控制装置以及控制程序制造方法及图纸

控制装置的控制部在控制对象的位置处于规定范围内的情况下，执行按照第1模式的模型预测控制，该第1模式使用测量值作为此次的控制周期中的控制量，在控制对象的位置处于规定范围外的情况下，执行按照第2模式的模型预测控制，该第2模式使用动态特性模型的输出值作为此次的控制周期中的控制量。由此，即使在仅能够得到控制对象的可动范围中的一部分测量位置的情况下，定位时的减振性也提高。定位时的减振性也提高。定位时的减振性也提高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制装置以及控制程序


[0001]本技术涉及控制装置以及控制程序。

技术介绍

[0002]日本特开2004
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120963号公报(专利文献1)公开了一种伺服控制装置，其具有：振动检测部，其对内部控制信息进行采样来检测振动的周期和振幅；以及振动控制装置，其由提供稳定的振动收敛性的周期控制部构成。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2004
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120963号公报
[0006]专利文献2：日本特开2018
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120327号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]在专利文献1所公开的伺服控制装置中，在伴随着振动频率变动而产生振动的情况下，在由振动检测部检测出振动的周期和振幅之后，执行用于抑制振动的控制。因此，需要允许一定时间的振动状态，用于抑制振动的控制开始延迟。特别是在想要抑制定位时的残留振动的情况下，在移动中难以检测振动，而在停止后检测振动，因此用于抑制振动的控制开始延迟。
[0009]专利文献1所公开的伺服控制装置使用扭矩指令值作为上述的内部控制信息。扭矩指令值振动的原因是从控制对象反馈的测量位置。但是，根据对测量位置进行测量的测量传感器的性能，可能存在无法测量控制对象的可动范围的全部位置的情况。然而，在专利文献1中，未考虑仅能够得到控制对象的可动范围中的一部分测量位置的情况。
[0010]本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种即使在仅能够得到控制对象的可动范围中的一部分测量位置的情况下，也能够提高定位时的减振性的控制装置以及控制程序。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]根据本公开的一例，控制装置与对控制对象进行驱动的伺服机构连接，向伺服机构输出操作量，使得控制对象的控制量追随目标轨道。控制装置具有：取得部，其用于从测量控制对象的位置的测量传感器取得测量值；以及控制部，其按照每个控制周期，进行使用了表示操作量与控制对象的位置的关系的动态特性模型的模型预测控制，由此生成向伺服机构输出的操作量。测量传感器能够在包含控制对象的停止位置的规定范围内测量控制对象的位置。控制部在控制对象的位置处于规定范围内的情况下，执行按照第1模式的模型预测控制，该第1模式使用测量值作为此次的控制周期中的控制量。控制部在控制对象的位置处于规定范围外的情况下，执行按照第2模式的模型预测控制，该第2模式使用动态特性模型的输出值作为此次的控制周期中的控制量。
[0013]根据本公开，即使控制对象的位置在可测量范围外，也通过按照第2模式的模型预测控制来生成操作量。因此，能够提高减振性以及对目标轨道的追随性。并且，在控制对象的位置处于可测量范围(包含控制对象的停止位置)内的情况下，通过使用了测量值的第1模式的模型预测控制，能够提高减振性以及对目标轨道的追随性。由此，即使在仅能够得到控制对象的可动范围中的一部分测量位置的情况下，也能够提高定位时的减振性。
[0014]在上述公开中，控制部在第1模式中，使用测量值来运算动态特性模型的输出值。在模型预测控制中，适当运算动态特性模型的输出值。根据该公开，即使在控制对象的状态从动态特性模型发生了变动的情况下，通过使用测量值来运算模型输出值，也能够提高针对控制对象的状态变动的鲁棒性。
[0015]在上述公开中，控制部在第1模式中，以此次的控制周期中的测量值与此次的控制周期中的动态特性模型的输出值的差分量，对直到此次的控制周期为止运算出的动态特性模型的输出值进行校正。
[0016]根据本公开，即使在测量值中包含噪声成分的情况下，在对已经运算出的动态特性模型的输出值进行校正时，也能够抑制噪声成分被放大。
[0017]在上述公开中，控制部在控制对象的位置从规定范围外变化到规定范围内的情况下，进行N个控制周期的、按照第3模式的控制。N是2以上的整数。控制部在第3模式中，以使得在N个控制周期之间，消除通过按照第1模式的模型预测控制而生成的第1操作量与通过按照第2模式的模型预测控制而生成的第2操作量的差分的方式，生成向伺服机构输出的操作量。
[0018]根据该公开，能够抑制从第2模式向第1模式切换时的扭矩变动。
[0019]在上述公开中，伺服机构包含：伺服电机，其用于使控制对象移动；以及伺服驱动器，其对伺服电机进行驱动。动态特性模型包含：第1动态特性模型，其表示操作量与伺服电机的位置的关系；以及第2动态特性模型，其表示伺服电机的位置与控制对象的位置的关系。第2动态特性模型是使用从控制对象的振动波形中得到的波形参数而生成的。波形参数包含振动频率以及振动波形中连续的2个波的振幅比中的至少振动频率。
[0020]根据该公开，能够使用第1动态特性模型以及第2动态特性模型容易地创建动态特性模型。
[0021]根据本公开的一例，控制程序用于实现控制装置，该控制装置与对控制对象进行驱动的伺服机构连接，向伺服机构输出操作量，使得控制对象的控制量追随目标轨道，该控制程序使计算机执行以下步骤：从测量控制对象的位置的测量传感器取得测量值；以及按照每个控制周期，进行使用了表示操作量与控制对象的位置的关系的动态特性模型的模型预测控制，由此生成向伺服机构输出的操作量。测量传感器能够在包含控制对象的停止位置的规定范围内测量控制对象的位置。生成操作量的步骤包含以下步骤：在控制对象的位置处于规定范围内的情况下，执行按照第1模式的模型预测控制，该第1模式使用测量值作为此次的控制周期中的控制量；以及在控制对象的位置处于规定范围外的情况下，执行按照第2模式的模型预测控制，该第2模式使用动态特性模型的输出值作为此次的控制周期中的控制量。
[0022]根据该公开，即使在仅能够得到控制对象的可动范围中的一部分测量位置的情况下，也能够提高定位时的减振性。
[0023]专利技术的效果
[0024]根据本专利技术，即使在仅能够得到控制对象的可动范围中的一部分测量位置的情况下，也能够提高定位时的减振性。
附图说明
[0025]图1是表示应用本实施方式的控制装置的控制系统的结构例的示意图。
[0026]图2是表示本实施方式的控制装置的硬件结构的一例的示意图。
[0027]图3是表示本实施方式的控制装置的功能结构的示意图。
[0028]图4是说明为了创建第1动态特性模型而执行的调试(tuning)的图。
[0029]图5是表示振动波形的一例的图。
[0030]图6是表示使用了第1动态特性模型和第2动态特性模型的模型输出值的运算方法的图。
[0031]图7是表示本实施方式的控制系统所进行的电机控制的处理步骤的流程图。
[0032]图8是表示电机控制的仿真结果的一例的图。
[0033]图9是表示电机控制的仿真结果的另一例的图。
具体实施方式
[0034]参照附图详细说明本专利技术的实施方式。另外，对图中的相同或相应的部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制装置，其与对控制对象进行驱动的伺服机构连接，向所述伺服机构输出操作量，使得控制对象的控制量追随目标轨道，该控制装置具有：取得部，其用于从测量所述控制对象的位置的测量传感器取得测量值；以及控制部，其按照每个控制周期，进行使用了表示所述操作量与所述控制对象的位置的关系的动态特性模型的模型预测控制，由此生成向所述伺服机构输出的所述操作量，所述测量传感器能够在包含所述控制对象的停止位置的规定范围内测量所述控制对象的位置，所述控制部在所述控制对象的位置处于所述规定范围内的情况下，执行按照第1模式的模型预测控制，该第1模式使用所述测量值作为此次的控制周期中的所述控制量，所述控制部在所述控制对象的位置处于所述规定范围外的情况下，执行按照第2模式的模型预测控制，该第2模式使用所述动态特性模型的输出值作为所述此次的控制周期中的所述控制量。2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述控制部在所述第1模式中，使用所述测量值来运算所述动态特性模型的输出值。3.根据权利要求2所述的控制装置，其中，所述控制部在所述第1模式中，以所述此次的控制周期中的所述测量值与所述此次的控制周期中的所述动态特性模型的输出值的差分量，对直到所述此次的控制周期为止运算出的所述动态特性模型的输出值进行校正。4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的控制装置，其中，所述控制部在所述控制对象的位置从所述规定范围外变化到所述规定范围内的情况下，进行N个控制周期的、按照第3模式的控制，N是2以上的整数，所述控制部在所述第3模式中，以使得在所述N个控制周期之间，消除通过按照所述第1模式的模型预测控制而生成的第1操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：浪江正树，稻目幸生，碓井良昌，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：