伺服控制装置、机器人及伺服控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110955192A(43)申请公布日2020.04.03(21)申请号201910875526.7(22)申请日2019.09.17(30)优先权数据2018-1820612018.09.27JP(71)申请人日本电产三协株式会社地址日本长野县(72)发明人伊藤彰启矢沢骏弥(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人沈捷(51)Int.Cl.G05B19/404(2006.01)B25J9/16(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图5页(54)发明名称伺服控制装置、机器人及伺服控制方法(57)摘要本发明可以通过半闭环控制有效地补偿波动齿轮装置的角度传递误差，而不必扩大装置规模。一种伺服控制装置，在动作对象物经由波动齿轮减速机构连接于电动机时，基于位置指令控制电动机，该伺服控制装置具备：位置控制系统，该位置控制系统检测电动机的轴角位置，基于轴角位置进行闭环控制；反向控制要素，该反向控制要素具有位置控制系统的动态性能的反向特性；以及补偿量发生部，该补偿量发生部产生补偿波动齿轮减速机构的角度传递误差的补偿量。角度传递误差的补偿量经由反向控制要素施加到位置控制系统。CN110955192ACN110955192A权利要求书1/2页1.一种伺服控制装置，在动作对象物经由波动齿轮减速机构连接于电动机时，基于位置指令控制所述电动机，其特征在于，具备：位置控制系统，所述位置控制系统检测所述电动机的轴角位置，基于所述轴角位置进行闭环控制；反向控制要素，所述反向控制要素具有所述位置控制系统的动态性能的反向特性；以及补偿量发生部，所述补偿量发生部产生补偿所述波动齿轮减速机构的角度传递误差的补偿量，所述补偿量经由所述反向控制要素施加到所述位置控制系统。2.如权利要求1所述的伺服控制装置，其中，在所述位置控制系统的外侧还具有将所述轴角位置反馈给所述位置控制系统的补偿环，在所述补偿环中设置有所述补偿量发生部和所述反向控制要素。3.如权利要求1所述的伺服控制装置，其中，所述位置控制系统由离散时间系统构成，对所述反向控制要素追加延迟要素。4.如权利要求2所述的伺服控制装置，其中，所述位置控制系统由离散时间系统构成，对所述反向控制要素追加延迟要素，在所述补偿环中，在所述反向控制要素的输入侧设置有进行超前补偿的超前补偿部。5.如权利要求4所述的伺服控制装置，其中，通过基于当前的所述轴角位置的信号的控制周期差分值估计提前了延迟时间量的时刻的所述轴角位置，以进行所述超前补偿。6.如权利要求1所述的伺服控制装置，其中，所述位置控制系统执行基于模型匹配控制的闭环控制。7.如权利要求6所述的伺服控制装置，其中，所述模型匹配控制是基于鲁棒极点配置的控制，所述鲁棒极点配置将所述闭环控制中的两个极点配置于抗干扰鲁棒上。8.如权利要求1所述的伺服控制装置，其中，所述位置控制系统构建与控制对象对应的模型，执行基于模型跟踪控制的控制，所述模型跟踪控制以使实际的所述控制对象的输出跟踪向模型输入指令而获得的结果的方式进行控制。9.如权利要求1所述的伺服控制装置，其中，所述位置控制系统执行基于P-PI控制的闭环控制。10.如权利要求1所述的伺服控制装置，其中，所述位置控制系统执行基于干扰观察器补偿控制的闭环控制。11.如权利要求1～10中任一项所述的伺服控制装置，其中，所述补偿量发生部具备预先测量所述电动机的轴角位置和所述角度传递误差的关系并存储的修正表，基于所述修正表产生所述补偿量。12.如权利要求1～10中任一项所述的伺服控制装置，其中，所述补偿量发生部具备如下功能，即通过预先实际测量所述电动机的轴角位置和所述2CN110955192A权利要求书2/2页角度传递误差的关系以用正弦函数来近似所述角度传递误差的一阶频率成分，基于所述正弦函数产生所述补偿量。13.一种机器人，其被权利要求1所述的伺服控制装置驱动。14.一种伺服控制方法，在动作对象物经由波动齿轮减速机构连接于电动机时，基于位置指令控制所述电动机，其特征在于，具有：检测所述电动机的轴角位置，在位置控制系统中基于所述轴角位置执行闭环控制的工序；产生补偿所述波动齿轮减速机构的角度传递误差的补偿量的工序；使所述位置控制系统的动态性能的反向特性作用于所述补偿量的工序；以及将使所述反向特性发挥作用的所述补偿量施加到所述位置控制系统的工序。15.如权利要求14所述的伺服控制方法，其中，在设置于所述位置控制系统的外侧并且将所述轴角位置反馈给所述位置控制系统的补偿环中，执行产生所述补偿量的工序和使所述反向特性发挥作用的工序。16.如权利要求14所述的伺服控制方法，其中，在离散时间系统中执行所述闭环控制，对所述反向特性追加延迟要素。17.如