[发明专利]具有集成的优化器的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于具有至少一个轴线的机器的控制装置，其中，如下地构造该控制装置，即其

-接收第一参数，

-借助第一参数使第一普遍技术问题具化成第一具体技术问题，

-对于机器的轴线的一系列的位置的或者该位置的时间导数的值，分别算出从属于相应值的一定数量的变量，从而在通过控制装置驱控机器时解决所述第一个具体技术问题，

-接收第一执行指令，

-基于第一执行指令使系列值输出到轴线上，并且

-在输出相应的值时，根据从属于相应值的一定数量的变量驱控机器。

本发明还涉及一种包含机器代码的系统程序，机器代码能够由具有至少一个轴线的机器的控制装置运行，其中，通过控制装置运行该机器代码使得，相应地构造控制装置。

本发明还涉及一种具有至少一个轴线的机器的控制装置，其中，控制装置利用这种电脑程序来编程。

本发明还涉及一种具有至少一个轴线和这种控制装置的机器。

背景技术

这种控制装置是普遍公知的。例如在数字控制中公知的是，数字控制操作员能够自行参数化简单的轮廓、例如所谓的凹槽。这种情况下，这种参数化转移到由数字控制系统运行的子程序中，并且在运行子程序的范畴中考虑这种参数化。在本发明的意义上，凹槽将作为第一普遍技术问题。凹槽的位置和尺寸即为第一参量。在本工作方法的范畴内，轴线的值是位置额定值。从属变量是其他轴线的位置额定值。此外，在运行子程序时进行对从属于该轴线值的变量的计算。

通常通过预设一个明确的几何形状、即预设要行驶的轨迹实现为调节了位置的轴线预设在控制系统中的移动(移动控制motion control)。在现有技术中，由操作员如下地为调节了位置的轴线生成额定值，即，使得机器的运动学设备行驶过由操作员规定的几何形状。额定值通常定义到要行驶的轨迹的轨道参数(弧长)上。例如在机床中，通常定义TCP(刀具中心点tool central point)的移动，而不是单个机器轴线的移动。通过控制装置进行到单个机器轴线的位置额定值的转化。

在移动控制的范围内，通常以凸轮盘的形式定义调节了位置的轴线之间的关联。这种定义的缺点通常是操作员必须用以下精确度来详细说明该移动，即就所涉及的实际上待解决的自动化任务而言，其实甚至不需要的准确度。因此，虽然在处理任务时必须使操作器的终端构件从A驶到B，并且此时为了避免冲撞要绕行干扰轮廓。相反，准确的路径是无关紧要的。

在其他的技术状态中也出现类似的问题。在伺服压力机中，操作员例如要规定变形速度和冲程数(即每秒或每分的重复数)，而不是角度上的转速。在其他的技术问题中也出现这种情况，其中，操作员所期待的技术参量不能直接转化成调节了位置的轴线的轴线移动。

对于伺服压力机，如今已经公知一种算法，借助这种算法根据预定的技术参数能够算出伺服压力机的最佳控制方案。这种算法是特别地为计算伺服压力机的最佳控制方案而设计的。其是离线实施的，即在控制装置以外。计算出的、从属于位置额定值的变量存储在一个文件中，然后该文件存入到控制装置中。该文件不能够再通过控制装置的操作员来修改。

此外还公知了可比较的问题状况，其中，轴线的值不是位置值，而是速度值或者在特殊情况下是加速度值。

由US 6 505 085 B1中公知了一种具有至少一个轴线的机器的控制装置，其中，如下地构造控制装置，即其接收参数，并且根据该参数使普遍技术问题具化为具体技术问题。在解决优化问题时，控制装置算出一定数量的控制信号和从属的控制时间点，从而在通过控制装置驱控机器时，根据优化标准以最优的方式解决具体技术问题。控制装置至少使控制时间点存储在存储器中。控制装置在对应的控制时间点使控制信号输送到轴线上，并且由此相应地驱控该轴线。

发明内容

本发明的目的在于，提供可能性，使得控制装置自身基于相应的变量能够算出技术问题的优化的控制方案。

该目的通过一种控制装置来实现。

根据本发明，由此来继续设计开头所述类型的控制装置，即其

-根据第一具体技术问题算出优化问题的第一种参数化方案，

-根据利用第一种参数化方案参数化的优化问题，在控制装置内借助优化器算出第一组已优化的参量，

-根据每一组第一组已优化参量，一次性地预先算出从属于所述值的变量，从而在通过控制装置驱控机器时根据优化标准以最优的方式解决第一技术问题，

-从属的变量在从属于相应的值的情况下存储在存储器内，并且