[发明专利]控制装置以及控制方法

说明书

本发明提供一种控制装置以及控制方法。对机械的1个以上的轴进行考虑了摩擦的位置控制的控制装置具备：至少取得位置指令及位置反馈的数据取得部；以及基于所述位置指令与所述位置反馈的差即位置偏差来推定进行所述位置控制时的摩擦模型的系数的修正转矩推定部。

技术领域

本发明涉及控制装置以及控制方法，尤其是涉及能够确定摩擦模型的系数的控制装置以及控制方法。

背景技术

在包括机床、注塑成型机、激光加工机、放电加工机、工业用机器人等的工业用机械(以下，仅称作机械)的控制中，通过对作用于驱动机构的摩擦力进行补偿，能够得到精密的控制性能。

图11是机床的驱动机构的一例。通过伺服电动机驱动由轴承支承的滚珠丝杠旋转而使平台移动。此时，例如在轴承与滚珠丝杠之间、滚珠丝杠与平台之间作用有摩擦力。换句话说，平台的行为受到摩擦力的影响。

图12是示出摩擦力与驱动机构的行为之间的典型关系的图表。在静止状态(速度＝0)向运动状态转移或者从运动状态向静止状态转移时，摩擦力的变化为非线性。将其称作斯特里贝克效应。根据斯特里贝克效应，机械的定位时间变长。或者产生反转时的轨迹误差(象限突起)。

作为考虑上述那样的非线性的摩擦的补偿时有效的摩擦模型，已知有Lugre模型。根据Lugre模型，能够求出用于抑制非线性的摩擦效果的修正值(修正转矩)。如图13所示，通过将上述修正值与电流指令相加来补偿非线性的摩擦力，能够精密地对控制对象进行控制。该修正处理能够在公知的反馈控制中进行执行。机械的控制装置基于位置指令与位置反馈的偏差、以及速度指令与速度反馈的偏差来决定电流指令。此时，控制装置将通过Lugre模型求出的修正转矩与电流指令相加。

数式1示出Lugre模型。F是成为Lugre模型的输出的修正转矩。v、z是与速度以及位置相关的变量。Fc、Fs、v0、σ0、σ1、σ2是驱动机构所特有的系数。

[数式1]

作为相关技术，在日本特开2004-234327号公报中公开了从摩擦模型得到修正数据的情况。

然而，由于包括Lugre模型在内的摩擦模型的系数因机械、使用环境等的不同而各自不同，因此必须针对每个控制对象单独地确定系数。另外，由于应确定的系数的数量较多，因此系数的确定作业需要较多的精力。因而，谋求一种不花费精力而能够确定摩擦模型的系数的方法。

发明内容

因此，期望能够确定摩擦模型的系数的控制装置以及控制方法。

本发明的一方式是对机械的1个以上的轴进行考虑了摩擦的位置控制的控制装置，该控制装置具备：数据取得部，其至少取得位置指令及位置反馈；以及修正转矩推定部，其基于所述位置指令与所述位置反馈的差即位置偏差来推定进行所述位置控制时的摩擦模型的系数。

本发明的另一方式是对机械的1个以上的轴进行考虑了摩擦的位置控制的控制方法，该控制方法包含：至少取得位置指令及位置反馈的数据取得步骤；以及基于所述位置指令与所述位置反馈的差即位置偏差来推定进行所述位置控制时的摩擦模型的系数的修正转矩推定步骤。

根据本发明，能够提供一种可确定摩擦模型的系数的控制装置以及控制方法。

附图说明

本发明的上述或者其它目的、特征以及优点由参照附图的以下的实施例的说明予以明确。这些附图中：

图1是第一实施方式的控制装置1的概要的硬件结构图。

图2是第一实施方式的控制装置1的概要的功能块图。

图3是第二实施方式、第三实施方式的控制装置1的概要的硬件结构图。