[發(fā)明專利]最優(yōu)化的運動控制部件和能量效率的估量和調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410433160.5
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104423303B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 羅伯特·H·施米特;格里·M·納格爾;羅伯特·J·米克洛紹維奇
• 申請（專利權）人: 洛克威爾自動控制技術股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司11227
• 代理人: 王萍,李春暉

1.一種運動控制配置裝置，所述運動控制配置裝置包括：

第一數(shù)據(jù)存儲單元，其存儲描述負載在一段時間內(nèi)的物理運動的特征的電子運動輪廓；

第二數(shù)據(jù)存儲單元，其存儲描述相對于所述電子運動輪廓的誤差的可接受的水平的特征的性能參數(shù)；以及

評估引擎，其確定運動控制配置，所述運動控制配置包括適于向執(zhí)行所述負載的所述物理運動的電機供電的驅動器以及關于所述驅動器的多個調(diào)節(jié)參數(shù)；

其中基于實現(xiàn)所述第一數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的所述電子運動輪廓、同時以最小功率消耗量基本上滿足所述第二數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的所述性能參數(shù)，來確定所述運動控制配置。

2.根據(jù)權利要求1所述的運動控制配置裝置，進一步包括第三數(shù)據(jù)存儲單元，其存儲描述相對于所述運動輪廓的誤差的可接受的水平的特征的另外的性能參數(shù)，其中基于實現(xiàn)所述第一數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的所述電子運動輪廓、同時以最小功率消耗量基本上滿足所述第二數(shù)據(jù)存儲單元和所述第三數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的所述性能參數(shù)，來確定所述運動控制配置。

3.根據(jù)權利要求2所述的運動控制配置裝置，其中所述性能參數(shù)相對于時間不重疊。

4.根據(jù)權利要求1所述的運動控制配置裝置，進一步包括選擇單元，其從存儲在數(shù)據(jù)庫中的具有不同的容量的多個驅動器中選擇驅動器。

5.根據(jù)權利要求4所述的運動控制配置裝置，其中所述驅動器包括比例-積分-微分控制器。

6.根據(jù)權利要求5所述的運動控制配置裝置，其中所述多個調(diào)節(jié)參數(shù)是用于所述比例-積分-微分控制器的多個增益值。

7.根據(jù)權利要求1所述的運動控制配置裝置，進一步包括顯示單元，其向圖形用戶接口顯示將所述運動控制配置的能量效率與性能進行比較的結果。

8.根據(jù)權利要求7所述的運動控制配置裝置，其中所述顯示單元允許選擇呈現(xiàn)不同結果的不同的運動控制配置。

9.根據(jù)權利要求1所述的運動控制配置裝置，進一步包括優(yōu)化運動控制配置確定單元，其改變所述電子運動輪廓、所述性能參數(shù)以及所述多個調(diào)節(jié)參數(shù)中的至少之一，以確定針對所述運動控制配置的消耗的功率相對于性能而被最優(yōu)化的運動控制配置。

10.根據(jù)權利要求1所述的運動控制配置裝置，其中所述評估引擎使用數(shù)據(jù)庫中存儲的模型對所述電子運動輪廓的軌跡進行仿真并且沿所述軌跡積累功率消耗。

11.根據(jù)權利要求1所述的運動控制配置裝置，其中所述性能參數(shù)指示最大位置誤差。

12.根據(jù)權利要求1所述的運動控制配置裝置，其中所述性能參數(shù)指示最大速度誤差。

13.一種用于分析運動控制系統(tǒng)中的功率消耗的方法，包括：

(a)接收描述負載在一段時間內(nèi)的物理運動的特征的電子運動輪廓；

(b)接收描述相對于所述運動輪廓的誤差的可接受的水平的特征的性能參數(shù)；以及

(c)確定運動控制配置，所述運動控制配置包括適于向執(zhí)行所述負載的所述物理運動的電機供電的驅動器以及關于所述驅動器的多個調(diào)節(jié)參數(shù)，其中基于實現(xiàn)所述電子運動輪廓、同時以最小功率消耗量基本上滿足所述性能參數(shù)，來確定所述運動控制配置。

14.根據(jù)權利要求13所述的方法，進一步包括接收描述相對于所述運動輪廓的誤差的可接受的水平的特征的另外的性能參數(shù)，其中基于實現(xiàn)所述電子運動輪廓、同時以最小功率消耗量基本上滿足每個性能參數(shù)，來確定所述運動控制配置。

15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中每個性能參數(shù)相對于時間不重疊。

16.根據(jù)權利要求13所述的方法，進一步包括從存儲在數(shù)據(jù)庫中的具有不同的容量的多個驅動器中選擇驅動器。

17.根據(jù)權利要求13所述的方法，進一步包括向圖形用戶接口顯示將所述運動控制配置的消耗的功率的能量效率與性能進行比較的結果。

18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述的顯示允許選擇呈現(xiàn)不同結果的不同的運動控制配置。

19.根據(jù)權利要求13所述的方法，進一步包括改變所述電子運動輪廓、所述性能參數(shù)以及所述多個調(diào)節(jié)參數(shù)中的至少之一，以確定針對所述運動控制配置的消耗的功率相對于性能而被最優(yōu)化的運動控制配置。

20.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中確定所述運動控制配置包括使用數(shù)據(jù)庫中存儲的模型對所述電子運動輪廓的軌跡進行仿真并且沿所述軌跡積累功率消耗。