DE102015105389B4

DE102015105389B4 - Positionssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102015105389B4
Application number: DE102015105389.6A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Sakai; Masashi Miyaji
Original assignee: Okuma Corp; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2023-09-28
Anticipated expiration: 2035-04-10
Also published as: CN104977899B; US10008963B2; JP6209176B2; CN104977899A; DE102015105389A1; US20150295522A1; JP2016042347A

Abstract

Positionssteuervorrichtung zum Steuern einer Position einer beweglichen Einheit durch Antreiben eines Servomotors gemäß einem Positionsbefehlswert (Pc) von einer Hostvorrichtung, die umfasst:eine Geschwindigkeitsbefehls-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Geschwindigkeitsbefehlswerts (Vc) gemäß mindestens dem Positionsbefehlswert (Pc);eine Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Rückkopplungsdrehmoments (Tfb) gemäß einem Drehmomentkompensationsbetrag (Tad) und einem Wert, der sich aus einer Proportional-Integral-Verstärkung einer Abweichung zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert (Vc) und einem detektierten Geschwindigkeitswert der beweglichen Einheit ergibt;eine Vorwärtskopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Vorwärtskopplungsdrehmoments gemäß dem Positionsbefehlswert (Pc) und der Trägheit der beweglichen Einheit;eine Drehmomentbefehlswert-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Drehmomentbefehlswerts (Tc) gemäß dem Rückkopplungsdrehmoment (Tfb) und dem Vorwärtskopplungsdrehmoment;eine Motorantriebseinheit zum Antreiben des Servomotors gemäß dem Drehmomentbefehlswert (Tc);eine Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung zum Berechnen von Korrelationsinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, und einer Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) von einem Zeitpunkt, zu dem ein Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, angibt; undeine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung (22) zum entsprechenden Berechnen des Drehmomentkompensationsbetrags (Tad), der dem Positionsbefehlswert (Pc) entspricht, auf der Basis der Korrelationsinformationen und des Rückkopplungsdrehmoments (Tfb) beim Umkehren der Bewegungsrichtung des Positionsbefehlswerts (Pc).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Positionssteuervorrichtung für eine Stellwelle einer Werkzeugmaschine usw. und insbesondere auf die Verbesserung einer Positionssteuervorrichtung, die eine Folgeverzögerung beim Umkehren einer Bewegungsrichtung ausgleicht.
STAND DER TECHNIK
Wenn die Bewegungsrichtung der Stellwelle einer Werkzeugmaschine umgekehrt wird, ist eine Drehmomentreaktion verzögert, weil eine Richtung der Reibungsausübung umgekehrt wird, und die Verzögerung wird als Folgeverzögerung in Bezug auf einen Positionsbefehl beobachtet. Um die Folgeverzögerung zu reduzieren, wurden herkömmlicherweise die folgenden Versuche unternommen.
12 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer herkömmlichen Positionssteuervorrichtung zeigt. In 12 berechnet einen Subtrahierer 1 eine Positionsabweichung Pdif basierend auf einer Differenz zwischen einem Positionsbefehlswert Pc, der von einer Hostvorrichtung (nicht gezeigt) befohlen wird, und einem detektierten Positionswert Pd eines Positionsdetektors, der an einem Motor oder einem angetriebenen Körper innerhalb einer Zielanlage 12 montiert ist. Die berechnete Positionsabweichung Pdif wird durch eine Geschwindigkeitsbefehls-Berechnungseinheit (Proportionalverstärkung Kp) 2 proportional verstärkt und durch einen Addierer 4 zu der Geschwindigkeitsvorsteuerung Vff, die durch Differenzieren des Positionsbefehlswert Pc durch einen Differenzierer 3 erhalten wird, addiert, um zu einem Vc) Vc zu werden. Dann berechnet ein Subtrahierer 5 die Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert Vc und einem detektierten Geschwindigkeitswert Vd, der durch Differenzieren des detektierten Positionswerts Pd erhalten wird oder direkt aus dem Geschwindigkeitsdetektor, der innerhalb der Zielanlage 12 montiert ist. Eine Proportionalverstärkung und eine Integralverstärkung werden dann jeweils von einer Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Proportionalverstärkung Pv) 6 und einer Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 ausgeführt und eine Addition wird durch einen Addierer 8 durchgeführt, um ein Rückkopplungsdrehmoment Tfb zu bestimmen. Außerdem wird das Rückkopplungsdrehmoment Tfb von einem Addierer 11 zu einer Drehmomentvorsteuerung Tff addiert, die durch Multiplizieren einer auf die Motorwelle umgewandelten Trägheit 10 einer beweglichen Einheit in der Zielanlage 12 nach Differenzieren des Geschwindigkeitsvorsteuerung Vff durch einen Differenzierer 9 berechnet wird, um zu einem Drehmomentbefehlswert Tc zu werden.
Die Zielanlage 12 erzeugt ein Drehmoment, das dem Drehmomentbefehlswert Tc entspricht, durch einen Motor in der Zielanlage 12 und treibt den angetriebenen Körper, der in der Zielanlage 12 vorgesehen ist, beispielsweise durch einen Kugelgewindetrieb an.
Anschließend ist im Folgenden eine Verzögerung der Drehmomentreaktion beim Umkehren der Bewegungsrichtung beschrieben. Wenn der angetriebene Körper in einer Richtung angetrieben wird, werden hauptsächlich zwei Arten von Drehmomenten benötigt, von denen eines ein Drehmoment zum Beschleunigen und Verzögern des angetriebenen Körpers ist und das andere ein Drehmoment zum Bewegen gegen einen Gleitwiderstand wie etwa Reibung ist. In 12 wird das erstere durch die Drehmomentvorsteuerung Tff gemäß einer Bewegungsgleichung ausgeglichen und das letztere wird als eine Folgeverzögerung des detektierten Positionswerts Pd zu dem Positionsbefehlswert Pc oder als eine Folgeverzögerung des detektierten Geschwindigkeitswerts Vd zu dem Geschwindigkeitsbefehlswert Vc detektiert und durch das Rückkopplungsdrehmoment Tfb kompensiert. Insbesondere sind dann, wenn sich der angetriebene Körper gemäß dem Befehl bewegt, der Geschwindigkeitsbefehl Vc und der detektierte Geschwindigkeitswert Vd in nahezu gleichem Zustand und das Drehmoment zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand durch die Ausgabe der Drehmomentbefehl-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 kompensiert.
Hierbei wird dann, wenn ein Befehl an den angetriebenen Körper ausgegeben wird, um die Bewegungsrichtung umzukehren, die Bewegungsrichtung des angetriebenen Körpers umgekehrt und zur gleichen Zeit wird die Polarität des Gleitwiderstands, der auf den angetriebenen Körper wirkt, auch umgekehrt. Daher wird, nachdem die Bewegungsrichtung umgekehrt ist, auch die Polarität des Drehmoments zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand umgekehrt und auch die Polarität der Ausgabe der Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 umgekehrt. Hierbei kann dann, wenn die Ausgabe der Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 rasch umgekehrt werden kann, wenn die Bewegungsrichtung umgekehrt wird, die Positionsabweichung Pdif reduziert werden. Gemäß dem in 12 gezeigten Stand der Technik wird dann, wenn eine Kompensationsschalteinheit 51 detektiert, dass die Bewegungsrichtung umgekehrt worden ist, die Integrationsverstärkung Iv erhöht und die Ausgabe der Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 rasch umgekehrt. Die Kompensationsschalteinheit, die die Umkehrung der Bewegungsrichtung detektiert und die Integrationsverstärkung Iv wie oben beschrieben ändert, wird in JP2005-304155A usw. offengelegt.
Um die Kompensation, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit (der Antriebsbeschleunigung) variabel ist, in einer tangentialen Richtung zum Zeitpunkt des Kreisbogenantriebs zu verwirklichen, bestimmt JP2005-304155A einen Anstiegsbetrag der Integrationsverstärkung Iv wie in 13 gezeigt. In 13 ist dann, wenn eine Kreisbogen-Befehlsgeschwindigkeit hoch ist, die Zeit, die erforderlich ist, um eine Zielbewegungsdistanz für den Abschluss der Kompensation zu erreichen, nach dem Umkehren der Bewegungsrichtung kurz und ein Anstiegsbetrag der Integrationsverstärkung Iv kann verringert werden. Andererseits ist dann, wenn die Kreisbogen-Befehlsgeschwindigkeit niedrig ist, die Zeit, die erforderlich ist, um eine Zielbewegungsdistanz für den Abschluss der Kompensation zu erreichen, lang und ein Anstiegsbetrag der Integrationsverstärkung Iv kann verringert werden. So wird für verschiedene Kreisbogenantriebsgeschwindigkeiten, eine Kompensation verwirklicht, um die Ausgabe der Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 rasch umzukehren.
Auf der anderen Seite speichert JPH08-099253A, um eine Kompensation für verschiedene Verarbeitungsbedingungen zu erreichen, Kompensationsmuster in Übereinstimmung mit der Anwesenheit oder der Abwesenheit einer Funktion wie etwa einer Formfehlerkompensation und einer Kreisbogen-Antriebsgeschwindigkeit und schaltet die Kompensationsmuster gemäß den Verarbeitungsbedingungen um.
Die herkömmliche Positionssteuervorrichtung, die in 12 gezeigt ist, weist jedoch eine Möglichkeit auf, bei der beim Umkehren der Bewegungsrichtung die Stabilität des Steuersystems beeinträchtigt wird, da das Rückkopplungsdrehmoment Tfb durch Erhöhung der Integrationsverstärkung Iv schnell umgekehrt wird. Umgekehrt ist es auch möglich, die Integrationsverstärkung Iv im Voraus bei normaler Fahrweise unter der Annahme zu verringern, dass die Integrationsverstärkung Iv beim Umkehren der Bewegungsrichtung erhöht wird, aber dies sichert übermäßig eine Amplitudenreserve zur Zeit des normalen Fahrens, was zu einer Verringerung des Steuerleistungsvermögens wie etwa einer Befehlsfolgecharakteristik führt. Auch kann, da ein Anstiegsbetrag der Integrationsverstärkung Iv durch eine Bewegungsdistanz spezifiziert wird, nachdem die Richtung umgekehrt ist, die gleiche Kompensation wie in dem Fall, in dem der Gleitwiderstand hoch ist, sogar dann angewendet werden, wenn sich der Gleitwiderstand verringert, weil eine Gleitoberfläche einer Gleitführung zum Führen des angetriebenen Körpers eine Anpassung aufgrund beispielsweise einer langfristigen Änderung oder dergleichen erreicht, was zu dem Problem führt, dass die Kompensation übermäßig wird, eine übermäßige Bewegung wie etwa ein Überschwingen verursacht wird oder der angetriebene Körper gelegentlich eine Schwingreaktion zeigt.
Darüber hinaus muss die Positionssteuervorrichtung von JPH08-099253A ein Kompensationsmuster für jede Verarbeitungsbedingung speichern, so dass eine große Speicherkapazität erforderlich ist, um mit beliebigen Verarbeitungsbedingungen umzugehen. Ferner ist es nötig, dass das Kompensationsmuster für jeden Verarbeitungszustand festgelegt wird, so dass es Probleme gibt, dass viel Zeit und Arbeit investiert werden, und dann, wenn eine langfristige Änderung auftritt, das Kompensationsmuster erneut festgelegt werden muss.
DE 11 2004 001 083 T5 beschreibt eine hoch robuste Positionssteuerung und ein Steuerverfahren, die im Hinblick auf die Verhinderung eines Überschwingens aufgrund von Reibung angepasst sind. Die Positionssteuerung, die ein Feed-forward-System aufweist, umfasst eine abgeschätzte Reibungskoeffizientenwertfestlegungseinheit zum Festlegen beliebiger abgeschätzter Reibungskoeffizientenwerte. Ferner umfasst sie einen Überschwingverhinderungsverstärkungsberechner zur Ermittlung einer Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung, die auf abgeschätzten Reibungskoeffizientenwerten basiert, wobei diese durch die abgeschätzte Reibungskoeffizienentwertfestlegungseinheit festgelegt werden. Die Positionssteuerung umfasst eine Geschwindigkeits-Feed-forward Multiplikationseinheit zur Berechnung des Produkts der Geschwindigkeitsintegralterm-Feed-forward-Verstärkung multipliziert mit einem Feed-forward-Befehlswert, der auf einem Positionsbefehl basiert, wobei das Multiplikationsprodukt aus der Geschwindigkeits-Feed-forward-Multiplikationseinheit verwendet wird, um den Feed-forward-Term zu reduzieren.
DE 37 89 227 T2 betrifft eine numerische Steuervorrichtung mit einer Spielkorrekturfunktion für einen Bewegungsbefehl zur effektiven Ausführung der Positionierung eines Servosystems mit halbgeschlossener Schleife.
DE 690 25 321 T2 bezieht sich auf ein Regelungsverfahren für einen Servomotor zum Antreiben einer Vorschubspindel, insbesondere auf ein Verfahren zum Regeln des Triebs des Servomotors. Eine Vorschubverzögerung, die zum Zeitpunkt der Drehungsumkehr der Vorschubspindel infolge eines Totgangs der Vorschubspindel verursacht wird, kann beseitigt oder verringert werden.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Aufgaben zu erfüllen und stellt eine Positionssteuervorrichtung bereit, die die Folgeverzögerung beim Umkehren der Bewegungsrichtung durch eine kleine Anzahl von Kompensationsparametern effektiv ausgleichen kann, ohne die Stabilität des Steuersystems zu beeinträchtigen, und die die Kompensation als Reaktion auf eine langfristige Änderung wie etwa eine Änderung des Gleitwiderstandes optimieren kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Positionssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Positionssteuervorrichtung zum Steuern einer Position einer beweglichen Einheit durch Antreiben eines Servomotors gemäß einem Positionsbefehlswert von einer Hostvorrichtung, umfassend: eine Geschwindigkeitsbefehls-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Geschwindigkeitsbefehlswerts gemäß mindestens dem Positionsbefehlswert; eine Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Rückkopplungsdrehmoments gemäß einem Drehmomentkompensationsbetrag und einem Wert, der sich aus einer Proportional-Integral-Verstärkung einer Abweichung zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert und einem detektierten Geschwindigkeitswert der beweglichen Einheit ergibt; eine Vorwärtskopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Vorwärtskopplungsdrehmoments gemäß dem Positionsbefehlswert und der Trägheit der beweglichen Einheit; eine Drehmomentbefehlswert-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Drehmomentbefehlswerts gemäß dem Rückkopplungsdrehmoment und dem Vorwärtskopplungsdrehmoment; eine Motorantriebseinheit zum Antreiben des Servomotors gemäß dem Drehmomentbefehlswert; eine Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung zum Berechnen von Korrelationsinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, und einer Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert von einem Zeitpunkt, zu dem ein Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, angeben; und eine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung zum entsprechenden Berechnen des Drehmomentkompensationsbetrags, der dem Positionsbefehlswert entspricht, auf der Basis der Korrelationsinformationen und des Rückkopplungsdrehmoments beim Umkehren der Bewegungsrichtung des Positionsbefehlswerts.
Die Positionssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Positionssteuervorrichtung zum Steuern einer Position einer beweglichen Einheit durch Antreiben eines Servomotors gemäß einem Positionsbefehlswert von einer Hostvorrichtung, umfassend: eine Geschwindigkeitsbefehls-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Geschwindigkeitsbefehlswerts gemäß mindestens dem Positionsbefehlswert; eine Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Rückkopplungsdrehmoments gemäß einem Drehmomentkompensationsbetrag und einem Wert, der sich aus einer Proportional-Integral-Verstärkung einer Abweichung zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert und einem detektierten Geschwindigkeitswert der beweglichen Einheit ergibt; eine Vorwärtskopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Vorwärtskopplungsdrehmoments gemäß dem Positionsbefehlswert und der Trägheit der beweglichen Einheit; eine Drehmomentbefehlswert-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Drehmomentbefehlswerts gemäß dem Rückkopplungsdrehmoment und dem Vorwärtskopplungsdrehmoment; eine Motorantriebseinheit zum Antreiben des Servomotors gemäß dem Drehmomentbefehlswert; eine Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung zum Berechnen von Korrelationsinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, einer Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert von einem Zeitpunkt, zu dem ein Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, und einer Antriebsbeschleunigung angeben; und eine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung zum entsprechenden Berechnen des Drehmomentkompensationsbetrags, der dem Positionsbefehlswert entspricht, auf der Basis der Korrelationsinformationen und des Rückkopplungsdrehmoments beim Umkehren der Bewegungsrichtung des Positionsbefehlswerts.
Die Positionssteuervorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Positionssteuervorrichtung zum Steuern einer Position einer beweglichen Einheit durch Antreiben eines Servomotors gemäß einem Positionsbefehlswert von einer Hostvorrichtung, umfassend: eine Geschwindigkeitsbefehls-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Geschwindigkeitsbefehlswerts gemäß mindestens dem Positionsbefehlswert und einem Geschwindigkeitskompensationsbetrag; eine Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben einer Abweichung zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert und einem detektierten Geschwindigkeitswert der beweglichen Einheit nach Durchführen einer Proportional-Integral-Verstärkung als ein Rückkopplungsdrehmoment; eine Vorwärtskopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Vorwärtskopplungsdrehmoments gemäß dem Positionsbefehlswert und der Trägheit der beweglichen Einheit; eine Drehmomentbefehlswert-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Drehmomentbefehlswerts gemäß dem Rückkopplungsdrehmoment und dem Vorwärtskopplungsdrehmoment; eine Motorantriebseinheit zum Antreiben des Servomotors gemäß dem Drehmomentbefehlswert; eine Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung zum Berechnen von Korrelationsinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, und einer Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert von einem Zeitpunkt, zu dem ein Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, angeben; und eine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung zum entsprechenden Berechnen des Drehmomentkompensationsbetrags, der dem Positionsbefehlswert entspricht, auf der Basis der Korrelationsinformationen und des Rückkopplungsdrehmoments beim Umkehren der Bewegungsrichtung des Positionsbefehlswerts; und ein Niederfrequenz-Sperrfilter, das eine umgekehrte Übertragungscharakteristik der Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit aufweist und den Drehmomentkompensationsbetrag in den Geschwindigkeitskompensationsbetrag umsetzt, um diesen auszugeben.
Die Positionssteuervorrichtung gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Positionssteuervorrichtung zum Steuern einer Position einer beweglichen Einheit durch Antreiben eines Servomotors gemäß einem Positionsbefehlswert von einer Hostvorrichtung, umfassend: eine Geschwindigkeitsbefehls-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Geschwindigkeitsbefehlswerts gemäß mindestens dem Positionsbefehlswert und einem Geschwindigkeitskompensationsbetrag; eine Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben einer Abweichung zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert und einem detektierten Geschwindigkeitswert der beweglichen Einheit nach Durchführen einer Proportional-Integral-Verstärkung als ein Rückkopplungsdrehmoment; eine Vorwärtskopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Vorwärtskopplungsdrehmoments gemäß dem Positionsbefehlswert und der Trägheit der beweglichen Einheit; eine Drehmomentbefehlswert-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Drehmomentbefehlswerts gemäß dem Rückkopplungsdrehmoment und dem Vorwärtskopplungsdrehmoment; eine Motorantriebseinheit zum Antreiben des Servomotors gemäß dem Drehmomentbefehlswert; eine Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung zum Berechnen von Korrelationsinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, einer Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert von einem Zeitpunkt, zu dem ein Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, und einer Antriebsbeschleunigung angeben; und eine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung zum entsprechenden Berechnen des Drehmomentkompensationsbetrags, der dem Positionsbefehlswert entspricht, auf der Basis der Korrelationsinformationen und des Rückkopplungsdrehmoments beim Umkehren der Bewegungsrichtung des Positionsbefehlswerts; und ein Niederfrequenz-Sperrfilter, das eine umgekehrte Übertragungscharakteristik der Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit aufweist und den Drehmomentkompensationsbetrag in den Geschwindigkeitskompensationsbetrag umsetzt, um diesen auszugeben.
Gemäß den obigen Positionssteuervorrichtungen ist es wünschenswert, dass die Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung als Korrelationsinformationen einen Proportionalkoeffizienten zwischen dem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, und der Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert, bis die Bewegung begonnen hat, ausgibt; und die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung als vorhergesagte Bewegungsdistanz, basierend auf dem Proportionalkoeffizienten und dem Rückkopplungsdrehmoment zu dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls, die Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert von dem Zeitpunkt, zu dem der Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, berechnet, und einen Drehmomentkompensationsbetrag ausgibt, der gemäß einem Anstieg einer aktuellen Bewegungsdistanz basierend auf dem Proportionalitätskoeffizienten und der aktuellen Bewegungsdistanz steigt, bis die aktuelle Bewegungsdistanz, die eine Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert von dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls ist, die vorhergesagte Bewegungsdistanz erreicht.
Gemäß den obigen Positionssteuervorrichtungen ist es wünschenswert, dass die Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung als Korrelationsinformationen einen Proportionalkoeffizienten zwischen dem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, der Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert, bis die Bewegung begonnen hat, und einer Antriebsbeschleunigung ausgibt; und die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung als vorhergesagte Bewegungsdistanz, basierend auf dem Proportionalkoeffizienten und dem Rückkopplungsdrehmoment zu dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls, die Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert von dem Zeitpunkt, zu dem der Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, berechnet; und einen Drehmomentkompensationsbetrag ausgibt, der gemäß einem Anstieg einer aktuellen Bewegungsdistanz basierend auf dem Proportionalitätskoeffizienten und der aktuellen Bewegungsdistanz steigt, bis die aktuelle Bewegungsdistanz, die eine Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert von dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls ist, die vorhergesagte Bewegungsdistanz erreicht.
Die Positionssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Folgeverzögerung beim Umkehren der Bewegungsrichtung durch eine kleine Anzahl von Kompensationsparametern effektiv ausgleichen, ohne die Stabilität des Steuersystems zu beeinträchtigen. Ferner kann die Kompensation als Reaktion auf eine langfristige Änderung wie etwa eine Änderung des Gleitwiderstandes dementsprechend optimiert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Einzelnen unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, wobei:

1 ein Blockdiagramm ist, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Ansicht ist, die eine Änderung einer Steuerreaktion zeigt, wenn ein Kompensationsparameter variiert wird;
3 eine Ansicht ist, die eine Änderung einer Steuerreaktion zeigt, wenn eine Antriebsbeschleunigung variiert wird;
4 eine Ansicht ist, die eine Änderung einer Steuerreaktion zeigt, wenn ein Gleitwiderstand variiert wird;
5 eine Ansicht ist, die ein Korrelationskoeffizienten-Bestimmungsverfahren der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ein Blockdiagramm ist, das eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 eine Ansicht ist, die Zeitverläufe eines Rückkopplungsdrehmoments und eines Gleitwiderstands zeigt;
8 eine Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen der Antriebsbeschleunigung und einem Verstärkungsfaktor eines Korrelationskoeffizienten K zeigt;
9 ein Blockdiagramm ist, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 eine Ansicht ist, die einen Zeitverlauf eines Kompensationsbetrags gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ein Blockdiagramm ist, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ein Blockdiagramm ist, das den Stand der Technik zeigt; und
13 eine Ansicht ist, die ein Kompensationsparameter-Bestimmungsverfahren gemäß dem Stand der Technik zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
1 ist eine Ansicht, die einen Steuerblock zeigt, der sich auf eine erste Ausführungsform der Erfindung bezieht. Die gleichen Elemente wie jene im Stand der Technik sind durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibungen entfallen. Eine Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 21 fungiert als eine Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung, die einen Korrelationskoeffizienten K als Korrelationsinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Gleitwiderstand, der auf eine bewegliche Einheit wirkt, und einer Bewegungsdistanz auf einen Positionsbefehlswert von dem Erteilen eines Umkehrbefehls bis zu dem Beginn der Bewegung der beweglichen Einheit nach dem tatsächlichen Umkehren angeben, ausgibt. Insbesondere bestimmt die Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 21, dass eine Zeitvorgabe, zu der der Positionsbefehlswert Pc umgekehrt wird, ein Zeitpunkt t=0 ist, und eine Zeitvorgabe, zu der die bewegliche Einheit wirklich beginnt, eine Rückwärtsbewegung auszuführen, ein Zeitpunkt t=T ist, wobei Drehmoment ausgegeben wird, so dass das Rückkopplungsdrehmoment Tfb gegen den Gleitwiderstand bewegt, und berechnet den Korrelationskoeffizienten K, der dann, wenn die Bewegungsrichtung umgekehrt wird, und das nächste Mal und später verwendet wird, basierend auf einem Wert Tfb(T) des Rückkopplungsdrehmoments Tfb zu dem Zeitpunkt T und einer Bewegungsdistanz D(T)=Pc(T)-c(0) zu dem Positionsbefehlswert zwischen der Bewegungsrichtungsumkehrzeit (Zeitpunkt 0) und dem Zeitpunkt T. Wie später im Einzelnen beschrieben wird, kann der Wert Tfb(T) als Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, angesehen werden und der Korrelationskoeffizient K ist ein Proportionalkoeffizient zwischen dem Gleitwiderstand (Tfb(T)) und der Bewegungsdistanz D(T) zu dem Positionsbefehlswert (d. h., dass Tfb(T)=K×D(T)).
Andererseits bestimmt eine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 ein Drehmomentkompensationsmuster auf der Grundlage des Korrelationskoeffizienten K, der von der Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 21 zu dem vorherigen (vergangenen) Zeitpunkt des Umkehrens der Bewegungsrichtung berechnet worden ist, und eines Werts Tfb(0) des Rückkopplungsdrehmoments Tfb zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt (Zeitpunkt t=0) des Umkehrens der Bewegungsrichtung und gibt einen Drehmomentkompensationsbetrag Tad aus, der einer Bewegungsdistanz D(t)=Pc(t)-Pc(0) von dem Zeitpunkt des Umkehrens der Bewegungsrichtung bis zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt entspricht. Wie später beschrieben ist der Drehmomentkompensationsbetrag Tad ein variabler Wert, der gemäß dem Positionsbefehlswert Pc (t) variiert wird (was eine Bewegungsdistanz D(t) ergibt); d. h. Tad(t)=K×D(t). Darüber hinaus wird der Drehmomentkompensationsbetrag Tad, der von der Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 ausgegeben wird, zu der Ausgabe eines Addierers 8 von einem Addierer 23 addiert, um das Rückkopplungsdrehmoment Tfb zu bilden.
Das Drehmomentkompensationsmuster zur Berechnung des Drehmomentkompensationsbetrags Tad ist im Folgenden beschrieben. Wenn die Kompensation nicht beim Umkehren der Bewegungsrichtung durchgeführt wird, zeigen das Rückkopplungsdrehmoment Tfb und die Positionsabweichung Pdif die Eigenschaften, die durch die durchgezogenen Linien in 2 angezeigt werden. Wenn das Vorzeichen einer Befehlsgeschwindigkeit (Geschwindigkeitsvorsteuerung Vff) von negativ zu positiv umgekehrt wird, hält der angetriebene Körper vorübergehend an. Unmittelbar nach dem Anhalten ist erwünscht, dass sich der angetriebene Körper in eine entgegengesetzte Richtung bewegt, er fällt aber in einen Zustand, in dem er nicht beginnen kann, sich zu bewegen, weil kein ausreichendes Drehmoment zum Überwinden des Gleitwiderstands, der beim Bewegen in die entgegengesetzte Richtung erzeugt wird, ausgegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der Positionsbefehlswert Pc einen Befehl, sich in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen, aber da der detektierte Positionswert Pd angehalten bleibt, nimmt die Positionsabweichung Pdif allmählich zu. Dementsprechend beginnt auch das Rückkopplungsdrehmoment Tfb, sich umzukehren. Wenn das Rückkopplungsdrehmoment Tfb den Gleitwiderstand erreicht, der beim Bewegen in die entgegengesetzte Richtung erzeugt wird, werden zudem der angetriebene Körper und der detektierte Positionswert Pd beginnen, sich zu bewegen, und die Positionsabweichung Pdif beginnt zu fallen. Nachdem die Positionsabweichung Pdif beginnt zu fallen, ändert sich das Rückkopplungsdrehmoment Tfb kaum und das Drehmoment zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand wird kontinuierlich erzeugt.
Eine Reaktion in dem Fall, in dem die Integrationsverstärkung Iv einer Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 erhöht wird, ist nachfolgend beschrieben. Wenn die Integrationsverstärkung Iv größer wird, ist die Kennlinie durch die gestrichelte Linie in 2 angegeben, und wenn sie darüber hinaus erhöht wird, ist die Kennlinie durch die Strichpunktlinie angegeben. Mit anderen Worten kann dann, wenn die Integrationsverstärkung Iv erhöht wird, eine große Ausgabe erhalten werden, selbst wenn eine Geschwindigkeitsabweichung klein ist, so dass die Zeit, in der das Rückkopplungsdrehmoment Tfb den Gleitwiderstand erreicht, abnimmt. Als Ergebnis kann die Positionsabweichung Pdif reduziert werden und im Idealfall, in dem die Integrationsverstärkung Iv unendlich erhöht wird, kann die Positionsabweichung Pdif unbegrenzt reduziert werden. Wenn jedoch die Integrationsverstärkung Iv erhöht wird, kann die Stabilität des Steuersystems beim Umkehren der Bewegungsrichtung wie vorstehend beschrieben beeinträchtigt werden. Daher wird in Betracht gezogen, dass das Rückkopplungsdrehmoment Tfb, das gleich wie in dem Fall ist, in dem die Integrationsverstärkung Iv erhöht wird, ohne Erhöhen der Integrationsverstärkung Iv ausgegeben wird.
Beim Umkehren der Bewegungsrichtung wird der Einfluss der Geschwindigkeitsvorsteuerung Vff dominant und der Geschwindigkeitsbefehlswert Vc ändert sich in Form einer Rampenfunktion. Andererseits wird der detektierte Geschwindigkeitswert Vd null, weil der angetriebene Körper vorübergehend anhält. Daher ändert sich die Geschwindigkeitsabweichung, die von einem Subtrahierer 5 berechnet wird, in Form einer Rampenfunktion ähnlich wie der Geschwindigkeitsbefehlswert Vc. Andererseits wird dann, wenn die Integrationsverstärkung Iv erhöht wird, eine Abhängigkeit des Rückkopplungsdrehmoments Tfb von der Ausgabe der Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 dominant im Vergleich mit der Ausgabe einer Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Proportionalverstärkung Pv) 6. Wenn sich daher die Geschwindigkeitsabweichung in Form einer Rampenfunktion ändert, kann angenommen werden, dass sich das Rückkopplungsmoment Tfb in einer integrierten Geschwindigkeitsabweichungsfunktion ändert; d. h. in Form einer quadratischen Funktion.
Daher wird wie bei dem Drehmomentkompensationsbetrag Tad in Betracht gezogen, eine Vorsteuerung eines Drehmoments durchzuführen, die sich nach dem Umkehren der Bewegungsrichtung in Form einer quadratischen Funktion ändert. Zusätzlich kann, da die Änderung des Rückkopplungsdrehmoments Tfb beim Erreichen des Drehmoments zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand die Sättigung erreicht, auch bestimmt werden, den Drehmomentkompensationsbetrag Tad beim Erreichen des Drehmoments zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand zu saturieren. Der Betrag des Gleitwiderstands variiert aufgrund einer langfristigen Änderung oder einer Antriebsbeschleunigung, aber da ein Variationsbetrag in einer sehr kurzen Zeit von Dutzenden von Millisekunden durch einen Bewegungsrichtungs-Umkehrvorgang sehr klein ist, wird ein Wert, der aus dem Wert Tfb(0) des Rückkopplungsdrehmoments Tfb beim Umkehren der Bewegungsrichtung (t=0) übernommen wird, d. h. -Tfb(0) mit umgekehrtem Vorzeichen, als ein Drehmoment zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand angenommen.
Somit kann in der Situation, in der der Geschwindigkeitsbefehl Vc sich in Form einer Rampenfunktion ändert, ein Drehmomentkompensationsmuster definiert werden, so dass ein Zeitverlauf des Drehmomentkompensationsbetrags Tad eine Kennlinie zeigt, die sich ab Tfb(0) in Form einer quadratischen Funktion ändert und bei -Tfb (0) die Sättigung erreicht.
Wenn beispielsweise der Drehmomentkompensationsbetrag Tad der Reaktion, die durch die durchgezogene Linie in dem Diagramm des Rückkopplungsdrehmoments Tfb von 2 angezeigt ist, entsprechend dem obigen Drehmomentkompensationsmuster addiert wird, dann wird der Gleitwiderstand, der herkömmlicherweise von der Befehlsberechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 kompensiert wird, von dem Drehmomentkompensationsbetrag Tad abgedeckt und die Befehlsberechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 gibt den Kompensationsbetrag aus, um die Positionsabweichung Pdif zu unterdrücken. Als Ergebnis weisen das Rückkopplungsdrehmoment Tfb und die Positionsabweichung Pdif Kennlinien auf, die durch die gestrichelten Linien angegeben sind. Wenn der Drehmomentkompensationsbetrag Tad der Reaktion, die durch die gestrichelte Linie angezeigt wird, dann als der Drehmomentkompensationsbetrag Tad in dem Graphen des Gleitwiderstands Tfb von 2 addiert wird, weisen das Rückkopplungsdrehmoment Tfb und die Positionsabweichung Pdif Kennlinien auf, die durch die Strichpunktlinie angezeigt sind, und der gleiche Effekt kann ohne ein Erhöhen der Integrationsverstärkung Iv erhalten werden.
Eine Reaktion, wenn die Antriebsbeschleunigung variiert wird, ist nachstehend beschrieben. Ursprünglich ändert sich, wenn die Antriebsbeschleunigung variiert wird, auch der Betrag des Gleitwiderstands, aber zur Vereinfachung wird hier angenommen, dass der Betrag des Gleitwiderstands sich nicht ändert, selbst wenn die Antriebsbeschleunigung variiert wird.
3 ist eine Ansicht, die Zeitverlaufskennlinien des Rückkopplungsdrehmoments Tfb und der Positionsabweichung Pdif zeigt, wenn die Antriebsbeschleunigung variiert wird. Wenn die Antriebsbeschleunigung erhöht wird, haben die Geschwindigkeitsvorsteuerung Vff, der Geschwindigkeitsbefehlswert Vc und die Geschwindigkeitsabweichung alle in kurzer Zeit einen großen Wert. In der oberen Hälfte von 3 zeigt die durchgezogene Linie die Geschwindigkeitsvorsteuerung Vff vor einer Erhöhung der Antriebsbeschleunigung an und die gestrichelte Linie zeigt die Geschwindigkeitsvorsteuerung Vff nach der Erhöhung der Antriebsbeschleunigung an. Wenn die Antriebsbeschleunigung erhöht wird, weisen auch die Ausgabe der Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 und das Rückkopplungsdrehmoment Tfb in einer kurzen Zeit große Werte auf und erreichen in kurzer Zeit ein Drehmoment zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand.
Das heißt, dass es auch notwendig ist, eine Zeit zu verkürzen, in der der Drehmomentkompensationsbetrag Tad sich in Form einer quadratischen Funktion ändert.
Hier können dann, wenn der angetriebene Körper eine Kreisbogenfahrt bei einer Amplitude P0 und einer Umfangsgeschwindigkeit V0 mit Koordinaten (P0, 0) in der Mitte durchlaufen hat, eine Position P (in Richtung X), eine Geschwindigkeit V und eine Beschleunigung A jeweils als Funktionen von Gleichung 1, Gleichung 2 und Gleichung 3 ausgedrückt werden. Die Geschwindigkeit V kann durch Differenzieren der Position P bezüglich der Zeit t abgeleitet werden und die Beschleunigung A kann durch Differenzieren der Geschwindigkeit V bezüglich der Zeit t abgeleitet werden. Dann können die Gleichung 1, die Gleichung 2 und die Gleichung 3 vor und nach dem Umkehren der Bewegungsrichtung (Zeit t = 0) jeweils als Gleichung 4, Gleichung 5 und Gleichung 6 angenähert werden. $P = P 0 - P 0 \cdot cos {(V 0 / P 0) t}$
$V = V 0 \cdot sin {(V 0 / P 0) t}$
$A = (V 0^{2} / P 0) \cdot cos {(V 0 / P 0) t}$
$P \approx (1 / 2) \cdot (V 0^{2} / P 0) t^{2}$
$V \approx (V 0^{2} / P 0) t$
$A \approx (V 0^{2} / P 0)$
Gleichung 4 kann durch Ausführen der Taylor-Entwicklung von Gleichung 1 bis zu einem sekundären Term mit t = 0 abgeleitet werden, Gleichung 5 kann durch Ausführen der Taylor-Entwicklung von Gleichung 2 bis zu einem primären Term mit t = 0 abgeleitet werden, und Gleichung 6 kann durch Ausführen der Taylor-Entwicklung von Gleichung 3 bis zu einem Term nullter Ordnung mit t = 0 abgeleitet werden. Gleichungen 5 und 6 können zudem durch Differenzieren ähnlich wie in den Fällen der Gleichungen 2 und 3 abgeleitet werden. Das heißt, dass die Geschwindigkeit V von Gleichung 5 einem Fall entspricht, der durch Differenzieren der Position P von Gleichung 4 in Bezug auf die Zeit t abgeleitet wird, und die Beschleunigung A von Gleichung 6 einem Fall entspricht, der durch Differenzieren der Geschwindigkeit V von Gleichung 5 in Bezug auf die Zeit t abgeleitet wird. Gleichung 4 bis Gleichung 6 sind äquivalent zu der Gleichung des Falls, in dem eine gleichförmig beschleunigte Bewegung mit einer Beschleunigung A=(V0²/P0) zu dem Zeitpunkt t durchgeführt wird, die aus Gleichung 3 berechnet werden kann. Zudem kann Gleichung 7 aus Gleichungen 4 und 6 abgeleitet werden und, wenn sie nach der Zeit t aufgelöst wird, kann Gleichung 8 erhalten werden. $P \approx (1 / 2) \cdot {At}^{2}$
$t \approx \sqrt (2 P / A)$
Gleichung 8 bedeutet, dass dann, wenn die Antriebsbeschleunigung A verdoppelt wird, die erforderliche Zeit zum Zurücklegen der gleichen Distanz um den Faktor 1/√2 verkürzt wird, und bedeutet zudem, dass die Zeit, in der das Rückkopplungsdrehmoment Tfb ein Drehmoment zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand erreicht, um den Faktor 1/√2 verkürzt wird.
Daher wird für das Drehmomentkompensationsmuster des Drehmomentkompensationsbetrags Tad bestimmt, einen Wert des Drehmomentkompensationsbetrags Tad(t) in einem Abschnitt, der sich in Form einer quadratischen Funktion in einem Zeitbereich ändert, in dem sich der Drehmomentkompensationsbetrag Tad nach Umkehren der Bewegungsrichtung von Tfb(0) zu -Tfb(0) ändert, durch Multiplizieren der Bewegungsdistanz D(t)=Pc(t)-Pc(0) zu dem Positionsbefehlswert von dem Zeitpunkt des Umkehrens der Bewegungsrichtung mit dem Korrelationskoeffizienten K zu berechnen. Das heißt, dass der Drehmomentkompensationsbetrag Tad wie in Gleichung 9 angegeben ausgedrückt wird. $Tad (t) = K {Pc (t) - Pc (0)} = K \cdot D (t)$
In einem Fall, in dem der angetriebene Körper ein Kreisbogenfahren ausführt und dargestellt werden kann, dass er ein Fahren mit gleichmäßiger Beschleunigung vor und nach dem Umkehren der Bewegungsrichtung ausführt, kann der Term Tad(t) von Gleichung 9 als eine Funktion unter Verwendung von Gleichung 7 ausgedrückt werden, die sich in der Form einer quadratischen Funktion in Bezug auf die Zeit t ändert, wie durch Gleichung 10 angegeben ist. $Tad (t) = K {(1 / 2) \cdot {At}^{2}}$
Selbst wenn die Antriebsbeschleunigung unmittelbar nach Umkehren der Bewegungsrichtung variiert wird, ist es möglich, durch Spezifizieren des Drehmomentkompensationsbetrags Tad unter Verwendung der Bewegungsdistanz von dem Zeitpunkt des Umkehrens der Bewegungsrichtung wie durch Gleichung 9 angegeben in geeigneter Weise zu kompensieren.
Eine Reaktion, wenn der Betrag des Gleitwiderstands variiert wird, wird nachstehend beschrieben. Der Betrag des Gleitwiderstands variiert in Abhängigkeit von einer langfristigen Änderung oder dergleichen und ist zudem in Abhängigkeit von der Antriebsgeschwindigkeit variabel. Insbesondere wird der Betrag des Gleitwiderstands nicht nur durch die aktuelle Antriebsgeschwindigkeit, sondern auch eine vergangene Antriebsgeschwindigkeit variiert. Beispielsweise wird beim Bewegen mit einer sehr langsamen Geschwindigkeit eine große Last auf eine Gleitfläche einer Gleitführung ausgeübt, da sich der angetriebene Körper gegen das Öl auf einen Ölfilmoberfläche bewegt, aber die Last wird beim Bewegen mit einer hohen Geschwindigkeit durch Gleiten auf der Ölfilmoberfläche klein. Auch dann, wenn der angetriebene Körper, der sich mit der hohen Geschwindigkeit bewegt, plötzlich abgebremst wird, um sich mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit zu bewegen, ist die ausgeübte Last unmittelbar nach dem Beginn des Bewegens mit der sehr geringen Geschwindigkeit klein, aber das Ausmaß der Last steigt mit der Zeit allmählich.
4 ist eine Ansicht, die eine Zeitverlaufskennlinie des Rückkopplungsdrehmoments Tfb und der Positionsabweichung Pdif zeigt, wenn der angetriebene Körper durch die gleiche Antriebsbeschleunigung angetrieben wird und der Betrag des Gleitwiderstandes unterschiedlich ist. 4 zeigt, dass der Betrag des Rückkopplungsdrehmoments Tfb zu null bestimmt wird, wenn die Bewegungsrichtung umgekehrt wird.
Wenn der Gleitwiderstand sinkt, variieren das Rückkopplungsdrehmoment Tfb und die Positionsabweichung Pdif wie durch die gestrichelte Linie in 4 angegeben im Vergleich mit der Kennlinie, die durch die durchgezogene Linie in 4 angegeben wird. Das heißt, dass dann, wenn der Gleitwiderstand sinkt, der angetriebene Körper und der detektierte Positionswert Pd beginnen, sich zu bewegen, und das Drehmoment, das benötigt wird, bis die Positionsabweichung Pdif beginnt zu fallen, wird klein. Als Ergebnis wird dann, wenn der Gleitwiderstand klein ist, die Zeitverlaufskennlinie, die ähnlich ist wie in dem Fall, in dem der Gleitwiderstand groß ist, gezeigt, bis das Drehmoment zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand erreicht wird, und dann, wenn das Drehmoment zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand erreicht ist, erreicht das Rückkopplungsdrehmoment Tfb die Sättigung und die Positionsabweichung Pdif beginnt zu fallen. Daher ist es für ein geeignetes Kompensieren notwendig, den Betrag des Gleitwiderstands mit einer gewissen Genauigkeit zu kennen, und der Wert Tfb(0) des Rückkopplungsdrehmoments Tfb beim Umkehren der Bewegungsrichtung wird in der vorliegenden Erfindung als der obige Wert bestimmt. Der Betrag des Gleitwiderstands kann durch einen Wert ersetzt werden, der sich aus der Addition des Drehmomentkompensationsbetrags Tad und der Ausgabe der Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 ergibt, und er kann auch ersetzt werden, indem der Betrag des Gleitwiderstands beispielsweise von einer Störungserfassungsvorrichtung geschätzt wird.
Basierend auf der obigen Beschreibung wird der Betrieb von 1 unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. 5 ist eine Ansicht, die ein Bestimmungsverfahren für den Korrelationskoeffizienten K durch die Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 21 und ein Referenzverfahren der Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 zeigt.
Zuerst wird angenommen, dass ein Kompensationsbetrag für den Drehmomentkompensationsbetrag Tad null ist und die Bewegungsrichtung des angetriebenen Körpers umgekehrt wird, um die Kennlinie, die durch die durchgezogene Linie in 2 angegeben ist, zu erhalten. Wenn die Umkehrung der Bewegungsrichtung detektiert ist, wird das Zählen der Zeit t begonnen. Die Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 21 berechnet als Bewegungsdistanz D1 eine Bewegungsdistanz D(T)={Pc(T)-Pc(0)} zu einem Positionsbefehlswert von einem Zeitpunkt des Erteilens eines Bewegungsrichtungsumkehrbefehls an die bewegliche Einheit bis zu einem Zeitpunkt, an dem die bewegliche Einheit beginnt, sich nach dem tatsächlichen Umkehren zu bewegen (d. h. von Zeit t=0 bis t=T). Der Wert Tfb(T) des Rückkopplungsdrehmoments Tfb zum Zeitpunkt T wird zudem als Gleitwiderstand Tfb 1 gemessen. Dann wird der betreffende Punkt wie in einer ersten Spalte von 5 gezeigt aufgetragen, wobei die gerade geneigte Linie K1 durch den betreffenden Punkt verläuft, ein Ursprung wird berechnet und der Wert von K1 wird als der Korrelationskoeffizient an die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 ausgegeben.
Nachdem der erste Umkehrvorgang beendet ist, wird ein Zeitzähler auf t = 0 zurückgesetzt. Wenn die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 einen zweiten Bewegungsrichtungsumkehrbefehl aus dem Positionsbefehlswert Pc detektiert, wird die Zeitzählung neu gestartet. Wenn der Bewegungsrichtungsumkehrbefehl detektiert wird, detektiert die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 den Wert Tfb(0) des Rückkopplungsdrehmoments Tfb beim Umkehren der Bewegungsrichtung (Zeit t=0). Zusätzlich wird ein Gleitwiderstand Tfb2, der auf die bewegliche Einheit wirkt, bei einer zweiten Umkehrzeit auf einen Wert mit dem umgekehrten Vorzeichen von Tfb(0) gesetzt; d. h., dass er auf Tfb2=-Tfb(0) gesetzt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird wie in einer zweiten Spalte von 5 gezeigt ein Wert einer Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert, der dem Gleitwiderstand Tfb2 entspricht, als vorhergesagte Bewegungsdistanz D2 aus der geraden Linie, die eine Steigung K1 besitzt, die beim ersten Umkehren der Bewegungsrichtung erhalten wird, abgelesen. Diese vorhergesagte Bewegungsdistanz D2 ist eine Bewegungsdistanz nach dem Umkehren zu dem Zeitpunkt, zu dem der Drehmomentkompensationsbetrag Tad die Sättigung erreicht hat.
Daher erhöht die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 den Kompensationsbetrag Tad(t) gemäß Gleichung 9 oder Gleichung 10, bis die Bewegungsdistanz D(t)=Pc(t)-Pc(0) zu dem aktuellen Zeitpunkt zu dem Positionsbefehlswert nach dem zweiten Umkehrten der Bewegungsrichtung die vorhergesagte Bewegungsdistanz D2 nach dem Umkehren erreicht. Hierbei wird K1 als Korrelationskoeffizient K in der Gleichung 9 oder Gleichung 10 verwendet. Wenn die Bewegungsdistanz D(t) die vorausgesagte Bewegungsdistanz D2 erreicht, wird der Kompensationsbetrag Tad zu der erreichten Zeit danach ausgegeben. Daher wird beispielsweise dann, wenn eine aktuelle Bewegungsdistanz D(ta) die vorhergesagte Bewegungsdistanz D2 zum Zeitpunkt t=ta erreicht (wenn D(ta)=D2), Tad(ta) als Drehmomentkompensationsbetrag zu dem Zeitpunkt ta und später ausgegeben.
Somit wird der Drehmomentkompensationsbetrag Tad(t) durch den zweiten Bewegungsrichtungsumkehrvorgang wie durch die durchgezogene Linie in 2 angezeigt angewendet, so dass das Rückkopplungsdrehmoment Tfb den Umkehrvorgang wie durch die gestrichelte Linie in 2 angezeigt erhöht. Daher berechnet die Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 21 eine Bewegungsdistanz D3={Pc(T)-Pc(0)} zu dem Positionsbefehlswert von dem Zeitpunkt, zu dem der Bewegungsrichtungsumkehrbefehl durch den zweiten Bewegungsrichtungsumkehrvorgang erteilt wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen (von der Zeit t=0 bis t=T). Darüber hinaus wird der Wert Tfb(T) des Rückkopplungsdrehmoments Tfb zu dem Zeitpunkt T als Tfb3 gemessen. Dann wird der betreffende Punkt wie in einer dritten Spalte von 5 gezeigt aufgetragen, wobei eine gerade geneigte Linie K2 durch den betreffenden Punkt verläuft, der Ursprung wird berechnet, und der Wert von K2 wird als Korrelationskoeffizient K an die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 ausgegeben. Wie vorher beschrieben ist Tfb3 ein Wert, der das umgekehrte Vorzeichen von Tfb(0) aufweist; d. h. er ist beinahe gleich Tfb2 (Tfb3≈Tfb2).
Wenn der zweite Umkehrvorgang abgeschlossen ist, wird der Zeitzähler auf t = 0 zurückgesetzt. Wenn der Beginn des dritten Umkehrens detektiert wird, wird die Zeitzählung begonnen. Bei dem dritten Umkehren der Bewegungsrichtung wird der oben berechnete Korrelationskoeffizient K2 verwendet, um den Drehmomentkompensationsbetrag Tad durch die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 zu berechnen. Hier ist ein Beispiel beschrieben, das voraussetzt, dass der Gleitwiderstand verringert ist. Bei Detektieren eines dritten Bewegungsrichtungsumkehrbefehls aus dem Positionsbefehlswert Pc detektiert die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 den Wert Tfb(0) des Rückkopplungsdrehmoments Tfb beim Umkehren der Bewegungsrichtung und bestimmt den Gleitwiderstandswert nach dem Umkehren zu Tfb4=-Tfb(0). Zu diesem Zeitpunkt wird eine vorhergesagte Bewegungsdistanz D4 nach dem Umkehren und in Entsprechung zu Tfb4 wie in einer vierten Spalte von 5 gezeigt abgelesen. Da der Gleitwiderstand verringert ist, hat die vorhergesagte Bewegungsdistanz D4 nach dem Umkehren einen Wert, der kleiner als eine zweite Bewegungsdistanz D3 (die dritte Spalte von 5) ist. Der abgelesene Wert wird als eine Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert nach dem Umkehren bestimmt, wenn der Drehmomentkompensationsbetrag Tad in Sättigung ist, und das Drehmomentkompensationsmuster wird entschieden. Danach wird dann, wenn die Bewegungsrichtung in ähnlicher Weise umgekehrt wird, der Kompensationsbetrag gemäß Gleichung 9 oder Gleichung 10 erhöht, bis der Positionsbefehlswert Pc nach dem obigen Umkehren um die zurückgelegte Distanz geändert ist, und dann, wenn die zurückgelegte Distanz nach dem obigen Umkehren erreicht ist, wird der Drehmomentkompensationsbetrag Tad ausgegeben, so dass der Kompensationsbetrag beibehalten wird. Hierbei wird K2 als Korrelationskoeffizient K in Gleichung 9 oder Gleichung 10 verwendet.
Hierbei muss die Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 21 eine Zeit (Zeit T) detektieren, zu der das Rückkopplungsdrehmoment Tfb ein Drehmoment zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand erreicht, und diese Detektion kann durch Detektieren eines Wendepunkts des Rückkopplungsdrehmoment Tfb oder Detektieren einer Maximalwert-Aktualisierungszeitvorgabe der Positionsabweichung Pdif verwirklicht werden.
Es ist auch möglich, den Korrelationskoeffizienten K für jede Umkehrrichtung zu definieren und in Fällen, in denen sich das Vorzeichen der Befehlsgeschwindigkeit (Geschwindigkeitsvorsteuerung Vff) von negativ zu positiv und umgekehrt ändert, wird der Korrelationskoeffizient K individuell bestimmt und kann zur Berechnung des Drehmomentkompensationsbetrags Tad für jede Richtungsumkehr verwendet werden.
Wie oben beschrieben kann die Positionssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Kompensation der Folgeverzögerung durchführen, die an die langfristige Änderung wie beispielsweise eine Gleitwiderstandsänderung beim Umkehren der Bewegungsrichtung angepasst ist, ohne die Stabilität des Steuersystems zu beeinträchtigen. Darüber hinaus weist die Positionssteuerungsvorrichtung als Kompensationsparameter nur den Korrelationskoeffizienten zwischen der zurückgelegten Distanz nach dem Umkehren und dem Rückkopplungsdrehmoment auf und der Kompensationsparameter kann vereinfacht werden.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
6 ist eine Ansicht, die einen Steuerblock zeigt, der sich auf eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht. Die gleichen Elemente wie die des Stands der Technik und der ersten Ausführungsform sind durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibungen entfallen. Eine Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 27 fungiert als eine Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung, die einen Korrelationskoeffizienten K als Korrelationsinformationen ausgibt, die eine Beziehung zwischen einem Gleitwiderstand, der auf eine bewegliche Einheit ausgeübt wird, einer Bewegungsdistanz D(t)-Pc(t)-Pc(O) auf einem Positionsbefehlswert und einer Befehlsbeschleunigung Ac angeben. Eine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 28 gibt den Drehmomentkompensationsbetrag Tad auf der Grundlage des Korrelationskoeffizienten K, der von der Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 27 berechnet wird, des Rückkopplungsdrehmoments Tfb(O) und der Bewegungsdistanz D(t) zu dem Positionsbefehlswert aus.
Wie oben beschrieben wird der Betrag des Gleitwiderstands gemäß der Antriebsbeschleunigung variiert. Um die Folgeverzögerung entsprechend zu kompensieren, ist es daher notwendig, den Betrag des Gleitwiderstands mit einer gewissen Genauigkeit zu kennen. In der Struktur der ersten Ausführungsform hängt jedoch die Schätzgenauigkeit des Gleitwiderstandes weitgehend von der Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 ab und dann, wenn die Antriebsbeschleunigung hoch wird, tritt eine Gleitwiderstandsschätzungsverzögerung auf, was zu einer Zunahme einer Anzahl von Versuchen für den Korrelationskoeffizienten K führt, bis eine angemessene Kompensation durchgeführt wird.
Andererseits kann dann, wenn die Kompensation mit einem Korrelationskoeffizienten K durchgeführt wird, der in Abhängigkeit von der Antriebsbeschleunigung variiert wird, der Drehmomentkompensationsbetrag Tad unter Berücksichtigung der Schätzverzögerung verstärkt oder gedämpft werden. Daher kann die Anzahl der Versuche, bis die Kompensation angemessen durchgeführt wird, verringert werden.
7 ist eine Ansicht, die den Zeitverlauf des Rückkopplungsdrehmoments Tfb und des Gleitwiderstands zeigt. In 7 gibt die durchgezogene Linie das Rückkopplungsdrehmoment an und die gepunktete Linie gibt den Gleitwiderstand an. Wenn die Antriebsbeschleunigung niedrig ist, stimmen der Gleitwiderstand und das Rückkopplungsdrehmoment fast miteinander überein, wie in der oberen Hälfte von 7 gezeigt ist, und der Gleitwiderstand kann mit hoher Genauigkeit geschätzt werden. Wenn die Antriebsbeschleunigung hoch ist, weist das Rückkopplungsdrehmoment jedoch eine Verzögerung in Bezug auf den Gleitwiderstand auf, wie in der unteren Hälfte von 7 gezeigt ist. Daher fällt das Drehmomentkompensationsmuster in einen nichtkompensierten Zustand und die Anzahl der Versuche, die erforderlich ist, um ein optimales Drehmomentkompensationsmuster wie oben beschrieben bereitzustellen, nimmt zu. Was die Größe des Gleitwiderstands angeht, kann die Schätzgenauigkeit auch wie oben beschrieben durch ein Ersetzen mit der Störungserfassungsvorrichtung oder dergleichen verbessert werden, aber das Schätzungsverzögerungsproblem kann im Wesentlichen nicht vermieden werden.
8 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Antriebsbeschleunigung Ac und einem Verstärkungsfaktor von K zeigt. In 8 bedeutet ein Verstärkungsfaktor 1, dass der Korrelationskoeffizient K, der von einem zuvor beschriebenen Bestimmungsverfahren für den Korrelationskoeffizienten K berechnet wird, so, wie er ist, verwendet wird. Wenn die Antriebsbeschleunigung Ac niedriger als eine Antriebsbeschleunigung A1 ist, wird der Verstärkungsfaktor zu 1 bestimmt, und wenn die Antriebsbeschleunigung Ac höher als die Antriebsbeschleunigung A1 ist, wird eine Proportionalverstärkung gemäß der Antriebsbeschleunigung durchgeführt, so dass die Drehmomentkompensation unter Berücksichtigung einer Folgeverzögerung des Rückkopplungsdrehmoments erhöht werden kann. Die Antriebsbeschleunigung A1 und die Steigung des Verstärkungsfaktors (c2-1)/(A2-A1) sind nachstehend beschrieben. Die Antriebsbeschleunigung A1, mit der das Rückkopplungsmoment Tfb dem Gleitwiderstand folgen kann, wird aus der Integrationsverstärkung Iv bestimmt. Außerdem wird der Verstärkungsfaktor c2 mit der Antriebsbeschleunigung basierend auf der Anzahl der Versuche N bestimmt, mit denen der Spitzenwert der Positionsabweichung Pdif kleiner oder gleich einem vorbestimmten Zielwert wird oder kleiner oder gleich einer Zielvergrößerung in Bezug auf einen Spitzenwert Pdif1 der Positionsabweichung in einer Situation, in der der Drehmomentkompensationsbetrag null ist, wird. Wenn beispielsweise die Anzahl der Versuche N 4 beträgt, wird er unter Verwendung von Gleichung 11 als c2=2 berechnet. $c 2 = \sqrt (N)$
In diesem Fall wird der Verstärkungsfaktor c2 unter Verwendung der Quadratwurzel der Anzahl von Versuchen berechnet. Um jedoch die Konvergenz der Positionsabweichung Pdif zu verbessern, kann die Berechnung durch Multiplizieren der Anzahl der Versuche N mit dem Koeffizienten oder durch Multiplizieren eines natürlichen Logarithmus der Anzahl der Versuche N mit dem Koeffizienten durchgeführt werden. Das heißt, dass der Verstärkungsfaktor c2 durch Gleichung 12 ausgedrückt ist. $c 2 = f (N)$
Der Verstärkungsfaktor von K kann auch durch Berechnen der Verstärkungsfaktoren c1, c2, c3, ... von K in Bezug auf beliebige Antriebsbeschleunigungen A1, A2, A3, ..., wie in der unteren Hälfte von 8 gezeigt, und durch Durchführen einer linearen Interpolation des Verstärkungsfaktors zwischen den Antriebsbeschleunigungen berechnet werden. In diesem Fall steigt die Anzahl von Stichproben der Antriebsbeschleunigungen bei dem Beispiel der oberen Hälfte von 8, aber es wird möglich, die Konvergenz der Positionsabweichung Pdif unabhängig von der Antriebsbeschleunigung zu verbessern. Das Interpolationsverfahren für den Verstärkungsfaktor zwischen den Antriebsbeschleunigungen ist nicht auf eine lineare Interpolation beschränkt, sondern es können alternativ eine parabolische Interpolation, eine Splineinterpolation oder dergleichen benutzt werden.
Wie oben beschrieben kann die Positionssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Kompensation der Folgeverzögerung durchführen, die an die langfristige Änderung wie beispielsweise eine Gleitwiderstandsänderung beim Umkehren der Bewegungsrichtung angepasst ist, ohne die Stabilität des Steuersystems zu beeinträchtigen. Darüber hinaus weist die Positionssteuerungsvorrichtung als Kompensationsparameter nur den Korrelationskoeffizienten zwischen der Antriebsbeschleunigung, der zurückgelegten Distanz nach dem Umkehren und dem Rückkopplungsdrehmoment auf und der Kompensationsparameter kann vereinfacht werden. Der Kompensationsbetrag konvergiert durch eine kleine Anzahl von Versuchen auf einen geeigneten Wert.
AUSFÜHRUNGSFORM 3
9 ist eine Ansicht, die einen Steuerblock zeigt, der sich auf eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht. Die gleichen Elemente wie die des Stands der Technik und der ersten Ausführungsform sind durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibungen entfallen. In 9 gibt die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 den Drehmomentkompensationsbetrag Tad entsprechend der Bewegungsdistanz D(t)=Pc(t)-Pc(0) zu dem Positionsbefehlswert ähnlich wie in der ersten Ausführungsform aus. Der Drehmomentkompensationsbetrag Tad, der von der Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 ausgegeben wird, wird über einen Niederfrequenz-Sperrfilter 24 und eine Umsetzungsverstärkung 25 in den Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad umgesetzt. Hierbei besitzt eine Übertragungsfunktion des Steuerblocks, der den Niederfrequenzsperrfilter 24 und die Umsetzungsverstärkung 25 umfasst, eine umgekehrte Übertragungscharakteristik der Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Proportionalverstärkung Pv) 6 und der Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7. Zudem wird der Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad, der von der Umsetzungsverstärkung 25 ausgegeben wird, zu der Ausgabe der Geschwindigkeitsbefehls-Berechnungseinheit (Proportionalverstärkung Kp) 2 und der Geschwindigkeitsvorsteuerung Vff durch einen Addierer 26 addiert, um den Geschwindigkeitsbefehlswert Vc zu bilden.
Die Drehmomentkompensationsbetrag Tad, der von der Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 22 ausgegeben wird, wird in den Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad umgesetzt und durch die Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Proportionalverstärkung PV) 6 und die Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 in einen Wert rückumgesetzt, der äquivalent zu dem ursprünglichen Drehmomentkompensationsbetrag Tad ist, so dass eine Umkehr des Rückkopplungsdrehmoments Tfb ähnlich wie in dem Fall der ersten Ausführungsform beschleunigt werden kann.
In der Struktur der ersten Ausführungsform ist es jedoch notwendig, den Drehmomentkompensationsbetrag Tad nach Umkehren der Bewegungsrichtung kontinuierlich auszugegeben, weil das Drehmoment zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand durch den Drehmomentkompensationsbetrag Tad kompensiert wird. Wenn das Drehmoment zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand durch den Drehmomentkompensationsbetrag Tad kompensiert wird, ist es wünschenswert, dass eine Kompensation bei dem nächsten Umkehren der Bewegungsrichtung bereitgestellt wird, und der Wert des Drehmomentkompensationsbetrags Tad ist gemäß dem Betrag eines tatsächlichen Gleitwiderstands variabel.
Andererseits kann in einem Fall, in dem eine Kompensation durch Umsetzen des Drehmomentkompensationsbetrags Tad in den Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad ausgeführt wird, die Notwendigkeit des kontinuierlichen Ausgebens des Kompensationsbetrags durch den Effekt des Niederfrequenz-Sperrfilters 24 beseitigt werden. Als Ergebnis wird die Notwendigkeit des Widerspiegelns der Änderung des Gleitwiderstandes in dem Drehmomentkompensationsbetrag Tad beseitigt.
10 ist eine Ansicht, die Zeitverlauf-Kurvenformen des Drehmomentkompensationsbetrags Tad und des Geschwindigkeitskompensationsbetrags Vad zeigt. Wie durch die durchgezogene Linie in der oberen Hälfte von 10 angezeigt steigt dann, wenn der Drehmomentkompensationsbetrag Tad ausgegeben wird, der Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad kontinuierlich, während der Drehmomentkompensationsbetrag Tad proportional zu der Bewegungsdistanz nach dem Umkehren zunimmt, und nachdem der Drehmomentkompensationsbetrag Tad zu einem konstanten Wert geworden ist, konvergiert der Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad zu null. Daher kann dann, wenn sie betrieben wird, um die Ausgabe des Geschwindigkeitskompensationsbetrags Vad zu dem Zeitpunkt, zu dem der Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad zu null konvergiert, auf null zu halten, die Ausgabe des Drehmomentkompensationsbetrags Tad angehalten werden, und darüber hinaus wird es möglich, den Drehmomentkompensationsbetrag Tad so zu konfigurieren, wie es durch die gestrichelte Linie in der oberen Hälfte von 10 angegeben ist. Das heißt, dass der Drehmomentkompensationsbetrag Tad nicht von dem Wert Tfb(0) des Rückkopplungsdrehmoments Tfb beim Umkehren der Bewegungsrichtung auf -Tfb(0) steigt, sondern aus dem Kompensationsbetrag bei dem Umkehren der Bewegungsrichtung zu null bestimmt wird, und auf -2Tfb(0) erhöht wird. Selbst dann, wenn der Drehmomentkompensationsbetrag Tad wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird eine Gleichstromkomponente des Drehmomentkompensationsbetrags Tad durch den Effekt des Niederfrequenz-Sperrfilters 24 abgeschnitten, so dass der Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad erhalten werden kann, der ähnlich ist wie in dem Fall, in dem der Drehmomentkompensationsbetrag Tad, der durch die durchgezogene Linie in 10 angegeben ist, konfiguriert ist.
Der Drehmomentkompensationsbetrag Tad wird in den Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad umgesetzt, um eine Kompensation durchzuführen, und ein Vorgang des Haltens der Ausgabe des Geschwindigkeitskompensationsbetrags Vad auf null zu der Zeitvorgabe, zu der der Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad zu null konvergiert, wird ferner hinzugefügt. Daher wird das Drehmoment zum Bewegen gegen den Gleitwiderstand durch die Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 kompensiert. Selbst dann, wenn die Antriebsgeschwindigkeit während des Bewegens in die gleiche Richtung variiert wird und der Gleitwiderstand variiert wird, wird die Ausgabe in geeigneter Weise durch die Drehmomentbefehls-Berechnungseinheit (Integrationsverstärkung Iv) 7 angepasst, so dass es nicht notwendig ist, die Änderung des Gleitwiderstandes im Drehmomentkompensationsbetrag Tad widerzuspiegeln.
Wie oben beschrieben kann die Positionssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Kompensation der Folgeverzögerung durchführen, die an die langfristige Änderung wie beispielsweise eine Gleitwiderstandsänderung beim Umkehren der Bewegungsrichtung angepasst ist, ohne die Stabilität des Steuersystems zu beeinträchtigen. Darüber hinaus weist die Positionssteuerungsvorrichtung als Kompensationsparameter nur den Korrelationskoeffizienten zwischen der zurückgelegten Distanz nach dem Umkehren und dem Rückkopplungsdrehmoment auf und der Kompensationsparameter kann vereinfacht werden. Ferner kann ein geeigneter Kompensationsbetrag beim Umkehren der Bewegungsrichtung ohne Variieren des Kompensationsbetrags gemäß der Gleitwiderstandsänderung immer kompensiert werden.
AUSFÜHRUNGSFORM 4
11 ist eine Ansicht, die einen Steuerblock zeigt, der sich auf eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht. Die gleichen Elemente wie die des Stands der Technik, der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform sind durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibungen entfallen. Eine Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 27 funktioniert als ein Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung, die den Korrelationskoeffizienten K als Korrelationsinfor-mationen ausgibt, die eine Beziehung zwischen dem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, der Bewegungsdistanz D(t)=Pc(t)-Pc(0) zu dem Positionsbefehlswert und einer Befehlsbeschleunigung Ac angeben. Eine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 28 gibt den Drehmomentkompensationsbetrag Tad auf der Grundlage des Korrelationskoeffizienten K, der von der Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 27 berechnet wird, des Rückkopplungsdrehmoments Tfb (0) und der Bewegungsdistanz D(t) zu dem Positionsbefehlswert aus. Der Drehmomentkompensationsbetrag Tad, der von der Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 28 ausgegeben wird, wird über den Niederfrequenz-Sperrfilter 24 und die Umsetzungsverstärkung 25 zu einem Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad umgesetzt, und das Ergebnis wird zu der Ausgabe der Geschwindigkeitsbefehls-Berechnungseinheit (Proportionalverstärkung Kp) 2 und der Geschwindigkeitsvorsteuerung Vff durch den Addierer 26 addiert, um den Geschwindigkeitsbefehlswert Vc zu bilden.
Diese Struktur weist sowohl Eigenschaften der zweiten als auch Eigenschaften der dritten Ausführungsform auf. Wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben kann die Anzahl von Versuchen, die erforderlich ist, bis der optimale Drehmomentkompensationsbetrag Tad spezifiziert ist, von der Kompensationsfunktions-Erstellungsvorrichtung 27 und der Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung 28 unabhängig von der Antriebsbeschleunigung verringert werden. Darüber hinaus wird wie in der dritten Ausführungsform beschrieben der Drehmomentkompensationsbetrag Tad zu dem Geschwindigkeitskompensationsbetrag Vad umgesetzt, um eine Kompensation durchzuführen, so dass es selbst dann, wenn der Gleitwiderstand variiert wird, nicht notwendig ist, den Drehmomentkompensationsbetrag Tad gemäß der Gleitwiderstandsänderung zu variieren.
Wie oben beschrieben kann die Positionssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Kompensation der Folgeverzögerung durchführen, die an die langfristige Änderung wie beispielsweise eine Gleitwiderstandsänderung beim Umkehren der Bewegungsrichtung angepasst ist, ohne die Stabilität des Steuersystems zu beeinträchtigen. Darüber hinaus weist die Positionssteuerungsvorrichtung als Kompensationsparameter nur den Korrelationskoeffizienten zwischen der Antriebsbeschleunigung, der zurückgelegten Distanz nach dem Umkehren und dem Rückkopplungsdrehmoment auf und der Kompensationsparameter kann vereinfacht werden. Ferner kann ein geeigneter Kompensationsbetrag beim Umkehren der Bewegungsrichtung ohne Variieren des Kompensationsbetrags gemäß der Gleitwiderstandsänderung immer kompensiert werden und der Kompensationsbetrag konvergiert mit einer geringeren Anzahl von Versuchen zu einem optimalen Wert.

Claims

Positionssteuervorrichtung zum Steuern einer Position einer beweglichen Einheit durch Antreiben eines Servomotors gemäß einem Positionsbefehlswert (Pc) von einer Hostvorrichtung, die umfasst: eine Geschwindigkeitsbefehls-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Geschwindigkeitsbefehlswerts (Vc) gemäß mindestens dem Positionsbefehlswert (Pc); eine Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Rückkopplungsdrehmoments (Tfb) gemäß einem Drehmomentkompensationsbetrag (Tad) und einem Wert, der sich aus einer Proportional-Integral-Verstärkung einer Abweichung zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert (Vc) und einem detektierten Geschwindigkeitswert der beweglichen Einheit ergibt; eine Vorwärtskopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Vorwärtskopplungsdrehmoments gemäß dem Positionsbefehlswert (Pc) und der Trägheit der beweglichen Einheit; eine Drehmomentbefehlswert-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Drehmomentbefehlswerts (Tc) gemäß dem Rückkopplungsdrehmoment (Tfb) und dem Vorwärtskopplungsdrehmoment; eine Motorantriebseinheit zum Antreiben des Servomotors gemäß dem Drehmomentbefehlswert (Tc); eine Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung zum Berechnen von Korrelationsinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, und einer Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) von einem Zeitpunkt, zu dem ein Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, angibt; und eine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung (22) zum entsprechenden Berechnen des Drehmomentkompensationsbetrags (Tad), der dem Positionsbefehlswert (Pc) entspricht, auf der Basis der Korrelationsinformationen und des Rückkopplungsdrehmoments (Tfb) beim Umkehren der Bewegungsrichtung des Positionsbefehlswerts (Pc).
Positionssteuervorrichtung zum Steuern einer Position einer beweglichen Einheit durch Antreiben eines Servomotors gemäß einem Positionsbefehlswert (Pc) von einer Hostvorrichtung, die umfasst: eine Geschwindigkeitsbefehls-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Geschwindigkeitsbefehlswerts (Vc) gemäß mindestens dem Positionsbefehlswert (Pc); eine Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Rückkopplungsdrehmoments (Tfb) gemäß einem Drehmomentkompensationsbetrag (Tad) und einem Wert, der sich aus einer Proportional-Integral-Verstärkung einer Abweichung zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert (Vc) und einem detektierten Geschwindigkeitswert der beweglichen Einheit ergibt; eine Vorwärtskopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Vorwärtskopplungsdrehmoments gemäß dem Positionsbefehlswert (Pc) und der Trägheit der beweglichen Einheit; eine Drehmomentbefehlswert-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Drehmomentbefehlswerts (Tc) gemäß dem Rückkopplungsdrehmoment (Tfb) und dem Vorwärtskopplungsdrehmoment; eine Motorantriebseinheit zum Antreiben des Servomotors gemäß dem Drehmomentbefehlswert (Tc); eine Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung (22) zum Berechnen von Korrelationsinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, einer Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) von einem Zeitpunkt, zu dem ein Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, und einer Antriebsbeschleunigung angeben; und eine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung (22) zum entsprechenden Berechnen des Drehmomentkompensationsbetrags (Tad), der dem Positionsbefehlswert (Pc) entspricht, auf der Basis der Korrelationsinformationen und des Rückkopplungsdrehmoments (Tfb) beim Umkehren der Bewegungsrichtung des Positionsbefehlswerts (Pc).
Positionssteuervorrichtung zum Steuern einer Position einer beweglichen Einheit durch Antreiben eines Servomotors gemäß einem Positionsbefehlswert (Pc) von einer Hostvorrichtung, die umfasst: eine Geschwindigkeitsbefehls-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Geschwindigkeitsbefehlswerts (Vc) gemäß mindestens dem Positionsbefehlswert (Pc) und einem Geschwindigkeitskompensationsbetrag (Vad); eine Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben einer Abweichung zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert (Vc) und einem detektierten Geschwindigkeitswert der beweglichen Einheit nach Durchführen einer Proportional-Integral-Verstärkung als Rückkopplungsdrehmoment (Tfb); eine Vorwärtskopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Vorwärtskopplungsdrehmoments gemäß dem Positionsbefehlswert (Pc) und der Trägheit der beweglichen Einheit; eine Drehmomentbefehlswert-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Drehmomentbefehlswerts (Tc) gemäß dem Rückkopplungsdrehmoment (Tfb) und dem Vorwärtskopplungsdrehmoment; eine Motorantriebseinheit zum Antreiben des Servomotors gemäß dem Drehmomentbefehlswert (Tc); eine Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung zum Berechnen von Korrelationsinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, und einer Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) von einem Zeitpunkt, zu dem ein Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, angeben; und eine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung (22) zum entsprechenden Berechnen des Drehmomentkompensationsbetrags (Tad), der dem Positionsbefehlswert (Pc) entspricht, auf der Basis der Korrelationsinformationen und des Rückkopplungsdrehmoments (Tfb) beim Umkehren der Bewegungsrichtung des Positionsbefehlswerts (Pc); und ein Niederfrequenz-Sperrfilter (24), das eine umgekehrte Übertragungscharakteristik der Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit aufweist und den Drehmomentkompensationsbetrag (Tad) in den Geschwindigkeitskompensationsbetrag (Vad) umsetzt, um diesen auszugeben.
Positionssteuervorrichtung zum Steuern einer Position einer beweglichen Einheit durch Antreiben eines Servomotors gemäß einem Positionsbefehlswert (Pc) von einer Hostvorrichtung, die umfasst: eine Geschwindigkeitsbefehls-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Geschwindigkeitsbefehlswerts (Vc) gemäß mindestens dem Positionsbefehlswert (Pc) und einem Geschwindigkeitskompensationsbetrag (Vad); eine Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben einer Abweichung zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert (Vc) und einem detektierten Geschwindigkeitswert der beweglichen Einheit nach Durchführen einer Proportional-Integral-Verstärkung als Rückkopplungsdrehmoment (Tfb); eine Vorwärtskopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Vorwärtskopplungsdrehmoments gemäß dem Positionsbefehlswert (Pc) und der Trägheit der beweglichen Einheit; eine Drehmomentbefehlswert-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Drehmomentbefehlswerts (Tc) gemäß dem Rückkopplungsdrehmoment (Tfb) und dem Vorwärtskopplungsdrehmoment; eine Motorantriebseinheit zum Antreiben des Servomotors gemäß dem Drehmomentbefehlswert (Tc); eine Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung zum Berechnen von Korrelationsinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, einer Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) von einem Zeitpunkt, zu dem ein Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, und einer Antriebsbeschleunigung; und eine Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung (22) zum entsprechenden Berechnen des Drehmomentkompensationsbetrags (Tad), der dem Positionsbefehlswert (Pc) entspricht, auf der Basis der Korrelationsinformationen und des Rückkopplungsdrehmoments (Tfb) beim Umkehren der Bewegungsrichtung des Positionsbefehlswerts (Pc); und ein Niederfrequenz-Sperrfilter (24), das eine umgekehrte Übertragungscharakteristik der Rückkopplungsdrehmoment-Ausgabeeinheit aufweist und den Drehmomentkompensationsbetrag (Tad) in den Geschwindigkeitskompensationsbetrag (Vad) umsetzt, um diesen auszugeben.
Positionssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung als Korrelationsinformationen einen Proportionalkoeffizienten zwischen dem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, und der Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc), bis die Bewegung begonnen hat, ausgibt; und die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung (22) als vorhergesagte Bewegungsdistanz, basierend auf dem Proportionalkoeffizienten und dem Rückkopplungsdrehmoment (Tfb) zu dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls, die Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) von dem Zeitpunkt, zu dem der Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, berechnet, und einen Drehmomentkompensationswert ausgibt, der gemäß einem Anstieg einer aktuellen Bewegungsdistanz basierend auf dem Proportionalitätskoeffizienten und der aktuellen Bewegungsdistanz steigt, bis die aktuelle Bewegungsdistanz, die eine Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) ab dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls ist, die vorhergesagte Bewegungsdistanz erreicht.
Positionssteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei: die Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung als Korrelationsinformationen einen Proportionalkoeffizienten zwischen dem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, und der Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc), bis die Bewegung begonnen hat, ausgibt; und die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung (22) als vorhergesagte Bewegungsdistanz, basierend auf dem Proportionalkoeffizienten und dem Rückkopplungsdrehmoment (Tfb) zu dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls, die Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) von dem Zeitpunkt, zu dem der Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, berechnet, und einen Drehmomentkompensationswert ausgibt, der gemäß einem Anstieg einer aktuellen Bewegungsdistanz basierend auf dem Proportionalitätskoeffizienten und der aktuellen Bewegungsdistanz steigt, bis die aktuelle Bewegungsdistanz, die eine Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) ab dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls ist, die vorhergesagte Bewegungsdistanz erreicht.
Positionssteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei: die Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung als Korrelationsinformationen einen Proportionalkoeffizienten zwischen dem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, der Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc), bis die Bewegung begonnen hat, und einer Antriebsbeschleunigung ausgibt; und die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung (22) als vorhergesagte Bewegungsdistanz, basierend auf dem Proportionalkoeffizienten und dem Rückkopplungsdrehmoment (Tfb) zu dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls, die Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) von dem Zeitpunkt, zu dem der Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, berechnet, und einen Drehmomentkompensationsbetrag (Tad) ausgibt, der gemäß einem Anstieg einer aktuellen Bewegungsdistanz basierend auf dem Proportionalitätskoeffizienten und der aktuellen Bewegungsdistanz steigt, bis die aktuelle Bewegungsdistanz, die eine Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) ab dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls ist, die vorhergesagte Bewegungsdistanz erreicht.
Positionssteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei: die Korrelationsinformations-Erstellungsvorrichtung als Korrelationsinformationen einen Proportionalkoeffizienten zwischen dem Gleitwiderstand, der auf die bewegliche Einheit wirkt, der Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc), bis die Bewegung begonnen hat, und einer Antriebsbeschleunigung ausgibt; und die Kompensationsbetrags-Ausgabevorrichtung (22) als vorhergesagte Bewegungsdistanz, basierend auf dem Proportionalkoeffizienten und dem Rückkopplungsdrehmoment (Tfb) zu dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls, die Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) von dem Zeitpunkt, zu dem der Bewegungsrichtungsumkehrbefehl an die bewegliche Einheit erteilt wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die bewegliche Einheit tatsächlich umkehrt und beginnt, sich zu bewegen, berechnet, und einen Drehmomentkompensationsbetrag (Tad) ausgibt, der gemäß einem Anstieg einer aktuellen Bewegungsdistanz basierend auf dem Proportionalitätskoeffizienten und der aktuellen Bewegungsdistanz steigt, bis die aktuelle Bewegungsdistanz, die eine Bewegungsdistanz zu dem Positionsbefehlswert (Pc) ab dem Zeitpunkt des Erteilens des Bewegungsrichtungsumkehrbefehls ist, die vorhergesagte Bewegungsdistanz erreicht.