專利名稱：用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制電動(dòng)機(jī)(直流電機(jī)，感應(yīng)電機(jī)，同步電機(jī)，線性電機(jī)，等等)的設(shè)備，這些電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載機(jī)械，諸如機(jī)械工具表，和機(jī)器人手臂等等。
背景技術(shù)：
對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明是根據(jù)附圖給出的。圖79顯示了用于控制現(xiàn)有技術(shù)電動(dòng)機(jī)的設(shè)備的方框圖，這個(gè)設(shè)備是由日本特公開的專利出版物No.Hei-9-131087揭示的。圖79上，20表示伺服系統(tǒng)，21表示控制部分，22表示近似模型，23表示模型識(shí)別部分，24表示控制增益調(diào)整部分，25表示轉(zhuǎn)向裝置，26表示規(guī)范模型，以及27表示估值計(jì)算部分。
接著，進(jìn)一步給出對(duì)于上述的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例的動(dòng)作的說(shuō)明。如圖79所示，現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例配備有準(zhǔn)備近似模型22的模型識(shí)別部分23，以及控制增益調(diào)整設(shè)備24，它通過(guò)使用通用算法方法實(shí)行自動(dòng)調(diào)整控制增益。在模型識(shí)別部分23中，執(zhí)行調(diào)整的適當(dāng)?shù)哪Ｐ驮诮颇Ｐ?2中被事先規(guī)定，以及通過(guò)最小平方法僅僅識(shí)別未知的常數(shù)。在控制增益調(diào)整設(shè)備24中，通過(guò)利用通用算法使得控制增益最佳化。另外，在調(diào)整期間，控制增益調(diào)整設(shè)備24被改變到要被控制的目標(biāo)一側(cè)，開始正常的運(yùn)行。通過(guò)上述的調(diào)整設(shè)備和調(diào)整方法，伺服系統(tǒng)的控制增益可以高速地被最佳地調(diào)整，而不受本地解決方案的偏移。
然而，在現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備中，當(dāng)最佳化控制增益時(shí)，只利用實(shí)際控制部分21，以及這可能使得在應(yīng)用上的不方便。另外，由于識(shí)別指令與實(shí)際指令相同，就很難改變指令。另一個(gè)問(wèn)題是需要較長(zhǎng)的調(diào)整時(shí)間。所以，本發(fā)明的一個(gè)目的是高速地自動(dòng)和最佳地調(diào)整控制增益。
發(fā)明概要按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備包括機(jī)械系統(tǒng)，它安裝有負(fù)載機(jī)械，傳輸功率的傳輸機(jī)構(gòu)，和電動(dòng)機(jī)，通過(guò)所述傳輸機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)負(fù)載機(jī)械；模擬器部分，配備有包括機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)值模型，模擬控制部分，通過(guò)使用所述數(shù)值模型的可看到的狀態(tài)量來(lái)提供轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型，以及估值部分，提供控制參量給模擬控制部分和實(shí)際控制部分；以及實(shí)際控制部分，具有與模擬部分相同的結(jié)構(gòu)，其中來(lái)自實(shí)際系統(tǒng)的可看到的狀態(tài)量被用作為輸入；以及其中實(shí)際控制部分提供轉(zhuǎn)矩信號(hào)到作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)機(jī)。
而且，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有用于提供由模擬部分的估值部分得到的控制參量給實(shí)際控制部分的裝置，這些參量是在實(shí)際運(yùn)行以前在模擬部分被驅(qū)動(dòng)以后被提供的，以及用于估計(jì)數(shù)值模型的特性的模擬估值函數(shù)滿足事先確定的初始條件。
另外，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有數(shù)值模型，它根據(jù)模擬轉(zhuǎn)矩，相對(duì)于給定的實(shí)際位置指令，提供模擬速度信號(hào)和模擬位置信號(hào)；模擬PID控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)和模擬位置信號(hào)，提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型；以及實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令、實(shí)際位置信號(hào)和實(shí)際速度信號(hào)，提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)。
再者，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有數(shù)值模型，它根據(jù)模擬轉(zhuǎn)矩指令，提供模擬位置信號(hào)；模擬PID控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬位置信號(hào)，提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型；以及實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令和實(shí)際位置信號(hào)，提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)。
另外，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有數(shù)值模型，它根據(jù)模擬轉(zhuǎn)矩指令，相對(duì)于給定的實(shí)際速度指令，提供模擬速度信號(hào)；模擬PID控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)，提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型；以及實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際速度指令和實(shí)際速度信號(hào)，提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)。
而且，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有模擬控制部分，包含模擬PID控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)和模擬位置信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分；以及實(shí)際控制部分，包含實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令實(shí)際位置信號(hào)和實(shí)際速度信號(hào)，提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分。
再者，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有模擬控制部分，包含模擬PID控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分；以及實(shí)際控制部分，包含實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令和實(shí)際位置信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分。
另外，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有實(shí)際控制部分，包含模擬PID控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型，模擬補(bǔ)償部分，實(shí)際PI控制部分，它根據(jù)實(shí)際速度指令和實(shí)際速度信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分。
另外，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PID控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)和數(shù)值模型的模擬位置信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令，實(shí)際位置信號(hào)和實(shí)際速度信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器。
另外，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PID控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬位置信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令和實(shí)際位置信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器。
另外，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PI控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PI控制部分，它根據(jù)實(shí)際速度指令和實(shí)際速度信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器。
另外，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有用于實(shí)行以下步驟的裝置通過(guò)使用由驅(qū)動(dòng)實(shí)際系統(tǒng)、根據(jù)實(shí)際控制部分初始地確定的初始控制參量而得到的、可看到的狀態(tài)量和在模擬部分的數(shù)值模型被構(gòu)建時(shí)的初始狀態(tài)下，給予實(shí)際驅(qū)動(dòng)部分的初始轉(zhuǎn)矩指令，而準(zhǔn)備數(shù)值模型；在提供控制參量以后驅(qū)動(dòng)實(shí)際系統(tǒng)；通過(guò)在實(shí)際系統(tǒng)不滿足提前建立的實(shí)際運(yùn)行估值函數(shù)的情況下使用實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)矩指令和實(shí)際系統(tǒng)的可看到的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)量，而重新確定模擬部分的數(shù)值模型；以及重新啟動(dòng)模擬部分來(lái)重新確定控制參量。
再者，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PID控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)和模擬位置信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令，實(shí)際位置信號(hào)和實(shí)際速度信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器。
另外，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PID控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬位置信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令和實(shí)際位置信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器。
另外，按照本發(fā)明的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備配備有模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PI控制部分，它根據(jù)數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PI控制部分，它根據(jù)實(shí)際速度指令和實(shí)際速度信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器。
所以，按照本發(fā)明的權(quán)利要求1到3，實(shí)際位置信號(hào)和實(shí)際速度信號(hào)可由觀察裝置1檢測(cè)。模擬位置信號(hào)和模擬速度信號(hào)由2-慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。估值部分輸出第一模擬位置指令信號(hào)，模擬增益和實(shí)際增益。機(jī)械系統(tǒng)由實(shí)際控制部分以最佳增益被控制。
所以，按照本發(fā)明的權(quán)利要求4，實(shí)際位置信由觀察裝置1檢測(cè)。模擬位置信號(hào)和模擬速度信號(hào)由2一慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。估值部分輸出第一模擬位置指令信號(hào)、模擬增益和實(shí)際增益。機(jī)械系統(tǒng)由實(shí)際控制部分以最佳增益被控制。
另外，按照本發(fā)明的權(quán)利要求5，實(shí)際速度信號(hào)由觀察裝置1檢測(cè)。模擬速度信號(hào)由2-慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。估值部分輸出第一模擬速度指令信號(hào)，模擬增益和實(shí)際增益。機(jī)械系統(tǒng)由實(shí)際控制部分以最佳增益被控制。
所以，按照本發(fā)明的權(quán)利要求6，實(shí)際位置信號(hào)和實(shí)際速度信號(hào)可由觀察裝置1檢測(cè)。模擬速度信號(hào)和模擬位置信號(hào)由2-慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。估值部分輸出第一模擬位置指令信號(hào)，模擬增益和實(shí)際增益。機(jī)械系統(tǒng)由實(shí)際控制部分以最佳補(bǔ)償增益和最佳反饋增益被控制。
另外，按照本發(fā)明的權(quán)利要求7，實(shí)際位置信號(hào)由觀察裝置1檢測(cè)。模擬位置信號(hào)由2-慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。估值部分輸出第一模擬位置指令信號(hào)，模擬增益和實(shí)際增益。機(jī)械系統(tǒng)由實(shí)際控制部分以最佳補(bǔ)償增益和最佳反饋增益被控制。
所以，按照本發(fā)明的權(quán)利要求8，實(shí)際速度信號(hào)由觀察裝置1檢測(cè)。模擬速度信號(hào)由2-慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。估值部分輸出第一模擬速度指令信號(hào)，模擬增益和實(shí)際增益。機(jī)械系統(tǒng)由實(shí)際控制部分以最佳補(bǔ)償增益和最佳反饋增益被控制。
所以，按照本發(fā)明的權(quán)利要求9，實(shí)際位置信號(hào)和實(shí)際速度信號(hào)由觀察裝置1檢測(cè)。模擬速度信號(hào)和模擬位置信號(hào)由2-慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。估值部分輸出第一模擬位置指令信號(hào)，模擬增益和實(shí)際增益。機(jī)械系統(tǒng)由實(shí)際控制部分以最佳補(bǔ)償增益和最佳反饋增益被控制。
另外，按照本發(fā)明的權(quán)利要求10，實(shí)際位置信號(hào)由觀察裝置1檢測(cè)。模擬位置信號(hào)由2-慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。估值部分輸出第一模擬位置指令信號(hào)，模擬增益和實(shí)際增益。機(jī)械系統(tǒng)由實(shí)際控制部分使用最佳補(bǔ)償器以最佳補(bǔ)償增益和最佳反饋增益來(lái)控制。
另外，按照本發(fā)明的權(quán)利要求11，實(shí)際速度信號(hào)由觀察裝置1檢測(cè)。模擬速度信號(hào)由2-慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。估值部分輸出第一模擬速度指令信號(hào)，模擬增益和實(shí)際增益。機(jī)械系統(tǒng)由實(shí)際控制部分使用最佳補(bǔ)償器以最佳補(bǔ)償增益和最佳反饋增益來(lái)控制。
所以，按照本發(fā)明的權(quán)利要求12和13，實(shí)際位置信號(hào)和實(shí)際速度信號(hào)由觀察裝置1檢測(cè)。模擬速度信號(hào)和模擬位置信號(hào)由2-慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。首先，估值部分識(shí)別接近于機(jī)械系統(tǒng)的、2-慣量數(shù)值模型的最佳參量，由此，第一模擬位置指令信號(hào)，模擬增益和實(shí)際增益被輸出，而不用直接測(cè)量機(jī)械系統(tǒng)的參量。機(jī)械系統(tǒng)由實(shí)際控制部分使用最佳補(bǔ)償器以最佳補(bǔ)償增益和最佳反饋增益被控制。
所以，按照本發(fā)明的權(quán)利要求14，實(shí)際位置信號(hào)由觀察裝置1檢測(cè)。模擬位置信號(hào)由2-慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。首先，估值部分識(shí)別接近于機(jī)械系統(tǒng)的、2-慣量數(shù)值模型的最佳參量，由此，第一模擬位置指令信號(hào)，模擬增益和實(shí)際增益被輸出，而不用直接測(cè)量機(jī)械系統(tǒng)的參量。機(jī)械系統(tǒng)由實(shí)際控制部分使用最佳補(bǔ)償器以最佳補(bǔ)償增益和最佳反饋增益被控制。
另外，按照本發(fā)明的權(quán)利要求15，實(shí)際速度信號(hào)由觀察裝置1檢測(cè)。模擬速度信號(hào)由2-慣量數(shù)值模型輸出。模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)由模擬控制部分輸出。首先，估值部分識(shí)別接近于機(jī)械系統(tǒng)的、2-慣量數(shù)值模型的最佳參量，由此，第一模擬速度指令信號(hào)，模擬增益和實(shí)際增益被輸出，而不用直接測(cè)量機(jī)械系統(tǒng)的參量。機(jī)械系統(tǒng)由最佳補(bǔ)償器以最佳補(bǔ)償增益和最佳反饋增益被控制。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是顯示本發(fā)明的第一實(shí)施例的方框圖。圖2是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的、2-慣量數(shù)值模型的方框圖。圖3是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的、實(shí)際PID控制部分的方框圖。圖4是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的、模擬PID控制部分的方框圖。圖5是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的、估值部分的方框圖。圖6是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的、高級(jí)別的控制器的方框圖。圖7是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的、模擬指令變換器的方框圖。圖8是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的、規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器的方框圖。圖9是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的、中央處理單元的流程圖。圖10是顯示本發(fā)明的第二實(shí)施例的方框圖。
圖11是顯示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的、2-慣量數(shù)值模型的方框圖。圖12是顯示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的、實(shí)際PID控制部分的方框圖。圖13是顯示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的、模擬PID控制部分的方框圖。圖14是顯示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的、實(shí)際PI控制部分的方框圖。圖15是顯示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的、模擬PI控制部分的方框圖。圖16是顯示本發(fā)明的第三實(shí)施例的方框圖。圖17是顯示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的、估值部分的方框圖。圖18是顯示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的、高級(jí)別的控制器的方框圖。圖19是顯示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的、中央處理單元的流程圖。圖20是顯示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的、規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器的方框圖。
圖21是顯示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的、2-慣量數(shù)值模型的方框圖。圖22是顯示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的方框圖。圖23是顯示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的、實(shí)際補(bǔ)償部分的方框圖。圖24是顯示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的、估值部分的方框圖。圖25是顯示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的、模擬補(bǔ)償部分的方框圖。圖26是顯示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的、中央處理單元的流程圖。圖27是顯示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的、高級(jí)別的控制器的方框圖。圖28是顯示本發(fā)明的第五實(shí)施例的方框圖。圖29是顯示按照本發(fā)明的第六實(shí)施例的方框圖。圖30是顯示按照本發(fā)明的第六實(shí)施例的、實(shí)際補(bǔ)償器的方框圖。
圖31是顯示按照本發(fā)明的第六實(shí)施例的、估值部分的方框圖。圖32是顯示按照本發(fā)明的第六實(shí)施例的、模擬補(bǔ)償器的方框圖。圖33是顯示按照本發(fā)明的第六實(shí)施例的、中央處理單元的流程圖。圖34是顯示按照本發(fā)明的第六實(shí)施例的、高級(jí)別的控制器的方框圖。圖35是顯示本發(fā)明的第七實(shí)施例的方框圖。圖36是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、模擬補(bǔ)償器的方框圖。圖37是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、第一模擬補(bǔ)償器的方框圖。圖38是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、第二模擬補(bǔ)償器的方框圖。圖39是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、第三模擬補(bǔ)償器的方框圖。圖40是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、實(shí)際補(bǔ)償器的方框圖。
圖41是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、第一實(shí)際補(bǔ)償器的方框圖。圖42是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、第二實(shí)際補(bǔ)償部分的方框圖。圖43是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、第三實(shí)際補(bǔ)償部分的方框圖。圖44是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、2-慣量數(shù)值模型的方框圖。圖45是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、估值部分的方框圖。圖46是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、模擬PID控制部分的方框圖。圖47是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的、高級(jí)別的控制器的方框圖。圖48是顯示按照本發(fā)明的第八實(shí)施例的流程圖。圖49是顯示按照本發(fā)明的第八實(shí)施例的、2-慣量數(shù)值模型的方框圖。圖50是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、2-慣量數(shù)值模型的方框圖。
圖51是顯示本發(fā)明的第九實(shí)施例的方框圖。圖52是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、模擬補(bǔ)償部分的方框圖。圖53是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、第一模擬補(bǔ)償部分的方框圖。圖54是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、第二模擬補(bǔ)償部分的控制部分的方框圖。圖55是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、第三模擬補(bǔ)償部分的方框圖。圖56是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、實(shí)際補(bǔ)償部分的方框圖。圖57是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、第一實(shí)際補(bǔ)償部分的方框圖。圖58是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、第二實(shí)際補(bǔ)償部分的方框圖。圖59是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、第三實(shí)際補(bǔ)償部分的方框圖。圖60是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、估值部分的方框圖。
圖61是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、中央處理單元的流程圖。圖62是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的、高級(jí)別的控制器的方框圖。圖63是顯示按照本發(fā)明的第十實(shí)施例的流程圖。圖64是顯示按照本發(fā)明的第十實(shí)施例的、2-慣量數(shù)值模型的方框圖。圖65是顯示按照本發(fā)明的第十實(shí)施例的、估值部分的方框圖。圖66是顯示按照本發(fā)明的第十實(shí)施例的、高級(jí)別的控制器的方框圖。圖67是顯示按照本發(fā)明的第十實(shí)施例的、規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器的流程圖。圖68是顯示按照本發(fā)明的第十實(shí)施例的、繼電器的方框圖。圖69是顯示按照本發(fā)明的第十實(shí)施例的、中央處理單元的流圖。圖70是顯示按照本發(fā)明的第十實(shí)施例的、識(shí)別步驟的流程圖。
圖71是顯示按照本發(fā)明的第十一實(shí)施例的方框圖。圖72是顯示按照本發(fā)明的第十一實(shí)施例的、2-慣量數(shù)值模型的方框圖。圖73是顯示按照本發(fā)明的第十二實(shí)施例的、2-慣量數(shù)值模型的方框圖。圖74是顯示本發(fā)明的第十二實(shí)施例的方框圖。圖75是顯示本發(fā)明的第十二實(shí)施例的、估值部分的方框圖。圖76是顯示按照本發(fā)明的第十二實(shí)施例的、高級(jí)別的控制器的方框圖。圖77是顯示按照本發(fā)明的第十實(shí)施例的、規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器的流程圖。圖78是顯示按照本發(fā)明的第十二實(shí)施例的、中央處理單元的流程圖。圖79是顯示現(xiàn)有技術(shù)控制設(shè)備的方框圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳模式參照附圖給出對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明。首先，參照?qǐng)D1到9描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1是顯示本發(fā)明的第一實(shí)施例的整體的方框圖。在圖1上，本發(fā)明的第一實(shí)施例配備有負(fù)載機(jī)械1，傳輸機(jī)構(gòu)2，驅(qū)動(dòng)單元3，功率變換電路5，實(shí)際PID控制部分7，模擬PID控制部分8,2-慣量數(shù)值模型9，和估值部分10。負(fù)載機(jī)械1，傳輸機(jī)構(gòu)2，驅(qū)動(dòng)單元3，觀察裝置4，功率變換電路5，和位置指令發(fā)生器6是與現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備相同的。
圖2是顯示上述的2-慣量數(shù)值模型9的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖2上，2-慣量數(shù)值模型9包括2-慣量系統(tǒng)和一個(gè)彈簧系統(tǒng)。
圖3是顯示上述的PID控制部分7的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖3上，實(shí)際PID控制部分7由實(shí)際位置控制部分和實(shí)際速度控制部分構(gòu)建。
圖4是顯示上述的模擬PID控制部分8的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖4上，模擬PID控制部分8具有與實(shí)際PID控制部分7相同的結(jié)構(gòu)，以及由模擬位置控制部分和模擬速度控制部分構(gòu)建。
圖5是顯示上述估值部分10的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖5上，估值部分10由高級(jí)別的控制器10a和最佳化調(diào)整器10b構(gòu)建。
圖6是顯示上述高級(jí)別的控制器10a的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖6上，高級(jí)別的控制器10a由模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7，第二數(shù)值處理器10a8，和第一數(shù)值處理器10a9構(gòu)建。
圖7是顯示上述模擬指令變換器10a1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖7上，上述的模擬指令變換器10a1由第四數(shù)值處理器10a1a，模擬指令發(fā)生器10a1b，和模擬指令處理器10a1c構(gòu)建。
圖8是顯示上述規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖8上，上述的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2由表示剛度系統(tǒng)的兩個(gè)積分器，以及控制這兩個(gè)積分器的規(guī)范的位置控制部分和規(guī)范的速度控制部分構(gòu)建。
圖9是顯示上述中央處理單元10a7的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的流程圖。在圖9上，上述的中央處理單元10a7被提供以調(diào)整處理過(guò)程，包含第三到第十一步驟，第一環(huán)路控制部分和第二環(huán)路控制部分，第一步驟，和第二步驟。
接著，參照?qǐng)D1到9給出第一實(shí)施例的動(dòng)作的說(shuō)明。
首先，圖2所示的2-慣量數(shù)值模型9實(shí)現(xiàn)上述的機(jī)械系統(tǒng)的輸入和輸出特征的近似表示。如2圖所示，在2-慣量數(shù)值模型9中，模擬位置信號(hào)和模擬速度信號(hào)是通過(guò)圖2所示的四個(gè)積分器，兩個(gè)加法器，和一個(gè)系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭4CN1輸入的模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)得出的，以及分別通過(guò)連接頭4CN2和4CN3被輸出。圖2所示的2-慣量數(shù)值模型9可以通過(guò)電路或通過(guò)數(shù)字計(jì)算得到。
圖3所示的實(shí)際PID控制部分7是公共使用PID控制部分。在圖3所示的實(shí)際PID控制部分中，實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)實(shí)際位置控制部分和實(shí)際速度控制部分相對(duì)于從連接頭5CN1,5CN2，和5CN3輸入的實(shí)際位置指令和實(shí)際速度信號(hào)得出的，以及通過(guò)連接頭5CN4被輸出。然而，上述的實(shí)際位置控制部分的實(shí)際位置增益，上述的實(shí)際速度控制部分的實(shí)際速度增益，和上述的實(shí)際速度控制部分的實(shí)際積分增益通過(guò)更新從連接頭5CN5輸入的實(shí)際控制增益，而被更新。
圖4所示的模擬PID控制部分8具有與實(shí)際PID控制部分相同的結(jié)構(gòu)。在圖4所示的模擬PID控制部分中，模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)是像在實(shí)際PID控制部分7中那樣，通過(guò)模擬位置控制部分和模擬速度控制部分相對(duì)于從連接頭3CN1,3CN2，和3CN3輸入的第一模擬位置指令信號(hào)，模擬位置信號(hào)和模擬速度信號(hào)得出的，以及通過(guò)連接頭3CN4被輸出。但是，上述的模擬位置控制部分的模擬位置增益，上述的模擬速度控制部分的模擬速度增益，和上述的模擬速度控制部分的模擬積分增益通過(guò)更新從連接頭3CN5輸入的模擬控制增益，而被更新。
在圖5所示的估值部分10中，通過(guò)連接頭2CN1和2CN5輸入的實(shí)際位置指令和模擬位置信號(hào)被輸入到高級(jí)別控制器10a的連接頭6CN1和6CN5，以及第一模擬位置指令信號(hào)是通過(guò)高級(jí)別控制器10a和最佳化調(diào)整器10b從高級(jí)別控制器10a的連接頭6CN3得出的，以及從連接頭2CN3被輸出，其中實(shí)際位置增益，實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益是從高級(jí)別控制器10a的連接頭6CN2得出的，以及從連接頭2CN2被輸出，以及模擬積分增益是從高級(jí)別控制器10a的連接頭6CN4得出的，以及從連接頭2CN4被輸出。最佳化調(diào)整器10b具有現(xiàn)有技術(shù)所示的通用操作，其中根據(jù)從連接頭7CN2輸入的估計(jì)值數(shù)組和母增益組實(shí)行通用操作，子增益組從連接頭7CN1被輸出。
在圖6所示的高級(jí)別估值器10a中，通過(guò)連接頭6CN1輸入的實(shí)際位置指令被輸入到模擬指令變換器10a1的連接頭8CN1。通過(guò)連接頭6CN5輸入的模擬位置信號(hào)被輸入到第二信號(hào)處理器10a6的連接頭13CN1。通過(guò)連接頭6CN6輸入的子增益組被輸入到中央處理單元10a7的連接頭19CN1。通過(guò)第三信號(hào)處理器10a3的連接頭10CN1得出的第一模擬位置指令信號(hào)是通過(guò)模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7，第二數(shù)值處理器10a8，和第一數(shù)值處理器10a9從連接頭6CN3輸出的。從中央處理單元10a7的連接頭16CN9得出的估計(jì)值指令和母增益組通過(guò)連接頭6CN7被輸出。從第一數(shù)值處理器10a9的連接頭14CN2得出的實(shí)際位置增益，實(shí)際速度增益和積分增益是從連接頭6CN2輸出的。并且，從第二數(shù)值處理器10a8的連接頭15CN2得出的模擬位置增益，模擬速度增益和模擬積分增益是從連接頭6CN4輸出的。
第一數(shù)值處理器10a9配備有用于把通過(guò)連接頭14CN1輸入的新的實(shí)際增益數(shù)組分成實(shí)際位置增益、實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益，從連接頭14CN2輸出它們，以及更新實(shí)際PID控制部分7的實(shí)際位置增益、實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益的裝置。
第二數(shù)值處理器10a8配備有用于把通過(guò)連接頭15CN1輸入的新的模擬增益數(shù)組分成模擬位置增益、模擬速度增益和模擬積分增益，從連接頭15CN2輸出它們，以及更新模擬PID控制部分8的模擬位置增益、模擬速度增益和模擬積分增益的裝置。
第一信號(hào)處理器10a4首先在由通過(guò)連接頭11CN4輸入的第二尺寸數(shù)組的第一單元確定的時(shí)間間隔(采樣時(shí)間)內(nèi)把通過(guò)連接頭11CN2和11CN5輸入的規(guī)范指令信號(hào)和規(guī)范應(yīng)答信號(hào)數(shù)字化，次數(shù)由上述的第二尺寸數(shù)組的第二單元確定，以及把這些信號(hào)存儲(chǔ)在第一信號(hào)處理器10a4的存儲(chǔ)器的第一貯存空間和第二貯存空間。接著，第一信號(hào)處理器10a4通過(guò)連接頭11CN1輸出上述的存儲(chǔ)器的第一貯存空間的內(nèi)容，取決于上述的第二尺寸數(shù)組的第三單元的狀態(tài)，以及還通過(guò)上述的第二尺寸數(shù)組的第四單元的狀態(tài)，從連接頭11CN3輸出上述的存儲(chǔ)器的第二貯存空間的內(nèi)容。
首先，第二信號(hào)處理器10a6在由通過(guò)連接頭13CN3輸入的第三尺寸數(shù)組的第一單元確定的時(shí)間間隔(采樣時(shí)間)內(nèi)把通過(guò)連接頭13CN1輸入的模擬信號(hào)數(shù)字化，次數(shù)由上述的第三尺寸數(shù)組的第二單元確定，以及把它存儲(chǔ)在第二信號(hào)處理器10a6的存儲(chǔ)器中。接著，第二信號(hào)處理器10a6從連接頭13CN2輸出上述的存儲(chǔ)器的內(nèi)容，取決于上述的第二尺寸數(shù)組的第三單元的狀態(tài)。
首先，第三信號(hào)處理器10a3以固定的順序在由通過(guò)連接頭10CN2輸入的第一尺寸數(shù)組的第一單元確定的時(shí)間間隔(采樣時(shí)間)內(nèi)把通過(guò)連接頭10CN3輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)組信號(hào)化，次數(shù)由上述的第三尺寸數(shù)組的第二單元確定，以及把它通過(guò)連接頭10CN1輸出。
估值函數(shù)單元10a5只要第二信號(hào)處理器10a6的存儲(chǔ)器的內(nèi)容通過(guò)連接頭12CN2被輸入時(shí)，就對(duì)于通過(guò)連接頭12CN1和12CN2輸入的兩個(gè)數(shù)組實(shí)行平方誤差計(jì)算，得出估計(jì)值，以及把它從連接頭12CN3輸出。
在圖7所示的模擬指令變換器10a1中，通過(guò)連接頭8CN1輸入的實(shí)際位置指令被輸入到模擬指令處理器10a1c的連接頭19CN2，通過(guò)連接頭8CN2輸入的模擬位置指令數(shù)組被輸入到第四信號(hào)處理器10a1a的連接頭17CN1，其中通過(guò)模擬指令處理器10a1c得出的第二模擬位置指令信號(hào)是從連接頭8CN3輸出的。
第四信號(hào)處理器10a1a輸出通過(guò)連接頭17CN1輸入的模擬位置指令數(shù)組的第一單元，以及通過(guò)連接頭17CN2輸出模擬位置指令數(shù)組的第二和第三單元。
模擬指令處理器10a1c選擇包括通過(guò)連接頭19CN2輸入的實(shí)際位置指令和通過(guò)連接頭19CN4輸入的第三模擬位置指令信號(hào)的各種信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)，取決于通過(guò)連接頭19CN2輸入的模擬位置指令數(shù)組的第一單元的狀態(tài)，以及把它通過(guò)連接頭19CN3輸出。
模擬位置數(shù)組發(fā)生器10a1b以固定的順序在由通過(guò)連接頭18CN1輸入的模擬位置指令數(shù)組的第二單元確定的時(shí)間間隔(采樣時(shí)間)內(nèi)把通過(guò)連接頭18CN1輸入的模擬位置指令數(shù)組的第三單元信號(hào)化，以及把它通過(guò)連接頭18CN2輸出。
圖8所示的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a把通過(guò)連接頭9CN1輸入的第二模擬位置指令信號(hào)輸入到用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a的連接頭22CN2，以及把通過(guò)連接頭9CN3輸入的規(guī)范的增益輸入到用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a的連接頭22CN1。規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a把從用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a的連接頭22CN4得出的、規(guī)范應(yīng)答信號(hào)從連接頭9CN4輸出，以及把從用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a的連接頭22CN3得出的、規(guī)范位置指令信號(hào)從連接頭9CN2輸出。
用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a首先根據(jù)通過(guò)連接頭22CN1輸入的各個(gè)規(guī)范增益系數(shù)調(diào)整圖9所示的各個(gè)系數(shù)單元的系數(shù)。
接著，對(duì)于通過(guò)連接頭22CN2輸入的第二模擬位置指令信號(hào)實(shí)行圖9所示的各個(gè)計(jì)算動(dòng)作，以及得出的規(guī)范應(yīng)答信號(hào)從連接頭22CN4輸出。
在圖9所示的中央處理單元10a7中，按圖10所示的次序?qū)嵭械谝徊襟E，第二步驟和調(diào)整步驟。
第一步驟確定模擬位置指令數(shù)組，規(guī)范增益，第一尺寸數(shù)組，第二尺寸數(shù)組，第三尺寸數(shù)組，子增益組的子數(shù)目，母增益組的母數(shù)目，和生成的數(shù)目。然而，母增益組中的母增益是這樣地被確定的增益，以使得它們組合成包括位置增益、速度增益和積分增益的增益數(shù)組。
第二步驟隨機(jī)地初始化母增益組，以及編碼母增益組。
按圖10所示的次序，調(diào)整步驟實(shí)行第三到第十一步驟，以及實(shí)行第一環(huán)路控制部分和第二環(huán)路控制部分。
第三步驟通過(guò)連接頭16CN8把模擬位置指令數(shù)組寫入到模擬指令變換器10a1的連接頭8CN2，由此第二模擬指令信號(hào)從模擬指令變換器10a1的連接頭8CN3得出。
第四步驟通過(guò)連接頭16CN7把規(guī)范增益寫入到規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2的連接頭9CN3，由此規(guī)范指令信號(hào)從規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2的連接頭9CN2得出，以及另一個(gè)規(guī)范應(yīng)答信號(hào)從規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2的連接頭9CN4得出。
第五步驟通過(guò)連接頭16CN1把第二尺寸數(shù)組寫入到第一信號(hào)處理器10a4的連接頭11CN4，由此規(guī)范指令數(shù)組從第一信號(hào)處理器10a4的連接頭11CN1得出，以及規(guī)范應(yīng)答從第一信號(hào)處理器10a4的連接頭11CN3得出。
第六步驟通過(guò)連接頭16CN1以固定的次序把作為母增益組的一個(gè)母增益寫入到第二數(shù)值處理器10a8的連接頭15CN1，由此模擬PID控制部分8的各個(gè)增益通過(guò)第二數(shù)值處理器10a8的連接頭15CN2被更新。
第七步驟通過(guò)連接頭16CN6把第一尺寸數(shù)組寫入到第三信號(hào)處理器10a3的連接頭10CN2，和通過(guò)連接頭16CN3把第三尺寸數(shù)組寫入到第二信號(hào)處理器10a6的連接頭13CN3，由此模擬響應(yīng)數(shù)組從第二信號(hào)處理器10a6的連接頭13CN2得出。
第八步驟通過(guò)連接頭16CN2從估值函數(shù)單元10a5的連接頭12CN3讀出估計(jì)值，由此相應(yīng)于作為在第六步驟選擇的母增益的模擬增益數(shù)組的估計(jì)值被得出。
第九步驟從最佳化調(diào)整器10b的連接頭7CN2讀出母增益組和估計(jì)值數(shù)組，由此子增益組從最佳化調(diào)整器10b的連接頭7CN1被得出。
第十步驟從最佳化調(diào)整器10b的連接頭7CN1讀出子增益組，以及更新母增益組的內(nèi)容。
第十一步驟通過(guò)連接頭16CN5把作為母增益組的最佳母增益寫入第一數(shù)值處理器10a9的連接頭14CN1作為實(shí)際增益數(shù)組，以及開始下一步操作。由此，實(shí)際PID控制部分的各個(gè)增益被更新。
第二環(huán)路控制部分重復(fù)上述的第六到第八步驟，次數(shù)為在第一步驟中確定的母增益組中母增益的數(shù)目，計(jì)算母增益組的各個(gè)母增益的估計(jì)值，以及更新估計(jì)值數(shù)組。最后，處理進(jìn)入到第十步驟。
第一環(huán)路控制部分被移位到第二環(huán)路控制部分，次數(shù)為在第一步驟中確定的產(chǎn)生的次數(shù)。最后，處理進(jìn)入到第十一步驟。
此后，參照?qǐng)D10到13描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖10是顯示本發(fā)明的第二實(shí)施例的整體的方框圖。在圖10上，本發(fā)明的第二實(shí)施例包括機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4A，位置指令發(fā)生器6，實(shí)際PID控制部分7A，模擬PID控制部分8A,2-慣量數(shù)值模型9A，和估值部分10。負(fù)載機(jī)械1，傳輸機(jī)構(gòu)2，驅(qū)動(dòng)單元3，觀察裝置4A，功率變換電路5，和位置指令發(fā)生器6是與現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備相同的。
圖11是顯示上述的2-慣量數(shù)值模型9A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖11上，2-慣量數(shù)值模型9A包括2-慣量系統(tǒng)和一個(gè)彈簧系統(tǒng)。
圖12是顯示上述的PID控制部分7A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖12上，實(shí)際PID控制部分7A包括實(shí)際位置控制部分，實(shí)際速度控制部分和實(shí)際速度干擾單元。
圖13是顯示上述的模擬PID控制部分8A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖4上，模擬PID控制部分8A具有與實(shí)際PID控制部分7相同的結(jié)構(gòu)，它包括模擬位置控制部分、模擬速度控制部分和模擬速度干擾單元。位置指令發(fā)生器6和估值位置10是在第一實(shí)施例中說(shuō)明的那種部件。這里，省略對(duì)位置指令發(fā)生器6和估值位置10的說(shuō)明。
接著，參照?qǐng)D10到13給出第二實(shí)施例的動(dòng)作的說(shuō)明。
首先，圖11所示的2-慣量數(shù)值模型9A實(shí)現(xiàn)上述的機(jī)械系統(tǒng)的輸入和輸出特征的近似特征。如圖11所示，在2-慣量數(shù)值模型9中，模擬位置信號(hào)是通過(guò)圖11所示的四個(gè)積分器，兩個(gè)加法器，和一個(gè)系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭24CN1輸入的模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)得出的，以及通過(guò)連接頭24CN3被輸出。
圖12所示的實(shí)際PID控制部分7A是通常使用的PID控制部分。在圖12所示的實(shí)際PID控制部分7A中，實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)實(shí)際位置控制部分，實(shí)際速度控制部分和實(shí)際速度干擾單元相對(duì)于從連接頭25CN1和連接頭25CN3輸入的實(shí)際位置指令和實(shí)際速度信號(hào)得出的，以及通過(guò)連接頭25CN4被輸出。然而，上述的實(shí)際位置控制部分的實(shí)際位置增益，上述的實(shí)際速度控制部分的實(shí)際速度增益，和上述的實(shí)際速度控制部分的實(shí)際積分增益通過(guò)更新從連接頭25CN5輸入的實(shí)際控制增益，而被更新。
圖13所示的模擬PID控制部分8A具有與實(shí)際PID控制部分7A相同的結(jié)構(gòu)。在圖13所示的模擬PID控制部分8A中，正如在實(shí)際PID控制部分7A中那樣，模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)模擬位置控制部分、模擬速度控制部分、和模擬速度干擾單元相對(duì)于從連接頭23CN1和23CN2輸入的第一模擬位置指令信號(hào)和模擬位置信號(hào)得出的，以及通過(guò)連接頭23CN4被輸出。然而，上述的模擬位置控制部分的模擬位置增益，上述的模擬速度控制部分的模擬速度增益，和上述的模擬速度控制部分的模擬積分增益通過(guò)更新從連接頭23CN5輸入的模擬控制轉(zhuǎn)矩增益，而被更新。
此后，參照?qǐng)D14到21描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖16是顯示本發(fā)明的第三實(shí)施例的整體的方框圖。在圖16上，按照本發(fā)明的第三實(shí)施例包括機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4B，速度指令發(fā)生器6A，實(shí)際PI控制部分7B，模擬PI控制部分8B,2-慣量數(shù)值模型9B，和估值部分10A。機(jī)械系統(tǒng)12和速度指令發(fā)生器6A是與現(xiàn)有技術(shù)中的部件相同的。
圖22是顯示上述的2-慣量數(shù)值模型9B的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖22上，2-慣量數(shù)值模型9A包括2-慣量系統(tǒng)和一個(gè)彈簧系統(tǒng)。
圖14是顯示上述的實(shí)際PI控制部分7B的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖14上，實(shí)際PI控制部分7包括實(shí)際速度控制部分。
圖15是顯示上述的模擬PID控制部分8B的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖15上，模擬PI控制部分8B具有與實(shí)際PI控制部分7相同的結(jié)構(gòu)，它包括模擬速度控制部分。
圖17是顯示上述的估值部分10A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖17上，估值部分10A包括高級(jí)別控制器10aA和最佳化調(diào)整器10b。
圖18是顯示上述的高級(jí)別控制器10aA的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖18上，高級(jí)別控制器10aA包括模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2A，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7A，第二數(shù)值處理器10a8A，和第一數(shù)值處理器10a9A。
圖20是顯示上述規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖20上，上述的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2A包括表示剛度系統(tǒng)的兩個(gè)積分器和用于控制這兩個(gè)積分器的規(guī)范速度控制部分。
圖19是顯示上述中央處理單元10a7A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的流程圖。在圖19上，上述的中央處理單元10a7A包括調(diào)整步驟10a7a，第一A步驟，和第二A步驟。
最佳化調(diào)整器10b，模擬指令變換器10a1，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，和第二信號(hào)處理器10a6是第一實(shí)施例中說(shuō)明的那些部件。這里，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
接著，參照?qǐng)D14到21給出第三實(shí)施例的動(dòng)作的說(shuō)明。
首先，圖21所示的2-慣量數(shù)值模型9B實(shí)現(xiàn)上述的機(jī)械系統(tǒng)的輸入和輸出特征的近似特征。在如圖21所示的2-慣量數(shù)值模型9B中，模擬速度信號(hào)是通過(guò)圖21所示的四個(gè)積分器，兩個(gè)加法器，和一個(gè)系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭37CN1輸入的模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)得出的，以及通過(guò)連接頭37CN2被輸出。
實(shí)際PI控制部分7B是通常使用的PI控制部分。在圖14所示的實(shí)際PI控制部分7B中，實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)實(shí)際速度控制部分相對(duì)于從連接頭30CN1和30CN2輸入的實(shí)際速度指令和實(shí)際速度信號(hào)得出的，以及通過(guò)連接頭30CN4被輸出。然而，上述的實(shí)際速度控制部分的實(shí)際速度增益和上述的實(shí)際速度控制部分的實(shí)際積分增益通過(guò)更新從連接頭30CN5輸入的實(shí)際控制增益，而被更新。
圖15所示的模擬PI控制部分8B具有與實(shí)際PI控制部分7B相同的結(jié)構(gòu)。在圖15所示的模擬PI控制部分8B中，正如在實(shí)際PI控制部分7B中那樣，模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)模擬速度控制部分相對(duì)于從連接頭28CN1和28CN2輸入的第一模擬速度指令信號(hào)和模擬速度信號(hào)得出的，以及通過(guò)連接頭28CN4被輸出。然而，上述的模擬速度控制部分的模擬速度增益和上述的模擬速度控制部分的模擬積分增益通過(guò)更新從連接頭28CN5輸入的模擬控制增益，而被更新。
在圖17所示的估值部分10中，通過(guò)連接頭2CN1和2CN5輸入的實(shí)際速度指令和模擬速度信號(hào)被輸入到高級(jí)別控制器10aA的連接頭31CN1和31CN5，以及第一模擬速度指令信號(hào)是通過(guò)高級(jí)別控制器10aA和最佳化調(diào)整器10b從高級(jí)別控制器10aA的連接頭31CN3得出的，以及從連接頭27CN3被輸出。實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益是從高級(jí)別控制器10aA的連接頭31CN2得出的，以及從連接頭27CN2被輸出。而且，模擬速度增益和模擬積分增益是從高級(jí)別控制器10aA的連接頭31CN4得出的，以及從連接頭27CN4被輸出。
在圖18所示的高級(jí)別估值器10aA中，通過(guò)連接頭31CN1輸入的實(shí)際速度指令被輸入到模擬指令變換器10a1的連接頭8CN1，以及通過(guò)連接頭31CN5輸入的模擬速度信號(hào)被輸入到第二信號(hào)處理器10a6的連接頭13CN1。通過(guò)連接頭31CN6輸入的增益組被輸入到中央處理單元10a7A的連接頭33CN1。通過(guò)第三信號(hào)處理器10a3的連接頭10CN1得出的第一模擬速度指令信號(hào)是通過(guò)模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7，第二數(shù)值處理器10a8，和第一數(shù)值處理器10a9從連接頭31CN3輸出的。從中央處理單元10a7A的連接頭33CN9得出的估計(jì)值數(shù)組和母增益組通過(guò)連接頭31CN7被輸出。
從第一數(shù)值處理器10a9A的連接頭34CN2得出的實(shí)際速度增益，實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益是從連接頭31CN2輸出的。通過(guò)第二數(shù)值處理器10a8A的連接頭35CN2得出的模擬速度增益和模擬積分增益是從連接頭31CN4輸出的。
第一數(shù)值處理器10a9A配備有用于把通過(guò)連接頭34CN1輸入的新的實(shí)際增益數(shù)組分成實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益，從連接頭34CN2輸出它們，以及更新實(shí)際PI控制部分7B的實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益的裝置。
第二數(shù)值處理器10a8配備有用于把通過(guò)連接頭35CN1輸入的新的模擬增益數(shù)組分成模擬速度增益和模擬積分增益，從連接頭35CN2輸出它們，以及更新模擬PI控制部分8B的模擬速度增益和模擬積分增益的裝置。
圖20所示的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2A把通過(guò)連接頭32CN1輸入的第二模擬速度指令信號(hào)輸入到用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2aA的連接頭36CN2，以及把通過(guò)連接頭32CN3輸入的規(guī)范的增益輸入到用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2aA的連接頭36CN1，把從用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2aA的連接頭36CN4得出的、規(guī)范應(yīng)答信號(hào)從連接頭32CN4輸出，以及把從用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a的連接頭36CN3得出的、規(guī)范位置指令信號(hào)從連接頭32CN2輸出。
用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2aA根據(jù)通過(guò)連接頭36CN1輸入的各個(gè)規(guī)范增益系數(shù)調(diào)整圖20所示的各個(gè)系數(shù)單元的系數(shù)。接著，對(duì)于通過(guò)連接頭36CN2輸入的第二模擬速度指令信號(hào)實(shí)行圖20所示的各個(gè)計(jì)算動(dòng)作，以及得出的規(guī)范應(yīng)答信號(hào)從連接頭36CN4輸出。
由圖19所示的中央處理單元10a7A以圖上所示的順序?qū)嵭械谝籄步驟，第二A步驟和調(diào)整步驟10a7a。
第一A步驟確定模擬速度指令數(shù)組，規(guī)范增益，第一尺寸數(shù)組，第二尺寸數(shù)組，第三尺寸數(shù)組，子增益組的子數(shù)目，母增益組的母數(shù)目，和生成的數(shù)目。然而，母增益組中的母增益是這樣地被確定的增益，以使得得到包括速度增益和積分增益的增益數(shù)組。
第二A步驟隨機(jī)地初始化母增益組，以及編碼母增益組。
由于調(diào)整步驟10a7a已在第一實(shí)施例中描述，這里將省略對(duì)它們的說(shuō)明。
此后，參照?qǐng)D22到27描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖22是顯示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的整體的方框圖。在圖22上，本發(fā)明的第四實(shí)施例配備有機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4B，位置指令發(fā)生器6A，實(shí)際PID控制部分7，模擬PID控制部分8,2-慣量數(shù)值模型9，估值部分10B，實(shí)際補(bǔ)償器13，模擬補(bǔ)償器14，以及加法器15和16。機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4和位置指令發(fā)生器6是與現(xiàn)有技術(shù)中的部件相同的。
由于實(shí)際PID控制部分7，模擬PID控制部分8,2-慣量數(shù)值模型9，是以上說(shuō)明的那些部件，這里，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖23是顯示實(shí)際補(bǔ)償器13的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖23上，實(shí)際補(bǔ)償器13包括一個(gè)二次微分電路和一個(gè)系數(shù)單元。
圖25是顯示模擬補(bǔ)償器14的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖25上，模擬補(bǔ)償器14包括一個(gè)二次微分電路和一個(gè)系數(shù)單元。
圖24是顯示上述的估值部分10B的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖24上，估值部分10B包括高級(jí)別控制器10aB和最佳化調(diào)整器10b。最佳化調(diào)整器10b是以上說(shuō)明的那種部件，這里，省略對(duì)它的重復(fù)說(shuō)明。
圖27是顯示上述的高級(jí)別控制器10aB的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖27上，高級(jí)別控制器10aB包括模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7B，第二數(shù)值處理器10a8B，和第一數(shù)值處理器10a9B。模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，和第二信號(hào)處理器10a6是第一實(shí)施例中說(shuō)明的那些部件。這里，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖26是顯示上述中央處理單元10a7B的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的流程圖。在圖26上，上述的中央處理單元10a7B包括調(diào)整步驟10a7a，第一B步驟，和第二B步驟。調(diào)整步驟10a7a是上面描述的步驟。此后，省略對(duì)它的重復(fù)說(shuō)明。
接著，參照?qǐng)D22到27給出第四實(shí)施例的動(dòng)作的說(shuō)明。
在圖24所示的估值部分10B中，通過(guò)連接頭38CN1和38CN5輸入的實(shí)際位置指令和模擬位置信號(hào)被輸入到高級(jí)別控制器10aB的連接頭41CN1和41CN5。第一模擬位置指令信號(hào)是通過(guò)高級(jí)別控制器10aB和最佳化調(diào)整器10b從連接頭41CN3得出的，以及從連接頭38CN3被輸出，以及實(shí)際位置增益，實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益是從高級(jí)別控制器10aB的連接頭41CN2得出的，以及從連接頭38CN2被輸出。模擬位置增益，模擬速度增益和模擬積分增益是從高級(jí)別控制器10aB的連接頭41CN4得出的，以及從連接頭38CN4被輸出。
在圖27所示的高級(jí)別估值器10aB中，通過(guò)連接頭41CN1輸入的實(shí)際位置指令被輸入到模擬指令變換器10a1的連接頭8CN1，以及通過(guò)連接頭41CN5輸入的模擬位置信號(hào)被輸入到第二信號(hào)處理器10a6的連接頭13CN1。通過(guò)連接頭41CN6輸入的子增益組被輸入到中央處理單元10a7B的連接頭42CN1，以及通過(guò)第三信號(hào)處理器10a3的連接頭10CN1得出的第一模擬位置指令信號(hào)是通過(guò)模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7B，第二數(shù)值處理器10a8B，和第一數(shù)值處理器10a9B輸出的。從中央處理單元10a7B的連接頭42CN9得出的估計(jì)值數(shù)組和母增益組通過(guò)連接頭41CN7被輸出。從第一數(shù)值處理器10a9B的連接頭43CN2得出的實(shí)際位置增益，實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益是從連接頭41CN2輸出的。從第二數(shù)值處理器10a8B的連接頭44CN2得出的模擬位置增益，模擬速度增益和模擬積分增益是從連接頭41CN4輸出的。
第一數(shù)值處理器10a9B配備有用于把通過(guò)連接頭43CN1輸入的新的實(shí)際增益數(shù)組分成實(shí)際位置增益、實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益，從連接頭43CN2輸出它們，以及更新實(shí)際PID控制部分7的實(shí)際位置增益、實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益的裝置。
第二數(shù)值處理器10a8B配備有用于把通過(guò)連接頭44CN1輸入的新的模擬增益數(shù)組分成模擬位置增益、模擬速度增益和模擬積分增益，從連接頭44CN2輸出它們，以及更新模擬PID控制部分8的模擬位置增益、模擬速度增益和模擬增益的裝置。
在圖26所示的中央處理單元10a7B中，按圖26所示的次序?qū)嵭械谝籅步驟，第二B步驟和調(diào)整步驟10a7a。
第一B步驟確定模擬位置指令數(shù)組，規(guī)范增益，第一尺寸數(shù)組，第二尺寸數(shù)組，第三尺寸數(shù)組，子增益組的子數(shù)目，母增益組的母數(shù)目，和生成的數(shù)目。然而，母增益組中的母增益是這樣地被確定的增益，以使得可以產(chǎn)生包括位置增益、速度增益和積分增益以及補(bǔ)償增益的增益數(shù)組。
第二B步驟隨機(jī)地初始化母增益組，以及編碼母增益組。
在圖23所示的實(shí)際補(bǔ)償器中，第二實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)二次微分電路和系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭39CN1輸入的實(shí)際位置指令得出的，以及通過(guò)連接頭39CN2輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭39CN3輸入的實(shí)際補(bǔ)償增益而被更新。
在圖25所示的模擬補(bǔ)償器14中，第二模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)二次微分電路和系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭40CN1輸入的模擬位置指令得出的，以及通過(guò)連接頭40CN2輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭40CN3輸入的模擬補(bǔ)償增益而被更新。
圖22所示的加法器15把從加法器15的輸入端輸入的第一實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)加到第二實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，以及輸出實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)。
圖22所示的加法器16把從加法器16輸入的第一模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)加到第二模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)，以及輸出模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)。
此后，參照?qǐng)D28描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。圖28是顯示本發(fā)明的第五實(shí)施例的整體的方框圖。在圖28上，按照本發(fā)明的第五實(shí)施例包括機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4A，位置指令發(fā)生器6，實(shí)際PID控制部分7A，模擬PID控制部分8A,2-慣量數(shù)值模型9A，估值部分10，實(shí)際補(bǔ)償器13，模擬補(bǔ)償器14，以及加法器15和16，其中負(fù)載機(jī)械1，傳輸機(jī)構(gòu)2，驅(qū)動(dòng)單元3，機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4A，功率變換電路5，和位置指令發(fā)生器6是與現(xiàn)有技術(shù)中的部件相同的。
實(shí)際PID控制部分7A，模擬PID控制部分8A,2-慣量數(shù)值模型9A，估值部分10，實(shí)際補(bǔ)償器13，模擬補(bǔ)償器14，以及加法器15和16，是以上說(shuō)明的那些部件，這里，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
此后，參照?qǐng)D29到34描述本發(fā)明的第六實(shí)施例。圖29是顯示按照本發(fā)明的第六實(shí)施例的整體的方框圖。在圖29上，按照本發(fā)明的第六實(shí)施例包括機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4B，速度指令發(fā)生器6A，實(shí)際PI控制部分7B，模擬PI控制部分8B,2-慣量數(shù)值模型9B，估值部分10C，實(shí)際補(bǔ)償器13A，模擬補(bǔ)償器14A，以及加法器15和16，其中機(jī)械系統(tǒng)12和速度指令發(fā)生器6A是與現(xiàn)有技術(shù)中的部件相同的。
實(shí)際PI控制部分7B，模擬PI控制部分8B,2-慣量數(shù)值模型9B，以及加法器15和16是以上說(shuō)明的那些部件，此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖31是顯示上述的估值部分10C的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖31上，估值部分10C包括高級(jí)別控制器10aC和最佳化調(diào)整器10b。
圖34是顯示上述的高級(jí)別控制器10aC的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖34上，高級(jí)別控制器10aC包括模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2A，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7C，第二數(shù)值處理器10a8C，和第一數(shù)值處理器10a9C。
圖33是顯示上述中央處理單元10a7C的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的流程圖。在圖33上，上述的中央處理單元10a7C包括調(diào)整步驟10a7a，第一C步驟，和第二C步驟。
最佳化調(diào)整器10b，模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2A，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，和第二信號(hào)處理器10a6是以上說(shuō)明的那些部件。此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖30是顯示實(shí)際補(bǔ)償器13A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖30上，實(shí)際補(bǔ)償器13A包括一個(gè)微分電路和一個(gè)系數(shù)單元。
圖32是顯示模擬補(bǔ)償器14A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖32上，模擬補(bǔ)償器14A包括一個(gè)微分電路和一個(gè)系數(shù)單元。
接著，參照?qǐng)D29到35給出第六實(shí)施例的動(dòng)作的說(shuō)明。首先，在圖31所示的估值部分10C中，通過(guò)連接頭45CN1和45CN5輸入的實(shí)際速度指令和模擬速度信號(hào)被輸入到高級(jí)別控制器10aC的連接頭48CN1和48CN5。第一模擬速度指令信號(hào)是通過(guò)高級(jí)別控制器10aC和最佳化調(diào)整器10b從高級(jí)別控制器10aC的連接頭48CN3得出的，以及從連接頭45CN3被輸出。實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益是從高級(jí)別控制器10aC的連接頭48CN2得出的，以及從連接頭45CN2被輸出。模擬速度增益和模擬積分增益是從高級(jí)別控制器10aC的連接頭48CN4得出的，以及從連接頭45CN4被輸出。
在圖34所示的高級(jí)別估值器10aC中，通過(guò)連接頭48CN1輸入的實(shí)際速度指令被輸入到模擬指令變換器10a1的連接頭8GN1，以及通過(guò)連接頭48CN5輸入的模擬速度信號(hào)被輸入到第二信號(hào)處理器10a6的連接頭13CN1。通過(guò)連接頭48CN6輸入的子增益組被輸入到中央處理單元10a7C的連接頭49CN1，以及通過(guò)第三信號(hào)處理器10a3的連接頭10CN1得出的第一模擬速度指令信號(hào)是通過(guò)模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2A，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7C，第二數(shù)值處理器10a8C，和第一數(shù)值處理器10a9C輸出的。從中央處理單元10a7C的連接頭49CN9得出的估計(jì)值數(shù)組和母增益組通過(guò)連接頭48CN7被輸出，以及從第一數(shù)值處理器10a9C的連接頭50CN2得出的實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益是從連接頭48CN2輸出的。從第二數(shù)值處理器10a8C的連接頭51CN2得出的模擬速度增益和模擬積分增益是從連接頭48CN4輸出的。
第一數(shù)值處理器10a9C配備有用于把通過(guò)連接頭50CN1輸入的新的實(shí)際增益數(shù)組分成實(shí)際速度增益、實(shí)際積分增益和實(shí)際補(bǔ)償增益，從連接頭50CN2輸出它們，以及更新實(shí)際PI控制部分7B的實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益，以及實(shí)際補(bǔ)償器13A的實(shí)際補(bǔ)償增益的裝置。
第二數(shù)值處理器10a8C配備有用于把通過(guò)連接頭51CN1輸入的新的模擬增益數(shù)組分成模擬速度增益、模擬積分增益和模擬補(bǔ)償增益，從連接頭51CN2輸出它們，以及更新模擬PI控制部分8B的模擬速度增益、和模擬積分增益，以及模擬補(bǔ)償器14A的模擬補(bǔ)償增益的裝置。
在圖33所示的中央處理單元10a7B中，按圖33所示的次序?qū)嵭械谝籆步驟，第二C步驟和調(diào)整步驟10a7a。
第一C步驟確定模擬速度指令數(shù)組，規(guī)范增益，第一尺寸數(shù)組，第二尺寸數(shù)組，第三尺寸數(shù)組，子增益組的子數(shù)目，母增益組的母數(shù)目，和生成的數(shù)目。然而，母增益組中的母增益是這樣地被確定的增益，以使得可以產(chǎn)生包括速度增益、積分增益以及補(bǔ)償增益的增益數(shù)組。
第二C步驟隨機(jī)地初始化母增益組，以及編碼母增益組。
由于調(diào)整步驟10a7a已在第一實(shí)施例中描述，這里將省略對(duì)它們的說(shuō)明。
在圖30所示的實(shí)際補(bǔ)償器13A中，第二實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)微分電路和系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭47CN1輸入的實(shí)際速度指令得出的，以及通過(guò)連接頭47CN2輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭47CN3輸入的實(shí)際補(bǔ)償增益而被更新。
在圖32所示的模擬補(bǔ)償器14A中，第二模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)微分電路和系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭46CN1輸入的模擬速度指令得出的，以及通過(guò)連接頭46CN2輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭46CN3輸入的模擬補(bǔ)償增益而被更新。
此后，參照?qǐng)D35到47描述本發(fā)明的第七實(shí)施例。圖35是顯示按照本發(fā)明的第七實(shí)施例的整體的方框圖。在圖35上，按照本發(fā)明的第七實(shí)施例包括機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4B，位置指令發(fā)生器6，實(shí)際PID控制部分7，模擬PID控制部分8,2-慣量數(shù)值模型9C，估值部分10D，實(shí)際補(bǔ)償器13B，模擬補(bǔ)償器14B，以及加法器15和16。機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4，和位置指令發(fā)生器6是與現(xiàn)有技術(shù)中的部件相同的。
實(shí)際PID控制部分7，模擬PID控制部分8，以及加法器15和16是以上說(shuō)明的那些部件，此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖40是顯示實(shí)際補(bǔ)償器13B的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖40上，實(shí)際補(bǔ)償器13B包括第一實(shí)際補(bǔ)償器13bB，第二實(shí)際補(bǔ)償器13cB，第三際補(bǔ)償器13dB，和實(shí)際開關(guān)13aB。
圖41是顯示第一實(shí)際補(bǔ)償器13bB的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖41上，實(shí)際補(bǔ)償器13bB包括一個(gè)二次微分電路和一個(gè)系數(shù)單元。
圖42是顯示第二實(shí)際補(bǔ)償器13cB的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖42上，實(shí)際補(bǔ)償器13cB包括一個(gè)二次微分電路和兩個(gè)系數(shù)單元，以及一個(gè)加法器。
圖43是顯示第三實(shí)際補(bǔ)償器13dB的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖43上，實(shí)際補(bǔ)償器13dB包括一個(gè)二次微分電路，一個(gè)微分電路，三個(gè)系數(shù)單元，和一個(gè)加法器。
圖36是顯示模擬補(bǔ)償器14B的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖36上，模擬補(bǔ)償器14B包括第一模擬補(bǔ)償器14bB，第二模擬補(bǔ)償器14cB，第三模擬補(bǔ)償器14dB，和模擬開關(guān)14aB。
圖37是顯示第一模擬補(bǔ)償器14bB的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖37上，模擬補(bǔ)償器14bB包括一個(gè)二次微分電路和一個(gè)系數(shù)單元。
圖38是顯示第二模擬補(bǔ)償器14cB的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖38上，模擬補(bǔ)償器14cB包括一個(gè)二次微分電路和兩個(gè)系數(shù)單元，以及一個(gè)加法器。
圖39是顯示第三模擬補(bǔ)償器14dB的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖39上，模擬補(bǔ)償器14dB包括一個(gè)二次微分電路，一個(gè)微分電路，三個(gè)系數(shù)單元，和一個(gè)加法器。
圖44是顯示2-慣量數(shù)值模型9C的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖44上，2-慣量數(shù)值模型9C包括四個(gè)積分器，兩個(gè)系數(shù)單元，兩個(gè)減法器，和一個(gè)加法器。
圖45是顯示上述的估值部分10D的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖45上，估值部分10C包括高級(jí)別控制器10aD和最佳化調(diào)整器10b。最佳化調(diào)整器10b是以上說(shuō)明的那種部件，這里，省略對(duì)它的重復(fù)說(shuō)明。
圖47是顯示上述的高級(jí)別控制器10aD的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖47上，高級(jí)別控制器10aD包括模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7D，第二數(shù)值處理器10a8D，和第一數(shù)值處理器10a9D。模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，和第二信號(hào)處理器10a6是以上說(shuō)明的那些部件。此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖46是顯示上述中央處理單元10a7D的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的流程圖。在圖46上，上述的中央處理單元10a7D包括調(diào)整步驟10a7a，第一C步驟，和第二C步驟。調(diào)整步驟10a7a是上述的那種步驟。此后，將省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
接著，參照?qǐng)D35到47給出第七實(shí)施例的動(dòng)作的說(shuō)明。首先，圖44所示的2-慣量數(shù)值模型9C實(shí)現(xiàn)上述的機(jī)械系統(tǒng)的輸入和輸出特征的近似表示。在圖44所示的2-慣量數(shù)值模型9C中，模擬位置信號(hào)和模擬速度信號(hào)通過(guò)圖44所示的四個(gè)積分器，三個(gè)減法器，和兩個(gè)系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭55CN1輸入的模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)而得出的，以及分別通過(guò)連接頭55CN2和55CN3被輸出。
在圖45所示的估值部分10D中，通過(guò)連接頭52CN1和52CN2輸入的實(shí)際位置指令和模擬位置信號(hào)被輸入到高級(jí)別控制器10aD的連接頭62CN1和62CN2。第一模擬位置指令信號(hào)是通過(guò)高級(jí)別控制器10aD和最佳化調(diào)整器10b從高級(jí)別控制器10aC的連接頭62CN3得出的，以及從連接頭53CN3被輸出。實(shí)際位置增益、實(shí)際速度增益、實(shí)際積分增益和實(shí)際補(bǔ)償增益是通過(guò)高級(jí)別控制器10aD的連接頭62CN2得出的，以及從連接頭52CN2被輸出。模擬位置增益、模擬速度增益、模擬積分增益和模擬補(bǔ)償增益是通過(guò)高級(jí)別控制器10aD的連接頭62CN4得出的，以及從連接頭52CN4被輸出。
在圖47所示的高級(jí)別估值器10aC中，通過(guò)連接頭62CN1輸入的實(shí)際位置指令被輸入到模擬指令變換器10a1的連接頭8CN1，通過(guò)連接頭62CN5輸入的模擬位置信號(hào)被輸入到第二信號(hào)處理器10a6的連接頭13CN1，以及通過(guò)連接頭62CN6輸入的子增益組被輸入到中央處理單元10a7D的連接頭63CN1。通過(guò)模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7D，第二數(shù)值處理器10a8D，和第一數(shù)值處理器10a9D等，有從第三信號(hào)處理器10a3的連接頭10CN1得出的、并從連接頭62CN3輸出的、第一模擬速度指令信號(hào)，從中央處理單元10a7D的連接頭63CN9得出的，并從連接頭62CN7輸出的、估計(jì)值數(shù)組和母增益組，從第一數(shù)值處理器10a9D的連接頭64CN2得出的，并從連接頭62CN2被輸出的、實(shí)際位置增益、實(shí)際速度增益、和實(shí)際積分增益，以及從第二數(shù)值處理器10a8D的連接頭65CN2得出的，并從連接頭62CN4被輸出的、模擬位置增益、模擬速度增益、和模擬積分增益等從連接頭62CN4被輸出。
第一數(shù)值處理器10a9D配備有用于把通過(guò)連接頭64CN1輸入的新的實(shí)際增益數(shù)組分成實(shí)際位置增益、實(shí)際速度增益、和實(shí)際積分增益，從連接頭64CN2輸出它們，以及更新實(shí)際PID控制部分7的實(shí)際位置增益、實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益，以及實(shí)際補(bǔ)償器13B的實(shí)際補(bǔ)償增益的裝置。
第二數(shù)值處理器10a8D配備有用于把通過(guò)連接頭65CN1輸入的新的模擬增益數(shù)組分成模擬位置增益、模擬速度增益、模擬積分增益和模擬補(bǔ)償增益，從連接頭65CN2輸出它們，以及更新模擬PID控制部分8的模擬位置增益、模擬速度增益、和模擬積分增益，以及模擬補(bǔ)償器14B的模擬補(bǔ)償增益的裝置。
在圖46所示的中央處理單元10a7B中，按圖46所示的次序，實(shí)行第一D步驟，第二D步驟和調(diào)整步驟10a7a。
第一D步驟確定模擬位置指令數(shù)組，規(guī)范增益，第一尺寸數(shù)組，第二尺寸數(shù)組，第三尺寸數(shù)組，子增益組的子數(shù)目，母增益組的母數(shù)目，和生成的數(shù)目。然而，母增益組中的母增益是這樣地被確定的增益，以使得成為包括位置增益、速度增益、積分增益以及補(bǔ)償增益的增益數(shù)組。補(bǔ)償增益是這樣地被確定的增益，以使得包括補(bǔ)償器的系數(shù)和開關(guān)的切換條件。
第二D步驟隨機(jī)地初始化母增益組，以及編碼母增益組。在圖40所示的實(shí)際補(bǔ)償器13B中，第二實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)第一實(shí)際補(bǔ)償器13cB，第二實(shí)際補(bǔ)償器13dB，和補(bǔ)償開關(guān)13aB相對(duì)于從連接頭54CN1輸入的實(shí)際位置指令，通過(guò)實(shí)際開關(guān)13aB的連接頭20CN4得出的。
在圖40所示的開關(guān)13aB中，開關(guān)13aB的切換條件是通過(guò)相對(duì)于從連接頭20CN1輸入的第一實(shí)際補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)，從連接頭20CN2輸入的第二實(shí)際補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)和從連接頭20CN3輸入的第三實(shí)際補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)，來(lái)更新從連接頭20CN5輸入的實(shí)際補(bǔ)償增益的第一單元，而被更新的，其中從第一到第三實(shí)際補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)中的任一個(gè)可以作為第二實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)從連接頭20CN4被輸出。
在圖41所示的第一實(shí)際補(bǔ)償器13bB中，第一實(shí)際補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)二次微分電路和一個(gè)系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭59CN1輸入的實(shí)際位置指令得出的，以及通過(guò)連接頭59CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭59CN3輸入的實(shí)際補(bǔ)償增益的第二單元而被更新。
在圖42所示的第二實(shí)際補(bǔ)償器13cB中，第二實(shí)際補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)二次微分電路，兩個(gè)系數(shù)單元和一個(gè)加法器相對(duì)于從連接頭60CN1輸入的實(shí)際位置指令得出的，以及通過(guò)連接頭60CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭63CN3輸入的實(shí)際補(bǔ)償增益的第三單元而被更新。
在圖43所示的第三實(shí)際補(bǔ)償器13dB中，第三實(shí)際補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)二次微分電路，一個(gè)微分電路，三個(gè)系數(shù)單元和一個(gè)加法器相對(duì)于從連接頭61CN1輸入的實(shí)際位置指令得出的，以及通過(guò)連接頭61CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭61CN3輸入的實(shí)際補(bǔ)償增益的第四單元而被更新。
在圖36所示的模擬補(bǔ)償器14B中，第二模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)第一模擬補(bǔ)償器14cB，第二模擬補(bǔ)償器14dB和模擬開關(guān)14aB相對(duì)于從連接頭53CN1輸入的模擬位置指令，從模擬開關(guān)14aB的連接頭21CN4得出的，以及通過(guò)連接頭53CN2被輸出。
在圖36所示的開關(guān)14aB中，相對(duì)于從連接頭21CN1輸入的第一模擬補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)，從連接頭21CN2輸入的第二模擬補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)和從連接頭21CN3輸入的第三模擬補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)，開關(guān)14aB的切換條件通過(guò)更新從連接頭21CN5輸入的模擬補(bǔ)償增益的第一單元而被更新，其中從第一模擬補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩到第三模擬補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩中的任一個(gè)可以作為第二模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)從連接頭21CN4被輸出。
在圖37所示的第一模擬補(bǔ)償器14bB中，第一模擬補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)二次微分電路和一個(gè)系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭56CN1輸入的模擬位置指令得出的，以及通過(guò)連接頭56CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭56CN3輸入的模擬補(bǔ)償增益的第二單元而被更新。
在圖38所示的第二模擬補(bǔ)償器14cB中，第二模擬補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)二次微分電路，兩個(gè)系數(shù)單元和一個(gè)加法器相對(duì)于從連接頭57CN1輸入的模擬位置指令得出的，以及從連接頭57CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭57CN3輸入的模擬補(bǔ)償增益的第三單元而被更新。
在圖39所示的第三模擬補(bǔ)償器14dB中，第三模擬補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)二次微分電路，一個(gè)微分電路，三個(gè)系數(shù)單元和一個(gè)加法器相對(duì)于從連接頭58CN1輸入的模擬位置指令得出的，以及通過(guò)連接頭58CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭58CN3輸入的實(shí)際補(bǔ)償增益的第四單元而被更新。
此后，參照?qǐng)D48到49描述本發(fā)明的第八實(shí)施例。
圖48是顯示本發(fā)明的第八實(shí)施例的整體的方框圖。在圖48上，按照本發(fā)明的第八實(shí)施例包括機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4A，位置指令發(fā)生器6，實(shí)際PID控制部分7A，模擬PID控制部分8A,2-慣量數(shù)值模型9D，估值部分10D，實(shí)際補(bǔ)償器13B，模擬補(bǔ)償器14B，以及加法器15和16，其中負(fù)載機(jī)械1，傳輸機(jī)構(gòu)2，驅(qū)動(dòng)單元3，觀察裝置4A，功率變換電路5，和位置指令發(fā)生器6是與現(xiàn)有技術(shù)中的部件相同的。
實(shí)際PID控制部分7A，模擬PID控制部分8A，估值部分10，實(shí)際補(bǔ)償器13，模擬補(bǔ)償器14，以及加法器15和16是以上說(shuō)明的那些部件。此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖49是顯示以上的2-慣量數(shù)值模型9D的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖49上，上述的2-慣量數(shù)值模型9D包括四個(gè)積分器，兩個(gè)系數(shù)單元，兩個(gè)減法器，和一個(gè)加法器。
圖49所示的2-慣量數(shù)值模型9D實(shí)現(xiàn)上述的機(jī)械系統(tǒng)12的輸入和輸出特征的近似的表示。在圖49所示的2-慣量數(shù)值模型9D中，模擬位置信號(hào)是通過(guò)圖49所示的四個(gè)積分器，三個(gè)加法器和兩個(gè)系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭66CN1輸入的模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)得出的，以及從連接頭66CN3被輸出。
此后，參照?qǐng)D50到62描述本發(fā)明的第九實(shí)施例。圖51是顯示按照本發(fā)明的第九實(shí)施例的整體的方框圖。在圖51上，按照本發(fā)明的第七實(shí)施例包括機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4B，速度指令發(fā)生器6A，實(shí)際PI控制部分7B，模擬PI控制部分8B,2-慣量數(shù)值模型9E，估值部分10E，實(shí)際補(bǔ)償器13C，模擬補(bǔ)償器14C，以及加法器15和16。機(jī)械系統(tǒng)12和速度指令發(fā)生器6A是與現(xiàn)有技術(shù)中的部件相同的。
實(shí)際PI控制部分7B，模擬PI控制部分8B，加法器1 5和16是以上說(shuō)明的那些部件，此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖56是顯示實(shí)際補(bǔ)償器13C的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖56上，實(shí)際補(bǔ)償器13C包括第一實(shí)際補(bǔ)償器13cC，第二實(shí)際補(bǔ)償器13dC，和實(shí)際開關(guān)13aB。
圖57是顯示第一實(shí)際補(bǔ)償器13bC的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖57上，實(shí)際補(bǔ)償器13bC包括一個(gè)微分電路和一個(gè)系數(shù)單元。
圖58是顯示第二實(shí)際補(bǔ)償器13cC的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖58上，實(shí)際補(bǔ)償器13cC包括一個(gè)微分電路，兩個(gè)系數(shù)單元，和一個(gè)加法器。
圖59是顯示第三實(shí)際補(bǔ)償器13dC的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖59上，實(shí)際補(bǔ)償器13dC包括一個(gè)微分電路，三個(gè)系數(shù)單元，和一個(gè)加法器。
圖52是顯示模擬補(bǔ)償器14C的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖52上，模擬補(bǔ)償器14C包括第一模擬補(bǔ)償器14cC，第二模擬補(bǔ)償器14dC，和模擬開關(guān)14aB。
圖53是顯示第一模擬補(bǔ)償器14bC的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖53上，模擬補(bǔ)償器14bC包括一個(gè)微分電路和一個(gè)系數(shù)單元。
圖54是顯示第二模擬補(bǔ)償器14cC的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖54上，模擬補(bǔ)償器14cC包括一個(gè)微分電路，兩個(gè)系數(shù)單元，和一個(gè)加法器。
圖55是顯示第三模擬補(bǔ)償器14dC的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖55上，模擬補(bǔ)償器14dC包括一個(gè)微分電路，三個(gè)系數(shù)單元，和一個(gè)加法器。
圖50是顯示2-慣量數(shù)值模型9E的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖50上，2-慣量數(shù)值模型9E包括四個(gè)積分器，兩個(gè)系數(shù)單元，兩個(gè)減法器，和一個(gè)加法器。
圖60是顯示上述的估值部分10E的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖60上，估值部分10E包括高級(jí)別控制器10aE和最佳化調(diào)整器10b。最佳化調(diào)整器10b是以上說(shuō)明的那種部件，這里，省略對(duì)它的重復(fù)說(shuō)明。
圖62是顯示上述的高級(jí)別控制器10aE的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖62上，高級(jí)別控制器10aE包括模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2A，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7E，第二數(shù)值處理器10a8E，和第一數(shù)值處理器10a9E。模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2A，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，和第二信號(hào)處理器10a6是以上說(shuō)明的那些部件。此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖59是顯示上述中央處理單元10a7E的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的流程圖。在圖59上，上述的中央處理單元10a7E包括調(diào)整步驟10a7a，第一E步驟，和第二E步驟。調(diào)整步驟10a7a是上述的那種步驟。此后，將省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
接著，參照?qǐng)D50到62給出第九實(shí)施例的動(dòng)作的說(shuō)明。
首先，圖50所示的2-慣量數(shù)值模型9E實(shí)現(xiàn)上述的機(jī)械系統(tǒng)的輸入和輸出特征的近似表示。在圖50所示的2-慣量數(shù)值模型9C中，模擬速度信號(hào)通過(guò)圖50所示的四個(gè)積分器，三個(gè)減法器，和兩個(gè)系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭67CN1輸入的模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)而得出的，以及通過(guò)連接頭67CN3被輸出。
在圖60所示的估值部分10E中，通過(guò)連接頭66CN1和66CN5輸入的實(shí)際速度指令和模擬速度信號(hào)被輸入到高級(jí)別控制器10aE的連接頭78CN1和78CN5。第一模擬速度指令信號(hào)是通過(guò)高級(jí)別控制器10aE和最佳化調(diào)整器10b從高級(jí)別控制器10aE的連接頭78CN3得出的，以及從連接頭66CN3被輸出。實(shí)際速度增益、實(shí)際積分增益和實(shí)際補(bǔ)償增益是通過(guò)高級(jí)別控制器10aE的連接頭78CN2得出的，以及從連接頭66CN2被輸出。模擬速度增益、模擬積分增益和模擬補(bǔ)償增益是通過(guò)高級(jí)別控制器10aE的連接頭78CN4得出的，以及從連接頭66CN4被輸出。
在圖62所示的高級(jí)別估值器10aE中，通過(guò)連接頭78CN1輸入的實(shí)際速度指令被輸入到模擬指令變換器10a1的連接頭8CN1。通過(guò)連接頭78CN5輸入的模擬速度信號(hào)被輸入到第二信號(hào)處理器10a6的連接頭13CN1。通過(guò)連接頭78CN6輸入的子增益組被輸入到中央處理單元10a7E的連接頭79CN10。通過(guò)模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2A，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7E，第二數(shù)值處理器10a8E，和第一數(shù)值處理器10a9E等，有從第三信號(hào)處理器10a3的連接頭10CN1得出的第一模擬位置指令信號(hào)從連接頭78CN3被輸出，以及從中央處理單元10a7E的連接頭79CN9得出的估計(jì)值數(shù)組和母增益組從連接頭78CN7被輸出。而且，從第一數(shù)值處理器10a9E的連接頭80CN2得出的實(shí)際速度增益、實(shí)際積分增益、和實(shí)際補(bǔ)償增益從連接頭78CN2被輸出，以及從第二數(shù)值處理器10a8E的連接頭81CN2得出的模擬速度增益、模擬積分增益、和模擬補(bǔ)償增益從連接頭78CN4被輸出。
第一數(shù)值處理器10a9E配備有用于把通過(guò)連接頭80CN1輸入的新的實(shí)際增益數(shù)組分成實(shí)際速度增益、實(shí)際積分增益、和實(shí)際補(bǔ)償增益，從連接頭80CN2輸出它們，以及更新實(shí)際PI控制部分7B的實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益以及實(shí)際補(bǔ)償器13C的實(shí)際補(bǔ)償增益的裝置。
第二數(shù)值處理器10a8E配備有用于把通過(guò)連接頭81CN1輸入的新的模擬增益數(shù)組分成模擬速度增益、模擬積分增益、和模擬補(bǔ)償增益，從連接頭81CN2輸出它們，以及更新模擬PI控制部分8的模擬位置增益、模擬速度增益、和模擬積分增益，以及模擬補(bǔ)償器14C的模擬補(bǔ)償增益的裝置。
在圖61所示的中央處理單元10a7B中，按圖61所示的次序，實(shí)行第一E步驟，第二E步驟和調(diào)整步驟10a7a。
第一E步驟確定模擬位置指令數(shù)組，規(guī)范增益，第一尺寸數(shù)組，第二尺寸數(shù)組，第三尺寸數(shù)組，子增益組的子數(shù)目，母增益組的母數(shù)目，和生成的數(shù)目。然而，母增益組中的母增益是這樣地被確定的增益，以使得成為包括速度增益、積分增益以及補(bǔ)償增益的增益數(shù)組。補(bǔ)償增益是這樣地被確定的增益，以使得包括補(bǔ)償器的系數(shù)和開關(guān)的切換條件。
第二E步驟隨機(jī)地初始化母增益組，以及編碼母增益組。
在圖56所示的實(shí)際補(bǔ)償器13C中，第二實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)第一實(shí)際補(bǔ)償器13cC，第二實(shí)際補(bǔ)償器13dC，和補(bǔ)償開關(guān)13aB相對(duì)于從連接頭70CN1輸入的實(shí)際速度指令，從實(shí)際開關(guān)13aB的連接頭20CN4得出的，以及從連接頭70CN2被輸出。
圖56所示的開關(guān)是上面所描述的開關(guān)。此后，省略對(duì)它的重復(fù)的說(shuō)明。
在圖57所示的第一實(shí)際補(bǔ)償器13bC中，第一實(shí)際補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)微分電路和一個(gè)系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭75CN1輸入的實(shí)際速度指令得出的，以及通過(guò)連接頭75CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭75CN3輸入的實(shí)際補(bǔ)償增益的第二單元而被更新。
在圖58所示的第二實(shí)際補(bǔ)償器13cC中，第二實(shí)際補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)微分電路，兩個(gè)系數(shù)單元和一個(gè)加法器相對(duì)于從連接頭67CN1輸入的實(shí)際速度指令得出的，以及通過(guò)連接頭76CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭76CN3輸入的實(shí)際補(bǔ)償增益的第三單元而被更新。
在圖59所示的第三實(shí)際補(bǔ)償器13dC中，第三實(shí)際補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)微分電路，三個(gè)系數(shù)單元和一個(gè)加法器相對(duì)于從連接頭77CN1輸入的實(shí)際位置指令得出的，以及通過(guò)連接頭77CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭77CN3輸入的實(shí)際補(bǔ)償增益的第四單元而被更新。
在圖52所示的模擬補(bǔ)償器14C中，第二模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)第一模擬補(bǔ)償器14cC，第二模擬補(bǔ)償器14dC和模擬開關(guān)14aB相對(duì)于從連接頭69CN1輸入的模擬速度指令，從模擬開關(guān)14aB的連接頭21CN4得出的，以及通過(guò)連接頭69CN2被輸出。
圖52所示的開關(guān)14aB是上面所描述的開關(guān)。此后，省略對(duì)它的重復(fù)的說(shuō)明。
在圖53所示的第一模擬補(bǔ)償器14bC中，第一模擬補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)微分電路和一個(gè)系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭72CN1輸入的模擬位置速度得出的，以及通過(guò)連接頭72CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭72CN3輸入的模擬補(bǔ)償增益的第二單元而被更新。
在圖54所示的第二模擬補(bǔ)償器14cC中，第二模擬補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)微分電路，兩個(gè)系數(shù)單元和一個(gè)加法器相對(duì)于從連接頭73CN1輸入的模擬速度指令得出的，以及從連接頭73CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭73CN3輸入的模擬補(bǔ)償增益的第三單元而被更新。
在圖55所示的第三模擬補(bǔ)償器14dC中，第三模擬補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)是通過(guò)一個(gè)微分電路，三個(gè)系數(shù)單元和一個(gè)加法器相對(duì)于從連接頭74CN1輸入的模擬速度指令得出的，以及通過(guò)連接頭74CN2被輸出。然而，上述的系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)更新從連接頭74CN3輸入的實(shí)際補(bǔ)償增益的第四單元而被更新。
此后，參照?qǐng)D63到71描述本發(fā)明的第十實(shí)施例。
在圖63上，本發(fā)明的第十實(shí)施例包括機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4，位置指令發(fā)生器6，實(shí)際PID控制部分7，模擬PID控制部分8,2-慣量數(shù)值模型9F，估值部分10F，實(shí)際補(bǔ)償器13B，模擬補(bǔ)償器14B，加法器15和16，以及繼電器17。機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4，和位置指令發(fā)生器6是與現(xiàn)有技術(shù)中的部件相同的。
實(shí)際PID控制部分7，實(shí)際補(bǔ)償器13B，模擬補(bǔ)償器14B，模擬PID控制部分8，以及加法器15和16是以上說(shuō)明的那些部件，此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖64是顯示2-慣量數(shù)值模型9F的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖64上，2-慣量數(shù)值模型9F包括四個(gè)積分器，三個(gè)系數(shù)單元，兩個(gè)減法器，和一個(gè)加法器。
圖65是顯示上述的估值部分10F的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖65上，估值部分10F包括高級(jí)別控制器10aF和最佳化調(diào)整器10b。最佳化調(diào)整器10b是以上說(shuō)明的那種部件，這里，省略對(duì)它的重復(fù)說(shuō)明。
圖66是顯示上述的高級(jí)別控制器10aF的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖66上，高級(jí)別控制器10aF包括模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2B，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7F，第二數(shù)值處理器10a8D，第一數(shù)值處理器10a9D，和第三數(shù)值處理器10a10。模擬指令變換器10a1，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，和第一數(shù)值處理器10a9D，是以上說(shuō)明的那些部件。此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖67是顯示上述的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2B的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖67上，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2B包括用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a，和繼電器17的接點(diǎn)組17b。用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a是以上說(shuō)明的那種部件。此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖68是顯示上述的繼電器17的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖68上，繼電器是通常使用的繼電器。它包括接點(diǎn)組17a，接點(diǎn)組17b和繼電器條件部分。
圖69是顯示上述中央處理單元10a7F的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的流程圖。在圖69上，上述的中央處理單元10a7F包括第一F步驟，第二F步驟，識(shí)別步驟10a7b，第一G步驟，第二G步驟，和調(diào)整步驟10a7a。調(diào)整步驟10a7a是上述的那種步驟。此后，將省略對(duì)它的重復(fù)說(shuō)明。
圖70是顯示上述的識(shí)別步驟10a7b的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的流程圖。在圖70上，識(shí)別步驟10a7b包括第十二到第十四步驟，第三a步驟，第四a步驟，第七到第十步驟，第一中繼控制部分，第二中繼控制部分，第一環(huán)路控制部分，和第二環(huán)路控制部分。
接著，參照?qǐng)D63到70給出第十實(shí)施例的動(dòng)作的說(shuō)明。首先，圖63所示的2-慣量數(shù)值模型9F實(shí)現(xiàn)上述的機(jī)械系統(tǒng)的輸入和輸出特征的近似表示。在圖63所示的2-慣量數(shù)值模型9F中，模擬位置信號(hào)和模擬速度信號(hào)通過(guò)圖63所示的四個(gè)積分器，一個(gè)加法器，三個(gè)系數(shù)單元和兩個(gè)減法器相對(duì)于從連接頭83CN1輸入的模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)而得出的，以及分別通過(guò)連接頭83CN2和83CN3被輸出。然而，2-慣量數(shù)值模型9F的系數(shù)單元的各個(gè)系數(shù)通過(guò)更新從連接頭83CN4輸入的數(shù)值增益而被更新。
在圖64所示的估值部分10F中，通過(guò)連接頭82CN1和82CN2輸入的實(shí)際位置指令和模擬位置信號(hào)被輸入到高級(jí)別控制器10aF的連接頭84CN1和84CN2，以及通過(guò)連接頭82CN8輸入的實(shí)際位置信號(hào)被輸入到高級(jí)別控制器10aF的連接頭84CN10。第一模擬位置指令信號(hào)是通過(guò)高級(jí)別控制器10aF和最佳化調(diào)整器10b從高級(jí)別控制器10aF的連接頭84CN3得出的，以及從連接頭82CN3被輸出。實(shí)際位置增益、實(shí)際速度增益、實(shí)際積分增益和實(shí)際補(bǔ)償增益是通過(guò)高級(jí)別控制器10aF的連接頭84CN2得出的，以及從連接頭82CN2被輸出。模擬位置增益、模擬速度增益、模擬積分增益和模擬補(bǔ)償增益是通過(guò)高級(jí)別控制器10aF的連接頭84CN9得出的，以及從連接頭82CN7被輸出。
在圖66所示的高級(jí)別估值器10a中，通過(guò)連接頭84CN1輸入的實(shí)際位置指令被輸入到模擬指令變換器10a1的連接頭8CN1，以及通過(guò)連接頭84CN5輸入的模擬位置信號(hào)被輸入到第二信號(hào)處理器10a6的連接頭13CN1。通過(guò)連接頭84CN6輸入的子增益組被輸入到中央處理單元10a7F的連接頭86CN1，以及通過(guò)連接頭84CN10得出的實(shí)際位置信號(hào)被輸入到規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2B的連接頭85CN6。通過(guò)模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2B，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7D，第二數(shù)值處理器10a8D，第一數(shù)值處理器10a9D，和第三數(shù)值處理器10a10，從第三信號(hào)處理器10a3的連接頭10CN1得出的第一模擬位置指令信號(hào)通過(guò)連接頭84CN3被輸出，從中央處理單元10a7F的連接頭86CN9得出的估計(jì)值數(shù)組和母增益組通過(guò)連接頭84CN7被輸出。從第一數(shù)值處理器10a9D的連接頭64CN2得出的實(shí)際位置增益，實(shí)際速度增益和實(shí)際積分增益是從連接頭84CN2輸出的。從第二數(shù)值處理器10a8D的連接頭65CN2得出的模擬位置增益，模擬速度增益和模擬積分增益是從連接頭84CN4輸出的。從第三數(shù)值處理器10a10的連接頭87CN2得出的數(shù)值增益是從連接頭84CN8輸出的，以及從規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2B的連接頭85CN5得出的第一實(shí)際位置指令信號(hào)是從連接頭84CN9輸出的。
在圖67所示的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2B中，通過(guò)連接頭85CN1輸入的第二模擬位置指令信號(hào)被輸入到用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a的連接頭8CN1。通過(guò)連接頭85CN6輸入的實(shí)際位置信號(hào)被輸入到繼電器17的接點(diǎn)組17b。規(guī)范應(yīng)答信號(hào)是根據(jù)用于調(diào)整的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a和接點(diǎn)組17b的情形，從接點(diǎn)組17b的輸出端得出的，以及從連接頭85CN4被輸出。用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2a是以上描述的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器。此后，省略重復(fù)說(shuō)明。
在圖69所示的中央處理單元10a7F中，按圖69所示的次序?qū)嵭械谝籉步驟，第二F步驟，識(shí)別步驟10a7b，第一G步驟，第二G步驟，和調(diào)整步驟10a7a。
第一F步驟確定模擬位置指令數(shù)組，規(guī)范增益，第一尺寸數(shù)組，第二尺寸數(shù)組，第三尺寸數(shù)組，子增益組的子增益的數(shù)目，母增益組的母增益的數(shù)目，和生成的數(shù)目。然而，母增益組中的母增益是這樣地被確定的增益，以使得成為包括上述的2-慣量數(shù)值模型的各個(gè)系數(shù)單元的系數(shù)的數(shù)值增益數(shù)組。
第二F步驟隨機(jī)地初始化母增益組，以及編碼母增益組。
第一G步驟確定模擬位置指令數(shù)組，規(guī)范增益，第一尺寸數(shù)組，第二尺寸數(shù)組，第三尺寸數(shù)組，子增益組的子增益的數(shù)目，母增益組的母增益的數(shù)目，和生成的數(shù)目。然而，母增益組中的母增益是這樣地被確定的增益，以使得成為包括位置增益、速度增益、積分增益、和補(bǔ)償增益的增益數(shù)組。
第二G步驟隨機(jī)地初始化母增益組，以及編碼母增益組。
調(diào)整步驟10a7a是上面描述的那種步驟。此后，將省略對(duì)它的重復(fù)說(shuō)明。
在圖70所示的識(shí)別步驟中，按照?qǐng)D70上所示的順序?qū)嵭械谑降谑牟襟E，第七到第十步驟，識(shí)別步驟7a7b，第三a步驟，第四a步驟，第一環(huán)路控制部分，和第二環(huán)路控制部分，第一中繼控制部分，和第二中繼控制部分。
第十二步驟把實(shí)際增益數(shù)組的缺省項(xiàng)通過(guò)連接頭86CN5寫到第一數(shù)值處理器10a9D的連接頭64CN1，以及開始下一個(gè)操作，由此，實(shí)際PID控制部分和實(shí)際補(bǔ)償器的各個(gè)增益被初始化。
第十三步驟把模擬增益數(shù)組的缺省項(xiàng)通過(guò)連接頭86CN4寫到第二數(shù)值處理器10a8D的連接頭65CN1，以及開始下一個(gè)操作，由此，模擬PID控制部分和模擬補(bǔ)償器的各個(gè)增益被初始化。
第一中繼控制部分接通繼電器17。由此，能夠進(jìn)行用于識(shí)別2-慣量數(shù)值模型9F的模式。
第三a步驟把模擬位置指令數(shù)組通過(guò)連接頭86CN8寫到模擬指令變換器10a1的連接頭8CN2。由此，第二模擬指令信號(hào)從模擬指令變換器10a1的連接頭8CN3。
第四a步驟把規(guī)范增益通過(guò)連接頭86CN7寫到規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2B的連接頭85CN3，由此，規(guī)范指令信號(hào)從規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2B的連接頭85CN2得出，以及規(guī)范應(yīng)答信號(hào)從規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2B的連接頭85CN4得出。
第五步驟，第一環(huán)路控制部分，第二環(huán)路控制部分，和第七到第十步驟是上面描述的步驟。此后，將省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
第十四步驟把數(shù)值增益數(shù)組通過(guò)連接頭86CN11以固定順序?qū)懙降谌龜?shù)值處理器10a10的連接頭87CN1，由此，2-慣量數(shù)值模型9F的各個(gè)系數(shù)單元的系數(shù)通過(guò)第三數(shù)值處理器10a10的連接頭87CN2被更新。
第二中繼控制部分關(guān)斷繼電器17，由此進(jìn)入用于識(shí)別控制增益的模式。
此后，參照?qǐng)D71和72描述本發(fā)明的第十一實(shí)施例。圖71是顯示按照本發(fā)明的第十一實(shí)施例的整體的方框圖。在圖71上，本發(fā)明的第十一實(shí)施例包括機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4A，位置指令發(fā)生器6，實(shí)際PID控制部分7A，模擬PID控制部分8A,2-慣量數(shù)值模型9G，估值部分10F，實(shí)際補(bǔ)償器13B，模擬補(bǔ)償器14B，加法器15和16，以及繼電器17。機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4和位置指令發(fā)生器6是與現(xiàn)有技術(shù)中的部件相同的。
實(shí)際PID控制部分7A，實(shí)際補(bǔ)償器13B，模擬補(bǔ)償器14B，模擬PID控制部分8A，加法器15和16，繼電器和估值部分10F是以上說(shuō)明的那些部件，此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖72是顯示2-慣量數(shù)值模型9G的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖72上，2-慣量數(shù)值模型9G包括四個(gè)積分器，三個(gè)系數(shù)單元，兩個(gè)減法器，和一個(gè)加法器。
圖72所示的2-慣量數(shù)值模型9G實(shí)現(xiàn)上述的機(jī)械系統(tǒng)的輸入和輸出特征的近似表示。在圖72所示的2-慣量數(shù)值模型9G中，模擬位置信號(hào)通過(guò)圖72所示的四個(gè)積分器，一個(gè)加法器，三個(gè)系數(shù)單元和兩個(gè)減法器相對(duì)于從連接頭88CN1輸入的模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)而得出的，以及從連接頭88CN3被輸出。然而，2-慣量數(shù)值模型9G的系數(shù)單元的各個(gè)系數(shù)通過(guò)更新從連接頭88CN4輸入的數(shù)值增益而被更新。
此后，參照?qǐng)D73到78描述本發(fā)明的第十二實(shí)施例。圖74是顯示按照本發(fā)明的第十二實(shí)施例的整體的方框圖。在圖74上，按照本發(fā)明的第十二實(shí)施例包括機(jī)械系統(tǒng)12，觀察裝置4B，速度指令發(fā)生器6A，實(shí)際PI控制部分7B，模擬PI控制部分8B,2-慣量數(shù)值模型9H，估值部分10G，實(shí)際補(bǔ)償器13C，模擬補(bǔ)償器14C，加法器15和16，和繼電器17。機(jī)械系統(tǒng)12和速度指令發(fā)生器6A是與現(xiàn)有技術(shù)中的部件相同的。
實(shí)際PI控制部分7B，模擬PI控制部分8B，加法器15和16，繼電器13C，和模擬補(bǔ)償器14C是以上說(shuō)明的那些部件，此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖73是顯示上述的2-慣量數(shù)值模型9H的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖73上，2-慣量數(shù)值模型9H包括四個(gè)積分器，三個(gè)系數(shù)單元，兩個(gè)減法器，和一個(gè)加法器。
圖75是顯示上述的估值部分10G的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖75上，估值部分10G包括高級(jí)別控制器10aG和最佳化調(diào)整器10b。最佳化調(diào)整器10b是以上說(shuō)明的那種部件，這里，省略對(duì)它的重復(fù)說(shuō)明。
圖76是顯示上述的高級(jí)別控制器10aG的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖76上，高級(jí)別控制器10aG包括模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2C，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7F，第二數(shù)值處理器10a8E，第一數(shù)值處理器10a9E，和第三數(shù)值處理器10a10。模擬指令變換器10a1，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，第二數(shù)值處理器10a8E，和第一數(shù)值處理器10a9E是以上說(shuō)明的那些部件。此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖77是顯示上述的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2C的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖77上，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2C包括用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2aA，和繼電器17的接點(diǎn)組17b。用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2aA和繼電器17是以上說(shuō)明的那種部件。此后，省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
圖78是顯示上述中央處理單元10a7G的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的流程圖。在圖78上，上述的中央處理單元10a7G包括第一H步驟，第二H步驟，識(shí)別步驟10a7b，第一I步驟，第二I步驟，和調(diào)整步驟10a7a。調(diào)整步驟10a7a和識(shí)別步驟10a7b是上述的那種步驟。此后，將省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。
接著，參照?qǐng)D73到78給出第十二實(shí)施例的動(dòng)作的說(shuō)明。首先，2-慣量數(shù)值模型9H實(shí)現(xiàn)上述的機(jī)械系統(tǒng)的輸入和輸出特征的近似表示。在圖73所示的2-慣量數(shù)值模型9H中，模擬速度信號(hào)通過(guò)圖73所示的四個(gè)積分器，一個(gè)加法器，和兩個(gè)系數(shù)單元相對(duì)于從連接頭89CN輸入的模擬轉(zhuǎn)矩信號(hào)而得出的，以及通過(guò)連接頭89CN2被輸出。然而，各個(gè)系數(shù)單元的各個(gè)系數(shù)通過(guò)更新從連接頭89CN4輸入的數(shù)值增益而被更新。
在圖75所示的估值部分10G中，通過(guò)連接頭90CN1和90CN2輸入的實(shí)際速度指令和模擬速度信號(hào)被輸入到高級(jí)別控制器10aG的連接頭91CN1和91CN2。通過(guò)連接頭90CN8輸入的實(shí)際速度信號(hào)被輸入到高級(jí)別控制器10aG的連接頭91CN10。第一模擬速度指令信號(hào)是通過(guò)高級(jí)別控制器10aG和最佳化調(diào)整器10b從高級(jí)別控制器10aG的連接頭91CN3得出的，以及從連接頭90CN3被輸出。實(shí)際速度增益、實(shí)際積分增益和實(shí)際補(bǔ)償增益是通過(guò)高級(jí)別控制器10aG的連接頭91CN2得出的，以及從連接頭90CN2被輸出。模擬速度增益、模擬積分增益和模擬補(bǔ)償增益是通過(guò)高級(jí)別控制器10aG的連接頭91CN4得出的，以及從連接頭90CN4被輸出。第一速度指令信號(hào)是通過(guò)高級(jí)別控制器10aG的連接頭91CN9得出的，以及從連接頭90CN§被輸出。
在圖76所示的高級(jí)別估值器10aG中，通過(guò)連接頭91CN1輸入的實(shí)際速度指令被輸入到模擬指令變換器10a1的連接頭8CN1，通過(guò)連接頭91CN5輸入的模擬速度信號(hào)被輸入到第二信號(hào)處理器10a6的連接頭13CN1。通過(guò)連接頭91CN6輸入的子增益組被輸入到中央處理單元10a7G的連接頭92CN1。通過(guò)模擬指令變換器10a1，規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2C，第三信號(hào)處理器10a3，第一信號(hào)處理器10a4，估值函數(shù)單元10a5，第二信號(hào)處理器10a6，中央處理單元10a7D，第二數(shù)值處理器10aBE，第一數(shù)值處理器10a9E，和第三數(shù)值處理器10a10等，從第三信號(hào)處理器10a3的連接頭10CN1得出的第一模擬速度指令信號(hào)從連接頭91CN3被輸出。從中央處理單元10a7G的連接頭93CN9得出的估計(jì)值數(shù)組和母增益組從連接頭91CN7被輸出，以及從第一數(shù)值處理器10a9E的連接頭80CN2得出的實(shí)際速度增益、實(shí)際積分增益和實(shí)際補(bǔ)償增益從連接頭91CN2被輸出。從第二數(shù)值處理器10a8E的連接頭81CN2得出的模擬速度增益、模擬積分增益和模擬補(bǔ)償增益從連接頭91CN4被輸出。從第三數(shù)值處理器10a10的連接頭87CN2得出的數(shù)值增益是從連接頭91CN8輸出的，以及從規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2C的連接頭92CN5得出的第一實(shí)際速度指令信號(hào)是從連接頭91CN9輸出的。
在圖77所示的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2C中，通過(guò)連接頭91CN1輸入的第二模擬速度指令信號(hào)被輸入到用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2aA的連接頭36CN2。通過(guò)連接頭92CN6輸入的實(shí)際速度信號(hào)被輸入到繼電器17的接點(diǎn)組17b。規(guī)范應(yīng)答信號(hào)是根據(jù)用于調(diào)整的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2aA和接點(diǎn)組17b的情形，從接點(diǎn)組17b的輸出端得出的，以及從連接頭92CN4被輸出。用于調(diào)整控制增益的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器10a2aA是以上描述的規(guī)范應(yīng)答發(fā)生器。此后，省略對(duì)它的重復(fù)說(shuō)明。
在圖78所示的中央處理單元10a7G中，按圖78所示的次序?qū)嵭械谝籋步驟，第二H步驟，識(shí)別步驟10a7b，第一I步驟，第二I步驟，和調(diào)整步驟10a7a。
第一H步驟確定模擬速度指令數(shù)組，規(guī)范增益，第一尺寸數(shù)組，第二尺寸數(shù)組，第三尺寸數(shù)組，子增益組的子增益的數(shù)目，母增益組的母增益的數(shù)目，和生成的數(shù)目。然而，母增益組中的母增益是這樣地被確定的增益，以使得成為包括上述的2-慣量數(shù)值模型的各個(gè)系數(shù)單元的系數(shù)的數(shù)值增益數(shù)組。
第二H步驟隨機(jī)地初始化母增益組，以及編碼母增益組。
第一I步驟確定模擬速度指令數(shù)組，規(guī)范增益，第一尺寸數(shù)組，第二尺寸數(shù)組，第三尺寸數(shù)組，子增益組的子增益的數(shù)目，母增益組的母增益的數(shù)目，和生成的數(shù)目。然而，母增益組中的母增益是這樣地被確定的增益，以使得成為包括速度增益、積分增益、和補(bǔ)償增益的增益數(shù)組。補(bǔ)償增益是這樣地被確定的增益，以使得包括補(bǔ)償單元的系數(shù)和切換條件。
第二I步驟隨機(jī)地初始化母增益組，以及編碼母增益組。
工業(yè)可應(yīng)用性如上所述，按照在本發(fā)明的權(quán)利要求1到3所描述的方面，通過(guò)把具有與實(shí)際PID控制部分7相同結(jié)構(gòu)的模擬PID控制部分8、估值部分10和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9加到包含觀察裝置4與實(shí)際PID控制部分7的實(shí)際控制部分18，可以在用于定位的PID控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PID控制增益的結(jié)果。
按照在本發(fā)明的權(quán)利要求4所描述的方面，通過(guò)把具有與實(shí)際PID控制部分7A相同結(jié)構(gòu)的模擬PID控制部分8A、估值部分10和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9A加到包含觀察裝置4A與實(shí)際PID控制部分7A的實(shí)際控制部分18A，可以在配備有位置測(cè)量裝置時(shí)在用于定位的PID控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PID控制增益的結(jié)果。
按照在本發(fā)明的權(quán)利要求5所描述的方面，通過(guò)把具有與實(shí)際PI控制部分7B相同結(jié)構(gòu)的模擬PI控制部分8B、估值部分10和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9B加到包含觀察裝置4B與實(shí)際PI控制部分7B的實(shí)際控制部分18B，可以在配備有速度測(cè)量裝置時(shí)在用于確定速度的PI控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PI控制增益的結(jié)果。
按照在本發(fā)明的權(quán)利要求6所描述的方面，通過(guò)把包含具有與實(shí)際控制部分18C相同結(jié)構(gòu)的模擬PID控制部分8與模擬補(bǔ)償器14的模擬控制部分19、估值部分10B和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9B加到包含觀察裝置4、實(shí)際PID控制部分7和實(shí)際補(bǔ)償器13的實(shí)際控制部分18C，可以在配備有位置和速度測(cè)量裝置，在用定位補(bǔ)償器進(jìn)行的PID控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PID控制增益和補(bǔ)償器增益的結(jié)果。
按照在本發(fā)明的權(quán)利要求7所描述的方面，通過(guò)把包含具有與實(shí)際控制部分18D相同結(jié)構(gòu)的模擬PID控制部分8A與模擬補(bǔ)償器14的模擬控制部分19D、估值部分10B和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9A加到包含觀察裝置4、實(shí)際PID控制部分7A和實(shí)際補(bǔ)償器13的實(shí)際控制部分18D，可以在配備有位置測(cè)量裝置，在用定位補(bǔ)償器進(jìn)行的PID控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PID控制增益和補(bǔ)償器增益的結(jié)果。
按照在本發(fā)明的權(quán)利要求8所描述的方面，通過(guò)把包含具有與實(shí)際控制部分18E相同結(jié)構(gòu)的模擬PI控制部分8B與模擬補(bǔ)償器14A的模擬控制部分19E、估值部分10B和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9B加到包含觀察裝置4B、實(shí)際PI控制部分7B和實(shí)際補(bǔ)償器13A的實(shí)際控制部分18E，可以在配備有速度測(cè)量裝置，在用速度確定補(bǔ)償器進(jìn)行的PI控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PI控制增益和補(bǔ)償器增益的結(jié)果。
按照在本發(fā)明的權(quán)利要求9所描述的方面，通過(guò)把包含具有與實(shí)際控制部分18F相同結(jié)構(gòu)的模擬PID控制部分8與模擬補(bǔ)償器14B的模擬控制部分19F、估值部分10D和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9C加到包含觀察裝置4、實(shí)際PID控制部分7和實(shí)際補(bǔ)償器13B的實(shí)際控制部分18F，可以在配備有位置和速度測(cè)量裝置，在用定位補(bǔ)償器進(jìn)行的PID控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PID控制增益和補(bǔ)償器增益的結(jié)果。
按照在本發(fā)明的權(quán)利要求10所描述的方面，通過(guò)把包含具有與實(shí)際控制部分18G相同結(jié)構(gòu)的模擬PID控制部分8A與模擬補(bǔ)償器14B的模擬控制部分19G、估值部分10D和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9D加到包含觀察裝置4A、實(shí)際PID控制部分7A和實(shí)際補(bǔ)償器13B的實(shí)際控制部分18G，可以在配備有位置測(cè)量裝置，在用定位補(bǔ)償器進(jìn)行的PID控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PID控制增益，補(bǔ)償器的類型和增益的結(jié)果。
按照在本發(fā)明的權(quán)利要求11所描述的方面，通過(guò)把包含具有與實(shí)際控制部分18H相同結(jié)構(gòu)的模擬PI控制部分8B與模擬補(bǔ)償器14C的模擬控制部分19H、估值部分10E和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9E加到包含觀察裝置4B、實(shí)際PI控制部分7B和實(shí)際補(bǔ)償器13C的實(shí)際控制部分18H，可以在配備有速度測(cè)量裝置，在用速度確定補(bǔ)償器進(jìn)行的PI控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PI控制增益、補(bǔ)償器的類型和增益的結(jié)果。
按照在本發(fā)明的權(quán)利要求12和13所描述的方面，通過(guò)把包含具有與實(shí)際控制部分18F相同結(jié)構(gòu)的模擬PID控制部分8與模擬補(bǔ)償器14B的模擬控制部分19F、估值部分10F和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9F加到包含觀察裝置4、實(shí)際PID控制部分7和實(shí)際補(bǔ)償器13B的實(shí)際控制部分18F，可以在配備有位置和速度測(cè)量裝置，在用定位補(bǔ)償器進(jìn)行的PID控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PID控制增益，補(bǔ)償器的類型和增益的結(jié)果。
按照在本發(fā)明的權(quán)利要求14所描述的方面，通過(guò)把包含具有與實(shí)際控制部分18G相同結(jié)構(gòu)的模擬PID控制部分8A與模擬補(bǔ)償器14B的模擬控制部分19G、估值部分10G和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9G加到包含觀察裝置4A、實(shí)際PID控制部分7A和實(shí)際補(bǔ)償器13B的實(shí)際控制部分18G，可以在配備有位置測(cè)量裝置，在用定位補(bǔ)償器進(jìn)行的PID控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PID控制增益，補(bǔ)償器的類型和增益的結(jié)果。
按照在本發(fā)明的權(quán)利要求15所描述的方面，通過(guò)把包含具有與實(shí)際控制部分18H相同結(jié)構(gòu)的模擬PI控制部分8B與模擬補(bǔ)償器14C的模擬控制部分19H、估值部分10H和實(shí)行上述的機(jī)械系統(tǒng)12的近似計(jì)算的2-慣量數(shù)值模型9H加到包含觀察裝置4B、實(shí)際PI控制部分7B和實(shí)際補(bǔ)償器13C的實(shí)際控制部分18H，可以在配備有速度測(cè)量裝置，在用速度確定補(bǔ)償器進(jìn)行的PI控制時(shí)導(dǎo)致以下的、能夠高速地自動(dòng)地和最佳地調(diào)整PI控制增益、補(bǔ)償器的類型和增益的結(jié)果。
權(quán)利要求
1．用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備包括機(jī)械系統(tǒng)，安裝有負(fù)載機(jī)械，傳輸功率的傳輸機(jī)構(gòu)，和電動(dòng)機(jī)，它通過(guò)所述傳輸機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)負(fù)載機(jī)械；模擬器部分，配備有包括機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)值模型，模擬控制部分，通過(guò)使用所述數(shù)值模型的可看到的狀態(tài)量來(lái)提供轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型，以及估值部分，提供控制參量給模擬控制部分和實(shí)際控制部分；以及實(shí)際控制部分，具有與模擬部分相同的結(jié)構(gòu)，其中來(lái)自實(shí)際系統(tǒng)的可看到的狀態(tài)量被用作為輸入；以及其中實(shí)際控制部分提供轉(zhuǎn)矩信號(hào)到作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)機(jī)。
2．如權(quán)利要求1中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備配備有用于提供由所述模擬部分的估值部分得到的控制參量給實(shí)際控制部分的裝置，這些參量是在實(shí)際運(yùn)行以前在所述模擬部分被驅(qū)動(dòng)以后被提供的，以及用于估計(jì)所述數(shù)值模型的特性的模擬估值函數(shù)滿足事先確定的初始條件。
3．如權(quán)利要求2中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備配備有數(shù)值模型，它根據(jù)模擬轉(zhuǎn)矩，相對(duì)于給定的實(shí)際位置指令，提供模擬速度信號(hào)和模擬位置信號(hào)；模擬PID控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)和模擬位置信號(hào)，提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型；以及實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)所述實(shí)際位置指令、實(shí)際位置信號(hào)和實(shí)際速度信號(hào)，提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)。
4．如權(quán)利要求2中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備配備有數(shù)值模型，它根據(jù)模擬轉(zhuǎn)矩指令，相對(duì)于給定的實(shí)際位置指令，提供模擬位置信號(hào)；模擬PID控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬位置信號(hào)，提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型；以及實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)所述實(shí)際位置指令和所述實(shí)際位置信號(hào)，提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)。
5．如權(quán)利要求2中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備配備有數(shù)值模型，它根據(jù)模擬轉(zhuǎn)矩指令，相對(duì)于給定的實(shí)際速度指令，提供模擬速度信號(hào)；模擬PID控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)，提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型；以及實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)所述實(shí)際速度指令和實(shí)際速度信號(hào)，提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)。
6．如權(quán)利要求3中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備配備有模擬控制部分，包含模擬PID控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)和模擬位置信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分；以及實(shí)際控制部分，包含實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令，實(shí)際位置信號(hào)和實(shí)際速度信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分。
7．如權(quán)利要求4中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備配備有模擬控制部分，包含模擬PID控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分；以及實(shí)際控制部分，包含實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令和實(shí)際位置信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分。
8．如權(quán)利要求5中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備配備有實(shí)際控制部分，包含模擬PID控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型，模擬補(bǔ)償部分，實(shí)際PI控制部分，它根據(jù)實(shí)際速度指令和所述實(shí)際速度信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分。
9．如權(quán)利要求3中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備配備有模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PID控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)和數(shù)值模型的模擬位置信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令，所述實(shí)際位置信號(hào)和所述實(shí)際速度信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的所述模擬補(bǔ)償器。
10．如權(quán)利要求4中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備配備有模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PID控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬位置信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令和所述實(shí)際位置信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器。
11．如權(quán)利要求5中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備配備有模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PI控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PI控制部分，它根據(jù)實(shí)際速度指令和所述實(shí)際速度信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器。
12．用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，還包括用于實(shí)行以下步驟的裝置通過(guò)使用由驅(qū)動(dòng)實(shí)際系統(tǒng)、根據(jù)實(shí)際控制部分初始地確定的初始控制參量而得到的、可看到的狀態(tài)量和在模擬部分的數(shù)值模型被構(gòu)建時(shí)的初始狀態(tài)下，給予實(shí)際驅(qū)動(dòng)部分的初始轉(zhuǎn)矩指令，而準(zhǔn)備數(shù)值模型；在提供控制參量以后驅(qū)動(dòng)實(shí)際系統(tǒng)；通過(guò)在實(shí)際系統(tǒng)不滿足提前建立的實(shí)際運(yùn)行估值函數(shù)的情況下使用實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)矩指令和實(shí)際系統(tǒng)的可看到的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)量，而重新確定模擬部分的數(shù)值模型；以及重新啟動(dòng)模擬部分來(lái)重新確定控制參量。
13．如權(quán)利要求12中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備包括模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PID控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)和模擬位置信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令，所述實(shí)際位置信號(hào)和實(shí)際速度信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器。
14．如權(quán)利要求12中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備包括模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PID控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬位置信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PID控制部分，它根據(jù)實(shí)際位置指令和所述實(shí)際位置信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器。
15．如權(quán)利要求12中闡述的、用于控制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，其特征在于，其中所述設(shè)備包括模擬控制部分，它由以下部分構(gòu)建模擬PI控制部分，它根據(jù)所述數(shù)值模型的模擬速度信號(hào)提供模擬轉(zhuǎn)矩指令給所述數(shù)值模型，和模擬補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器；以及實(shí)際控制部分，它由以下部分構(gòu)建實(shí)際PI控制部分，它根據(jù)實(shí)際速度指令和所述實(shí)際速度信號(hào)提供實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)，和實(shí)際補(bǔ)償部分，包含多種類型的模擬補(bǔ)償器。
全文摘要
電動(dòng)機(jī)控制器包括具有負(fù)載機(jī)械、用于傳輸功率的傳輸機(jī)構(gòu)、和用于通過(guò)傳輸機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載機(jī)械的電動(dòng)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng);具有包括機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)值模型、提供轉(zhuǎn)矩指令給數(shù)值模型的模擬控制部分以及用于發(fā)送控制參量給模擬和實(shí)際控制單元的估值部分的模擬器單元;以及具有接收可看到的狀態(tài)量的實(shí)際控制部分和具有與模擬器單元相同的結(jié)構(gòu)的實(shí)際控制單元。所以,電動(dòng)機(jī)控制器的控制增益可以快速地和最佳地被自動(dòng)調(diào)整。
文檔編號(hào)H02P29/00GK1319275SQ99811091
公開日2001年10月24日 申請(qǐng)日期1999年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月18日
發(fā)明者郝雙暉, 小黑龍一, 宮河秀和 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)