[發(fā)明專利]控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611051077.7
• 申請(qǐng)日: 2016-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106873444B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 古賀達(dá)也;中西竜一郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歐姆龍株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 宋曉寶;向勇

本發(fā)明提供一種控制裝置，即使在利用速度指令值驅(qū)動(dòng)對(duì)象物的速度和作用于對(duì)象物的外力變化的情況下，也能以規(guī)定的關(guān)系控制對(duì)象物的速度和對(duì)象物的力。該控制裝置根據(jù)基于驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象的指令圖案計(jì)算的目標(biāo)值和針對(duì)所述目標(biāo)值的所述控制對(duì)象的反饋值，周期性地向所述控制對(duì)象輸出指令值，由此控制所述控制對(duì)象，其中，所述控制對(duì)象是被驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生規(guī)定的粘性力作為反作用力的控制對(duì)象，具有修正運(yùn)算部，該修正運(yùn)算部獲取與所述指令值不同的控制物理量，并根據(jù)所獲取的所述控制物理量和所述控制物理量的目標(biāo)值的誤差與所述反饋值和所述目標(biāo)值的誤差的關(guān)系，來(lái)運(yùn)算修正指令值，所述修正運(yùn)算部將所述修正指令值向所述控制對(duì)象輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種控制裝置，該控制裝置既是輸出指令值并基于指令值對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制的裝置，又是進(jìn)行速度以及力的混合控制的控制裝置。具體地說(shuō)，涉及一種在如因速度而使粘性阻力變化那樣的系統(tǒng)中以規(guī)定的關(guān)系控制速度和力的控制裝置、控制方法。

背景技術(shù)

關(guān)于位置和力的控制，公知有阻抗控制。機(jī)械的阻抗控制是以使在從外部對(duì)控制對(duì)象施加外力時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械的阻抗(impedance)(慣性、衰減系數(shù)、剛性)與成為目的動(dòng)作吻合的方式進(jìn)行控制的位置和力的控制方法。在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了基于在機(jī)械手的末端執(zhí)行器設(shè)置的傳感器信息來(lái)調(diào)整阻抗控制的參數(shù)的參數(shù)調(diào)整裝置。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2011-88225號(hào)公報(bào)(2011年5月6日公開(kāi))

眾所周知，擠壓型的成型機(jī)在擠壓成型對(duì)象物時(shí)，以恒定的速度且恒定的力進(jìn)行擠壓的方式進(jìn)行控制。被擠壓物的粘性阻力F通過(guò)下式得出：F＝DV+U(其中，F(xiàn)：粘性阻力；D：粘性阻力系數(shù)；V：速度；U：偏移量)。這樣，由于粘性阻力以速度和力的關(guān)系式得出，所以當(dāng)因溫度變化等而使粘性阻力變化時(shí)，無(wú)法以恒定的速度且恒定的力進(jìn)行控制。

另外，在該擠壓成型機(jī)等使用的控制系統(tǒng)典型地由通過(guò)向伺服馬達(dá)和外伺服馬達(dá)提供指令值來(lái)控制的控制器構(gòu)成。在該結(jié)構(gòu)中，控制器通過(guò)將位置或速度指令值向該伺服馬達(dá)輸出，來(lái)控制伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象物的位置或速度。另外，控制器進(jìn)行控制，以便通過(guò)將扭矩指令值向伺服馬達(dá)輸出，來(lái)以所希望的扭矩驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，如上所述，無(wú)法同時(shí)控制速度以及力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，即使在利用速度指令值驅(qū)動(dòng)對(duì)象物的速度和作用于對(duì)象物的外力發(fā)生變化的情況下，也能以規(guī)定的關(guān)系控制對(duì)象物的速度和對(duì)象物的力的控制裝置、控制方法。

用于解決問(wèn)題的手段

為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式的一種控制裝置，根據(jù)基于驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象的指令圖案計(jì)算的目標(biāo)值和針對(duì)所述目標(biāo)值的所述控制對(duì)象的反饋值，周期性地向所述控制對(duì)象輸出指令值，由此控制所述控制對(duì)象，其中，所述控制對(duì)象是被驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生規(guī)定的粘性力作為反作用力的控制對(duì)象，其特征在于，

具有修正運(yùn)算部，該修正運(yùn)算部獲取與所述指令值不同的控制物理量，并根據(jù)所獲取的所述控制物理量和所述控制物理量的目標(biāo)值的誤差與所述反饋值和所述目標(biāo)值的誤差的關(guān)系，來(lái)運(yùn)算修正指令值，

所述修正運(yùn)算部將所述修正指令值向所述控制對(duì)象輸出。

另外，本發(fā)明的其他方式的控制裝置中，所述指令值是速度指令值，所述控制物理量是力，

所述修正運(yùn)算部根據(jù)基于速度阻抗控制的式子忽略彈簧常數(shù)而計(jì)算出的如下的關(guān)系式，來(lái)計(jì)算修正指令值，

V_c＝V_now-{D_d1(V_d-V_now)+M_d1(F_now-Fd)}Δt