JPH06309017A - Numerical controller - Google Patents

Numerical controller

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JPH06309017A
JPH06309017A JP5099712A JP9971293A JPH06309017A JP H06309017 A JPH06309017 A JP H06309017A JP 5099712 A JP5099712 A JP 5099712A JP 9971293 A JP9971293 A JP 9971293A JP H06309017 A JPH06309017 A JP H06309017A
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fuzzy
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Akihito Shibata
明仁 柴田
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Abstract

PURPOSE:To provide the numerical controller which can automatically adjust fuzzy inference part control rule parameters for the slow-motion correcting process of an object machine to be controlled. CONSTITUTION:The numerical controller which performs position control by estimating a slow-motion quantity by fuzzy inference from measurement data in machine operation is equipped with a fuzzy parameter learning part 40 which learns fuzzy parameters so that the square of the difference between slow-motion measurement data and an estimated value becomes minimum, and corrected fuzzy parameters are used for actual fuzzy inference. The fuzzy parameters which are learnt and updated are used as the center value, width, and consequent constant of a triangular membership function of simple fuzzy inference and slow-motion data measured at any time in the machine operation are difference data between a semiclosed loop current position and a full-closed loop current position right after semiclosed loop current position data are inverted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、サーボコントロールを
行う数値制御装置に関するものであり、特に工作機械等
適切なロストモーション補正を必要とする制御対象に適
用して好適な数値制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a numerical control device for performing servo control, and more particularly to a numerical control device suitable for application to a control object such as a machine tool that requires an appropriate lost motion correction.

【0002】[0002]

【従来の技術】数値制御装置の一つの適用対象である工
作機械においては、加工精度及び生産性の向上の両立が
常に求められている。工作機械に実装されているような
送り駆動機構にはロストモーションが発生し工作加工品
位に悪影響を及ぼすため、これを回避するための方策が
考えられている。図9に示すような、数値制御装置の制
御対象である工作機械等の駆動負荷系には、系のガタや
遊び、図示しない軸受または軸受支持部のゆるみ、ボー
ルネジ端の遊び、ボールネジ8aとナット間の遊び等の
広義のバックラッシや、系の摩擦力や剛性に依存するボ
ールネジ8aの伸縮や捩り、ナットの軸方向の弾性変
位、ボールネジ8aを支持する軸受変位、ベッド8cと
テーブル8b間の摺動抵抗等のいわゆるロストモーショ
ン要因が存在する。このうちボールネジ8a等の弾性変
形はテーブル8bの位置やテーブル8bに搭載される被
加工物の重量によって変化し、ベッド8cとテーブル8
b間の摺動抵抗や摺動面の摩擦係数は送り速度あるいは
摺動面の潤滑状態に大きく依存するものである。図5は
ロストモーション量と送り速度 Velの関係を表した図で
ある。送り速度が大きくなるとロストモーション量は減
る傾向にある。またモータ軸端から機械可動部(ナット
部)までの長さ Posとロストモーション量の関係を図6
に示す。ボールネジ8a等の“ねじれ”や“たわみ”と
いった弾性変形はその駆動部からナット部位置までの長
さの関数となることが公知であり、図6も基本的には1
次式のグラフである。さらに、摺動面の潤滑状態とロス
トモーション量の関係の一例を図7に示す。工作機械な
どの摺動面には焼き付きを防ぎ、可動部を安定に案内す
るためにオイル潤滑が行われる。この潤滑は、潤滑操作
の時間間隔を表す潤滑インターバル時間 Tlint、軸潤滑
用モータを作動させて実際に摺動面に潤滑油を噴出する
時間を定める潤滑時間 Tlon 等のパラメータを数値制御
装置に設定することによりタイマー運転される。図7に
示すように、軸潤滑用モータが作動して潤滑油が摺動面
に出力されるとロストモーション量は減少し、潤滑油の
出力(給油)停止以後は徐々にロストモーション量が増
加していくのが分かる。中型のNC旋盤の例では、図7
におけるロストモーション量の最大値 Lmax と最小値 L
min との差 Lw が10数μmになることがある。図7は
ロストモーション量が前述の潤滑インターバル時間、潤
滑時間及び潤滑油の給油停止からの経過時間等により、
複雑に変化することを示している。
2. Description of the Related Art In a machine tool to which a numerical control device is applied, it is always required to improve machining accuracy and productivity. Lost motion is generated in the feed drive mechanism mounted on the machine tool, which adversely affects the quality of the machined work. Therefore, measures for avoiding this have been considered. As shown in FIG. 9, a drive load system of a machine tool or the like to be controlled by the numerical controller includes system play, play, loose bearing (not shown) or bearing support, play at ball screw end, ball screw 8a and nut. Backlash in a broad sense such as play between the balls, expansion and contraction and twist of the ball screw 8a depending on the frictional force and rigidity of the system, axial elastic displacement of the nut, bearing displacement supporting the ball screw 8a, sliding between the bed 8c and the table 8b. There are so-called lost motion factors such as dynamic resistance. Among these, the elastic deformation of the ball screw 8a or the like changes depending on the position of the table 8b and the weight of the workpiece mounted on the table 8b, and the bed 8c and the table 8c.
The sliding resistance between b and the friction coefficient of the sliding surface greatly depend on the feed rate or the lubricating state of the sliding surface. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the lost motion amount and the feed speed Vel. Lost motion tends to decrease as the feed speed increases. Fig. 6 shows the relationship between the length Pos from the motor shaft end to the machine movable part (nut part) and the lost motion amount.
Shown in. It is known that elastic deformation such as "twist" or "deflection" of the ball screw 8a or the like is a function of the length from the drive portion to the nut portion position, and FIG.
It is a graph of the following equation. Further, FIG. 7 shows an example of the relationship between the lubrication state of the sliding surface and the amount of lost motion. Oil lubrication is applied to the sliding surfaces of machine tools to prevent seizure and to guide the movable parts stably. For this lubrication, parameters such as the lubrication interval time Tlint, which indicates the time interval of lubrication operation, and the lubrication time Tlon, which determines the time to actually eject the lubricating oil to the sliding surface by operating the shaft lubrication motor, are set in the numerical controller. By doing so, the timer is operated. As shown in Fig. 7, when the shaft lubrication motor operates and the lubricating oil is output to the sliding surface, the lost motion amount decreases, and after the lubricating oil output (lubrication) is stopped, the lost motion amount gradually increases. You can see it going. An example of a medium-sized NC lathe is shown in FIG.
Maximum value Lmax and minimum value L of the lost motion amount in
The difference Lw from min may become 10 μm or more. FIG. 7 shows that the lost motion amount depends on the above-mentioned lubrication interval time, lubrication time, elapsed time from the stop of lubrication, and the like.
It shows that it changes intricately.

【0003】以上述べてきたようなロストモーション量
のダイナミックな変化に対応するために、機械運転時に
随時測定される速度、位置及び軸潤滑状態の測定データ
からファジィ演算を実行して当該軸のロストモーション
量を推定し、この推定量からロストモーション補正量を
算出する数値制御装置が考案されている。ファジィ制御
では、定性的な制御知識を数式1に示すような if - th
enルールで表現する。
In order to cope with the dynamic change of the lost motion amount as described above, fuzzy calculation is executed from the measured data of speed, position and shaft lubrication state which are measured at any time during machine operation, and the lost shaft is lost. A numerical control device has been devised which estimates a motion amount and calculates a lost motion correction amount from the estimated amount. In fuzzy control, if-th
Express with the en rule.

【数1】 今i番目のファジィ推論処理において入力Xi =(xi
1,・・・,xir),i=1,2,・・・,Nが与えら
れたとすると、ファジィ推論による推定値出力yi*は数
式2のごとく計算する。
[Equation 1] In the i-th fuzzy inference process, the input X i = (x i
1, ..., Xir), i = 1, 2, ..., N, the estimated value output yi * by fuzzy inference is calculated as in Equation 2.

【数2】 数式2においてμs (Xi ),s=1,・・・ r は
前件部のメンバーシップ値であり、数式3で与えられる
ものである。
[Equation 2] In Expression 2, μ s (Xi), s = 1, ... R is the membership value of the antecedent part, and is given by Expression 3.

【数3】 ここで数式1及び数式3中のf1 ,・・・ fr を定数
としたものが簡略ファジィ推論である。
[Equation 3] Here, the simple fuzzy inference is performed by using f1, ..., Fr in the formulas 1 and 3 as constants.

【0004】図8から図14は従来の、簡略ファジィ推
論を用いたロストモーション補正機能を有する数値制御
装置の実施例を示すものであり、図9は簡略ファジィ推
論を用いたロストモーション補正機能を有する数値制御
装置の構成ブロック図である。以下に図9を用いて従来
技術の動作説明を行う。同図において、図示しないNC
プログラム読み込み部およびNCプログラム解釈部によ
り読み込まれ解釈されたNCプログラム1に基づいて、
関数発生部2は当該軸の移動情報(目標位置、速度
等。)を算出し、当該軸制御部3に位置指令を転送す
る。軸制御部3は主制御部31、制御プログラム記憶部
32、出力部33、入力部34、ロストモーション補正
量算出部35、制御ルール格納部36、メンバーシップ
関数格納部37及び後件部定数格納部38から構成され
ている。主制御部31は前記位置指令と、制御プログラ
ム記憶部32に格納されているサーボ制御プログラム、
及び入力部34を介して入力されるサーボモータ5のロ
ータ位置を検出するモータ位置検出器7の位置検出値に
基づいて所望の位置、速度及び電流の各制御ループの演
算を行い、最終的には出力部33を介してパワーアンプ
4に電流指令値を転送するものである。パワーアンプ4
では出力部33を介して受け取った前記電流指令値(P
WM指令)より、公知の技術によりPWM処理を行い、
サーボモータ5に印加すべき各相電圧を発生する。この
電圧の印加によりサーボモータ5には駆動トルクが発生
し、カップリング6を中継してボールネジ8a、テーブ
ル8b、ベッド8cから成る駆動負荷系を所望の位置、
速度にて駆動する。
FIGS. 8 to 14 show an example of a conventional numerical controller having a lost motion correction function using simplified fuzzy inference, and FIG. 9 shows a lost motion correction function using simplified fuzzy inference. It is a block diagram of a configuration of a numerical control device having. The operation of the conventional technique will be described below with reference to FIG. NC not shown in the figure
Based on the NC program 1 read and interpreted by the program reading unit and the NC program interpreting unit,
The function generator 2 calculates movement information (target position, speed, etc.) of the axis and transfers the position command to the axis controller 3. The axis control unit 3 includes a main control unit 31, a control program storage unit 32, an output unit 33, an input unit 34, a lost motion correction amount calculation unit 35, a control rule storage unit 36, a membership function storage unit 37, and a consequent part constant storage. It is composed of a section 38. The main control unit 31 uses the position command and the servo control program stored in the control program storage unit 32.
And a desired position, speed, and current control loops are calculated based on the position detection value of the motor position detector 7 that detects the rotor position of the servo motor 5 input via the input unit 34, and finally Is to transfer the current command value to the power amplifier 4 via the output unit 33. Power amplifier 4
Then, the current command value (P
From the WM command), PWM processing is performed by a known technique,
Each phase voltage to be applied to the servo motor 5 is generated. A drive torque is generated in the servomotor 5 by applying this voltage, and the drive load system including the ball screw 8a, the table 8b and the bed 8c is relayed through the coupling 6 to a desired position.
Drive at speed.

【0005】以下の説明においては、i番めのファジィ
推論処理であることを示す添字iを省略して各変数及び
数式を記述する。ここに示す従来技術による実施例にお
いては、ファジィ制御ルールの入力変数Xは次の5変数
を採用している。すなわち、 X=(x1 ,x2 ,x3 ,x4 ,x5 )。ここで、 x1 :送り速度 Vel[mm/分] x2 :モータ軸端から機械可動部までの距離 Pos[m
m] x3 :潤滑操作の時間間隔を表す潤滑インターバル時間
Tlint[分] x4 :実際に摺動面に潤滑油を噴出する時間を定める潤
滑時間 Tlon [分] x5 :給油停止からの経過時間 Tidle[分] 制御ルール格納部36には図8のR1 〜R3 に示すよう
な送り速度の観点からのロストモーション補正処理の制
御ルール、図8のR4 〜R6 に示すようなモータ軸端か
らの機械可動部位置の観点からのロストモーション補正
処理の制御ルール、図8のR7 〜Rr に示すような軸潤
滑状態の観点からのロストモーション補正処理の制御ル
ールが記憶されている。これらのルールは経験的に定め
たものであり、前件部は定性的な表現となっている。上
述のごとく、制御ルール全体としては入力変数は5変数
存在するが、個々のルールに関しては3変数以下となっ
ている。すなわち、ルールR1 〜R3 における入力変数
はX=(x1 = Vel)の1変数、ルールR4 〜R6 にお
ける入力変数はX=(x2 = Pos)の1変数、ルールR
7 〜 Rr における入力変数はX=(x3 = Tlint,x
4 = Tlon ,x5 =Tidle)の3変数となっている。こ
れに伴い、個々のルールにおける前件部ファジィ集合F
sj,s=1,・・・ r,j=1,・・・ 5 および
前件部メンバーシップ値μs (Xi ),s=1,・・・
r は具体的には数式4で与えられる。
In the following description, each variable and mathematical expression will be described by omitting the subscript i indicating the i-th fuzzy inference process. In the embodiment of the prior art shown here, the following five variables are adopted as the input variable X of the fuzzy control rule. That is, X = (x1, x2, x3, x4, x5). Where x1: Feed speed Vel [mm / min] x2: Distance from motor shaft end to machine moving part Pos [m
m] x3: Lubrication interval time that represents the time interval of lubrication operation
Tlint [minutes] x4: Lubrication time that determines the time when the lubricating oil is actually jetted to the sliding surface Tlon [minutes] x5: Elapsed time from refueling stop Tidle [minutes] The control rule storage unit 36 stores R1 to A control rule for lost motion correction processing from the viewpoint of feed rate as shown in R3, a control rule for lost motion correction processing from the viewpoint of machine movable part position from the motor shaft end as shown at R4 to R6 in FIG. The control rules of the lost motion correction process from the viewpoint of the shaft lubrication state as indicated by R7 to Rr in FIG. 8 are stored. These rules are set empirically, and the antecedent part is a qualitative expression. As described above, there are five input variables in the control rule as a whole, but the number of input variables is three or less. That is, the input variable in the rules R1 to R3 is one variable X = (x1 = Vel), and the input variable in the rules R4 to R6 is one variable X = (x2 = Pos), the rule R
The input variables in 7 to Rr are X = (x3 = Tlint, x
4 = Tlon, x5 = Tidle). Accordingly, the antecedent part fuzzy set F in each rule
sj, s = 1, ... r, j = 1, ... 5 and antecedent part membership value μs (Xi), s = 1, ...
Specifically, r is given by Equation 4.

【数4】 また、図8中の各ルール後件部における非線形方程式f
s ,s=1,・・・ rは簡略ファジィ推論では定数f
s ,s=1,・・・ r となり、これらは定数テーブ
ルとして後件部定数格納部38に格納されている。
[Equation 4] In addition, the nonlinear equation f in the consequent part of each rule in FIG.
s, s = 1, ... r is a constant f in the simplified fuzzy inference
s, s = 1, ..., R, which are stored in the consequent part constant storage unit 38 as a constant table.

【0006】メンバーシップ関数格納部37には図10
〜図14に示す各メンバーシップ関数が記憶されてい
る。図10は送り速度 Velについての各メンバーシップ
関数PB(NB),PM(NM),PS(NS)を示す
ものであり、図10(a)に示すメンバーシップ関数P
B(NB)は高速度のメンバーシップ関数、図10
(b)に示すメンバーシップ関数PM(NM)は中速度
のメンバーシップ関数、図10(c)に示すメンバーシ
ップ関数PS(NS)は低速度のメンバーシップ関数で
ある。次に図11はモータ軸端からの機械可動部位置
(モータ軸端から機械可動部までの距離)Pos について
の各メンバーシップ関数LG,MD,STを示すもので
あり、図11(a)に示すメンバーシップ関数LGはモ
ータ軸端から遠い位置のメンバーシップ関数、図11
(b)に示すメンバーシップ関数MDはモータ軸端から
中ぐらいの位置のメンバーシップ関数、図11(c)に
示すメンバーシップ関数STはモータ軸端から近い位置
のメンバーシップ関数である。図12(a)は潤滑操作
の時間間隔を表す潤滑インターバル時間Tlint について
の各メンバーシップ関数SI,MI,BIを示すもので
あり、メンバーシップ関数SIは潤滑インターバル時間
が短い時間のメンバーシップ関数、メンバーシップ関数
MIは潤滑インターバル時間が中ぐらいの時間のメンバ
ーシップ関数、メンバーシップ関数BIは潤滑インター
バル時間が長い時間のメンバーシップ関数である。図1
3(a)は軸潤滑用モータを作動させて実際に摺動面に
潤滑油を噴出する時間を定める潤滑時間 Tlon について
の各メンバーシップ関数SO,MO,BOを示すもので
あり、メンバーシップ関数SOは潤滑時間が短い時間の
メンバーシップ関数、メンバーシップ関数MOは潤滑時
間が中ぐらいの時間のメンバーシップ関数、メンバーシ
ップ関数BOは潤滑時間が長い時間のメンバーシップ関
数を示す。また、図14(a)は給油停止からの経過時
間Tidle についての各メンバーシップ関数SD,MD,
BDを示すものであり、メンバーシップ関数SDは経過
時間が短い時間のメンバーシップ関数、メンバーシップ
関数MDは経過時間が中ぐらいの時間のメンバーシップ
関数、メンバーシップ関数BDは経過時間が長い時間の
メンバーシップ関数を示す。
FIG. 10 shows the membership function storage 37.
~ Each membership function shown in Fig. 14 is stored. FIG. 10 shows membership functions PB (NB), PM (NM), PS (NS) for the feed rate Vel, and the membership function P shown in FIG. 10 (a).
B (NB) is a high-speed membership function, FIG.
The membership function PM (NM) shown in (b) is a medium speed membership function, and the membership function PS (NS) shown in FIG. 10 (c) is a low speed membership function. Next, FIG. 11 shows the membership functions LG, MD, ST with respect to the position of the machine moving part from the motor shaft end (the distance from the motor shaft end to the machine moving part) Pos, and FIG. The membership function LG shown is the membership function at a position far from the motor shaft end.
The membership function MD shown in (b) is a membership function at a middle position from the motor shaft end, and the membership function ST shown in FIG. 11 (c) is a membership function at a position close to the motor shaft end. FIG. 12 (a) shows the membership functions SI, MI, BI for the lubrication interval time Tlint representing the time interval of the lubrication operation, where the membership function SI is the membership function with a short lubrication interval time, The membership function MI is a membership function with a medium lubrication interval time, and the membership function BI is a membership function with a long lubrication interval time. Figure 1
3 (a) shows the membership functions SO, MO, BO for the lubrication time Tlon that determines the time for actually injecting lubricating oil to the sliding surface by operating the shaft lubrication motor. SO is a membership function with a short lubrication time, membership function MO is a membership function with a medium lubrication time, and membership function BO is a membership function with a long lubrication time. Further, FIG. 14A shows each membership function SD, MD, for the elapsed time Tidle after refueling stop.
The membership function SD is a membership function with a short elapsed time, the membership function MD is a membership function with a medium elapsed time, and the membership function BD is with a long elapsed time. Indicates the membership function.

【0007】次に上述のごとく構成された装置のロスト
モーション補正処理作用について説明する。今、ロスト
モーション補正処理の必要な移動指令が関数発生部2よ
り軸制御部3内の主制御部31に転送されてきたとす
る。このとき主制御部31は、前回の移動指令と今回の
移動指令から今回の移動方向および送り速度を求めてこ
れらの情報をロストモーション補正量算出部35に転送
する。またモータ位置検出器7による可動部現在位置デ
ータは入力部34を介して、前述の潤滑インターバル時
間・潤滑時間及び潤滑油の給油停止からの経過時間につ
いては図示しない数値制御装置内の設定部/タイマーよ
り逐次更新されたデータがロストモーション補正量算出
部35に転送される。これらのデータを受けてロストモ
ーション補正量算出部35は先ず図8の各制御ルール前
件部に対応する各メンバーシップ関数からメンバーシッ
プ値を求める。すなわち、図8の制御ルールR1 〜R3
の前件部に対応するメンバーシップ値μ1 、μ2 、μ3
は図10(a)、(b)、(c)に示すメンバーシップ
関数から、図8の制御ルールR4 〜R6 の前件部に対応
するメンバーシップ値μ4 、μ5 、μ6 は図11
(a)、(b)、(c)に示すメンバーシップ関数から
それぞれの入力変数に応じて求める。また、図8の制御
ルールR7 〜Rr の前件部に対応するメンバーシップ値
μ7 〜μr はμs =μs3×μs4×μs5,s=7,・・
・,rで求められるので、それぞれのメンバーシップ値
μs3、μs4、μs5を各メンバーシップ関数から求める必
要がある。例えば、図8の制御ルールR7 の前件部に対
応するメンバーシップ値μ7 は図12(b)に示すメン
バーシップ関数から潤滑インターバル時間についてのメ
ンバーシップ値μ73を、図13(b)に示すメンバーシ
ップ関数から潤滑時間についてのメンバーシップ値μ74
を、図14(b)に示すメンバーシップ関数から潤滑油
の給油停止からの経過時間についてのメンバーシップ値
μ75を求め、これらの積を計算する事により求められ
る。このようにして各メンバーシップ値が求められる
と、図8に示された各制御ルールの後件部定数fs s=
1 ,・・・,rを後件部定数格納部38から読み出し
て、数式2に基づいてi番目の処理におけるロストモー
ション量推定値yi*を求める。以上のようにしてロスト
モーション量推定値yi*が求められると、ロストモーシ
ョン補正量算出部35は必要に応じて補正係数を乗じて
最終的なロストモーション補正量Lcaを決定する。ロス
トモーション補正量算出部35はこの補正量データLca
を主制御部31に転送し、主制御部31において位置制
御ループ内の所定のタイミングで位置指令データにロス
トモーション補正量Lcaを加え、可動部移動量を補正し
ている。
Next, the lost motion correction processing operation of the apparatus configured as described above will be described. Now, it is assumed that the movement command required for the lost motion correction process is transferred from the function generation unit 2 to the main control unit 31 in the axis control unit 3. At this time, the main control unit 31 obtains the current moving direction and the current feed speed from the previous moving command and the current moving command, and transfers these information to the lost motion correction amount calculating unit 35. Further, the current position data of the movable portion obtained by the motor position detector 7 is inputted via the input unit 34 to the above-mentioned lubrication interval time / lubrication time and the elapsed time from the suspension of the lubrication oil, which is not shown in the figure. The data sequentially updated by the timer is transferred to the lost motion correction amount calculation unit 35. Upon receiving these data, the lost motion correction amount calculation unit 35 first obtains a membership value from each membership function corresponding to each control rule antecedent unit in FIG. That is, the control rules R1 to R3 in FIG.
Membership values corresponding to the antecedent part of μ 1, μ 2, μ 3
From the membership functions shown in FIGS. 10A, 10B, and 10C, the membership values μ4, μ5, and μ6 corresponding to the antecedent parts of the control rules R4 to R6 in FIG.
It is calculated from the membership functions shown in (a), (b) and (c) according to each input variable. Further, the membership values μ7 to μr corresponding to the antecedents of the control rules R7 to Rr in FIG. 8 are μs = μs3 × μs4 × μs5, s = 7, ...
, R, it is necessary to find each membership value μs3, μs4, μs5 from each membership function. For example, the membership value μ7 corresponding to the antecedent part of the control rule R7 in FIG. 8 is the membership value μ73 for the lubrication interval time from the membership function shown in FIG. 12 (b), and the membership value μ7 shown in FIG. 13 (b). Membership value from ship function to lubrication time μ74
From the membership function shown in FIG. 14 (b), the membership value μ75 for the elapsed time from the suspension of lubrication is determined, and the product of these is calculated. When each membership value is calculated in this way, the consequent part constant fs s = of each control rule shown in FIG.
1, ..., R are read from the consequent part constant storage unit 38, and the lost motion amount estimated value yi * in the i-th process is obtained based on the mathematical expression 2. When the estimated lost motion amount yi * is obtained as described above, the lost motion correction amount calculation unit 35 multiplies the correction coefficient as necessary to determine the final lost motion correction amount Lca. The lost motion correction amount calculation unit 35 determines this correction amount data Lca.
Is transmitted to the main control unit 31, and the main control unit 31 adds the lost motion correction amount Lca to the position command data at a predetermined timing in the position control loop to correct the moving amount of the movable part.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ファジィ制御にはチュ
ーニングの課題がある。チューニングとはプロダクショ
ンルールを構築した後に推論値と出力データとの差が最
小になるようにファジィ推論ルールを変更・再構成する
作業をいう。具体的には制御ルール中のメンバーシップ
関数の形状や後件部非線形方程式(本実施例においては
定数)等を制御対象に応じて定義し直す作業である。工
作機械等駆動制御対象のロストモーション量の絶対値は
機械駆動部の物理的大きさや案内方式あるいは送り速度
や案内面潤滑状態等のいろいろな要因に大きくかつ複雑
に依存している。駆動制御対象の機械の仕様が変われば
もちろんであるが、同一仕様の機械であっても機台が変
われば、あるいは同一機台であっても設置環境や駆動条
件が変われば、さらには同一機台で設置環境や駆動条件
が同じであったとしても経時変化によって複雑にロスト
モーション量が変化する。具体的にはロストモーション
量は、例えば中型旋盤で15〜35μm程度、やや大き
な横型マシニングセンターでは40〜100μm程度の
範囲にて変化している。したがって、従来技術による数
値制御装置を装着した機械を出荷する段階では、実測デ
ータに基づいて図10から図14に示すメンバーシップ
関数の中心値および幅を具体的に決定し、メンバーシッ
プ関数格納部37に設定する必要がある。また図8の後
件部定数に関しても同様に実測データに基づいて具体的
に決定し、後件部定数格納部38に設定する必要があ
る。これらの、実測データの解析およびそれの基づく各
ファジィパラメータの決定は設計者の人手による作業と
なっており、かなりの工数を機械仕様が変わる都度発生
させて対応しなければならないという問題点がある。さ
らに、前述のごとく同一仕様機械であっても機台が異な
ればロストモーション発生量が異なることや経時変化に
対応するためにエンドユーザがファジィパラメータを変
えようと考えてもその手段が用意されていないので事実
上対応できないため、ロストモーション補正処理が有効
に作用しなくなることがあるという問題点がある。これ
をメーカーの設計者が代行しようとしても、当該制御対
象機台のファジィパラメータ決定の元となるロストモー
ション実測データが保存されていないため、事実上不可
能である。
There is a tuning problem in fuzzy control. Tuning is the work of modifying and reconfiguring fuzzy inference rules so that the difference between the inference value and the output data is minimized after the production rules are constructed. Specifically, it is the work of redefining the shape of the membership function in the control rule, the non-linear equation of the consequent part (a constant in this embodiment), etc. according to the control target. The absolute value of the lost motion amount of a drive control target such as a machine tool largely and complicatedly depends on various factors such as the physical size of the machine drive unit, the guide system, the feed rate, and the lubrication condition of the guide surface. Of course, if the specifications of the drive control target machine change, even if the machines of the same specifications change the machine base, or even if the machine environment changes the installation environment and drive conditions, the same machine Even if the installation environment and driving conditions are the same on the table, the amount of lost motion changes intricately with time. Specifically, the amount of lost motion varies, for example, in the range of about 15 to 35 μm in a medium-sized lathe, and in the range of about 40 to 100 μm in a slightly large horizontal machining center. Therefore, at the stage of shipping the machine equipped with the numerical control device according to the related art, the central value and width of the membership function shown in FIGS. 10 to 14 are specifically determined based on the measured data, and the membership function storage unit is stored. Must be set to 37. Further, similarly, the consequent part constant in FIG. 8 also needs to be specifically determined based on the actual measurement data and set in the consequent part constant storage unit 38. The analysis of the actual measurement data and the determination of each fuzzy parameter based on the analysis are manual work of the designer, and there is a problem that considerable man-hours must be generated and dealt with each time the machine specifications change. . Furthermore, even if the machines have the same specifications as described above, even if the machine is different, the amount of lost motion will be different, and even if the end user thinks about changing the fuzzy parameters in order to respond to changes over time, means are available. There is a problem that the lost motion correction process may not work effectively because it cannot be dealt with practically because it is not present. Even if the designer of the manufacturer tries to do this, it is practically impossible because the lost motion measurement data that is the basis of the fuzzy parameter determination of the controlled machine is not stored.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解決するためになされたものであり、請求項1記載の数
値制御装置では、機械運転時に随時測定されるデータか
ら当該軸のロストモーション量をファジィ推論を用いて
推定し、このロストモーション量推定値からロストモー
ション補正量を算出することにより所望の位置制御を行
う数値制御装置において、機械運転時に随時測定するロ
ストモーションデータと前記ロストモーション量推定値
との差を求め、この差に基づいてファジィ制御ルール中
のファジィパラメータを学習するファジィパラメータ学
習部を具備し、ファジィパラメータ学習部で修正された
ファジィパラメータを実際のファジィ推論で用いるよう
にしたことを特徴とするものである。また、請求項2記
載の数値制御装置では、学習・更新されるファジィパラ
メータは簡略ファジィ推論における三角形状メンバーシ
ップ関数の中心値とその幅および後件部定数とし、機械
運転時に随時測定するロストモーションデータはセミク
ローズドループ現在位置データ反転直後のセミクローズ
ドループ現在位置とフルクローズドループ現在位置との
差データとし、誤差逆伝播学習モデルにてファジィパラ
メータを学習するようにしたことを特徴とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in the numerical controller according to claim 1, the lost of the shaft concerned is obtained from the data measured at any time during machine operation. In a numerical control device that estimates a motion amount using fuzzy reasoning and calculates a lost motion correction amount from the lost motion amount estimated value, the lost motion data and the lost motion data that are measured at any time during machine operation are used. Equipped with a fuzzy parameter learning unit that learns the fuzzy parameter in the fuzzy control rule based on the difference from the motion amount estimated value, and uses the fuzzy parameter modified by the fuzzy parameter learning unit in actual fuzzy reasoning. It is characterized by doing so. Further, in the numerical controller according to claim 2, the fuzzy parameters to be learned / updated are the central value of the triangular membership function in the simplified fuzzy inference, its width and the consequent constant, and the lost motion measured at any time during machine operation. The data is the difference data between the semi-closed loop current position and the full closed loop current position immediately after the inversion of the semi-closed loop current position data, and the fuzzy parameters are learned by the error backpropagation learning model. is there.

【作用】このように、請求項1,2記載の数値制御装置
では、ロストモーション実測データに基づいてファジィ
パラメータを学習し、自動更新するので、機械仕様毎に
ファジィパラメータをその都度発生させる必要がなく、
最適なファジィパラメータを迅速に決定することができ
る。
As described above, in the numerical control device according to the first and second aspects, since the fuzzy parameters are learned and automatically updated based on the lost motion measurement data, it is necessary to generate the fuzzy parameters for each machine specification each time. Without
Optimal fuzzy parameters can be quickly determined.

【0010】[0010]

【実施例】図1から図4は本発明に係る数値制御装置の
実施例を示すものであり、従来技術を示す図9と同一番
号にて示されている構成要素についての機能、処理内容
は同一であるので説明を省略し、本発明の本質的な部分
についてのみを以下に説明する。本発明においては、従
来技術における前述のロストモーション補正処理作用を
以下のようにニューラルネットワークの前進処理作用と
して解釈する。すなわち、従来技術のロストモーション
補正処理機能は図3に示すような、入力層1層(ニュー
ロン数=5)、中間層1層(ニューロン数=r)、出力
層1層(ニューロン数=1)の構成をとるニューラルネ
ットワークであると見做す。入力層の各ニューロンは入
力変数ベクトルX=(x1 ,x2 ,x3 ,x4 ,x5 ;
x1 =送り速度 Vel[mm/分]、x2 =モータ軸端か
ら機械可動部までの距離Pos [mm]、x3 =潤滑操作
の時間間隔を表す潤滑インターバル時間 Tlint[分]、
x4 =実際に摺動面に潤滑油を噴出する時間を定める潤
滑時間 Tlon [分]、x5 =給油停止からの経過時間 T
idle[分])の各要素変数を入力とするもので、当該入
力変数についての図8中各ファジィ制御ルール前件部フ
ァジィ集合合致度を出力として中間層各ニューロンへ転
送する。中間層各ニューロンにおいては図8中の当該フ
ァジィ制御ルール前件部に関するメンバーシップ値μs
(Xi ),s=1,・・・,r を数式4に従って算出
し、出力層ニューロンへ図8中の当該ファジィ制御ルー
ル後件部定数fs ,s=1,・・・,r と共に出力層
ニューロンヘ転送する。出力層ニューロンにおいては、
中間層各ニューロンから転送される図8中の各ファジィ
制御ルール前件部に関するメンバーシップ値および後件
部定数を数式2に代入することによりi番目のファジィ
推論処理におけるロストモーション量推定値yi*を算出
している。換言すれば、ファジィ推論を用いたロストモ
ーション補正処理は図3に示すニューラルネットワーク
の前進処理であり、その入力層と中間層の間の結合係数
は当該入力変数と当該ファジィ制御ルール前件部ファジ
ィ集合との合致度すなわちメンバーシップ関数であり、
中間層と出力層の間の結合係数は後件部定数であると考
えることができる。したがって、ロストモーション量推
定処理を当該機台の機械的仕様、運転条件、経年変化等
に適合させて効果が生じるように実行するためには、図
3における入力層と中間層および中間層と出力層の間の
結合係数を当該制御対象機台の実情に合わせてチューニ
ングできるような手段を用意すればよい。
1 to 4 show an embodiment of a numerical control device according to the present invention, in which the functions and processing contents of the components indicated by the same numbers as those in FIG. Since they are the same, the description thereof will be omitted, and only the essential part of the present invention will be described below. In the present invention, the previously described lost motion correction processing operation in the prior art is interpreted as the forward processing operation of the neural network as follows. That is, the lost motion correction processing function of the conventional technique is as shown in FIG. 3, which is an input layer 1 layer (the number of neurons = 5), an intermediate layer 1 layer (the number of neurons = r), an output layer 1 layer (the number of neurons = 1). It is considered to be a neural network with the configuration of. Each neuron in the input layer has an input variable vector X = (x1, x2, x3, x4, x5;
x1 = feed speed Vel [mm / min], x2 = distance Pos [mm] from motor shaft end to machine moving part, x3 = lubrication interval time Tlint [min], which represents the time interval of lubrication operation,
x4 = Lubrication time Tlon [minutes] that determines the time when the lubricating oil is actually jetted to the sliding surface, x5 = Elapsed time T from the stop of lubrication
Each element variable of idle [minute]) is input, and the fuzzy control rule antecedent part fuzzy set matching degree in FIG. 8 for the input variable is transferred as an output to each neuron in the intermediate layer. In each neuron of the intermediate layer, the membership value μs related to the antecedent part of the fuzzy control rule in FIG.
(Xi), s = 1, ..., R are calculated according to Equation 4, and output to the output layer neuron together with the fuzzy control rule consequent part fs, s = 1 ,. Transfer to neurons. In the output layer neuron,
The lost motion amount estimated value yi * in the i-th fuzzy inference process is obtained by substituting the membership value and the consequent part constant for the antecedent part of each fuzzy control rule in FIG. Is calculated. In other words, the lost motion correction process using fuzzy inference is the forward process of the neural network shown in FIG. 3, and the coupling coefficient between the input layer and the intermediate layer is the input variable and the fuzzy control rule antecedent part fuzzy. The degree of agreement with the set, that is, the membership function,
The coupling coefficient between the hidden layer and the output layer can be considered to be the consequent constant. Therefore, in order to perform the lost motion amount estimation processing so as to bring about an effect by adapting it to the mechanical specifications, operating conditions, secular changes, etc. of the machine base, the input layer and the intermediate layer and the intermediate layer and the output in FIG. It suffices to prepare means for tuning the coupling coefficient between layers according to the actual condition of the controlled machine.

【0011】図1は本発明に係る数値制御装置の構成ブ
ロック図であり、同図において従来技術と異なる構成要
素はファジィパラメータ学習部40であり、ここにて図
3における入力層と中間層および中間層と出力層の間の
結合係数を学習するものである。ファジィ制御ルール前
件部の三角形状メンバーシップ関数を具体的に決定する
パラメータとして、図2に示す三角形状メンバーシップ
関数の中心値asjとその幅bsjとに注目する。ファジィ
パラメータ学習部40においてはこの中心値asjと幅b
sj,s=1,・・・,r,j=1,・・・,5および図
8中の各制御ルール後件部定数fs ,s=1,・・・,
rを最急降下法を用いた誤差逆伝播学習モデルにて調整
する。ただし、この調整はi番目の処理における入力デ
ータXiが入力された場合のファジィ推論の推定値yi*
と、これに対応するロストモーション測定データyi と
の差、つまり推定誤差Eを数式5のごとく算出し、これ
を最小にするように行なう。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a numerical controller according to the present invention. In FIG. 1, a component different from the prior art is a fuzzy parameter learning section 40, in which the input layer, the intermediate layer and the intermediate layer shown in FIG. The coupling coefficient between the intermediate layer and the output layer is learned. As parameters for specifically determining the triangular membership function of the antecedent part of the fuzzy control rule, attention is paid to the central value asj and its width bsj of the triangular membership function shown in FIG. In the fuzzy parameter learning unit 40, the central value asj and the width b
sj, s = 1, ..., r, j = 1, ..., 5 and the consequent constants fs, s = 1 ,.
The r is adjusted by the error backpropagation learning model using the steepest descent method. However, this adjustment is an estimated value yi * of fuzzy inference when the input data Xi in the i-th process is input.
And the corresponding lost motion measurement data yi, that is, the estimation error E is calculated as in Equation 5, and is minimized.

【数5】 すなわち、図3のニューラルネットワークにおける更新
演算時教師データはロストモーション測定データyi で
ある。ここで、随時測定するロストモーションデータy
i は、i番目のロストモーション量推定値yi* に基づ
いて求められたロストモーション補正量Lcaが主制御部
31において位置制御ループ内の所定のタイミングで位
置指令データに加えられ、これが速度制御ループ入力と
して有効となった時点以降最初にセミクローズドループ
現在位置データが反転したタイミングのセミクローズド
ループ現在位置とフルクローズドループ現在位置との差
データとする。推定誤差Eが最も減少する方向を示すベ
クトルは数式6で示される。
[Equation 5] That is, the teacher data for update calculation in the neural network of FIG. 3 is the lost motion measurement data yi. Here, lost motion data y to be measured at any time
For i, the lost motion correction amount Lca calculated based on the i-th estimated lost motion amount yi * is added to the position command data at a predetermined timing in the position control loop in the main control unit 31, and this is added to the speed control loop. Difference data between the current position of the semi-closed loop and the current position of the full-closed loop at the timing when the data of the current position of the semi-closed loop is first inverted after the time when it becomes valid as an input. The vector indicating the direction in which the estimation error E decreases most is expressed by Equation 6.

【数6】 図4はファジィパラメータ学習部40におけるファジィ
パラメータの学習・更新の手順を示す。以下、図4にし
たがってファジィパラメータ学習部40におけるファジ
ィパラメータの学習・更新の手順を説明する。まず、i
番目のファジィ推論処理におけるロストモーション量推
定値yi*を算出するために必要な入力データXi =(x
1 ,x2 ,x3 ,x4 ,x5 ;x1 =送り速度 Vel[m
m/分]、x2 =モータ軸端から機械可動部までの距離
Pos [mm]、x3 =潤滑操作の時間間隔を表す潤滑
インターバル時間 Tlint [分]、x4 =実際に摺動面
に潤滑油を噴出する時間を定める潤滑時間 Tlon
[分]、x5 =給油停止からの経過時間 Tidle[分])
の各要素変数を取り込む(ステップS1)。次に、ステ
ップS1にて取り込んだ入力変数を用いて、制御ルール
格納部36、メンバーシップ関数格納部37、後件部定
数格納部38に格納されている情報に基づいてi番目の
ファジィ推論処理におけるロストモーション量推定値y
i*を算出する(ステップS2)。次に、最急降下法によ
り数式7を用いて各ファジィ制御ルール後件部定数fs
,s=1,・・・,rを更新し、後件部定数格納部3
8に設定する。
[Equation 6] FIG. 4 shows a procedure for learning and updating fuzzy parameters in the fuzzy parameter learning unit 40. The procedure for learning and updating the fuzzy parameters in the fuzzy parameter learning unit 40 will be described below with reference to FIG. First, i
Input data Xi = (x required for calculating the estimated lost motion amount yi * in the th fuzzy inference process
1, x2, x3, x4, x5; x1 = feed rate Vel [m
m / min], x2 = distance from motor shaft end to moving part of machine
Pos [mm], x3 = Lubrication interval time Tlint [minutes], which represents the time interval of lubrication operation, x4 = Lubrication time Tlon that determines the time when the lubricating oil is actually jetted to the sliding surface.
[Minutes], x5 = elapsed time since refueling stop Tidle [minutes])
Each element variable of is taken in (step S1). Next, the i-th fuzzy inference process is performed based on the information stored in the control rule storage unit 36, the membership function storage unit 37, and the consequent part constant storage unit 38 using the input variables fetched in step S1. Lost motion estimation value y at
i * is calculated (step S2). Next, the fuzzy control rule consequent part fs is calculated by using the formula 7 by the steepest descent method.
, S = 1, ..., R are updated, and the consequent part constant storage unit 3 is updated.
Set to 8.

【数7】 数式7中のGf は学習係数であり、上付き添字t は第t
回目の更新により得られたデータであることを示す(ス
テップS3)。更に、最急降下法により数式8を用いて
各ファジィ制御ルール前件部三角形状メンバーシップ関
数の中心値asjとその幅bsj,s=1,・・・,r,j
=1,・・・,5を更新し、メンバーシップ関数格納部
37に設定する。
[Equation 7] Gf in Equation 7 is a learning coefficient, and the superscript t is the t-th
This indicates that the data is obtained by the second update (step S3). Furthermore, the central value asj of each fuzzy control rule antecedent triangular membership function and its width bsj, s = 1, ...
= 1, ..., 5 are updated and set in the membership function storage unit 37.

【数8】 数式8中のGa 、Gb は学習係数であり、上付き添字t
は第t 回目の更新により得られたデータであることを示
す(ステップS4)。以上のようにしてファジィパラメ
ータの学習更新および各格納部への再設定がファジィパ
ラメータ学習部40にて実行されると、それ以後のロス
トモーション量推定処理においては現実の制御対象機台
のロストモーション発生状況に適合すべく更新されたフ
ァジィパラメータにて推定処理が行なわれる。当該制御
対象機台のロストモーション量を決定する時間的要因
が、例えば案内面の潤滑状態に関与するものであれば図
7に示すように分〜時間のオーダーにて変化するという
具合に、比較的要因変化が緩慢であるので、このファジ
ィパラメータの学習更新および各格納部への再設定処理
は数十秒〜数十分の周期にて実行すればよく、単位時間
あたりのCPU処理負担に大きく影響するものではな
い。
[Equation 8] Ga and Gb in Equation 8 are learning coefficients, and the superscript t
Indicates that the data is obtained by the t-th update (step S4). When the fuzzy parameter learning update and the resetting to each storage unit are executed by the fuzzy parameter learning unit 40 as described above, in the lost motion amount estimation process thereafter, the lost motion of the actual controlled machine is lost. The estimation process is performed with the fuzzy parameters updated to suit the situation of occurrence. If the temporal factor that determines the lost motion amount of the controlled machine base is, for example, one that is related to the lubrication state of the guide surface, it changes in the order of minutes to hours as shown in FIG. The change in the learning factor of the fuzzy parameters and the resetting process to each storage unit may be executed in a cycle of several tens of seconds to several tens of minutes because the change of the dynamic factor is slow, and the CPU processing load per unit time is large. It does not affect.

【0012】なお、本発明は前述の図1から図4に示し
た本発明の実施例に限定されるものではなく、その主旨
を逸脱しない範囲にていろいろとバリエーションが考え
られて然るべきである。例えば、ファジィパラメータ学
習部40にて実行されるファジィパラメータの学習更
新、および各格納部への再設定処理は毎回必ず実行せず
に、図4中のステップS1の実行の前に、今回t 回目の
数式5の値と前回t-1 回目の数式5の値との差が以下の
数式9で示される様にある一定値ε以内に入っているか
どうかをチェックし、数式9を満足する場合はファジィ
パラメータの学習更新および各格納部への再設定処理を
行なわない様な数値制御装置が考えられる。
The present invention is not limited to the embodiments of the present invention shown in FIGS. 1 to 4 described above, and various variations should be considered without departing from the scope of the invention. For example, the learning update of the fuzzy parameters executed by the fuzzy parameter learning unit 40 and the resetting process to each storage unit are not always executed every time, but before the execution of step S1 in FIG. It is checked whether the difference between the value of Equation 5 and the value of Equation t-1 time before is within a certain value ε as shown in Equation 9 below. If Equation 9 is satisfied, A numerical control device that does not perform learning and updating of fuzzy parameters and resetting processing to each storage unit is conceivable.

【数9】 [Equation 9]

【0013】[0013]

【発明の効果】以上述べてきたように、請求項1,2記
載の数値制御装置においてはメンバーシップ関数の中心
値および幅の決定、あるいはファジィ制御ルール後件部
定数の決定といった実測データの解析およびそれに基づ
く各ファジィパラメータの決定に関してかなりの工数を
機械仕様が変わる都度発生させて対応しなければならな
いという問題点を解決することができる。さらに、当該
制御対象機台のファジィパラメータ決定の元となるロス
トモーション実測データに基づいてファジィパラメータ
を学習し、必要に応じて自動更新するようにしたので、
同一仕様機械であっても機台が異なればロストモーショ
ン発生量が異なるという問題点や経時変化に対して迅速
にかつ人的調整工数の発生なしに対応できるという優れ
た効果を奏する。
As described above, in the numerical control device according to claims 1 and 2, analysis of measured data such as determination of the central value and width of the membership function or determination of the consequent constant of the fuzzy control rule. And, it is possible to solve the problem that a considerable number of man-hours must be generated and dealt with each time the machine specifications are changed in determining each fuzzy parameter based on the above. Furthermore, the fuzzy parameters are learned based on the lost motion measurement data that is the basis of the fuzzy parameter determination of the controlled machine base, and it is automatically updated when necessary.
Even if the machines have the same specifications, there is an excellent effect that it is possible to deal with the problem that the amount of lost motion is different if the machine bases are different, and to cope with changes over time quickly and without the need for man-hours for human adjustment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の数値制御装置の構成ブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram of a numerical controller according to an embodiment of the present invention.

【図2】三角形状メンバーシップ関数を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a triangular membership function.

【図3】ニューラルネットワークによるロストモーショ
ン量推定演算とファジィパラメータの学習演算を説明す
る図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a lost motion amount estimation calculation and a fuzzy parameter learning calculation by a neural network.

【図4】最急降下法によるファジィ制御ルール後件部定
数および三角形状メンバーシップ関数の中心値と幅を学
習・更新する手順を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a procedure for learning and updating a fuzzy control rule consequent part constant and a central value and a width of a triangular membership function by the steepest descent method.

【図5】送り速度とロストモーション量の関係を示した
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a feed speed and a lost motion amount.

【図6】モータ軸端からの機械可動部位置とロストモー
ション量の関係を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a position of a mechanical moving part from a motor shaft end and a lost motion amount.

【図7】潤滑状態とロストモーション量の関係を示した
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a lubrication state and a lost motion amount.

【図8】ファジィ制御ルールを示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a fuzzy control rule.

【図9】従来技術による数値制御装置の一実施例の構成
ブロック図である。
FIG. 9 is a configuration block diagram of an embodiment of a numerical controller according to the prior art.

【図10】送り速度についての各メンバーシップ関数を
示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing each membership function regarding a feed rate.

【図11】モータ軸端からの機械可動部位置についての
各メンバーシップ関数を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing each membership function with respect to the position of the mechanical moving part from the motor shaft end.

【図12】潤滑インターバル時間についての各メンバー
シップ関数を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing each membership function with respect to a lubrication interval time.

【図13】潤滑時間についての各メンバーシップ関数を
示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing each membership function with respect to lubrication time.

【図14】給油停止からの経過時間についての各メンバ
ーシップ関数を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing each membership function with respect to the elapsed time from the stop of refueling.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 NCプログラム 2 関数発生部 3 軸制御部 4 パワーアンプ 5 サーボモータ 6 カップリング 7 モータ位置検出器 8a ボールネジ 8b テーブル 8c ベッド 31 主制御部 32 制御プログラム記憶部 33 出力部 34 入力部 35 ロストモーション補正量算出部 36 制御ルール格納部 37 メンバーシップ関数格納部 38 後件部定数格納部 40 ファジィパラメータ学習部 1 NC Program 2 Function Generation Unit 3 Axis Control Unit 4 Power Amplifier 5 Servo Motor 6 Coupling 7 Motor Position Detector 8a Ball Screw 8b Table 8c Bed 31 Main Control Unit 32 Control Program Storage Unit 33 Output Unit 34 Input Unit 35 Lost Motion Correction Quantity calculation unit 36 Control rule storage unit 37 Membership function storage unit 38 Consequent part constant storage unit 40 Fuzzy parameter learning unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 機械運転時に随時測定されるデータから
当該軸のロストモーション量をファジィ推論を用いて推
定し、このロストモーション量推定値からロストモーシ
ョン補正量を算出することにより所望の位置制御を行う
数値制御装置において、機械運転時に随時測定するロス
トモーションデータと前記ロストモーション量推定値と
の差を求め、この差に基づいてファジィ制御ルール中の
ファジィパラメータを学習するファジィパラメータ学習
部を具備し、ファジィパラメータ学習部で修正されたフ
ァジィパラメータを実際のファジィ推論で用いるように
したことを特徴とする数値制御装置。
1. A desired position control is performed by estimating the lost motion amount of the relevant axis using fuzzy reasoning from data measured at any time during machine operation and calculating the lost motion correction amount from the estimated lost motion amount value. In the numerical control device to be performed, a difference between the lost motion data measured at any time during machine operation and the estimated value of the lost motion is obtained, and a fuzzy parameter learning unit for learning a fuzzy parameter in a fuzzy control rule based on the difference is provided. , A numerical controller characterized in that the fuzzy parameters modified by the fuzzy parameter learning unit are used in actual fuzzy inference.
【請求項2】 学習・更新されるファジィパラメータは
簡略ファジィ推論における三角形状メンバーシップ関数
の中心値とその幅および後件部定数とし、機械運転時に
随時測定するロストモーションデータはセミクローズド
ループ現在位置データ反転直後のセミクローズドループ
現在位置とフルクローズドループ現在位置との差データ
とし、誤差逆伝播学習モデルにてファジィパラメータを
学習するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の
数値制御装置。
2. The learned and updated fuzzy parameters are the central value of the triangular membership function in simplified fuzzy inference, its width and the consequent constant, and the lost motion data measured at any time during machine operation is the semi-closed loop current position. 2. The numerical controller according to claim 1, wherein the fuzzy parameter is learned by an error backpropagation learning model by using difference data between the current position of the semi-closed loop and the current position of the full closed loop immediately after data inversion. .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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