驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法及控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法及控制系統(tǒng)，尤其是一種具有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組的驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般驅(qū)動(dòng)裝置的數(shù)值控制系統(tǒng)，大體上包含有一傳感器以及致動(dòng)器構(gòu)成的控制回路，其中控制回路的架構(gòu)可能分為多層的回授回路并加上前饋回路，然而此種多層回授回路的控制方式、致動(dòng)器本身的動(dòng)態(tài)特性及傳感器內(nèi)部的濾波結(jié)構(gòu)等原因，造成驅(qū)動(dòng)裝置所輸出的位置相關(guān)量命令無(wú)法與用戶所輸入的位置相關(guān)量命令相符合，進(jìn)而導(dǎo)致與驅(qū)動(dòng)裝置連接的加工裝置移動(dòng)位置誤差，即伺服落后的問(wèn)題，并造成后續(xù)加工質(zhì)量大幅下降。
[0003]一般而言，上述問(wèn)題的解決方法，是在位置相關(guān)量命令的輸入端加上校正器，用以補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)裝置所輸出至加工裝置的最后位置相關(guān)量命令，然而，此方式在實(shí)際應(yīng)用上，由于驅(qū)動(dòng)裝置本身的特性不同，且在進(jìn)行數(shù)值控制系統(tǒng)的取樣時(shí)，取得驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)模型亦有所不同，因而導(dǎo)致一般的校正器無(wú)法直接用于各種類型的數(shù)值控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)所述的問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種數(shù)值控制系統(tǒng)，藉由數(shù)值控制系統(tǒng)建立驅(qū)動(dòng)反模型并將原始的位置相關(guān)量命令進(jìn)行修正，輸出修正后的位置相關(guān)量命令至驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置以修正后的位置相關(guān)量命令驅(qū)動(dòng)加工裝置，藉由本發(fā)明的設(shè)計(jì)，可大幅減少加工裝置的移動(dòng)位置誤差，并可提升加工質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明的目的將通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn):
一種驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，包括如下步驟:
Si，反模型建立步驟:接收用戶輸入的建模數(shù)據(jù)建立驅(qū)動(dòng)模型，并根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)模型建立、輸出一驅(qū)動(dòng)反模型；
S2，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組調(diào)整步驟:判別所述驅(qū)動(dòng)反模型的類型并根據(jù)判斷結(jié)果調(diào)整已有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組的頻率特性，建立新的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組；
S3，位置補(bǔ)償步驟:接收用戶輸入的第一位置相關(guān)量命令，并將所述第一位置相關(guān)量命令修正為第二位置相關(guān)量命令后輸出至驅(qū)動(dòng)裝置，以所述第二位置相關(guān)量命令控制所述驅(qū)動(dòng)裝置的工作。
[0006]優(yōu)選的，所述的驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，其中:所述S2包括如下步驟:
S21，第一判斷步驟:判斷驅(qū)動(dòng)反模型是否為非因果模型；當(dāng)所述的驅(qū)動(dòng)反模型是非因果模型，執(zhí)行S22 ;當(dāng)所述的驅(qū)動(dòng)反模型不是非因果模型，執(zhí)行S23 ;
S22，輸出量計(jì)算步驟:接收用戶輸入的預(yù)看驅(qū)動(dòng)反模型未來(lái)的輸入量，并藉由此輸入量計(jì)算輸出量，并執(zhí)行S23;
S23，第二判斷步驟:判斷所述驅(qū)動(dòng)反模型是否為非最小相位模型；當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)反模型是非最小相位模型時(shí)，執(zhí)行S24 ;當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)反模型不是非最小相位模型時(shí)，執(zhí)行S25 ; S24，取樣頻率調(diào)整步驟:調(diào)整取樣頻率，并執(zhí)行S26 ；
S25，驅(qū)動(dòng)反模型使用步驟:將所述驅(qū)動(dòng)反模型輸至濾波模組，執(zhí)行S213 ;
S26，第三判斷步驟:判斷調(diào)整頻率后的驅(qū)動(dòng)反模型是否仍為非最小相位模型，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)反模型是非最小相位模型，執(zhí)行S27 ;當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)反模型不是非最小相位模型，執(zhí)行S25 ；
S27，時(shí)間延遲項(xiàng)識(shí)別步驟:判斷驅(qū)動(dòng)反模型是否存在時(shí)間延遲項(xiàng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)反模型存在時(shí)間延遲項(xiàng)時(shí)，則執(zhí)行S28 ;當(dāng)不存在時(shí)間延遲項(xiàng)時(shí)，則執(zhí)行S29 ；
S28，時(shí)間延遲項(xiàng)獨(dú)立步驟:將所述延遲項(xiàng)獨(dú)立出所述驅(qū)動(dòng)反模型，并執(zhí)行S29 ;
S29，第四判斷步驟:判斷已獨(dú)立出時(shí)間延遲項(xiàng)的驅(qū)動(dòng)反模型是否仍為非最小相位模型，當(dāng)驅(qū)動(dòng)反模型仍為非最小相位模型時(shí)，執(zhí)行S210 ;當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)反模型不是非最小相位模型，執(zhí)行S25 ；
S210，驅(qū)動(dòng)近似反模型建立步驟:計(jì)算出與所述驅(qū)動(dòng)反模型相似的驅(qū)動(dòng)近似反模型； S211，補(bǔ)償誤差模擬步驟:模擬驅(qū)動(dòng)近似反模型所補(bǔ)償?shù)恼`差，并執(zhí)行S212 ;
S212，補(bǔ)償誤差判斷步驟:判斷驅(qū)動(dòng)近似反模型所補(bǔ)償?shù)恼`差是否為用戶可接受的，當(dāng)可接受時(shí)，執(zhí)行S213，當(dāng)不可接受時(shí)，重復(fù)執(zhí)行S210 ；
S213，特性調(diào)整步驟:根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)反模型或者驅(qū)動(dòng)近似反模型調(diào)整已有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組的頻率特性，進(jìn)而建立新的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組。
[0007]優(yōu)選的，所述的驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，其中:所述驅(qū)動(dòng)模型是ARMA數(shù)學(xué)模型或是以統(tǒng)御方程式表示的物理模型或是ARMA數(shù)學(xué)模型與統(tǒng)御方程式的物理模型的混合型。
[0008]優(yōu)選的，所述的驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，其中:所述驅(qū)動(dòng)反模型是零振幅誤差追跡控制器算法。
[0009]一種驅(qū)動(dòng)裝置的控制系統(tǒng)，與驅(qū)動(dòng)裝置電性連接，包括反模型建立模組，用于建立驅(qū)動(dòng)模型和驅(qū)動(dòng)反模型；
動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組調(diào)整模組，用于判別所述驅(qū)動(dòng)反模型的類型并根據(jù)判斷結(jié)果調(diào)整已有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組的頻率特性，建立新的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組；以及
位置補(bǔ)償模組，其用于接收所述驅(qū)動(dòng)反模型或驅(qū)動(dòng)近似反模型和用戶輸入的第一位置相關(guān)量命令，并根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)反模型或驅(qū)動(dòng)近似反模型將第一位置相關(guān)量命令修正為第二位置相關(guān)量命令，并以所述第二位置相關(guān)量命令控制所述驅(qū)動(dòng)裝置。
[0010]優(yōu)選的，所述的驅(qū)動(dòng)裝置的控制系統(tǒng)，其中:包括依次電性連接的
處理模組，用以接收驅(qū)動(dòng)反模型，判斷驅(qū)動(dòng)反模型是否為非因果模型、是否為非最小相位模型、是否存在時(shí)間延遲項(xiàng)，以及建立驅(qū)動(dòng)近似反模型，計(jì)算并判斷驅(qū)動(dòng)近似反模型所補(bǔ)償誤差是否為用戶可接受，并將用戶可接受的驅(qū)動(dòng)反模型或驅(qū)動(dòng)近似反模型輸至濾波模組；以及
濾波模組，用于根據(jù)接收的所述驅(qū)動(dòng)反模型或驅(qū)動(dòng)近似反模型調(diào)整已有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組的頻率特性，以建立新的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組；
其中，當(dāng)判斷所述驅(qū)動(dòng)反模型為非因果模型時(shí)，預(yù)看所述驅(qū)動(dòng)反模型未來(lái)的輸入量，藉由所述輸入量計(jì)算輸出量；
其中，當(dāng)判斷所述驅(qū)動(dòng)反模型不為所述非最小相位模型時(shí)，則利用所述驅(qū)動(dòng)反模型調(diào)整所述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組的頻率響應(yīng)特性； 其中，當(dāng)判斷所述驅(qū)動(dòng)反模型為所述非最小相位模型時(shí)，調(diào)整取樣頻率；
其中，當(dāng)判斷已調(diào)整取樣頻率的所述驅(qū)動(dòng)反模型不為非最小相位模型時(shí)，則使用所述驅(qū)動(dòng)反模型調(diào)整已有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組的頻率響應(yīng)特性；
其中，當(dāng)判斷已調(diào)整取樣頻率的所述驅(qū)動(dòng)反模型為非最小相位模型時(shí)，判斷所述驅(qū)動(dòng)反模型是否存在時(shí)間延遲項(xiàng)；
其中，當(dāng)判斷所述驅(qū)動(dòng)反模型不存在所述時(shí)間延遲項(xiàng)時(shí)，則計(jì)算出近似于所述驅(qū)動(dòng)反模型的驅(qū)動(dòng)近似反模型，并仿真所述驅(qū)動(dòng)近似反模型所補(bǔ)償?shù)恼`差，判斷所述誤差是否可被用戶接受；
其中，當(dāng)判斷所述驅(qū)動(dòng)近似反模型所補(bǔ)償?shù)乃稣`差可被用戶接受時(shí)，利用所述驅(qū)動(dòng)近似反模型調(diào)整所述濾波模組，以調(diào)整已有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組的所述頻率響應(yīng)特性；
其中，當(dāng)判斷所述驅(qū)動(dòng)近似反模型所補(bǔ)償?shù)乃稣`差不可被用戶接受時(shí)，則計(jì)算出近似于所述驅(qū)動(dòng)反模型的所述驅(qū)動(dòng)近似反模型；以及
其中，當(dāng)判斷已獨(dú)立出所述時(shí)間延遲項(xiàng)的所述驅(qū)動(dòng)反模型不為非最小相位模型時(shí)，則使用所述驅(qū)動(dòng)反模型調(diào)整所述濾波模組，以調(diào)整所述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模組的所述頻率響應(yīng)特性。
[0011]優(yōu)選的，所述的驅(qū)動(dòng)裝置的控制系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動(dòng)模型