本發(fā)明涉及生成用于向控制裝置輸入的速度軌跡的軌跡生成裝置等。

背景技術(shù)：

在對機(jī)械及設(shè)備等的動(dòng)作進(jìn)行的控制中，在慣性大且需要以高速驅(qū)動(dòng)的情況下，需要高速的驅(qū)動(dòng)和大的扭矩，因此需要很大的電力。

另外，在所需的電力瞬間變大的情況下即電力達(dá)到峰值的情況下，存在能夠從電源設(shè)備輸出的瞬間電力不足的可能性。因此，為了彌補(bǔ)瞬間電力不足，考慮增大電源設(shè)備，但是為此需要大規(guī)模地變更電源設(shè)備，因此難于實(shí)現(xiàn)。

因此，當(dāng)前使用慣性輪(fly wheel)等將電力作為能量暫時(shí)儲(chǔ)存，通過對其再利用，來消除瞬間的電力不足，但是，即使這樣也存在不足的情況，此時(shí)，通過降低節(jié)拍來應(yīng)對。

另外，關(guān)于扭矩，在移動(dòng)大物體時(shí)扭矩不足，因此需要通過大的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)大物體，或者使大物體低速動(dòng)作，由此來進(jìn)行應(yīng)對。

此外，在專利文獻(xiàn)1中公開了減小電力的方法。另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了使梯形曲線的速度軌跡最佳化的方法。

專利文獻(xiàn)1：日本特表2014-517673號(hào)公報(bào)(2014年7月17日公表)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2012-173900號(hào)公報(bào)(2012年9月10日公開)

但是，在所述專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，一邊變更到達(dá)時(shí)刻一邊計(jì)算電力的平方和最小的情況，來減小電力，而不能夠指定到達(dá)時(shí)刻。因此，不能夠適用于在用戶所希望的時(shí)間使控制對象到達(dá)規(guī)定位置的裝置。

另外，在所述專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，僅使速度軌跡即梯形曲線最佳化，其目的不在于減小電力，因此不一定能夠得到最佳的電力。

另外，不論那個(gè)文獻(xiàn)都記載與總電力相關(guān)的內(nèi)容，沒有考慮消除峰值(peak cut)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于實(shí)現(xiàn)如下的軌跡生成裝置等，該軌跡生成裝置，生成用于以能夠減小扭矩或電力的峰值且使控制對象在所希望的時(shí)間到達(dá)規(guī)定位置的方式控制裝置的速度軌跡。

為了解決上述問題，本發(fā)明的軌跡生成裝置為用于生成在裝置的控制中使用的輸入軌跡的軌跡生成裝置，具有：輸入接受部，從用戶接受指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間，該指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間是控制對象移動(dòng)至規(guī)定位置為止的時(shí)間；軌跡計(jì)算部，對計(jì)算軌跡進(jìn)行計(jì)算，所述計(jì)算軌跡包括上升部分、平坦部分和下降部分，并且所述計(jì)算軌跡是利用最小值原理以使控制所述控制對象所需的總扭矩或總電力變?yōu)樽钚〉姆绞交蛘咭允箍傠娏涂偱ぞ囟紲p小的方式求出的軌跡，在所述計(jì)算軌跡中，在經(jīng)過了所述輸入接受部所接受的所述指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間時(shí)速度變?yōu)榱?；以及軌跡生成部，基于所述軌跡計(jì)算部所計(jì)算的計(jì)算軌跡，作為所述輸入軌跡生成表示控制對象的時(shí)間與速度之間的關(guān)系的速度軌跡。

根據(jù)所述的結(jié)構(gòu)，由于利用根據(jù)最小值原理(principle of least action)求出的計(jì)算軌跡，所以能夠消減消耗電力或減小總扭矩，并且能夠使對象物體以用戶指定的指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間移動(dòng)至規(guī)定位置。即，能夠一邊消減消耗電力或減少總扭矩一邊使對象物體在目標(biāo)時(shí)刻移動(dòng)至目標(biāo)位置。

另外，由于包括平坦部分，所以即使在存在速度制約的情況下也能夠應(yīng)對，并且即使在指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間變更的情況下，通過延長或縮短平坦部分，能夠在不進(jìn)行復(fù)雜的再計(jì)算的情況下進(jìn)行應(yīng)對，能夠降低處理量。

所述輸入接受部可以從用戶接受評價(jià)函數(shù)的輸入，所述軌跡計(jì)算部，可以利用所述評價(jià)函數(shù)以使控制所述控制對象所需的總電力或總扭矩變?yōu)樽钚〉姆绞交蛘咭允箍傠娏涂偱ぞ囟紲p小的方式，計(jì)算所述計(jì)算軌跡。

根據(jù)所述的結(jié)構(gòu)，由于能夠利用接受的評價(jià)函數(shù)計(jì)算計(jì)算軌跡，所以只要評價(jià)函數(shù)是使總消耗電力變?yōu)樽钚〉暮瘮?shù)，就能夠計(jì)算使消耗電力的峰值下降的計(jì)算軌跡，只要評價(jià)函數(shù)是使總扭矩變?yōu)樽钚〉暮瘮?shù)，就能夠計(jì)算使扭矩的峰值下降的計(jì)算軌跡。另外，只要評價(jià)函數(shù)是將使總消耗電力變?yōu)樽钚〉暮瘮?shù)與使總扭矩變?yōu)樽钚〉暮瘮?shù)以權(quán)重比相加的函數(shù)，就能夠計(jì)算使電力和扭矩兩者的峰值都下降的計(jì)算軌跡。

所述軌跡生成部，可以通過以具有從向下凸變?yōu)橄蛏贤沟墓拯c(diǎn)的方式生成所述軌跡計(jì)算部所計(jì)算的所述計(jì)算軌跡的所述上升部分，生成所述輸入軌跡。

通常，在移動(dòng)開始時(shí)，由于靜止摩擦的影響，實(shí)際的摩擦力比由模型推定的摩擦力高。因此，在為僅根據(jù)最小值原理計(jì)算的軌跡的情況下，在移動(dòng)開始時(shí)產(chǎn)生大的扭矩峰值。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，通過使上升部分變緩，能夠降低移動(dòng)開始時(shí)的速度，能夠抑制移動(dòng)開始時(shí)的扭矩的峰值。

所述軌跡生成部可以縮短所述指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間，并且計(jì)算縮短后的時(shí)間的移動(dòng)平均，生成具有所述拐點(diǎn)的所述輸入軌跡。

根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，通過計(jì)算移動(dòng)平均這樣的簡單處理，能夠生成具有包括從向下凸變?yōu)橄蛏贤沟墓拯c(diǎn)的上升部分的輸入軌跡。

所述軌跡生成部，可以通過將所述軌跡計(jì)算部所計(jì)算的所述計(jì)算軌跡的上升部分及下降部分與4次以上的高次曲線的上升部分及下降部分分別以規(guī)定的比率相加，來生成所述輸入軌跡。

在為通過4次以上的高次曲線而形成的軌跡的情況下，通常，能夠進(jìn)行控制使扭矩難以產(chǎn)生振動(dòng)。因此，根據(jù)所述的結(jié)構(gòu)，由于生成向計(jì)算軌跡的上升部分及下降部分中疊加4次以上的高次曲線的上升部分及下降部分而得到的輸入軌跡，所以能夠抑制扭矩的峰值并且抑制裝置的振動(dòng)。

所述輸入接受部可以從用戶接受所述比率的輸入。

根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，能夠使用戶設(shè)定向計(jì)算軌跡的上升部分及下降部分疊加4次以上的高次曲線的上升部分及下降部分的比率。由此，能夠通過用戶指定是重視對指定扭矩的峰值進(jìn)行抑制，還是重視對裝置的振動(dòng)進(jìn)行抑制。

所述軌跡生成部，可以對生成的速度軌跡進(jìn)行微分，生成表示控制對象的時(shí)間與加速度之間的關(guān)系的加速度軌跡，和/或?qū)ι傻乃俣溶壽E進(jìn)行積分，生成表示控制對象的時(shí)間與位置之間的關(guān)系的位置軌跡。

根據(jù)所述的結(jié)構(gòu)，能夠利用加速度軌跡或位置軌跡控制裝置。

為了解決上述問題，本發(fā)明的軌跡生成裝置的控制方法，是生成在裝置的控制中使用的輸入軌跡的軌跡生成裝置的控制方法，包括：輸入接受步驟，從用戶接受指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間，該指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間是控制對象移動(dòng)至規(guī)定位置為止的時(shí)間；軌跡計(jì)算步驟，對計(jì)算軌跡進(jìn)行計(jì)算，所述計(jì)算軌跡包括上升部分、平坦部分和下降部分，并且所述計(jì)算軌跡是利用最小值原理以使控制所述控制對象所需的總扭矩或總電力變?yōu)樽钚〉姆绞交蛘咭允箍傠娏涂偱ぞ囟紲p小的方式求出的軌跡，在所述計(jì)算軌跡中，在經(jīng)過了所述輸入接受步驟所接受的所述指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間時(shí)速度變?yōu)榱?；以及軌跡生成步驟，基于所述軌跡計(jì)算步驟所計(jì)算的計(jì)算軌跡，作為所述輸入軌跡生成表示控制對象的時(shí)間與速度之間的關(guān)系的速度軌跡。

根據(jù)所述結(jié)構(gòu)發(fā)揮上述的效果。

本發(fā)明的軌跡生成裝置可以通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)，通過使計(jì)算機(jī)作為上述軌跡生成裝置所具有的各部(軟件要素)進(jìn)行動(dòng)作來使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)上述軌跡生成裝置的軌跡生成裝置的控制程序，以及存儲(chǔ)該控制程序的計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)也包括在本發(fā)明的范疇內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明，由于使用根據(jù)最小值原理求出的計(jì)算軌跡，所以能夠發(fā)揮如下的效果，即，能夠減小消耗電力的峰值或總扭矩的峰值，并且能夠使對象物體以用戶所指定的指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間移動(dòng)至規(guī)定位置。即，能夠發(fā)揮一邊減小消耗電力的峰值或總扭矩的峰值一邊使對象物體在目標(biāo)時(shí)刻移動(dòng)至目標(biāo)位置的效果。

另外，發(fā)揮如下效果，即，由于包含平坦部分，所以即使在存在速度制約的情況下也能夠應(yīng)對，并且即使在指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間變更的情況下，通過延長或縮短平坦部分，能夠在不進(jìn)行復(fù)雜的再計(jì)算的情況下進(jìn)行應(yīng)對，能夠降低處理量。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的控制裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是表示包含上述控制裝置的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。

圖3是表示上述控制系統(tǒng)的詳細(xì)內(nèi)容的圖。

圖4是表示上述控制系統(tǒng)所包含的支持裝置的硬件結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖5是表示生成上述控制裝置中的輸入軌跡(速度軌跡、位置軌跡、加速度軌跡)的處理流程的流程圖。

圖6A、6B是根據(jù)利用最小值原理得出的結(jié)果而生成的速度軌跡的例子，圖6A是表示將圖6B所示的速度軌跡輸入裝置時(shí)的控制對象的時(shí)間與位置之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖，圖6B是表示根據(jù)利用最小值原理得出的結(jié)果而生成的速度軌跡(輸入軌跡)的圖。

圖7A、7B是表示在利用最小值原理計(jì)算軌跡時(shí)附加速度限制制約而生成的速度軌跡的例子的圖，圖7A是表示圖7B所示的將速度軌跡輸入伺服驅(qū)動(dòng)器時(shí)的控制對象的時(shí)間與位置之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖，圖7B是表示在利用最小值原理計(jì)算軌跡時(shí)附加速度限制制約而生成的速度軌跡(輸入軌跡)的圖。

圖8A、8B是表示對圖6A、6B和圖7A、7B所示的速度軌跡和通過梯形速度控制而得到的速度軌跡之間進(jìn)行比較的圖，圖8A是表示控制對象的位置與時(shí)間之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖，圖8B是表示速度軌跡的圖。

圖9A～9C是表示在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)利用建議方法A時(shí)的扭矩的狀態(tài)的圖，圖9A是表示與圖9B所示的速度軌跡對應(yīng)的控制對象的位置與時(shí)間之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖，圖9B是表示速度軌跡的圖，圖9C是表示與圖9B的速度軌跡對應(yīng)的扭矩的狀態(tài)與時(shí)間之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖。

圖10A～10C是表示在以使電力的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)利用建議方法A時(shí)的消耗電力的狀態(tài)的圖，圖10A是表示與圖10B所示的速度軌跡對應(yīng)的控制對象的位置與時(shí)間之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖，圖10B是表示速度軌跡的圖，圖10C是表示與圖10B的速度軌跡對應(yīng)的消耗電力的狀態(tài)與時(shí)間之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖。

圖11A、11B是表示速度與摩擦力之間的關(guān)系的圖，圖11A是通常的摩擦模型的圖，圖11B是表示通常裝置的摩擦力與速度之間的關(guān)系的圖。

圖12A、12B是表示在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)利用建議方法B時(shí)的速度軌跡的例子以及此時(shí)的扭矩狀態(tài)的圖，圖12A是表示在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)利用建議方法B時(shí)的速度軌跡的例子以及在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)利用建議方法A時(shí)的例子的圖，以及將兩者的上升部分放大的圖，圖12B是表示在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)利用建議方法B時(shí)的扭矩狀態(tài)和與在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)利用建議方法A而得到的軌跡對應(yīng)的扭矩狀態(tài)的圖。

圖13是用于說明生成對振動(dòng)進(jìn)行抑制的速度軌跡的方法的圖。

圖14A～14C是表示在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)通過建議方法C而得到的速度軌跡、在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)通過建議方法A而得到的速度軌跡、通過帶有加加速度的梯形速度控制而得到的速度軌跡和在各個(gè)情況下的控制對象的位置以及扭矩狀態(tài)的圖，圖14A表示控制對象的位置與時(shí)間之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖，圖14B是表示速度軌跡的圖，圖14C是表示時(shí)間與扭矩之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖。

圖15是用于說明將帶有制約的建議方法A的速度軌跡和4-1-4次曲線的速度軌跡進(jìn)行組合的情況的圖。

附圖說明

1 控制裝置(軌跡生成裝置)

3 伺服驅(qū)動(dòng)器

4 伺服馬達(dá)

5 控制對象

8 支持裝置

100 輸入接受部

200 軌跡部(軌跡計(jì)算部)

201 評價(jià)函數(shù)代入部

202 運(yùn)動(dòng)方程式代入/創(chuàng)建部

203 條件設(shè)定部

204 軌跡生成部

300 動(dòng)作指示部

具體實(shí)施方式

以下，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)為如下的系統(tǒng)，即，在控制裝置(軌跡生成裝置)1中，生成能夠使控制對象在目標(biāo)時(shí)刻移動(dòng)至目標(biāo)位置并且能夠消減消耗電力(總電力)(或消減扭矩(總扭矩))的速度軌跡(或位置軌跡、加速度軌跡)，將生成的速度軌跡(或位置軌跡、加速度軌跡)輸入伺服驅(qū)動(dòng)器3，驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)4使控制對象移動(dòng)。此外，速度軌跡是表示控制對象的時(shí)間與速度之間的關(guān)系的軌跡，位置軌跡是表示控制對象的時(shí)間與位置之間的關(guān)系的軌跡，加速度軌跡是表示控制對象的時(shí)間與加速度之間的關(guān)系的軌跡。此外，在本實(shí)施方式中，作為例子列舉伺服驅(qū)動(dòng)器3進(jìn)行說明，但是控制裝置1所生成的輸入軌跡的輸入目的地不限于伺服驅(qū)動(dòng)器3，只要是利用軌跡進(jìn)行控制的裝置可以是任意裝置。例如，可以是溫度調(diào)整裝置這樣的裝置。

〔控制系統(tǒng)的概要〕

首先，參照圖2和圖3說明控制系統(tǒng)的概要。圖2是表示控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。另外，圖3是表示控制系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。

如圖2所示，概略地說，控制系統(tǒng)具有控制裝置1、伺服驅(qū)動(dòng)器3以及控制對象5(伺服馬達(dá)4)，將由控制裝置1生成的指令值(速度軌跡)輸入伺服驅(qū)動(dòng)器3，伺服驅(qū)動(dòng)器3利用基于所接受的指令值的扭矩驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)4，使控制對象5移動(dòng)。

控制裝置1設(shè)定用于對機(jī)械、設(shè)備等的控制對象進(jìn)行控制的指令值(速度軌跡)，作為其構(gòu)成要素包括CPU(中央處理器)單元13。CPU單元13具有微處理器、通信電路和包括微處理器的主存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元。CPU單元13通過反復(fù)進(jìn)行輸出數(shù)據(jù)的發(fā)送、輸入數(shù)據(jù)的接收和使用輸入數(shù)據(jù)生成輸出數(shù)據(jù)的控制程序的執(zhí)行，來對控制對象進(jìn)行控制。

存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)控制程序以及對該控制程序的執(zhí)行和輸入數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)的輸入輸出進(jìn)行控制的系統(tǒng)程序。微處理器執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的系統(tǒng)程序以及控制程序。

通信電路發(fā)送輸出數(shù)據(jù)，接收輸入數(shù)據(jù)。作為通信電路，控制裝置1具有通過控制裝置系統(tǒng)總線發(fā)送輸出數(shù)據(jù)以及接收輸入數(shù)據(jù)的第一通信電路，和通過現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)(field Network)2發(fā)送輸出數(shù)據(jù)以及接收輸入數(shù)據(jù)的第二通信電路。

參照圖3更詳細(xì)地說明。如圖3所示，控制裝置系統(tǒng)具有控制裝置1、經(jīng)由現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)2與控制裝置1連接的伺服驅(qū)動(dòng)器3及遠(yuǎn)程IO終端、和作為現(xiàn)場設(shè)備的傳感器6及繼電器7。另外，在控制裝置1上經(jīng)由連接電纜10等連接有支持裝置8。

控制裝置1具有執(zhí)行主要的運(yùn)算處理的CPU單元13、一個(gè)以上的IO單元14和特殊單元15。這些單元經(jīng)由PLC系統(tǒng)總線11能夠相互交換數(shù)據(jù)。另外，通過電源單元12向這些單元供給適當(dāng)電壓的電源。此外，構(gòu)成控制裝置1的各單元由控制裝置制造商提供，因此，PLC系統(tǒng)總線11通常由各個(gè)控制裝置制造商獨(dú)自開發(fā)，來使用。相對于此，現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)2的規(guī)格等大多公開，以能夠?qū)⒉煌闹圃焐痰漠a(chǎn)品彼此連接。

IO單元14是與通常的輸入輸出處理相關(guān)的單元，負(fù)責(zé)開(on)/關(guān)(off)這樣的被二值化的數(shù)據(jù)的輸入輸出。即，IO單元14收集是處于傳感器6等傳感器正在檢測某些對象物的狀態(tài)(開)還是處于沒有檢測任何對象物的狀態(tài)(關(guān))這樣的信息。另外，IO單元14向繼電器7或促動(dòng)器這樣的輸出對象，輸出用于活化的指令(開)或用于非活化的指令(關(guān))。

特殊單元15具有模擬數(shù)據(jù)的輸入輸出、溫度控制、通過特定通信方式進(jìn)行的通信這樣的IO單元14不支持的功能。

現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)2傳遞與CPU單元13交換的各種數(shù)據(jù)。作為現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)2，能夠使用典型的各種工業(yè)用以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))。作為工業(yè)用以太網(wǎng)，例如公知有EtherCAT(注冊商標(biāo))、Profinet IRT、MECHATROLINK(注冊商標(biāo))-III、Powerlink、SERCOS(注冊商標(biāo))-III和CIP notion等，可以采用這些以太網(wǎng)中的某一個(gè)。另外，可以使用工業(yè)用以太網(wǎng)以外的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)。例如，在不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制(motion control)時(shí)，可以使用Devicenet或Componet/IP(注冊商標(biāo))等。在本實(shí)施方式的控制裝置系統(tǒng)中典型地例示了采用作為工業(yè)用以太網(wǎng)的EtherCAT作為現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)2時(shí)的結(jié)構(gòu)。

此外，控制裝置1可以是如下結(jié)構(gòu)，即，通過使CPU單元13具有IO單元14的功能和伺服驅(qū)動(dòng)器3的功能，在這樣的內(nèi)置功能能夠處理的范圍內(nèi)，使CPU單元13不經(jīng)由IO單元14和伺服驅(qū)動(dòng)器3等直接對控制對象進(jìn)行控制。

伺服驅(qū)動(dòng)器3經(jīng)由現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)2與CPU單元13連接，并且根據(jù)來自CPU單元13的指令值驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)4。更具體地說，伺服驅(qū)動(dòng)器3以規(guī)定的周期從控制裝置1接受位置指令值、速度指令值和扭矩指令值等指令值(輸入軌跡)。另外，伺服驅(qū)動(dòng)器3從與伺服馬達(dá)4的軸連接的位置傳感器(旋轉(zhuǎn)式編碼器)或扭矩傳感器等檢測器取得位置、速度(典型地根據(jù)本次位置與上次位置之間的差計(jì)算)和扭矩等的與伺服馬達(dá)4的動(dòng)作相關(guān)的實(shí)測值。并且，伺服驅(qū)動(dòng)器3將來自CPU單元13的指令值設(shè)定為目標(biāo)值，將實(shí)測值作為反饋值，進(jìn)行反饋控制。即，伺服驅(qū)動(dòng)器3以使實(shí)測值接近目標(biāo)值的方式調(diào)整用于驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)4的電流。此外，伺服驅(qū)動(dòng)器3有時(shí)被稱為伺服馬達(dá)放大器。

此外，在圖1中示出將伺服馬達(dá)4與伺服驅(qū)動(dòng)器3組合后的系統(tǒng)的例子，但是能夠采用其它結(jié)構(gòu)例如將脈沖馬達(dá)與脈沖馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器組合后的系統(tǒng)。

在圖1所示的控制裝置系統(tǒng)的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)2上還連接有遠(yuǎn)程IO終端。遠(yuǎn)程IO終端基本上與IO單元14相同，進(jìn)行與通常的輸入輸出處理相關(guān)的處理。更具體地說，遠(yuǎn)程IO終端具有用于進(jìn)行與現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)2中的數(shù)據(jù)傳送相關(guān)的處理的通信耦合器52和一個(gè)以上的IO單元53。這些單元能夠經(jīng)由遠(yuǎn)程IO終端總線51相互交換數(shù)據(jù)。

〔支持裝置8的硬件結(jié)構(gòu)〕

接著，說明用于創(chuàng)建控制裝置1所執(zhí)行的程序以及維護(hù)控制裝置1等的支持裝置8。圖4是表示支持裝置8的硬件結(jié)構(gòu)的示意圖。支持裝置8典型地由通用計(jì)算機(jī)構(gòu)成。此外，從維護(hù)性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選支持裝置8為移動(dòng)性優(yōu)異的筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)。

如圖4所示，支持裝置8具有用于執(zhí)行包含OS的各種程序的CPU81、用于存儲(chǔ)BIOS和各種數(shù)據(jù)的ROM(Read Only Memory：只讀存貯器)82、提供用于存儲(chǔ)CPU81執(zhí)行程序所需數(shù)據(jù)的作業(yè)區(qū)域的存儲(chǔ)器RAM83和非易失性地存儲(chǔ)CPU81所執(zhí)行的程序等的硬盤(HDD)84。CPU81相當(dāng)于支持裝置8的運(yùn)算部，ROM82、RAM83以及硬盤84相當(dāng)于支持裝置8的存儲(chǔ)部。

支持裝置8還具有用于接受來自用戶的操作的鍵盤85及鼠標(biāo)86，和用于向用戶提示信息的監(jiān)視器87。而且，支持裝置8具有用于與控制裝置1(CPU單元13)等進(jìn)行通信的通信接口(IF)89。

支持裝置8所執(zhí)行的各種程序存儲(chǔ)在CD-ROM9中進(jìn)行流通。存儲(chǔ)在該CD-ROM9中的程序被CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)驅(qū)動(dòng)器88讀取，并向硬盤(HDD)84等進(jìn)行存儲(chǔ)?；蛘?，可以通過網(wǎng)絡(luò)從上游的主計(jì)算機(jī)等下載程序。

此外，在本實(shí)施方式中，記載了控制裝置1和支持裝置8為不同的裝置，但是可以作為一個(gè)裝置由控制裝置1構(gòu)成，此時(shí)，支持裝置8的硬件結(jié)構(gòu)保持原樣地變?yōu)榭刂蒲b置1的硬件結(jié)構(gòu)。

〔控制裝置1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)〕

接著，參照圖1說明控制裝置1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖1是表示控制裝置1的主要部分的結(jié)構(gòu)的框圖。

如圖1所示，控制裝置1具有輸入接受部100、軌跡部(軌跡計(jì)算部)200以及動(dòng)作指示部300，軌跡部200具有評價(jià)函數(shù)代入部201、運(yùn)動(dòng)方程式代入/創(chuàng)建部202、條件設(shè)定部203以及軌跡生成部204。

輸入接受部100經(jīng)由支持裝置8接受來自用戶的指示，并通知軌跡部200。將要接受的指示內(nèi)容例如為“驅(qū)動(dòng)時(shí)間(指定驅(qū)動(dòng)時(shí)間)”、“初始位置”、“初始速度”、“評價(jià)函數(shù)”、“終端位置”和“終端速度”。此外，可以包括如下結(jié)構(gòu)，接受制約條件、后述的建議方法B中使用的移動(dòng)平均時(shí)間和在后述的建議方法C中使用的相加比率。

軌跡部200用于生成指示給伺服驅(qū)動(dòng)器3的位置軌跡(輸入軌跡)、速度軌跡(輸入軌跡)或加速度軌跡(輸入軌跡)，如上所述具有評價(jià)函數(shù)代入部201、運(yùn)動(dòng)方程式代入/創(chuàng)建部202、條件設(shè)定部203以及軌跡生成部204。

評價(jià)函數(shù)代入部201代入用戶所確定的評價(jià)函數(shù)(例如，能夠使電力的峰值下降的評價(jià)函數(shù)、使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)或使電力和扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù))。

此外，如下列舉被評價(jià)函數(shù)代入部201代入的評價(jià)函數(shù)的例子。首先，作為使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)列舉使扭矩的平方和最小的評價(jià)函數(shù)。通過使用使扭矩的平方和最小的評價(jià)函數(shù)，能夠使扭矩盡可能地恒定的效果。扭矩變?yōu)楹愣ㄊ侵概ぞ仉y于到達(dá)峰值，扭矩難于到達(dá)峰值是指能夠使扭矩的峰值降低。因此，能夠視為使扭矩的峰值下降的函數(shù)等同于使扭矩的平方和最小的評價(jià)函數(shù)。

另外，電力例如能夠由K(系數(shù))×速度×扭矩的形式表示。由此，作為使電力的峰值下降的評價(jià)函數(shù)能夠列舉使K(系數(shù))×速度×扭矩的平方和最小的函數(shù)。

此外，總扭矩最小的軌跡的評價(jià)函數(shù)能夠由以下的算式(1)表示。

【算式1】

∫τ²dt……(1)

另外，總電力最小的軌跡的評價(jià)函數(shù)能夠由以下的算式(2)表示。

【算式2】

∫(τ×V)²dt……(2)

另外，使總扭矩以及總電力兩者都減少的軌跡的評價(jià)函數(shù)能夠由以下的算式(3)表示。

【算式3】

∫α(τ²)+β(τ×V)²dt……(3)

α、β為權(quán)重系數(shù)。

運(yùn)動(dòng)方程式代入/創(chuàng)建部202代入或創(chuàng)建控制對象5的運(yùn)動(dòng)方程式。運(yùn)動(dòng)方程式可以通過運(yùn)動(dòng)方程式代入/創(chuàng)建部202自動(dòng)創(chuàng)建，也可以由Matlab(Matrix laboratory：矩陣實(shí)驗(yàn)室)或外部裝置所進(jìn)行的數(shù)值分析等確定，然后將其代入。

條件設(shè)定部203設(shè)定用于生成位置軌跡、速度軌跡或加速度軌跡的條件。條件是所述輸入接受部所接受的指示內(nèi)容。

軌跡生成部204，將最小值原理應(yīng)用于評價(jià)函數(shù)代入部201所代入的評價(jià)函數(shù)以及運(yùn)動(dòng)方程式代入/創(chuàng)建部202所代入或創(chuàng)建的運(yùn)動(dòng)方程式，生成用于降低峰值的速度軌跡(計(jì)算軌跡，例如，使扭矩的峰值下降的軌跡、使電力的峰值下降的軌跡或使電力的峰值和扭矩的峰值都下降的軌跡)，并將生成的速度軌跡輸入伺服驅(qū)動(dòng)器3。另外，可以對生成的速度軌跡進(jìn)行微分來生成加速度軌跡，還可以對生成的速度軌跡進(jìn)行積分來生成位置軌跡。

最小值原理是龐特里亞金的最小值原理，在存在與狀態(tài)或控制輸入相關(guān)的制約時(shí)，確定使動(dòng)態(tài)系統(tǒng)從某個(gè)狀態(tài)向另一狀態(tài)變化時(shí)能夠取得的最佳的控制。

動(dòng)作指示部300根據(jù)軌跡部200所生成的速度軌跡(或位置軌跡、加速度軌跡)，向伺服驅(qū)動(dòng)器3發(fā)送指令。

〔控制裝置1中的處理流程〕

接著，參照圖5，說明生成控制裝置1中的速度軌跡(或位置軌跡、加速度軌跡)的處理流程。圖5是表示用于生成控制裝置1中的速度軌跡(或位置軌跡、加速度軌跡)的處理流程的流程圖。

如圖5所示，在控制裝置1中，首先，評價(jià)函數(shù)代入部201代入將由用戶確定的電力峰值、扭矩峰值或電力和扭矩兩者的峰值消除的評價(jià)函數(shù)(S1)。接著，運(yùn)動(dòng)方程式代入/創(chuàng)建部202代入由Matlab或外部裝置進(jìn)行的數(shù)值分析等而確定的控制對象5的運(yùn)動(dòng)方程式，或者運(yùn)動(dòng)方程式代入/創(chuàng)建部202本身創(chuàng)建控制對象5的運(yùn)動(dòng)方程式(S2)。接著，條件設(shè)定部203設(shè)定所述輸入接受部100所接受的指示內(nèi)容的條件(S3)。

然后，軌跡生成部204根據(jù)評價(jià)函數(shù)代入部201所代入的評價(jià)函數(shù)以及運(yùn)動(dòng)方程式代入/創(chuàng)建部202所代入或創(chuàng)建的運(yùn)動(dòng)方程式創(chuàng)建哈密頓函數(shù)，例如設(shè)定內(nèi)部的2個(gè)變量的初始值(S4)。此外，內(nèi)部的變量因所述運(yùn)動(dòng)方程式的次數(shù)不同而不同。運(yùn)動(dòng)方程式為2次時(shí)，將要設(shè)定的變量為2個(gè)。另外，利用變量，計(jì)算控制對象5的計(jì)算終端位置以及計(jì)算終端速度(S5)。此外，在步驟S5中，可以附加速度以及加速度限制。此時(shí)，不需要判斷是否違反了速度和加速度的規(guī)定的步驟。因?yàn)?，在附加速度和加速度限制的情況下，不會(huì)出現(xiàn)違反規(guī)定的情況。另外，若將步驟S5所計(jì)算的計(jì)算終端位置及計(jì)算終端速度與終端時(shí)間時(shí)的目標(biāo)位置及目標(biāo)速度進(jìn)行比較，其結(jié)果處于閾值內(nèi)，則生成位置軌跡、速度軌跡或加速度軌跡(S7)。另一方面，若將步驟S5所計(jì)算的計(jì)算終端位置及計(jì)算終端速度與終端時(shí)間時(shí)的目標(biāo)位置及目標(biāo)速度進(jìn)行比較，其結(jié)果處于閾值外，則返回步驟S4，例如通過牛頓拉夫遜法更新內(nèi)部變量的初始值。

以上為控制裝置1中的生成位置軌跡、速度軌跡或加速度軌跡的處理的流程。此外，輸入接受步驟位于圖5所示的流程圖之前，圖5所示的流程圖相當(dāng)于軌跡計(jì)算步驟和軌跡生成步驟。

〔軌跡部200所生成的軌跡的例子〕

接著，參照圖6A～圖15，說明通過軌跡部200生成的輸入軌跡(速度軌跡、位置軌跡、加速度軌跡)的例子。此外，以下，列舉速度軌跡進(jìn)行說明，但是如上所述，能夠根據(jù)速度軌跡計(jì)算位置軌跡以及加速度軌跡，可以不利用速度軌跡，而利用根據(jù)速度軌跡計(jì)算出的位置軌跡或加速度軌跡。

〔建議方法A〕

首先，參照圖6A～圖10C說明建議方法A。在建議方法A中，根據(jù)利用最小值原理得出的結(jié)果來生成速度軌跡(或位置軌跡、加速度軌跡)，或者在利用最小值原理進(jìn)行計(jì)算時(shí)，附加速度或加速度限制制約，生成速度軌跡(或位置軌跡、加速度軌跡)。通過生成根據(jù)利用最小值原理得出的結(jié)果而得到的速度軌跡(或位置軌跡、加速度軌跡)，能夠抑制消耗電力以及扭矩的峰值。

圖6A、6B表示根據(jù)利用最小值原理得出的結(jié)果而生成的速度軌跡的例子。圖6B是表示根據(jù)利用最小值原理得出的結(jié)果而生成的速度軌跡(輸入軌跡)的圖(在圖6B中，記載為建議方法A速度)，圖6A是表示將圖6B所示的速度軌跡輸入伺服驅(qū)動(dòng)器3時(shí)的控制對象5的時(shí)間與位置之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖(在圖6A中，記載為建議方法A位置)。此外，以下，將根據(jù)僅利用最小值原理得出的結(jié)果而生成的速度軌跡稱為“建議方法A的速度軌跡”，將表示與“建議方法A的速度軌跡”對應(yīng)的控制對象5的位置與時(shí)間的軌跡稱為“建議方法A的位置軌跡”。

另外，圖7B是表示在計(jì)算利用最小值原理得出的軌跡時(shí)附加速度限制制約而生成的速度軌跡(輸入軌跡)的圖(在圖7B中，記載為帶有制約的建議方法A的速度)，圖7A是表示將圖7B所示的速度軌跡輸入伺服驅(qū)動(dòng)器3時(shí)的控制對象5的時(shí)間與位置之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖(在圖7A中，記載為帶有制約的建議方法A的位置)。此外，以下將計(jì)算利用最小值原理得出的軌跡時(shí)附加速度限制制約而生成的輸入軌跡稱為“帶有制約的建議方法A的速度軌跡”，將表示與“帶有制約的建議方法A的速度軌跡”對應(yīng)的控制對象5的位置與時(shí)間的軌跡稱為“帶有制約的建議方法A的位置軌跡”。

圖8B是表示圖6B及圖7B所示的速度軌跡與進(jìn)行了梯形速度控制時(shí)的速度軌跡(以下，稱為梯形速度軌跡)的圖。如圖8B所示，與“梯形速度軌跡”相比，“建議方法A的速度軌跡”的上升部分以及下降部分變得急劇，并且將最高速度抑制得低。另外，與“建議方法A的速度軌跡”相比，“帶有制約的建議方法A的速度軌跡”的從上升后至下降為止的軌跡變得平坦(平坦部分)。

圖8A是表示將圖8B所示的速度軌跡輸入伺服驅(qū)動(dòng)器3時(shí)的控制對象5的時(shí)間與位置之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖。如圖8A所示，與“梯形速度軌跡”對應(yīng)的位置軌跡(梯形位置軌跡)相比，“建議方法A的位置軌跡”以及“帶有制約的建議方法A的位置軌跡”的位置與時(shí)間之間的關(guān)系變得更加接近直線。另外，梯形位置軌跡與“建議方法A的位置軌跡”及“帶有制約的建議方法A的位置軌跡”，終端位置以及終端時(shí)間相同。由此，即使通過建議方法A的速度軌跡，也與梯形速度軌跡時(shí)相同，能夠在用戶所希望的驅(qū)動(dòng)時(shí)間使控制對象5移動(dòng)至規(guī)定的位置。

圖9A～9C是表示在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法A時(shí)的扭矩狀態(tài)的圖。圖9A是表示與圖9B所示的速度軌跡對應(yīng)的控制對象5的位置與時(shí)間之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖，圖9B是表示速度軌跡的圖，圖9C是表示與圖9B的速度軌跡對應(yīng)的扭矩的狀態(tài)與時(shí)間之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖。此外，在圖9A～9C中，與圖8A、8B不同，示出不是通過單一的梯形速度控制而是通過帶有加加速度的梯形速度控制而得到的速度軌跡以及結(jié)果(位置、扭矩)。

如圖9C所示，通過帶有加加速度的梯形速度控制而得到的速度軌跡的扭矩的最大值為85左右(在圖9C中，記載為帶有加加速度的梯形扭矩)，相對于此，與“建議方法A的速度軌跡”對應(yīng)的扭矩的最大值為68左右(在圖9C中，記載為建議方法A的扭矩)，與“帶有制約的建議方法A的速度軌跡”對應(yīng)的扭矩的最大值為72左右(在圖9C中，記載為帶有制約的建議方法A的扭矩)，可知通過由建議方法A生成的速度軌跡，扭矩的最大值變小，即扭矩的峰值被消減。

圖10A～10C是表示在以使電力的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法A時(shí)的消耗電力的狀態(tài)的圖。圖10A是表示與圖10B所示的速度軌跡對應(yīng)的控制對象5的位置與時(shí)間之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖，圖10B是表示速度軌跡的圖，圖10C是表示與圖10B所示的速度軌跡對應(yīng)的消耗電力的狀態(tài)與時(shí)間之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖。此外，消耗電力通過速度×扭矩求出，在圖10A～10C中記載為假想電力。

如圖10C所示，通過梯形速度控制而形成的速度軌跡的消耗電力的最大值為83500左右(在圖10C中，記載為梯形假想電力)，相對于此，與“建議方法A的速度軌跡”對應(yīng)的消耗電力的最大值為46500左右(在圖10C中，記載為建議方法A的假想電力)，與“帶有制約的建議方法A的速度軌跡”對應(yīng)的消耗電力的最大值為45000左右(在圖10C中，記載為帶有制約的建議方法A的假想電力)，可知通過建議方法A而生成的速度軌跡，消耗電力的最大值減小40％左右，即，消減了消耗電力的峰值。因此可知，通過建議方法A能夠一邊消減消耗電力一邊使控制對象5以所希望的時(shí)間移動(dòng)至規(guī)定位置。

〔建議方法B〕

接著，參照圖11A、11B、圖12A、12B，說明建議方法B。與建議方法A相比，建議方法B使驅(qū)動(dòng)開始時(shí)的速度軌跡(上升時(shí))平緩。

通常，對于裝置移動(dòng)時(shí)的摩擦力，在靜止時(shí)變大，在開始驅(qū)動(dòng)時(shí)暫時(shí)降低，然后，隨著移動(dòng)速度的上升而上升。但是，難于掌握靜止時(shí)的摩擦力(靜止摩擦)的大小，由于與動(dòng)作時(shí)的摩擦相比靜止時(shí)的摩擦力大，所以在驅(qū)動(dòng)時(shí)需要根據(jù)裝置的運(yùn)動(dòng)方程式推定的假想值以上的非常大的扭矩，結(jié)果，在實(shí)際動(dòng)作時(shí)，可能使扭矩的峰值上升。

關(guān)于這一點(diǎn)，參照圖11A、11B進(jìn)行說明。圖11A、11B是表示速度與摩擦力之間的關(guān)系的圖，圖11A是通常摩擦模型的圖，圖11B是表示通常裝置的摩擦力與速度之間的關(guān)系的圖。如圖11A所示，在摩擦模型中示出了隨著速度的上升摩擦力也上升的情況，但是，沒有考慮靜止時(shí)(速度為零時(shí))的摩擦力的大小。在實(shí)際的通常裝置中，如圖11B所示，由于靜止時(shí)的摩擦力變大，所以若利用摩擦模型推定裝置的移動(dòng)，則可能由于這一原因而產(chǎn)生推定不到的扭矩峰值。

因此，在本建議方法B中，通過使速度軌跡的上升部分形成為具有從向下凸變?yōu)橄蛏贤鼓菢拥墓拯c(diǎn)的曲線，使速度緩慢上升。更詳細(xì)地說，如下生成速度軌跡。首先，縮短被指定的驅(qū)動(dòng)時(shí)間來生成速度軌跡。接著，計(jì)算縮短后的時(shí)間的軌跡的移動(dòng)平均。由此，能夠生成使上升部分變緩并且驅(qū)動(dòng)時(shí)間以及移動(dòng)位置與建議方法A相同的速度軌跡。

在圖12A、12B中示出在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法B時(shí)得到的速度軌跡的例子以及此時(shí)的扭矩狀態(tài)。圖12A是表示在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法B時(shí)得到的速度軌跡的例子(在圖12A中記載為建議方法B的速度)以及在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法A而得到的軌跡的例子(在圖12A中記載為僅使用最小值原理時(shí)的速度)的圖，以及將兩者的上升部分放大的圖(放大圖)。如放大圖所示，在建議方法B的速度軌跡中，與總電力最小軌跡相比，上升變緩。

圖12B是表示在以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法B時(shí)得到的扭矩狀態(tài)(在圖12B中記載為建議方法B的扭矩)和與以在使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法A而得到的軌跡對應(yīng)的扭矩狀態(tài)(在圖12B中記載為僅使用最小值原理時(shí)的扭矩)的圖。如圖12B所示，在與以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法A而得到的軌跡對應(yīng)的扭矩中，在驅(qū)動(dòng)時(shí)(上升時(shí))產(chǎn)生峰值，相對于此，在與建議方法B的速度軌跡對應(yīng)的扭矩中，在驅(qū)動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生峰值。因此可知，通過建議方法B，能夠抑制驅(qū)動(dòng)時(shí)的扭矩的峰值。

〔建議方法C〕

接著，參照圖13A～圖15說明建議方法C。建議方法C生成抑制裝置振動(dòng)的速度軌跡。

首先，參照圖13A、13B說明生成抑制振動(dòng)的速度軌跡的方法。圖13A、13B是用于說明生成抑制振動(dòng)的速度軌跡的方法。

通過5次曲線等高次曲線形成的速度軌跡是難于引起振動(dòng)的軌跡。因此，將通過將該速度軌跡和以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法A、帶有限制的建議方法A或建議方法B而得到的軌跡平均，能夠生成一邊抑制振動(dòng)一邊生成能夠抑制扭矩的峰值的速度軌跡。此外，在此列舉5次曲線或4次曲線進(jìn)行說明，但是高次曲線的次數(shù)不限于此，只要是4次以上可以為任何次數(shù)。

在圖13A、13B中作為建議方法C的速度軌跡示出將以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法A而得到的軌跡與5次曲線的速度軌跡平均時(shí)的速度軌跡。此外，通過變更將以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法A而得到的軌跡與5次曲線的速度軌跡疊加的比例，能夠側(cè)重對振動(dòng)的抑制，或者能夠側(cè)重對峰值的抑制。例如，在側(cè)重對振動(dòng)進(jìn)行抑制時(shí)，可以為(5次曲線的速度軌跡×3+建議方法A(B))/4，在側(cè)重對扭矩的峰值進(jìn)行抑制時(shí)，可以為(5次曲線的速度軌跡+建議方法A(B)×3)/4。另外，通過將5次曲線的速度軌跡與建議方法A組合，能夠減輕上述的靜止摩擦的影響。

在圖14A～14C中示出以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法C而得到的速度軌跡(在圖14A～14C中記載為振動(dòng)抑制位置(速度、扭矩))、以使扭矩的峰值下降的評價(jià)函數(shù)為基礎(chǔ)使用建議方法A而得到的速度軌跡、根據(jù)帶有加加速度的梯形速度控制而形成的速度軌跡，和各個(gè)情況下的控制對象5的位置、扭矩狀態(tài)。

如圖14C所示可知，通過建議方法C，使扭矩的上升和下降變緩，抑制裝置的振動(dòng)。

另外，在存在速度限制的情況下，通過將速度恒定部分設(shè)定為直線的4-1-4次曲線等(可以是5-1-5次曲線等比4次高的曲線)與建議方法A(B)的速度軌跡組合，能夠生成一邊抑制振動(dòng)一邊抑制扭矩的峰值的速度軌跡。

具體參照圖15說明。圖15示出將帶有制約的建議方法A的速度軌跡(在圖15中記載為帶有制約的建議方法A的速度)與4-1-4次曲線的速度軌跡組合的情況。如圖15所示，對于上升部分和下降部分，通過以規(guī)定的比率將帶有制約的建議方法A的速度軌跡與4-1-4次曲線的速度軌跡組合，能夠生成一邊應(yīng)對速度限制一邊能夠抑制振動(dòng)且抑制峰值的速度軌跡(在圖15中記載為帶有制約的建議方法C的速度)。

此外，在建議方法C中，可以使用戶對將高次的速度軌跡和建議方法A(B)的速度軌跡進(jìn)行組合的比率進(jìn)行指定，例如，通過輸入接受部100接受該比率。由此，如上所述，能夠使用戶選擇側(cè)重于抑制振動(dòng)還是側(cè)重于抑制峰值。

〔通過軟件實(shí)現(xiàn)的例子〕

控制裝置1的控制模塊(尤其是軌跡部200(評價(jià)函數(shù)代入部201、運(yùn)動(dòng)方程式代入/創(chuàng)建部202、條件設(shè)定部203、軌跡生成部204)以及動(dòng)作指示部300)可以由形成在集成電路(IC芯片)等上的邏輯電路(硬件)實(shí)現(xiàn)，也可以利用CPU(Central Processing Unit)通過軟件實(shí)現(xiàn)。

在后者的情況下，控制裝置1具有對用于實(shí)現(xiàn)各功能的軟件即程序的命令進(jìn)行執(zhí)行的CPU、以計(jì)算機(jī)(或CPU)可讀的方式存儲(chǔ)有上述程序及各種數(shù)據(jù)的ROM(Read Only Memory)或存儲(chǔ)裝置(將這些稱為“存儲(chǔ)介質(zhì)”)、以及用于運(yùn)行上述程序的RAM(Random Access Memory)等。另外，通過使計(jì)算機(jī)(或CPU)從上述存儲(chǔ)介質(zhì)讀取上述程序，能夠到達(dá)本發(fā)明的目的。作為上述存儲(chǔ)介質(zhì)能夠使用“非暫時(shí)有形介質(zhì)”，例如帶、盤、卡、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、可編程邏輯電路等。另外，可以經(jīng)由能夠傳送程序的任意的傳送介質(zhì)(通信網(wǎng)絡(luò)和廣播波等)將上述程序供給至上述計(jì)算機(jī)。此外，本發(fā)明還能夠以處于載波中的數(shù)據(jù)信號(hào)的形式實(shí)現(xiàn)，通過對數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行電子傳送具體實(shí)現(xiàn)上述程序。

本發(fā)明不限于上述的各實(shí)施方式，在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更，適當(dāng)組合在不同的實(shí)施方式中分別公開的技術(shù)手段而得到的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)的范圍內(nèi)。