本發(fā)明涉及一種用于微調(diào)伺服馬達的控制裝置及一種用于微調(diào)伺服馬達的對應(yīng)方法及計算機程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

用于使負(fù)載移動的伺服馬達由控制器控制，所述控制器使用驅(qū)動電流或控制信號來控制伺服馬達以驅(qū)動機械負(fù)載?？刂破骷八欧R達被實施為閉環(huán)系統(tǒng)?？刂破鳟a(chǎn)生控制信號來指示馬達使機械負(fù)載移動。所施加的控制信號取決于運動應(yīng)用類型(馬達以所需速度移動至所需位置、馬達速度是變化的、或所施加的轉(zhuǎn)矩是變化的)。從馬達至控制器的反饋信號表明馬達和/或負(fù)載的當(dāng)前實際狀態(tài)(例如，位置、速度等)。反饋信號可由附裝至馬達的編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器(resolver)通過測量負(fù)載位置或通過估測而發(fā)出。隨后，控制器將負(fù)載的實際位置(反饋信號)與所指示目標(biāo)位置(控制信號)進行比較，并視需要調(diào)整新計算的控制信號，以使這兩個信號(實際位置與目標(biāo)位置)之差最小化。此會持續(xù)進行至到達目標(biāo)位置為止。

因此，在移動開始時，馬達/負(fù)載會加速/減速(即，改變速度)，以到達目標(biāo)位置。之后，馬達/負(fù)載需要所謂的穩(wěn)定時間，穩(wěn)定時間可定義為在已到達目標(biāo)位置之后馬達使馬達/負(fù)載達到停止?fàn)顟B(tài)所需的時間周期。

此外，在控制器中，增益會影響準(zhǔn)確度(即，馬達的實際速度或位置與所需速度或位置接近的程度)。高增益將實現(xiàn)準(zhǔn)確的移動。為使馬達將在無極大過沖的情況下運行并在適當(dāng)時間周期內(nèi)穩(wěn)定下來，對伺服馬達進行微調(diào)，包括對伺服馬達的比例速度增益進行微調(diào)。

控制器可實施例如pid濾波器，以計算被施加至馬達的控制信號。當(dāng)對伺服馬達進行微調(diào)時，pid濾波器的參數(shù)會得以微調(diào)。這些參數(shù)可包括比例速度增益、比例位置增益、速度控制增益、轉(zhuǎn)矩命令濾波器、及位置命令濾波器。比例速度增益可被理解為初級參數(shù)。伺服馬達的響應(yīng)度(剛性或軟性)由比例速度增益決定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種用于微調(diào)伺服馬達的裝置及方法，其中在使穩(wěn)定時間盡可能低并避免極大過沖的同時提高了伺服馬達的響應(yīng)度。

因此，提出一種用于微調(diào)伺服馬達的控制裝置。所述控制裝置包括：計算單元，被配置成確定所述伺服馬達的當(dāng)前比例速度增益并基于所述伺服馬達的當(dāng)前穩(wěn)定時間及目標(biāo)穩(wěn)定時間來計算穩(wěn)定時間比率；確定單元，被配置成基于所述所計算穩(wěn)定時間比率來選擇增益確定過程，利用所述所選擇增益確定過程從所述當(dāng)前比例速度增益開始確定下一比例速度增益，其中所述計算單元進一步被配置成根據(jù)所述所確定下一比例速度增益來更新所述伺服馬達的參數(shù)；以及控制單元，被配置成基于所述已更新參數(shù)來產(chǎn)生控制信號以控制所述伺服馬達來驅(qū)動負(fù)載。

如上文所解釋，增益會影響伺服馬達的準(zhǔn)確度。因此，伺服馬達的增益、尤其是比例速度增益決定了馬達將與所需速度或位置接近的程度。高增益將實現(xiàn)準(zhǔn)確的移動。伺服馬達的其他參數(shù)取決于比例速度增益且被相應(yīng)地確定。

因此，為避免使馬達過沖，在由控制裝置所提供的閉環(huán)系統(tǒng)中調(diào)適比例速度增益?？刂蒲b置可實施例如pid濾波器，以計算被施加至馬達的控制信號。如果比例速度增益kvp由此閉環(huán)系統(tǒng)更新，則取決于kvp的參數(shù)也將被更新。

在穩(wěn)定時間應(yīng)縮短時，可例如通過用戶輸入將目標(biāo)穩(wěn)定時間輸入至控制裝置。目標(biāo)穩(wěn)定時間可定義可被接受的作為在已到達目標(biāo)位置之后馬達使馬達/負(fù)載達到停止?fàn)顟B(tài)所需的時間周期的時間。目標(biāo)位置是馬達/負(fù)載根據(jù)用戶輸入或?qū)λ欧R達的控制而應(yīng)到達的位置。

根據(jù)本文所述的控制裝置，比例速度增益、或更確切地說下一比例速度增益是基于穩(wěn)定時間比率來計算。穩(wěn)定時間比率定義了當(dāng)前穩(wěn)定時間與目標(biāo)穩(wěn)定時間相距多遠。視穩(wěn)定時間比率而定，選擇增益確定過程。根據(jù)增益確定過程，計算下一比例速度增益kn+1。

然后，根據(jù)kn+1來更新取決于kvp的參數(shù)。將已更新參數(shù)(包括下一比例速度增益)包含至控制信號中。隨后，控制單元向馬達發(fā)送控制信號，以根據(jù)已更新參數(shù)來使移動繼續(xù)。

應(yīng)注意，在下文中，術(shù)語“馬達”與“伺服馬達”被同義地使用。此外，負(fù)載的移動包含馬達的移動，且反之亦然。

根據(jù)實施例，所述計算單元適以基于用戶輸入而將所述當(dāng)前比例速度增益初始地確定為固定的初始比例速度增益。

開始時，控制裝置并不具有關(guān)于當(dāng)前比例速度增益的任何信息。比例速度增益的初始值(即，用于啟動微調(diào)的值)被設(shè)定為固定的且低的值。在第一循環(huán)之后，即，在第一次計算出穩(wěn)定時間比率之后，比例速度增益被更新為當(dāng)前真實值。

根據(jù)另一實施例，所述控制裝置包括用于接收用戶輸入的圖形用戶界面。所述圖形用戶界面還可提供啟動整個微調(diào)機制和/或輸入如目標(biāo)穩(wěn)定時間等其他參數(shù)的可能性。

根據(jù)另一實施例，所述計算單元適以基于所述伺服馬達的慣性估測來初始地接收所述當(dāng)前比例速度增益。

慣性估測及對當(dāng)前比例速度增益的計算可在伺服馬達的驅(qū)動控制中進行并可被提供至控制裝置。

用戶可選擇是使計算單元通過圖形用戶界面從用戶輸入接收初始比例速度增益還是使計算單元基于伺服馬達的慣性估測而接收初始比例速度增益。也可將這兩個實施例進行組合。

根據(jù)另一實施例，所述控制裝置進一步包括探測單元，所述探測單元被配置成探測是否有振動影響所述伺服馬達和/或所述負(fù)載，并向所述伺服馬達發(fā)送信號以消除所述所探測振動。

在馬達和/或負(fù)載移動期間，馬達和/或負(fù)載可能會出現(xiàn)振動或其他異常活動。此類振動或共振可在移動期間的某一時刻發(fā)生，且可在由確定單元計算下一比例速度增益期間存在。為探測振動，探測單元可監(jiān)測伺服馬達。

根據(jù)另一實施例，所述探測單元被配置成在馬達速度命令與馬達速度反饋之間的馬達速度的偏差大于可接受的標(biāo)準(zhǔn)時探測振動。

所述探測單元可基于馬達速度命令及馬達速度反饋來確定是否存在任何振動。如果這些值之差大于預(yù)定義標(biāo)準(zhǔn)，則此表明存在振動。

另外，也可使探測單元基于轉(zhuǎn)矩命令值來確定是否存在任何振動，所述轉(zhuǎn)矩命令值是根據(jù)馬達速度命令與馬達速度反饋之間的速度偏差而計算。當(dāng)使用轉(zhuǎn)矩命令值時，可接受的標(biāo)準(zhǔn)是以馬達額定轉(zhuǎn)矩的％來表示。舉例來說，可接受的標(biāo)準(zhǔn)是馬達額定轉(zhuǎn)矩的3％。

根據(jù)另一實施例，所述探測單元被配置成在所述馬達速度的偏差的過零的出現(xiàn)次數(shù)處于可接受范圍內(nèi)時探測振動。

在此實施例中，可通過監(jiān)測馬達速度的偏差的過零來探測振動。

另外，也可使探測單元通過轉(zhuǎn)矩命令值的過零的出現(xiàn)次數(shù)來探測振動，所述轉(zhuǎn)矩命令值是根據(jù)馬達速度命令與馬達速度反饋之間的速度偏差而計算。

根據(jù)另一實施例，所述探測單元被配置成將所述當(dāng)前比例速度增益與所述下一比例速度增益進行比較。

如果探測到振動，則探測單元可通過將當(dāng)前比例速度增益與下一比例速度增益進行比較來確認(rèn)是否可通過應(yīng)用濾波器來消除這些振動?？蓮鸟R達直接導(dǎo)出當(dāng)前比例速度增益。如果當(dāng)前比例速度增益大于新計算的下一比例速度增益，則探測單元可確認(rèn)存在振動，并向馬達發(fā)送信號以消除這些振動。可通過應(yīng)用例如濾波器來去除控制信號中的共振而在馬達中直接進行消除。

根據(jù)另一實施例，如果所述當(dāng)前比例速度增益大于所述下一比例速度增益，則所述探測單元被配置成在探測到振動的情況下向所述控制單元發(fā)送信號以基于先前參數(shù)產(chǎn)生所述控制信號。

只要振動未被消除，所述探測單元便可指示控制單元使用先前參數(shù)(即，并非已更新參數(shù))來產(chǎn)生控制信號，或者可在第n次的試運行表明根據(jù)用戶輸入進行的運作出現(xiàn)故障之后中止微調(diào)過程。

根據(jù)另一實施例，所述探測單元被配置成在所述所探測振動被消除之后向所述確定單元發(fā)送信號以確定所述下一比例速度增益。

在振動被消除之后，所述探測單元可向確定單元發(fā)送信號，以繼續(xù)對下一比例速度增益的確定及對其他參數(shù)的更新。

根據(jù)另一實施例，所述計算單元被配置成將所述穩(wěn)定時間比率計算為所述當(dāng)前穩(wěn)定時間與所述目標(biāo)穩(wěn)定時間之間的商。

根據(jù)另一實施例，所述計算單元、所述確定單元及所述控制單元被配置成重復(fù)各自的功能直至所述當(dāng)前穩(wěn)定時間等于所述目標(biāo)穩(wěn)定時間為止。

如果穩(wěn)定時間比率等于1或小于1，則已達到目標(biāo)穩(wěn)定時間，且已達到馬達/負(fù)載移動的接受標(biāo)準(zhǔn)。此時，對伺服馬達的微調(diào)將結(jié)束。

根據(jù)另一實施例，所述確定單元被配置成在所述穩(wěn)定時間比率高于預(yù)定參考值時應(yīng)用跳躍步階增益確定過程作為所述所選擇增益確定過程。

在當(dāng)前穩(wěn)定時間與目標(biāo)穩(wěn)定時間相距較遠時，確定單元應(yīng)用跳躍步階增益確定過程。跳躍步階增益確定過程使得比例速度增益具有大的增加量。

預(yù)定參考值可例如是α^2χ。α可以是可根據(jù)所使用伺服馬達及所使用伺服馬達的特性而設(shè)定的預(yù)定義系數(shù)。χ可被視為跳躍步階增益確定過程的“微調(diào)”因數(shù)。為防止在確定出大的穩(wěn)定時間比率時使得比例速度增益改變量較大而出現(xiàn)過大增益運作，可相應(yīng)地將χ設(shè)定為例如2或約2。

根據(jù)另一實施例，所述跳躍步階增益確定過程規(guī)定將所述下一比例速度增益作為與所述穩(wěn)定時間比率及預(yù)定參數(shù)無關(guān)的函數(shù)進行計算。

具體來說，可將下一比例速度增益作為當(dāng)前比例速度增益、穩(wěn)定時間比率的根、及預(yù)定參數(shù)的乘積進行計算。穩(wěn)定時間比率的根可以是穩(wěn)定時間比率的2χ次方根，但也可以是穩(wěn)定時間比率的任一其他根，此可基于伺服馬達特性來加以定義。預(yù)定參數(shù)可取決于預(yù)定義系數(shù)α，且可例如是α的最大值。

根據(jù)另一實施例，所述確定單元被配置成在所述穩(wěn)定時間比率低于預(yù)定參考值時應(yīng)用單一步階增益確定過程作為所述所選擇增益確定過程。

當(dāng)穩(wěn)定時間接近目標(biāo)穩(wěn)定時間時，確定單元應(yīng)用單一步階增益確定過程，此與在應(yīng)用跳躍步階增益確定過程時相比會使得比例速度增益的增加量較小。

預(yù)定參考值與跳躍步階增益確定過程中相同，且可例如是α^2χ。

根據(jù)另一實施例，所述單一步階增益確定過程規(guī)定將所述下一比例速度增益作為與所述穩(wěn)定時間比率相關(guān)的函數(shù)進行計算。

具體來說，可將下一比例速度增益作為當(dāng)前比例速度增益與預(yù)定參數(shù)的乘積進行計算。預(yù)定參數(shù)可例如是預(yù)定義系數(shù)α。α的最大值可例如是2，如果α被設(shè)定為更小的值，則比例速度增益可被精細(xì)地調(diào)整，但所需改變的次數(shù)會增加。因此，視伺服馬達、預(yù)期用途或其他考慮因素而定，可根據(jù)用戶輸入來設(shè)定α。

根據(jù)另一實施例，所述確定單元被配置成將所述單一步階增益確定過程的所述下一比例速度增益與所述跳躍步階增益確定過程的所述下一比例速度增益進行比較。

根據(jù)另一實施例，如果所述單一步階增益確定過程的所述下一比例速度增益大于所述跳躍步階增益確定過程的所述下一比例速度增益，則所述確定單元被配置成使用所述單一步階增益確定過程的所述下一比例速度增益。

除基于所選擇增益確定過程來確定下一比例速度增益以外，所述確定單元還提供安全特征。所述確定單元計算單一步階增益確定過程的下一比例速度增益及跳躍步階增益確定過程的下一比例速度增益，并將這兩個結(jié)果進行比較。如果確定單元已選擇跳躍步階增益確定過程、但根據(jù)單一步階增益確定過程而定的下一比例速度增益大于根據(jù)跳躍步階增益確定過程而定的下一比例速度增益，則所述確定單元被配置成忽略下一比例速度增益的第一結(jié)果，并使用根據(jù)單一步階增益確定過程而定的下一比例速度增益。這樣一來，可避免：雖然單一步階增益確定過程將更適合，但使用的卻是跳躍步階增益確定過程。

根據(jù)另一實施例，所述參數(shù)是比例位置增益、速度控制增益、轉(zhuǎn)矩命令濾波器、及位置命令濾波器中的至少一者。

伺服馬達的控制及功能所需的這些及其他參數(shù)取決于比例速度增益。因此，當(dāng)更新比例速度增益時，這些參數(shù)可被相應(yīng)地更新且可用于馬達的進一步移動。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種對伺服馬達進行微調(diào)的方法。所述方法包括以下步驟：確定所述伺服馬達的當(dāng)前比例速度增益；基于所述伺服馬達的當(dāng)前穩(wěn)定時間及目標(biāo)穩(wěn)定時間來計算穩(wěn)定時間比率；基于所述所計算穩(wěn)定時間比率來選擇增益確定過程；利用所述所選擇增益確定過程從所述當(dāng)前比例速度增益開始確定下一比例速度增益；根據(jù)所述所確定下一比例速度增益來更新所述伺服馬達的參數(shù)；以及基于所述已更新參數(shù)來產(chǎn)生控制信號以控制所述伺服馬達來驅(qū)動負(fù)載。

在加以必要修改的情況下，參照本發(fā)明的裝置所述的實施例及特征也適用于本發(fā)明的方法。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種計算機程序產(chǎn)品，其包含程序代碼，所述程序代碼可在至少一個計算機上運行時執(zhí)行上述對伺服馬達進行微調(diào)的方法。

計算機程序產(chǎn)品(例如計算機程序構(gòu)件)可被實施為存儲卡、usb棒、cd-rom、dvd、或者被實施為可在網(wǎng)絡(luò)中從服務(wù)器下載的文件。舉例來說，可通過從無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸包含計算機程序產(chǎn)品的文件來提供此種文件。

本發(fā)明的其他可能實施方案或替代解決方案還包括上文或下文關(guān)于實施例所述各特征的組合-其在本文中并未明確提及。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員也可給本發(fā)明的最基本形式添加個別或單獨的方面及特征。

附圖說明

結(jié)合附圖閱讀后續(xù)說明及從屬權(quán)利要求項，本發(fā)明的其他實施例、特征及優(yōu)點將變得顯而易見，附圖中：

圖1顯示伺服馬達系統(tǒng)，其包括伺服馬達以及用于微調(diào)并控制伺服馬達的控制裝置；

圖2顯示圖1所示伺服馬達系統(tǒng)的比例速度增益與穩(wěn)定時間之間的關(guān)系；

圖3顯示控制裝置的配置的實例；

圖4顯示對伺服馬達進行微調(diào)的方法的第一實例；

圖5顯示對伺服馬達進行微調(diào)的方法的第二實例。

在各圖中，除非另有指明，否則相同的參考編號標(biāo)示相同的或功能上等效的元件。

[符號的說明]

1：用戶輸入；

2：控制信號；

3：反饋信號/反饋值；

4：馬達速度；

5：通過單一步階增益確定過程來計算下一比例速度增益；

6：通過跳躍步階增益確定過程來計算下一比例速度增益；

10：控制裝置；

11：計算單元；

12：確定單元；

13：控制單元；

14：探測單元；

20：伺服馬達；

30：配置區(qū)段；

31：微調(diào)標(biāo)準(zhǔn)；

32：取決于比例速度增益的已更新參數(shù)；

33：負(fù)載或伺服馬達的已更新參數(shù)；

40：驅(qū)動參數(shù)區(qū)段；

41：負(fù)載特性估測結(jié)果；

42：負(fù)載特性參數(shù)；

43：穩(wěn)定時間或過沖信息；

44：當(dāng)前增益參數(shù)；

50：驅(qū)動功能區(qū)段；

51：馬達控制功能；

52：微調(diào)測量值/微調(diào)參數(shù)；

53：負(fù)載特性；

100：伺服馬達系統(tǒng)；

kn：當(dāng)前比例速度增益；

kn+1：下一比例速度增益；

kt：所估測的最優(yōu)比例速度增益；

sn：所測量穩(wěn)定時間；

st：目標(biāo)穩(wěn)定時間；

s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s21、s22、s23、s24、s25、s26、s27、s28、s29、s30、s31、s32、s33、s34、s35、s36：步驟。

具體實施方式

圖1顯示伺服馬達系統(tǒng)100，其包括伺服馬達20以及用于微調(diào)并控制伺服馬達20的控制裝置10。

控制裝置10可接收用戶輸入1，用戶輸入1可通過圖形用戶界面而輸入。用戶輸入1可包含關(guān)于伺服馬達20的移動的信息，伺服馬達20可用于使負(fù)載(圖中未顯示)移動。為控制并微調(diào)伺服馬達20，控制裝置10向伺服馬達20發(fā)送控制信號2。另一方面，伺服馬達20向控制裝置10發(fā)送反饋信號3?？刂蒲b置10可使用反饋信號3來進一步控制伺服馬達20并且還微調(diào)伺服馬達20。

控制裝置10包括計算單元11、確定單元12、控制單元13及探測單元14。將在下文簡要地描述并參照圖3及4更詳細(xì)地描述這些單元的特征及功能。

計算單元11例如基于反饋信號3來確定伺服馬達20的當(dāng)前比例速度增益kvp，并基于伺服馬達20的當(dāng)前穩(wěn)定時間及目標(biāo)穩(wěn)定時間來計算穩(wěn)定時間比率。

此后，確定單元12基于所計算穩(wěn)定時間比率來選擇增益確定過程。隨后，使用所選擇增益確定過程來確定下一比例速度增益kn+1。增益確定過程可以是跳躍步階增益確定過程或單一步階增益確定過程。

在單一步階增益確定過程中，將當(dāng)前比例速度增益乘以預(yù)定參數(shù)α，以提高伺服馬達20的響應(yīng)度。α可根據(jù)用戶輸入來設(shè)定。如果α的值被改變至更小的值，則增益可被精細(xì)地調(diào)整，但所需調(diào)整的次數(shù)會增加。

在跳躍步階增益確定過程中，下一比例速度增益kn+1是基于根據(jù)當(dāng)前穩(wěn)定時間(其可測量得到)及目標(biāo)穩(wěn)定時間進行的計算。在使用跳躍步階增益確定過程時，與單一步階增益確定過程相比，比例速度增益的增加量通常更高。

在確定單元12已確定出下一比例速度增益之后，計算單元11更新伺服馬達的其他參數(shù)，例如，比例位置增益、速度控制增益、轉(zhuǎn)矩命令濾波器、及位置命令濾波器。這些參數(shù)取決于比例速度增益，且因此可被相應(yīng)地更新。

然后，控制單元13產(chǎn)生包含已更新參數(shù)的控制信號2。

計算單元11、確定單元12及控制單元13繼續(xù)其各自的功能，即實施閉環(huán)控制，直至達到目標(biāo)穩(wěn)定時間為止。

在閉環(huán)控制期間，探測單元14監(jiān)測伺服馬達20，以探測可能會影響對下一比例速度增益的確定的任何振動。如果探測到此類振動，則探測單元14可中斷確定單元12，并通知伺服馬達20消除振動。如果未探測到振動，則探測單元14向確定單元12發(fā)送信號，以繼續(xù)對下一比例速度增益的確定。

圖2中說明穩(wěn)定時間(縱軸)與比例速度增益(g，橫軸)之間的關(guān)系。

高的穩(wěn)定時間與低的比例速度增益有關(guān)。另一方面，低的穩(wěn)定時間與高的比例速度增益有關(guān)。

在微調(diào)過程開始時，所測量穩(wěn)定時間sn是高的。當(dāng)前比例速度增益kn是低的。從此當(dāng)前比例速度增益kn開始，在將通過單一步階增益確定過程來計算下一比例速度增益kn+1時(參考符號5)，比例速度增益的增加量將比通過跳躍步階增益確定過程來計算下一比例速度增益kn+1時(參考符號6)低。因此，在微調(diào)過程開始時，適于通過跳躍步階過程來增加比例速度增益，如上所述。如果所測量穩(wěn)定時間sn較接近目標(biāo)穩(wěn)定時間st，則將通過單一步階增益確定過程來確定下一比例速度增益。因此，開始時，比例速度增益將出現(xiàn)高的增加量，且稍后，在接近微調(diào)過程結(jié)束時，增加將僅以較小的步階進行以準(zhǔn)確地達到所估測的最優(yōu)比例速度增益kt，此最優(yōu)比例速度增益對應(yīng)于目標(biāo)穩(wěn)定時間st。

圖3顯示控制裝置10的邏輯配置?？刂蒲b置10包括三個邏輯區(qū)段：配置區(qū)段30、驅(qū)動參數(shù)區(qū)段40及驅(qū)動功能區(qū)段50。所有三個區(qū)段均由圖1所示單元來實施。

在配置區(qū)段30中，對用戶輸入1進行處理，以提取微調(diào)標(biāo)準(zhǔn)31。這些微調(diào)標(biāo)準(zhǔn)可定義例如目標(biāo)穩(wěn)定時間?；谖⒄{(diào)標(biāo)準(zhǔn)31、以及負(fù)載或伺服馬達20的已更新參數(shù)33來產(chǎn)生取決于比例速度增益的已更新參數(shù)32。

在驅(qū)動參數(shù)區(qū)段40(其涉及用于驅(qū)動伺服馬達20的參數(shù))中，將負(fù)載特性估測結(jié)果41(即，關(guān)于由伺服馬達20移動的負(fù)載的信息)轉(zhuǎn)發(fā)至配置區(qū)段30，以產(chǎn)生負(fù)載或伺服馬達20的已更新參數(shù)33。驅(qū)動參數(shù)區(qū)段也接收負(fù)載或伺服馬達20的已更新參數(shù)33，以能夠?qū)⒇?fù)載特性參數(shù)42轉(zhuǎn)發(fā)至驅(qū)動功能區(qū)段50。

此外，驅(qū)動參數(shù)區(qū)段40從驅(qū)動功能區(qū)段50接收微調(diào)測量值52，并將此信息43例如作為穩(wěn)定時間或過沖信息轉(zhuǎn)發(fā)至配置區(qū)段30，以產(chǎn)生取決于比例速度增益的已更新參數(shù)32。驅(qū)動參數(shù)區(qū)段40接收已更新參數(shù)32，以將當(dāng)前增益參數(shù)44轉(zhuǎn)發(fā)至驅(qū)動功能區(qū)段50。

驅(qū)動功能區(qū)段50與伺服馬達20直接通信，并接收馬達速度4以及反饋值3，反饋值3包含比例速度增益及穩(wěn)定時間的信息。馬達控制功能51接收當(dāng)前增益參數(shù)44以及負(fù)載特性參數(shù)42，并產(chǎn)生用于控制伺服馬達20的控制信號2。

另外，馬達控制功能51(其可以是被集成至控制裝置10中的物理馬達控制單元)產(chǎn)生用于起始對微調(diào)參數(shù)52進行測量的命令值以及用于估測負(fù)載特性53的命令值。此信息被發(fā)送至驅(qū)動參數(shù)區(qū)段40。

參照圖1所述的控制裝置10具體來說實施邏輯驅(qū)動功能區(qū)段50的功能。

現(xiàn)在將參照圖4及圖5更詳細(xì)地描述控制裝置10的功能及特征。

圖4顯示用于對伺服馬達20進行微調(diào)的方法的第一實例。

首先，接收用戶輸入1。用戶輸入1可包含關(guān)于伺服馬達20的移動的信息，且還可包含如目標(biāo)穩(wěn)定時間等微調(diào)信息。

在步驟s1中，可估測伺服馬達20的慣性。此步驟僅是任選的，并且也可被省略。

在步驟s2中，執(zhí)行測量，并確定下一比例速度增益。因此，在步驟s2中，計算單元11確定伺服馬達20的當(dāng)前比例速度增益kvp，確定當(dāng)前穩(wěn)定時間，并基于當(dāng)前穩(wěn)定時間及目標(biāo)穩(wěn)定時間來計算穩(wěn)定時間比率。

此外，在步驟s2中，確定單元12如上所述基于所計算穩(wěn)定時間比率來選擇單一步階增益確定過程或跳躍步階增益確定過程。隨后，使用所選擇增益確定過程來確定下一比例速度增益kn+1。

在此期間，在步驟s3及s4中，探測共振及阻尼，且當(dāng)存在共振及阻尼時，將其去除或消除。雖然s3及s4被顯示為位于步驟s2之后，但這些步驟如上所述是同時實施的。

在步驟s5中，將檢查是否滿足目標(biāo)穩(wěn)定時間。如果存在故障，則將在步驟s7中輸出故障信號。此可能是例如因測量故障而引起的情況。在此種情況中，方法可以步驟s1再次開始。

如果尚未達到目標(biāo)穩(wěn)定時間，則在步驟s6中更新比例速度增益及相關(guān)參數(shù)，且方法繼續(xù)在步驟s2中進行下一測量。

如果已達到目標(biāo)穩(wěn)定時間，則方法將在步驟s8中成功地結(jié)束。

圖5顯示對伺服馬達20進行微調(diào)的方法的第二實例。

在步驟s21中，方法開始。在步驟s22中，判定是否探測到振動。此步驟可與圖4所示步驟s2至s6同時實施。

如果存在振動，則探測單元14通過在步驟s23中將當(dāng)前比例速度增益與新確定的下一比例速度增益進行比較來確認(rèn)是否可利用濾波器消除這些振動。

如果當(dāng)前比例速度增益大于新確定的下一比例速度增益，則振動不被消除，并在步驟s24中恢復(fù)參數(shù)，即，使用先前參數(shù)。隨后，方法在步驟s25中中止，且測量可再次開始。

如果當(dāng)前比例速度增益小于新確定的下一比例速度增益，則對振動進行確認(rèn)。然后，在步驟s26中檢查伺服馬達的陷波器(notch)是否被采用。

如果未采用，則實施步驟s24及s25。

如果陷波器被采用，則探測單元14在步驟s27中停用跳躍步階增益確定過程，此意味著可僅使用單一步階增益確定過程。

隨后，方法在步驟s36中結(jié)束，并再次開始。

如果在步驟s22中未探測到振動，則探測單元14在步驟s28中檢查阻尼設(shè)定是否被調(diào)用。如果阻尼設(shè)定被調(diào)用，則指示伺服馬達20降低阻尼。如果阻尼設(shè)定被調(diào)用，則在步驟s29中實施阻尼設(shè)定。然后，方法可再次開始。

如果阻尼設(shè)定未被調(diào)用，則計算單元11在步驟s30中記錄(即，接收或測量)伺服馬達20的當(dāng)前參數(shù)，包括穩(wěn)定時間。

在步驟s31中，檢查當(dāng)前穩(wěn)定時間是否小于或等于目標(biāo)穩(wěn)定時間。

如果滿足此條件，則方法在步驟s32中成功地結(jié)束。

如果不滿足此條件，則在步驟s33中檢查跳躍步階增益確定過程是否被啟用。

如果跳躍步階增益確定過程例如在步驟s27中被停用，則在步驟s35中利用單一步階增益確定過程來確定下一比例速度增益，此在上文已描述。

如果跳躍步階增益確定過程被啟用，則在步驟s34中利用跳躍步階增益確定過程來確定下一比例速度增益，此在上文已描述。

在步驟s34或s35中確定出下一比例速度增益之后，對參數(shù)進行更新，產(chǎn)生控制信號，并使方法再次開始(s36)。

綜上所述，所述控制裝置10提供了確定與穩(wěn)定時間比率相關(guān)的比例速度增益的可能性，以便可基于穩(wěn)定時間比率來控制伺服馬達。因此，穩(wěn)定時間可被盡量地縮短，且同時，伺服馬達20的過沖及共振可得以消除或至少得以減少。

雖然已根據(jù)優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯然可對所有實施例作出修改。