專利名稱：指令生成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生成電動機的定位控制中的動作指令的指令生成裝置。
背景技術：
電動機的定位控制作為對工作機械和其它工業(yè)用機械進行驅動控制的方法而廣泛應用，其要求使由電動機驅動的設備不振蕩且高速地動作，并準確地進行定位。作為用于實現(xiàn)該要求的一個方法，大多在生成電動機的定位控制中的動作指令的指令生成裝置中，使用移動平均濾波器。通過使動作指令通過移動平均濾波器，可以使動作指令變得平滑，降低設備的振蕩。相反，如果使用移動平均濾波器，則存在動作時間變長的問題。雖然提高振蕩抑制 效果，需要加長移動平均濾波器的平均時間，但平均時間越長，動作時間就越長。相反地，如果縮短平均時間，雖然動作時間會變短，但振蕩抑制效果降低。針對同時實現(xiàn)設備振蕩的降低和動作時間的縮短，有效的技術是，在動作中途對移動平均濾波器的平均時間進行切換。例如存在下述技術，即，“動作開始時縮短平均時間，動作的起動迅速，停止時加長平均時間，平滑地停止，降低殘留振蕩”，或者相反地，“動作開始時加長平均時間，平滑地起動，從而降低動作中的振蕩，停止時縮短平均時間，在短時間內(nèi)停止”等。在定位控制中所使用的指令生成裝置，一般生成速度指令作為動作指令，移動平均濾波器的處理也針對速度指令進行。對移動平均濾波器的輸出進行積分的結果，成為由電動機驅動的設備的移動距離，但僅簡單地對移動平均濾波器的平均時間進行切換，存在下述問題，即，對變更平均時間后的移動平均濾波器的輸出進行積分而求出的移動距離，與作為目標的移動距離不一致，從而無法對由電動機驅動的設備準確地進行定位。為了解決如上所述的問題，在現(xiàn)有的指令生成裝置中，在定位動作中，同時執(zhí)行切換前的平均時間的移動平均濾波器的運算和切換后的平均時間的移動平均濾波器的運算這兩者。而且，在移動平均濾波器的移動平均時間的變更中，為了從最初的第I移動平均時間開始，平緩地向另外的與第I移動平均時間不同的第2移動平均時間變更，在濾波過程中，在減速等的變化時，對第I移動平均時間的濾波器輸出積分運算值與第2移動平均時間的濾波器輸出積分運算值之差進行插補。(例如，參照專利文獻I)專利文獻I :日本特開2000-163113號公報(第4-5頁，圖I)

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有的指令生成裝置中，為了利用兩個移動平均積分運算單元，同時執(zhí)行初始的平均時間的移動平均濾波器的運算和預定變更的平均時間的移動平均濾波器的運算，需要從電動機的動作開始時，進行兩個移動平均濾波器的運算，需要在動作開始時確定預定變更的平均時間。因此，存在無法在電動機的動作中將平均時間變更為任意值的問題。另外，存在下述問題，S卩，為了將平均時間變更為更多的值，需要與變更的數(shù)量相對應的多個移動平均濾波器。本發(fā)明就是為了解決上述的課題而提出的，其目的在于得到一種指令生成裝置，其無需設置多個移動平均濾波器，可以在電動機的動作中將移動平均濾波器的平均時間變更為任意的值，且可以對由電動機驅動的設備準確地進行定位。本發(fā)明所涉及的指令生成裝置，具有速度指令生成單元，其生成速度指令，該速度指令用于使由電動機驅動的設備以目標移動距離進行移動；移動平均濾波器，其輸入所述速度指令，計算規(guī)定的平均時間中的所述速度指令的移動平均，并作為表示所述電動機的定位控制中的動作指令的移動平均速度指令輸出；平均時間變更單元，其將變更所述平均時間的指示向所述移動平均濾波器輸出；移動距離校正量運算單元，其接收對所述平均時間進行變更的指示，基于所述速度指令，對所述目標移動距離和基于變更后的平均時間計算的移動距離之間的差進行運算，并作為移動距離校正量；以及速度校正值運算單元，其利用所述移動距離校正量，對與所述移動距離校正量相對應的速度校正值進行運算，并且，該指令生成裝置將所述移動平均速度指令和所述速度校正值進行加法計算而得的結果，作為所述電動機的定位控制中的動作指令。 發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明所涉及的指令生成裝置，無需設置多個移動平均濾波器，可以在電動機的動作中將移動平均濾波器的平均時間變更為任意的值，而且，可以使由電動機驅動的設備準確地定位，因此，可以抑制在電動機的定位中動作時間變長，并且降低設備振蕩。


圖I表示本發(fā)明的實施方式1，是指令生成裝置的框圖。圖2表示本發(fā)明的實施方式1，是指令生成裝置的速度指令的一個例子。圖3表示本發(fā)明的實施方式1，是指令生成裝置的移動平均速度指令的一個例子。圖4表示本發(fā)明的實施方式1，是指令生成裝置的速度校正值的一個例子。圖5表示本發(fā)明的實施方式1，是指令生成裝置的校正移動平均速度指令的一個例子。圖6表示本發(fā)明的實施方式1，是示出指令生成裝置的移動距離校正量運算單元的結構的框圖。圖7表示本發(fā)明的實施方式2，是指令生成裝置的框圖。圖8表示本發(fā)明的實施方式3，是指令生成裝置的框圖。圖9表示本發(fā)明的實施方式3，是指令生成裝置的速度指令生成單元中的移動距離校正后速度指令的一個例子。符號的說明1、11、21速度指令生成單元，2、12、22存儲單元，3、13、23移動平均濾波器，4、14、24平均時間變更單元，5、15、25移動距離校正量運算單元，6、16、26速度校正值運算單元，7、17、27加法器，8、18加法器，51累積和計算單元，52累積和平均值計算單元，53移動距離校正量計算單元，521第I累積和平均值計算部，522第2累積和平均值計算部，
531減法器，532誤差移動距離計算部。
具體實施例方式實施方式I圖I是表示用于實施本發(fā)明的實施方式I中的指令生成裝置的結構的框圖。在圖I中，速度指令生成單元I生成速度指令，存儲單元2依次儲存該速度指令，該速度指令用于使由電動機驅動的設備的位置，從當前位置以另外設定的目標移動距離進行移動。從存儲單元2輸入速度指令的移動平均濾波器3，根據(jù)該速度指令，對規(guī)定的平均時間的移動平均進行計算，并作為表示電動機的定位控制中的動作指令的移動平均速度指令輸出。另外，從存儲單元2向移動距離校正量運算單元5輸入速度指令，并且該移動距離校正量運算單元5從指示移動平均的平均時間變更的平均時間變更單元4，接收對平均時間進行變更的指示， 基于速度指令，對目標移動距離和基于變更后的平均時間計算出的移動距離之間的差進行運算并作為移動距離校正量。速度校正值運算單元6利用移動距離校正量，對與由移動距離校正量運算單元5計算出的移動距離校正量相對應的速度校正值進行運算。加法器7對由移動平均濾波器3計算出的移動平均速度指令和由速度校正值運算單元6生成的速度校正值進行加法計算，計算出校正移動平均速度指令，并將其輸出。速度指令生成單元I生成速度指令并輸出，該速度指令用于使由電動機驅動的設備的位置，從當前位置以另外設定的目標移動距離進行移動。圖2表示由速度指令生成單元I生成的速度指令的一個例子。作為速度指令，一般使用如圖2所示的梯形形狀的速度指令，但不限于梯形形狀，可以是任意形狀的速度指令。另外，在圖2所示的速度指令中，速度指令的積分值、即由ABCD包圍的部分(網(wǎng)格部分)的面積值成為目標移動距離。速度指令生成單元I將速度指令的值以一定的時間間隔(以下，將該時間間隔稱為運算周期)輸出。存儲單元2依次對輸入的指令進行存儲。在本實施方式的情況下，依次存儲從速度指令生成單元I輸出的速度指令。移動平均濾波器3針對輸入的指令計算與設定的平均時間相對應的移動平均。在本實施方式的情況下，從存儲單元2中讀出速度指令，計算速度指令的移動平均，并向加法器7輸出。在圖3中，示出與圖2所示的通常的梯形形狀的速度指令相對應的移動平均。移動平均的平均時間利用輸入的指令的運算周期和在平均時間內(nèi)的該指令的輸出次數(shù)(以下，稱為平均次數(shù))的乘積表示。在這里，如果將平均次數(shù)設為N次，則利用從N —I次前輸入的速度指令開始至當前的速度指令為止的合計N個的速度指令，計算移動平均。即，如果將平均次數(shù)設為N次，將在第i次的運算周期時從速度指令生成單元I輸入的速度指令設為V (i)，則第k次的運算周期中的速度指令的移動平均w (k)如下式。式I
權利要求
1.一種指令生成裝置，其特征在于，具有 速度指令生成單元，其生成速度指令，該速度指令用于使由電動機驅動的設備以目標移動距離進行移動； 移動平均濾波器，其輸入所述速度指令，計算規(guī)定的平均時間中的所述速度指令的移動平均，并作為表示所述電動機的定位控制中的動作指令的移動平均速度指令輸出； 平均時間變更單元，其將變更所述平均時間的指示向所述移動平均濾波器輸出； 移動距離校正量運算單元，其接收對所述平均時間進行變更的指示，基于所述速度指令，對所述目標移動距離和基于變更后的平均時間計算的移動距離之間的差進行運算，并作為移動距離校正量；以及 速度校正值運算單元，其利用所述移動距離校正量，對與所述移動距離校正量相對應的速度校正值進行運算，并且， 該指令生成裝置將所述移動平均速度指令和所述速度校正值進行加法計算而得的結果，作為所述電動機的定位控制中的動作指令。
2.一種指令生成裝置，其特征在于，具有 速度指令生成單元，其生成速度指令，該速度指令用于使由電動機驅動的設備以目標移動距離進行移動； 移動平均濾波器，其對在規(guī)定的平均時間中的輸入的指令的移動平均進行計算，并作為表示所述電動機的定位控制中的動作指令的指令輸出； 平均時間變更單元，其將變更所述平均時間的指示向所述移動平均濾波器輸出； 移動距離校正量運算單元，其接收對所述平均時間進行變更的指示，基于所述速度指令，對所述目標移動距離和基于變更后的平均時間計算的移動距離之間的差進行運算，并作為移動距離校正量；以及 速度校正值運算單元，其利用所述移動距離校正量，對與所述移動距離校正量相對應的速度校正值進行運算， 向所述移動平均濾波器輸入對所述速度指令和所述校正速度值進行加法計算得到的校正速度指令，所述移動平均濾波器對規(guī)定的平均時間的所述校正速度指令的移動平均進行計算，并作為表示所述電動機的定位控制中的動作指令的移動平均校正速度指令輸出。
3.一種指令生成裝置，其特征在于，具有 速度指令生成單元，其生成與速度相關的指令，該與速度相關的指令用于使由電動機驅動的設備以目標移動距離進行移動； 移動平均濾波器，其輸入所述與速度相關的指令，計算規(guī)定的平均時間的所述與速度相關的指令的移動平均，并作為表示所述電動機的定位控制中的動作指令的移動平均速度指令輸出； 平均時間變更單元，其將變更所述平均時間的指示向所述移動平均濾波器輸出；以及移動距離校正量運算單元，其接收對所述平均時間進行變更的指示，基于所述與速度相關的指令，對所述目標移動距離和基于變更后的平均時間計算的移動距離之間的差進行運算并作為移動距離校正量，將所述移動距離校正量向所述速度指令生成單元輸出， 作為所述與速度相關的指令，所述速度指令生成單元生成用于使所述設備以所述目標移動距離進行移動的速度指令，并且如果輸入了所述移動距離校正量，則所述速度指令生成單元生成移動距離校正后速度指令，該移動距離校正后速度指令用于使所述設備以校正目標移動距離進行移動，該校正目標移動距離是所述目標移動距離和所述移動距離校正量進行加法計算而得的。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的指令生成裝置，其特征在于， 所述移動距離校正量運算單元基于與過去至現(xiàn)在的從所述速度生成單元輸出的指令相對應的累積和平均值，計算所述移動距離校正量。
5.根據(jù)權利要求4所述的指令生成裝置，其特征在于， 所述移動距離校正量是以如下方式計算的，即，分別針對所述移動平均的平均時間變更前和變更后的平均時間，計算所述累積和平均值，基于這些累積和平均值之間的差，計算所述移動距離校正量。
全文摘要
本發(fā)明得到一種指令生成裝置，其在移動距離中不產(chǎn)生誤差，可以將移動平均濾波器的平均時間切換為任意的值。指令生成裝置具有速度指令生成單元(1)，其輸出對于電動機的速度指令；移動平均濾波器(3)，其計算速度指令的移動平均；移動距離校正量計算單元(5)，其接收對移動平均濾波器的平均時間進行變更的指示，基于速度指令，對目標移動距離和基于變更后的平均時間計算出的移動距離之間的差進行計算，并作為移動距離校正量；以及速度校正值計算單元(6)，其利用移動距離校正量，對與移動距離校正量相對應的速度校正值進行運算，該指令生成裝置對速度校正值和速度指令的移動平均進行加法計算，并作為電動機的定位控制中的動作指令。
文檔編號H02P3/00GK102763318SQ20108006404
公開日2012年10月31日 申請日期2010年2月19日 優(yōu)先權日2010年2月19日
發(fā)明者宮崎友宏, 溝上悟史 申請人:三菱電機株式會社