位置控制装置的制作方法 3.docx

位置控制装置的制作方法
专利名称：位置控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于数控机床的轴控制的位置控制装置。
背景技术：
通常，在使用的控制装置中，用于使待驱动结构加速或减速的驱动系统被所述装置的基座支撑并且固sw也由微分器61和63关于时间求导，以便计算出用于基座振动补偿的速度指令值Vsw和用于基座振动补偿的加速度指令值Asw。在加法器62中，速度指令值Vsw被加到速度前馈量Vf上，并且将待驱动结构的质量Mc和加速度指令值Asw相乘，得到用于基座振动补偿的推力指令值Fsw，推力指令值Fsw接着在加法器64中和推力前馈量Ff相加。
图16显示了当类似于图14的目标设备参数、控制参数和二阶函数加速处理被应用在图15的现有技术中的位置控制装置上时的响应的模拟结果。因为采用了补偿基座位移的控制结构，所以减小了绝对位置的误差εo。然而，因为没有清除元件，所以所述响应具有在加速始末由加速度导数指令值Bc(＝d3Xc/dt3)产生的残余振动，同时振动随着指令值Bc被增加而放大。
图17为现有技术中的位置控制装置的另一个示范结构的方块图。在该示范结构中，利用了山本晓洋(Akihiro YAMAMOTO)(和其他四人)在日本精密工学会(Japan Society for Precision Engineering)的日本精密工学会志(Journal of the Japan Society for Precision Engineering)，文献增刊(Supplement Contributed Papers)，2004，，，-650的“用于没有基座振动的线性电动机驱动台的高速位置控制”中描述的技术。利用目标设备的反传递函数实现推力前馈并且抑制了基座的振动。接下来，将描述和已经描述的现有技术中的位置控制装置不同的部分。
传递函数P2表示从驱动力Fx到待驱动结构的位置x2的传递函数，并且基于图12由下面方程式3给出。
P2＝{(Mb+Mc)S2+Ra}/{McS2(MbS2+Ra)} (3) 这里，因为传递函数P2的反传递函数P2-1不稳定，所以考虑由下面方程式4表示的传递函数F，以便设定具有一阶延迟分量的稳定极点(S＝-ωo)的P2-1·F。
F＝{ωo/(S+·ωo)}{(Mb+Mc)S2+Ra}/Ra(4) 因此，P2-1·F为 P2-1·F＝{ωoMcS2(MbS2+Ra)}/{(S+ωo)Ra}(5) 利用Ff＝P2-1·F·Xc计算出推力的前馈量Ff，因为位置指令值Xc关于时间的三阶导数是有界的，所以可以计算出图11中的推力前馈量Ff。
图18显示了当类似于图14的目标设备参数、控制参数和二阶函数加速度处理被应用在图17的现有技术中的位置控制装置上且参数ωo＝10000时的响应的模拟结果。基本上，因为采用了在其中待驱动结构的位置x2和用于控制的位置指令值Xco相一致的结构，所以实现了抑制所述响应的振动。然而，当速度指令值Vc不为零(Vc≠0)时，由于位置指令偏差εc＝Xc-Xco的发生，在轴操作期间的绝对位置εo的误差不变。
发明内容
如上所述，在现有技术中的位置控制装置中，考虑到由基座的刚度引起的振动和基座位移的发生，不可能精确地控制待驱动结