专利名称：指令生成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生成电动机的定位控制中的动作指令的指令生成装置。
背景技术：
电动机的定位控制作为对工作机械和其它工业用机械进行驱动控制的方法而广泛应用，其要求使由电动机驱动的设备不振荡且高速地动作，并准确地进行定位。作为用于实现该要求的一个方法，大多在生成电动机的定位控制中的动作指令的指令生成装置中，使用移动平均滤波器。通过使动作指令通过移动平均滤波器，可以使动作指令变得平滑，降低设备的振荡。相反，如果使用移动平均滤波器，则存在动作时间变长的问题。虽然提高振荡抑制 效果，需要加长移动平均滤波器的平均时间，但平均时间越长，动作时间就越长。相反地，如果缩短平均时间，虽然动作时间会变短，但振荡抑制效果降低。针对同时实现设备振荡的降低和动作时间的缩短，有效的技术是，在动作中途对移动平均滤波器的平均时间进行切换。例如存在下述技术，即，“动作开始时缩短平均时间，动作的起动迅速，停止时加长平均时间，平滑地停止，降低残留振荡”，或者相反地，“动作开始时加长平均时间，平滑地起动，从而降低动作中的振荡，停止时缩短平均时间，在短时间内停止”等。在定位控制中所使用的指令生成装置，一般生成速度指令作为动作指令，移动平均滤波器的处理也针对速度指令进行。对移动平均滤波器的输出进行积分的结果，成为由电动机驱动的设备的移动距离，但仅简单地对移动平均滤波器的平均时间进行切换，存在下述问题，即，对变更平均时间后的移动平均滤波器的输出进行积分而求出的移动距离，与作为目标的移动距离不一致，从而无法对由电动机驱动的设备准确地进行定位。为了解决如上所述的问题，在现有的指令生成装置中，在定位动作中，同时执行切换前的平均时间的移动平均滤波器的运算和切换后的平均时间的移动平均滤波器的运算这两者。而且，在移动平均滤波器的移动平均时间的变更中，为了从最初的第I移动平均时间开始，平缓地向另外的与第I移动平均时间不同的第2移动平均时间变更，在滤波过程中，在减速等的变化时，对第I移动平均时间的滤波器输出积分运算值与第2移动平均时间的滤波器输出积分运算值之差进行插补。(例如，参照专利文献I)专利文献I :日本特开2000-163113号公报(第4-5页，图I)
发明内容
在现有的指令生成装置中，为了利用两个移动平均积分运算单元，同时执行初始的平均时间的移动平均滤波器的运算和预定变更的平均时间的移动平均滤波器的运算，需要从电动机的动作开始时，进行两个移动平均滤波器的运算，需要在动作开始时确定预定变更的平均时间。因此，存在无法在电动机的动作中将平均时间变更为任意值的问题。另外，存在下述问题，S卩，为了将平均时间变更为更多的值，需要与变更的数量相对应的多个移动平均滤波器。本发明就是为了解决上述的课题而提出的，其目的在于得到一种指令生成装置，其无需设置多个移动平均滤波器，可以在电动机的动作中将移动平均滤波器的平均时间变更为任意的值，且可以对由电动机驱动的设备准确地进行定位。本发明所涉及的指令生成装置，具有速度指令生成单元，其生成速度指令，该速度指令用于使由电动机驱动的设备以目标移动距离进行移动；移动平均滤波器，其输入所述速度指令，计算规定的平均时间中的所述速度指令的移动平均，并作为表示所述电动机的定位控制中的动作指令的移动平均速度指令输出；平均时间变更单元，其将变更所述平均时间的指示向所述移动平均滤波器输出；移动距离校正量运算单元，其接收对所述平均时间进行变更的指示，基于所述速度指令，对所述目标移动距离和基于变更后的平均时间计算的移动距离之间的差进行运算，并作为移动距离校正量；以及速度校正值运算单元，其利用所述移动距离校正量，对与所述移动距离校正量相对应的速度校正值进行运算，并且，该指令生成装置将所述移动平均速度指令和所述速度校正值进行加法计算而得的结果，作为所述电动机的定位控制中的动作指令。 发明的效果根据本发明所涉及的指令生成装置，无需设置多个移动平均滤波器，可以在电动机的动作中将移动平均滤波器的平均时间变更为任意的值，而且，可以使由电动机驱动的设备准确地定位，因此，可以抑制在电动机的定位中动作时间变长，并且降低设备振荡。
图I表示本发明的实施方式1，是指令生成装置的框图。图2表示本发明的实施方式1，是指令生成装置的速度指令的一个例子。图3表示本发明的实施方式1，是指令生成装置的移动平均速度指令的一个例子。图4表示本发明的实施方式1，是指令生成装置的速度校正值的一个例子。图5表示本发明的实施方式1，是指令生成装置的校正移动平均速度指令的一个例子。图6表示本发明的实施方式1，是示出指令生成装置的移动距离校正量运算单元的结构的框图。图7表示本发明的实施方式2，是指令生成装置的框图。图8表示本发明的实施方式3，是指令生成装置的框图。图9表示本发明的实施方式3，是指令生成装置的速度指令生成单元中的移动距离校正后速度指令的一个例子。符号的说明1、11、21速度指令生成单元，2、12、22存储单元，3、13、23移动平均滤波器，4、14、24平均时间变更单元，5、15、25移动距离校正量运算单元，6、16、26速度校正值运算单元，7、17、27加法器，8、18加法器，51累积和计算单元，52累积和平均值计算单元，53移动距离校正量计算单元，521第I累积和平均值计算部，522第2累积和平均值计算部，
531减法器，532误差移动距离计算部。
具体实施例方式实施方式I图I是表示用于实施本发明的实施方式I中的指令生成装置的结构的框图。在图I中，速度指令生成单元I生成速度指令，存储单元2依次储存该速度指令，该速度指令用于使由电动机驱动的设备的位置，从当前位置以另外设定的目标移动距离进行移动。从存储单元2输入速度指令的移动平均滤波器3，根据该速度指令，对规定的平均时间的移动平均进行计算，并作为表示电动机的定位控制中的动作指令的移动平均速度指令输出。另外，从存储单元2向移动距离校正量运算单元5输入速度指令，并且该移动距离校正量运算单元5从指示移动平均的平均时间变更的平均时间变更单元4，接收对平均时间进行变更的指示， 基于速度指令，对目标移动距离和基于变更后的平均时间计算出的移动距离之间的差进行运算并作为移动距离校正量。速度校正值运算单元6利用移动距离校正量，对与由移动距离校正量运算单元5计算出的移动距离校正量相对应的速度校正值进行运算。加法器7对由移动平均滤波器3计算出的移动平均速度指令和由速度校正值运算单元6生成的速度校正值进行加法计算，计算出校正移动平均速度指令，并将其输出。速度指令生成单元I生成速度指令并输出，该速度指令用于使由电动机驱动的设备的位置，从当前位置以另外设定的目标移动距离进行移动。图2表示由速度指令生成单元I生成的速度指令的一个例子。作为速度指令，一般使用如图2所示的梯形形状的速度指令，但不限于梯形形状，可以是任意形状的速度指令。另外，在图2所示的速度指令中，速度指令的积分值、即由ABCD包围的部分(网格部分)的面积值成为目标移动距离。速度指令生成单元I将速度指令的值以一定的时间间隔(以下，将该时间间隔称为运算周期)输出。存储单元2依次对输入的指令进行存储。在本实施方式的情况下，依次存储从速度指令生成单元I输出的速度指令。移动平均滤波器3针对输入的指令计算与设定的平均时间相对应的移动平均。在本实施方式的情况下，从存储单元2中读出速度指令，计算速度指令的移动平均，并向加法器7输出。在图3中，示出与图2所示的通常的梯形形状的速度指令相对应的移动平均。移动平均的平均时间利用输入的指令的运算周期和在平均时间内的该指令的输出次数(以下，称为平均次数)的乘积表示。在这里，如果将平均次数设为N次，则利用从N —I次前输入的速度指令开始至当前的速度指令为止的合计N个的速度指令，计算移动平均。即，如果将平均次数设为N次，将在第i次的运算周期时从速度指令生成单元I输入的速度指令设为V (i)，则第k次的运算周期中的速度指令的移动平均w (k)如下式。式I
权利要求
1.一种指令生成装置，其特征在于，具有 速度指令生成单元，其生成速度指令，该速度指令用于使由电动机驱动的设备以目标移动距离进行移动； 移动平均滤波器，其输入所述速度指令，计算规定的平均时间中的所述速度指令的移动平均，并作为表示所述电动机的定位控制中的动作指令的移动平均速度指令输出； 平均时间变更单元，其将变更所述平均时间的指示向所述移动平均滤波器输出； 移动距离校正量运算单元，其接收对所述平均时间进行变更的指示，基于所述速度指令，对所述目标移动距离和基于变更后的平均时间计算的移动距离之间的差进行运算，并作为移动距离校正量；以及 速度校正值运算单元，其利用所述移动距离校正量，对与所述移动距离校正量相对应的速度校正值进行运算，并且， 该指令生成装置将所述移动平均速度指令和所述速度校正值进行加法计算而得的结果，作为所述电动机的定位控制中的动作指令。
2.一种指令生成装置，其特征在于，具有 速度指令生成单元，其生成速度指令，该速度指令用于使由电动机驱动的设备以目标移动距离进行移动； 移动平均滤波器，其对在规定的平均时间中的输入的指令的移动平均进行计算，并作为表示所述电动机的定位控制中的动作指令的指令输出； 平均时间变更单元，其将变更所述平均时间的指示向所述移动平均滤波器输出； 移动距离校正量运算单元，其接收对所述平均时间进行变更的指示，基于所述速度指令，对所述目标移动距离和基于变更后的平均时间计算的移动距离之间的差进行运算，并作为移动距离校正量；以及 速度校正值运算单元，其利用所述移动距离校正量，对与所述移动距离校正量相对应的速度校正值进行运算， 向所述移动平均滤波器输入对所述速度指令和所述校正速度值进行加法计算得到的校正速度指令，所述移动平均滤波器对规定的平均时间的所述校正速度指令的移动平均进行计算，并作为表示所述电动机的定位控制中的动作指令的移动平均校正速度指令输出。
3.一种指令生成装置，其特征在于，具有 速度指令生成单元，其生成与速度相关的指令，该与速度相关的指令用于使由电动机驱动的设备以目标移动距离进行移动； 移动平均滤波器，其输入所述与速度相关的指令，计算规定的平均时间的所述与速度相关的指令的移动平均，并作为表示所述电动机的定位控制中的动作指令的移动平均速度指令输出； 平均时间变更单元，其将变更所述平均时间的指示向所述移动平均滤波器输出；以及移动距离校正量运算单元，其接收对所述平均时间进行变更的指示，基于所述与速度相关的指令，对所述目标移动距离和基于变更后的平均时间计算的移动距离之间的差进行运算并作为移动距离校正量，将所述移动距离校正量向所述速度指令生成单元输出， 作为所述与速度相关的指令，所述速度指令生成单元生成用于使所述设备以所述目标移动距离进行移动的速度指令，并且如果输入了所述移动距离校正量，则所述速度指令生成单元生成移动距离校正后速度指令，该移动距离校正后速度指令用于使所述设备以校正目标移动距离进行移动，该校正目标移动距离是所述目标移动距离和所述移动距离校正量进行加法计算而得的。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的指令生成装置，其特征在于， 所述移动距离校正量运算单元基于与过去至现在的从所述速度生成单元输出的指令相对应的累积和平均值，计算所述移动距离校正量。
5.根据权利要求4所述的指令生成装置，其特征在于， 所述移动距离校正量是以如下方式计算的，即，分别针对所述移动平均的平均时间变更前和变更后的平均时间，计算所述累积和平均值，基于这些累积和平均值之间的差，计算所述移动距离校正量。
全文摘要
本发明得到一种指令生成装置，其在移动距离中不产生误差，可以将移动平均滤波器的平均时间切换为任意的值。指令生成装置具有速度指令生成单元(1)，其输出对于电动机的速度指令；移动平均滤波器(3)，其计算速度指令的移动平均；移动距离校正量计算单元(5)，其接收对移动平均滤波器的平均时间进行变更的指示，基于速度指令，对目标移动距离和基于变更后的平均时间计算出的移动距离之间的差进行计算，并作为移动距离校正量；以及速度校正值计算单元(6)，其利用移动距离校正量，对与移动距离校正量相对应的速度校正值进行运算，该指令生成装置对速度校正值和速度指令的移动平均进行加法计算，并作为电动机的定位控制中的动作指令。
文档编号H02P3/00GK102763318SQ20108006404
公开日2012年10月31日 申请日期2010年2月19日 优先权日2010年2月19日
发明者宫崎友宏, 沟上悟史 申请人:三菱电机株式会社