具有学习存储器切换功能的伺服控制系统的制作方法

本发明涉及一种伺服控制系统，特别是涉及一种具有根据学习周期对在学习控制中使用的存储器进行切换的功能的伺服控制系统。

背景技术：

在伺服电动机的控制中，作为针对按照预定周期以相同的模式重复的指令，使控制偏差收敛为零来进行高精度的电动机控制，并提高加工精度的方法，使用学习控制(例如：日本特开平4-323706号公报，以下称为“专利文献1”)。在专利文献1中公开了针对按照预定周期进行重复，且包含不与该周期同步的非同步成分的指令，也可使控制偏差收敛为零的预知重复控制方式。

在学习控制中具有将时间作为基准进行学习的时间同步方式和将角度作为基准进行学习的角度同步方式。在此，为了执行学习控制，需要确保在学习控制中使用的存储器。在使用时间同步方式时，跨越从加工开始到结束的时间需要延迟存储器，因此在加工时间长时需要大容量的延迟存储器。

然而，在对伺服控制用DSP分配所需要的延迟存储器时，会存在随着延迟存储器的容量变大成本增加这样的问题。并且，对于不使用学习控制的通常控制的轴，存在浪费延迟存储器的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种伺服控制系统，其能够削减每个DSP需要的学习控制用可高速存取的内部存储器的容量。

本发明的一个实施例的伺服控制系统具备：伺服控制装置，其通过伺服电动机驱动周期性进行动作的被驱动体；学习控制器，其根据同一指令模式中的位置偏差来生成修正数据，将其存储在延迟存储器中，并修正位置偏差，延迟存储器具备存取的延迟时间短的第一存储器以及存取的延迟时间长的第二存储器，伺服控制装置具备切换器，与基于指令模式的学习周期相关地将第一存储器以及第二存储器中的某一方分配给学习控制器。

附图说明

通过参照附图对以下的实施方式进行说明，本发明的上述以及其它的目的、特征以及优点会变得更清楚。在这些图中：

图1是本发明实施例的伺服控制系统的结构图。

图2表示对本发明实施例的伺服控制系统中的切换器进行的延迟存储器的切换进行说明的概念图，其中，a：学习数据数量，L：学习周期(＝a×采样时间)，d：延迟时间。

图3是用于说明本发明实施例的伺服控制系统的动作顺序的流程图，其中，d：延迟时间(外部存储器)。

具体实施方式

以下，通过附图对本发明的伺服控制系统进行说明。图1是表示本发明实施例的伺服控制系统的结构图。本发明实施例的伺服控制系统100具备伺服控制装置(10a、10b、10c)、学习控制器(1a、1b、1c)、作为第一存储器的内部存储器(2a、2b、2c)、作为第二存储器的外部存储器3、切换器(41、42)(参考图2)。

伺服控制装置(10a、10b、10c)通过伺服电动机(31a、32a、31b、32b、31c、32c)来驱动周期性进行动作的被驱动体(未图示)。从上位控制装置50接受指令的伺服控制装置可以为1台，也可以为多台。在图1所示的例子中表示了使用3台伺服控制装置(10a、10b、10c)的例子，但是并不限于此。伺服控制装置(10a、10b、10c)分别从上位控制装置50取得位置指令，并使用放大器(20a、20b、20c)来驱动电动机(31a、32a、31b、32b、31c、32c)。

并且，表示了各伺服控制装置(10a、10b、10c)控制的电动机的数量为2台的情况，但是并不限于此，可以只控制1台电动机，也可以控制3台以上的电动机。

学习控制器(1a、1b、1c)根据同一指令模式中的位置偏差来生成修正数据，将其存储在延迟存储器中，并且修正位置偏差。

延迟存储器具备存取的延迟时间短的作为第一存储器的内部存储器(2a、2b、2c)以及存取的延迟时间长的作为第二存储器的外部存储器3。作为第一存储器的内部存储器(2a、2b、2c)可以是伺服控制装置(10a、10b、10c)的CPU所具有的存储器。另外，作为第二存储器的外部存储器3可以是设置在伺服控制装置(10a、10b、10c)外部的存储器。例如，作为第二存储器的外部存储器3可以是与上位控制装置50的总线40相连接的存储器。

图2表示对本发明实施例的伺服控制系统中的切换器进行的延迟存储器的切换进行说明的概念图。切换器(41、42)与基于指令模式的学习周期相关地将作为第一存储器的内部存储器(2a、2b、2c)以及作为第二存储器的外部存储器3中的某一方分配给学习控制器(1a、1b、1c)。

如上所述，通过将用于学习控制的存储器区域自身“移动”到不是伺服控制用DSP的地方，进行“通用化”，可以削减每个轴的学习存储器区域。但是，对该存储器的存取要花费时间(通信延迟)，因此无法在比该时间短的周期的学习控制中使用。因此，在本发明实施例的伺服控制系统中，具有如下特征：不是使伺服控制用DSP的学习存储器全部为零，而是留有与通信延迟量相当的存储器来自动地进行切换。

具体来说，在图1的伺服控制装置(10a、10b、10c)中，在不使用外部存储器3时，需要将大容量的存储器(21a、21b、21c)作为学习用存储器。与此相对，在本发明中仅留有与通信延迟量相当的存储器(22a、22b、22c)。结果，可以将伺服控制装置(10a、10b、10c)中所需要的学习存储器的容量削减到所需要的最低限度的量。

接着，对切换器的动作进行说明。如图2所示，内部存储器2a以及外部存储器3具备重复指令将加工形状等动作的1模式周期分割成学习数据数量的“a”个，存储各个修正数据的存储器(X_n-1、X_n-2、X_n-3、...、X_n-a)。在此，学习周期L是对采样时间乘以“a”得到的值(L＝a×采样时间)。

此时，从学习控制器1a到内部存储器2a的存取时间变短，从学习控制1a到外部存储器3的存取时间必然变长。在此，将从学习控制器1a到外部存储器3的存取时间设为“d”。如此，在使用外部存储器3进行学习控制时，在往返中延迟“2d”的时间。将该时间“2d”定义为“延迟时间”。

切换器(41、42)进行切换，从而在学习周期L比作为第二存储器的外部存储器3的延迟时间2d长时(L＞2×d)，即，修正生成所需要的时间比与外部存储器3之间的总延迟时间长时，选择作为第二存储器的外部存储器3。另一方面，切换器(41、42)进行切换，从而在学习周期L在作为第二存储器的外部存储器3的延迟时间2d以下时(L≤2×d)，即，修正生成所需要的时间是与外部存储器3之间的总延迟时间以下时，选择作为第一存储器的内部存储器2a。

在此，切换器具备第一切换器41以及第二切换器42。两者根据来自学习控制器1a的指令，对将数据X_n输出到内部存储器2a还是输出到外部存储器3同步地进行切换。

内部存储器2a只要有相当于向外部储存器3的总延迟时间2d的学习数据量便足够。另外，关于向外部存储器3、内部存储器2a的切换，优选根据学习周期自动地进行切换。

此外，在图2中说明了在伺服控制装置10a中设置的内部存储器2a与外部存储器3之间的切换。也可同样地进行伺服控制装置10b、10c中的内部存储器2b、2c与外部存储器3的切换。

接着，使用图3所示的流程图来说明本发明实施例的伺服控制系统的动作顺序。首先，在步骤S101中，学习控制器1a判断学习周期L是否大于延迟时间2d。当学习周期L在延迟时间2d以下时，在步骤S102中作为学习控制器1a的延迟存储器使用内部存储器2a。另一方面，当学习周期L大于延迟时间2d时，在步骤S103中作为学习控制器1a的延迟存储器使用外部存储器3。

在此，关于切换器(41、42)的切换定时，如果不是在学习中则可以在任何时候进行切换。特别优选在下次的学习控制刚要开始之前进行设定。

如上所述，根据本发明实施例的伺服控制系统，设置大容量的外部存储器，根据学习周期来对使用内部存储器还是使用外部存储器进行切换。结果，作为在学习控制中使用的延迟存储器，可进行切换从而在学习周期短时使用延迟时间短的内部存储器，在学习周期长时使用延迟时间长的在外部设置的大容量的外部存储器。

根据本发明实施例的伺服控制系统，能够削减每个DSP所需要的学习控制用的可高速存取的内部存储器的容量。