwindigkeitswertgewinnungseinheit, die konfiguriert ist, um einen Geschwindigkeitswert des zweiten Motors zu gewinnen; eine zweite Sende- und Empfangseinheit, die konfiguriert ist, um den Geschwindigkeitswert des zweiten Motors zu dem ersten Prozessor zu senden, und um einen Geschwindigkeitswert des ersten Motors von dem ersten Prozessor zu empfangen; eine zweite Geschwindigkeitswertdifferenzberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeitswertdifferenz zwischen dem Geschwindigkeitswert des ersten Motors und dem Geschwindigkeitswert des zweiten Motors zu berechnen, und eine zweite Korrekturbetragberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um einen Betrag an Korrektur für einen Drehmomentbefehl an den ersten Motor auf der Grundlage der Geschwindigkeitswertdifferenz zu berechnen, um Schwingungen zu unterdrücken, die durch die Interferenz der Antriebskräfte zwischen dem ersten Motor und dem zweiten Motor erzeugt sind.
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Vorzugsweise weist jede der ersten Korrekturbetragberechnungseinheit und der zweiten Korrekturbetragberechnungseinheit eine Phasenkompensationseinheit, die konfiguriert ist, um die Phase der Geschwindigkeitswertdifferenz vorzubewegen, und eine Torsionskorrekturbetragberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um einen Betrag an Torsionskorrektur aus der Geschwindigkeitswertdifferenz zu berechnen, deren Phasen vorbewegt ist, oder eine Reibungskorrekturbetragberechnungseinheit auf, die konfiguriert ist, um einen Betrag an Reibungskorrektur aus der Geschwindigkeitswertdifferenz zu berechnen, deren Phase vorbewegt ist.
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Vorzugsweise ist jeder des ersten Motors und des zweiten Motors ein Drehservomotor mit einer Vielzahl von Statorwindungen für einen Rotor und einer Geschwindigkeitserfassungseinrichtung.
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Vorzugsweise ist jeder des ersten Motors und des zweiten Motors ein Linearservomotor mit einer Vielzahl von Gleitern für eine Magnetplatte und einer Geschwindigkeitserfassungseinrichtung.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es für jeden der zwei Prozessoren möglich, sowohl die Geschwindigkeit des ersten Motors als auch die Geschwindigkeit des zweiten Motors zu gewinnen, um Schwingungen auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Geschwindigkeit des ersten Motors und der Geschwindigkeit des zweiten Motors zu unterdrücken. Folglich ist es möglich, die zwei Motoren durch die zwei Prozessoren zu steuern, um Schwingungen zu unterdrücken, die durch die Interferenz der Antriebskräfte zwischen den zwei Motoren erzeugt werden können.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die Beschreibung der nachstehenden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegen Zeichnungen klarer werden. Es zeigen:
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1 eine Blockdarstellung eines Systems zum Ansteuern von zwei Drehservomotoren durch eine Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 eine Blockdarstellung mit Einzelheiten eines der Prozessoren der Steuervorrichtung gemäß 1;
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3 eine Blockdarstellung mit Einzelheiten des anderen Prozessors der Steuervorrichtung gemäß 1;
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4 ein Ablaufdiagramm eines Betriebs der Steuervorrichtung gemäß 1; und
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5 eine Blockdarstellung eines Systems zum Antreiben von zwei linearen Servomotoren durch eine Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung
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Ausführungsbeispiele einer Steuervorrichtung gemäß der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist das gleiche Bezugszeichen an die gleiche Komponente angefügt.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt 1 eine Blockdarstellung eines Systems zum Ansteuern von zwei Drehservomotoren durch eine Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 1 steuert eine Steuervorrichtung 1 die Position, die Geschwindigkeit, das Drehmoment usw. von Drehservomotoren 3a und 3b jeweils auf der Grundlage eines Befehlssignals gemäß einem Arbeitsprozess, der durch eine obere Steuervorrichtung 2 angewiesen ist, wie eine CNC (Numerische Computersteuerung, „Computer Numerical Control”), die mit der Steuervorrichtung 1 verbunden ist. Durch die Steuerung der Steuervorrichtung 1 wird ein Tisch 4 als ein angetriebenes Objekt veranlasst, das mit den Drehservomotoren 3a und 3b verbunden ist, entlang Kugelrollspindeln 5a und 5b zu gleiten.
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Damit die Steuervorrichtung 1 die Position, die Geschwindigkeit, das Drehmoment usw. jeweils der Drehservomotoren 3a und 3b steuert, sind jeweils Geschwindigkeitserfassungseinrichtungen 6a und 6b vorgesehen, die konfiguriert sind, um die Geschwindigkeit (Drehgeschwindigkeit) der Drehservomotoren 3a und 3b zu erfassen, und um die erfasste Geschwindigkeit der Steuervorrichtung 1 zuzuführen. Zum Beispiel wird ein Messgeber als die Geschwindigkeitserfassungseinrichtungen 6a und 6b verwendet, der konfiguriert ist, um einen Impuls proportional zu der Geschwindigkeit der Drehservomotoren 3a und 3b zu erzeugen.
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Der Drehservomotor 3a weist eine Vielzahl (in diesem Fall zwei) von Statorwindungen 31a und 32a für einen Rotor 6a' und die eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 6a auf, und die (nicht schematisch gezeigte) Antriebswelle des Drehservomotors 3a, die mit der Kugelrollspindel 5a verbunden ist, spielt eine Rolle einer befehlsgebenden Welle. Demgegenüber weist der Drehservomotor 3b eine Vielzahl (in diesem Fall zwei) von Statorwindungen 31b und 32b für einen Rotor 6b' und die eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 6b auf, und die (nicht schematisch gezeigte) Antriebswelle des Drehservomotors 3b, die mit der Kugelrollspindel 5b verbunden ist, spielt eine Rolle einer befehlsempfangenden Welle.
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Die Steuervorrichtung 1 weist DSPs 11a und 11b als Prozessoren und Verstärker 12a, 12b, 13a und 13b auf. Der DSP 11a weist Motoransteuereinheiten 40a und 50a und eine Dämpfungssteuereinheit 60a auf. In ähnlicher Weise weist der DSP 11b Motoransteuereinheiten 40b und 50b und eine Dämpfungssteuereinheit 60b auf.
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2 zeigt eine Blockdarstellung, die im Detail einen der Prozessoren der Steuervorrichtung gemäß 1 zeigt. In 2 weist die Motoransteuereinheit 40a eine Positionssteuereinheit 41a, eine Geschwindigkeitssteuereinheit 42a, einen Addierer 43a und eine Stromsteuereinheit 44a auf. Die Positionssteuereinheit 41a führt einen Betrieb gemäß einem Positionsbefehlssignal, das aus der oberen Steuereinheit 2 eingegeben ist, in Synchronisation mit der Motoransteuereinheit 50a und einem Positionsrückkopplungssignal durch, das durch Integrieren eines Geschwindigkeitsrückkopplungssignals aus der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 6a auf der Grundlage eines vorbestimmten Positionszuwachses erzeugt ist. Die Geschwindigkeitssteuereinheit 42b führt einen Betrieb gemäß einem Geschwindigkeitsbefehlssignal aus der Positionssteuereinheit 41a und einem Geschwindigkeitsrückkopplungssignal aus der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 6a auf der Grundlage eines vorbestimmten Geschwindigkeitszuwachses durch.
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Der Addierer 43a addiert ein Drehmomentbefehlssignal aus der Geschwindigkeitssteuereinheit 42a, das einem von Eingabeteilen eingegeben ist, und ein Korrekturbetragssignal, das nachstehend beschrieben werden wird, das in den anderen Eingabeteil eingegeben ist, und führt ein Ausgabesignal des Addierers 43a der Stromsteuereinheit 44a zu. Die Stromsteuereinheit 44a führt einen Betrieb gemäß dem Ausgabesignal des Addierers 43a und einem Stromrückkopplungssignal aus dem Verstärker 12a durch. Der Verstärker 12a steuert dem Drehservomotor 3a zuzuführenden Strom (Power) gemäß einem Ausgabesignal der Stromsteuereinheit 44a, das dem Verstärker 12a eingegeben wird.
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In ähnlicher Weise weist die Motoransteuereinheit 50a eine Positionssteuereinheit 51a, eine Geschwindigkeitssteuereinheit 52a, einen Addierer 53a und eine Stromsteuereinheit 54a auf. Die Positionssteuereinheit 51a führt einen Betrieb gemäß einem Positionsbefehlssignal, das aus der oberen Steuereinheit 2 eingegeben ist, in Synchronisation mit der Motoransteuereinheit 40a und einem Positionsrückkopplungssignal, das durch Integrieren eines Geschwindigkeitsrückkopplungssignals aus der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 6a erzeugt ist, auf der Grundlage eines vorbestimmten Positionszuwachses durch. Die Geschwindigkeitssteuereinheit 52a führt einen Betrieb gemäß einem Geschwindigkeitsbefehlssignal aus der Positionssteuereinheit 50a und einem Geschwindigkeitsrückkopplungssignal aus der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 6a auf der Grundlage eines vorbestimmten Geschwindigkeitszuwachses durch.
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Der Addierer 53a addiert ein Drehmomentanweisungssignal aus der Geschwindigkeitssteuereinheit 52a, das einem der Eingabeteile eingegeben wird, und ein Korrekturbetragssignal, das nachstehend beschrieben werden wird, das dem anderen Eingabeteil eingegeben wird, und führt ein Ausgabesignal des Addierers 53a der Stromsteuereinheit 54a zu. Die Stromsteuereinheit 54a führt einen Betrieb gemäß dem Ausgabesignal des Addierers 53a und einem Stromrückkopplungssignal aus dem Verstärker 13a durch. Der Verstärker 13a steuert dem Drehservomotor 3a zuzuführenden Strom (Power) gemäß einem Ausgabesignal der Stromsteuereinheit 54a, das dem Verstärker 13a eingegeben wird.
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Die Dämpfungssteuereinheit 60a unterdrückt Schwingungen, die durch die Interferenz der Antriebskräfte zwischen dem Drehservomotor 3a und dem Drehservomotor 3b erzeugt sind. Um dies zu erreichen, weist die Dämpfungssteuereinheit 60a eine Geschwindigkeitswertgewinnungseinheit 61a, eine Sende- und Empfangseinheit 62a, einen Speicher 63a, eine Geschwindigkeitswertdifferenzberechnungseinheit 64a und eine Korrekturbetragberechnungseinheit 65a auf.
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Die Geschwindigkeitswertgewinnungseinheit 61a gewinnt ein Geschwindigkeitsrückkopplungssignal aus der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 6a als den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a mit einer vorbestimmten Abtastspanne T (z. B. T = 1 ms) und speichert in dem Speicher 63a als den Geschwindigkeitsrückkopplungswert des Drehservomotors 3a.
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Die Sende- und Empfangseinheit 62a sendet den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a, der in dem Speicher 63a gespeichert ist, zu dem DSP 11b und empfängt den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3b, der durch den DSP 11b auf die gleiche Art und Weise gewonnen wird, in der die Geschwindigkeitswertgewinnungseinheit 61a den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a gewinnt. Die Kommunikation zwischen dem DSP 11a und dem DSP 11b wird unter Verwendung eines Kommunikationswegs 7 (1) durchgeführt, wie einem IIC-Bus, der zwischen dem DSP 11a und dem DSP 11b zwischengeordnet ist, auf der Grundlage der Steuerung der oberen Steuervorrichtung 2.
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Die Geschwindigkeitswertdifferenzberechnungseinheit 64a liest den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a und den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3b aus dem Speicher 63a und berechnet eine Geschwindigkeitswertdifferenz zwischen dem Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a und dem Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3b.
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Die Korrekturbetragberechnungseinheit 65a berechnet einen Betrag an Korrektur für den Drehmomentbefehl an den Drehservomotor 3a, um Schwingungen zu unterdrücken, die durch die Interferenz der Antriebskräfte zwischen dem Drehservomotor 3a und dem Drehservomotor 3b erzeugt sind. Um dies zu erreichen, weist die Korrekturbetragberechnungseinheit 65a eine Phasenkompensationseinheit 66a, eine Torsionskorrektureinheit 67a und ein Reibungskorrektureinheit 68a auf.
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Die Phasenkompensationseinheit 66a weist eine Funktion zum Vorbewegen der Phase eines Geschwindigkeitswertdifferenzsignals auf, das durch die Geschwindigkeitswertdifferenzberechnungseinheit 64a ausgegeben ist. Die Torsionskorrektureinheit 67a erzeugt ein Torsionskorrekturbetragssignal aus dem Geschwindigkeitswertdifferenzsignal, dessen Phase durch die Phasenkompensationseinheit 66a vorbewegt ist. Die Reibungskorrektureinheit 68a erzeugt ein Reibungskorrekturbetragssignal aus dem Geschwindigkeitswertdifferenzsignal, dessen Phase durch die Phasenkompensationseinheit 66a vorbewegt ist. Ein Addierer 69a addiert das Torsionskorrekturbetragssignal aus der Torsionskorrektureinheit 67a, das einem der Eingabeteile eingegeben ist, und das Reibungskorrekturbetragssignal aus der Reibungskorrektureinheit 68a, das dem anderen Eingabeteil eingegeben ist, und führt ein Korrekturbetragssignal entsprechend der Summe des Torsionskorrekturbetragssignals und des Reibungskorrekturbetragssignals zu dem anderen Eingabeteil des Addierers 43a und zu dem anderen Eingabeteil des Addierers 53a zu. Folglich wird der Stromsteuereinheit 44a ein Signal eingegeben, das das Drehmomentbefehlssignal aus der Geschwindigkeitssteuereinheit 42a ist, zu dem das Korrekturbetragssignal aus dem Addierer 69a addiert ist, und wird der Stromsteuereinheit 54a ein Signal eingegeben, das das Drehmomentbefehlssignal aus der Geschwindigkeitssteuereinheit 52a ist, zu dem das Korrekturbetragssignal aus dem Addierer 69a addiert ist.
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Es ist für die Phasenkompensationseinheit 66a möglich, den Dämpfungseffekt durch Kompensieren einer Verzögerung in dem in 1 gezeigten System zu verbessern. Des Weiteren ist es für die Torsionskorrektureinheit 67a möglich, durch Durchführen einer Torsionskorrektur (Federkorrektur) Schwingungen zu unterdrücken, die durch die Interferenz der Antriebskräfte zwischen dem Drehservomotor 3a und dem Drehservomotor 3b erzeugt sind. Des Weiteren ist es für die Reibungskorrektureinheit 68a möglich, durch Durchführen einer Reibungskorrektur Schwingungen zu unterdrücken, die durch die Interferenz der Antriebskräfte zwischen dem Drehservomotor 3a und dem Drehservomotor 3b erzeugt sind.
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3 zeigt eine Blockdarstellung von Einzelheiten des anderen Prozessors der Steuervorrichtung gemäß 1. In 3 weist die Motoransteuereinheit 40b eine Positionssteuereinheit 41b, eine Geschwindigkeitssteuereinheit 42b und eine Stromsteuereinheit 44b jeweils mit den gleichen Funktionen der Positionssteuereinheit 41a, der Geschwindigkeitssteuereinheit 42a und der Stromsteuereinheit 44a in 2 auf, und weist einen Subtrahierer 43b anstelle des Addierers 43a in 2 auf.
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In ähnlicher Weise weist die Motoransteuereinheit 50b eine Positionssteuereinheit 51b, eine Geschwindigkeitssteuereinheit 52b und eine Stromsteuereinheit 54b jeweils mit den gleichen Funktionen der Positionssteuereinheit 51a, der Geschwindigkeitssteuereinheit 52a und der Stromsteuereinheit 54a in 2 auf, und weist einen Subtrahierer 53b anstelle des Addierers 53a in 2 auf.
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Die Dämpfungssteuereinheit 60b weist eine Geschwindigkeitswertgewinnungseinheit 61b, eine Sende- und Empfangseinheit 62b, einen Speicher 63b, eine Geschwindigkeitswertdifferenzberechnungseinheit 64b und eine Korrekturbetragberechnungseinheit 65b jeweils mit den gleichen Funktionen der Geschwindigkeitswertgewinnungseinheit 61a, der Sende- und Empfangseinheit 62a, des Speichers 63a, der Geschwindigkeitswertdifferenzberechnungseinheit 64a und der Korrekturbetragberechnungseinheit 64a in 2 auf.
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Die Motoransteuereinheit 40b weist den Subtrahierer 43b anstelle des Addierers 43a in 2 auf, und die Motoransteuereinheit 50b weist den Subtrahierer 53b anstelle des Addierers 53a in 2 auf, und deshalb wird der Stromsteuereinheit 44b ein Signal eingegeben, das das Drehmomentbefehlssignal aus der Geschwindigkeitssteuereinheit 42b ist, von dem das Korrekturbetragssignal aus dem Addierer 69a subtrahiert ist, und wird der Stromsteuereinheit 54a ein Signal eingegeben, das das Drehmomentbefehlssignal aus der Geschwindigkeitssteuereinheit 52a ist, von dem das Korrekturbetragssignal aus dem Addierer 69a subtrahiert ist.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm des Betriebs der Steuervorrichtung gemäß 1. Die Verarbeitung dieses Ablaufdiagramms wird zu vorbestimmten Zeitpunkten durchgeführt, nachdem der DSP 11a und der DSP 11b von der oberen Steuervorrichtung 2 das Befehlssignal empfangen, um den Tisch 4 anzutreiben.
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Zuerst gewinnt in Schritt S1-1 die Geschwindigkeitswertgewinnungseinheit 61a den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a, und gewinnt in Schritt S1-1 die Geschwindigkeitswertgewinnungseinheit 61b den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3b.
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Als nächstes sendet in Schritt S2-1 die Sende- und Empfangseinheit 62a den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a zu dem DSP 11b, und sendet in Schritt S2-2 die Sende- und Empfangseinheit 62b den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3b zu dem DSP 11a.
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Als nächstes empfängt in Schritt S3-1 die Sende- und Empfangseinheit 62a den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3b von dem DSP 11b, und empfängt in Schritt S3-2 die Sende- und Empfangseinheit 62b den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a von dem DSP 11a.
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Als nächstes berechnet in Schritt S4-1 die Geschwindigkeitswertdifferenzberechnungseinheit 64a eine Geschwindigkeitswertdifferenz zwischen dem Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a und dem Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3b, und berechnet in Schritt S4-2 die Geschwindigkeitswertdifferenzberechnungseinheit 64b eine Geschwindigkeitswertdifferenz zwischen dem Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a und dem Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3b.
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Als nächstes berechnet in Schritt S5-1 die Phasenkompensationseinheit 66a einen Betrag an Phasenkompensation eines Geschwindigkeitswertdifferenzsignals, das durch die Geschwindigkeitswertdifferenzberechnungseinheit 64a ausgegeben ist, und berechnet in Schritt S5-2 eine Phasenkompensationseinheit 66b einen Betrag an Phasenkompensation eines Geschwindigkeitswertdifferenzsignals, das durch die Geschwindigkeitswertdifferenzberechnungseinheit 64b ausgegeben ist.
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Als nächstes berechnet in Schritt S6-1 die Torsionskorrektureinheit 67a einen Betrag an Torsionskorrektur aus dem Geschwindigkeitswertdifferenzsignal, dessen Phase durch die Phasenkompensationseinheit 66a kompensiert ist, und berechnet in Schritt S6-2 eine Torsionskorrektureinheit 67b einen Betrag an Torsionskorrektur aus dem Geschwindigkeitswertdifferenzsignal, dessen Phase durch die Phasenkompensationseinheit 66b kompensiert ist.
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Als nächstes berechnet in Schritt S7-1 die Reibungskorrektureinheit 68a einen Betrag einer Reibungskorrektur aus dem Geschwindigkeitswertdifferenzsignal, dessen Phase durch die Phasenkompensationseinheit 66a kompensiert ist, und berechnet in Schritt S7-2 eine Reibungskorrektureinheit 68b einen Betrag an Reibungskorrektur aus dem Geschwindigkeitswertdifferenzsignal, dessen Phase durch die Phasenkompensationseinheit 66b kompensiert ist.
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Als nächstes addiert in Schritt S8-1 der Addierer 43a den Betrag an Korrektur (in diesem Fall die Summe des Betrags an Torsionskorrektur und des Betrags an Reibungskorrektur) zu dem Drehmomentbefehlssignal aus der Geschwindigkeitssteuereinheit 42a, und addiert der Addierer 53a den Betrag an Korrektur zu dem Drehmomentbefehl aus der Geschwindigkeitssteuereinheit 52a, und die Verarbeitung auf der Seite des DSP 11a wird verlassen. Des Weiteren subtrahiert in Schritt S8-2 der Subtrahierer 43b den Betrag an Korrektur von dem Drehmomentbefehl aus der Geschwindigkeitssteuereinheit 42b, und subtrahiert der Addierer 53b den Betrag an Korrektur von dem Drehmomentbefehl aus der Geschwindigkeitssteuereinheit 52b, und die Verarbeitung auf der Seite des DSP 11b wird verlassen.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es für jeden des DSP 11a und des DSP 11b möglich, sowohl den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a als auch den Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3b zu gewinnen, um Schwingungen auf der Grundlage der Geschwindigkeitswertdifferenz zwischen dem Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3a und dem Geschwindigkeitswert des Drehservomotors 3b zu unterdrücken. Folglich ist es möglich, die zwei – Drehservomotor 3a und Drehservomotor 3b – durch die zwei – DSP 11a und DSP 11b – zu steuern, um Schwingungen zu unterdrücken, die durch die Interferenz der Antriebskräfte zwischen dem Drehservomotor 3a und dem Drehservomotor 3b erzeugt werden können.
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5 zeigt eine Blockdarstellung eines Systems zum Antreiben von zwei Linearmotoren durch die Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 5 steuert die Steuervorrichtung 1 die Position, die Geschwindigkeit, das Drehmoment usw. von linearen Servomotoren 30a und 30b jeweils auf der Grundlage eines Befehlssignals gemäß einem Arbeitsprozess aus der oberen Steuervorrichtung 2, wie einer CNC (Computer Numerical Control), die mit der Steuervorrichtung 1 verbunden ist. Durch die Steuerung der Steuervorrichtung 1 wird ein Tisch 14 als ein angetriebenes Objekt, das mit den linearen Servomotoren 30a und 30b verbunden ist, veranlasst, entlang Magnetplatten 15a und 15b zu gleiten. Die Steuervorrichtung 1, die obere Steuervorrichtung 2 und die Geschwindigkeitserfassungseinrichtungen 6a und 6b gemäß 5 weisen die gleichen Konfigurationen wie jene der Steuervorrichtung 1, der oberen Steuervorrichtung 2 und der Geschwindigkeitserfassungseinrichtungen 6a und 6b gemäß 1 auf, und deshalb wird deren Beschreibung ausgelassen.
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Der lineare Servomotor 30a weist eine Vielzahl (in diesem Fall zwei) von Gleitern 33a und 34a für die eine Magnetplatte 15a und die eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 6a auf. Demgegenüber weist der lineare Servomotor 30b eine Vielzahl (in diesem Fall zwei) von Gleitern 33b und 34b für die eine Magnetplatte 15b und die eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 6b auf.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, die zwei – linearen Servomotor 30a und linearen Servomotor 30b – durch die zwei – DSP 11a und DSP 11b – zu steuern, um Schwingungen zu unterdrücken, die durch die Interferenz der Antriebskräfte zwischen dem linearen Servomotor 30a und dem linearen Servomotor 30b erzeugt werden, durch ein Durchführen einer Dämpfungssteuerung durch die Steuervorrichtung 1, wie vorstehend beschrieben.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt, und es kann eine Anzahl von Abänderungen und Modifikationen vorliegen. Zum Beispiel wird in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall beschrieben, in dem die zwei Drehservomotoren oder die zwei linearen Servomotoren durch die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung gesteuert werden, es ist jedoch ebenso möglich, zwei Schwingungsservomotoren usw. durch die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung zu steuern.
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Des Weiteren, als ein angetriebenes Objekt, ist es ebenso möglich, einen Arm, eine Arbeit, die an diesen anzufügen und von diesem zu lösen ist, usw. zu verwenden. Des Weiteren wird in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall beschrieben, in dem sowohl eine Torsionskorrektur als auch eine Reibungskorrektur durchgeführt werden, es ist jedoch ebenso möglich, eine aus Torsionskorrektur und Reibungskorrektur durchzuführen.
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Wie vorstehend beschrieben, wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Abänderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich abzuweichen, der durch die Ansprüche offenbart ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 3492583 [0003]
- JP 3492583 B2 [0003]
