[发明专利]控制装置、模型创建方法以及控制程序

说明书

控制装置具有控制单元，该控制单元按照每个控制周期，进行使用了表示操作量与控制对象的位置的关系的动态特性模型的模型预测控制，由此生成向伺服驱动器输出的操作量。动态特性模型包含：第1动态特性模型，其表示操作量与伺服电机的位置的关系；以及第2动态特性模型，其表示伺服电机的位置与控制对象的位置的关系。第2动态特性模型是使用从控制对象的振动波形中提取出的波形参数而创建的。波形参数包含振动频率。由此，能够提供可提高控制对象的位置的减振性以及相对于目标位置的追随性的控制装置。

技术领域

本技术涉及控制装置、模型创建方法以及控制程序。

背景技术

日本特开2017-175890号公报(专利文献1)公开了一种电机控制装置，其具有：位置指令部，其对被驱动部的位置发出指令；校正滤波器部，其对位置指令进行校正；以及伺服控制部，其根据校正后位置指令来控制伺服电机的移动。校正滤波器部包含对从电机位置到机械位置的传递特性的逆特性进行近似的逆特性滤波器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-175890号公报

专利文献2：日本特开2018-120327号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所公开的电机控制装置通过使用逆特性滤波器，即使在无法测量机械位置的情况下，也生成用于使机械位置追随目标位置的位置指令。然而，通常在伺服控制部中产生响应延迟，因此机械位置的减振性以及相对于目标位置的追随性容易下降。特别是，在容易产生振动的低刚性的机械中，无法提高伺服控制部的增益，因此伺服控制部的响应延迟容易变大。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够提高控制对象的位置的减振性和对目标轨道的追随性的控制装置和控制程序、以及创建该控制装置所使用的模型的模型创建方法。

用于解决课题的手段

根据本公开的一例，控制装置与驱动用于使控制对象移动的伺服电机的伺服驱动器连接，向伺服驱动器输出操作量来进行控制对象的位置控制。控制装置具有控制单元，该控制单元按照每个控制周期，进行使用了表示操作量与控制对象的位置的关系的动态特性模型的模型预测控制，由此生成向伺服驱动器输出的操作量。动态特性模型包含：第1动态特性模型，其表示操作量与伺服电机的位置的关系；以及第2动态特性模型，其表示伺服电机的位置与控制对象的位置的关系。第2动态特性模型是使用从控制对象的振动波形中提取出的波形参数而创建的。波形参数包含振动频率。

根据该公开，通过测量控制对象的振动波形，能够创建表示伺服电机的位置与控制对象的位置的关系的第2动态特性模型。另外，第1动态特性模型使用来自伺服电机的反馈值来容易地创建。并且，通过组合第1动态特性模型和第2动态特性模型，能够创建表示操作量与控制对象的位置的关系的动态特性模型。通过进行使用了所创建的动态特性模型的模型预测控制来生成操作量，因此能够使控制对象的位置追随目标轨道，并且能够提高控制对象的位置的减振性。

在上述公开中，波形参数还包含振动波形中连续的2个波的振幅比。

根据该公开，能够创建更接近控制对象的第2动态特性模型，控制对象的位置预测精度提高。

在上述公开中，控制单元将到此次的控制周期为止生成的操作量输入到第1动态特性模型，由此运算伺服电机的预测位置。控制单元将伺服电机的预测位置输入到第2动态特性模型，由此运算从当前的控制周期结束时起经过了动态特性模型所规定的无用时间的未来的控制周期中的控制对象的预测位置。控制单元使用控制对象的预测位置和动态特性模型，生成在下一个控制周期中向伺服驱动器输出的操作量，使得上述未来的控制周期以后的控制对象的位置与目标轨道的偏差成为最小。