本發(fā)明涉及用于第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器的閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu),其中,第一驅(qū)動器經(jīng)由傳動裝置作用于機(jī)器元件上并且第二驅(qū)動器直接作用于機(jī)器元件上以使機(jī)器元件相對于軸移動,其中,借助于第一力先導(dǎo)控制值進(jìn)行第一驅(qū)動器的閉環(huán)控制并且借助于第二力先導(dǎo)控制值進(jìn)行第二驅(qū)動器的閉環(huán)控制。本發(fā)明尤其涉及用于第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器的閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu),其中,第一驅(qū)動器經(jīng)由傳動裝置作用于機(jī)器元件上并且第二驅(qū)動器直接作用于機(jī)器元件上,-其中,閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)包括位置閉環(huán)控制器,位置閉環(huán)控制器利用閉環(huán)控制時鐘脈沖分別接收機(jī)器元件的位置設(shè)定值與位置實際值的差并且根據(jù)相應(yīng)的位置設(shè)定值和相應(yīng)的位置實際值驅(qū)控第一驅(qū)動器,-其中,閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)包括第二速度閉環(huán)控制器,第二速度閉環(huán)控制器利用第一速度閉環(huán)控制時鐘脈沖分別接收機(jī)器元件的獲得的速度設(shè)定值與速度實際值的差,根據(jù)機(jī)器元件的相應(yīng)的獲得的速度設(shè)定值和相應(yīng)的速度實際值分別確定第二驅(qū)動器的第二力設(shè)定值,并且根據(jù)相應(yīng)的第二力設(shè)定值驅(qū)控第二驅(qū)動器,-其中,閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)具有第一確定裝置,第一確定裝置確定相應(yīng)的獲得的速度設(shè)定值并將其輸出至第一速度閉環(huán)控制器,-其中,位置閉環(huán)控制器根據(jù)相應(yīng)的位置設(shè)定值與相應(yīng)的位置實際值的差分別確定機(jī)器元件的速度設(shè)定值并且將相應(yīng)的速度設(shè)定值作為輸出信號輸出,-其中,閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)包括第一速度閉環(huán)控制器,第一速度閉環(huán)控制器利用第一速度閉環(huán)控制時鐘脈沖分別接收第一驅(qū)動器的速度實際值與獲得的速度設(shè)定值的差,根據(jù)第一驅(qū)動器的相應(yīng)的速度實際值與相應(yīng)的獲得的速度設(shè)定值的差分別確定第一驅(qū)動器的第一力設(shè)定值并且根據(jù)相應(yīng)的設(shè)定值驅(qū)控第一驅(qū)動器,-其中,第一確定裝置接收相應(yīng)的速度設(shè)定值并且使用相應(yīng)的速度設(shè)定值確定獲得的速度設(shè)定值,-其中,第一確定裝置將相應(yīng)的獲得的速度設(shè)定值除了輸出至第一速度閉環(huán)控制器之外還輸出至第二速度閉環(huán)控制器。本發(fā)明還涉及一種用于第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器的開環(huán)控制裝置,其中,第一驅(qū)動器經(jīng)由傳動裝置作用于機(jī)器元件上并且第二驅(qū)動器直接作用于機(jī)器元件上,-其中,開環(huán)控制裝置具有上級開環(huán)控制器和閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu),-其中,上級開環(huán)控制器利用閉環(huán)控制時鐘脈沖為閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)位置設(shè)定值,-其中,閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)如上所述地實施。本發(fā)明還涉及一種機(jī)器,-其中,機(jī)器具有機(jī)器元件、第一驅(qū)動器、第二驅(qū)動器和傳動裝置,-其中,第一驅(qū)動器經(jīng)由傳動裝置作用于機(jī)器元件上并且第二驅(qū)動器直接作用于機(jī)器元件上,-其中,第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器由這種開環(huán)控制裝置控制。本發(fā)明還涉及一種用于閉環(huán)控制具有第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器的驅(qū)動單元的方法,其中,第一驅(qū)動器經(jīng)由傳動裝置作用于機(jī)器元件上并且第二驅(qū)動器直接作用于機(jī)器元件上以使機(jī)器元件相對于軸移動,其中,借助于第一力先導(dǎo)控制值進(jìn)行第一驅(qū)動器的閉環(huán)控制并且借助于第二力先導(dǎo)控制值進(jìn)行第二驅(qū)動器的閉環(huán)控制。本發(fā)明特別涉及一種用于閉環(huán)控制具有第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器的驅(qū)動單元的方法,其中第一驅(qū)動器經(jīng)由傳動裝置作用于機(jī)器元件上并且第二驅(qū)動器直接作用于機(jī)器元件上以使機(jī)器元件相對于軸移動,-其中,位置閉環(huán)控制器利用閉環(huán)控制時鐘脈沖分別接收機(jī)器元件的位置設(shè)定值與位置實際值的差并且根據(jù)相應(yīng)的位置設(shè)定值和相應(yīng)的位置實際值驅(qū)控第一驅(qū)動器,-其中,第二速度閉環(huán)控制器利用第一速度閉環(huán)控制時鐘脈沖分別接收機(jī)器元件的獲得的速度設(shè)定值與速度實際值的差,根據(jù)機(jī)器元件的相應(yīng)的獲得的速度設(shè)定值和相應(yīng)的速度實際值分別確定第二驅(qū)動器的第二力設(shè)定值,并且根據(jù)相應(yīng)的第二力設(shè)定值驅(qū)控第二驅(qū)動器,-其中,第一確定裝置確定相應(yīng)的獲得的速度設(shè)定值并將其輸出至第一速度閉環(huán)控制器,-其中,位置閉環(huán)控制器根據(jù)相應(yīng)的位置設(shè)定值與相應(yīng)的位置實際值的差分別確定機(jī)器元件的速度設(shè)定值并且將相應(yīng)的速度設(shè)定值作為輸出信號輸出,-其中,第一速度閉環(huán)控制器利用第一速度閉環(huán)控制時鐘脈沖分別接收第一驅(qū)動器的速度實際值與獲得的速度設(shè)定值的差,根據(jù)第一驅(qū)動器的相應(yīng)的速度實際值與相應(yīng)的獲得的速度設(shè)定值的差分別確定第一驅(qū)動器的第一力設(shè)定值并且根據(jù)相應(yīng)的設(shè)定值驅(qū)控第一驅(qū)動器,-其中,第一確定裝置接收相應(yīng)的速度設(shè)定值并且使用相應(yīng)的速度設(shè)定值確定獲得的速度設(shè)定值,-其中,第一確定裝置將相應(yīng)的獲得的速度設(shè)定值除了輸出至第一速度閉環(huán)控制器之外還輸出至第二速度閉環(huán)控制器。
背景技術(shù):
1、機(jī)器軸通常由驅(qū)動器、傳動裝置和機(jī)器元件構(gòu)成。在這種情況下,驅(qū)動器僅與傳動裝置作用于機(jī)器元件上。這種裝置的缺點是:傳動裝置具有相對較低的剛性,進(jìn)而至少機(jī)器元件的動力學(xué)、在許多情況下還有機(jī)器元件的定位精度相對較低。
2、本發(fā)明特別針對如下機(jī)器軸,其中驅(qū)動系統(tǒng)包括具有經(jīng)典驅(qū)動系(kgt(滾珠絲杠)、變速器等)的伺服馬達(dá)并且同時包括直接驅(qū)動器(參見圖1)。這種驅(qū)動裝置通過力設(shè)定值不是嚴(yán)格按比例劃分的而是根據(jù)任務(wù)來劃分的方式來與具有對稱驅(qū)動系的經(jīng)典主從裝置區(qū)分。
3、該裝置的優(yōu)點是能夠結(jié)合兩種驅(qū)動類型(直接和間接)的優(yōu)點。
4、-直接驅(qū)動器靠近負(fù)載,并且可用于傳遞高頻的力分量??拷?fù)載的直接驅(qū)動器可用于衰減靠近進(jìn)程的震蕩模式。
5、-由于高傳動比,“便宜”設(shè)計的、具有小結(jié)構(gòu)空間和功率的伺服馬達(dá)可以補償高靜態(tài)的和準(zhǔn)靜態(tài)的載荷。
6、該驅(qū)動組的目的是增加軸動力。在此,應(yīng)該可以:
7、-以一致的質(zhì)量開動較高的加加速度和/或較高的加速度,進(jìn)而提高生產(chǎn)率,
8、-或者在一致的動力的情況下減少振蕩趨勢,從而提高移動的質(zhì)量,
9、-或者在提高動力的同時提高質(zhì)量/路徑精度。
10、在經(jīng)常會出現(xiàn)的實施方案中,間接地經(jīng)由滾珠絲杠或變速器驅(qū)動的軸通過負(fù)載側(cè)上的直接驅(qū)動器來補充。為此,在線性軸中使用線性馬達(dá),在回轉(zhuǎn)軸(旋轉(zhuǎn)軸)的情況下使用扭矩馬達(dá)。
11、該驅(qū)動器組合的問題主要在于用于馬達(dá)量值和大耗費的冷卻而導(dǎo)致集成直接驅(qū)動器的復(fù)雜性。此外,與間接驅(qū)動器相比,直接驅(qū)動器的成本非常高。例如,如果為機(jī)器人的3個主軸選擇這種方案,則產(chǎn)生顯著的額外成本,額外成本盡管通過增加動力帶來附加值,但仍限制設(shè)施的競爭力。
12、從ep?2?174?748?a1中已知所提及類型的閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)、開環(huán)控制裝置和機(jī)器。通過機(jī)器軸的這種設(shè)計方案,在適當(dāng)?shù)厣婕暗谝或?qū)動器和第二驅(qū)動器的驅(qū)控的情況下可行的是:以高動力和高定位精度來定位機(jī)器元件。特別地,第一驅(qū)動器可用于傳輸高頻力分量并且用于抑制與進(jìn)程相關(guān)的震蕩,而第二驅(qū)動器可承受高靜態(tài)和低頻的負(fù)載。然而,從ep?2174?748a1中無法得出關(guān)于閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)的設(shè)計方案。
13、從us2010/0?171?458a1中已知一種用于第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器的閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu),其中第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器經(jīng)由相應(yīng)的傳動裝置作用于機(jī)器元件上,其中該閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)包括位置閉環(huán)控制器,位置閉環(huán)控制器利用閉環(huán)控制時鐘脈沖分別接收機(jī)器元件的位置設(shè)定值和位置實際值,并根據(jù)相應(yīng)的位置設(shè)定值和相應(yīng)的位置實際值來驅(qū)控第二驅(qū)動器,其中該閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)包括第一速度閉環(huán)控制器,第一速度閉環(huán)控制器利用第一速度閉環(huán)控制時鐘脈沖分別接收機(jī)器元件的獲得的速度設(shè)定值與速度實際值的差,并且根據(jù)機(jī)器元件的相應(yīng)獲得的速度設(shè)定值和相應(yīng)的速度實際值分別確定第一驅(qū)動器第二力設(shè)定值并且根據(jù)相應(yīng)的第二力設(shè)定值來驅(qū)控第一驅(qū)動器,其中閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)具有第一確定裝置,第一確定裝置確定相應(yīng)的獲得的速度設(shè)定值并且輸出至第一速度閉環(huán)控制器,其中位置閉環(huán)控制器根據(jù)相應(yīng)的位置設(shè)定值和相應(yīng)的位置實際值來分別確定機(jī)器元件的速度設(shè)定值并輸出相應(yīng)的速度設(shè)定值作為輸出信號,其中閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)包括第二速度閉環(huán)控制器,第二速度閉環(huán)控制器隨第二速度閉環(huán)控制時鐘脈沖來分別接收第二驅(qū)動器的由位置閉環(huán)控制器輸出的速度設(shè)定值和相應(yīng)的速度實際值的差,并且根據(jù)第二驅(qū)動器的速度設(shè)定值和相應(yīng)的速度實際值來分別確定第二驅(qū)動器的第一力設(shè)定值,并且根據(jù)相應(yīng)的第一力設(shè)定值來驅(qū)控第二驅(qū)動器。
14、可從de?10?2014?005?664?b3中得出基本上類似的情況。
15、從ep?2?954?986?a1中已知一種用于控制和調(diào)節(jié)具有多個運動學(xué)上相互作用的單獨主體的系統(tǒng)的設(shè)備,單獨主體中的至少一個由驅(qū)動器移動。在此設(shè)有負(fù)載計算裝置,其用于在系統(tǒng)移動期間根據(jù)預(yù)設(shè)的設(shè)定坐標(biāo)持續(xù)地計算每個單獨主體的各一個力矢量,還設(shè)有力矩計算裝置,其用于在移動期間基于設(shè)定坐標(biāo)和力矢量持續(xù)地計算補償力矢量的補償量值。此外,已知的用于控制和調(diào)節(jié)的裝置具有控制單元,其用于在運動期間根據(jù)目標(biāo)坐標(biāo)和至少一個補償扭矩在移動期間持續(xù)地經(jīng)由用于閉環(huán)控制至少一個驅(qū)動器的形成力的量值的閉環(huán)控制單元來進(jìn)行閉環(huán)和開環(huán)的控制。
16、從ep?3?625?628?a1中已知一種用于機(jī)器元件的驅(qū)動器,其中第一驅(qū)動器、例如變速器馬達(dá)經(jīng)由傳動裝置直接作用于機(jī)器元件上,并且第二驅(qū)動器、例如扭矩馬達(dá)直接作用于機(jī)器元件上。位置閉環(huán)控制器接收機(jī)器元件的位置設(shè)定值和位置實際值,并且根據(jù)這些量值確定機(jī)器元件的速度設(shè)定值。第一確定裝置接收速度設(shè)定值并使用該速度設(shè)定值確定獲得的速度設(shè)定值。第一速度閉環(huán)控制器根據(jù)第一驅(qū)動器的速度實際值與獲得的速度設(shè)定值的差來確定第一力設(shè)定值,并且根據(jù)所述力設(shè)定值來驅(qū)控第一驅(qū)動器。第二速度閉環(huán)控制器基于獲得的速度設(shè)定值和機(jī)器元件的實際速度之間的差來確定第二力設(shè)定值,并且根據(jù)力設(shè)定值來驅(qū)控第二驅(qū)動器。已知的閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)還包括第二確定裝置,第二確定裝置利用先導(dǎo)控制時鐘脈沖分別接收加速度先導(dǎo)控制值,并從中結(jié)合高通和低通濾波器接收第一驅(qū)動器的第一力先導(dǎo)控制值和第二驅(qū)動器的第二力先導(dǎo)控制值。
17、從ep?0?604?672?a1中已知一種用于對數(shù)控的耦合的驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩先導(dǎo)控制的方法,其中每個軸的加速力矩從轉(zhuǎn)矩計算時鐘脈沖中的固有慣量矩和耦合慣量矩中確定。以較慢的時鐘脈沖跟蹤固有慣量矩和耦合慣量矩的變化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于:創(chuàng)建一種用于具有多個驅(qū)動器的軸的閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu),其允許以成本優(yōu)化的方式來設(shè)計驅(qū)動器的量值。
2、該目的通過本發(fā)明的閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
3、根據(jù)本發(fā)明,開頭部分提到類型的閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)通過如下方式設(shè)計:
4、設(shè)有第三確定裝置,該第三確定裝置包括確定第一軸慣量的第一慣量確定裝置,其中,第三確定裝置包括確定第二軸慣量的第二慣量確定裝置,并且其中,第一軸慣量和/或第二軸慣量分別以不同的、尤其能調(diào)節(jié)的權(quán)重參與對第一力先導(dǎo)控制值和第二力先導(dǎo)控制值的確定。
5、根據(jù)本發(fā)明,開頭部分提到類型的閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)尤其通過以下方式設(shè)計:
6、閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)具有的第三確定裝置利用先導(dǎo)控制時鐘脈沖接收加速度先導(dǎo)控制值,根據(jù)相應(yīng)的加速度先導(dǎo)控制值確定第二驅(qū)動器的相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值并且將相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值輸出至第二加法裝置,第二加法裝置將相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值相加到相應(yīng)的第二力設(shè)定值,使得根據(jù)相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值和相應(yīng)的第二力設(shè)定值的和來驅(qū)控第二驅(qū)動器,
7、其中,第三確定裝置借助于相應(yīng)的暫時的力先導(dǎo)控制值來確定第一驅(qū)動器的相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值并且將相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值輸出至第一加法裝置,第一加法裝置將相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值相加到相應(yīng)的第一力設(shè)定值,使得根據(jù)相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值和相應(yīng)的第一力設(shè)定值的和來驅(qū)控第一驅(qū)動器,
8、其中,第三確定裝置包括確定第一軸慣量的第一慣量確定裝置,
9、其中,第三確定裝置包括確定第二軸慣量的第二慣量確定裝置,
10、其中,根據(jù)馬達(dá)慣量、第一軸慣量、第二軸慣量和第一縮放系數(shù)確定相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值,并且
11、其中,根據(jù)第二軸慣量和第二縮放系數(shù)確定相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值。
12、通過根據(jù)位置設(shè)定值和位置實際值(尤其根據(jù)位置設(shè)定值與位置實際值的差)確定獲得的速度設(shè)定值,尤其可以實現(xiàn):即使存在在位置設(shè)定值中會不明顯察覺的干擾的情況下也以高動力支持糾正這種干擾。
13、本發(fā)明提出:閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)具有第三確定裝置,第三確定裝置利用先導(dǎo)控制時鐘脈沖分別接收加速度先導(dǎo)控制值,根據(jù)相應(yīng)的加速度先導(dǎo)控制值確定第二驅(qū)動器的相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值,并且將相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值輸出至第二加法裝置,第二加法裝置將相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值相加給相應(yīng)的第二力設(shè)定值,使得根據(jù)相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值和相應(yīng)的第二力設(shè)定值的和來驅(qū)控第二驅(qū)動器。
14、通過該設(shè)計方案,改進(jìn)在定位機(jī)器元件時的動力,尤其在位置設(shè)定值的通常事先已知改變的情況下改進(jìn)在定位機(jī)器元件時的動力。
15、本發(fā)明還提出:除了相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值之外,閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)的第三確定裝置還根據(jù)相應(yīng)的暫時的力先導(dǎo)控制值確定第一驅(qū)動器的相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值。在此,第三確定裝置將相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值輸出至第一加法裝置,第一加法裝置將相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值相加至相應(yīng)的第一力設(shè)定值,使得根據(jù)相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值和相應(yīng)的第一力設(shè)定值的和來驅(qū)控第一驅(qū)動器。
16、由此,可以提高在定位機(jī)器元件時有第一驅(qū)動器達(dá)到的動力,使得減少第二驅(qū)動器的獲得的負(fù)載。
17、本發(fā)明提出:在確定力先導(dǎo)控制值時考慮相關(guān)的軸的軸慣量,因此根據(jù)相應(yīng)的軸慣量進(jìn)行力先導(dǎo)控制值的確定。
18、在ep2954986a1中解釋了可以如何根據(jù)姿態(tài)和負(fù)載隨時從機(jī)器模型中確定從每個軸的角度來看的總慣量(也稱為軸總慣量或簡稱軸慣量)jmot。特別地在此需要強(qiáng)調(diào):軸慣量在系統(tǒng)(機(jī)器)移動期間動態(tài)地確定,特別是在閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)的時鐘中動態(tài)地確定。
19、通常,所謂的軸慣量jmot是由驅(qū)動器移動的所有部件的(總)慣量(包括驅(qū)動器本身的慣量)。軸管理從機(jī)器的各個(相對于軸的)移動的部件的慣量和中得出,進(jìn)而通常可以從機(jī)器或機(jī)器人制造商的數(shù)據(jù)中獲得。
20、除了驅(qū)動器本身的可移動的部件之外,由驅(qū)動器移動的機(jī)器的所有元件(即,在運動鏈中跟隨相關(guān)的驅(qū)動器的元件)都包含到軸慣量jmot中。對于該元件,在機(jī)械工程師方面通常存在有關(guān)轉(zhuǎn)動慣量的說明或可以從中確定慣量矩的說明(幾何量值、質(zhì)量、重心等)。
21、本發(fā)明基于具有驅(qū)動單元的軸,該驅(qū)動單元包括兩個驅(qū)動器,其中第一個驅(qū)動器(變速器馬達(dá))經(jīng)由傳動裝置(變速器)作用于機(jī)器元件上,并且第二驅(qū)動器(直接驅(qū)動器,扭矩馬達(dá))直接作用于機(jī)器元件上。
22、本發(fā)明還基于一種驅(qū)動模型,其中驅(qū)動系、特別是變速器的剛性通過具有特定彈簧剛性的彈簧來建模。
23、軸慣量jmot現(xiàn)在分為第一軸慣量jmot,an和第二軸慣量jmot,ab,第一軸慣量與驅(qū)動單元的變速器驅(qū)動側(cè)相關(guān),并且第二軸慣量與驅(qū)動系的變速器從動側(cè)相關(guān)。
24、根據(jù)本發(fā)明,閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)的第三確定裝置包括第一慣量確定裝置,第一慣量確定裝置為相關(guān)的軸確定與驅(qū)動單元的變速器驅(qū)動側(cè)相關(guān)的第一軸慣量jmot,an。jmot,an至少主要包括第一驅(qū)動器(變速器馬達(dá))和傳動裝置(變速器)以及可能的其他部件(例如變速器初級)的慣量。
25、此外,第三確定裝置包括第二慣量確定裝置,第二慣量確定裝置對于相關(guān)的軸確定與驅(qū)動單元的變速器從動側(cè)相關(guān)的第二軸慣量jmot,ab。jmot,ab包括第二驅(qū)動器(扭矩馬達(dá))和“負(fù)載”的慣量,其中負(fù)載包括沿著機(jī)器的運動鏈連接于第二驅(qū)動器的所有機(jī)械部件、即由其移動的機(jī)械部件。
26、如下關(guān)聯(lián)適用:
27、jmot=j(luò)mot,an+jmot,ab/i2
28、其中i是變速器的傳動比。
29、有利地,第一軸慣量(jmot,an)和/或第二軸慣量(jmot,ab)分別以不同的、尤其能調(diào)節(jié)的權(quán)重參與第一力先導(dǎo)控制值f1v和第二力先導(dǎo)控制值f2v的確定。
30、特別地,兩個力先導(dǎo)控制值f1v、f2v中的至少一個與第一軸慣量和第二軸慣量兩者相關(guān)。
31、有利地,根據(jù)本發(fā)明,相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值(f2v)根據(jù)第二軸慣量jmot,ab和第二縮放系數(shù)確定,并且相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值根據(jù)第一軸慣量jmot,an、第二軸慣量jmot,ab和第一縮放系數(shù)確定。
32、在閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)的一個優(yōu)選的設(shè)計方案中提出:第一確定裝置還接收相應(yīng)的速度先導(dǎo)控制值并且確定相應(yīng)的所得到速度設(shè)定值作為相應(yīng)的速度設(shè)定值與相應(yīng)的速度先導(dǎo)控制值的和。通過該設(shè)計方案,還可以進(jìn)一步改進(jìn)在定位機(jī)器元件時的動力。
33、所謂的內(nèi)交流(intalk)效應(yīng)從驅(qū)動系的低通效應(yīng)中得出。為了傳遞馬達(dá)的移動直至負(fù)載,必須首先(在驅(qū)動系的質(zhì)量彈簧模型中)張緊“驅(qū)動系彈簧”。因此,在彈簧中存儲了足夠的扭矩來設(shè)置運動中的負(fù)載慣量。借助于馬達(dá)的補償移動可以縮短彈簧張緊的時間。該移動與加速度、負(fù)載慣量和彈簧剛性成正比。這種所謂的“內(nèi)交流補償”通常具有強(qiáng)的高通特性,并在機(jī)械系統(tǒng)中引起硬的力峰值。為了平滑所述峰值,可以例如通過低通濾波器來進(jìn)行補償。
34、在閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)的一個優(yōu)選的設(shè)計方案中,為了補償內(nèi)交流效應(yīng),設(shè)有第一內(nèi)交流補償確定裝置,第一內(nèi)交流補償確定裝置接收速度先導(dǎo)控制值并且確定已補償?shù)乃俣认葘?dǎo)控制值。在如此確定的值同樣輸送給速度閉環(huán)控制器之前,速度先導(dǎo)控制值有利地必要時還與傳動比相乘。
35、在閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)選的設(shè)計方案中,為了補償內(nèi)交流效應(yīng),還設(shè)有第二內(nèi)交流補償確定裝置,第二內(nèi)交流補償確定裝置接收第三適配塊的輸出值并且(必要時在與傳動比相乘之后)確定已補償?shù)牡谝涣ο葘?dǎo)控制值。
36、該目的還通過本發(fā)明的開環(huán)控制裝置來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明,開環(huán)控制裝置的閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)被設(shè)計為根據(jù)本發(fā)明的閉環(huán)控制器結(jié)構(gòu)。
37、該目的還通過本發(fā)明的機(jī)器來實現(xiàn)。
38、根據(jù)本發(fā)明,第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器由根據(jù)本發(fā)明的開環(huán)控制裝置來控制。
39、在機(jī)器的一個優(yōu)選的設(shè)計方案中,機(jī)器被設(shè)計為機(jī)床、生產(chǎn)機(jī)器或機(jī)器人。
40、根據(jù)本發(fā)明,開頭部分提到的類型的方法提出:確定第一軸慣量并確定第二軸慣量,
41、其中,第一軸慣量和/或第二軸慣量分別以不同的、特別是可調(diào)節(jié)的權(quán)重參與對第一力先導(dǎo)控制值和第二力先導(dǎo)控制值的確定。
42、特別地,根據(jù)本發(fā)明,開頭部分提到的類型的方法提出:第一確定裝置接收相應(yīng)的速度設(shè)定值并且使用相應(yīng)的速度設(shè)定值來確定獲得的速度設(shè)定值,
43、-其中,除了第一速度閉環(huán)控制器之外,第一確定裝置還將相應(yīng)的獲得的速度設(shè)定值輸出至第二速度閉環(huán)控制器,
44、-其中,第三確定裝置根據(jù)相應(yīng)的暫時的力先導(dǎo)控制值確定第一驅(qū)動器的相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值,并將相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值輸出至第一加法裝置,第一加法裝置將相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值相加至相應(yīng)的第一力設(shè)定值,使得根據(jù)相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值和相應(yīng)的第一力設(shè)定值的和來驅(qū)控第一驅(qū)動器,
45、-其中,根據(jù)第一軸慣量、第二軸慣量和第一縮放系數(shù)來確定相應(yīng)的第一力先導(dǎo)控制值,并且
46、-其中,根據(jù)第二軸慣量和第二縮放系數(shù)來確定相應(yīng)的第二力先導(dǎo)控制值。