的一个第三实施例 之一个压力控制单元的内部架构。
【具体实施方式】
[0025] 在本实用新型被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以 相同的编号来表不。
[0026] 参阅图1与图2,本实用新型射出机的动力设备之第一实施例适用于设置在一个 射出机（图未示），并根据一个上位控制装置10输出的一个设定压力讯号及一个设定速度 讯号，控制该射出机将塑料射出成型，该射出机设置有一个利用油压来带动该射出机运作 的泵11。该泵11能被驱动而将加压塑料灌入模穴中以进行射出动作。该射出机的动力设 备包含一个马达2,及一个控制系统3。
[0027] 该马达2包括一个能供一个补偿压力讯号或一个补偿速度讯号流经的线圈21，该 马达2的扭矩及转速大小主要决定于线圈21所产生之磁场的大小及频率，因此通过该补偿 压力讯号与该补偿速度讯号能控制马达2的扭矩及转速。该马达2还能根据目前的实际转 速输出一个代表马达2实际转速的回授速度讯号。
[0028] 该控制系统3包括一个压力侦测单元4,及一个伺服驱动装置5。
[0029] 该压力侦测单元4安装于该泵11以量测该泵11的压力并输出一个回授压力讯 号，能利用电阻应变式、光电式、液压式、电磁力式、电容式等感测方法来侦测压力，由于类 型众多且为现有技术，并非本实用新型之重点，因此不再详述。
[0030] 该伺服驱动装置5讯号连接该上位控制装置10、该压力侦测单元4与该马达2,并 接收该设定压力讯号、该设定速度讯号、该回授压力讯号与该回授速度讯号。该伺服驱动装 置5具有一个速度控制单元51、一个压力控制单元52,及一个扭矩限制单元53。
[0031] 该速度控制单元51能接收分析该设定速度讯号与该回授速度讯号，以产 生输出该补偿速度讯号，在实施上能利用比例控制器（Proportionalcontroller,P controller)、比例积分控制器（Proportionalintegralcontroller,PIcontroller)、比 例微分控制器（Proportionalderviativecontroller,PDcontroller)或比例积分微分 控制器（Proportionalintegralderviativecontroller,PIDcontroller)等回授补偿 控制器来进行控制，由于类型众多，在此不再赘述。
[0032] 该压力控制单元52能分析该设定压力讯号与该回授压力讯号，以产生输出该补 偿压力讯号，具有一个运算器54、一个模糊推论器55,及一个初始控制器56。该运算器54具 有一个能对该设定压力讯号与该回授压力讯号进行减法计算以产生一个压力误差（e)的 第一计算模块541，及一个将该压力误差微分以产生一个压力误差变化率（de)的微分模块 542。在本实施例中该第一计算模块541为一个减法器，能将该设定压力讯号减去该回授压 力讯号以得到该压力误差。该模糊推论器55能对该压力误差与压力误差变化率进行模糊 计算，并产生一个比例参数调整值（Akp)、一个积分参数调整值（Aki)、一个微分参数调整 值（Akd)，及一个补偿压力调整值（AU)。该初始控制器56内建有一个初始比例控制参数 (kp(0))、一个初始积分控制参数Gci(O))、一个初始微分控制参数（kd(0))、一个比例修正因 子（Qp)、一个积分修正因子（Qi)及一个微分修正因子（Qd)，并具有一个参数计算模块561、 一个动态补偿模块562,及一个第二计算模块563。
[0033] 该参数计算模块561能将该比例参数调整值乘上该比例修正因子，再加上该初始 比例控制参数以产生一个比例控制参数（kp)，将该积分参数调整值乘上该积分修正因子， 再加上该初始积分控制参数以产生一个积分控制参数GO，将该微分参数调整值乘上该微 分修正因子，再加上该初始微分控制参数以产生一个微分控制参数（kd)，如以下公式所示：
[0034] kp = QpX A kp+kp (0)
[0035] kj= QiX A kj+kj (0)
[0036]kd=QdXAkd+kd(0)
[0037]其中，
[0038] kp、kp kd:分别为该比例控制参数、该积分控制参数、该微分控制参数。
[0039] Qp、Qi、Qd:分别为该比例修正因子、该积分修正因子、该微分修正因子。
[0040]akp、Aki、Akd:分别为该比例参数调整值、该积分参数调整值、该微分参数调整 值。
[0041]kp (0)、Ici (0)、kd (0):分别为该初始比例控制参数、该初始积分控制参数、该初始微 分控制参数。
[0042] 该动态补偿模块562为一个比例积分微分控制器，能将该比例控制参数、该积分 控制参数与该微分控制参数作为计算的参数进行计算，以对该压力误差进行计算并输出一 个初始补偿压力讯号。在实施上，该动态补偿模块562也可为比例控制器、比例积分控制器 或比例微分控制器，若该动态补偿模块562为比例控制器，则可将该比例控制参数作为计 算的参数；若该动态补偿模块562为比例积分控制器，则可将该比例控制参数与该积分控 制参数作为计算的参数；若该动态补偿模块562为比例微分控制器，则可将该比例控制参 数与该微分控制参数作为计算的参数，不以本实施例为限。
[0043] 该第二计算模块563能将该初始补偿压力讯号与该补偿压力调整值进行相加，以 输出该补偿压力讯号。
[0044] 该扭矩限制单元53预设有一个限制阀值，并内建有一个速度控制模式及一个压 力控制模式。该扭矩限制单元53能根据该补偿压力讯号切换启动该速度控制模式与压力 控制模式的其中一个，并根据该速度控制模式或该压力控制模式选择传送该补偿速度讯号 或该补偿压力讯号给该马达2。当该扭矩限制单元53在该速度控制模式时，会选择传送该 补偿速度讯号给该马达2,并在该补偿压力讯号大于该限制阀值时，切换至该压力控制模 式，该扭矩限制单元53在该压力控制模式时，会选择传送该补偿压力讯号给该马达2。
[0045] 需要说明的是，当塑料填充至模穴体积的97%~98%时，泵11的压力会提高，使 得该马达2的扭矩邻近于临界扭矩，但从马达2的扭矩-转速的特性曲线可知，若此时该马 达2的转速再增加会造成马达2的扭矩崩溃，因此该限制阀值可设定为马达2的临界扭矩， 使得该扭矩限制单元53能在马达2到达临界扭矩时，切换至压力控制模式，以转换成利用 该补偿压力讯号来控制该马达2,避免该马达2的扭矩崩溃。
[0046] 参阅图2~图8,以下详细说明该模糊推论器55模糊计算产生该比例参数调整值、 该积分参数调整值、该微分参数调整值及该补偿压力调整值的过程。该模糊推论器55具有 一个模糊化模块551 (Fuzzification)、一个规则库 552(FuzzyKnowledgeBase)、一个推论 决策模块 553 (Decision-MakingLogic)，及一个去模糊化模块 554(Defuzzification)。该 模糊推论器55定义有两个输入模糊变数，及四个输出模糊变数。所述输入模糊变数分别 为该压力误差（e)与该压力误差变化率（de)。所述输出模糊变数分别为补偿压力调整值 (AU)、该比例参数调整值（Akp)、该积分参数调整值（Aki),及该微分参数调整值（Akd)。 该模糊推论器55内建有数个分别与所述输入模糊变数与输出模糊变数对应的隶属函数 (MembershipFunction)，每一个隶属函数采用三角形且等级（Grade)范围为0至1，图3为 对应该压力误差的隶属函数，图4为对应该压力误差变化率的隶属函数，图5为对应该补偿 压力调整值的隶属函数，图6为对应该比例参数调整值的隶属函数，图7为对应该积分参数 调整值的隶属函数，图8为对应该微分参数调整值的隶属函数。
[0047] 该模糊化模块551会将该压力误差与该压力误差变化率分别通过对应的隶属函 数，模糊化成语意式的模糊集合，例如将该压力误差分成五个模糊集合包括负大（NL)、负