DE112019008005T5 - Positionierungssteuergerät und positionierungssteuerverfahren - Google Patents

Abstract

Um einen leistungsfähigen Positionierungsvorgang mit weniger benötigter Zeit für die Justierung durchzuführen, beinhaltet ein Positionierungssteuergerät (1000), in welchem die Bewegung eines Motors (1) im Positionierungsvorgang eine mechanische Last (3), die mit dem Motor verbunden ist, über eine Zielbewegungsdistanz zu bewegen, durch Betriebsbedingungen und Steuerungsparameter festgelegt wird, eine Justierungseinheit (7), die den Positionierungsvorgang auf der Grundlage einer Justierungsbedingung (108) und eines Versuchsparameters (105), die eine Betriebsbedingung und ein Steuerungsparameter sind, durchführt und einen der Steuerungsparameter als einen Exzellenzparameter (106) bestimmt, der der Justierungsbedingung auf der Grundlage eines Evaluierungsergebnisses (109) entspricht, das auf dem Zustand des Motors oder der mechanischen Last während des durchgeführten Positionierungsvorgangs basiert; und beinhaltet weiterhin eine Schätzeinheit (8), die einen der Steuerungsparameter als einen Schätzungsexzellenzparameter (107) bestimmt, der einer Nicht-Justierungsbedingung (110) entspricht, die ein Typ der Betriebsbedingungen ist, auf der Grundlage einer Justierungsaufzeichnung (111), die ein Paar aus der Justierungsbedingung und dem der Justierungsbedingung entsprechenden Exzellenzparameter ist.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Positionierungssteuergerät, das einen mit einem Motor durchgeführten Positionierungsvorgang steuert.
• STAND DER TECHNIK
• Geräte zur Montage von elektronischen Bauteilen oder Halbleiterfertigungsanlagen und dergleichen haben eine Positionierungssteuerung, um die Position eines mechanischen Teils, wie z. B. eines Montagekopfes, durch einen Motorantrieb über einen Zielabstand zu bewegen. Die für den Positionierungsvorgang bei der Positionierungssteuerung benötigte Zeit kann reduziert und somit die Produktivität der Vorrichtung verbessert werden, indem ein optimaler Wert für einen Parameter eingestellt wird, der ein Zeitserienmuster eines Steuersignals für den Antrieb der Vorrichtung, einen Parameter für ein Steuersystem und/oder Ähnliches spezifiziert. Eine solche Justierung eines Parameters erfordert eine Versuch-und-Irrtum-Justierung in dem Fall, in dem das bewegte Maschinenteil ein Maschinenteil mit geringer Steifigkeit ist, das leicht schwingt. Dies stellt insofern ein Problem dar, als die Justierungsarbeiten Zeit und Mühe kosten. Darüber hinaus hängen die für die Justierungsarbeiten benötigte Zeit, das Ergebnis der Justierung und ähnliches weitgehend von den Kenntnissen und der Erfahrung der Bedienungsperson ab, wodurch sich das Problem ergibt, dass die Justierungsqualität von Bedienungsperson zu Bedienungsperson unterschiedlich ist. Es wurde eine Technologie zur Lösung der vorgenannten Probleme vorgeschlagen, bei der ein Parameter mit Hilfe eines im Voraus vorbereiteten Steuermusters eingestellt wird.
• Das Patentdokument 1 beschreibt ein Verfahren zur automatischen Justierung einer elektrischen Motorsteuerungsvorrichtung, die einen Steuerparameter bei einer Rückkopplungsreglung, Vorwärtsreglung oder dergleichen automatisch einstellt. Das in Patentdokument 1 beschriebene automatische Justierungsverfahren führt eine Justierung durch, bei der mehrere Positionsbefehlsmuster, die sich kontinuierlich ändern, für den Justierungsvorgangerzeugt werden, um die Ansprechfrequenzen eines Positionsreglers und eines Geschwindigkeitsreglers unter der Bedingung zu erhöhen, dass die Schwingungsamplitude einer Positionsabweichungswellenform einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet, wenn ein Positionssteuermuster als Positionssollwert für den Positionsregler gegeben wird.
• Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 1. JP 2007-135 344 A
• KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
• Mit der Erfindung zu lösende Probleme
• Das automatische Justierungsverfahren nach Patentdokument 1 wählt einen einzigen optimalen Regelparameter für alle Positionssteuermuster aus. Dies stellt ein Problem in einer geringen Eignung eines Regelparameters für einzelne Positionssteuermuster dar, was zu einer geringen Regelbarkeit führt. Darüber hinaus stellt die Notwendigkeit für den Betrieb in Bezug auf viele Position Steuermuster ein Problem der langen Zeit für die Justierung.
• Die vorliegende Erfindung wurde aus den vorgenannten Gründen gemacht, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Positionierungssteuergerät aufzuzeigen, das weniger Zeit für die Justierung benötigt und in der Lage ist, einen Hochleistungs-Positioniervorgang durchzuführen.
• Mittel zum Lösen der Probleme
• Ein Positionierungssteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Positionierungssteuergerät, bei dem die Bewegung eines Motors in einem Positioniervorgang, bei dem eine mechanische Last, die mechanisch mit dem Motor verbunden ist, über eine Zielbewegungsdistanz bewegt wird, durch Betriebsbedingungen und durch Steuerungsparameter spezifiziert wird, wobei die Steuerungsparameter solche Parameter sind, die unter den Betriebsbedingungen veränderbar sind. Das Positionierungssteuergerät weist Folgendes auf: eine Justierungseinheit zum Durchführen einer Justierung, bei der der Positionierungsvorgang auf der Grundlage einer Justierungsbedingung und eines Versuchsparameters durchgeführt wird, und einer der Steuerungsparameter als ein der Justierungsbedingung entsprechender Exzellenzparameter auf der Grundlage eines Evaluierungsergebnisses bestimmt wird, wobei die Justierungsbedingung ein Typ der Betriebsbedingungen ist, der Versuchsparameter ein Typ des Steuerungsparameters ist, das Evaluierungsergebnis auf einem Zustandssensorsignal basiert, das einen während des durchgeführten Positionierungsvorgangs erfassten Zustand des Motors oder der mechanischen Last darstellt; eine Justierungsaufzeichnungseinheit, um ein Paar der Justierungsbedingung und des der Justierungsbedingung entsprechenden Exzellenzparameters als eine Justierungsaufzeichnung zu speichern; und eine Schätzeinheit, um basierend auf der Justierungsaufzeichnung einen der Steuerungsparameter als einen Schätzungsexzellenzparameter zu bestimmen, der einer Nicht-Justierungsbedingung entspricht, wobei die Nicht-Justierungsbedingung ein Typ der Betriebsbedingungen ist, der sich von der in der Justierungsaufzeichnung gespeicherten Justierungsbedingung unterscheidet.
• Effekt der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Positionierungssteuergerät, das weniger Zeit für die Justierung benötigt und in der Lage ist, einen leistungsstarken Positioniervorgang auszuführen.
• Figurenliste
• 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Positionierungssteuergeräts in einer ersten Ausführungsform zeigt;
• 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Steuermuster in der ersten Ausführungsform darstellt;
• 3 ist ein Diagramm, das Beispiele für die Beziehung zwischen einer Betriebsbedingung und einem Steuerungsparameter in der ersten Ausführungsform darstellt;
• 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Justierungsvorgang in der ersten Ausführungsform darstellt;
• 5 ist ein Diagramm, das Beispiele für das Zeitverhalten einer Modifikation in der ersten Ausführungsform darstellt;
• 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Justierungsvorgang in der ersten Ausführungsform darstellt;
• 7 ist ein Diagramm, das eine Beispielkonfiguration in einem Fall darstellt, in dem die im Positionierungssteuergerät in der ersten Ausführungsform enthaltene Verarbeitungsschaltung einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet;
• 8 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Beispielkonfiguration für den Fall, dass die im Positionierungssteuergerät in der ersten Ausführungsform enthaltene Verarbeitungsschaltung ein dediziertes Hardwareelement beinhaltet;
• 9 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Positionierungssteuergeräts in einer zweiten Ausführungsform darstellt;
• 10 ist ein Diagramm, das Beispiele für eine Konfiguration einer Betriebszustandsbestimmungseinheit in der zweiten Ausführungsform zeigt;
• 11 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines Positionierungssteuergeräts in einer dritten Ausführungsform darstellt;
• 12 ist ein Diagramm, das Beispiele für eine Korrespondenzbeziehung zwischen einer Betriebsbedingung und einem Steuerungsparameter in der dritten Ausführungsform darstellt;
• 13 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb des Positionierungssteuergeräts in der dritten Ausführungsform darstellt;
• 14 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Positionierungssteuergeräts in einer vierten Ausführungsform zeigt;
• 15 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration einer Justierungseinheit in der vierten Ausführungsform darstellt;
• 16 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines Positionierungssteuergeräts in einer fünften Ausführungsform darstellt;
• 17 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration einer Exzellenzparameter-Bestimmungseinheit in der fünften Ausführungsform darstellt, und
• 18 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines neuronalen Netzes in der fünften Ausführungsform darstellt.
• BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Die Ausführungsformen werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Es ist zu beachten, dass die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind. Darüber hinaus können die Ausführungsformen gegebenenfalls auch in Kombination verwendet werden.
• Ausführungsform 1
• 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Positionierungssteuergeräts 1000 in einer ersten Ausführungsform zeigt. Das Positionierungssteuergerät 1000 enthält: eine Steuererzeugungseinheit 2, die ein Steuersignal 103 auf der Grundlage eines Versuchsparameters 105 und einer Justierungsbedingung 108bestimmt; und eine Steuereinheit 4, die einen Positioniervorgang durch Ansteuerung eines Motors 1 auf der Grundlage des Steuersignals 103 durchführt. Das Positionierungssteuergerät 1000 enthält außerdem eine Justierungseinheit 7, die einen Abgleich durchführt und einen der Justierungsbedingung 108 entsprechenden Exzellenzparameter 106 bestimmt. Das Positionierungssteuergerät 1000 beinhaltet ferner eine Justierungsaufzeichnungseinheit 10, die eine Justierungsaufzeichnung 111 speichert; und eine Schätzeinheit 8, die als Schätzungsexzellenzparameter 107 den der Justierungsbedingung 108 entsprechenden Exzellenzparameter 106 auf der Grundlage der Justierungsaufzeichnung 111 schätzt.
• Der Motor 1 erzeugt durch die von der Steuereinheit 4 abgegebene Antriebsleistung E ein Drehmoment, eine Schubkraft oder dergleichen. Beispiele für den Motor 1 sind ein rotierender Servomotor, ein Linearmotor und ein Schrittmotor. Der Motor 1 ist mechanisch mit einer mechanischen Last 3 verbunden, die von dem Motor 1 angetrieben wird. Als mechanische Last 3 kann eine Vorrichtung gewählt werden, die durch ein vom Motor 1 erzeugtes Drehmoment, einen Schub oder ähnliches betätigt wird und die einen Positionierungsvorgang in Bezug auf die mechanische Last 3 durchführt. Der Begriff Positionierungsvorgang, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf einen Vorgang der Bewegung der mechanischen Last 3 über/um eine Zielbewegungsdistanz. Beispiele für die mechanische Last 3 sind Geräte zur Montage von elektronischen Bauteilen und Halbleiterfertigungsanlagen. Darüber hinaus kann der Positionierungsvorgang die Bewegung der gesamten mechanischen Last 3 oder die Bewegung eines Teils, das ein bewegliches Teil der mechanischen Last 3 ist, bewirken. Der Motor 1 und die mechanische Last 3 werden zusammen als Steuerungsziel 2000 bezeichnet.
• Die Steuereinheit 4 liefert die Antriebsleistung E an den Motor 1 basierend auf dem Steuersignal 103, um den Motor 1 anzutreiben und den Motor 1 zu veranlassen, dem Steuersignal 103 zu folgen. Das Steuersignal 103 stellt einen Sollwert für den Motor 1 dar und kann den Sollwert z.B. in Form einer Position, einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung, eines Drehmoments oder eines Stroms in Bezug auf den Motor 1 darstellen. Die Steuereinheit 4 kann in geeigneter Weise konfiguriert werden, um die Position des Motors 1 dem Steuersignal 103 folgen zu lassen. Beispielsweise kann ein Regelsystem verwendet werden, das das Drehmoment oder den Strom des Motors 1 unter Verwendung einer PID-Regelung berechnet, um die Differenz zwischen einer erfassten Position des Motors 1 und dem Steuersignal 103 zu verringern. Alternativ kann die Steuereinheit 4 ein Zwei-Freiheitsgrad-Regelsystem verwenden, das in Kombination eine Vorwärtsreglung und eine Rückkopplungsreglung einsetzt, die den Motor 1 antreibt, damit die erfasste Position der mechanischen Last 3 dem Steuersignal 103 folgt. Das Positionierungssteuergerät 1000 kann so konfiguriert sein, dass es die Steuereinheit 4 nicht als Bestandteil enthält. Zum Beispiel kann eine Anordnung eines Speichers, eines Prozessors und dergleichen außerhalb des Positionierungssteuergeräts 1000 konfiguriert werden, um den Motor 1 so anzusteuern, dass er dem Steuersignal 103 ähnlich wie die Steuereinheit 4 von 1 folgt.
• Ein Zustandssensor 5 erfasst den Zustand des Motors 1 und/oder der mechanischen Last 3, d.h. den Zustand des Steuerungsziels 2000, als Zustandssensorsignal 101. Beispiele für Zustandsgrößen sind eine Position, eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung, ein Strom, ein Drehmoment und eine Schubkraft des Motors 1. Andere Beispiele für die Zustandsgröße beinhalten eine Position, eine Geschwindigkeit und eine Beschleunigung der mechanischen Last 3. Die Zustandsgröße kann alle oder einen Teil der oben genannten Beispiele beinhalten. Beispiele für den Zustandssensor 5 sind ein Encoder, ein Laser-Wegmessgerät, ein Kreiselsensor, ein Beschleunigungssensor, ein Stromsensor und ein Kraftsensor. Die folgende Beschreibung geht davon aus, dass der Zustandssensor 5 von 1 ein Encoder ist, der die Position des Motors 1 als Zustandsgröße erfasst.
• Die Justierungseinheit 7 führt einen Positionierungsvorgang auf der Grundlage der Justierungsbedingung 108, die ein Typ von Betriebsbedingungen ist, und des Versuchsparameters 105, der ein Typ von Steuerungsparameter ist, durch. Die Justierungseinheit 7 bestimmt dann einen der Steuerungsparameter als Exzellenzparameter 106 entsprechend der Justierungsbedingung 108 auf der Grundlage eines Evaluierungsergebnisses 109 auf der Basis des Zustandssensorsignals 101, das den während des durchgeführten Positionierungsvorgangs erfassten Zustand des Motors 1 oder der mechanischen Last 3 darstellt. Die vorstehend beschriebene Abfolge von Vorgängen, die von der Justierungseinheit 7 durchgeführt werden, wird hier als Justierung bezeichnet. Es ist zu beachten, dass die Justierungseinheit 7 bei dem oben beschriebenen Justierungsvorgang mehrere Versuchsparameter 105 bestimmen kann, um den Positionierungsvorgang jeweils mehrfach auf der Grundlage der Justierungsbedingung 108 und des entsprechenden Versuchsparameters durchzuführen.
• Es werden nun Begriffe zur Beschreibung der von der Justierungseinheit 7 durchgeführten Justierung beschrieben. Als Steuermuster wird ein zeitlicher Verlauf eines Sollwertes in Form der Position, der Geschwindigkeit, der Beschleunigung oder dergleichen für den Motor 1 während eines Positionierungsvorganges bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Steuermuster durch die Justierungsbedingung 108 und durch den Versuchsparameter 105 bestimmt. Mit anderen Worten: Die Ermittlung der Justierungsbedingung 108 und des Versuchsparameters 105 bestimmt eindeutig ein Steuermuster während eines Positionierungsvorgangs, der wiederum die Bewegung des Motors bestimmt. Die Justierungsbedingung 108 ist ein Typ von Betriebsbedingungen. Eine Betriebsbedingung ist eine Bedingung, die die Bewegung des Motors 1 während des Positionierungsvorgangs einschränkt. Eine Betriebsbedingung beinhaltet mindestens einen numerischen Parameter, der die Bewegung des Motors 1 spezifiziert. Dieser numerische Parameter wird als Betriebsparameter bezeichnet. Der Betriebsparameter kann die Zielbewegungsdistanz beinhalten. Die Zielbewegungsdistanz ist der Zielwert der Bewegungsstrecke der mechanischen Last 3 in einem Positionierungsvorgang.
• Ein Steuerungsparameter stellt einen Befehl dar, der die Bewegung des Motors 1 vorgibt, und der in die Steuererzeugungseinheit 2 eingegeben wird. Die Steuererzeugungseinheit 2 bestimmt anhand des Steuerungsparameters das Steuersignal 103. Die Steuereinheit 4 treibt dann den Motor 1 aufgrund des Steuersignals 103 an. Darüber hinaus bilden der Versuchsparameter 105, der Exzellenzparameter 106 (später beschrieben), ein Schätzungsexzellenzparameter 107 (später beschrieben) und dergleichen eine Gruppe von Steuerungsparametern und können jeweils als Bezeichnung für die Einteilung der Steuerungsparameter in entsprechende Typen betrachtet werden. Der Versuchsparameter 105 ist ein Typ von Steuerungsparameter, und ist ein Parameter, der unter der Justierungsbedingung 108 veränderbar ist. Es ist zu beachten, dass verschiedene Änderungen des Versuchsparameters 105 unter Verwendung der Justierungsbedingung 108 als Randbedingung es ermöglichen, den Positionierungsvorgang mit verschiedenen Steuermustern unter der oben beschriebenen Randbedingung durchzuführen. Spezifische Beispiele für den Versuchsparameter 105, das Steuermuster, die Justierungsbedingung 108 und dergleichen werden später unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
• Die Justierungseinheit 7 nimmt die Justierungsbedingung 108 auf. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Justierungsbedingung 108 durch die Bedienungsperson oder durch eine Vorrichtung innerhalb oder außerhalb des Positionierungssteuergerätes 1000 bestimmt werden. Die Justierungseinheit 7 bestimmt unter der Justierungsbedingung 108 mindestens einen Versuchsparameter 105. Die Steuererzeugungseinheit 2 empfängt dann die Justierungsbedingung 108 und den bestimmten Versuchsparameter 105, und erzeugt das Steuersignal 103. Die Steuereinheit 4 führt auf der Grundlage des Steuersignals 103 einen Positionierungsvorgang durch. Mit anderen Worten: Die Justierungseinheit 7 führt einen Positionierungsvorgang auf der Grundlage der Justierungsbedingung 108 und des Versuchsparameters 105 durch. Eine Evaluierungseinheit 6 bestimmt als Evaluierungsergebnis 109 ein Ergebnis der Evaluierung des durchgeführten Positionierungsvorgangs, basierend auf dem vorgenannten Zustandssensorsignal 101. Es ist zu beachten, dass die von der Evaluierungseinheit 6 durchgeführte Evaluierung des Positionierungsvorgangs auch als Evaluierung des im Positionierungsvorgang verwendeten Versuchsparameters 105 dient. Zu beachten ist auch, dass in dem Fall, in dem mehrere Versuchsparameter 105 bestimmt wurden, die Steuereinheit 4 einen Positionierungsvorgang auf der Grundlage jeder der Kombinationen aus der Justierungsbedingung 108 und den bestimmten Versuchsparametern 105 durchführt. Die von der Evaluierungseinheit 6 auszuführende Operation zur Auswertung des Positionierungsvorgangs, d.h. des Versuchsparameters 105, wird später beschrieben.
• Die Justierungseinheit 7 empfängt das Evaluierungsergebnis 109 und bestimmt auf der Grundlage des empfangenen Evaluierungsergebnisses 109 einen der Steuerungsparameter als den der Justierungsbedingung 108 entsprechenden Exzellenzparameter 106. Der Exzellenzparameter 106 ist ein Typ von Steuerungsparameter. Es ist zu beachten, dass ein Steuerungsparameter, der zur Durchführung eines Positionierungsvorgangs führt, der ein gutes Evaluierungsergebnis 109 liefert, als der Exzellenzparameter 106 bestimmt werden kann. In diesem Fall variiert der Exzellenzparameter 106 in Abhängigkeit von dem von der Evaluierungseinheit 6 verwendeten Evaluierungsverfahren, und die Justierung eines gewünschten Verfahrens als Evaluierungsverfahren für die Evaluierungseinheit 6 ermöglicht die Auswahl der für den Positionierungsvorgang geforderten Leistung. Die Justierungseinheit 7 kann auf der Grundlage des Evaluierungsergebnisses 109 einen der Steuerungsparameter als Exzellenzparameter 106 bestimmen. Beispielsweise kann derjenige Versuchsparameter 105 als Exzellenzparameter 106 festgelegt werden, der das beste Evaluierungsergebnis 109 des Positionierungsvorgangs während der Justierung geliefert hat. Andernfalls können beispielsweise zwei Versuchsparameter 105 ausgewählt werden, die gute Evaluierungsergebnisse 109 des während der Justierung durchgeführten Positionierungsvorgangs geliefert haben, und der Median davon kann als der Exzellenzparameter 106 bestimmt werden.
• Darüber hinaus wird die Abfolge der Vorgänge vom Empfang der Justierungsbedingung 108 bis zur Bestimmung des der Justierungsbedingung 108 entsprechenden Exzellenzparameters 106, die von der Justierungseinheit 7 durchgeführt wird, hier als Justierung bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform führt die Justierungseinheit 7 einen Positionierungsvorgang einmal oder mehrmals durch, um das Evaluierungsergebnis 109 für jeden Positionierungsvorgang zu erhalten. Ein bestimmtes Paar aus der Justierungsbedingung 108 und dem Exzellenzparameter 106 wird als Justierungsaufzeichnung 111 in der Justierungsaufzeichnungseinheit 10 gespeichert. Im Folgenden wird ein Vorgang beschrieben, bei dem die Justierungsbedingung 108 mit dem Exzellenzparameter 106 verknüpft wird. Diese Zuordnung kann auf der Grundlage des Eingabezeitpunkts gebildet werden. Beispielsweise kann eine solche Zuordnung durch Paarung der Justierungsbedingung 108 und des Exzellenzparameters 106 erfolgen, der unmittelbar nach der Eingabe der Justierungsbedingung 108 eingegeben wird. Die Zuordnung kann auch dadurch erfolgen, dass sowohl der Justierungsbedingung 108 als auch dem Exzellenzparameter 106 eine Kennung zugewiesen werden.
• Die Schätzeinheit 8 erhält eine Nicht-Justierungsbedingung 110. Die Nicht-Justierungsbedingung 110 ist ein Typ von Betriebsbedingungen. Die Nicht-Justierungsbedingung 110 kann eine andere Betriebsbedingung sein als die von der Justierungsaufzeichnungseinheit 10 gespeicherte Justierungsbedingung 108. Die Schätzeinheit 8 bestimmt dann auf der Grundlage der Justierungsaufzeichnung 111 einen der Steuerungsparameter als den der Nicht-Justierungsbedingung 110 entsprechenden Schätzungsexzellenzparameter 107. Schätzungsexzellenzparameter 107 ist ein Typ Steuerungsparameter. Der Exzellenzparameter 106 wird durch den Abgleich mit der Justierungseinheit 7 bestimmt. Bei dem Exzellenzparameter 106 kann es sich beispielsweise um einen Steuerungsparameter handeln, der dazu führt, dass ein Positionierungsvorgang durchgeführt wird, der ein gutes Evaluierungsergebnis 109 unter der Justierungsbedingung 108 liefert. In der Zwischenzeit ist Schätzungsexzellenzparameter 107 einer der Steuerungsparameter, der durch die von der Schätzeinheit 8 durchgeführte Schätzung als Schätzungsexzellenzparameter 107 bestimmt wird, der der Nicht-Justierungsbedingung 110 entspricht. Dabei kann die Schätzeinheit 8 auf der Grundlage der Justierungsaufzeichnung 111 einen der Steuerungsparameter als den Schätzungsexzellenzparameter 107 bestimmen und verschiedene Verfahren anwenden. Beispielsweise kann die Schätzeinheit 8 einen der Steuerungsparameter schätzen, die unter der Nicht-Justierungsbedingung 110 ein gutes Evaluierungsergebnis 109 liefern, und diesen Steuerungsparameter als den Schätzungsexzellenzparameter 107 bestimmen. Beispielsweise kann die Schätzeinheit 8 einen der Steuerungsparameter schätzen, die wahrscheinlich das beste Evaluierungsergebnis 109 liefern, und diesen Steuerungsparameter als den Schätzungsexzellenzparameter 107 festlegen. Alternativ kann die Schätzeinheit 8 mehrere beste Steuerungsparameter auswählen, die wahrscheinlich gute Evaluierungsergebnisse 109 liefern, und den Durchschnittswert davon als Schätzungsexzellenzparameter 107 bestimmen. Obwohl in der Beispielkonfiguration von 1 die Nicht-Justierungsbedingung 110 von einer externen Vorrichtung aufgezeigt wird, kann eine Komponente zur Bestimmung der Nicht-Justierungsbedingung 110 innerhalb des Positionierungssteuergeräts 1000 vorgesehen sein. Es ist zu beachten, dass, obwohl in der vorliegenden Ausführungsform in der Beispielkonfiguration von 1 Schätzungsexzellenzparameter 107 und die Nicht-Justierungsbedingung 110 als in die Steuererzeugungseinheit 2 eingegeben dargestellt sind, Schätzungsexzellenzparameter 107 und die Nicht-Justierungsbedingung 110 nicht notwendigerweise in die Steuererzeugungseinheit 2 eingegeben werden müssen. Beispielsweise können Schätzungsexzellenzparameter 107 und die Nicht-Justierungsbedingung 110 an ein externes Gerät ausgegeben oder von der Justierungsaufzeichnungseinheit 10 gespeichert werden.
• Ein konkretes Beispiel für den Versuchsparameter 105, das Steuermuster, die Justierungsbedingung 108 und dergleichen wird im Folgenden beispielhaft beschrieben. 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Steuermuster in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die horizontalen Achsen von 2(a) bis 2(d) stellen die Zeit dar. Die vertikalen Achsen von 2(a) bis 2(d) stellen jeweils die Position, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und den Ruck des Motors 1 dar. Diese sind jeweils das Steuersignal 103. Die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und der Ruck sind jeweils die erste Ableitung, die zweite Ableitung und die dritte Ableitung der Position des Motors 1. Der Schnittpunkt zwischen der horizontalen Achse und der vertikalen Achse stellt den Zeitpunkt 0 auf der horizontalen Achse dar, d.h. den Zeitpunkt des Starts des Befehls, bei dem ein Evaluierungsvorgang gestartet wird. Die Betriebsbedingung in dem Betriebsbeispiel von 2 wird als eine Zielbewegungsdistanz mit einem Wert D angenommen. Das heißt, der Motor 1 befindet sich zum Zeitpunkt 0, zu dem der Evaluierungsvorgang gestartet wird, an der Position 0 und zum Zeitpunkt t=T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7, der die Endzeit ist, an der Position D.
• Die Steuermuster von 2 sind jeweils in Intervalle unterteilt, die sequentiell von einem ersten Intervall bis zu einem siebten Intervall in einer Zeitspanne von der Zeit 0, die der Zeitpunkt des Starts des Befehls ist, bis zur Endzeit reichen. Die Zeitlänge eines n-ten Intervalls wird als n-te Zeitlänge Tn bezeichnet, wobei n eine natürliche Zahl von 1 bis 7 ist. Das in 2 dargestellte Beispiel zeigt sieben Parameter von der ersten Zeitlänge T1 bis zur siebten Zeitlänge T7, die einen Versuchsparameter 105 bilden. Das heißt, die Anordnung von sieben Parametern wird hier als ein Versuchsparameter 105 betrachtet. Aa und Ad bezeichnen die Größen der Beschleunigung im zweiten Intervall bzw. im sechsten Intervall, wobei angenommen wird, dass Aa und Ad in den jeweiligen Intervallen konstant sind. Es ist zu beachten, dass die Beträge Aa und Ad der Beschleunigung abhängige Variablen des Versuchsparameters 105 sind und daher keine Flexibilität bei der Justierung haben. Man beachte, dass das Beispiel von 2 davon ausgeht, dass die Zeitreihe eines Steuersignals 103 ein Steuermuster ist, und daher wird ein numerischer Wert des Steuermusters zu einem beliebigen Zeitpunkt hier als Steuersignal 103 bezeichnet.
• Das Steuersignal 103 zum Zeitpunkt t (0≤t<T1) im ersten Intervall kann wie nachfolgend gezeigt, berechnet werden. Die Integration des Rucks, Beschleunigung A1 und Geschwindigkeit V1 über die Zeit vom Zeitpunkt 0 des ersten Intervalls bis zum Zeitpunkt t im ersten Intervall ergibt die Beschleunigung A1, die Geschwindigkeit V1 bzw. die Position P1. Die Beschleunigung nimmt im ersten Intervall mit einer konstanten Rate zu und erreicht zum Zeitpunkt T1 den Betrag Aa der Beschleunigung, so dass der Ruck im ersten Intervall einen Wert hat, der sich durch Division des Betrags Aa der Beschleunigung durch die Zeit T1 ergibt. Somit können die Beschleunigung A1, die Geschwindigkeit V1 und die Position P1 wie in den Gleichungen (1) bis (3) dargestellt berechnet werden.
  [Formel 1] $$A\text{1}\left(t\right)={\displaystyle {\int }_0^t\frac{Aa}{T\text{1}}}d\tau$$

  

  
  [Formel 2] $$V\text{1}\left(t\right)={\displaystyle {\int }_0^{t}A\text{1}}\left(\tau \right)d\tau$$

  

  
  [Formel 3] $$P\text{1}\left(t\right)={\displaystyle {\int }_0^{t}V\text{1}}\left(\tau \right)d\tau$$

  
• Darüber hinaus können, ähnlich wie bei der Berechnung des ersten Intervalls, die Steuersignale 103 zum Zeitpunkt t (T1≤t<T1+T2) im zweiten Intervall, d.h. die Beschleunigung A2, die Geschwindigkeit V2 und die Position P2, wie in den Gleichungen (4) bis (6) gezeigt, berechnet werden.
  [Formel 4] $$A\text{2}\left(t\right)=Aa$$

  

  
  [Formel 5] $$V2\left(t\right)=V\text{1}\left(T\text{1}\right)+{\displaystyle {\int }_{T\text{1}}^{t}A\text{2}\left(\tau \right)d\tau }$$

  

  
  [Formel 6] $$P2\left(t\right)=P\text{1}\left(T\text{1}\right)+{\displaystyle {\int }_{T\text{1}}^{t}V\text{2}\left(\tau \right)d\tau }$$

  
• Darüber hinaus können, ähnlich wie bei der Berechnung des ersten Intervalls, die Steuersignale 103 zum Zeitpunkt t (T1+T2≤t<T1+T2+T3) im dritten Intervall, d.h. die Beschleunigung A3, die Geschwindigkeit V3 und die Position P3, wie in den Gleichungen (7) bis (9) gezeigt, berechnet werden.
  [Formel 7] $$A3\left(t\right)=Aa+{\displaystyle {\int }_{T1+T2}^t\frac{-Aa}{T3}d\tau }$$

  

  
  [Formel 8] $$V3\left(t\right)=V2\left(T1+T2\right)+{\displaystyle {\int }_{T1+T2}^{t}A3\left(\tau \right)d\tau }$$

  

  
  [Formel 9] $$P3\left(t\right)=P2\left(T1+T2\right)+{\displaystyle {\int }_{T1+T2}^{t}V3\left(\tau \right)d\tau }$$

  
• Darüber hinaus können, ähnlich wie bei der Berechnung des ersten Intervalls, die Steuersignale 103 zum Zeitpunkt t (T1+T2+T3≤t<T1+T2+T3+T4) im vierten Intervall, d.h. die Beschleunigung A4, die Geschwindigkeit V4 und die Position P4, wie in den Gleichungen (10) bis (12) gezeigt, berechnet werden.
  [Formel 10] $$A4\left(t\right)=0$$

  

  
  [Formel 11] $$V4\left(t\right)=V3\left(T1+T2+T3\right)+{\displaystyle {\int }_{T1+T2+T3}^{t}A4\left(\tau \right)d\tau }$$

  

  
  [Formel 12] $$P3\left(t\right)=P3\left(T1+T2+T3\right)+{\displaystyle {\int }_{T1+T2+T3}^{t}V4\left(\tau \right)d\tau }$$

  
• Darüber hinaus können, ähnlich wie bei der Berechnung des ersten Intervalls, die Steuersignale 103 zum Zeitpunkt t (T1+T2+T3+T4≤t<T1+T2+T3+T4+T5) im fünften Intervall, d.h. die Beschleunigung A5, die Geschwindigkeit V5 und die Position P5, wie in den Gleichungen (13) bis (15) gezeigt, berechnet werden.
  [Formel 13] $$A5\left(t\right)={\displaystyle {\int }_{T1+T2+T3+T4}^t\frac{-Ad}{T5}d\tau }$$

  

  
  [Formel 14] $$V5\left(t\right)=V4\left(T1+T2+T3+T4\right)+{\displaystyle {\int }_{T1+T2+T3+T4}^{t}A5\left(\tau \right)d\tau }$$

  

  
  [Formel 15] $$P5\left(t\right)=P4\left(T1+T2+T3+T4\right)+{\displaystyle {\int }_{T1+T2+T3+T4}^{t}V5\left(\tau \right)d\tau }$$

  
• Darüber hinaus können, ähnlich wie bei der Berechnung des ersten Intervalls, die Steuersignale 103 zum Zeitpunkt t (T1+T2+T3+T4+T5≤t<T1+T2+T3+T4+T5+T6) im sechsten Intervall, d.h. die Beschleunigung A6, die Geschwindigkeit V6 und die Position P6, jeweils wie in den Gleichungen (16) bis (18) gezeigt berechnet werden.
  [Formel 16] $$A6\left(t\right)=-Ad$$

  

  
  [Formel 17] $$V6\left(t\right)=V5\left(T1+T2+T3+T4+T5\right)+{\displaystyle {\int }_{T1+T2+T3+T4+T5}^{t}A6\left(\tau \right)d\tau }$$

  

  
  [Formel 18] $$P6\left(t\right)=P5\left(T1+T2+T3+T4+T5\right)+{\displaystyle {\int }_{T1+T2+T3+T4+T5}^{t}V6\left(\tau \right)d\tau }$$

  
• Darüber hinaus können, ähnlich wie bei der Berechnung des ersten Intervalls, die Steuersignale 103 zum Zeitpunkt t (T1+T2+T3+T4+T5+T6≤t≤T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7) im siebten Intervall, d.h. die Beschleunigung A7, die Geschwindigkeit V7 und die Position P7, jeweils wie in den Gleichungen (19) bis (21) gezeigt berechnet werden.
  [Formel 19] $$A7\left(t\right)=-Ad+{\displaystyle {\int }_{T1+T2+T3+T4+T5+T6}^t\frac{Ad}{T7}\left(\tau \right)d\tau }$$

  

  
  [Formel 20] $$V7\left(t\right)=V6\left(T1+T2+T3+T4+T5+T6\right)+{\displaystyle {\int }_{T1+T2+T3+T4+T5+T6}^{t}A7\left(\tau \right)d\tau }$$

  

  
  [Formel 21] $$P7\left(t\right)=P6\left(T1+T2+T3+T4+T5+T6\right)+{\displaystyle {\int }_{T1+T2+T3+T4+T5+T6}^{t}V7\left(\tau \right)d\tau }$$

  
• Zum Zeitpunkt t=T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7, der der Endzeitpunkt ist, erreicht die Geschwindigkeit V7 den Wert 0, und die Position P7 erreicht die Zielbewegungsdistanz D. Somit sind die Gleichungen (22) und (23) zum Endzeitpunkt erfüllt. Der Betrag Aa der Beschleunigung im zweiten Intervall und der Betrag Ad der Beschleunigung im sechsten Intervall können aus den Gleichungen (22) und (23) bestimmt werden.
  [Formel 22] $$V7=0$$

  

  
  [Formel 23] $$P7=D$$

  
• Das Vorstehende ist ein Beispiel für eine Operation, die von der Steuererzeugungseinheit 2 zur Erzeugung eines Steuersignals 103 auf der Grundlage des Versuchsparameters 105 und der Justierungsbedingung 108 durchgeführt wird. Bei diesem Vorgang hat der Ruck im ersten Intervall, im dritten Intervall, im fünften Intervall und im siebten Intervall einen konstanten Wert ungleich Null. Das heißt, die erste Zeitlänge T1, die dritte Zeitlänge T3, die fünfte Zeitlänge T5 und die siebte Zeitlänge T7 geben jeweils die Zeitdauer an, in der der Ruck einen konstanten Wert ungleich Null hat. Ein konstanter Wert ungleich Null bedeutet einen konstanten Wert größer als Null oder einen konstanten Wert kleiner als Null. Darüber hinaus kann in diesen Intervallen anstelle der Zeitlänge Tn der Betrag des Rucks als Versuchsparameter 105 verwendet werden. Zum Beispiel haben die erste Zeitlänge T1 und der Ruck J1 eine Beziehung, die durch Gleichung (24) ausgedrückt wird, wobei J1 die Größe des Rucks im ersten Intervall ist.
  [Formel 24] $$J1=\frac{Aa}{T1}$$

  
• Die Verwendung der zeitlichen Länge eines Intervalls, in dem der Ruck einen konstanten Wert ungleich Null hat, als Versuchsparameter 105 ist äquivalent zur Verwendung der Größe des Rucks in einem Intervall, in dem der Ruck einen konstanten Wert ungleich Null hat, als Versuchsparameter 105. Wie in dem oben beschriebenen Beispiel muss der Versuchsparameter 105 nur ermöglichen, dass ein Steuermuster auf der Grundlage des Versuchsparameters 105 und der Justierungsbedingung 108 bestimmt wird und kann daher mehrere Alternativen haben, selbst unter der gleichen Justierungsbedingung 108, wie hier anhand des Beispiels dargestellt. Es ist zu beachten, dass das Verfahren zur Auswahl des Versuchsparameters 105 nicht auf das oben beschriebene Verfahren beschränkt ist. In dem unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Verfahren wird die maximale Beschleunigung des Motors 1 durch Bestimmung der Betriebsbedingung und des Steuerungsparameters bestimmt. Das heißt, die Muster in 2 veranschaulichen ein Beispiel, in dem eine Kombination aus der Betriebsbedingung und dem Steuerungsparameter den maximalen Wert der Beschleunigung des Motors 1 während eines Positionierungsvorgangs liefert. In diesem Fall kann ein Steuerungsparameter gesucht werden, der zur Durchführung eines Positionierungsvorgangs führt, der ein gutes Evaluierungsergebnis 109 liefert, während der Steuerungsparameter unter der Randbedingung geändert wird, dass die maximale Beschleunigung des Motors 1 nicht überschritten wird. Man beachte, dass in vielen Fällen die maximale Beschleunigung des Motors durch die Spezifikationen des Motors bestimmt wird, was eine einfache Justierung durch die Verwendung der vorstehenden Konfiguration ermöglicht.
• 3 ist ein Diagramm, das Beispiele für die Beziehung zwischen der Betriebsbedingung und den Steuerungsparametern in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Man beachte, dass eine in 3 dargestellte Betriebsbedingung die Justierungsbedingung 108 oder die Nicht-Justierungsbedingung 110 ist, und ein in 3 dargestellter Steuerungsparameter der Exzellenzparameter 106 oder Schätzungsexzellenzparameter 107 ist. Die horizontalen Achsen von 3 stellen jeweils die Zielbewegungsdistanz dar, die einer der Betriebsparameter ist. Die vertikalen Achsen von 3 stellen jeweils den Steuerungsparameter dar. 3(a) und 3(b) zeigen die Justierungsaufzeichnung 111. Das heißt, in 3(a) und 3(b) sind die Justierungsbedingung 108 und der der Justierungsbedingung 108 entsprechende Exzellenzparameter 106 durch ausgefüllte Symbole, d. h. schwarze Kreise, dargestellt. Man beachte, dass die Zielbewegungsdistanz D⁽ⁿ⁾ die n-te Justierungsbedingung 108 darstellt und Tj⁽ⁿ⁾ die j-te Zeitlänge an der Zielbewegungsdistanz D⁽ⁿ⁾, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 3 und j eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist. Außerdem ist Tj⁽ⁿ⁾ der j-te Parameter des n-ten Exzellenzparameters 106, d.h. die j-te Zeitlänge im Beispiel von 2. Das Beispiel von 2 geht also davon aus, dass sieben Zeitlängen einen Steuerungsparameter darstellen.
• Zur besseren Veranschaulichung ist in 3 nur ein j-ter Parameter im Steuerungsparameter dargestellt, um den Exzellenzparameter 106 zu veranschaulichen. Wie in Bezug auf das Betriebsbeispiel von 2 dargestellt, können die mehreren Parameter, die den Steuerungsparameter bilden, in ähnlicher Weise dargestellt werden, selbst wenn ein Steuerungsparameter mehrere Parameter enthält. Darüber hinaus können in dem Fall, in dem die Betriebsbedingung zusätzlich zur Zielbewegungsdistanz auch einen oder mehrere Betriebsparameter beinhaltet, die Betriebsparameter in einem mehrdimensionalen Raum mit einem Koordinatenachsensystem für jeden der Betriebsparameter aufgetragen werden, anstatt in einer zweidimensionalen Ebene, wie sie in 3 verwendet wird. Bezeichnen wir nun mit Ln eine Justierungsaufzeichnung 111, die ein Paar aus der n-ten Justierungsbedingung 108 und dem n-ten Exzellenzparameter 106 ist. Die n-te Justierungsaufzeichnung Ln kann als Gleichung (25) als Paar aus der n-ten Zielbewegungsdistanz D⁽ⁿ⁾ und dem n-ten Exzellenzparameter 106 ausgedrückt werden.
  [Formel 25] $$L_n=\left(D^{\left(n\right)},T{1}^{\left(n\right)},T{2}^{\left(n\right)},T{3}^{\left(n\right)},T{4}^{\left(n\right)},T{5}^{\left(n\right)},T{6}^{\left(n\right)},T{7}^{\left(n\right)}\right)$$

  
• Man beachte, dass, obwohl 3 fünf Positionen der Justierungsaufzeichnung 111 von der (n-2)-ten bis zur (n+2)-ten darstellt, die Anzahl der Datenpunkte der Justierungsaufzeichnung 111 nur eine oder mehr sein muss und vorzugsweise zwei oder mehr ist. Eine höhere Anzahl von Datenpunkten der Justierungsaufzeichnung 111 ermöglicht es der Schätzeinheit 8, einen Schätzungsexzellenzparameter 107 mit höherer Präzision zu schätzen. In 3(b) sind zusätzlich zu den in 3(a) dargestellten Datenpunkten eine Nicht-Justierungsbedingung D* und ein der Nicht-Justierungsbedingung D* entsprechender Schätzungsexzellenzparameter Tj* im Intervall zwischen D⁽ⁿ⁾ und D⁽ⁿ⁺¹⁾ unter Verwendung einer offenen Markierung, d.h. einer weißen Kreismarkierung, dargestellt. Die Schätzeinheit 8 kann den Schätzungsexzellenzparameter Tj* durch lineare Interpolation auf der Grundlage der Justierungsaufzeichnung 111 schätzen, wie in Gleichung (26) angegeben.
  [Formel 26] $$T{j}^{\ast }=\frac{T{j}^{\left(n+1\right)}-T{j}^{\left(n\right)}}{D^{\left(n+1\right)}-D^{\left(n\right)}}{D}^{\ast }+\frac{D^{\left(n+1\right)}T{j}^{\left(n\right)}-D^{\left(n\right)}T{j}^{\left(n+1\right)}}{D^{\left(n+1\right)}-D^{\left(n\right)}}$$

  
• Gleichung (26) verwendet eine lineare Approximationsgleichung erster Ordnung unter Verwendung der Justierungsaufzeichnung Ln und der Justierungsaufzeichnung Ln+1 in der Nähe der Nicht-Justierungsbedingung D*, um den Schätzungsexzellenzparameter Tj* zu bestimmen. Mit anderen Worten schätzt die Schätzeinheit 8 den Schätzungsexzellenzparameter 107 unter Verwendung einer linearen Interpolationsfunktion, die eine Annäherung unter Verwendung der Betriebsparameter und des Exzellenzparameters 106 als Eingabe bzw. Ausgabe liefert. Die Schätzeinheit 8 kann auch eine interpolationsbasierte Schätzung durchführen, indem sie anstelle einer linearen Interpolationsfunktion eine P-dimensionale Funktion verwendet, bei der es sich um ein Näherungspolynom P-ten Grades handelt, wie es beispielsweise durch Gleichung (27) ausgedrückt wird. Gleichung (27) kann auch als Gleichung (28) geschrieben werden, wobei das Summationszeichen Σ verwendet wird.
  [Formel 27] $$T{j}^{\ast }=a{j}^{\left(0\right)}+a{j}^{\left(0\right)}{D}^{\ast }+a{j}^{\left(2\right)}{D}^{2\ast }+\dots +a{j}^{\left(u\right)}{D}^u+\dots +a{j}^{\left(P\right)}{D}^P$$

  

  
  [Formel 28] $$T{j}^{\ast }={\displaystyle {\sum }_{u=0}^{P}a{j}^{\left(u\right)}{D}^{u\ast }}$$

  
• Der Koeffizient aj^(u) in Gleichung (28) ist eine Konstante, die von der Justierungsaufzeichnung 111, der Randbedingung und dergleichen abhängt. Neben der oben beispielhaft beschriebenen linearen Interpolation und Polynominterpolation kann auch ein Näherungsverfahren wie Lagrange-Interpolation, Spline-Interpolation o.ä. zur Schätzung des Schätzungsexzellenzparameters 107 verwendet werden. Somit hat das Vorstehende ein Beispiel für einen Vorgang geliefert, der von der Schätzeinheit 8 durchgeführt wird, um auf der Grundlage der Justierungsaufzeichnungen 111 den Schätzungsexzellenzparameter 107 als einen Steuerungsparameter zu schätzen, der eine ausgezeichnete Leistung der Positionssteuerung unter der Nicht-Justierungsbedingung 110 bietet. Obwohl die vorliegende Ausführungsform in Bezug auf einen Fall beschrieben wurde, in dem der Betriebsparameter der Justierungsbedingung 108 nur die Zielbewegungsdistanz ist, kann zusätzlich ein anderer Betriebsparameter als die Zielbewegungsdistanz verwendet werden. Beispiele für den Betriebsparameter sind die Startposition und die Endposition der mechanischen Last 3 im Positionierungsvorgang. Eine Änderung der Startposition, der Stoppposition und/oder dergleichen der Bewegung bei gleichbleibender Zielbewegungsdistanz kann eine Änderung der Charakteristik der mechanischen Last 3 bewirken, wodurch wiederum eine Änderung der Größe der Amplitude der auftretenden Schwingung, der Frequenz der auftretenden Schwingung, der Art der auftretenden Dämpfung der Schwingung oder dergleichen bewirkt wird, was eine Neujustierung des Steuerungsparameters erfordern kann. Mit anderen Worten wirken sich die Startposition, die Endposition der mechanischen Last 3 und dergleichen im Positionierungsvorgang auf das Evaluierungsergebnis 109 des Positionierungsvorgangs aus, d. h. darauf, wie gut ein Positionierungsvorgang durchgeführt wird.
• Es ist zu beachten, dass die Schätzeinheit 8 die höchste Beschleunigung in allen jeweils durchgeführten Positionierungsvorgängen auf der Grundlage der Justierungsbedingung 108 und des der Justierungsbedingung 108 entsprechenden Exzellenzparameters 106 in der Justierungsaufzeichnung 111 berechnen kann. Der Schätzungsexzellenzparameter 107 kann dann so bestimmt werden, dass der höchste Beschleunigungswert in Positionierungsvorgängen, die auf der Grundlage der Nicht-Justierungsbedingung 110 und des der Nicht-Justierungsbedingung 110 entsprechenden Schätzungsexzellenzparameters 107 durchgeführt werden, kleiner ist als der oben berechnete Wert. Eine solche Bestimmung des Schätzungsexzellenzparameters 107 ermöglicht es, eine Kombination aus einer Nicht-Justierungsbedingung 110 und einem Schätzungsexzellenzparameter 107, die einen unpraktikablen Schub oder ein unpraktikables Drehmoment erzeugen würde, aus dem von der Schätzeinheit 8 gelieferten Schätzergebnis zu eliminieren. Dies ermöglicht dann eine effiziente Suche nach einem Steuerungsparameter, der zu einem Positionierungsvorgang führt, der unter einer gegebenen Betriebsbedingung ein gutes Evaluierungsergebnis 109 liefert, unter Verwendung einer Kombination aus Justierung und Schätzung.
• Darüber hinaus kann der Betriebsparameter auch der Trägheitsgrad der mechanischen Last 3, die Umgebungstemperatur oder dergleichen sein. Der Trägheitsgrad der mechanischen Last 3 ist abhängig von der Masse der Maschine oder dergleichen. Das Positionierungssteuergerät 1000 kann in Abhängigkeit vom Trägheitsgrad, der Umgebungstemperatur und/oder dergleichen unterschiedlichen Störungen ausgesetzt sein, die sich auf die Leistung des Positioniervorgangs auswirken können. Ein numerischer Wert, der eine Auswirkung auf die Steuerbarkeit hat, kann als Betriebsparameter verwendet werden, der als Justierungsbedingung 108 dient, wie oben beschrieben, um eine Vorrichtung zu konfigurieren, die in der Lage ist, eine leistungsstarke Positionierungssteuerung in Abhängigkeit von jedem Betriebsparameter aufzuzeigen. Obwohl die Beschreibung beispielhaft für einen Fall gegeben wurde, in dem sich die mechanische Last 3 linear bewegt und das Positionierungssteuergerät 1000 eine lineare Positionierung steuert, ist die Erfindung der vorliegenden Ausführungsform auch auf einen Fall anwendbar, in dem sich beispielsweise der bewegliche Teil der mechanischen Last 3 dreht und das Positionierungssteuergerät 1000 eine Drehpositionierung steuert. In diesem Fall können anstelle einer Position, einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung jeweils ein Winkel, eine Winkelgeschwindigkeit und eine Winkelbeschleunigung verwendet werden.
• In dem Fall, in dem die Justierungsbedingung 108 mehrere Betriebsparameter beinhaltet und die Betriebsparameter jeweils mehrere Werte annehmen können, kann die Justierungsbedingung 108 für jede der Kombinationen der Betriebsparameter und deren Werte erzeugt werden. Ein Beispiel für die Justierungsbedingung 108 lautet wie folgt. Nehmen wir an, dass die Betriebsparameter die Zielbewegungsdistanz, die fünf Werte annehmen kann, und der Trägheitsgrad der mechanischen Last 3, der drei Werte annehmen kann, sind. In diesem Fall kann eine Stelle, die die Justierungsbedingungen 108 an die Justierungseinheit 7 und die Justierungsaufzeichnungseinheit 10 liefert, die fünfzehn Justierungsbedingungen 108 in einer Tabelle speichern, wenn die Anzahl der Justierungsbedingungen M=15 ist. Der Begriff Tabelle bezieht sich auf eine Reihe von Daten, die so gespeichert sind, dass ein numerischer Wert, der sich ergibt, wenn der Wert einer unabhängigen Variablen geändert wird, in Verbindung mit der unabhängigen Variablen gelesen werden kann. Ein Beispiel für den Ort, an dem die Tabelle gespeichert wird, ist ein Datenspeichergerät zum Auslesen von Daten. Darüber hinaus kann die Einheit, die die Justierungsbedingung 108 liefert, beispielsweise eine Komponente wie die in 9 dargestellte Betriebszustandsbestimmungseinheit 11 sein.
• 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Justierungsvorgang in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Justierungseinheit 7 legt in Schritt S101 die Gesamtzahl M fest, mit der die Justierung durchgeführt wird. Die Anzahl M kann die Gesamtzahl der Justierungsbedingungen 108 sein. In Schritt S102 initialisiert die Justierungseinheit 7 die Anzahl der Iterationen k des aktuellen Justierungsvorgangs mit k=0. Bei diesem Vorgang können Schritt S101 und Schritt S102 in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden, und ein Teil oder alle dieser beiden Vorgänge können gleichzeitig ausgeführt werden. Als nächstes erhöht die Justierungseinheit 7 in Schritt S103 die Anzahl der Iterationen k des aktuellen Justierungsvorgangs. Das heißt, die Justierungseinheit 7 addiert eins zu k. Als nächstes liest die Justierungseinheit 7 in Schritt S104 eine k-te Justierungsbedingung 108 der M Justierungsbedingungen 108. Es ist zu beachten, dass die Beschreibung mit Bezug auf 4 ein Beispiel beschreibt, in dem alle Justierungsbedingungen 108 im Voraus bestimmt und in einer Tabelle gespeichert werden, aus der eine anwendbare gelesen wird, aber die Justierungsbedingung 108 kann jedes Mal bestimmt werden, wenn der Schritt S104 durchgeführt wird, ohne die Justierungsbedingungen 108 im Voraus zu bestimmen.
• Als nächstes führt die Justierungseinheit 7 in Schritt S105 die später unter der k-ten Justierungsbedingung 108 beschriebene Justierung durch und bestimmt den der k-ten Justierungsbedingung 108 entsprechenden Exzellenzparameter 106 als k-ten Exzellenzparameter 106. Als nächstes speichert die Justierungsaufzeichnungseinheit 10 in Schritt S106 die k-te Justierungsbedingung und den k-ten Exzellenzparameter 106 in Verbindung miteinander als die Justierungsaufzeichnung 111. Als nächstes bestimmt die Justierungseinheit 7 in Schritt S107, ob k größer oder gleich M ist. Wenn in Schritt S107 festgestellt wird, dass k kleiner als M ist, fährt das Verfahren mit Schritt S103 fort. Der Prozessablauf wird dann von Schritt S103 bis Schritt S107 wiederholt, bis in Schritt S107 festgestellt wird, dass k größer oder gleich M ist. Wenn in Schritt S107 festgestellt wird, dass k größer oder gleich M ist, wird alternativ die Justierungsarbeit für alle Justierungsbedingungen 108 beendet. Die Durchführung des in 4 dargestellten Verfahrensablaufs veranlasst die Justierungsaufzeichnungseinheit 10, die Justierungsaufzeichnung 111, die ein Paar aus der Justierungsbedingung 108 und dem der Justierungsbedingung 108 entsprechenden Exzellenzparameter 106 ist, für alle M Justierungsbedingungen 108 zu speichern.
• Eine Konfiguration und ein Betrieb der Evaluierungseinheit 6 wird im Folgenden beispielhaft beschrieben. 5 ist ein Diagramm, das Beispiele für das Zeitverhalten einer Abweichung in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Der Begriff Abweichung bezieht sich hier auf die Differenz zwischen der Zielbewegungsdistanz und der Position des Motors 1. Im Betriebsbeispiel von 5 wurde die Position des Motors 1 vom Zustandssensor 5 als Zustandssensorsignal 101 erfasst. 5(a) bis 5(c) veranschaulichen die jeweiligen zeitlichen Wellenformen der Abweichung in einem Positionierungsvorgang auf der Grundlage der jeweiligen unterschiedlichen Versuchsparameter 105. Wenn die Steuererzeugungseinheit 2 das Steuersignal 103 auf der Grundlage des Versuchsparameters 105 erzeugt und die Steuereinheit 4 dann einen Positionierungsvorgang auf der Grundlage des erzeugten Steuersignals 103 durchführt, wird der durchgeführte Positionierungsvorgang hier als Positionierungsvorgang auf der Grundlage des Versuchsparameters 105 bezeichnet. Der Versuchsparameter 105 kann auch mehrere Parameter beinhalten, ähnlich wie in dem Beispiel von 2, in dem ein Versuchsparameter 105 sieben Zeitlängen beinhaltet.
• In dem in 5 dargestellten Beispiel wird im Voraus eine Toleranz IMP bestimmt, um einen Zeitpunkt für den Abschluss des Positionierungsvorgangs zu ermitteln, wobei die Toleranz IMP ein Kriterium für die Genauigkeit der Positionierungssteuerung ist. Darüber hinaus wird die Zeitspanne vom Beginn der Positionierungssteuerung bis zum ersten Absinken der Abweichung auf oder unter die Toleranz IMP hier als Einschwingzeit bezeichnet. Die Einschwingzeit kann länger sein als die Beendigungszeit T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7, die für die Beendigung eines Steuermusters erforderlich ist, sie kann aber auch kürzer sein als die Beendigungszeit aufgrund eines Effekts der Maschinenschwingung oder dergleichen.
• Im Betriebsbeispiel von 5(a) ist die Einschwingzeit Tst1, nach der die Größe der Abweichung niemals die Toleranz IMP überschreitet, bevor die Amplitude konvergiert. Im Betriebsbeispiel von 5(b) ist die Einschwingzeit Tst2, nach der die Größe der Abweichung einmal die Toleranz IMP überschreitet, bevor die Amplitude konvergiert. In 5(c) beträgt die Einschwingzeit Tst3, nach der die Größe der Abweichung niemals die Toleranz IMP überschreitet, bevor die Amplitude konvergiert. Es wird angenommen, dass die Einschwingzeit Tst3 kleiner ist als die Einschwingzeit Tst1 und größer als die Einschwingzeit Tst2 (Tst2<Tst3<Tst1). Dabei wird von zwei Voraussetzungen ausgegangen: Die Abweichung überschreitet nach der Einschwingzeit nie die Toleranz IMP, und eine Positionierungszeit wird verkürzt, wobei die Positionierungszeit eine Zeitspanne vom Beginn eines Positionierungsvorgangs bis zum ersten Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes ist. Nehmen wir weiter an, dass die drei in 5(a) bis 5(c) dargestellten Positionierungsvorgänge unter derselben Justierungsbedingung 108 durchgeführt werden. In diesem Fall weist der Beispielvorgang von 5(c) die höchste Steuerbarkeit auf, und der Versuchsparameter 105, der die Durchführung des Positionierungsvorgangs von 5(c) bewirkt, kann daher als Exzellenzparameter 106 bestimmt werden. Das Evaluierungsergebnis 109 kann auf der Grundlage der Positionierungszeit wie oben beschrieben bestimmt werden. Es ist zu beachten, dass die Positionierungszeit mit dem Startzeitpunkt eines Positionierungsvorgangs beschrieben wird, der Startzeitpunkt ist jedoch nicht auf diesen Zeitpunkt beschränkt. Zum Beispiel kann ein Zeitpunkt, der eine bestimmte Zeitspanne vor oder nach dem Zeitpunkt des Beginns eines Positionierungsvorgangs liegt, als Ausgangspunkt verwendet werden.
• Die Evaluierungseinheit 6 kann das Evaluierungsergebnis auf der Grundlage einer Kombination aus der Einschwingzeit und der Überschwinginformation bestimmen, d.h. einer Information darüber, ob die Größe der Abweichung die Toleranz IMP während eines Zeitraums nach dem Ablauf der Positionierungszeit bis zum Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne überschreiten wird. Eine solche Bestimmung des Evaluierungsergebnisses 109 auf der Grundlage von Überschreitungsinformationen kann die Möglichkeit verringern, dass als Exzellenzparameter 106 der Versuchsparameter 105 gewählt wird, der dazu führt, dass nach Abschluss des Positionierungsvorgangs eine Operation durchgeführt wird, die dazu führt, dass die Größe der Abweichung die Toleranz IMP überschreitet. Außerdem ist es möglich, als Exzellenzparameter 106 den Versuchsparameter 105 so zu wählen, dass ein Positionierungsvorgang durchgeführt wird, der dazu führt, dass die Abweichung eine große Schwingungsamplitude aufweist. Darüber hinaus kann ein Vorgang durchgeführt werden, bei dem die Evaluierungseinheit 6 einen Wert einer Evaluierungsfunktion E, ausgedrückt durch Gleichung (29), als Evaluierungsergebnis ausgibt, und bei dem die Justierungseinheit 7 eine Justierung durchführt, die auf eine Minimierung der Evaluierungsfunktion E abzielt, basierend auf dem Verständnis, dass ein kleinerer Wert der Evaluierungsfunktion E eine höhere Steuerbarkeit anzeigt. Alternativ kann die Umkehrung von Gleichung (29) als Evaluierungsfunktion verwendet werden, um die Justierungseinheit 7 zu veranlassen, eine Justierung durchzuführen, die auf eine Maximierung der Evaluierungsfunktion abzielt, basierend auf dem Verständnis, dass ein größerer Wert der Evaluierungsfunktion eine höhere Steuerbarkeit anzeigt.
  [Formel 29] $$\text{E}=\text{Tst}+\text{L}\times \text{Pe}$$

  
• Tst im ersten Term auf der rechten Seite von Gleichung (29) ist die Einschwingzeit. Darüber hinaus ist L×Pe im zweiten Term ein Strafwert, der auf der Grundlage der Überschwingungsinformationen bestimmt wird. Pe im zweiten Term ist ein numerischer Wert, der angibt, ob eine Strafe verhängt werden soll oder nicht. Beispielsweise kann der Wert von Pe 1 sein, wenn die Größe der Abweichung eine Toleranz überschritten hat, und 0, wenn die Größe der Abweichung die Toleranz während eines Zeitraums nach Abschluss des Positionierungsvorgangs und vor Ablauf eines bestimmten Zeitraums nicht überschritten hat. Darüber hinaus ist L im zweiten Term eine positive Konstante, die die Höhe der Strafe bestimmt. Ein höherer Wert von L bedeutet, dass die Evaluierungsfunktion von Gleichung (29) stärker von der Strafe als von der Einschwingzeit abhängt, wobei die Justierung vorrangig zur Vermeidung der Strafe durchgeführt wird. Im Gegensatz dazu bedeutet ein kleinerer Wert von L, dass die Evaluierungsfunktion mehr von der Einschwingzeit als von der Strafe abhängt, in diesem Fall wird die Justierung vorrangig zur Verringerung der Einschwingzeit durchgeführt. Die vorangegangenen Ausführungen haben also ein Beispiel für die Konfiguration und den Betrieb der Evaluierungseinheit 6 geliefert.
• Es ist zu beachten, dass die Konfiguration der Evaluierungseinheit 6 nicht auf das Vorangegangene beschränkt ist. Beispielsweise kann das Evaluierungsergebnis 109 unter Verwendung eines Zeitintegralwertes der Abweichung und eines Zeitintegralwertes der Schubkraft des Motors 1 berechnet werden. Darüber hinaus kann ein optimaler Regler verwendet werden, der das Evaluierungsergebnis 109 unter Verwendung dieser Werte in Kombination errechnet. Alternativ kann ein Index verwendet werden, der der maximale Wert der Überschreitung der Position in Bezug auf die Zielbewegungsdistanz während einer Zeitspanne ist, ab der die Größe der Abweichung erstmals auf oder unter die Toleranz fällt und bevor eine vorbestimmte Zeitspanne verstreicht. Andernfalls kann das Evaluierungsergebnis 109 auf der Grundlage des Betrags der Überschreitung bestimmt werden, d. h. der überschüssigen Entfernung von der der Zielbewegungsdistanz entsprechenden Position in der dem Startpunkt des Positionierungsvorgangs entgegengesetzten Richtung in Bezug auf den Endpunkt des Positionierungsvorgangs. Ebenso alternativ können die maximale Beschleunigung im Steuermuster oder die maximale Geschwindigkeit im Steuermuster als Evaluierungsergebnis verwendet werden. Außerdem können diese Werte in Kombination verwendet werden. Es ist zu beachten, dass das Positionierungssteuergerät 1000 so konfiguriert sein kann, dass es die Evaluierungseinheit 6 nicht als Bestandteil enthält. Beispielsweise können eine Anordnung aus einem Speicher und einem Prozessor, ein Prozessor oder dergleichen außerhalb des Positionierungssteuergeräts 1000 einen Positionierungsvorgang auswerten, d.h. den Versuchsparameter 105 auf der Grundlage des Zustandssensorsignals 101 auswerten, ähnlich wie die Evaluierungseinheit 6 von 1.
• 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Abgleichvorgang in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Nach dem Start eines Justierungsvorgangs stellt die Justierungseinheit 7 in Schritt S111 die Gesamtzahl der Versuche V ein, d.h. die Gesamtzahl der Versuche für den Positionierungsvorgang, die unter einer einzigen Justierungsbedingung 108 durchgeführt werden. In Schritt S112 initialisiert die Justierungseinheit 7 die Anzahl der Iterationen i des aktuellen Versuchs. Die Zahl i kann z.B. auf i=0 gesetzt werden. Das Betriebsbeispiel von 6 geht davon aus, dass V Versuchsparameter 105 im Voraus vorbereitet werden, und bei der Durchführung des i-ten Positionierungsvorgangs wird ein i-ter Versuchsparameter 105 aus den vorbereiteten V Versuchsparametern 105 gesetzt.
• Ein Beispiel für ein Verfahren zur Justierung des Versuchsparameters 105 ist ein Round-Robin-verfahren, das als Rastersuche bezeichnet wird. Nachfolgend wird ein Beispiel für eine Rastersuche beschrieben, die zum Versuchsparameter 105 durchgeführt wird und sieben Zeitlängen beinhaltet, die in der vorliegenden Ausführungsform beispielhaft unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind. Es werden mehrere Werte eingestellt, die von der ersten Zeitlänge T1 eingenommen werden können. Die Justierungswerte können einen Wert von Null beinhalten. Eine erste Zeitlänge T1 von Null bedeutet, dass die Zeitspanne vom Betriebsbeginn bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Beschleunigung des Steuersignals 103 die maximale Beschleunigung erreicht, Null ist. Ähnlich wie im Fall der ersten Zeitlänge T1 werden für jede der sechs Zeitlängen von der zweiten Zeitlänge T2 bis zur siebten Zeitlänge T7 mehrere diskrete Zahlen eingestellt, die von jedem Parameter eingenommen werden können. Es ist zu beachten, dass die sieben Zeitlängen keinen negativen Wert annehmen können. Anschließend wird die Kombination der eingestellten Werte als Versuchsparameter 105 im Voraus festgelegt. Nehmen wir zum Beispiel an, dass ein einziger Versuchsparameter 105 sieben Parameter von der ersten Zeitlänge T1 bis zur siebten Zeitlänge T7 beinhaltet und dass für jede Zeitlänge drei diskrete Werte festgelegt werden. In diesem Fall gibt es so viele Kombinationen wie die siebte Potenz von drei, d.h. 2187, d.h. die Anzahl der Versuchsparameter 105 beträgt 2187. In diesem Fall kann die Gesamtzahl der Versuche als V=2187 festgelegt werden. Somit hat das Vorstehende ein Beispiel für die Justierung des Versuchsparameters 105 unter Verwendung der Rastersuche gezeigt.
• Als nächstes erhöht im Schritt S113 die Justierungseinheit 7 die Anzahl der Iteration i des aktuellen Versuchs. Das heißt, die Justierungseinheit 7 fügt der Anzahl der Iteration i des aktuellen Versuchs eine Eins hinzu. Als nächstes bestimmt die Justierungseinheit 7 in Schritt S114 den Versuchsparameter 105, um einen Versuch für den i-ten Positionierungsvorgang durchzuführen. Als nächstes liest die Justierungseinheit 7 im Schritt S115 den i-ten Versuchsparameter 105 aus den V Versuchsparametern 105 aus, wobei V im Schritt S111 eingestellt wurde. Die Steuererzeugungseinheit 2 bestimmt dann das Steuersignal 103 auf der Grundlage der Justierungsbedingung 108 und des gelesenen Versuchsparameters 105. Im Schritt S115 bestimmt die Steuereinheit 4 auf der Grundlage des Steuersignals 103 und des Zustandssensorsignals 101 die Antriebsleistung E und führt einen Positionierungsvorgang durch. Darüber hinaus bestimmt der Zustandssensor 5 in Schritt S115 ein i-tes Zustandssensorsignal 101. Als nächstes bestimmt die Evaluierungseinheit 6 in Schritt S116 ein i-tes Evaluierungsergebnis 109, und die Justierungseinheit 7 empfängt das i-te Evaluierungsergebnis 109. Das i-te Evaluierungsergebnis 109 ist das Evaluierungsergebnis des i-ten Positionierungsvorgangs. Als nächstes bestimmt die Justierungseinheit 7 in Schritt S117, ob die Zahl i größer oder gleich V ist. Wenn in Schritt S117 festgestellt wird, dass die Zahl i kleiner als V ist, veranlasst die Justierungseinheit 7, dass der Prozess mit Schritt S113 fortgesetzt wird. Der Prozessablauf wird dann von Schritt S113 bis Schritt S117 wiederholt, bis die Zahl i in Schritt S117 als größer oder gleich V bestimmt wird, um die ersten bis V-ten Positionierungsvorgänge durchzuführen und das jedem der Positionierungsvorgänge entsprechende Evaluierungsergebnis 109 zu bestimmen.
• Alternativ dazu veranlasst die Justierungseinheit 7, wenn die Zahl i als größer oder gleich V (i≥V) bestimmt wird, dass das Verfahren mit Schritt S118 fortgesetzt wird. In diesem Schritt sind die vorangehenden ersten bis V-ten Positionierungsvorgänge durchgeführt worden, durch die der in dem jeweiligen Positionierungsvorgang verwendete V Versuchsparameter 105 und die dem jeweiligen Versuchsparameter 105 entsprechenden Evaluierungsergebnisse 109 erhalten worden sind. In Schritt S118 wählt die Justierungseinheit 7 aus den V Evaluierungsergebnissen 109 denjenigen Versuchsparameter 105 aus, der die beste Leistung der Positionierungssteuerung erbracht hat, und bestimmt diesen Versuchsparameter 105 als den Exzellenzparameter 106 unter der Justierungsbedingung 108. Es ist zu beachten, dass, wie oben unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, die Justierungseinheit 7 eine Justierung zu jeder der Justierungsbedingungen 108 durchführt, um den Exzellenzparameter 106 zu erhalten. Mit dem in 4 dargestellten Ablaufdiagramm erhält man also insgesamt M Exzellenzparameter 106.
• Wie oben beschrieben, kann der Versuchsparameter 105, der das beste Evaluierungsergebnis 109 entsprechend einer einzelnen Justierungsbedingung 108 liefert, als Exzellenzparameter 106 bestimmt werden, indem der Verfahrensablauf von Schritt S111 bis Schritt S118 durchgeführt wird. Es ist zu beachten, dass das Justierungsverfahren nicht auf das Vorstehende beschränkt ist, sondern dass der einer Justierungsbedingung entsprechende Exzellenzparameter 106 mit einem anderen Verfahren bestimmt werden kann. Darüber hinaus wählt das Beispiel von 6 den Versuchsparameter 105, der die Durchführung des besten Positionierungsvorgangs bewirkt hat, als Exzellenzparameter 106 aus, aber der Exzellenzparameter 106 muss nicht unbedingt aus dem Versuchsparameter 105 ausgewählt werden. Als Exzellenzparameter 106 kann ein Steuerungsparameter gewählt werden, der den besten Positionierungsvorgang unter der Justierungsbedingung 108 liefert. Die vorliegende Ausführungsform wurde im Hinblick auf ein Verfahren zum Einstellen eines Steuerungsparameters beschrieben, der ein Steuermuster angibt, um eine hervorragende Leistung der Positionierungssteuerung zu erzielen. Ein weiteres Beispiel kann sein, dass die Steuerverstärkung, die von der Steuereinheit 4 bei der Rückkopplungsregelung oder bei der Vorwärtsregelung verwendet wird, im Steuerungsparameter enthalten ist, und dass eine Justierung durchgeführt wird, um einen optimalen Wert der Steuerverstärkung zu finden.
• 7 ist ein Diagramm, das eine Beispielkonfiguration in einem Fall darstellt, in dem die in dem Positionierungssteuergerät 1000 in der vorliegenden Ausführungsform enthaltene Verarbeitungsschaltung einen Prozessor 10001 und einen Speicher 10002 beinhaltet. In dem Fall, in dem der Verarbeitungsschaltkreis den Prozessor 10001 und den Speicher 10002 beinhaltet, ist jede Funktionalität des Verarbeitungsschaltkreises des Positionierungssteuergeräts 1000 in Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert. Die Software, Firmware und/oder dergleichen werden als Programm oder Programme beschrieben und sind im Speicher 10002 gespeichert. In der Verarbeitungsschaltung wird jede Funktionalität durch den Prozessor 10001 implementiert, der ein im Speicher 10002 gespeichertes Programm liest und ausführt. Das heißt, die Verarbeitungsschaltung beinhaltet den Speicher 10002 zum Speichern von Programmen, die jeweils einen Prozess des Positionierungssteuergeräts 1000 bewirken. Man kann auch sagen, dass diese Programme einen Computer veranlassen, einen Vorgang und ein Verfahren des Positionierungssteuergerätes 1000 auszuführen.
• Der Prozessor 10001 kann eine Zentraleinheit (CPU), eine Verarbeitungseinheit, eine Recheneinheit, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, ein digitaler Signalprozessor (DSP) oder dergleichen sein. Der Speicher 10002 kann ein nichtflüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher sein, wie z. B. ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Festwertspeicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein löschbares programmierbares ROM (EPROM) oder ein elektrisch löschbares programmierbares ROM (EEPROM; eingetragene Marke). Alternativ kann der Speicher 10002 auch eine magnetische Platte, eine flexible Platte, eine optische Platte, eine Compact Disc, eine Mini Disc, eine Digital Versatile Disc (DVD) oder ähnliches sein.
• 8 ist ein Diagramm, das eine Beispielkonfiguration für den Fall darstellt, dass die in dem Positionierungssteuergerät 1000 in der vorliegenden Ausführungsform enthaltene Verarbeitungsschaltung ein dediziertes Hardwareelement beinhaltet. In dem Fall, in dem die Verarbeitungsschaltung ein dediziertes Hardwareelement enthält, kann die in 8 dargestellte Verarbeitungsschaltung 10003 beispielsweise eine einzelne Schaltung, eine Anordnung von mehreren Schaltungen, ein programmierter Prozessor, ein parallel programmierter Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) oder eine Kombination davon sein. Die Funktionalitäten des Positionierungssteuergeräts 1000 können in einzelnen Verarbeitungsschaltungen 10003 auf einer Funktion-zu-Funktion-Basis implementiert werden, oder mehrere Funktionalitäten können zusammen in Verarbeitungsschaltungen 10003 implementiert werden. Zu beachten ist, dass das Positionierungssteuergerät 1000 und das Steuerungsziel 2000 über ein Netzwerk miteinander verbunden sein können. Darüber hinaus kann das Positionierungssteuergerät 1000 in einem Cloud-Server gehostet werden.
• Wie oben beschrieben, zeigt die vorliegende Ausführungsform ein Positionierungssteuergerät auf, das weniger Zeit für die Justierung benötigt und in der Lage ist, einen leistungsstarken Positioniervorgang durchzuführen.
• Ausführungsform 2
• 9 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Positionierungssteuergeräts 1000a in der zweiten Ausführungsform zeigt. Das Positionierungssteuergerät 1000a beinhaltet zusätzlich zu den Komponenten des Positionierungssteuergeräts 1000 der ersten Ausführungsform eine Betriebszustandsbestimmungseinheit 11. Die Betriebszustandsbestimmungseinheit 11 bestimmt eine oder beide der Justierungsbedingung 108 und der Nicht-Justierungsbedingung 110 auf der Grundlage der Justierungsaufzeichnung 111 oder von Maschinenspezifikationen des Steuerungsziels 2000. Genauer gesagt bestimmt die Betriebszustandsbestimmungseinheit 11 einen Betriebsparameter der Justierungsbedingung 108 oder einen Betriebsparameter der Nicht-Justierungsbedingung 110. In der vorliegenden Ausführungsform werden Komponenten, die mit den in 1 dargestellten Komponenten identisch sind oder ihnen entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie die Bezugszeichen von 1.
• Als Justierungsbereich wird im Folgenden der Bereich einer Betriebsbedingung bezeichnet, in dem die Justierungsbedingung 108 oder die Nicht-Justierungsbedingung 110 eingestellt ist. Der Justierungsbereich kann der Bereich eines Betriebsparameters sein. Bei mehreren Betriebsparametern kann der Bereich der mehreren Betriebsparameter als Justierungsbereich definiert werden, genauer gesagt kann der Bereich, der in einem mehrdimensionalen Raum mit so vielen Dimensionen wie die Anzahl der Betriebsparameter bestimmt wird, als Justierungsbereich definiert werden, in Bezug auf eine Betriebsbedingung mit den mehreren Betriebsparametern. Die Betriebszustandsbestimmungseinheit 11 bestimmt einen Wert eines Betriebsparameters der Justierungsbedingung 108 oder der Nicht-Justierungsbedingung 110 innerhalb des Justierungsbereichs. Es ist zu beachten, dass die eingestellte Justierungsbedingung 108 in tabellarischer Form gespeichert sein kann. Beispielsweise können mehrere Betriebsparameter der Justierungsbedingung 108 so festgelegt werden, dass sie innerhalb des Justierungsbereichs äquidistant zueinander angeordnet sind.
• 10 ist ein Diagramm, das Beispiele für eine Konfiguration der Betriebszustandsbestimmungseinheit 11 in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die in 10(a) dargestellte Betriebszustandsbestimmungseinheit 11 beinhaltet eine Präzisionsschätzeinheit 1101, Maschinenspezifikationen 1102, und eine Bestimmungseinheit 1103. Die gespeicherten Maschinenspezifikationen 1102 sind Maschinenspezifikationen des Motors 1, der mechanischen Last 3, und/oder dergleichen. Beispiele für die als Maschinenspezifikationen 1102 gespeicherten Maschinenspezifikationen sind die maximale Geschwindigkeit, die maximale Beschleunigung und das maximale Drehmoment des Motors 1 und der Trägheitsgrad der mechanischen Last 3. Bei den Maschinenspezifikationen 1102 kann es sich beispielsweise um Informationen handeln, die in einem Speichergerät gespeichert sind und von diesem gelesen werden können. Die Präzisionsschätzeinheit 1101 schätzt für einen Teil oder den gesamten Justierungsbereich den Grad der Leichtigkeit oder Schwierigkeit für die Schätzeinheit 8, den Schätzungsexzellenzparameter 107 mit hoher Präzision zu schätzen, basierend auf den Maschinenspezifikationen 1102 oder auf der Justierungsaufzeichnung 111.
• Der Schätzungsexzellenzparameter 107 lässt sich in einem bestimmten Bereich leicht mit hoher Genauigkeit schätzen, wobei es sich um einen Bereich handeln kann, in dem die Differenz zwischen dem Schätzungsexzellenzparameter 107 und dem Exzellenzparameter 106 geringer ist als die Differenz im anderen Teil des Justierungsbereichs. Es ist zu beachten, dass der vorstehende Schätzungsexzellenzparameter 107 ein von der Schätzeinheit 8 geschätzter Schätzungsexzellenzparameter 107 ist, der eine Betriebsbedingung verwendet, die in einen solchen Bereich wie die Nicht-Justierungsbedingung 110 fällt. Darüber hinaus ist der Exzellenzparameter 106 ein Exzellenzparameter 106, der durch eine von der Justierungseinheit 7 durchgeführte Justierung bestimmt wird, wobei als Versuchsparameter 105 dieselbe Betriebsbedingung wie die vorgenannte verwendet wird. Betrachten wir darüber hinaus beispielsweise einen Fall, in dem die Schätzeinheit 8 eine Schätzung unter Verwendung einer linearen Interpolation gemäß Gleichung (22) durchführt. In diesem Fall kann die Präzisionsschätzeinheit 1101 in dem Justierungsbereich einen Bereich, in dem der Betriebsparameter der Justierungsbedingung 108 und der Exzellenzparameter 106 eine Beziehung nahe einer linearen Beziehung aufweisen, auf der Grundlage der Justierungsaufzeichnung 111 als Hochpräzisionsbereich bestimmen. Darüber hinaus kann der Bereich, in dem die Beziehung zwischen den beiden Parametern erheblich von einer linearen Beziehung abweicht, als Bereich mit geringer Genauigkeit eingestuft werden. Die Präzisionsschätzeinheit 1101 kann einen hochpräzisen Bereich und einen niedrigpräzisen Bereich wie oben beschrieben festlegen.
• Die Bestimmungseinheit 1103 kann die Dichte der Justierungsbedingung 108 in einem Bereich erhöhen, in dem eine hochpräzise Vorhersage schwer durchführbar ist. Darüber hinaus kann die Bestimmungseinheit 1103 die Dichte der Nicht-Justierungsbedingung 110 in einem Bereich erhöhen, in dem eine hochpräzise Vorhersage einfach durchzuführen ist. Die Dichte der Justierungsbedingung 108 oder der Nicht-Justierungsbedingung 110 kann die Dichte des Betriebsparameters sein. Die Dichte des Betriebsparameters gibt an, wie viele Betriebsparameter in einem bestimmten Wertebereich des Betriebsparameters vorhanden sind. Das heißt, wenn viele Betriebsparameter in einem bestimmten Wertebereich des Betriebsparameters vorhanden sind, wird der Betriebsparameter als mit einer hohen Dichte beschrieben.
• Im Folgenden wird beispielhaft ein Betrieb der Präzisionsschätzeinheit 1101 beschrieben. Es wird hier angenommen, dass der Betriebsparameter die Zielbewegungsdistanz ist, und dass die mechanische Last 3 eine Resonanzfrequenz hat. Es wird ferner angenommen, dass die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Motors 1 auf die maximale Geschwindigkeit bzw. auf die maximale Beschleunigung begrenzt sind und ein Positionierungsvorgang durchgeführt wird, bei dem die mechanische Last 3 mit der maximalen Beschleunigung aus einem gestoppten Zustand (Null-Geschwindigkeits-Zustand) auf die maximale Geschwindigkeit beschleunigt wird, sich anschließend so lange wie möglich mit der maximalen Geschwindigkeit bewegt und dann mit der maximalen Beschleunigung abgebremst wird, bis die mechanische Last 3 angehalten wird. In diesem Fall ist die Form des Steuermusters, das die zeitliche Änderung der Geschwindigkeit zeigt, im Idealfall gleichschenklig trapezförmig. Es wird ferner angenommen, dass es im Justierungsbereich eine Zielbewegungsdistanz gibt, bei der eine Schwingung wahrscheinlich ist. An Punkten in der Nähe einer solchen Zielbewegungsdistanz, bei der es zu Schwingungen kommen kann, ändert sich der Wert eines Steuerungsparameters, der weniger wahrscheinlich zu Schwingungen führt, drastisch in Abhängigkeit von einer Änderung der Zielbewegungsdistanz. Dementsprechend kann ein Bereich über eine Zielbewegungsdistanz, in dem ein Schwingen wahrscheinlich ist, als ein Bereich mit geringer Genauigkeit bestimmt werden, in dem es schwierig ist, den Schätzungsexzellenzparameter 107 mit hoher Genauigkeit zu schätzen. Das Vorangegangene ist also ein Beispiel für die Funktionsweise der Präzisionsschätzeinheit 1101.
• Es ist zu beachten, dass ein Bereich einer Betriebsbedingung, in dem die mechanische Last 3 wahrscheinlich gemäß einem analytischen Ausdruck arbeitet, als ein Hochpräzisionsbereich bestimmt werden kann, in dem Schätzungsexzellenzparameter 107 leicht zu schätzen ist. Darüber hinaus kann die Anzahl der Bereiche mit geringer Genauigkeit und die Anzahl der Bereiche mit hoher Genauigkeit eins oder mehrere sein und es kann sowohl einen Bereich mit hoher Genauigkeit als auch einen Bereich mit geringer Genauigkeit im Justierungsbereich geben. In dem Fall, in dem mehrere Niederpräzisionsbereiche oder Hochpräzisionsbereiche eingestellt werden sollen, können die Niederpräzisionsbereiche, die Hochpräzisionsbereiche oder ähnliches die gleiche Länge oder unterschiedliche Längen haben. Darüber hinaus kann für alle oder einen Teil der mehreren Betriebsparameter ein Bereich mit geringer Genauigkeit oder ein Bereich mit hoher Genauigkeit eingestellt werden. So kann gemäß der in 10(a) dargestellten Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform die Justierungsbedingung 108 oder die Nicht-Justierungsbedingung 110 in Abhängigkeit vom Schwierigkeitsgrad der von der Schätzeinheit 8 vorgenommenen Schätzung des Schätzungsexzellenzparameters 107 eingestellt werden. Dadurch kann ein Bereich gewählt werden, der eine effektive Justierung bei der Durchführung der Justierung ermöglicht.
• Die in 10(b) dargestellte Betriebszustandsbestimmungseinheit 11 enthält anstelle der in 10(a) dargestellten Präzisionsschätzeinheit 1101 eine Justierungsbereichsbestimmungseinheit 1104. Im Gegensatz zu der in 10(a) dargestellten Beispielkonfiguration, in der die Justierungsbedingung 108 oder die Nicht-Justierungsbedingung 110 auf der Grundlage des vorbestimmten Justierungsbereichs bestimmt wird, bestimmt die Justierungsbereichsbestimmungseinheit 1104 in der in 10(b) dargestellten Beispielkonfiguration den Justierungsbereich auf der Grundlage der Maschinenspezifikationen 1102 oder der Justierungsaufzeichnung 111.
• Nachfolgend wird beispielhaft ein Vorgang beschrieben, der von der Justierungsbereichsbestimmungseinheit 1104 zur Bestimmung des Justierungsbereichs durchgeführt wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass die maximale Geschwindigkeit des Motors 1, d.h. Vmax, und die maximale Beschleunigung des Motors 1, d.h. Amax, als Maschinenspezifikationen 1102 gespeichert sind. Es wird ferner angenommen, dass ein Positionierungsvorgang durchgeführt wird, bei dem die mechanische Last 3 mit der maximalen Beschleunigung aus einem gestoppten Zustand (Stillstand) auf die maximale Geschwindigkeit beschleunigt wird, sich anschließend möglichst lange mit der maximalen Geschwindigkeit bewegt und dann mit der maximalen Beschleunigung abgebremst wird. Es wird weiterhin angenommen, dass der Justierungsbereich als Zielbewegungsdistanz angegeben wird, die ein Betriebsparameter ist, und dass der Justierungsbereich von einer Zielbewegungsdistanz von 0 bis zu einer Zielbewegungsdistanz von Dmax reicht. Es wird weiterhin angenommen, dass die Justierungsbereichsbestimmungseinheit 1104 den Justierungsbereich bestimmt, indem sie den Maximalwert der Zielbewegungsdistanz, d.h. Dmax, bestimmt.
• Ein Wert Vmax²/Amax stellt die Zielbewegungsdistanz dar, wenn die Beschleunigung mit der maximalen Beschleunigung durchgeführt wird, die Verzögerung mit der maximalen Beschleunigung durchgeführt wird und die maximale Geschwindigkeit am höchsten Geschwindigkeitspunkt bei der Punkt-zu-Punkt-Positionierung eines Motors erreicht wird, bei der die maximale Geschwindigkeit und die maximale Beschleunigung begrenzt sind. In diesem Fall führt eine Zielbewegungsdistanz unterhalb von Vmax²/Amax zu einer Dreiecksform des Geschwindigkeitsmusters, d. h. es gibt kein Bewegungsintervall bei der maximalen Geschwindigkeit Vmax, und es kommt wahrscheinlich zu Schwingungen. Es ist also mit einer erheblichen Verkürzung der Positionierdauer zu rechnen, wenn die Justierung durchgeführt wird. Das heißt, die Justierung ist sehr effektiv.
• Wenn hingegen die Zielbewegungsdistanz größer als Vmax²/Amax ist, ist die Form des Steuermusters trapezförmig, d. h. es gibt ein Intervall, in dem sich die mechanische Last 3 mit der maximalen Geschwindigkeit Vmax bewegt. In diesem Fall ist das Auftreten von Schwingungen unwahrscheinlicher, so dass eine signifikante Verkürzung der Positionierdauer durch eine Justierung nicht zu erwarten ist. Das heißt, die Justierung ist wenig effektiv. Man kann also sagen, dass die Justierung wenig effektiv ist, wenn die Zielbewegungsdistanz größer als Vmax²/Amax ist, während die Justierung wenig effektiv ist, wenn die Zielbewegungsdistanz kleiner als Vmax²/Amax ist. In diesem Fall kann die Justierungsbereichs-Bestimmungseinheit 1104 den Justierungsbereich unter Verwendung von Gleichung (30) wie folgt bestimmen.
  [Formel 30] $$\text{Dmax}=\frac{{\text{Vmax}}^2}{\text{Amax}}C$$

  
• In Gleichung (30) ist C eine positive Konstante. Die Justierungsbereich-Bestimmungseinheit 1104 kann den Bereich der Zielbewegungsdistanz von Gleichung (30) von 0 bis Dmax als Justierungsbereich bestimmen, wobei angenommen wird, dass die Konstante C in Gleichung (30) einen Wert z.B. in einem Bereich von 0,5 bis 3 hat. Noch bevorzugter kann die Justierungsbereich-Bestimmungseinheit 1104 den Bereich der Zielbewegungsdistanz der Gleichung (30) von 0 bis Dmax als Justierungsbereich bestimmen, wobei angenommen wird, dass die Konstante C in Gleichung (30) einen Wert von 1 hat. Unter Verwendung von Vmax²/Amax als Kriterium ermöglicht ein solcher Vorgang die Bestimmung eines Bereichs, in dem die Zielbewegungsdistanz kleiner als ein Wert ist, der diesem Kriterium entspricht oder nahekommt, als Justierungsbereich. Das heißt, dass ein Bereich, der eine effektive Justierung ermöglicht, als Justierungsbereich bestimmt werden kann, um die Zeit für die Justierung weiter zu reduzieren. Die vorangegangenen Ausführungen zeigen ein Beispiel für den Betrieb der Einheit 1104 zur Bestimmung des Justierungsbereichs. Die Bestimmungseinheit 1103 ordnet die Justierungsbedingung 108 in dem von der Justierungsbereichsbestimmungseinheit 1104 bestimmten Justierungsbereich zu. Dabei ist zu beachten, dass die Justierungsbedingungen 108 oder die Nicht-Justierungsbedingungen 110 innerhalb des Justierungsbereichs äquidistant zueinander angeordnet sein können. Darüber hinaus kann ein Bereich, in dem sich der der Justierungsbedingung 108 entsprechende Exzellenzparameter 106 in Bezug auf den Betriebsparameter der Justierungsbedingung 108 drastisch ändert, anhand der Justierungsaufzeichnung 111 als Justierungsbereich bestimmt werden. Mit anderen Worten kann ein Bereich der Betriebsbedingung, in dem sich der Exzellenzparameter 106 in Abhängigkeit von der Justierungsbedingung 108 signifikant ändert, als der Justierungsbereich auf der Grundlage der Justierungsaufzeichnung 111 bestimmt werden. Darüber hinaus kann ein Bereich der Betriebsbedingung, in dem die Justierung sehr effektiv ist, um die für den Positionierungsvorgang benötigte Zeit zu reduzieren, oder die Justierung sehr effektiv ist, um die Oszillation zu reduzieren, als der Justierungsbereich bestimmt werden.
• Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Ausführungsform ein Positionierungssteuergerät aufzeigen, das weniger Zeit für die Justierung benötigt und in der Lage ist, einen leistungsstarken Positioniervorgang durchzuführen. Darüber hinaus beinhaltet das Positionierungssteuergerät gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Betriebszustandsbestimmungseinheit 11, die die Justierungsbedingung 108 oder die Nicht-Justierungsbedingung 110 basierend auf den Maschinenspezifikationen des Motors 1, auf den Maschinenspezifikationen der mechanischen Last 3 oder auf der Justierungsaufzeichnung 111 bestimmt.
• Die Betriebszustandsbestimmungseinheit 11 kann die Präzisionsschätzeinheit 1101 enthalten, die den Grad der Leichtigkeit bestimmt, mit der die Schätzeinheit 8 den Schätzungsexzellenzparameter 107 mit hoher Präzision schätzen kann. Eine solche Konfiguration ermöglicht es, die Anzahl der Justierungsbedingungen 108 in Abhängigkeit von der Schätzgenauigkeit des Schätzungsexzellenzparameters 107 innerhalb des Justierungsbereichs zu erhöhen oder zu verringern. Die Justierung vieler Justierungsbedingungen 108 in einem Bereich mit geringer Genauigkeit ermöglicht es also, den Exzellenzparameter 106 durch eine Justierung zu erhalten, ohne eine Schätzung durchzuführen, und ermöglicht somit eine effiziente Justierung. Die Justierung vieler Nicht-Justierungsbedingungen 110 in einem hochpräzisen Bereich ermöglicht es darüber hinaus, den Schätzungsexzellenzparameter 107 durch Schätzung zu erhalten, ohne eine Justierung durchzuführen. Dadurch können die Zeit für die Justierung weiter reduziert und die Justierung effizient durchgeführt werden.
• Darüber hinaus kann die Betriebszustandsbestimmungseinheit 11 die Justierungsbereichsbestimmungseinheit 1104 beinhalten, die den Justierungsbereich bestimmt, der der Bereich einer Betriebsbedingung ist, in dem die Justierungsbedingung 108 eingestellt ist. Eine solche Konfiguration ermöglicht es, einen Bereich, in dem die Justierung voraussichtlich sehr effektiv ist, um die Positionierungszeit zu reduzieren, als den Justierungsbereich zu bestimmen, um die Justierung durchzuführen. Dadurch können die Zeit für die Justierung weiter reduziert und die Justierung effizient durchgeführt werden.
• Ausführungsform 3
• 11 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Positionierungssteuergeräts 1000b in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Positionierungssteuergerät 1000b enthält eine Justierungseinheit 7a und eine Justierungsaufzeichnungseinheit 10a anstelle der Justierungseinheit 7 bzw. der Justierungsaufzeichnungseinheit 10 des Positionierungssteuergeräts 1000 der ersten Ausführungsform und enthält eine Justierungsverwaltungseinheit 9, die in dem in 1 dargestellten Positionierungssteuergerät 1000 nicht enthalten ist. In der Beschreibung von 11 werden Bauteile, die mit den in 1 dargestellten Bauteilen identisch sind oder ihnen entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie die in 1 dargestellten.
• Unterschiede zwischen dem Positionierungssteuergerät 1000b und dem Positionierungssteuergerät 1000 werden im Folgenden kurz beschrieben. Das Positionierungssteuergerät 1000b führt einen Positioniervorgang unter Verwendung der Nicht-Justierungsbedingung 110 und des Schätzungsexzellenzparameters 107 durch. Das Positionierungssteuergerät 1000b stellt dann fest, ob der Positioniervorgang zufriedenstellend oder nicht zufriedenstellend durchgeführt wurde, und wenn der Positioniervorgang nicht zufriedenstellend durchgeführt wurde, bestimmt es eine Zusatz-Justierungsbedingung 112, die eine neue Betriebsbedingung ist. Die Justierungseinheit 7a führt dann einen Abgleich unter der Zusatz-Justierungsbedingung 112 durch und bestimmt einen der Steuerungsparameter als einen der Zusatz-Justierungsbedingung 112 entsprechenden Zusatzexzellenzparameter 113.
• Es wird nun eine Funktionsweise des Positionierungssteuergerätes 1000b beschrieben. Die Justierungseinheit 7a führt die Justierung unter der Justierungsbedingung 108 ähnlich wie die Justierungseinheit 7 der ersten Ausführungsform durch. Darüber hinaus speichert die Justierungsaufzeichnungseinheit 10a die Justierungsaufzeichnung 111 ähnlich wie die Justierungsaufzeichnungseinheit 10 der ersten Ausführungsform. Das Positionierungssteuergerät 1000 von 1 ist so konfiguriert, dass die Schätzeinheit 8 die Nicht-Justierungsbedingung 110 von einem externen Gerät empfängt. Im Gegensatz dazu ist das Positionierungssteuergerät 1000b von 11 so konfiguriert, dass die Justierungsverwaltungseinheit 9 die Nicht-Justierungsbedingung 110 bestimmt. Das Positionierungssteuergerät 1000b von 11 kann auch so konfiguriert sein, dass es die Nicht-Justierungsbedingung 110 von einem externen Gerät empfängt. Die Schätzeinheit 8 von 11 bestimmt, ähnlich wie die Schätzeinheit 8 von 1, einen der Steuerungsparameter als den Schätzungsexzellenzparameter 107, der der Nicht-Justierungsbedingung 110 entspricht. Die Justierungseinheit 7a führt ferner einen Positionierungsvorgang durch, der auf der Nicht-Justierungsbedingung 110 und auf dem Schätzungsexzellenzparameter 107 basiert. Mit anderen Worten veranlasst die Justierungseinheit 7a die Steuererzeugungseinheit 2 und die Steuereinheit 4, einen Positionierungsvorgang unter Verwendung der von der Justierungsverwaltungseinheit 9 bestimmten Nicht-Justierungsbedingung 110 und unter Verwendung des von der Schätzeinheit 8 bestimmten Schätzungsexzellenzparameters 107 durchzuführen. Außerdem empfängt die Justierungsverwaltungseinheit 9 das Auswertungsergebnis 109 über den Verifikations-Positionierungsvorgang von der Auswertungseinheit 6 und stellt fest, ob das Auswertungsergebnis 109 über den Verifikations-Positionierungsvorgang ein vorgegebenes Kriterium erfüllt. Der von der oben beschriebenen Justierungseinheit 7a durchgeführte VerifikationsPositionierungsvorgang und die von der Justierungsverwaltungseinheit 9 vorgenommene Bestimmung werden hier gemeinsam als Verifikation bezeichnet.
• Wenn das aus diesem Verifizierungsvorgang erhaltene Bestimmungsergebnis das vorgegebene Kriterium nicht erfüllt, bestimmt die Justierungsverwaltungseinheit 9 die Zusatz-Justierungsbedingung 112. Bei diesem Vorgang ist die Zusatz-Justierungsbedingung 112 vorzugsweise eine Betriebsbedingung, die sich von der in der Justierungsaufzeichnung 111 enthaltenen Justierungsbedingung 108 unterscheidet. Die Justierungseinheit 7a führt ferner eine Justierung unter der bestimmten Zusatz-Justierungsbedingung 112 durch und bestimmt einen der Steuerungsparameter als den der Zusatz-Justierungsbedingung 112 entsprechenden Zusatzexzellenzparameter 113. Die Justierungsaufzeichnungseinheit 10a speichert ein Paar aus der Zusatz-Justierungsbedingung 112 und dem Zusatzexzellenzparameter 113 als eine zusätzliche Justierungsaufzeichnung. Es ist zu beachten, dass dann, wenn der auf der Grundlage des Schätzungsexzellenzparameters 107 durchgeführte Positionierungsvorgang das vorgegebene Kriterium erfüllt, ein Paar aus der Nicht-Justierungsbedingung 110 und dem Schätzungsexzellenzparameter 107 von der Justierungsaufzeichnungseinheit 10a als Justierungsaufzeichnung 111 gespeichert werden kann. Darüber hinaus kann dieses Paar aus der Nicht-Justierungsbedingung 110 und dem Schätzungsexzellenzparameter 107 auch als zusätzliche Justierungsaufzeichnung und nicht als Justierungsaufzeichnung 111 gespeichert werden.
• 12 ist ein Diagramm, das Beispiele für die Korrespondenzbeziehung zwischen einer Betriebsbedingung und einem Steuerungsparameter in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die horizontalen Achsen von 12 stellen jeweils die Betriebsbedingung dar. Die vertikalen Achsen von 12 stellen jeweils den Steuerungsparameter dar. In 12 sind die Datenpunkte, die Achsen und dergleichen, die mit denen von 3 in der ersten Ausführungsform identisch sind oder ihnen entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen wie in 3 gekennzeichnet. Die Bezugszeichen, die die Datenpunkte, die Achsen und dergleichen in 12(a) bezeichnen, haben die gleiche Bedeutung wie die Bezugszeichen in 3(a). 12(b) zeigt zusätzlich zu den in 12(a) dargestellten Datenpunkten die Datenpunkte der Nicht-Justierungsbedingung 110 und des Schätzungsexzellenzparameters 107. Ein Paar aus der Nicht-Justierungsbedingung 110 und dem Schätzungsexzellenzparameter 107 wird als Nicht-Justierungsdaten bezeichnet. Darüber hinaus werden Nicht-Justierungsdaten, die zu einem Prüfergebnis geführt haben, das ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, d.h. Nicht-Justierungsdaten, die zu einem zufriedenstellenden Ergebnis geführt haben, durch eine offene Markierung (weiße Kreismarkierung) gekennzeichnet. Nicht-Justierungsdaten, bei denen festgestellt wurde, dass sie das Kriterium nicht erfüllen, d. h. Nicht-Justierungsdaten, die zu einem unbefriedigenden Ergebnis geführt haben, werden durch ein Kreuz (Multiplikationssymbol) gekennzeichnet. In 10 wird der Abstand der Betriebsbedingung zwischen benachbarten Justierungsbedingungen 108 als unbestimmtes Intervall bezeichnet. Es ist zu beachten, dass zusätzlich zu einem solchen Intervall der Betriebsbedingung zwischen benachbarten Justierungsbedingungen 108 auch ein Intervall zwischen einem Ende des Justierungsbereichs, der der Zuordnungsbereich der Justierungsbedingung 108 ist, und der an dieses Ende angrenzenden Justierungsbedingung 108 als unbestimmtes Intervall betrachtet werden kann. Ein unbestimmtes Intervall INT⁽ⁿ⁾ ist ein offenes Intervall zwischen D⁽ⁿ⁾ und D⁽ⁿ⁺¹⁾, die Betriebsparameter von zwei Justierungsbedingungen 108 sind. Wie in der Gleichung (31) ausgedrückt, wird das unbestimmte Intervall INT⁽ⁿ⁾ als (D⁽ⁿ⁾, D⁽ⁿ⁺¹⁾) dargestellt. Man beachte, dass, obwohl das in 12 dargestellte Beispiel vier unbestimmte Intervalle vom unbestimmten Intervall INT^(n-2) bis zu unbestimmten Intervall INT⁽ⁿ⁺¹⁾ zeigt, die Anzahl der unbestimmten Intervalle auch höher oder niedriger sein kann, je nach der Anzahl der Justierungsbedingungen 108.
  [Formel 31] $$IN{T}^{\left(n\right)}=\left(D^{\left(n\right)},D^{\left(n+1\right)}\right)$$

  
• In 12(c) sind unter den Datenpunkten der Nicht-Justierungsdaten die Datenpunkte, die einem als zufriedenstellend bestimmten Verifizierungsergebnis entsprechen, ähnlich wie in 12(b) mit einem weißen Kreis markiert, aber die Datenpunkte, die einem als nicht zufriedenstellend bestimmten Verifizierungsergebnis entsprechen, sind nicht dargestellt. Außerdem sind die Datenpunkte der Zusatz-Justierungsbedingung 112 und des Zusatzexzellenzparameters 113 jeweils durch einen Doppelkreis gekennzeichnet. Wie oben beschrieben, wird ein Paar aus der Zusatz-Justierungsbedingung 112 und dem Zusatzexzellenzparameter 113 als zusätzliche Justierungsaufzeichnung bezeichnet. 12(b) veranschaulicht, dass es Nicht-Justierungsdaten gibt, die einem unbefriedigenden Ergebnis der Überprüfung im unbestimmten Intervall INT^(n-2) und im unbestimmten Intervall INT^(n-1) entsprechen. Die Justierungsverwaltungseinheit 9 fügt eine Zusatz-Justierungsbedingung 112 in jedes dieser unbestimmten Intervalle mit Nicht-Justierungsdaten ein, die einem unbefriedigenden Prüfergebnis entsprechen. Das heißt, die Justierungsverwaltungseinheit 9 fügt eine zusätzliche Justierungsaufzeichnung in jedem unbestimmten Intervall INT^(n-2) und unbestimmten Intervall INT^(n-2) hinzu.
• Die zusätzliche Justierungsaufzeichnung, die im unbestimmten Intervall INT^(n-2) hinzugefügt wird, wird durch einen Datenpunkt repräsentiert, der ein Paar von D^ad1 und Tj^ad1 darstellt. Die im unbestimmten Intervall INT^(n-1) hinzugefügte zusätzliche Justierungsaufzeichnung wird durch einen Datenpunkt dargestellt, der ein Paar aus D^ad2 und Tj^ad2 repräsentiert. Wie oben beschrieben, führt das Positionierungssteuergerät 1000a der vorliegenden Ausführungsform eine Überprüfung der Nicht-Justierungsdaten durch. Dies ermöglicht die Erkennung von Nicht-Justierungsdaten, die zu einem Positionierungsvorgang führen, der ein Kriterium nicht erfüllt. Dann kann die Justierungsverwaltungseinheit 9, wie oben beschrieben, eine Zusatz-Justierungsbedingung 112 in einem unbestimmten Intervall mit nicht-Justierungsdaten, die als nicht zufriedenstellend in der Verifizierung bestimmt wurden, unter den unbestimmten Intervallen bestimmen, von denen jedes ein Intervall zwischen zwei Justierungsbedingungen 108 ist. Die Ermittlung einer solchen Zuordnung der Zusatz-Justierungsbedingung 112 ermöglicht es, eine Betriebsbedingung, die nahe an der Nicht-Justierungsbedingung 110 der als unbefriedigend bestimmten Nicht-Justierungsdaten liegt, als Zusatz-Justierungsbedingung 112 zu bestimmen. Die Formulierung, dass zwei Betriebsbedingungen nahe beieinanderliegen, kann so verstanden werden, dass die Werte desselben Betriebsparameters, die in den beiden Betriebsbedingungen enthalten sind, nahe beieinander liegen. Das heißt, eine Zusatz-Justierungsbedingung 112 kann selektiv in einem Bereich mit geringer Schätzgenauigkeit des Schätzungsexzellenzparameters 107 zugewiesen werden. Auf diese Weise kann der Abgleich effizient durchgeführt werden.
• 13 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb des Positionierungssteuergeräts 1000b in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 13 veranschaulicht einen Prozessablauf vom Zeitpunkt der Speicherung der in 12(a) dargestellten Justierungsaufzeichnungen 111 durch die Justierungsaufzeichnungseinheit 10a bis zur Speicherung der zusätzlichen Justierungsaufzeichnungen von 12(c) durch die Justierungsaufzeichnungseinheit 10a. Es wird davon ausgegangen, dass die in 12(a) dargestellten Justierungsaufzeichnungen 111 bereits in der Justierungsaufzeichnungseinheit 10a gespeichert sind, wenn der Prozessablauf von 13 beginnt. Nach dem Start des Prozessablaufs bestimmt die Justierungsverwaltungseinheit 9 in Schritt S201 die Anzahl der unbestimmten Intervalle auf der Grundlage der Anzahl der in der Justierungsaufzeichnungseinheit 10a gespeicherten Justierungsbedingungen 108. Die Anzahl der unbestimmten Intervalle wird hier durch P dargestellt. Als nächstes initialisiert die Justierungsverwaltungseinheit 9 im Schritt S202 eine unbestimmte Intervallnummer q, die die Nummer des unbestimmten Intervalls ist, das gerade verarbeitet wird (im Folgenden einfach aktuelles unbestimmtes Intervall). Obwohl die Operation in Schritt S202 in 13 den Wert von q auf 0 initialisiert, kann q auch auf einen anderen Wert wie 1 initialisiert werden.
• Als nächstes erhöht die Justierungsverwaltungseinheit 9 in Schritt S203 die Nummer q des aktuellen unbestimmten Intervalls. Mit anderen Worten addiert die Justierungsverwaltungseinheit 9 eins zur Nummer q des aktuellen unbestimmten Intervalls. Als nächstes bestimmt die Justierungsverwaltungseinheit 9 in Schritt S204 L Nicht-Justierungsbedingungen 110 im q-ten unbestimmten Intervall. Dann initialisiert die Justierungsverwaltungseinheit 9 in Schritt S205 die Nummer w der Nicht-Justierungsbedingung, unter der der Prozess bearbeitet wird (im Folgenden einfach die Nummer w der aktuellen Nicht-Justierungsbedingung). Beispielsweise kann der Wert von w mit 0 initialisiert werden. Diese Zahl L, die die Anzahl der vorzubereitenden Nicht-Justierungsbedingungen 110 darstellt, ist wünschenswerterweise groß genug, um die Leistung der Positionierungssteuerung zu überprüfen. Das in 12(a) dargestellte Beispiel bestimmt vier Nicht-Justierungsbedingungen 110 in jedem der unbestimmten Intervalle, d.h. L=4.
• Als Nächstes erhöht die Justierungsverwaltungseinheit 9 im Schritt S206 die Nummer w der aktuellen Nicht-Justierungsbedingung. Mit anderen Worten führt die Justierungsverwaltungseinheit 9 den Vorgang des Addierens von eins zur Zahl w der aktuellen Nicht-Justierungsbedingung aus. Als nächstes bestimmt die Schätzeinheit 8 in Schritt S207 den Schätzungsexzellenzparameter 107, der der w-ten Nicht-Justierungsbedingung 110 entspricht. Als Nächstes führen in Schritt S208 die Justierungseinheit 7a und dergleichen zusammen einen w-ten Positionierungsvorgang durch, der auf den w-ten Nicht-Justierungsdaten basiert. Als nächstes erhält die Justierungsverwaltungseinheit 9 in Schritt S209 ein w-tes Evaluierungsergebnis 109 von der Evaluierungseinheit 6 auf der Grundlage des im w-ten Positionierungsvorgang erhaltenen Zustandssensorsignals 101. Als nächstes bestimmt die Justierungsverwaltungseinheit 9 in Schritt S210, ob die Zahl w größer oder gleich L ist. Wenn die Zahl w kleiner als L ist, fährt das Verfahren mit Schritt S206 fort. Der Verfahrensablauf von Schritt S206 bis Schritt S210 wird dann so lange wiederholt, bis in Schritt S210 festgestellt wird, dass die Zahl w größer oder gleich L ist. Andernfalls fährt der Prozess mit Schritt S211 fort, wenn der Wert L in Schritt S210 als größer oder gleich w bestimmt wird. In diesem Stadium sind L Evaluierungsergebnisse vom ersten Evaluierungsergebnis 109 bis zum L-ten Evaluierungsergebnis 109 erhalten worden.
• In Schritt S211 stellt die Justierungsverwaltungseinheit 9 fest, ob alle vorangehenden L Evaluierungsergebnisse ein vorbestimmtes Kriterium erfüllen. Wenn in Schritt S211 festgestellt wird, dass alle L Evaluierungsergebnisse das Kriterium erfüllen, wird das Verfahren mit Schritt S212 fortgesetzt. Alternativ dazu geht das Verfahren zu Schritt S213 über, wenn festgestellt wird, dass mindestens eines der L Evaluierungsergebnisse das Kriterium in Schritt S211 nicht erfüllt. Wenn das Verfahren zu Schritt S212 übergeht, bestimmt die Justierungsverwaltungseinheit 9, ob der Wert L kleiner oder gleich q ist. Wenn der Wert L kleiner oder gleich q ist, wird der Verfahrensablauf beendet. Wenn der Wert L größer als q ist, wird der Prozess alternativ zu Schritt S203 fortgesetzt und der Prozessfluss von Schritt S203 zu Schritt S212 wird wiederholt, bis der Wert L in Schritt S212 als kleiner oder gleich q bestimmt wird.
• Wenn das Verfahren zu Schritt S213 übergeht, bestimmt die Justierungsverwaltungseinheit 9 die Zusatz-Justierungsbedingung 112. Dann führt die Justierungseinheit 7a in Schritt S214 eine zusätzliche Justierung durch, die eine Justierung unter der Zusatz-Justierungsbedingung 112 ist, um den Zusatzexzellenzparameter 113 zu bestimmen. Dann speichert die Justierungsaufzeichnungseinheit 10a in Schritt S215 das Paar aus der Zusatz-Justierungsbedingung 112 und dem Zusatzexzellenzparameter 113 als zusätzliche Justierungsaufzeichnung. Das Verfahren fährt dann mit Schritt S204 fort und der Verfahrensablauf von Schritt S204 bis Schritt S215 wird wiederholt, bis die L Evaluierungsergebnisse so bestimmt sind, dass sie das Kriterium in Schritt S211 erfüllen.
• Man beachte, dass, obwohl hier der Beispielsvorgang von 12 beschrieben wurde, bei dem das gesamte Intervall zwischen zwei benachbarten Justierungsbedingungen 108 als unbestimmtes Intervall dient, das unbestimmte Intervall auch ein Teil des Intervalls zwischen zwei benachbarten Justierungsbedingungen 108 sein kann. Beispielsweise kann ein unbestimmtes Intervall so eingestellt werden, dass ein Teil des unbestimmten Intervalls, der wahrscheinlich nicht im Bereich der Betriebsbedingung verwendet wird, ausgeschlossen wird. Andernfalls kann die Justierungsverwaltungseinheit 9 mehr unbestimmte Intervalle in einem Bereich der Betriebsbedingung platzieren, der mit größerer Wahrscheinlichkeit genutzt wird, als in einem Bereich der Betriebsbedingung, der mit geringerer Wahrscheinlichkeit genutzt wird, und kann mehr Zusatz-Justierungsbedingungen 112 in einem Bereich der Betriebsbedingung zuweisen, der mit größerer Wahrscheinlichkeit genutzt wird, und dann eine Justierung mit Schwerpunkt auf diesem Bereich durchführen. Darüber hinaus können die Abstände zwischen den Paaren der Nicht-Justierungsbedingungen 110 und die Abstände zwischen den Paaren der Nicht-Justierungsbedingung 110 und der Justierungsbedingung 108 auf einheitliche oder ungleichmäßige Abstände eingestellt werden. Darüber hinaus können bei der Festlegung der Nicht-Justierungsbedingungen 110 die Nicht-Justierungsbedingungen 110 stochastisch unter Verwendung einer Zufallszahl bestimmt werden.
• Obwohl das in 12 dargestellte Verfahrensbeispiel eine Zusatz-Justierungsbedingung 112 in der Mitte jedes anwendbaren unbestimmten Intervalls zuweist, können zwei oder mehr Zusatz-Justierungsbedingungen 112 in einem unbestimmten Intervall zugewiesen werden. Wenn nach der Bestimmung der Zusatz-Justierungsbedingung 112 eine andere Betriebsbedingung zusätzlich als Zusatz-Justierungsbedingung 112 bestimmt werden soll, kann die bestehende Zusatz-Justierungsbedingung 112 beibehalten oder entfernt werden. Darüber hinaus kann die Zusatz-Justierungsbedingung 112 auf der Grundlage der Nicht-Justierungsbedingung 110, die sich bei der Überprüfung als nicht zufriedenstellend erwiesen hat, geändert werden. Beispielsweise kann die Zusatz-Justierungsbedingung 112 in einem geringeren als dem vorbestimmten Abstand von der Nicht-Justierungsbedingung 110, die als unbefriedigend eingestuft wurde, zugewiesen werden. Auf diese Weise kann eine effiziente Justierung durchgeführt werden, indem die Justierung auf einen Bereich in der Nähe der Nicht-Justierungsbedingung konzentriert wird, die als unbefriedigend eingestuft wurde. Der Abstand zwischen zwei Betriebsbedingungen kann sich auf die Differenz zwischen zwei Betriebsparametern desselben Typs beziehen, die in diesen beiden Betriebsbedingungen enthalten sind.
• Die in 11 dargestellte Justierungsverwaltungseinheit 9 bestimmt die Zusatz-Justierungsbedingung 112, wenn das durch die Verifizierung erhaltene Ermittlungsergebnis ein vorgegebenes Kriterium nicht erfüllt. Der Betrieb der Justierungsverwaltungseinheit 9 der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch nicht auf einen solchen Betrieb beschränkt. Die Justierungsverwaltungseinheit 9 ist in der Lage, die Zusatz-Justierungsbedingung 112, die ein Typ von Betriebsbedingungen darstellt, auch dann zu bestimmen, wenn die Justierungseinheit 7a und die Justierungsverwaltungseinheit 9 keine Überprüfung durchführen. Darüber hinaus ist die Justierungsverwaltungseinheit 9 in der Lage, die Zusatz-Justierungsbedingung 112, die ein Typ von Betriebsbedingungen darstellt, unabhängig vom Ergebnis der durchgeführten Überprüfung zu bestimmen, wenn eine Überprüfung durchgeführt wird. Da die Justierungsverwaltungseinheit 9 in der Lage ist, eine zusätzliche Justierung an eine nicht angepasste Betriebsbedingung vorzunehmen, kann sie außerdem eine Zusatz-Justierungsbedingung 112 bestimmen, die sich von der Justierungsbedingung 108 unterscheidet. Die in 11 dargestellte Justierungseinheit 7a ist in der Lage, eine Justierung unter der wie oben beschriebenen bestimmten Zusatz-Justierungsbedingung 112 durchzuführen und einen der Steuerungsparameter als den der bestimmten Zusatz-Justierungsbedingung 112 entsprechenden Zusatzexzellenzparameter 113 zu bestimmen. Darüber hinaus ist die Justierungsaufzeichnungseinheit 10a in der Lage, als zusätzliche Justierungsaufzeichnung ein Paar aus der Zusatz-Justierungsbedingung 112 und dem der Zusatz-Justierungsbedingung 112 entsprechenden Zusatzexzellenzparameter 113 zu speichern, das wie oben beschrieben bestimmt wurde.
• Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Ausführungsform, ähnlich wie die erste Ausführungsform, ein Positionierungssteuergerät aufzeigen, das weniger Zeit für die Justierung benötigt und in der Lage ist, einen leistungsstarken Positioniervorgang durchzuführen. Darüber hinaus beinhaltet das Positionierungssteuergerät 1000b der vorliegenden Ausführungsform die Justierungsverwaltungseinheit 9. Die Justierungsverwaltungseinheit 9 legt die Zusatz-Justierungsbedingung 112 fest, die ein Typ von Betriebsbedingungen ist, die sich von der Justierungsbedingung 108 unterscheidet. Die Justierungseinheit 7a führt dann die Justierung unter der Zusatz-Justierungsbedingung 112 durch und bestimmt einen der Steuerungsparameter als den der Zusatz-Justierungsbedingung 112 entsprechenden Zusatzexzellenzparameter 113. Die Justierungsaufzeichnungseinheit 10a speichert als zusätzliche Justierungsaufzeichnung ein Paar aus der Zusatz-Justierungsbedingung 112 und dem Zusatzexzellenzparameter 113. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann unter der Zusatz-Justierungsbedingung 112, die nicht in der Justierungsaufzeichnung 111 enthalten ist, ein Abgleich vorgenommen werden, um einen Steuerungsparameter zu ermitteln, der ein gutes Evaluierungsergebnis 109 liefert. Dadurch kann ein Positionierungssteuergerät aufgezeigt werden, das in der Lage ist, einen Positioniervorgang mit höherer Präzision durchzuführen.
• Die Justierungseinheit 7a führt ferner einen Positionierungsvorgang auf der Grundlage der Nicht-Justierungsbedingung 110 und des Schätzungsexzellenzparameters 107 als Verifikationspositionierungsvorgang durch. Die Justierungsverwaltungseinheit 9a stellt fest, ob das Evaluierungsergebnis 109 auf der Grundlage des im Verifikations-Positionierungsvorgang erhaltenen Zustandssensorsignals 101 ein vorgegebenes Kriterium erfüllt. Wenn das Kriterium nicht erfüllt ist, bestimmt die Justierungsverwaltungseinheit 9a die Zusatz-Justierungsbedingung 112. So kann ein Fall ausgewählt werden, in dem das Ergebnis der Evaluierung über den Schätzungsexzellenzparameter 107 ein Kriterium nicht erfüllt, und die Zusatz-Justierungsbedingung 112 kann festgelegt werden. Dadurch kann die Justierung effizient durchgeführt werden, ohne dass eine unnötige Justierung erfolgt.
• Die Justierungsverwaltungseinheit 9 kann unter den unbestimmten Intervallen die Zusatz-Justierungsbedingung 112 in einem unbestimmten Intervall bestimmen, in dem eine Nicht-Justierungsbedingung 110 zugeordnet ist, die als unbefriedigend bestimmt wurde. Die unbestimmten Intervalle können jeweils ein Intervall der Betriebsbedingung zwischen den aneinander angrenzenden Justierungsbedingungen 108 sein. Darüber hinaus kann ein unbestimmtes Intervall ein Intervall der Betriebsbedingung zwischen einem Ende des Justierungsbereichs, der der Zuordnungsbereich der Justierungsbedingung 108 ist, und der an dieses Ende des Justierungsbereichs angrenzenden Justierungsbedingung 108 sein. Das Positionierungssteuergerät der vorliegenden Ausführungsform ist wie oben beschrieben konfiguriert und kann somit eine Zusatz-Justierungsbedingung 112 an einer Position in der Nähe der Nicht-Justierungsbedingung 110 ermitteln, die als nicht kriteriengerecht bestimmt wurde. Dadurch kann eine Zusatz-Justierungsbedingung 112 selektiv in einem Bereich mit geringer Schätzgenauigkeit des Schätzungsexzellenzparameters 107 bestimmt werden.
• Darüber hinaus kann die Justierungsverwaltungseinheit 9 ähnlich wie die in 9 und 10 dargestellte Betriebszustandsbestimmungseinheit 11, die die Justierungsbedingung 108 oder die Nicht-Justierungsbedingung 110 bestimmt, auch eine Zusatz-Justierungsbedingung 112 unter Verwendung der Maschinenspezifikationen 1102, der Justierungsaufzeichnung 111 oder dergleichen bestimmen. Darüber hinaus kann die Justierungsverwaltungseinheit 9 In dem Fall, in dem die Betriebsbedingung 108 die Zielbewegungsdistanz vorgibt, eine Referenzdistanz auf der Grundlage einer vorbestimmten Höchstgeschwindigkeit des Motors 1 und einer vorbestimmten Höchstbeschleunigung des Motors 1 ermitteln. Die Justierungsverwaltungseinheit 9 kann dann die Zusatz-Justierungsbedingung 112 so bestimmen, dass die Zielbewegungsdistanz der Zusatz-Justierungsbedingung 112 gleich oder kleiner als der oben genannte Referenzabstand ist. Der Referenzabstand kann ein Abstand sein, der mit einer Zunahme der vorbestimmten Höchstgeschwindigkeit des Motors zunimmt und mit einer Zunahme der vorbestimmten Höchstbeschleunigung des Motors abnimmt. Außerdem wird z.B. angenommen, dass die maximale Beschleunigung des Motors 1 und die maximale Geschwindigkeit des Motors 1 als Maschinenspezifikationen des Motors 1 vorgesehen sind. Die Justierungsverwaltungseinheit 9 kann den Wert Dmax in Gleichung (30) unter der Bedingung, dass C gleich 1 ist, als Referenzabstand bestimmen und kann dann die Zusatz-Justierungsbedingung 112 bestimmen, um zu bewirken, dass die Zielbewegungsdistanz, die eine Betriebsbedingung ist, auf einen Wert gleich oder kleiner als dieser Referenzabstand eingestellt wird. Eine solche Bestimmung der Zusatz-Justierungsbedingung 112 ermöglicht es, die Zusatz-Justierungsbedingung 112 in einem Wertebereich einzustellen, der es erlaubt, die für den Positionierungsvorgang benötigte Zeit durch Justierung deutlich zu reduzieren, d.h. in einem Bereich, der eine effektive Justierung ermöglicht.
• Ausführungsform 4
• 14 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Positionierungssteuergeräts 1000c in der vorliegenden, vierten Ausführungsform zeigt. Das Positionierungssteuergerät 1000c ist genauso konfiguriert wie das in 1 der ersten Ausführungsform dargestellte Positionierungssteuergerät 1000, mit der Ausnahme, dass es anstelle der Justierungseinheit 7 eine Justierungseinheit 7b enthält. 15 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration der Justierungseinheit 7b zeigt. Die Justierungseinheit 7b beinhaltet eine Justierungslerneinheit 70. Unter den in 14 und 15 dargestellten Komponenten sind Komponenten, die mit den in 1 der ersten Ausführungsform dargestellten Komponenten identisch sind oder ihnen entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
• Die Justierungslerneinheit 70 lernt die Beziehung zwischen dem Versuchsparameter 105, der in einem Positionierungsvorgang verwendet wurde, und einer Zustandsgröße einschließlich des Evaluierungsergebnisses 109 des durchgeführten Positionierungsvorgangs und bestimmt den Versuchsparameter 105 basierend auf dem Ergebnis des Lernens. Die Justierungslerneinheit 70 beinhaltet eine Belohnungsberechnungseinheit 701, die eine Belohnung r auf der Grundlage des Evaluierungsergebnisses 109 berechnet, und eine Wertfunktionsaktualisierungseinheit 702, die eine Wertfunktion Q auf der Grundlage der Belohnung r aktualisiert. Es ist zu beachten, dass, obwohl die Justierungslerneinheit 70 von 15 die Beziehung zwischen dem Versuchsparameter 105 und dem Evaluierungsergebnis 109 lernt, die Justierungslerneinheit 70 auch die Beziehung zwischen dem Versuchsparameter 105 und einer Justierungszustandsgröße einschließlich des Evaluierungsergebnisses 109 lernen kann. Beispiele für die Justierungszustandsgröße sind die Justierungsbedingung 108, die Maschinenspezifikationen des Motors 1 oder der mechanischen Last 3, und eine Umgebungsspezifikation wie die Temperatur oder die Feuchtigkeit. Die Justierungslerneinheit 70 beinhaltet auch eine Entscheidungsfindungseinheit 703, die auf der Grundlage der Wertefunktion Q den Versuchsparameter 105 zur Verwendung im Positionierungsvorgang bestimmt, der bei der Justierung durchzuführen ist. In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Justierungslerneinheit 70 den Versuchsparameter 105 in dem Vorgang bei Schritt S114 von 6. Der Prozessablauf der vorliegenden Ausführungsform ähnelt den in den 4 und 6 der ersten Ausführungsform dargestellten Prozessabläufen, mit Ausnahme des Vorstehenden.
• Als nächstes wird ein Beispiel für eine Operation beschrieben, die von der Justierungslerneinheit 70 zur Bestimmung des Versuchsparameters 105 durchgeführt wird. Die Justierungslerneinheit 70 ist in der Lage, ein Lernen mit verschiedenen Lernalgorithmen durchzuführen. Die vorliegende Ausführungsform wird beispielhaft für den Fall der Verwendung von Reinforcement Learning beschrieben. Reinforcement Learning ist eine Art des Lernens, bei der ein Agent (der eine Aktion ausführt) in einer bestimmten Umgebung einen aktuellen Zustand beobachtet und bestimmt, welche Aktion er ausführen soll. Der Agent wählt eine Aktion aus und erhält dafür eine Belohnung aus der Umgebung. Der Agent lernt also eine Strategie, die durch eine Abfolge von Handlungen die höchste Belohnung bietet. Typische bekannte Verfahren des Reinforcement Learnings sind das Q-Lernen und das TD-Lernen. Im Falle des Q-Lernens wird beispielsweise ein allgemeiner Ausdruck für die Aktualisierung einer Aktionswertfunktion Q(s, a) durch Gleichung (32) ausgedrückt. Der Aktualisierungsausdruck kann auch durch eine Aktionswerttabelle ausgedrückt werden.
  [Formel 32] $$Q\left(s_t,a_t\right)\leftarrow Q\left(s_t,a_t\right)+a\left(r_{t+1}+\gamma \underset{a}{\text{max}}Q\left(s_{t+1},a\right)-Q\left(s_t,a_t\right)\right)$$

  
• In Gleichung (32) steht s_t für die Umgebung zum Zeitpunkt t und at für die Aktion zum Zeitpunkt t. Die Umgebung ändert sich durch die Aktion at zu s_t + 1. Darüber hinaus steht r_t+1 für die Belohnung, die aufgrund dieser Veränderung der Umgebung erzielt werden kann, γ für den Diskontierungsfaktor und α für die Lernrate. Man beachte, dass der Diskontierungsfaktor γ einen Wert größer als 0 und kleiner oder gleich 1 (0<γ<1) und die Lernrate α einen Wert größer als 0 und kleiner oder gleich 1 (0<α≤1) haben sollten. Wenn Q-Learning verwendet wird, ist die Aktion at die Bestimmung des Versuchsparameters 105. Die Umgebung s_t beinhaltet die Justierungsbedingung 108, die Ausgangsposition des Motors 1 und dergleichen.
• Nachfolgend wird beispielhaft eine von der Belohnungsberechnungseinheit 701 durchgeführte Operation zur Ermittlung der Belohnung r beschrieben. Die Belohnungsberechnungseinheit 701 bestimmt die Belohnung r auf der Grundlage des Evaluierungsergebnisses 109. Die Evaluierungseinheit 6, die im Beispiel der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, bestimmt das Evaluierungsergebnis 109 entweder auf der Grundlage der Einschwingzeit oder der Positionierungszeit und auf der Grundlage von Überschwingungsinformationen. Die Überschwingungsinformation ist, wie oben beschrieben, eine Information darüber, ob der Betrag der Abweichung die Toleranz IMP während eines Zeitraums nach Ablauf der Einschwingzeit bis zum Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne überschreitet. In der folgenden Beschreibung werden die Überschreitungsinformationen so beschrieben, dass sie eine zufriedenstellende Situation darstellen, wenn die Toleranz IMP vor Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne überschritten wird, und dass sie eine unbefriedigende Situation darstellen, wenn die Toleranz IMP nicht vor Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne überschritten wird. Wenn die Überschreitungsinformation eine unbefriedigende Situation darstellt, wird fünf vom inversen Wert der Einschwingzeit subtrahiert, und das Ergebnis wird dann als Belohnung r bestimmt. Wenn die Überschreitungsinformation eine zufriedenstellende Situation darstellt, wird der inverse Wert der Einschwingzeit als Belohnung r bestimmt. Wenn zum Beispiel die Überschreitungsinformation eine unbefriedigende Situation darstellt und die Einschwingzeit 0,1 Sekunden beträgt, wird die Belohnung r als 5 bestimmt, was das Ergebnis der Subtraktion von fünf vom inversen Wert der Einschwingzeit ist, d.h., 10. Die Belohnungsberechnungseinheit 701 kann die Belohnung r wie oben beschrieben bestimmen, um nach einem Versuchsparameter 105 zu suchen, der eine kurze Einschwingzeit und Überschwinginformationen ergibt, die eine zufriedenstellende Situation darstellen. Zusätzlich kann die Evaluierungseinheit 6 das Evaluierungsergebnis 109 basierend auf dem Betrag des Überschwingens bestimmen, der der überschüssige Abstand von der Position ist, die der Zielbewegungsdistanz in der Richtung entgegengesetzt zum Startpunkt des Positionierungsvorgangs entspricht.
• Die Wertfunktionsaktualisierungseinheit 702 aktualisiert die Aktionswertfunktion Q basierend auf der von der Belohnungsberechnungseinheit 701 berechneten Belohnung r. Die Entscheidungsfindungseinheit 703 bestimmt eine Handlung at, die die aktualisierte Handlungswertfunktion Q maximiert. Das heißt, die Entscheidungsfindungseinheit 703 bestimmt den Versuchsparameter 105, um die Aktionswertfunktion Q zu maximieren. Es ist zu beachten, dass zwar hier das Positionierungssteuergerät 1000c in Bezug auf einen Fall der Verwendung von Reinforcement Learning als der von der Justierungslerneinheit 70 verwendete Lernalgorithmus beschrieben wurde, der Lernalgorithmus der vorliegenden Ausführungsform jedoch nicht auf Reinforcement Learning beschränkt ist. Ein bekannter anderer Lernalgorithmus wie überwachtes Lernen, unüberwachtes Lernen oder halbüberwachtes Lernen können ebenfalls verwendet werden. Darüber hinaus kann der vorstehende Lernalgorithmus Deep Learning sein, das die Extraktion der Merkmalsmenge selbst lernt. Andernfalls kann maschinelles Lernen unter Verwendung anderer Verfahren wie beispielsweise neuronaler Netze, genetischer Programmierung, funktionaler Logikprogrammierung, Support-Vektor-Maschine oder Bayes'scher Optimierung durchgeführt werden.
• Darüber hinaus kann ein Positionierungssteuergerät so konfiguriert sein, dass es einen trainierten Lerner enthält, der das in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Lernen durchgeführt hat. Der trainierte Lerner kann trainierte Daten, ein trainiertes Programm oder eine Kombination davon beinhalten. Die Verwendung eines trainierten Lerners ermöglicht die Verwendung eines Lernergebnisses eines anderen Positionierungssteuergeräts und ermöglicht somit das Aufzeigen eines Positionierungssteuergeräts, das in der Lage ist, einen leistungsstarken Positionierungsvorgang ohne ein erneutes Lernen durchzuführen. Darüber hinaus kann die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Konfiguration auf die in 9 dargestellte Justierungseinheit 7 und auf die in 11 dargestellte Justierungseinheit 7a angewandt werden, um eine effiziente Justierung durchzuführen.
• Wie oben beschrieben, kann das Positionierungssteuergerät 1000c der vorliegenden Ausführungsform ähnlich wie die erste Ausführungsform ein Positionierungssteuergerät verkörpern, das weniger Zeit für die Justierung benötigt und in der Lage ist, einen leistungsstarken Positioniervorgang durchzuführen. Außerdem beinhaltet das Positionierungssteuergerät 1000c der vorliegenden Ausführungsform die Justierungseinheit 7b. Die Justierungseinheit 7b beinhaltet die Justierungslerneinheit 70, die den Zusammenhang zwischen dem Versuchsparameter 105 und einer Justierungszustandsgröße einschließlich des Evaluierungsergebnisses 109 erlernt und den Versuchsparameter 105 auf der Grundlage des Lernergebnisses bestimmt. Der Versuchsparameter kann anhand des Lernergebnisses bestimmt werden. Darüber hinaus kann der Zeitaufwand für den Abgleich reduziert werden. Beispielsweise kann In dem Fall, in dem das Verhalten der mechanischen Last 3 aufgrund geringer Steifigkeit der mechanischen Last 3 oder aus anderen Gründen nur schwer vorhersehbar ist, oder in einem ähnlichen Fall, die Bestimmung des Versuchsparameters 105 durch die Justierungslerneinheit 70 unter Verwendung eines Lernergebnisses eine Reduzierung des Zeitbedarfs für die Justierung ermöglichen. Darüber hinaus kann der Zeitaufwand für die Justierung im Vergleich zur Wiederholung einfacher Tryand-Error-Schritte reduziert werden.
• Ausführungsform 5
• 16 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Positionierungssteuergeräts 1000d in einer fünften Ausführungsform zeigt. Das Positionierungssteuergerät 1000d enthält eine Schätzeinheit 8a anstelle der Schätzeinheit 8 des Positionierungssteuergeräts 1000 der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform. Der andere Teil ist derselbe wie beim Positionierungssteuergerät 1000 der ersten Ausführungsform. Die Beschreibung des Positionierungssteuergeräts 1000d bezeichnet Bauteile, die mit den Bauteilen in 1 der ersten Ausführungsform identisch sind oder diesen entsprechen, unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen.
• 17 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration der Schätzeinheit 8a in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Schätzeinheit 8a lernt die Beziehung zwischen der Justierungsbedingung 108 und dem der Justierungsbedingung 108 entsprechenden Exzellenzparameter 106, basierend auf einer geschätzten Zustandsgröße einschließlich der Justierungsaufzeichnung 111. Basierend auf dem Ergebnis des Lernens, bestimmt dann die Schätzeinheit 8a einen der Steuerungsparameter unter der Nicht-Justierungsbedingung 110 als Schätzungsexzellenzparameter 107. Ein Steuerungsparameter, der zur Durchführung eines Positionierungsvorgangs führt, der ein gutes Evaluierungsergebnis 109 liefert, kann unter der Nicht-Justierungsbedingung 110 als Schätzungsexzellenzparameter 107 bestimmt werden. In der folgenden Beschreibung beinhaltet die Schätzeinheit 8a beispielsweise eine Lerneinheit-zum-Schätzen 80, die eine Schätzzweckfunktion Es erlernt, die einen Schätzungsexzellenzparameter unter der Nicht-Justierungsbedingung 110 berechnet. Die Lerneinheit-zum-Schätzen 80 beinhaltet eine Fehlerberechnungseinheit 801, die einen Fehler er zwischen der Justierungsaufzeichnung 111 und dem Schätzungsexzellenzparameter 107 berechnet, und eine Funktionsaktualisierungseinheit-zum-Schätzen 802, die die Schätzzweckfunktion Es basierend auf dem Fehler er aktualisiert. Die Lerneinheit-zum-Schätzen 80 enthält auch eine Schätzwertbestimmungseinheit 803, die den Schätzungsexzellenzparameter 107 auf der Grundlage der Schätzzweckfunktion Es und der Nicht-Justierungsbedingung 110 bestimmt. Man beachte, dass die Fehlerberechnungseinheit 801 in 17 den Fehler er basierend auf der Justierungsaufzeichnung 111 berechnet, aber den Fehler er auch basierend auf einer Schätzungszustandsgröße einschließlich der Justierungsaufzeichnung 111 berechnen kann.
• Die Lerneinheit-zum-Schätzen 80 kann die Beziehung zwischen dem Exzellenzparameter 106 und der Justierungsbedingung 108 beispielsweise durch sogenanntes überwachtes Lernen auf der Grundlage eines neuronalen Netzwerkmodells erlernen. Überwachtes Lernen ist ein Modell, das bei einer großen Anzahl von Datenpaaren, die jeweils eine Eingabe und ein Ergebnis (Label) enthalten, ein Merkmal dieser Datensätze erlernt und von einer Eingabe auf ein Ergebnis schließt. Ein neuronales Netz beinhaltet eine aus mehreren Neuronen bestehende Eingabeschicht, eine aus mehreren Neuronen bestehende Zwischenschicht (versteckte Schicht) und eine aus mehreren Neuronen bestehende Ausgabeschicht. Es kann eine Zwischenschicht oder zwei oder mehr Zwischenschichten geben.
• 18 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines neuronalen Netzes in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Zur besseren Veranschaulichung hat das neuronale Netz von 18 drei Eingänge und drei Schichten. Die Eingabe mehrerer Eingaben in die Eingabeschicht mit den Neuronen X1 bis X3 bewirkt, dass die durch Multiplikation der Eingabewerte mit dem Gewicht W1 einschließlich w11 bis w16 erhaltenen Werte in die Zwischenschicht mit den Neuronen Y1 und Y2 eingegeben werden. Dann werden Werte, die durch Multiplikation der in die Zwischenschicht eingegebenen Eingangswerte mit der Gewichtung W2 einschließlich w21 bis w26 erhalten werden, von der Ausgangsschicht mit den Neuronen Z1 bis Z3 ausgegeben. Diese Ausgabeergebnisse variieren je nach dem Wert der Gewichtung W1 und dem Wert der Gewichtung W2. Das in 18 dargestellte neuronale Netz lernt die Beziehung zwischen der Justierungsbedingung 108 und dem der Justierungsbedingung 108 entsprechenden Exzellenzparameter 106 unter Verwendung von überwachtem Lernen auf der Grundlage des Datensatzes, der auf der Basis der in die Lerneinheit-zum-Schätzen 80 eingegebenen Justierungsaufzeichnung 111 erzeugt wurde. Das heißt, in einem Beispiel des Lernens, das von einem neuronalen Netz der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, werden die Gewichtung W1 und die Gewichtung W2 angepasst, um das Evaluierungsergebnis 109 des Positionierungsvorgangs, das den von der Ausgabeschicht ausgegebenen Exzellenzparameter 106 verwendet, wenn die Justierungsbedingung 108 in die Eingabeschicht eingegeben wird, exzellent zu machen. Es ist zu beachten, dass ein Positionierungssteuergerät so konfiguriert sein kann, dass es einen trainierten Lerner enthält, der das in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Lernen durchgeführt hat. Der trainierte Lerner kann trainierte Daten, ein trainiertes Programm oder eine Kombination davon enthalten. Die Verwendung eines trainierten Lerners ermöglicht die Verwendung eines Lernergebnisses eines anderen Positionierungssteuergeräts und ermöglicht somit die Bereitstellung eines Positionierungssteuergeräts, das in der Lage ist, eine Hochleistungspositionierung ohne ein erneutes Lernen durchzuführen.
• Darüber hinaus kann die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Konfiguration auf eine andere Komponente angewendet werden. Beispiele für die andere Komponente sind die Schätzeinheit 8 des in 9 dargestellten Positionierungssteuergeräts 1000a, die Schätzeinheit 8 des in 11 dargestellten Positionierungssteuergeräts 1000b und die Schätzeinheit 8 des in 14 dargestellten Positionierungssteuergeräts 1000c. Das Positionierungssteuergerät 1000a, das Positionierungssteuergerät 1000b oder das Positionierungssteuergerät 1000c können dann die Schätzung des Schätzungsexzellenzparameters 107 mit hoher Präzision oder effizient durchführen.
• Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Ausführungsform ähnlich wie die erste Ausführungsform ein Positionierungssteuergerät aufzeigen, das weniger Zeit für die Justierung benötigt und in der Lage ist, einen leistungsstarken Positioniervorgang durchzuführen. Des Weiteren beinhaltet das Positionierungssteuergerät 1000d der vorliegenden Ausführungsform die Schätzeinheit 8a einschließlich der Lerneinheit-zum-Schätzen 80. Die Lerneinheit-zum-Schätzen 80 erlernt die Beziehung zwischen dem Exzellenzparameter 106 und der Justierungsbedingung 108 auf der Grundlage einer geschätzten Zustandsgröße einschließlich der Justierungsaufzeichnung 111 und bestimmt dann den Schätzungsexzellenzparameter 107 auf der Grundlage des Lernergebnisses. Dadurch kann Schätzungsexzellenzparameter 107 in kürzerer Zeit mit höherer Genauigkeit bestimmt werden. Dadurch kann auch für eine mechanische Last 3 mit komplexer Charakteristik der Exzellenzparameter 106, der einen Positionierungsvorgang ermöglicht, der ein gutes Evaluierungsergebnis 109 liefert, effizient in kürzerer Zeit bestimmt werden.
• Bezugszeichenliste

1

Motor

2

Steuererzeugungseinheit

3

mechanische Last

4

Steuereinheit

5

Zustandssensor

6

Evaluierungseinheit

7, 7a, 7b

Anpassungseinheit

8, 8a

Schätzeinheit

9

Justierungsungsverwaltungseinheit

10, 10a

Justierungsungsaufzeichnungseinheit

11

Betriebszustandsbestimmungseinheit

70

Justierungslerneinheit

80

Lerneinheit-zum-Schätzen

101

Zustandssensorsignal

103

Steuersignal

105

Versuchsparameter

106

Exzellenzparameter

107

Schätzungsexzellenzparameter

108

Anpassungsbedingung

109

Evaluierungsergebnis

110

Nicht-Anpassungsbedingung

111

Anpassungsaufzeichnung

112

Zusatzanpassungsbedingung

113

Zusatzexzellenzparameter

701

Belohnungsberechnungseinheit

702

Wertfunktionsaktualisierungseinheit

703

Entscheidungsfindungseinheit

801

Fehlerberechnungseinheit

802

Funktionsaktualisierungseinheit-zum-Schätzen

803

Schätzwertbestimmungseinheit

1000, 1000a, 1000b, 1000c

Positionierungssteuergerät

1102

Maschinenspezifikationen

2000

Steuerungsziel

INT(n)

unbestimmtes Intervall

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2007135344 A [0004]

Claims (15)

1. Positionierungssteuergerät, bei dem die Bewegung eines Motors in einem Positioniervorgang, bei dem eine mechanische Last, die mechanisch mit dem Motor verbunden ist, um eine Zielbewegungsdistanz bewegt wird, durch Betriebsbedingungen und durch Steuerungsparameter spezifiziert wird, wobei die Steuerungsparameter unter den Betriebsbedingungen veränderbare Parameter sind, wobei das Positionierungssteuergerät Folgendes aufweist: eine Justierungseinheit zum Durchführen einer Justierung, bei der der Positionierungsvorgang auf der Grundlage einer Justierungsbedingung und eines Versuchsparameters durchgeführt wird, und einer der Steuerungsparameter als ein der Justierungsbedingung entsprechender Exzellenzparameter auf der Grundlage eines Evaluierungsergebnisses bestimmt wird, wobei die Justierungsbedingung ein Typ der Betriebsbedingungen ist, der Versuchsparameter ein Typ der Steuerungsparameter ist und das Evaluierungsergebnis auf einem Zustandssensorsignal basiert, das einen während des durchgeführten Positionierungsvorgangs erfassten Zustand des Motors oder der mechanischen Last darstellt; eine Justierungsaufzeichnungseinheit zum Speichern eines Paares aus der Justierungsbedingung und dem der Justierungsbedingung entsprechenden Exzellenzparameter als Justierungsaufzeichnung; und eine Schätzeinheit, um auf der Grundlage der Justierungsaufzeichnung einen der Steuerungsparameter als einen Schätzungsexzellenzparameter zu bestimmen, der einer Nicht-Justierungsbedingung entspricht, wobei die Nicht-Justierungsbedingung ein Typ der Betriebsbedingungen ist, der sich von der in der Justierungsaufzeichnung gespeicherten Justierungsbedingung unterscheidet.
2. Positionierungssteuergerät nach Anspruch 1, das eine Betriebszustandsbestimmungseinheit aufweist, zum Bestimmen der Justierungsbedingung oder der Nicht-Justierungsbedingung auf der Grundlage einer Maschinenspezifikation von mindestens einem, des Motors und/oder der mechanischen Last und/oder der Justierungsaufzeichnung.
3. Positionierungssteuergerät nach Anspruch 1 oder 2, das ferner Folgendes aufweist: eine Justierungsverwaltungseinheit zum Ermitteln einer Zusatz-Justierungsbedingung, die ein von der Justierungsbedingung verschieden r Typ der Betriebsbedingungen ist, wobei die Justierungseinheit die Justierung unter der von der Justierungsverwaltungseinheit bestimmten Zusatz-Justierungsbedingung durchführt und einen der Steuerungsparameter als einen der Zusatz-Justierungsbedingung entsprechenden Zusatzexzellenzparameter bestimmt, und wobei die Justierungsaufzeichnungseinheit ferner ein Paar aus der Zusatz-Justierungsbedingung und dem Zusatzexzellenzparameter als eine zusätzliche Justierungsaufzeichnung speichert.
4. Positionierungssteuergerät nach Anspruch 3, wobei die Justierungseinheit den Positionierungsvorgang anhand der Nicht-Justierungsbedingung und des Schätzungsexzellenzparameters als Verifikationspositionierungsvorgang durchführt, und die Justierungsverwaltungseinheit bestimmt, ob ein Evaluierungsergebnis auf der Grundlage des bei der Verifizierung des Positionierungsvorgangs erhaltenen Zustandssensorsignals ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, und, wenn das Kriterium nicht erfüllt ist, die Ermittlung der Zusatz-Justierungsbedingung durchführt.
5. Positionierungssteuergerät nach Anspruch 4, wobei ein Bereich der Betriebsbedingung, dem die Justierungsbedingung zugeordnet ist, als Justierungsbereich angegeben wird, die Betriebsbedingungen, die beide Enden des Justierungsbereichs sein sollen, jeweils als Justierungsbereichsende angegeben werden und ein unbestimmtes Intervall, das ein Intervall der Betriebsbedingung ist, als Intervall zwischen zwei angrenzenden, in der Justierungsaufzeichnung enthaltenen Justierungsbedingungen oder als Intervall zwischen den in der Justierungsaufzeichnung enthaltenen und an das Justierungsbereichsende und das Justierungsbereichsende angrenzenden Justierungsbedingungen angegeben wird, und die Justierungsverwaltungseinheit die Zusatz-Justierungsbedingung festlegt, um zu bewirken, dass die Zusatz-Justierungsbedingung in dem unbestimmten Intervall zugewiesen wird, innerhalb dessen die Nicht-Justierungsbedingung, die das Kriterium nicht erfüllt, zugewiesen wird.
6. Positionierungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Betriebsbedingungen Betriebsparameter beinhalten, die numerische Parameter in Bezug auf die Bewegung des Motors sind, und die Zielbewegungsdistanz einer der Betriebsparameter ist, und die Schätzeinheit den Schätzungsexzellenzparameter unter Verwendung einer linearen Interpolationsfunktion schätzt, die die Betriebsparameter und den Exzellenzparameter jeweils als Eingang und Ausgang approximiert.
7. Positionierungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Bestimmung der Betriebsbedingungen und des Steuerungsparameters einen Maximalwert der Beschleunigung des Motors in dem auf der Grundlage der Betriebsbedingungen und des Steuerungsparameters durchgeführten Positioniervorgang bestimmt.
8. Positionierungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Justierungseinheit mehrere Versuchsparameter in Abhängigkeit von der Justierungsbedingung bestimmt, den Positioniervorgang für jedes der Paare aus der Justierungsbedingung und dem jeweils bestimmten Versuchsparameter durchführt und einen der Steuerungsparameter als den der Justierungsbedingung entsprechenden Exzellenzparameter auf der Grundlage des Auswertungsergebnisses auf der Basis des im Positioniervorgang erhaltenen Zustandssensorsignals bestimmt.
9. Positionierungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Schätzeinheit den Schätzungsexzellenzparameter bestimmt, um zu bewirken, dass ein höchster Beschleunigungswert in dem Positionierungsvorgang, der auf der Grundlage der Nicht-Justierungsbedingung und des Schätzungsexzellenzparameters, der der Nicht-Justierungsbedingung entspricht, durchgeführt wird, kleiner ist als ein höchster Beschleunigungswert in allen Positionierungsvorgängen, die jeweils auf der Grundlage der Justierungsbedingung und des Exzellenzparameters, der der in der Justierungsaufzeichnung enthaltenen Justierungsbedingung entspricht, durchgeführt werden.
10. Positionierungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das ferner Folgendes aufweist: eine Evaluierungseinheit zum Auswerten des Versuchsparameters auf der Grundlage des Zustandssensorsignals und zum Bestimmen des Evaluierungsergebnisses, wobei die Evaluierungseinheit das Evaluierungsergebnis basierend auf einer Positionierungszeit bestimmt, wobei die Positionierungszeit eine Zeitperiode von einem Start des Positionierungsvorgangs ist, bis eine Abweichung unter einen vorbestimmten Wert fällt, wobei die Abweichung eine Differenz zwischen einer Position der mechanischen Last und der Zielbewegungsdistanz ist.
11. Positionierungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das ferner Folgendes aufweist: eine Evaluierungseinheit zum Auswerten des Versuchsparameters auf der Grundlage des Zustandssensorsignals und zum Bestimmen des Evaluierungsergebnisses, wobei die Evaluierungseinheit das Evaluierungsergebnis basierend auf einem Betrag des Überschwingens bestimmt, wobei der Betrag des Überschwingens ein überschüssiger Abstand einer Position der mechanischen Last von einer Position, die der Zielbewegungsdistanz entspricht, in einer Richtung entgegengesetzt zu einem Startpunkt des Positionierungsvorgangs in Bezug auf einen Endpunkt des Positionierungsvorgangs ist.
12. Positionierungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Justierungseinheit eine Justierungslerneinheit enthält, um eine Beziehung zwischen einer Justierungszustandsgröße einschließlich des Evaluierungsergebnisses und dem Versuchsparameter zu erlernen und den Versuchsparameter auf der Grundlage eines Ergebnisses des Lernens zu bestimmen.
13. Positionierungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Schätzeinheit eine Lerneinheit-zum-Schätzen beinhaltet, um eine Beziehung zwischen dem Exzellenzparameter und der Justierungsbedingung basierend auf einer Schätzungszustandsgröße einschließlich der Justierungsaufzeichnung zu erlernen, und um den Schätzungsexzellenzparameter basierend auf einem Lernergebnis zu bestimmen.
14. Positionierungssteuergerät nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Betriebsbedingung die Zielbewegungsdistanz vorgibt, die Justierungsverwaltungseinheit eine Referenzdistanz festlegt, wobei die Referenzdistanz eine Distanz ist, die mit einer Zunahme einer vorbestimmten maximalen Geschwindigkeit des Motors zunimmt und mit einer Zunahme einer vorbestimmten maximalen Beschleunigung des Motors abnimmt, und die Justierungsverwaltungseinheit ferner die Zusatz-Justierungsbedingung bestimmt, um zu bewirken, dass die Zielbewegungsdistanz der Zusatz-Justierungsbedingung gleich oder kleiner als der Referenzabstand ist.
15. Positionierungssteuerungsverfahren, bei dem die Bewegung eines Motors in einem Positionierungsvorgang, bei dem eine mechanische Last, die mechanisch mit dem Motor verbunden ist, über eine Zielbewegungsdistanz bewegt wird, durch Betriebsbedingungen und durch Steuerungsparameter spezifiziert wird, wobei die Steuerungsparameter Parameter sind, die unter den Betriebsbedingungen änderbar sind, wobei das Positionierungssteuerungsverfahren Folgendes aufweist: Durchführen einer Justierung, bei der der Positionierungsvorgang auf der Grundlage einer Justierungsbedingung und eines Versuchsparameters durchgeführt wird, und einer der Steuerungsparameter auf der Grundlage eines Evaluierungsergebnisses unter der Justierungsbedingung als ein der Justierungsbedingung entsprechender Exzellenzparameter bestimmt wird, wobei die Justierungsbedingung ein Typ der Betriebsbedingungen ist, der Versuchsparameter ein Typ der Steuerungsparameter ist, das Evaluierungsergebnis auf einem Zustandssensorsignal basiert, das einen während des durchgeführten Positionierungsvorgangs erfassten Zustand des Motors oder der mechanischen Last darstellt; Speichern eines Paares aus der Justierungsbedingung und dem der Justierungsbedingung entsprechenden Exzellenzparameter als eine Justierungsaufzeichnung; und Bestimmen, basierend auf der Justierungsaufzeichnung, dass einer der Steuerungsparameter ein Schätzungsexzellenzparameter ist, der einer Nicht-Justierungsbedingung entspricht, wobei die Nicht-Justierungsbedingung ein Typ der Betriebsbedingungen ist, der sich von der als Justierungsaufzeichnung gespeicherten Justierungsbedingung unterscheidet.

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