[發明專利]具有進行學習控制器的自動調整的功能的伺服控制裝置

有效

• 申請號: 201610958018.1
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN106647258B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 飯島一憲
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;王立杰

本發明涉及一種具有進行學習控制器的自動調整的功能的伺服控制裝置，具備：位置指令生成部、進給軸的位置檢測部、計算位置偏差的位置偏差取得部、位置控制環路、使位置偏差的高頻分量衰減的頻帶限制濾波器、實施相位推進的動態特性補償單元、包括頻帶限制濾波器以及動態特性補償單元的學習控制器、對位置控制環路進行正弦波掃描的正弦波掃描輸入部、推定位置控制環路輸入輸出信號的增益和相位的頻率特性計算部、根據實際測量的頻率特性以及學習控制器的頻率特性計算表示帶有學習控制器的位置控制特性的評價函數的學習控制特性評價函數計算部，根據評價函數的值變更構成學習控制器的頻帶限制濾波器以及動態特性補償單元的至少一方的結構。

技術領域

本發明涉及一種伺服控制裝置，特別涉及具有進行學習控制器的自動調整的功能的伺服控制裝置。

背景技術

近年來，在機床中與學習控制有關的技術的實用化取得了進展。如果簡單說明學習控制，則學習控制是針對某個相同動作將前饋信號最優化的控制。通過重復進行相同的動作，更新前饋信號，最終固定于某個形狀。在該時間點，結束學習，不更新通過學習控制得到的前饋信號而直接使用該信號。

報告了一種使用了學習控制的重復動作的高精度化的原理(例如：井上德(井上悳)等：再現伺服系統的高精度控制(プレイバックサーボ系の高精度制御)，電氣學會論文雜志(電気學會論文誌)C，101卷，4號，p.89-96(1981)。以下稱為“非專利文獻1”)。在非專利文獻1中，也進行評價函數自身的導出。但是，在非專利文獻1中不進行實際測量伺服系統的頻率響應的技術和試驗模式分析，沒有進行名義特性以上的計算。雖然提及了學習控制器的結構方法的原則，但是沒有觸及具體的調整原則。

另外，也報告了學習控制的特性和穩定性(例如，片山剛(片山剛)等：使用了適應型重復控制的光盤的跟蹤控制系統(適応型繰り返し制御を用いた光ディスクのトラッキング制御システム)，電視學會雜志(テレビジョン學會誌)，Vol.48，No.8，p.1018-1026(1994)。以下，稱為“非專利文獻2”)。但是，在非專利文獻2中沒有提及學習控制器的調整原則。

發明內容

本發明的目的在于提供一種伺服控制裝置，通過實際測量的基本控制系統特性得到的、能夠自動調整包括了學習控制的伺服特性。

本發明一個實施例的伺服控制裝置為具有通過伺服電動機進行驅動的進給軸的機床的伺服控制裝置，具備：位置指令生成部，其生成用于通過預定的相同動作模式驅動進給軸的位置指令；位置檢測部，其檢測進給軸的位置；位置偏差取得部，其取得由位置指令生成部生成的位置指令值以及由位置檢測部檢測出的位置檢測值，計算位置指令值與位置檢測值之間的差值即位置偏差；位置控制環路，其包括位置指令生成部、位置檢測部以及位置偏差取得部；頻帶限制濾波器，其使得從位置偏差取得部輸出的位置偏差的高頻分量衰減；動態特性補償單元，其針對從頻帶限制濾波器輸出的位置偏差實施相位推進；學習控制器，其包括頻帶限制濾波器以及動態特性補償單元；正弦波掃描輸入部，其對位置控制環路進行正弦波掃描；頻率特性計算部，其根據對位置控制環路輸入了正弦波時的位置控制環路的輸出來推定位置控制環路輸入輸出信號的增益和相位；以及學習控制特性評價函數計算部，其根據頻率特性計算部計算出的實際測量的頻率特性以及學習控制器的頻率特性，計算表示帶有學習控制器的位置控制特性的評價函數，學習控制特性評價函數計算部根據評價函數的值變更構成學習控制器的頻帶限制濾波器以及動態特性補償單元的至少一方的結構。

附圖說明

通過說明與附圖關聯的以下優選的實施方式，能夠更加明確本發明的目的、特征和優點。

圖1是本發明實施例的伺服控制裝置的結構圖。

圖2是本發明實施例的伺服控制裝置的學習控制器的結構圖。

圖3是表示本發明實施例的伺服控制裝置的通常伺服以及頻帶限制濾波器的頻率特性的圖表。