專利名稱：負載慣性推斷方法和控制參數調整方法
技術領域：
本發(fā)明涉及適用于機床等工業(yè)用機械的負載慣性推斷方法和控制參數調整方法。
背景技術：
對于機床等工業(yè)用機械中的進給系統(tǒng)的負載位置控制，一般采用作為經典控制理論的反饋控制。圖4示出機床的一例。圖示例的機床是門形加工中心，具有機座1、工作臺2、門形支柱3、橫梁4、滑鞍5、滑枕6和主軸7。在機座I上設置有工作臺2，支柱33被設置為橫跨工作臺2。工作臺2在加工時載置有工件W，通過進給系統(tǒng)(在圖4中省略圖示:參照圖5)沿著機座I上的導軌Ia在X軸方向直線移動。橫梁4通過進給系統(tǒng)(圖示省略)沿著支柱前面3a的導軌3b在Z軸方向直線移動?；?通過進給系統(tǒng)(圖示省略)沿著橫梁前面4a的導軌4b在Y軸方向直線移動。滑枕6設于滑鞍5，通過進給系統(tǒng)(圖示省略)在Z軸方向直線移動。主軸7在滑枕6內以能夠旋轉的狀態(tài)被支承，頂端通過附件8安裝有工具9。因此，以工具9加工工件W時，工具9被主軸7旋轉驅動，主軸7和工具9與橫梁4或滑枕6 —起在Z軸方向直線移動，并與滑鞍5 —起在Y軸方向直線移動，工作臺2和工件W在X方向直線移動。于是，此時為了高精度地加工工件W，需要通過反饋控制來高精度地控制主軸7 (工具9)和工作臺2 (工件W)的移動位置。圖5示出反饋控制系統(tǒng)和進給系統(tǒng)的一般的構成例。省略了詳細的說明，圖5所示的工作臺2的進給系統(tǒng)11由伺服電動機12、減速齒輪裝置13、托架14、滾珠螺桿15 (螺桿部15c、螺母部15b)等構成，使工作臺2和工件W向X軸方向直線移動。與該進給系統(tǒng)11相對，反饋控制系統(tǒng)16控制伺服電動機12的旋轉，使得位置檢測器6檢測到的工作臺2(工件W)的位置、即負載位置V追隨由數值控制(NC)裝置17發(fā)出的位置指令0。但是，圖示例這樣的反饋控制系統(tǒng)16難以得到充分地追隨性，產生負載位置e L相對于位置指令9的追隨延遲(即、負載位置的延遲)。因此，為了應對該追隨延遲(負載位置的延遲)，雖然圖示省略了，但一般要對反饋控制系統(tǒng)16附加對位置指令0進行微分來進行位置延遲補償的前饋控制功能。但是，即使對反饋控制系統(tǒng)附加這樣的前饋控制功能，也無法補償由于控制對象的機械要素發(fā)生的撓曲、扭轉等動態(tài)的變形所產生的位置延遲和振動。例如圖5的進給系統(tǒng)11中，滾珠螺桿15的螺桿部15c的剛性有限，在工作臺2移動時，產生與負載慣性(工件重量)和負載位置V相應的螺桿部15c的扭轉或撓曲等，但由此而產生的負載位置的追隨延遲是無法由所述前饋控制功能補償的。因此，下述的專利文獻I中公開如下技術:求出與進給系統(tǒng)的特性近似的特性模型(傳遞函數)，求出該特性模型的逆特性模型(逆?zhèn)鬟f函數)，通過將該逆特性模型附加到反饋控制系統(tǒng)，來對進給系統(tǒng)的滾珠螺桿的扭轉、撓曲等產生的負載位置的延遲和速度的延遲進行補償(參照圖1、圖2:后文詳述)。又，作為對控制系統(tǒng)附加控制對象的逆特性模型的技術還有下述的專利文獻2、3所公開的技術?，F有技術文獻專利文獻專利文獻1:特開2009-201169號公報專利文獻2:專利第3351990號公報專利文獻3:專利第3739746號公報專利文獻4:專利第4137673號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的技術問題然而，在圖5中，雖然工作臺2的重量恒定，但工件W的重量因加工制品的種類等而不同，因此，由工作臺2的重量和工件W的重量確定的負載慣性也隨工件W的重量的變化而變化。因此，認為包含于進給系統(tǒng)的逆特性模型(逆?zhèn)鬟f函數)的負載慣性一直為恒定值的話，將與所述恒定值不同重量的工件W載置于工作臺2進行加工時，包含于進給系統(tǒng)的逆特性模型的負載慣性與進給系統(tǒng)的實際的負載慣性會不同。因此，即使將所述進給系統(tǒng)的逆特性模型附加到反饋控制系統(tǒng)，在加工與所述恒定值不同重量的工件W時，由滾珠螺桿15的扭轉、撓曲等造成的負載位置0 L的追隨延遲不能由逆特性模型充分補償，使得位置指令e和負載位置V的位置偏差變大，因此，不能夠高精度地加工該工件W。因此，附加了進給系統(tǒng)的逆特性模型的反饋控制系統(tǒng)中，為了對無論多重的的工件W都可以進行高精度地加工，需要推斷與工件W的重量對應的負載慣性，根據該推斷的負載慣性，調整包含于進給系統(tǒng)的逆特性模型的負載慣性。因此，本發(fā)明鑒于上述情況，提出了推斷與工件重量對應的負載慣性的負載慣性推斷方法、和通過該推斷的負載慣性，調整包含于進給系統(tǒng)的逆特性模型的負載慣性的控制參數調整方法。又，上述的專利文獻4記載了根據無負載時和負載時的電動機的轉矩差計算負載重量的方法，而本發(fā)明的方法是基于位置偏差等推斷負載慣性。解決問題的技術手段為了解決上述問題第I發(fā)明的負載慣性推斷方法為通過附加了進給系統(tǒng)的逆特性模型的反饋控制系統(tǒng)，基于從所述逆特性模型輸出的、用于對所述進給系統(tǒng)的動態(tài)的誤差要素進行補償的補償量，對控制所述進給系統(tǒng)的負載位置的負載位置控制系統(tǒng)，推斷所述進給系統(tǒng)的負載慣性的方法，所述負載位置控制系統(tǒng)中，通過對所述反饋控制系統(tǒng)發(fā)出位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)的負載位置控制試驗，測定此時在規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差，所述負載位置控制系統(tǒng)的模型、即負載慣性推斷模型中，通過對所述反饋控制系統(tǒng)的模型給出所述位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)的模型所進行的所述進給系統(tǒng)的模型的負載位置控制模擬，并且，調整包含于所述進給系統(tǒng)的模型中的負載慣性，反復所述負載位置控制模擬，直到所述負載位置控制模擬中，在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差等于在所述負載位置控制試驗測定到的所述位置偏差，其結果，如果所述負載位置控制模擬中，在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置偏差等于在所述負載位置控制試驗測定到的所述位置偏差的話，將此時的所述進給系統(tǒng)的模型所包含的負載慣性推斷為所述進給系統(tǒng)的負載慣性。另外，第2發(fā)明的負載慣性推斷方法為通過附加了進給系統(tǒng)的逆特性模型的反饋控制系統(tǒng)，基于從所述逆特性模型輸出的、用于補償所述進給系統(tǒng)的動態(tài)的誤差要素的補償量，對控制所述進給系統(tǒng)的負載位置的負載位置控制系統(tǒng)，推斷所述進給系統(tǒng)的負載慣性的方法，在所述負載位置控制系統(tǒng)中，通過對所述反饋控制系統(tǒng)給出位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)所進行的負載位置控制試驗，測定此時在規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差，或者，在所述負載位置控制系統(tǒng)的模型中，對所述反饋控制系統(tǒng)的模型給出所述位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)的模型所進行的所述進給系統(tǒng)的模型的負載位置控制模擬，測定此時在規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差，基于位置偏差特性數據求出與由所述負載位置控制試驗或所述負載位置控制模擬測定到的所述位置偏差對應的負載慣性，將該負載慣性推斷為所述進給系統(tǒng)的負載慣性，所述位置偏差特性數據是基于預先測定的無負載時在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差、和負載時在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差而預先設定的，且位置偏差與負載慣性的增加成比例地線性增加。另外，第3發(fā)明的控制參數調整方法為通過附加了進給系統(tǒng)的逆特性模型的反饋控制系統(tǒng)，基于從所述逆特性模型輸出的、用于補償所述進給系統(tǒng)的動態(tài)的誤差要素的補償量，對控制所述進給系統(tǒng)的負載位置的負載位置控制系統(tǒng)，調整包含于所述逆特性模型中的負載慣性的控制參數調整方法，基于由第I或第2發(fā)明的負載慣性推斷方法推斷的負載慣性，調整包含于所述逆特性模型中的負載慣性。發(fā)明的效果根據第I發(fā)明的負載慣性推斷方法，是通過附加了進給系統(tǒng)的逆特性模型的反饋控制系統(tǒng)，基于從所述逆特性模型輸出的、用于對所述進給系統(tǒng)的動態(tài)的誤差要素進行補償的補償量，對控制所述進給系統(tǒng)的負載位置的負載位置控制系統(tǒng)，推斷所述進給系統(tǒng)的負載慣性的方法，所述負載位置控制系統(tǒng)中，通過對所述反饋控制系統(tǒng)發(fā)出位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)的負載位置控制試驗，測定此時在規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差，所述負載位置控制系統(tǒng)的模型、即負載慣性推斷模型中，通過對所述反饋控制系統(tǒng)的模型給出所述位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)的模型所進行的所述進給系統(tǒng)的模型的負載位置控制模擬，并且，調整包含于所述進給系統(tǒng)的模型中的負載慣性，反復所述負載位置控制模擬，直到所述負載位置控制模擬中，在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差等于在所述負載位置控制試驗測定到的所述位置偏差，其結果，如果所述負載位置控制模擬中，在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置偏差等于在所述負載位置控制試驗測定到的所述位置偏差的話，將此時的所述進給系統(tǒng)的模型所包含的負載慣性推斷為所述進給系統(tǒng)的負載慣性。因此，即使進給系統(tǒng)的負載重量(例如載置于機床的工作臺的工件的重量)發(fā)生變化，也可以容易地推斷出與該負載重量對應的負載慣性。根據第2發(fā)明的負載慣性推斷方法，為通過附加了進給系統(tǒng)的逆特性模型的反饋控制系統(tǒng)，基于從所述逆特性模型輸出的、用于補償所述進給系統(tǒng)的動態(tài)的誤差要素的補償量，對控制所述進給系統(tǒng)的負載位置的負載位置控制系統(tǒng)，推斷所述進給系統(tǒng)的負載慣性的方法，在所述負載位置控制系統(tǒng)中，通過對所述反饋控制系統(tǒng)給出位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)所進行的負載位置控制試驗，測定此時在規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差，或者，在所述負載位置控制系統(tǒng)的模型中，對所述反饋控制系統(tǒng)的模型給出所述位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)的模型所進行的所述進給系統(tǒng)的模型的負載位置控制模擬，測定此時在規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差，基于位置偏差特性數據求出與由所述負載位置控制試驗或所述負載位置控制模擬測定到的所述位置偏差對應的負載慣性，將該負載慣性推斷為所述進給系統(tǒng)的負載慣性，所述位置偏差特性數據是基于預先測定的無負載時在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差、和負載時在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差而預先設定的，且位置偏差與負載慣性的增加成比例地線性增加。因此，即使進給系統(tǒng)的負載重量(例如載置于機床的工作臺的工件的重量)發(fā)生變化，也可以容易地推斷出與該負載重量對應的負載慣性。根據第3發(fā)明的控制參數調整方法，為通過附加了進給系統(tǒng)的逆特性模型的反饋控制系統(tǒng)，基于從所述逆特性模型輸出的、用于補償所述進給系統(tǒng)的動態(tài)的誤差要素的補償量，對控制所述進給系統(tǒng)的負載位置的負載位置控制系統(tǒng)，調整包含于所述逆特性模型中的負載慣性的控制參數調整方法，基于由第I或第2發(fā)明的負載慣性推斷方法推斷的負載慣性，調整包含于所述逆特性模型中的負載慣性。因此，即使進給系統(tǒng)的負載重量(例如載置于機床的工作臺的工件的重量)發(fā)生變化，也可以使進給系統(tǒng)的參數和逆特性模型的參數(例如包含負載慣性的項的3次微分項以上的系數(詳細后述)等)一致。因此，可以高精度地控制負載位置，使其追隨位置指令，例如機床可以進行高精度地加工。


圖1是示出實施本發(fā)明的實施方式實例I涉及的負載慣性推斷方法和控制參數調整方法的負載位置控制系統(tǒng)的構成的圖。圖2是示出負載慣性推斷模型的構成的圖。圖3是示出實施本發(fā)明的實施方式實例2涉及的負載慣性推斷方法和控制參數調整方法的負載位置控制系統(tǒng)的構成的圖。圖4是示出以往的機床的構成的圖。圖5是示出以往的負載位置控制系統(tǒng)(反饋控制系統(tǒng)和工作臺進給系統(tǒng))的構成的圖。
具體實施例方式以下基于附圖對本發(fā)明的實施方式實例進行詳細說明。<實施方式實例1>
(反饋控制系統(tǒng)和進給系統(tǒng)的說明)基于圖1，首先，對實施本發(fā)明的實施方式實例涉及的負載慣性推斷方法和控制參數調整方法的機床(參照圖4)的負載位置控制系統(tǒng)(反饋控制系統(tǒng)21和進給系統(tǒng)22)的構成進行說明。如圖1所示,工作臺進給系統(tǒng)22包括:作為驅動源的伺服電動機23、具有電動機側齒輪24a和負載側齒輪24b的減速齒輪裝置24、內置軸承25的托架26、具有螺桿部27a和螺母部27b的滾珠螺桿27、位置檢測器28、脈沖編碼器29。兩側的托架26固定于機座1，滾珠螺桿27的螺桿部27a以能夠旋轉的狀態(tài)介由軸承25被支撐。滾珠螺桿27的螺母部27b安裝于工作臺2，與螺桿部27a螺合。伺服電動機23介由減速齒輪裝置24連接于滾珠螺桿27的螺桿部27a。工作臺2上設置有工件W。又，工作臺2上安裝有位置檢測器(圖示例中是感應同步器方式的直線檢測元件)28，伺服電動機23上安裝有脈沖編碼器29。因此，伺服電動機23的轉矩通過減速齒輪裝置24向滾珠螺桿27的螺桿部27a傳遞、使得螺桿部27a像箭頭A那樣旋轉時，工作臺2與滾珠螺桿27的螺母部27b —起在X軸方向直線移動。此時，位置檢測器28檢測工作臺2 (工件W)的移動位置即負載位置V，并將該負載位置9 L的檢測信號向反饋控制系統(tǒng)21發(fā)送(位置反饋)。脈沖編碼器29檢測伺服電動機23的旋轉位置即電動機位置0M。該電動機位置0 M的檢測信號被發(fā)送到反饋控制系統(tǒng)21，通過由微分運算部36進行時間微分，得到伺服電動機23的旋轉速度即電動機速度Vm (速度反饋)。反饋控制系統(tǒng)21由例如個人計算機執(zhí)行的軟件構成，具有位置偏差運算部31、乘法部32、速度偏差運算部33、比例積分運算部34、電流控制部35、微分運算部36。另外，反饋控制系統(tǒng)21被附加工作臺2的進給系統(tǒng)22的逆特性模型50。后文詳述，逆特性模型50是與進給系統(tǒng)22的特性近似的特性模型(傳遞函數)的逆特性模型(逆?zhèn)鬟f函數)，用于補償由進給系統(tǒng)22的滾珠螺桿27 (螺桿部27a)的扭轉和撓曲等所產生的負載位置9 L的延遲和速度延遲(參照圖2:后文詳述)。又，圖1中的s是拉普拉斯算子，S表I次微分、S2表2次微分、S3表3次微分、S4表4次微分、S5表5次微分、I/S表不積分(圖2、圖3也是一樣)。反饋控制21的位置偏差運算部31計算用于控制負載位置9 [而由數值控制(NC)裝置41發(fā)出的位置指令9與負載位置0 L的偏差(0-0 J，求出位置偏差a e。乘法部32通過將位置偏差A 0乘以位置回路增益Kp，求出用于控制伺服電動機23的旋轉速度的電動機速度指令V。然后，速度偏差運算部33計算由逆特性模型5輸出的速度的補償量Vh加上電動機速度指令V得到的值、與電動機速度Vm的偏差(V+VH-VM)，求出速度偏差A V。比例積分運算部34采用速度回路增益Kv和積分時間常數Tv，通過進行T=AVX (Kv (1+1/(TvS)))的比例積分運算，求出對于伺服電動機23的電動機轉矩指令T。電流控制部35控制向伺服電動機23供給的電流，使得伺服電動機23產生的轉矩追隨電動機轉矩指令t。又，雖然圖示省略，電流控制部35進行電流的反饋控制，使得電動機23的供給電流為與電動機轉矩指令T對應的電流。這樣，反饋控制系統(tǒng)21通過以位置回路為主回路、以速度回路和電流回路為輔助回路的3重回路進行反饋控制，控制使得負載位置e L追隨位置指令0。
(負載慣性推斷模型的說明)然后，本實施方式實例I中，還將用于推斷與工件W的重量對應的負載慣性幾的模型60附加到反饋控制系統(tǒng)21中?；趫D2，對該負載慣性推斷模型60進行說明。又，圖2中與圖1相同的部分都賦予同一符號，并省略重復的詳細說明。圖2所示的實例中，與進給系統(tǒng)22的特性近似的特性模型(傳遞函數)特定為:以伺服電動機23和作為其負載的工作臺2和工件W為質點的2質點系的機械系統(tǒng)統(tǒng)模型。于是，負載慣性推斷模型60具有:該進給系統(tǒng)22的特性模型(傳遞函數)、該特性模型的逆特性模型(逆?zhèn)鬟f函數)50、和反饋控制系統(tǒng)21的模型(傳遞函數)。如圖2所示，以傳遞函數表示伺服電動機23的特性模型時，以方框62的傳遞函數(1/(JMS+DM))和方框63的傳遞函數(1/s)來表示。Jm是電動機慣性、Dm是電動機粘性。從方框62輸出電動機速度Vm,從方框63輸出電動機位置0 Mo以傳遞函數表示包含滾珠螺桿27的工作臺2的特性模型時，以方框64的傳遞函數(Qs+Kl)、方框65的傳遞函數(1/(Jls+Dl))和方框66的傳遞函數(1/s)來表示。Jl是負載慣性，是由工作臺2的重量(恒定值)和載置于工作臺2的工件W的重量決定的慣性。因此，載置于工作臺2的工件W的重量變化時，負載慣性叉也相應變化。^是負載(工作臺)的粘性，Cl是沿著滾珠螺桿27部分(螺桿部27a、螺母部27b、托架26)的軸方向的彈簧粘滯、Kl是沿著滾珠螺桿27部分(螺桿部27a、螺母部27b、托架26)的軸方向的彈簧剛性。位置偏差運算部67計算電動機位置eM和負載位置0[的偏差(0M-0J，求出位置偏差A 0燦。方框64被輸入位置偏差A 0 ml時，通過進行T1=A 0 mlX (Cls+Kl)的運算，求出反力轉矩T L并輸出。反力轉矩T L被輸入到方框65時,通過在方框65和方框66進行0l=tlX(1/(Jls+Dl))X(1/s)的運算，求出負載位置9l，從方框66輸出。

轉矩偏差運算部61計算轉矩指令T和反力轉矩T L的偏差(T - T J，求出轉矩偏差A T。方框62通過進行Vm= A T X (1/(Jms+Dm))的運算，求出電動機速度VM，該電動機速度Vm向方框63輸出，并且向反饋控制系統(tǒng)21的速度偏差運算部33反饋。方框63通過進行Qm=VmX (1/s)的運算,求出電動機位置Q M，該電動機位置Q M向位置偏差運算部67輸出。負載位置V被反饋到反饋控制系統(tǒng)21的位置偏差運算部31。逆特性模型50具有:1次微分項運算部51、2次微分項運算部52、3次微分項運算部53、4次微分項運算部54、5次微分項運算部55、加法部56和比例積分逆?zhèn)鬟f函數部57。各微分項運算部51 55和加法部56設定補償控制用傳遞函數，其用于補償進給系統(tǒng)22的伺服電動機23、滾珠螺桿27和工作臺2處的動態(tài)的誤差要素，使得負載位置9 L與位置指令9 一致(追隨)的補償控制。該補償控制用傳遞函數是前述的進給系統(tǒng)22 (由伺服電動機23、滾珠螺桿27和工作臺2構成的機械系統(tǒng)統(tǒng))的傳遞函數的逆?zhèn)鬟f函數。又，該逆?zhèn)鬟f函數是省略了一部份運算要素的函數。具體來說，逆特性模型50的各微分項運算部51 55分別具有各運算項als、a2s2、a3s3、a4s4、a5s5，位置指令0分別乘以各運算項als a5s5，并將該乘法值分別輸出到加法部56。由加法部56對各微分項運算部51 55輸出的各乘法值進行相加。各運算項als a5s5的各系數al、a2、a3、a4、a5如下設定。如上所述,包含于各系數al a5的式中的Kv是速度回路增益、&是沿著滾珠螺桿27的軸方向的彈簧剛性、TV是積分時間常數、Dm是伺服電動機23的粘性、Dl是負載粘性、Jm是伺服電動機23的慣性、Jl是負載慣性。又，如下這樣設定(運算)各系數al a5，運算手法如后文所述。[數式I]
權利要求
1.一種負載慣性推斷方法，其特征在于，其為通過附加了進給系統(tǒng)的逆特性模型的反饋控制系統(tǒng)，基于從所述逆特性模型輸出的、用于對所述進給系統(tǒng)的動態(tài)的誤差要素進行補償的補償量，對控制所述進給系統(tǒng)的負載位置的負載位置控制系統(tǒng)，推斷所述進給系統(tǒng)的負載慣性的方法， 所述負載位置控制系統(tǒng)中，通過對所述反饋控制系統(tǒng)發(fā)出位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)的負載位置控制試驗，測定此時在規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差， 所述負載位置控制系統(tǒng)的模型、即負載慣性推斷模型中，通過對所述反饋控制系統(tǒng)的模型給出所述位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)的模型所進行的所述進給系統(tǒng)的模型的負載位置控制模擬，并且，調整包含于所述進給系統(tǒng)的模型中的負載慣性，反復所述負載位置控制模擬，直到所述負載位置控制模擬中，在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差等于在所述負載位置控制試驗測定到的所述位置偏差，其結果，如果所述負載位置控制模擬中，在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置偏差等于在所述負載位置控制試驗測定到的所述位置偏差的話，將此時的所述進給系統(tǒng)的模型所包含的負載慣性推斷為所述進給系統(tǒng)的負載慣性。
2.一種負載慣性推斷方法，其特征在于，其為通過附加了進給系統(tǒng)的逆特性模型的反饋控制系統(tǒng)，基于從所述逆特性模型輸出的、用于補償所述進給系統(tǒng)的動態(tài)的誤差要素的補償量，對控制所述進給系統(tǒng)的負載位置的負載位置控制系統(tǒng)，推斷所述進給系統(tǒng)的負載慣性的方法， 在所述負載位置控制系統(tǒng)中，通過對所述反饋控制系統(tǒng)給出位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)所進行的負載位置控制試驗，測定此時在規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差， 或者，在所述負載位置控制系統(tǒng)的模型中，對所述反饋控制系統(tǒng)的模型給出所述位置指令，實施所述反饋控制系統(tǒng)的模型所進行的所述進給系統(tǒng)的模型的負載位置控制模擬，測定此時在規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差， 基于位置偏差特性數據求出與由所述負載位置控制試驗或所述負載位置控制模擬測定到的所述位置偏差對應的負載慣性，將該負載慣性推斷為所述進給系統(tǒng)的負載慣性，所述位置偏差特性數據是基于預先測定的無負載時在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差、和負載時在所述規(guī)定的負載位置產生的所述位置指令與負載位置的位置偏差而預先設定的，且位置偏差與負載慣性的增加成比例地線性增加。
3.—種控制參數調整方法，其特征在于，其為通過附加了進給系統(tǒng)的逆特性模型的反饋控制系統(tǒng)，基于從所述逆特性模型輸出的、用于補償所述進給系統(tǒng)的動態(tài)的誤差要素的補償量，對控制所述進給系統(tǒng)的負載位置的負載位置控制系統(tǒng)，調整包含于所述逆特性模型中的負載慣性的控制參數調整方法， 基于由權利要求1或2的負載慣性推斷方法推斷的負載慣性，調整包含于所述逆特性模型中的負載慣性。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種負載慣性推斷方法和控制參數調整方法。因此，在負載位置控制系統(tǒng)中，實施反饋控制系統(tǒng)(21)進行的負載位置控制試驗，測定在規(guī)定的負載位置(θL)產生的第1的位置偏差(Δθ)，作為負載位置控制系統(tǒng)的模型的負載慣性推斷模型(60)中，實施反饋控制系模型進行的進給系統(tǒng)模型的負載位置控制模擬，調整包含于進給系統(tǒng)模型中的負載慣性(JL)，反復所述負載位置控制模擬，直到此時在規(guī)定的負載位置產生的第2位置偏差(Δθ)等于第1位置偏差，如果第2位置偏差等于第1位置偏差的話，推斷此時的進給系統(tǒng)模型的負載慣性為實機的進給系統(tǒng)的負載慣性。又，以該推斷的負載慣性設定逆特性模型(50)的系數(a3～a5)。
文檔編號G05B13/04GK103140818SQ20118004647
公開日2013年6月5日 申請日期2011年10月5日 優(yōu)先權日2010年10月18日
發(fā)明者倉本博久, 山田泰成 申請人:三菱重工業(yè)株式會社