本發(fā)明涉及對高速計(jì)算的比例項(xiàng)附加了濾波的伺服控制裝置以及伺服控制方法,特別是涉及適合用于伺服電動機(jī)的電流控制的伺服控制裝置以及伺服控制方法。
背景技術(shù):
作為對比例項(xiàng)附加了濾波的伺服控制裝置,例如專利文獻(xiàn)1公開了進(jìn)行電動機(jī)等負(fù)載的電流控制的伺服控制裝置。該伺服控制裝置具有:低速運(yùn)算部,其按規(guī)定的周期進(jìn)行一次運(yùn)算,通過基于電流指令值與電流輸出值之間的電流誤差的積分控制運(yùn)算處理來計(jì)算出電壓指令積分項(xiàng);以及高速運(yùn)算部,其按比該低速運(yùn)算部的周期短的周期進(jìn)行一次運(yùn)算,通過基于電流誤差的比例控制運(yùn)算處理來計(jì)算出電壓指令比例項(xiàng),通過電壓指令積分項(xiàng)與電壓指令比例項(xiàng)的加法處理來制作出電壓指令值。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-296055號公報(bào)(摘要、圖1等)
在上述的伺服控制裝置中,由于處理比例項(xiàng)的周期與對輸入到伺服控制裝置的第一指令值(例如,對應(yīng)上述電流指令值)進(jìn)行更新的周期不同,因此偏差最大的第一指令值變更后的值變大,在對下一第一指令值進(jìn)行變更之前,從伺服控制裝置輸出的第二指令值(例如,對應(yīng)上述電壓指令值)變小。因此,第二指令值會根據(jù)第一指令值的更新周期而發(fā)生振動。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種伺服控制裝置以及伺服控制方法,可以抑制為了控制伺服電動機(jī)而從伺服控制裝置輸出的指令值的振動。
(1)本發(fā)明涉及的伺服控制裝置具有:第一減法器(例如后述的減法器1-1),其求出用于控制伺服電動機(jī)的作為周期信號的第一指令值與來自該伺服電動機(jī)的第一檢測值之差;積分項(xiàng)制作部(例如,后述的積分項(xiàng)制作部2),其制作出對所述第一減法器的輸出進(jìn)行積分、并乘以第一系數(shù)而得的積分項(xiàng);內(nèi)分處理部(例如,后述的內(nèi)分處理部5),其以規(guī)定的周期對所述第一指令值進(jìn)行內(nèi)分;第二減法器(例如,后述的減法器1-2),其求出所述內(nèi)分處理部的輸出與所述第一檢測值之差;比例項(xiàng)制作部(例如,后述的比例項(xiàng)制作部3),其制作出第二系數(shù)乘以所述第二減法器的輸出而得的比例項(xiàng);以及第一加法器(例如,后述的加法器4),其將所述積分項(xiàng)制作部的輸出與所述比例項(xiàng)制作部的輸出相加,作為用于控制所述伺服電動機(jī)的第二指令值來進(jìn)行輸出,由所述比例項(xiàng)制作部進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算周期比由所述積分項(xiàng)制作部進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算周期短。
(2)在(1)所記載的伺服控制裝置中,所述內(nèi)分處理部以由所述比例項(xiàng)制作部進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算周期對以所述第一指令值的更新周期而變化的量進(jìn)行分割。
(3)在(1)或(2)所記載的伺服控制裝置中,所述伺服控制裝置還具有:前饋項(xiàng)制作部(例如,后述的前饋項(xiàng)制作部6),其對用于控制伺服電動機(jī)的第三指令值進(jìn)行微分,將第三系數(shù)乘以該微分值來制作出前饋項(xiàng);第三減法器(例如,后述的減法器7),其求出所述第三指令值與來自所述伺服電動機(jī)的第二檢測值之差;反饋項(xiàng)制作部(例如,后述的反饋項(xiàng)制作部8),其根據(jù)所述第三減法器的輸出制作出反饋項(xiàng);時(shí)間調(diào)整部(例如,后述的時(shí)間調(diào)整部10),其針對所述前饋項(xiàng)制作部的輸出調(diào)整時(shí)間;第二加法器(例如,后述的加法器9-1),其將所述前饋項(xiàng)制作部的輸出與所述反饋項(xiàng)制作部的輸出相加,作為所述第一指令值輸出給所述第一減法器;以及第三加法器(例如,后述的加法器9-2),其將所述時(shí)間調(diào)整部的輸出與所述反饋項(xiàng)制作部的輸出相加,作為進(jìn)行了時(shí)間調(diào)整的所述第一指令值輸出給所述內(nèi)分處理部。
(4)在(3)所記載的伺服控制裝置中,所述時(shí)間調(diào)整部使時(shí)間向前上述內(nèi)分處理部的延遲量的量。
(5)在(3)或(4)所記載的伺服控制裝置中,所述第一指令值以及進(jìn)行了時(shí)間調(diào)整的所述第一指令值是速度指令值,所述第一檢測值是速度檢測值,第二指令值是電流指令值,所述第三指令值是位置指令值,所述第二檢測值是位置檢測值。
(6)本發(fā)明涉及的伺服控制裝置的伺服控制方法,求出用于控制伺服電動機(jī)的作為周期信號的第一指令值與來自所述伺服電動機(jī)的第一檢測值之第一差;制作出對所述第一差進(jìn)行積分、并乘以第一系數(shù)而得的積分項(xiàng);以規(guī)定的周期對所述第一指令值進(jìn)行內(nèi)分;求出所述內(nèi)分所得的值與所述第一檢測值之第二差;制作出將第二系數(shù)乘以所述第二差而得的比例項(xiàng);將所述積分項(xiàng)與所述比例項(xiàng)相加,作為用于控制所述伺服電動機(jī)的第二指令值來進(jìn)行輸出,計(jì)算所述比例項(xiàng)的計(jì)算周期比計(jì)算所述積分項(xiàng)的計(jì)算周期短。
(7)在(6)所記載的伺服控制方法中,對用于控制伺服電動機(jī)的第三指令值進(jìn)行微分,將第三系數(shù)乘以該微分值來制作出前饋項(xiàng);求出所述第三指令值與來自所述伺服電動機(jī)的第二檢測值之第三差;根據(jù)所述第三差制作出反饋項(xiàng);對所述前饋項(xiàng)的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整;將所述前饋項(xiàng)與所述反饋項(xiàng)相加,作為所述第一指令值來進(jìn)行輸出;將進(jìn)行了時(shí)間調(diào)整的前饋項(xiàng)與所述反饋項(xiàng)相加,作為進(jìn)行了時(shí)間調(diào)整的所述第一指令值來進(jìn)行輸出。
(8)本發(fā)明涉及的伺服控制程序用于使作為伺服控制裝置的計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述本發(fā)明涉及的伺服控制方法。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,通過以規(guī)定的周期對用于控制伺服控制裝置的第一指令值進(jìn)行內(nèi)分,由此可以抑制為了控制伺服電動機(jī)而從伺服控制裝置輸出的第二指令值的振動。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明涉及的第一實(shí)施方式的伺服控制裝置的框圖。
圖2a是表示第一實(shí)施方式的伺服控制裝置的動作的流程圖。
圖2b是表示第一實(shí)施方式的伺服控制裝置的動作的流程圖。
圖3a是對基于第一實(shí)施方式的伺服控制裝置的效果進(jìn)行說明的圖。
圖3b是對基于第一實(shí)施方式的伺服控制裝置的效果進(jìn)行說明的圖。
圖4是表示本發(fā)明涉及的第二實(shí)施方式的伺服控制裝置的框圖。
圖5是表示第二實(shí)施方式的伺服控制裝置的動作的流程圖。
圖6是表示第二實(shí)施方式的伺服控制裝置的動作的流程圖。
圖7a是對基于第二實(shí)施方式的伺服控制裝置的效果進(jìn)行說明的圖。
圖7b是對基于第二實(shí)施方式的伺服控制裝置的效果進(jìn)行說明的圖。
圖8是表示本發(fā)明涉及的第一實(shí)施例的伺服控制裝置的框圖。
圖9是表示本發(fā)明涉及的第二實(shí)施例的伺服控制裝置的框圖。
圖10是表示第一前提技術(shù)的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖11是表示第二前提技術(shù)的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
符號說明
1-1、1-2、7、13、21、21-1、21-2減法器
2積分項(xiàng)制作部
3比例項(xiàng)制作部
4、9-1、9-2、15、15-1、15-2、25加法器
5內(nèi)分處理部
6前饋項(xiàng)制作部
8反饋項(xiàng)制作部
11微分器
12系數(shù)乘法器
14位置控制增益
22積分器
23積分增益
24比例增益
具體實(shí)施方式
以下,使用附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
在進(jìn)行本發(fā)明的實(shí)施方式的說明之前,對成為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明涉及的伺服控制裝置的前提的技術(shù)進(jìn)行說明。在以下的第一以及第二前提技術(shù)的說明中,作為代表性的示例列舉伺服電動機(jī)的伺服控制裝置進(jìn)行說明。
(第一前提技術(shù))
圖10是表示第一前提技術(shù)的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖10中,針對成為控制對象的伺服電動機(jī)的位置指令值,被輸入到減法器13和微分器11。位置指令值通過微分器11而被微分,然后通過系數(shù)乘法器12乘以系數(shù)。此外,通過減法器13求出位置指令值與來自伺服電動機(jī)的位置檢測值之差。位置指令值與位置檢測值之差被輸入到位置控制增益14。微分器11以及系數(shù)乘法器12成為制作速度指令值的前饋項(xiàng)的前饋項(xiàng)制作部。位置控制增益14成為反饋項(xiàng)制作部,所述反饋項(xiàng)制作部制作針對伺服電動機(jī)的速度指令值的反饋項(xiàng)。
通過加法器15對從位置控制增益14輸出的值(成為反饋項(xiàng))與從系數(shù)乘法器12輸出的值(成為前饋項(xiàng))相加來獲得針對伺服電動機(jī)的速度指令值。也就是說,速度指令值為反饋項(xiàng)與前饋項(xiàng)之和。微分器11、系數(shù)乘法器12、減法器13、位置控制增益14以及加法器15構(gòu)成位置控制環(huán)。
通過減法器21求出速度指令值與來自伺服電動機(jī)的速度檢測值之差,該差被分別輸入到積分器22以及比例增益24。積分器22將速度指令值與速度檢測值之差進(jìn)行積分,積分增益23將系數(shù)乘以從積分器22輸出的積分值。比例增益24將系數(shù)乘以速度指令值與速度檢測值之差。加法器25將積分增益23的輸出值與比例增益43的輸出值相加,該相加值為針對伺服電動機(jī)的電流指令值。由該電流指令值所指令的電流流經(jīng)伺服電動機(jī),對伺服電動機(jī)進(jìn)行控制。減法器21、積分器22、積分增益23、比例增益24以及加法器25構(gòu)成速度控制環(huán)。
(第二前提技術(shù))
圖11是表示第二前提技術(shù)的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖11所示的伺服控制裝置與圖10所示的第一前提技術(shù)的伺服控制裝置的不同點(diǎn)在于:設(shè)置了求出速度指令值與速度檢測值之差的兩個(gè)減法器21-1、21-2。第一減法器21-1、積分器22以及積分增益23構(gòu)成以第一周期執(zhí)行處理的區(qū)域(成為積分項(xiàng)制作部)。第二減法器21-2以及比例增益24構(gòu)成以比第一周期短的第二周期執(zhí)行處理的區(qū)域(成為比例項(xiàng)制作部)。在比例項(xiàng)制作部進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算周期比積分項(xiàng)制作部進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算周期短。
在控制伺服電動機(jī)的伺服控制裝置中,通常比制作速度指令值的位置控制環(huán)更高速地處理使用電流指令值的電流控制。根據(jù)速度指令值和速度檢測值制作出電流指令值的速度控制環(huán)具有積分項(xiàng)制作部和比例項(xiàng)制作部。速度控制環(huán)的振蕩邊界通過延遲時(shí)間來決定,延遲時(shí)間為從取入速度檢測值開始到輸出電流指令值為止的時(shí)間。
為了縮短該延遲時(shí)間,要求執(zhí)行速度控制環(huán)的周期縮短。但是,為了實(shí)現(xiàn)周期縮短,執(zhí)行控制的處理器就要求高的計(jì)算處理能力。
通常,積分項(xiàng)制作部的響應(yīng)性比比例項(xiàng)制作部慢。因此,第二前提技術(shù)的伺服控制裝置以短周期只執(zhí)行響應(yīng)性更高的比例項(xiàng)的計(jì)算,由此,抑制處理時(shí)間的增加,同時(shí)獲得高的響應(yīng)性。
以上,對于第一以及第二前提技術(shù)進(jìn)行了說明,但是在第二前提技術(shù)中也存有應(yīng)該改善的點(diǎn)。由于通過第二減法器21-2、比例增益24處理比例項(xiàng)的周期與更新速度指令值的周期不同,因此速度偏差最大的速度指令值的變更后的值變大,在變更下一速度指令值之前,電流指令值變小下去。
因此,電流指令值會根據(jù)速度指令值的更新周期而發(fā)生振動。該振動會作用為以下干擾:例如在以2ms更新速度指令值時(shí)為500hz的干擾,在以1ms更新速度指令值時(shí)為1khz的干擾,在以0.5ms更新速度指令值時(shí)為2khz的干擾。
這樣的、對應(yīng)于速度指令值的更新周期的電流指令值的振動,通過以比例項(xiàng)的周期對速度指令值進(jìn)行內(nèi)分的本發(fā)明結(jié)構(gòu)而被改善。
以下,使用附圖對本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。在各實(shí)施方式的說明中,從控制對象中獲得第一以及第二檢測值。第一指令值與第一檢測值是相同種類的值,在控制對象是伺服電動機(jī)的情況下,例如,第一指令值是速度指令值,第一檢測值是速度檢測值。此外,第三指令值與第二檢測值是相同種類的值,在控制對象是伺服電動機(jī)的情況下,例如,第三指令值是位置指令值,第二檢測值是位置檢測值。在控制對象是伺服電動機(jī)的情況下,例如,第二指令值是電流指令值。通過由電流指令值指令的電流流向伺服電動機(jī),由此控制伺服電動機(jī)。
(第一實(shí)施方式)
本實(shí)施方式的伺服控制裝置為了以比例項(xiàng)的周期內(nèi)分第一指令值而具有內(nèi)分處理部。另外,希望的是,內(nèi)分處理部以比例項(xiàng)制作部進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算周期對以第一指令值的更新周期變化的量進(jìn)行分割。
圖1是表示本發(fā)明涉及的第一實(shí)施方式的伺服控制裝置的框圖。如圖1所示,本實(shí)施方式的伺服控制裝置具有:減法器1-1、減法器1-2、積分項(xiàng)制作部2、比例項(xiàng)制作部3、加法器4、以及內(nèi)分處理部5。減法器1-1對應(yīng)于第一減法器,減法器1-2對應(yīng)于第二減法器,加法器4對應(yīng)于第一加法器。積分項(xiàng)制作部2制作出對輸入進(jìn)行積分并乘以系數(shù)而得的積分項(xiàng),比例項(xiàng)制作部3制作出系數(shù)乘以輸入而得的比例項(xiàng)。
圖2a是表示內(nèi)分處理部5、減法器1-2、比例項(xiàng)制作部3、以及加法器4的動作的流程圖,圖2b是表示減法器1-1以及積分項(xiàng)制作部2的動作的流程圖。在第一指令值輸入到減法器1-1與內(nèi)分處理部5時(shí),開始圖2a、圖2b所示的流程的處理。
在針對控制對象的第一指令值輸入到內(nèi)分處理部5時(shí),內(nèi)分處理部5以比例項(xiàng)制作部3的周期對第一指令值進(jìn)行內(nèi)分(步驟s101)。通過減法器1-2求出內(nèi)分處理部5的輸出與來自控制對象的第一檢測值之差(步驟s102),該差輸入到比例項(xiàng)制作部3。比例項(xiàng)制作部3制作出比例項(xiàng),輸入到加法器4(步驟103)。加法器4將積分項(xiàng)制作部2的輸出值與比例項(xiàng)制作部3的輸出值相加,將該相加值作為用于對控制對象進(jìn)行控制的第二指令值輸出(步驟s104)。然后,判斷是否更新了第一指令值(步驟s105),在更新了第一指令值時(shí)返回到步驟102,在沒有更新第一指令值、處理沒有結(jié)束時(shí)(步驟s106:否)返回到步驟s105。
此外,若在針對控制對象的第一指令值輸入到內(nèi)分處理部5的同時(shí)輸入到減法器1-1時(shí),則通過減法器1-1求出第一指令值與第一檢測值之差(步驟s201),該差輸入到積分項(xiàng)制作部2。積分項(xiàng)制作部2制作出積分項(xiàng)輸出到加法器4(步驟202)。加法器4進(jìn)行上述的步驟s104的處理。之后,判斷是否更新了第一指令值(步驟s203),在更新了第一指令值時(shí)返回到步驟201,在沒有更新第一指令值、處理沒有結(jié)束時(shí)(步驟s204:否)返回到步驟s203。
另外,在以上說明的圖2a、圖2b的流程圖中,第一指令值的更新是同時(shí)的。
內(nèi)分處理部5只涉及用于制作比例項(xiàng)的第一指令值。這樣,內(nèi)分處理部5以比例項(xiàng)的周期將第一指令值進(jìn)行內(nèi)分,由此,第一指令值的振動減小。此外,以比例項(xiàng)的周期將第一指令值內(nèi)分由此頻率變高,因此,控制對象難以響應(yīng)振動。
圖3a表示內(nèi)分處理部沒有設(shè)置于伺服控制裝置,在第一指令值的更新周期第二指令值的振動產(chǎn)生得大的情況。圖3b表示:內(nèi)分處理部設(shè)置于伺服控制裝置,由此第一指令值以比例項(xiàng)的周期被內(nèi)分,第二指令值的振動振幅減小,周期也變短的情況。
(第二實(shí)施方式)
圖4是表示本發(fā)明涉及的第二實(shí)施方式的伺服控制裝置的框圖。如圖4所示,本實(shí)施方式的伺服控制裝置除了圖1所示的第一實(shí)施方式的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)之外,還具有:減法器7、前饋項(xiàng)制作部6、反饋項(xiàng)制作部8、加法器9-1、9-2、以及時(shí)間調(diào)整部10。對與圖1的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注同一符號。
在第一實(shí)施方式的伺服控制裝置中,內(nèi)分處理部通過時(shí)間來分配第一指令值的增量,但是為了進(jìn)行該內(nèi)分處理,產(chǎn)生第二指令值的延遲。
根據(jù)第一檢測值的反饋求出的積分項(xiàng)以及比例項(xiàng)不會使時(shí)間向前(advance),但是根據(jù)用于對控制對象進(jìn)行控制的第三指令值制作出的前饋項(xiàng)通過加工程序的預(yù)讀來了解未來的第三指令值,因此可以使時(shí)間向前。
本實(shí)施方式的伺服控制裝置具有時(shí)間調(diào)整部10,以便不存在高速處理的比例項(xiàng)的延遲??紤]到內(nèi)分處理部的延遲,時(shí)間調(diào)整部10對前饋項(xiàng)的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
用于對控制對象進(jìn)行控制的第三指令值輸入到前饋項(xiàng)制作部6以及減法器7。減法器7求出第三指令值與來自控制對象的第二檢測值之差,將該差輸入到反饋項(xiàng)制作部8。通過利用加法器9-1將前饋項(xiàng)制作部6的輸出(前饋項(xiàng))與反饋項(xiàng)制作部8的輸出(反饋項(xiàng))相加由此制作出輸入到減法器1-1的第一指令值。另一方面,通過利用時(shí)間調(diào)整部10來調(diào)整前饋項(xiàng)制作部6的輸出,利用加法器9-2將時(shí)間調(diào)整部10的輸出與反饋項(xiàng)制作部8的輸出相加從而制作出輸入到內(nèi)分處理部5的第四指令值。第四指令值為進(jìn)行了時(shí)間調(diào)整而得的第一指令值。
圖5是表示前饋項(xiàng)制作部6、反饋項(xiàng)制作部8、時(shí)間調(diào)整部10、加法器9-2、內(nèi)分處理部5、減法器1-2、比例項(xiàng)制作部3以及加法器4的動作的流程圖。圖6是表示前饋項(xiàng)制作部6、反饋項(xiàng)制作部8、加法器9-1、減法器1-1以及積分項(xiàng)制作部2的動作的流程圖。第三指令值輸入到減法器7與前饋項(xiàng)制作部6,開始圖5、圖6所示的流程的處理。另外,從圖5的步驟s101至s104除了第一指令值置換為第四指令值這方面之外與圖2a的步驟s101至s104相同,因此,使用相同符號。
如圖5所示,針對控制對象的第三指令值輸入到前饋項(xiàng)制作部6和減法器7(步驟s018),通過前饋項(xiàng)制作部6制作出前饋項(xiàng),時(shí)間調(diào)整部10對前饋項(xiàng)制作部6的輸出的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整(步驟s109)。減法器7求出第三指令值與來自控制對象的第二檢測值之差,輸入到反饋項(xiàng)制作部8。加法器9-2將時(shí)間調(diào)整部10的輸出與反饋項(xiàng)制作部8的輸出相加,將相加值作為第四指令值來進(jìn)行輸出。在第四指令值輸入到內(nèi)分處理部5時(shí),內(nèi)分處理部5以比例項(xiàng)制作部3的周期對第四指令值進(jìn)行內(nèi)分(步驟s101)。通過減法器1-2求出內(nèi)分處理部5的輸出與來自控制對象的第一檢測值之差(步驟s102),該差輸入到比例項(xiàng)制作部3。比例項(xiàng)制作部3制作出比例項(xiàng),將該比例項(xiàng)輸出給加法器4(步驟103)。加法器4將積分項(xiàng)制作部2的輸出值與比例項(xiàng)制作部3的輸出值相加,將該相加值作為用于對控制對象進(jìn)行控制的第二指令值輸出(步驟s104)。之后,判斷是否更新了第三指令值(步驟s107),在更新了第三指令值時(shí)返回到步驟108,在沒有更新第三指令值、處理沒有結(jié)束時(shí)(步驟s106:否)返回到步驟s107。
此外,如圖6所示,針對控制對象的第三指令值輸入到前饋項(xiàng)制作部6和減法器7(步驟s206),減法器7求出第三指令值與來自控制對象的第二檢測值之差,輸入到反饋項(xiàng)制作部8。加法器9-1將前饋項(xiàng)制作部6的輸出與反饋項(xiàng)制作部8的輸出相加,作為第一指令值來進(jìn)行輸出。在針對控制對象的第一指令值輸入到減法器1-1時(shí),通過減法器1-1求出第一指令值與第一檢測值之差(步驟s201),該差輸入到積分項(xiàng)制作部2。積分項(xiàng)制作部2制作出積分項(xiàng),將該積分項(xiàng)輸出至加法器4(步驟202)。加法器4進(jìn)行上述的步驟s104的處理。之后,判斷是否更新了第三指令值(步驟s205),在更新了第三指令值時(shí)返回到步驟206,在沒有更新第三指令值、處理沒有結(jié)束時(shí)(步驟s204:否)返回到步驟s205。另外,在以上說明的圖5、圖6的流程中,第三指令值的更新是同時(shí)的。
圖7a表示與圖1的伺服控制裝置同樣地沒有進(jìn)行時(shí)間調(diào)整的第一指令值和內(nèi)分后的第一指令值的時(shí)間。圖7b表示沒有進(jìn)行時(shí)間調(diào)整的第一指令值和對進(jìn)行了時(shí)間調(diào)整的第四指令值進(jìn)行了內(nèi)分之后的第四指令值的時(shí)間。通過利用時(shí)間調(diào)整部使時(shí)間向前,從而可以消除內(nèi)分處理部的延遲。
【實(shí)施例】
以下,對于本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
(第一實(shí)施例)
本實(shí)施例的伺服控制裝置使用了圖1所示的伺服控制裝置,作為用于以比例項(xiàng)的周期對第一指令值進(jìn)行內(nèi)分的內(nèi)分處理部而設(shè)置了濾波器。
圖8是表示本發(fā)明涉及的第一實(shí)施例的伺服控制裝置的框圖。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)為在圖11所示的第二前提技術(shù)的伺服控制裝置追加了濾波器16的結(jié)構(gòu),濾波器16以比例項(xiàng)的周期對速度指令值進(jìn)行了內(nèi)分。濾波器16只涉及用于比例項(xiàng)的制作的速度指令值。這樣,濾波器16通過以比例項(xiàng)的周期對速度指令值進(jìn)行內(nèi)分,由此速度指令值的振動減小,機(jī)械難以搖動。此外,由于頻率變高,因此機(jī)械難以響應(yīng)振動。速度指令值的振動減小、頻率變高,都是對難以搖動機(jī)械的方向造成影響。
本實(shí)施方式的減法器21-1、21-2對應(yīng)于圖1的伺服控制裝置的減法器1-1、1-2,積分器22、積分增益23對應(yīng)于圖1的伺服控制裝置的積分項(xiàng)制作部2,比例增益24對應(yīng)于圖1的伺服控制裝置的比例項(xiàng)制作部3。速度指令值、速度檢測值、電流檢測值對應(yīng)于圖1的伺服控制裝置的第一指令值、第一檢測值、第二指令值。
本實(shí)施例的伺服控制裝置可以獲得與圖1所示的伺服控制裝置相同的效果。即,本實(shí)施例的伺服控制裝置為了通過少的計(jì)算處理提高響應(yīng)性,以比積分項(xiàng)短的周期對速度控制環(huán)的比例項(xiàng)進(jìn)行更新,且以比例項(xiàng)的更新周期來內(nèi)插速度指令值,由此,可以降低在電流指令值的更新周期的振動。
(第二實(shí)施例)
圖9是表示本發(fā)明涉及的第二實(shí)施例的伺服控制裝置的框圖。本實(shí)施例的伺服控制裝置對應(yīng)于圖4所示的第二實(shí)施方式的伺服控制裝置,本實(shí)施例的伺服控制裝置除了圖8所示的第一實(shí)施例的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)之外,還具有代替計(jì)算器15而設(shè)置的加法器15-1、15-2、以及時(shí)間調(diào)整部17。對與圖8的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注同一符號。
位置指令值輸入到微分器11以及減法器13。減法器13求出位置指令值與來自伺服電動機(jī)的位置檢測值之差,輸入到位置控制增益14。微分器11將位置指令值進(jìn)行微分,系數(shù)乘法器12將系數(shù)乘以微分值。
通過利用加法器15-1將系數(shù)乘法器12的輸出與位置控制增益14的輸出相加從而制作出輸入到減法器21-1的速度指令值。另一方面,通過利用加法器15-2將時(shí)間調(diào)整部10的輸出與位置控制增益14的輸出相加從而制作出輸入到濾波器16的速度指令值。時(shí)間調(diào)整部17對系數(shù)乘法器12的輸出時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
本實(shí)施方式的微分器11與系數(shù)乘法器12對應(yīng)于圖4的伺服控制裝置的前饋項(xiàng)制作部6,位置控制增益14對應(yīng)于圖4的伺服控制裝置的反饋項(xiàng)制作部8。此外,時(shí)間調(diào)整部17對應(yīng)于圖4的伺服控制裝置的時(shí)間調(diào)整部10,濾波器16對應(yīng)于圖4的伺服控制裝置的內(nèi)分處理部5。位置指令值、位置檢測值、速度指令值、速度檢測值、電流檢測值對應(yīng)于圖4的伺服控制裝置的第三指令值、第二檢測值、第一以及第四指令值(成為進(jìn)行了時(shí)間調(diào)整的第一指令值)、第一檢測值、第二指令值。
本實(shí)施例的伺服控制裝置可以獲得與圖4所示的伺服控制裝置相同的效果。即,第一實(shí)施例的伺服控制裝置使用濾波器在時(shí)間上對速度指令的增量進(jìn)行分配,但是有時(shí)因?yàn)V波器的內(nèi)分處理而在電流指令值產(chǎn)生延遲。本實(shí)施例的伺服控制裝置考慮到在濾波器的延遲而對前饋項(xiàng)的時(shí)間通過時(shí)間調(diào)整部使時(shí)間向前,由此消除濾波器的延遲。
以上說明的實(shí)施方式以及實(shí)施例的伺服控制裝置的全部或者一部分可以通過硬件、軟件或者它們的組合來實(shí)現(xiàn)。這里,所謂通過軟件來實(shí)現(xiàn)表示計(jì)算機(jī)通過讀入程序來執(zhí)行從而實(shí)現(xiàn)。在由硬件構(gòu)成的情況下,例如可以通過lsi(largescaleintegratedcircuit:大規(guī)模電子集成電路)、asic(applicationspecificintegratedcircuit:專用集成電路)、門陣列、fpga(fieldprogrammablegatearray:現(xiàn)場可編程門陣列)等集成電路(ic)構(gòu)成圖1、圖4的實(shí)施方式以及圖8和圖9的實(shí)施例所示的、伺服控制裝置的一部分或者全部。
在通過軟件構(gòu)成伺服控制裝置的全部或者一部分時(shí),在由將描述了圖2a、圖2b、圖5以及圖6的流程所示的伺服控制裝置動作的全部或者一部分的程序進(jìn)行了存儲的、硬盤、rom等存儲部、存儲運(yùn)算所需的數(shù)據(jù)的dram、cpu、以及連接各部的總線構(gòu)成的計(jì)算機(jī)中,可以通過將運(yùn)算所需的信息存儲于dram,通過cpu使該程序動作來實(shí)現(xiàn)。該情況下,可以通過對圖2a與圖2b的處理、圖5與圖6的處理進(jìn)行并行處理的計(jì)算機(jī)來進(jìn)行處理,所述計(jì)算機(jī)具有多處理器或多核。
可以使用各種各樣類型的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(computerreadablemedium)來存儲程序來提供給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包含各種各樣類型的有實(shí)體的存儲介質(zhì)(tangiblestoragemedium)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包含非臨時(shí)性的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(non-transitorycomputerreadablemedium)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包含:磁存儲介質(zhì)(例如,軟盤、磁帶、硬盤驅(qū)動器)、磁-光存儲介質(zhì)(例如,光盤)、cd-rom(readonlymemory)、cd-r、cd-r/w、半導(dǎo)體存儲器(例如,掩膜rom、prom(programmablerom)、eprom(erasableprom)、閃存rom、ram(randomaccessmemory))。
以上,對本發(fā)明的各實(shí)施方式以及各實(shí)施例進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明并非局限于上述的各實(shí)施方式以及各實(shí)施例,只要是本領(lǐng)域的技術(shù)人員,可以根據(jù)權(quán)利要求書的記載內(nèi)容,在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形、變更等,這些變形例和變更例也屬于本發(fā)明的權(quán)利范圍。