[发明专利]进行双重位置反馈控制的伺服控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及进行基于伺服电动机的位置和被驱动体的位置的双重位置反馈控制的伺服控制装置。

背景技术

对驱动被驱动体的伺服电动机进行控制的伺服控制，根据反馈的位置信息被分类为半闭环控制、全闭环控制以及混合控制。半闭环控制，检测伺服电动机的位置来进行反馈。另外，全闭环控制，检测被驱动体的位置来进行反馈。而混合控制，检测伺服电动机的位置和被驱动体的位置的双方来进行反馈控制、即进行双重位置反馈控制(例如参照下述的专利文献1以及2)。

另外，在伺服控制中，在以预定周期重复的加工的情况下，广泛采用用于使位置偏差收敛于零附近来进行高精度加工的学习控制。学习控制，通过在检测出的位置偏差上加上过去所应用的修正量来修正位置偏差，根据修正后的位置偏差构成位置控制环(例如参照下述的专利文献3)。

特别在下述的专利文献4中记载了以下发明：使用学习控制来生成用于使象限凸起减小的修正数据，存储该修正数据，进行防止象限凸起的修正。在此，所谓象限凸起，是指加工位置的象限改变，进给轴的移动方向反转时产生的凸起。

当进行专利文献4中记载的发明的学习控制以及象限凸起修正时，当通过半闭环控制使用伺服电动机侧的位置偏差来进行学习控制时，可以减小伺服电动机侧的位置偏差，减小伺服电动机侧的象限凸起，但无法得到减小被驱动体侧、即机械侧的位置偏差的修正量，会发生机械侧的象限凸起不减小的问题。

反之，当通过全闭环控制使用机械侧的位置偏差来进行学习控制时，可以得到减小机械侧的位置偏差的修正量。但是，当把位置环路增益或速度环路增益设为较高值时，由于伺服电动机和机械间的螺旋要素或间隙等，学习控制有时不会很好地收敛，发生无法提高这些增益的问题。在切削反力小的加工的情况下，减小增益也没问题，但在切削反力大的加工中，当减小增益时，有时由于切削反力会导致加工精度恶化。

专利文献1：特公平2-30522号公报

专利文献2：特开2002-297241号公报

专利文献3：特开2006-172149号公报

专利文献4：特开2004-234327号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供进行双重位置反馈控制来实现与加工目的对应的位置偏差的减小的伺服控制装置。

为了达成上述目的，本发明提供一种进行双重位置反馈控制的伺服控制装置，其具备：检测伺服电动机的位置的第一位置检测部；检测通过该伺服电动机驱动的被驱动体的位置的第二位置检测部；根据针对该被驱动体的位置指令和来自该第一位置检测部的位置反馈，计算第一位置偏差的第一位置偏差运算部；根据针对该被驱动体的位置指令和来自该第二位置检测部的位置反馈，计算第二位置偏差的第二位置偏差运算部；通过时间常数电路，在该第一位置偏差上加上该第一位置偏差与该第二位置偏差的差分，由此计算在位置控制中使用的第三位置偏差的第三位置偏差运算部；选择该第二位置偏差或该第三位置偏差的某一方来输出的切换部；以及学习控制部，其学习使从该切换部输出的该第二位置偏差或该第三位置偏差接近零的修正量，并且将该学习而得的修正量作为针对该第三位置偏差的修正量来进行输出。

在一个优选方式中，该切换部，根据参数、外部信号或该被驱动体的位置中的某一个来进行切换。

另外，在一个优选方式中，伺服控制装置，当计算该第一位置偏差时，针对该第一位置检测部的检测延迟，通过与该伺服电动机的速度成比例的修正量来修正该第一位置偏差，并且当计算该第二位置偏差时，针对该第二位置检测部的检测延迟，通过与该被驱动体的速度成比例的修正量来修正该第二位置偏差。

根据本发明的伺服控制装置，在进行重视稳定性的控制的情况下，通过将第三位置偏差作为输入来进行学习控制，可以在维持某种程度的精度的同时实现稳定的控制，另一方面，在进行重视精度的控制的情况下，通过将第二位置偏差作为输入来进行学习控制，可以实现高精度的控制。

附图说明

从参照附图进行的以下说明可以明了本发明的其他特征及优点，附图中，

图1是表示本发明的伺服控制装置的一个实施方式的框图。

图2是表示图1所示的伺服控制装置的动作的流程图。

图3是表示本发明的伺服控制装置的另一实施方式的框图。

图4是表示本发明的学习控制部的实施方式的框图。

图5A及图5B是表示本发明的效果的例子的实施例1。

图6A及图6B是表示本发明的效果的例子的实施例2。由图可知，由于切削负荷大，当速度增益低时加工精度变坏。