專利名稱：控制周期性往復(fù)動作的伺服電動機控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對進行周期性往復(fù)動作的被驅(qū)動體的動作進行控制的伺服電動機控 制裝置，特別涉及適于應(yīng)用到角度同步方式的學(xué)習(xí)控制的伺服電動機控制裝置。
背景技術(shù)：
學(xué)習(xí)控制是利用動作的重復(fù)性使控制偏差最小的控制方法。學(xué)習(xí)控制有時間同 步方式和角度同步方式，時間同步方式是規(guī)定重復(fù)動作的時間周期，按每個學(xué)習(xí)控制器 的時間采樣周期來運算修正量的方式，角度同步方式是規(guī)定重復(fù)動作的一個周期的移動 量，運算將所規(guī)定的一個周期的移動量分成了多個的基準位置處的修正量。作為能夠應(yīng) 用角度同步方式的學(xué)習(xí)控制的具體的應(yīng)用，可以列舉齒輪加工機的修整加工、磨床的往復(fù) (oscillation)動作以及的伺服壓力機(servo press)的反轉(zhuǎn)控制等。在例如特開2004-280772號公報中，公開了這樣的伺服電動機驅(qū)動控制裝置與 被重復(fù)指示的模式(pattern)中的形狀位置對應(yīng)地存儲修正數(shù)據(jù)，通過與位置對應(yīng)地修正 位置偏差，即使速度有變動，也能夠有效地應(yīng)用學(xué)習(xí)控制。時間同步方式需要規(guī)定嚴格的時間周期，因此，在應(yīng)用時需要特殊的程序方法。例 如，有這樣的方法等在進行重復(fù)動作的情況下，將按時間分配的指令預(yù)先作為數(shù)據(jù)存儲一 個周期的量。在這樣的程序方法中，基于一般的ISO碼(G碼)的程序所具有的很多功能、 例如極坐標(biāo)變換等無法使用。在前面所述的應(yīng)用中，執(zhí)行基于一般的ISO碼的程序，因此， 無法保證嚴格的時間周期的重復(fù)性，無法應(yīng)用時間學(xué)習(xí)方式。另一方面，角度同步方式如果能夠提供基準位置，則無需規(guī)定嚴格的時間周期，從 一點來說容易應(yīng)用。但是僅限于所提供的基準位置向一個方向變化的情況，在進行往復(fù)動 作這樣的基準位置的運動中，無法應(yīng)用角度同步方式。例如，在以進行往復(fù)動作的被驅(qū)動體 的位置為基準位置的情況下，被驅(qū)動體在去程和回程中通過相同的位置，但是根據(jù)動作的 方向，所產(chǎn)生的伺服偏差的極性不同。因此，在回程中無法使用在去程中生成的修正量，因 而在回程中需要重新生成修正量。作為其對策，在特開2004-280772號公報中，提出了這樣的技術(shù)使用根據(jù)速度的 方向而不同的存儲器組(memory set)，通過切換該存儲器組，來將角度同步方式的學(xué)習(xí)控 制應(yīng)用于進行重復(fù)往復(fù)動作的被驅(qū)動體。一般來說，學(xué)習(xí)控制器的修正計算部進行存儲器 的先讀出以補償控制系統(tǒng)的延遲，但是在特開2004-280772號公報所記載的發(fā)明中，由于 根據(jù)速度來切換存儲器組，因此，去程和回程的存儲器組不是連續(xù)地相連，有時在切換存儲 器時產(chǎn)生很大的偏差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種伺服電動機控制裝置，其通過對基準位置的生 成進行改進，能夠?qū)崿F(xiàn)周期性地進行往復(fù)動作的被動體的角度同步方式的學(xué)習(xí)控制。為了達成上述目的，本發(fā)明為一種伺服電動機控制裝置，其通過伺服電動機來對周期性地進行往復(fù)動作的被驅(qū)動體進行驅(qū)動控制，其中，該伺服電動機控制裝置包括檢測 所述被驅(qū)動體的位置的位置檢測器；位置偏差取得部，其按每個預(yù)定的采樣周期取得針對 從上位控制裝置提供的位置指令的、通過所述位置檢測器檢測到的所述被驅(qū)動體的位置的 偏差，來作為第一位置偏差；基準位置生成部，其對于周期性地進行往復(fù)動作的被驅(qū)動體的 一個周期，與所述位置指令或者所述被驅(qū)動體的位置對應(yīng)地生成向一個方向增加的多個基 準位置；第一轉(zhuǎn)換部，其將通過所述位置偏差取得部取得的所述第一位置偏差轉(zhuǎn)換成通過 所述基準位置生成部生成的每個所述基準位置的第二位置偏差；存儲部，其對所述被驅(qū)動 體的往復(fù)動作的一個周期存儲每個所述基準位置的第一修正量；加法部，其將所述第二位 置偏差與存儲在存儲部中的第一修正量相加，來作為用于所述被被驅(qū)動體的往復(fù)動作的下 一周期的、新的第一修正量；第二轉(zhuǎn)換部，其將存儲在所述存儲部中的所述新的第一修正量 轉(zhuǎn)換成每個所述采樣周期的第二修正量；以及控制部，其根據(jù)所述第一位置偏差和所述第 二修正量來控制所述伺服電動機。優(yōu)選的是，所述基準位置生成部將積分得到的結(jié)果分割成多個來生成基準位置， 該積分是針對周期性地進行往復(fù)動作的被驅(qū)動體的一個周期，對根據(jù)所述采樣周期和每個 所述采樣周期的所述位置指令或者所述被驅(qū)動體的位置計算出的速度的絕對值進行積分。所述伺服電動機控制裝置還具有極性反轉(zhuǎn)部，所述極性反轉(zhuǎn)部對應(yīng)于根據(jù)所述采 樣周期和每個所述采樣周期的所述位置指令或者所述被驅(qū)動體的位置計算出的速度的極 性來使所述第一位置偏差和所述第二修正量的極性反轉(zhuǎn)。所述基準位置生成部或者極性反轉(zhuǎn)部使用與周期性地進行往復(fù)動作的所述被驅(qū) 動體同步動作的其他驅(qū)動體的位置來代替所述位置指令或者所述驅(qū)動體的位置。所述伺服電動機控制裝置還具有第一濾波器和第二濾波器，所述第一濾波器用于 對新的第一修正量的頻帶進行限制，所述新的第一修正量是將通過所述第一轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換得 到的所述第二位置偏差與存儲在所述存儲部中的所述第一修正量相加而得到的，所述第二 濾波器用于在存儲于所述存儲部中的所述第一修正量被發(fā)送到所述第二轉(zhuǎn)換部之前，進行 該第一修正量的相位補償和增益補償，所述第二轉(zhuǎn)換部用于轉(zhuǎn)換成每個所述采樣周期的第 二修正量。


本發(fā)明的上述或者其他目的、特征以及優(yōu)點通過參照

下述的優(yōu)選實施方 式會更加清楚。圖1是表示本發(fā)明的伺服電動機控制裝置的一個構(gòu)成例的圖；圖2是表示本發(fā)明的第一應(yīng)用例的圖；圖3是表示圖2的示例中的基準位置的生成步驟的曲線圖；圖4是表示本發(fā)明的第二應(yīng)用例的圖；圖5是表示圖4的示例中的基準位置的生成步驟的曲線圖；圖6是表示本發(fā)明的伺服電動機控制裝置中的處理流程的流程圖。
具體實施例方式圖1是表示本發(fā)明的伺服電動機控制裝置的一個構(gòu)成例的圖。伺服電動機控制裝置10具有角度同步方式的學(xué)習(xí)控制器12，該伺服電動機控制裝置10對經(jīng)滾珠絲杠15等使 后述的被驅(qū)動體14周期性地進行往復(fù)動作的伺服電動機16進行控制。學(xué)習(xí)控制器12根 據(jù)從上位控制裝置18發(fā)送的位置指令Pc和來自檢測被驅(qū)動體14的位置的位置檢測器20 的位置反饋Pf，來生成用于被驅(qū)動體14的位置控制的修正量δ 2(后述的第二修正量)，第 二修正量δ 2經(jīng)位置增益(position gain) 22傳送到速度控制部24，接下來，速度控制部 24根據(jù)第二修正量和來自檢測伺服電動機16的速度的速度檢測器26的速度反饋Pf來生 成速度指令Vc。電流控制部28根據(jù)速度指令Vc生成電流指令I(lǐng)c，根據(jù)電流指令I(lǐng)c來控 制伺服電動機16。學(xué)習(xí)控制器12接收從上位控制裝置18發(fā)送的位置指令Pc和來自位置檢測器20 的位置反饋Pf，按預(yù)定的采樣周期(例如1ms)取得被驅(qū)動體14的位置偏差來作為第一位 置偏差ε 1。第一位置偏差ε 1被發(fā)送到第一轉(zhuǎn)換部30，第一轉(zhuǎn)換部30將第一位置偏差ε 1 轉(zhuǎn)換成被驅(qū)動體14的一個周期部分的每個基準位置(后述)的第二位置偏差￡2。S卩，與 采樣周期對應(yīng)的第一位置偏差被轉(zhuǎn)換成與基準位置對應(yīng)的第二位置偏差。該轉(zhuǎn)換方法本身 是公知的，因此省略說明。第二位置偏差ε 2在與存儲在存儲部或存儲器32中的被驅(qū)動體 14的往復(fù)動作的一周期前的第一修正量相加后，作為新的第一修正量δ 1存儲在存儲器32 中。第一修正量S 1被發(fā)送到第二轉(zhuǎn)換部34，第二轉(zhuǎn)換部34將每個基準位置的第一修正量 Sl變換成每個上述采樣周期的第二修正量3 2。即，與基準位置對應(yīng)的第一修正量被轉(zhuǎn)換 成與采樣周期對應(yīng)的第二修正量。另外，在圖1中，白圓表示加法器，黑圓表示分支點。其 他圖中也是一樣的。學(xué)習(xí)控制器12可以具有限制第一修正量δ 1的頻帶的第一濾波器36、和在第一 修正量被發(fā)送到第二轉(zhuǎn)換部34之前進行該第一修正量的相位補償和增益補償?shù)牡诙V波 器38，但是這些濾波器并非是必要的構(gòu)成要件。另外，所謂“限制頻帶的濾波器”具體來說 是用于將某頻率區(qū)域中的高頻區(qū)域的信號截止的低通濾波器，具有使控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性提 高的效果。另外，所謂“進行相位補償和增益補償?shù)臑V波器”具體來說是使某頻率區(qū)域中的 高頻區(qū)域的信號的相位超前、并提高增益的濾波器，具有對位置控制、速度控制以及電流控 制等控制系統(tǒng)的延遲和增益降低進行補償?shù)男Ч?。下面，以生成被?qū)動體的基準位置的基準位置生成部的作用為中心對本發(fā)明的兩 個實施例進行說明。圖2表示將本發(fā)明應(yīng)用于齒輪磨床的第一實施例，其說明以下情況作為被驅(qū)動 體的磨具42與作為工件的齒輪40的擺動旋轉(zhuǎn)同步地進行往復(fù)動作，對齒輪40按每一個齒 進行加工。根據(jù)來自上位控制裝置(在圖2中省略圖示)的位置指令Pc，控制齒輪40的旋 轉(zhuǎn)軸44以及磨具42的往復(fù)軸46。齒輪40的旋轉(zhuǎn)軸44使齒輪40在預(yù)定的角度范圍(例 如30 40度)內(nèi)并且以恒定周期擺動，另一方面，磨具42的往復(fù)軸46使磨具42以該恒 定周期往復(fù)動作。圖3是說明齒輪40的擺動動作的一個周期中的基于旋轉(zhuǎn)軸的角度位置的基準位 置生成的曲線圖。首先，考慮齒輪40進行曲線圖3a那樣的擺動動作的情況。從曲線圖3a 可知，齒輪40以預(yù)定周期進行箭頭48所示的擺動范圍內(nèi)的擺動動作。學(xué)習(xí)控制器12利用 微分器50(參照圖1、圖2)對曲線圖3a所示的旋轉(zhuǎn)軸位置進行微分。于是獲得曲線圖3b 那樣的旋轉(zhuǎn)軸速度。由于齒輪40進行擺動動作，因此，旋轉(zhuǎn)軸速度包含正速度和負速度。接
5著，在積分器52中，如曲線圖3c所示，計算旋轉(zhuǎn)軸速度的絕對值，并對其進行積分從而獲得 如曲線圖3所示的基準位置。S卩，曲線圖3d中的示例的基準位置在箭頭53所示的范圍內(nèi) 單調(diào)增加。這樣，基準位置在一個周期中向一個方向變化(在該示例中單調(diào)增加)，因此，能 夠應(yīng)用每個周期的角度同步方式的學(xué)習(xí)控制。即，在第一實施例中，將齒輪的擺動動作的一 個往復(fù)(磨具的往復(fù)動作的一個往復(fù))作為學(xué)習(xí)周期，來對使磨具進行往復(fù)動作的伺服電 動機的延遲以及周期性的加工干擾進行修正。另外，在第一實施例以及后述的第二實施例 中，微分器50和積分器52協(xié)同動作構(gòu)成了基準位置生成部。另外，實際使用的基準位置的 數(shù)據(jù)可以將曲線圖3d的橫軸(時間)分割(優(yōu)選是等份分割)成多個來獲得。另外，在圖3中，使用不是被驅(qū)動體的齒輪40的位置來生成基準位置，但是也可以 使用被驅(qū)動體即磨具42的位置來生成基準位置。在第一實施例中，由于齒輪的擺動動作和 磨具的往復(fù)動作同步，因此，在使用了磨具的位置時，也能夠獲得與圖3大致相同的形態(tài)的 基準位置。所生成的基準位置Pr，如圖1或者圖2所示，被發(fā)送到第一轉(zhuǎn)換部30和第二轉(zhuǎn)換 部34。如上所述，第一轉(zhuǎn)換部30將每個采樣周期的第一位置偏差ε 1轉(zhuǎn)換成每個基準位置 的第二位置偏差ε 2，第二位置偏差ε 2在與存儲與存儲部或者存儲器32中的磨具42的往 復(fù)動作的一周期前的第一修正量相加后，作為新的第一修正量S 1存儲在存儲器32中，另 一方面，第二轉(zhuǎn)換部34將每個基準位置的第一修正量δ 1轉(zhuǎn)換成每個采樣周期的第二修正 量S 2。根據(jù)第一位置偏差ε 1和第二修正量δ 2，來進行驅(qū)動被驅(qū)動體即磨具42 (往復(fù)軸 46)的伺服電動機的控制。圖4表示將本發(fā)明應(yīng)用于齒輪加工機的修整控制的第二實施例，其說明以下情 況作為被驅(qū)動體的刀具56與作為工件的旋轉(zhuǎn)磨具54的旋轉(zhuǎn)同步地進行往復(fù)動作，對旋轉(zhuǎn) 磨具54進行加工。根據(jù)來自上位控制裝置(在圖4中省略圖示)的位置指令Pc，來控制旋 轉(zhuǎn)磨具54的旋轉(zhuǎn)軸58和刀具56的進給軸60。這里，在旋轉(zhuǎn)磨具54旋轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn)的期間，刀 具56往復(fù)一次，刀具56在一個旋轉(zhuǎn)磨具的加工中往復(fù)10次。另外，在刀具56的去程(例 如在圖4中從左到右)和回程(例如在圖4中從右到左)中，旋轉(zhuǎn)磨具54的旋轉(zhuǎn)方向是相 反的。圖5是說明旋轉(zhuǎn)磨具54的旋轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn)(刀具56往復(fù)一次)中的基于旋轉(zhuǎn)磨具54 的旋轉(zhuǎn)軸58的角度位置的基準位置生成的曲線圖。如上所述，在旋轉(zhuǎn)磨具向正方向旋轉(zhuǎn)10 轉(zhuǎn)(相當(dāng)于刀具56的去程)，并接著向反方向旋轉(zhuǎn)10轉(zhuǎn)(相當(dāng)于刀具56的回程)的情況 下，旋轉(zhuǎn)軸58的角度位置每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)就復(fù)原(360° —0° )，因此成為如曲線圖5所示那樣。 但是，實際上旋轉(zhuǎn)磨具54在去程和回程中分別向一個方向旋轉(zhuǎn)，因此，如曲線圖5b所示，也 可以用累計值來表現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的角度位置(例如第二轉(zhuǎn)為360° — 720° )。然后，與上述第 一實施例一樣，學(xué)習(xí)控制器12通過微分器50對用累計值表現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)軸位置進行微分。于 是獲得曲線圖5c那樣的旋轉(zhuǎn)軸速度。接著，在積分器52中，計算旋轉(zhuǎn)軸速度的絕對值，對 該絕對值進行積分獲得曲線圖5d所示的基準位置。從曲線圖5d可知，所獲得的基準位置 向一個方向變化(在該示例中為廣義上的單調(diào)增加)，因此，在本實施例中，也能夠進行角 度同步方式的學(xué)習(xí)控制。另一方面，使刀具56進行往復(fù)動作的進給軸60的位置偏差基本上是由于伺服電 動機相對于旋轉(zhuǎn)磨具54的旋轉(zhuǎn)的延遲所造成的，因此，呈現(xiàn)曲線圖5e所示的形態(tài)。這里，如圖4所示，學(xué)習(xí)控制器12具有第一極性反轉(zhuǎn)部62，第一極性反轉(zhuǎn)部62使進給軸60的位 置偏差ε 1的極性即符號根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸58的極性而反轉(zhuǎn)。在第二實施例中，如曲線圖5c所 示，旋轉(zhuǎn)磨具的后10轉(zhuǎn)的符號是負的，因此，進給軸偏差中的相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)磨具的后10轉(zhuǎn)的 部分的符號反轉(zhuǎn)。其結(jié)果為，獲得曲線圖5f所示的極性進行了反轉(zhuǎn)的進給軸偏差(在圖4 中記為ε 1' )·通過積分器52生成的基準位置Pr如圖4所示被發(fā)送到第一轉(zhuǎn)換部30和第二轉(zhuǎn) 換部34。第一轉(zhuǎn)換部30將每個采樣周期的第一位置偏差ε '轉(zhuǎn)換成每個基準位置的第 二位置偏差ε 2，第二位置偏差ε 2在與存儲在存儲部或者存儲器32中的刀具56的往復(fù) 動作的一周期前的第一修正量相加后，作為新的第一修正量Sl存儲在存儲器32中。另一 方面，第二轉(zhuǎn)換部34將每個基準位置的第一修正量δ 1轉(zhuǎn)換成每個采樣周期的第二修正量 δ 2。這里，如圖4所示，學(xué)習(xí)控制器12具有第二極性反轉(zhuǎn)部64，第二極性反轉(zhuǎn)部64使進給 軸60的第二修正量δ 2的極性即符號根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸58的符號反轉(zhuǎn)，計算出符號反轉(zhuǎn)后的第 二修正量(在圖4中記為δ2')。在第二實施例中，如曲線圖5c所示，由于旋轉(zhuǎn)磨具的后 10轉(zhuǎn)的符號為負，因此，第二修正量中的相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)磨具后10轉(zhuǎn)的部分的符號反轉(zhuǎn)。根據(jù) 第一位置偏差ε 1和極性反轉(zhuǎn)后的第二修正量S 2'，來進行驅(qū)動被驅(qū)動體即刀具56(進給 軸60)的伺服電動機的控制。在第二實施例中，為了抑制取決于加工時的旋轉(zhuǎn)磨具的偏心等的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn) 中的干擾，以旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)的量為學(xué)習(xí)周期。以往，在去程中生成的修正量由于極性與回 程中相反，因此無法使用。為了解決這樣的問題，通過如上所述生成與速度對應(yīng)的符號反 轉(zhuǎn)以及對速度的絕對值進行積分而得到的基準位置，在去程和回程中能夠使用相同的修正 量，到學(xué)習(xí)時的偏差收斂為止，不需要必要的動作。另外，在第二實施例中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)模具54的位置來生成基準位置，但是當(dāng)然也可 以根據(jù)被驅(qū)動體即刀具56的位置來生成基準位置。但是，在本實施例中，在學(xué)習(xí)控制中最 應(yīng)該重視的偏差由于旋轉(zhuǎn)磨具的偏心和制造精度所引起，該情況下，在旋轉(zhuǎn)磨具每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn) 時重復(fù)同樣的偏差。另外，刀具的進給量也是根據(jù)旋轉(zhuǎn)磨具的轉(zhuǎn)速來確定的，因此，在第二 實施例中，可以說使用旋轉(zhuǎn)模具54的位置生成基準位置比使用刀具56的位置更適用于學(xué) 習(xí)控制。如圖1所示，控制裝置10也可以具有對發(fā)送到微分器50的位置數(shù)據(jù)進行切換的 切換器66。S卩，通過微分器50進行處理的位置數(shù)據(jù)可以是來自位置檢測器20的檢測位置， 也可以是來自上位控制裝置18的位置指令中所包含的指令位置?；蛘?，也可以使用與被驅(qū) 動體14的動作同步地動作的其他軸或者驅(qū)動體68的位置。上述齒輪40或旋轉(zhuǎn)模具54相 當(dāng)于這里所說的其他軸或者驅(qū)動體68。切換器66可以對將它們中的哪一個用于微分器50 中的處理進行切換。當(dāng)然，也可以是不使用切換器等而限定成上述的檢測位置、指令位置或 者其他驅(qū)動體的位置中的某一項進行使用的形態(tài)。圖6是表示本發(fā)明的伺服電動機控制裝置中的處理的流程的流程圖。首先，在步 驟Sl中，取得來自上位控制裝置的指令，接著在步驟S2中檢測被驅(qū)動體的位置反饋。在接 下來的步驟S3中，計算每個采樣周期的位置偏差(第一位置偏差)，在接下來的步驟S4中 根據(jù)位置指令或者位置反饋生成向一個方向變化的基準位置。另外，本申請中的所謂“向一 個方向變化”除了上述實施例那樣的單調(diào)增加和廣義上的單調(diào)增加，還包括單調(diào)減少和廣義上的單調(diào)減少。在步驟S5中，將通過步驟S3求出的第一位置偏差轉(zhuǎn)換成在步驟S4中求出的每個 基準位置的偏差(第二位置偏差)。在步驟S6中，將在前一周期中求出的第一修正量與在 本周期中求出的第二位置偏差相加，來作為新的第一修正量。在初次周期中，由于不存在前 一周期的第一修正量，所以將第二位置偏差直接作為第一修正量。新的第一修正量保存在 存儲器中(步驟S7)，與在下一周期中求出的第二位置偏差相加。在接下來的步驟S8中，將 保存在存儲器中的一周期前的每個基準位置的修正量(第一修正量)轉(zhuǎn)換成每個采樣周期 的修正量(第二修正量)。最后，在步驟S9中，將每個采樣周期的第二修正量與第一位置偏 差相加，進行伺服電動機的控制。根據(jù)本發(fā)明的伺服電動機控制裝置，在周期性地進行往復(fù)動作的被驅(qū)動體中，能 夠進行以該被驅(qū)動體的一次往復(fù)為1個周期的角度同步方式的學(xué)習(xí)控制。優(yōu)選的基準位置的生成是通過對根據(jù)被驅(qū)動體的指令位置或者檢測位置計算出 的速度的絕對值進行積分而獲得的。伺服電動機控制裝置在控制根據(jù)某對象物的旋轉(zhuǎn)動作而進行往復(fù)動作的被驅(qū)動 體的時候，通過具有使第一位置偏差和所述第二修正量的極性反轉(zhuǎn)的極性反轉(zhuǎn)部，能夠在 被驅(qū)動體的去程和回程中使用相同的修正量。在基準位置的生成中，可以使用進行與被驅(qū)動體同步的動作的其他驅(qū)動體的指令 位置或者檢測位置來代替被驅(qū)動體。利用其他驅(qū)動體的指令位置或者檢測位置特別適用于 學(xué)習(xí)控制中應(yīng)修正的偏差主要是由于該其他驅(qū)動體引起的情況。通過設(shè)置限制第一修正量的頻帶的第一濾波器和在第一修正量發(fā)送到第二轉(zhuǎn)換 部之前進行相位補償和增益補償?shù)牡诙V波器，能夠進行更加穩(wěn)定的學(xué)習(xí)控制。為了進行說明參照所選定的特定實施方式對本發(fā)明進行了說明，但是對于本領(lǐng)域 技術(shù)人員來說，顯然可以在不脫離本發(fā)明的基本概念和范圍的情況下進行多種變更。
權(quán)利要求
一種伺服電動機控制裝置(10)，其通過伺服電動機(16)來對周期性地進行往復(fù)動作的被驅(qū)動體(14)進行驅(qū)動控制，其特征在于，該伺服電動機控制裝置包括檢測所述被驅(qū)動體(14)的位置的位置檢測器(20)；位置偏差取得部，其按每個預(yù)定的采樣周期取得針對從上位控制裝置(18)提供的位置指令的、通過所述位置檢測器(20)檢測到的所述被驅(qū)動體(14)的位置的偏差，來作為第一位置偏差；基準位置生成部(50、52)，其對于周期性地進行往復(fù)動作的被驅(qū)動體的一個周期，與所述位置指令或者所述被驅(qū)動體(14)的位置對應(yīng)地生成向一個方向增加的多個基準位置；第一轉(zhuǎn)換部(30)，其將通過所述位置偏差取得部取得的所述第一位置偏差轉(zhuǎn)換成通過所述基準位置生成部(50、52)生成的每個所述基準位置的第二位置偏差；存儲部(32)，其對所述被驅(qū)動體的往復(fù)動作的一個周期存儲每個所述基準位置的第一修正量；加法部，其將所述第二位置偏差與存儲在存儲部(32)中的第一修正量相加，來作為用于所述被被驅(qū)動體(14)的往復(fù)動作的下一周期的、新的第一修正量；第二轉(zhuǎn)換部(34)，其將存儲在所述存儲部(32)中的所述新的第一修正量轉(zhuǎn)換成每個所述采樣周期的第二修正量；以及控制部(24、28)，其根據(jù)所述第一位置偏差和所述第二修正量來控制所述伺服電動機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服電動機控制裝置，其特征在于，所述基準位置生成部(50、52)將積分得到的結(jié)果分割成多個來生成基準位置，該積分是 針對周期性地進行往復(fù)動作的被驅(qū)動體(14)的一個周期，對根據(jù)所述采樣周期和每個所述 采樣周期的所述位置指令或者所述被驅(qū)動體(14)的位置計算出的速度的絕對值進行積分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伺服電動機控制裝置，其特征在于，所述伺服電動機控制裝置還具有極性反轉(zhuǎn)部(62、64)，所述極性反轉(zhuǎn)部(62、64)對應(yīng) 于根據(jù)所述采樣周期和每個所述采樣周期的所述位置指令或者所述被驅(qū)動體(14)的位置 計算出的速度的極性來使所述第一位置偏差和所述第二修正量的極性反轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服電動機控制裝置，其特征在于，所述基準位置生成部(50、52)使用與周期性地進行往復(fù)動作的所述被驅(qū)動體(14)同 步動作的其他驅(qū)動體(68)的位置來代替所述位置指令或者所述驅(qū)動體的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的伺服電動機控制裝置，其特征在于，所述極性反轉(zhuǎn)部(62、64)使用與周期性地進行往復(fù)動作的所述被驅(qū)動體(14)同步動 作的其他驅(qū)動體(68)的位置來代替所述位置指令或者所述驅(qū)動體的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的伺服電動機控制裝置，其特征在于，所述伺服電動機控制裝置(10)還具有第一濾波器(36)和第二濾波器(38)，所述第一 濾波器(36)用于對新的第一修正量的頻帶進行限制，所述新的第一修正量是將通過所述 第一轉(zhuǎn)換部(30)轉(zhuǎn)換得到的所述第二位置偏差與存儲在所述存儲部(32)中的所述第一修 正量相加而得到的，所述第二濾波器(38)用于在存儲于所述存儲部(32)中的所述第一修 正量被發(fā)送到所述第二轉(zhuǎn)換部(34)之前，進行該第一修正量的相位補償和增益補償，所述 第二轉(zhuǎn)換部(34)用于轉(zhuǎn)換成每個所述采樣周期的第二修正量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種伺服電動機控制裝置，其能夠?qū)χ芷谛缘剡M行往復(fù)動作的被驅(qū)動體進行角度同步方式的學(xué)習(xí)控制。學(xué)習(xí)控制器按預(yù)定的采樣周期獲得被驅(qū)動體的第一位置偏差，第一位置偏差在第一轉(zhuǎn)換部中被轉(zhuǎn)換成進行周期性的往復(fù)動作的被驅(qū)動體的一個周期的每個基準位置的第二位置偏差。第二位置偏差在與存儲在存儲器中的被驅(qū)動體的往復(fù)動作的一周期前的第一修正量相加后，作為新的第一修正量存儲在存儲器中。第一修正量在第二轉(zhuǎn)換部中被轉(zhuǎn)換成每個采樣周期的第二修正量。
文檔編號G05B19/18GK101893869SQ20101018533
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者豐澤雪雄, 園田直人, 置田肇 申請人:發(fā)那科株式會社