[發明專利]機械裝置的具有參數學習的控制器及其參數學習方法

有效

• 申請號: 201010546078.5
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN102467113A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 楊勝安;王芝峰;陳弘真
• 申請（專利權）人: 新代科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/41
• 分類號: G05B19/41
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

1.一種具有參數學習功能的控制器，包括：

一路徑規劃單元，用以接收一加工程序并依據該加工程序規劃一加工路徑信息；

一動程規劃單元，其一輸入端與該路徑規劃單元連接并接收該加工路徑信息，其另一輸入端與一數字控制參數連接，依據該加工路徑信息及該數字控制參數規劃該加工路徑信息并輸出運動信息；

一插值單元，與該動程規劃單元連接，并將該動程規劃單元所輸出的運動信息執行插值運算后，再將一控制命令輸出至一馬達驅動器，用以驅動一馬達；

一快準穩指針計算單元，其一輸入端與一位置感測組件連接，并接收該位置感測組件輸入的反饋信號，并依據該反饋信號分別計算一快表現指標、一準表現指標及一穩表現指標，以輸出一快準穩指針信息；

一學習功能單元，其一第一輸入端接收由使用者設定的快準穩權重信息，其一第二輸入端與該快準穩指針計算單元連接并接收該快準穩指針信息，重新計算新的數字控制參數，并輸出至該動程規劃單元。

2.如權利要求1所述的控制器，其中，該加工路徑信息輸出運動信息包括：速度及加速度。

3.如權利要求2所述的控制器，其中，該反饋信號包括馬達的位置、速度與加速度。

4.如權利要求3所述的控制器，其中，該快準穩指針計算單元包括：一快指針計算次單元、一準指針計算次單元與一穩指針計算次單元，并依據該反饋信號，分別計算出以數字衡量的該快表現指標、該準表現指標與該穩表現指標。

5.如權利要求4所述的控制器，其中，該快準穩指針計算單元中的該快指針計算次單元是在加工程序執行到啟動參數學習功能時，開始記錄各單節加工所需時間T_i，而該快表現指標FI的計算方式為FI＝αF/∑_iT_i，而α_F為快指標常數。

6.如權利要求4所述的控制器，其中，該快準穩指針計算單元中的該準指針計算次單元是將一伺服命令位置與該反饋位置信號進行運算，以計算相對軌跡誤差E_i，而該準表現指標PI的計算方式為PI＝α_P/∑_iE_i，而α_P為準指標常數。

7.如權利要求4所述的控制器，其中，該快準穩指針計算單元中的該穩指針計算次單元是將反饋信號的該馬達加速度值進行差分運算，以得到一加速度變化值。

8.如權利要求1所述的控制器，其中，該學習功能單元包括：

一總表現指針計算次單元，依據該快準穩權重信息與該快表現指針、該準表現指標或該穩表現指標的至少其中的一個表現指標來計算一總表現指標；

一學習效果檢驗次單元，與該總表現指針計算次單元連接，并接收該總表現指標以進行一判斷；

一雅可比矩陣修正次單元，與該學習效果檢驗次單元連接，并根據該學習效果檢驗次單元的判斷結果，修正雅可比矩陣中的表現指標對參數；

一參數修正次單元，與該雅可比矩陣修正次單元連接，并設定一參數學習收斂條件。

9.一種控制器參數學習方法，包括：

提供一路徑規劃單元，用以接收一加工程序并依據該加工程序規劃一加工路徑信息；

提供一動程規劃單元，其一輸入端與該路徑規劃單元連接并接收該加工路徑信息，其另一輸入端與一數字控制參數連接，依據該加工路徑信息及該數字控制參數規劃該加工路徑信息并輸出運動信息；

提供一插值單元，與該動程規劃單元連接并將該動程規劃單元所輸出的運動信息執行插值運算后，再將一控制命令輸出至馬達驅動器，用以驅動一馬達；

提供一快準穩指針計算單元，其一輸入端與一位置感測組件連接并接收該位置感測組件輸入的反饋信號，并依據該反饋信號分別計算一快表現指標、一準表現指標及一穩表現指標，以輸出一快準穩指針信息；

提供一學習功能單元，其一第一輸入端接收由使用者設定的快準穩權重信息，其一第二輸入端與該快準穩指針計算單元連接并接收該快準穩指針信息，重新計算新的數字控制參數，并輸出至該動程規劃單元。