JP2008202719A - Vibration restraining control input determination method for time deformation system, conveyance system and vibration restraining control input computation program for time deformation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法、搬送システム、および時変形システムに対する振動抑制制御入力演算プログラムに関し、特に、高い制振効果が得られる時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法、搬送システム、および時変形システムに対する振動抑制制御入力演算プログラムに関するものである。 The present invention relates to a vibration suppression control input determination method for a time deformation system, a conveyance system, and a vibration suppression control input calculation program for the time deformation system, and in particular, a vibration suppression control input determination method for a time deformation system capable of obtaining a high vibration suppression effect, The present invention relates to a vibration suppression control input calculation program for a transport system and a time deformation system.
工場などにおいて、クレーン、ガントリローダ、ロボットアームなどの搬送システムが用いられている。これらの搬送システムは、生産効率の向上のために高速性が要求されている。 In factories and the like, transport systems such as cranes, gantry loaders, and robot arms are used. These transfer systems are required to have high speed in order to improve production efficiency.
図16は、従来の搬送システムの一例を模式的に示す図である。この搬送システムは、レール100と、そのレール100を走行する台車101と、アーム102とが設けられており、アーム102により被搬送物103を吊り下げて搬送するシステムである。この搬送システムにおいて、制振制御を行わずに台車101を高速で走行させると、台車101の加速時、または減速時に被搬送物103に大きな振動が発生する。台車101の走行時に被搬送物103が大きく振動すると周囲の作業者にとって危険である。また、停止した後、短時間で次の工程に移るために、被搬送物103の残留振動は可能な限り小さいことが望ましい。搬送システムでは、高速化と振動は相反する問題であるが、高速化と制振を同時に実現するための様々な制御法が提案されている。
FIG. 16 is a diagram schematically illustrating an example of a conventional transport system. This transport system includes a
図17を参照して、制振制御の一例である逆位相入力制御(Preshaping制御)について説明する。図17(a)は、従来の逆位相入力制御においてモータに入力される入力加速度を示すグラフであり、図17(b)は、その入力加速度をモータに与えた結果、得られる制振効果を示すグラフである。 With reference to FIG. 17, the anti-phase input control (Preshaping control) which is an example of vibration suppression control is demonstrated. FIG. 17A is a graph showing the input acceleration input to the motor in the conventional antiphase input control, and FIG. 17B shows the damping effect obtained as a result of applying the input acceleration to the motor. It is a graph to show.
図17(a)に示すように、時間t1において第1入力a1を加えたとする。この第1入力a1に起因して、図17(b)に実線で示すような振動が生じる。そして、その振動の半周期後である時間t2に、図17(a)に示すように、第2入力a2を加える。すると、この第2入力a2に起因して、図17(b)に波線で示すような振動が生じる。この第2入力a2に起因する振動が、第1入力a1に起因する振動と同じ振幅を有し、且つ逆の位相を有していれば、第1入力a1に起因する振動と、第2入力a2に起因する振動とが互いに相殺し合い、図17(b)の一点鎖線で示すように、振動を抑制することができる。 As shown in FIG. 17A, it is assumed that the first input a 1 is added at time t 1 . Due to the first input a 1, occurs vibration as shown by the solid line in FIG. 17 (b). Then, the time t 2 is later half period of oscillation, as shown in FIG. 17 (a), adding a second input a 2. Then, due to the second input a 2 , vibration as shown by a broken line in FIG. If the vibration caused by the second input a 2 has the same amplitude as the vibration caused by the first input a 1 and has the opposite phase, the vibration caused by the first input a 1 ; second due to input a 2 vibration and cancel each other, as shown by a chain line in FIG. 17 (b), the vibration can be suppressed.
このような、第1入力a1と第2入力a2、およびこれらの入力を加える時間t1,t2は、搬送システムの固有振動数に基づいて算出することができる。図16に示すような搬送システムにおいて、アーム長Lおよび荷物103の質量mを常に一定に保てば、固有振動数は一定であるので、第1入力a1と、第2入力a2と、時間t1,t2を、公知の公式により求めることができ、制御入力を簡単に整形することができる。
The first input a 1 and the second input a 2 and the times t 1 and t 2 during which these inputs are applied can be calculated based on the natural frequency of the transport system. In the transport system as shown in FIG. 16, if the arm length L and the mass m of the
しかしながら、従来の逆位相入力制御には以下のような問題点があった。第一に、従来の逆位相入力制御は、固有振動数が一定のシステムに対しては、高い制振効果が得られるものの、固有振動数が変動するシステムに対しては、十分な効果が得られないという問題点が挙げられる。例えば、アーム長Lを一定として、荷物103を横方向のみに移動させる場合、固有振動数は一定であるから、従来の逆位相入力制御で高い制振効果を得ることができる。
However, the conventional antiphase input control has the following problems. First, the conventional anti-phase input control provides a high damping effect for a system with a constant natural frequency, but a sufficient effect for a system with a varying natural frequency. The problem is that it is not possible. For example, when the arm length L is constant and the
これに対し、荷物103を横方向に移動させつつ、同時にアーム長Lも変動させる場合、すなわち横方向への移動途中にアーム長Lが変動する場合には、そのアーム長Lの変動に伴って固有振動数が変動し、問題となる。
On the other hand, when the
図18は、図16に図示した搬送システムにおける、アーム長Lと固有振動数ωとの関係を示すグラフである。図18に示すように、アーム長Lが長くなるほど、固有振動数ωが低周波となる関係がある。 FIG. 18 is a graph showing the relationship between the arm length L and the natural frequency ω in the transport system shown in FIG. As shown in FIG. 18, the natural frequency ω has a lower frequency as the arm length L becomes longer.
したがって、固有振動数ωが一定であることを前提として制御入力を決定する逆位相入力制御では、搬送中における固有振動数ωの変動に対応できず、十分な制振効果が得られない。また、被搬送物が液体である場合、搬送中にその液位が変化する場合も同様に、その液位の変動に伴って固有振動数が変動するから、従来の逆位相入力制御では、十分な制振効果が得られず、アーム長を変動させる場合と同様の問題が生じる。 Therefore, in the anti-phase input control in which the control input is determined on the assumption that the natural frequency ω is constant, the fluctuation of the natural frequency ω during the conveyance cannot be dealt with, and a sufficient damping effect cannot be obtained. Also, when the object to be transported is liquid, the natural frequency fluctuates with the fluctuation of the liquid level when the liquid level changes during transportation. Therefore, a problem similar to the case where the arm length is changed occurs.
第二の問題点として、従来の逆位相入力制御は、1次モードの振動を好適に抑制することができるものの、高次モードの振動には対応できないという問題点が挙げられる。特に、近年の搬送システムにおいては、高速化および稼働エネルギー低減のために、搬送アームなどの軽量化が図られている。軽量化のために低剛性材料が用いられて構造が柔軟になると、高次モードの振動が発生しやすくなり、従来の逆位相入力制御では、十分な制振効果が得られない。 As a second problem, the conventional anti-phase input control can suitably suppress the vibration in the first-order mode but cannot cope with the vibration in the higher-order mode. In particular, in recent transport systems, the weight of the transport arm and the like is reduced in order to increase the speed and reduce the operating energy. If a low-rigidity material is used for weight reduction and the structure becomes flexible, high-order mode vibrations are likely to occur, and the conventional antiphase input control cannot provide a sufficient damping effect.
したがって、このような固有振動数の変動が生じる搬送システムあるいは高次モードの振動が発生し得る搬送システムにおいて、好適に振動を抑制することができる制御法が、各種産業界で求められている。 Therefore, in various transport industries, there is a demand for a control method that can suitably suppress vibration in a transport system in which such fluctuations in the natural frequency occur or a transport system in which higher-order mode vibration can occur.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、高い制振効果を得ることができる時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法、搬送システム、および時変形システムに対する振動抑制制御入力演算プログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a vibration suppression control input determination method for a time deformation system capable of obtaining a high vibration suppression effect, a conveyance system, and a vibration suppression control input for a time deformation system. The purpose is to provide an arithmetic program.
請求項1記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法は、搬送体を駆動装置により移動させる間に、前記搬送体に保持された被搬送物の質量、液位、または搬送体と被搬送物との間に介在するアームの長さを変動させる場合の振動を抑制するために、前記駆動装置に加える振動抑制制御入力を決定する方法であって、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係を取得する時変形システム振動数取得工程と、前記被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、前記駆動装置により搬送体を移動させる場合における固有振動数に基づいて、その固有振動数の振動を抑制するための基準振動抑制入力を取得する基準振動抑制入力取得工程と、その基準振動抑制入力取得工程により取得された基準振動抑制入力に、前記時変形システム振動数取得工程により取得した、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と固有振動数との対応関係を反映させた、振動抑制制御入力を決定する振動抑制制御入力決定工程とを備えることを特徴とする。
The vibration suppression control input determination method for the time-deformation system according to
請求項2記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法は、請求項1記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法において、前記駆動装置に所定のテスト入力を入力し、前記搬送体を移動させる間に、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さを変動させるテスト工程と、そのテスト工程により、前記搬送体を移動させる間における、前記被搬送物の振動を測定する振動測定工程と、前記テスト工程により入力されたテスト入力と、前記振動測定工程により測定された振動との関係から、前記被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定とした場合の固有振動数である基準固有振動数を同定するパラメータ同定工程とを備え、前記基準振動抑制入力取得工程は、そのパラメータ同定工程により同定された基準固有振動数に基づいて、基準振動抑制入力を取得することを特徴とする。
The vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
請求項3記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法は、請求項2記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法において、前記パラメータ同定工程により、複数のモードの基準固有振動数が同定された場合、前記基準振動抑制入力取得工程は、前記複数のモードに対応した基準振動抑制入力を取得することを特徴とする。
The vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
請求項4記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法は、請求項2または3に記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法において、前記時変形システム振動数取得工程は、前記テスト工程により入力されたテスト入力と、前記振動測定工程により測定された振動との関係から、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係を取得するものであることを特徴とする。
The vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
請求項5記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法は、請求項2から4のいずれかに記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法において、前記テスト工程は、前記被搬送物を第1位置から第2位置まで移動させる間に、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さを変動させる工程であり、前記時変形システム振動数取得手段は、前記被搬送物を第1位置から第2位置まで移動させる間における、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と固有振動数との対応関係を取得することを特徴とする。
The vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
請求項6記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法は、請求項2から5のいずれかに記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法において、前記振動抑制制御入力決定工程により決定された振動抑制制御入力を、前記テスト工程におけるテスト入力として入力し、そのテスト入力に基づいて、前記時変形システム振動数取得工程と、前記パラメータ同定工程と、前記基準振動抑制入力取得工程と、前記振動抑制制御入力決定工程とを繰り返す繰り返し工程とを備えることを特徴とする。
The vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
請求項7記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法は、請求項1から6のいずれかに記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法において、前記基準振動抑制入力取得工程により取得される基準振動抑制入力は、少なくとも1つの入力と、その入力に起因する振動と逆位相の振動を生じさせる1以上の入力とを含むことを特徴とする。
The vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to claim 7 is obtained by the reference vibration suppression input acquisition step in the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to any one of
請求項8記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法は、請求項1から7のいずれかに記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法において、前記振動抑制制御入力決定工程は、下記式(1)のu(t)に基づく振動抑制制御入力を決定することを特徴とする。
但し
uV:基準振動抑制入力
XV:被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、駆動装置に基準振動抑制入力uVを入力した場合における被搬送物の振動
すなわち、基準固有振動に対して、残留振動をなくす基準振動抑制入力uVを求め、それを用いたときの振動Xvを求める。これを基準振動抑制出力Xvと称することとする。そのとき、固有振動数が時間的に変動する時変形システムに対しての振動抑制制御入力u(t)は、振動波形X(t)が基準振動抑制出力Xにマッチングするように上記式(1)より求めることができる。これを「Preshaping入力を基本とした、モデルマッチング法による時変形システムの振動抑制制御入力の決定(導出)方法」と称する。
The vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to claim 8 is the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to any one of
However u V: normal vibration suppression input X V: target in the case where the input mass of the conveyed object, the liquid level, and the constant length of the arm when the arm is interposed, a reference vibration suppression input u V to the driving device Vibration of the conveyed product
請求項9記載の搬送システムは、請求項1から8のいずれかの方法により決定された振動抑制制御入力を記憶する記憶手段と、その記憶手段に記憶された振動抑制制御入力が入力される駆動装置と、その駆動装置により駆動されると共に、被搬送物を保持する搬送体とを備えたことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a transfer system that stores the vibration suppression control input determined by any one of the methods according to any one of the first to eighth aspects, and a drive that receives the vibration suppression control input stored in the storage means. The apparatus includes a device and a transport body that is driven by the driving device and holds an object to be transported.
請求項10記載の搬送システムは、請求項9記載の搬送システムにおいて、前記搬送体は、前記駆動装置により水平方向へ駆動されると共に、アームを介して前記被搬送物を吊り下げるものであり、前記搬送体と被搬送物との間に介在するアームの長さを変動させるアーム長変動手段を備えることを特徴とする。
The conveyance system according to
請求項11記載の搬送システムは、被搬送物を保持する搬送体と、その搬送体を移動させる駆動装置と、前記搬送体を駆動装置により移動させる間に、前記搬送体に保持された被搬送物の質量、液位、または搬送体と被搬送物との間に介在するアームの長さを変動させる場合の振動を抑制するために、前記駆動装置に加える振動抑制制御入力を決定する振動抑制制御入力決定手段とを備えたものであって、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係を取得する時変形システム振動数取得手段と、前記被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、前記駆動装置により搬送体を移動させる場合における固有振動数に基づいて、その固有振動数の振動を抑制するための基準振動抑制入力を取得する基準振動抑制入力取得手段とを備え、前記振動抑制制御入力決定手段は、その基準振動抑制入力取得手段により取得された基準振動抑制入力に、前記時変形システム振動数取得手段により取得した、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と固有振動数との対応関係を反映させた、振動抑制制御入力を決定するものであることを特徴とする。
The transport system according to
なお、この請求項11記載の搬送システムには、請求項2から8に記載の各工程が、手段として設けられていても良い。 Note that, in the transport system according to the eleventh aspect, the steps according to the second to eighth aspects may be provided as means.
請求項12記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力演算プログラムは、搬送体を駆動装置により移動させる間に、前記搬送体に保持された被搬送物の質量、液位、または搬送体と被搬送物との間に介在するアームの長さを変動させる場合の振動を抑制するために、前記駆動装置に加える振動抑制制御入力を、コンピュータに演算させるプログラムであって、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係を取得する時変形システム振動数取得ステップと、前記被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、前記駆動装置により搬送体を移動させる場合における固有振動数に基づいて、その固有振動数の振動を抑制するための基準振動抑制入力を取得する基準振動抑制入力取得ステップと、その基準振動抑制入力に、前記時変形システム振動数取得ステップにより取得した、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係を反映させた、振動抑制制御入力を演算する振動抑制制御入力演算ステップとを、コンピュータに演算させるプログラムである。
The vibration suppression control input calculation program for the time deformation system according to
なお、この請求項12記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力演算プログラムは、請求項2から8に記載の各工程をステップとして、コンピュータに実行させるものであっても良い。
In addition, the vibration suppression control input calculation program for the time deformation system according to claim 12 may cause a computer to execute the steps according to
請求項1記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、時変形システム振動数取得工程により、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係が取得される。そして、基準振動抑制入力取得工程により、被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、駆動装置により搬送体を移動させる場合における固有振動数に基づいて、その固有振動数の振動を抑制するための基準振動抑制入力が取得される。そして、その基準振動抑制入力取得工程により取得された基準振動抑制入力に、時変形システム振動数取得工程により取得した、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と前記固有振動数との対応関係を反映させた、振動抑制制御入力が、振動抑制制御入力決定工程により決定される。
According to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
よって、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動に伴う固有振動数の変動を考慮した振動抑制制御入力を決定することができるので、その振動抑制制御入力を駆動装置に入力することにより、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動に拘わらず、高い制振効果を得ることができるという効果がある。 Therefore, it is possible to determine the vibration suppression control input that takes into account fluctuations in the natural frequency accompanying fluctuations in the mass, liquid level, or arm length of the transferred object, and the vibration suppression control input is input to the drive device. By doing so, there is an effect that a high vibration damping effect can be obtained regardless of variations in the mass, liquid level, or arm length of the conveyed object.
なお、時変形システム振動数取得工程は、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さのうち、いずれか1つの変動と、固有振動数との対応関係を取得するものであっても良いし、2以上の変動と、固有振動数との対応関係を取得するものであっても良い。 Note that the time deformation system frequency acquisition step acquires the correspondence between any one of the mass, liquid level, or arm length of the conveyed object and the natural frequency. Alternatively, a correspondence relationship between two or more fluctuations and the natural frequency may be acquired.
請求項2記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、請求項1記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法と同様に作用する上、テスト工程により、駆動装置に所定のテスト入力が入力され、搬送体を移動させる間に、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さが変動させられる。そして、そのテスト工程により搬送体を移動させる間における、被搬送物の振動が測定される。そして、テスト工程により入力されたテスト入力と、振動測定工程により測定された振動との関係から、被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定とした場合の固有振動数である基準固有振動数が、パラメータ同定工程により同定される。そして、そのパラメータ同定工程により同定された基準固有振動数に基づいて、基準振動抑制入力が取得される。
According to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
よって、請求項2に記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、請求項1記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法の奏する効果に加え、振動モデルが不明のシステムについても、振動抑制制御入力を容易に決定することができるという効果がある。
Therefore, according to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
請求項3記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、請求項2記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法の奏する効果に加え、パラメータ同定工程により、複数のモードの基準固有振動数が同定された場合、基準振動抑制入力取得工程は、複数のモードに対応した基準振動抑制入力を取得するので、高次モードを含む振動に対応した振動抑制制御入力を決定することができる。よって、搬送システムに発生する高次モードの振動を十分に制振制御をすることができるという効果がある。またその結果、搬送システムを低剛性材料で構成して軽量化することができ、稼働エネルギー節約の効果が得られる。
According to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
請求項4記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、請求項2または3に記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法と同様に作用する上、テスト工程により入力されたテスト入力と、振動測定工程により測定された振動との関係から、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係が取得される。
According to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
よって、請求項4記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、請求項2または3に記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法の奏する効果に加え、工程数が少なく作業が容易であるという効果がある。
Therefore, according to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
請求項5記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、請求項2から4のいずれかに記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法と同様に作用する上、被搬送物を第1位置から第2位置まで移動させる間における、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と固有振動数との対応関係が取得される。
According to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
よって、請求項5記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、請求項2から4のいずれかに記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法の奏する効果に加え、予め定められた第1位置から第2位置への搬送を繰り返し行うバッチ型の搬送において、高い制振効果が得られるという効果がある。
Therefore, according to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
請求項6記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、請求項2から5のいずれかに記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法と同様に作用する上、振動抑制制御入力決定工程により決定された振動抑制制御入力が、テスト工程におけるテスト入力として入力され、そのテスト入力に基づいて、時変形システム振動数取得工程と、パラメータ同定工程と、基準振動抑制入力取得工程と、振動抑制制御入力決定工程とを繰り返される。ここで、テスト入力として、振動抑制制御入力が入力されるので、パラメータ同定工程においては、振動抑制制御入力が持っている周波数帯域で、より正確な基準固有振動数を同定することができ、その正確な基準固有振動数に基づいて、基準振動抑制入力を取得することができる。その結果、全周波数を含んだ入力を加える場合に比較して、より精度の高い振動抑制制御入力を決定することができる。
According to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
よって、請求項6記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、請求項2から5のいずれかに記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法の奏する効果に加え、より高い制振効果が得られる振動抑制制御入力を決定することができるという効果がある。
Therefore, according to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
請求項7記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、請求項1から6のいずれかに記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法の奏する効果に加え、基準振動抑制入力取得工程により取得される基準振動抑制入力は、少なくとも1つの入力と、その入力に起因する振動と逆位相の振動を生じさせる1以上の入力とを含むものであるので、基準振動抑制入力を簡単な演算で整形することができるという効果がある。
According to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to claim 7, in addition to the effect of the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to
請求項8記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、請求項1から7のいずれかに記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法の奏する効果に加え、予め定められた演算式に従って、振動抑制制御入力を容易に決定することができるという効果がある。
According to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to claim 8, in addition to the effect exhibited by the vibration suppression control input determination method for the time deformation system according to any one of
請求項9記載の搬送システムによれば、請求項1から8のいずれかの方法により決定された振動抑制制御入力が駆動装置に入力され、その駆動装置により、被搬送物を保持する搬送体が駆動されるので、高い制振効果が得られるという効果がある。また、その結果、高速搬送においても残留振動が抑制され、生産タクトタイムを短縮することができるという効果がある。 According to the transport system of the ninth aspect, the vibration suppression control input determined by the method of any one of the first to eighth aspects is input to the drive device, and the transport device that holds the object to be transported by the drive device. Since it is driven, there is an effect that a high damping effect can be obtained. As a result, residual vibration is suppressed even in high-speed conveyance, and the production tact time can be shortened.
請求項10記載の搬送システムによれば、請求項9記載の搬送システムの奏する効果に加え、搬送体は、駆動装置により水平方向へ駆動されると共に、アームを介して被搬送物を吊り下げると共に、搬送体と被搬送物との間に介在するアームの長さを変動させるアーム長変動手段を備えた搬送システムにおいて、高い制振効果が得られるという効果がある。 According to the transport system of the tenth aspect, in addition to the effect produced by the transport system according to the ninth aspect, the transport body is driven in the horizontal direction by the driving device, and the object to be transported is suspended through the arm. In the transfer system provided with the arm length changing means for changing the length of the arm interposed between the transfer body and the transferred object, there is an effect that a high damping effect can be obtained.
請求項11記載の搬送システムによれば、時変形システム振動数取得手段により、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係が取得され、被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、駆動装置により搬送体を移動させる場合における固有振動数に基づいて、その固有振動数の振動を抑制するための基準振動抑制入力が、基準振動抑制入力取得手段により取得される。そして、その基準振動抑制入力取得手段により取得された基準振動抑制入力に、前記時変形システム振動数取得手段により取得した、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と固有振動数との対応関係を反映させた、振動抑制制御入力が、振動抑制制御入力決定手段により決定される。 According to the transport system of the eleventh aspect, the time deformation system frequency acquisition means acquires the correspondence between the variation in the mass, liquid level or arm length of the transported object and the natural frequency, and In order to suppress the vibration of the natural frequency based on the natural frequency when moving the conveyance body by the driving device with the arm length being constant when the mass, liquid level and arm of the conveyed object are interposed The reference vibration suppression input is acquired by the reference vibration suppression input acquisition means. Then, the reference vibration suppression input acquired by the reference vibration suppression input acquisition means is inherent to the variation in the mass, liquid level, or arm length of the conveyed object acquired by the time deformation system frequency acquisition means. A vibration suppression control input that reflects the correspondence with the frequency is determined by the vibration suppression control input determination means.
よって、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動に伴う固有振動数の変動を考慮した振動抑制制御入力を決定することができるので、その振動抑制制御入力を駆動装置に入力することにより、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動に拘わらず、高い制振効果を得ることができるという効果がある。また、その結果、高速搬送においても残留振動が抑制され、生産タクトタイムを短縮することができるという効果がある。 Therefore, it is possible to determine the vibration suppression control input that takes into account fluctuations in the natural frequency accompanying fluctuations in the mass, liquid level, or arm length of the transferred object, and the vibration suppression control input is input to the drive device. By doing so, there is an effect that a high vibration damping effect can be obtained regardless of variations in the mass, liquid level, or arm length of the conveyed object. As a result, residual vibration is suppressed even in high-speed conveyance, and the production tact time can be shortened.
請求項12記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力演算プログラムによれば、時変形システム振動数取得ステップにより、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係が取得され、被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、駆動装置により搬送体を移動させる場合における固有振動数に基づいて、その固有振動数の振動を抑制するための基準振動抑制入力が、基準振動抑制入力取得ステップにより取得される。そして、その基準振動抑制入力に、時変形システム振動数取得ステップにより取得した、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係を反映させた、振動抑制制御入力が、振動抑制制御入力演算ステップにより演算される。
According to the vibration suppression control input calculation program for the time deformation system according to
よって、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動に伴う固有振動数の変動を考慮した振動抑制制御入力を決定することができるので、その振動抑制制御入力を駆動装置に入力することにより、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動に拘わらず、高い制振効果を得ることができるという効果がある。また、その結果、高速搬送においても残留振動が抑制され、生産タクトタイムを短縮することができるという効果がある。 Therefore, it is possible to determine the vibration suppression control input that takes into account fluctuations in the natural frequency accompanying fluctuations in the mass, liquid level, or arm length of the transferred object, and the vibration suppression control input is input to the drive device. By doing so, there is an effect that a high vibration damping effect can be obtained regardless of variations in the mass, liquid level, or arm length of the conveyed object. As a result, residual vibration is suppressed even in high-speed conveyance, and the production tact time can be shortened.
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態が適用される搬送システム1の正面図である。図1に示すように、搬送システム1は、制御装置としてのパーソナルコンピュータ10(以下、PC10という)と、そのPC10によって制御されるガントリローダ20とが設けられている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view of a
ガントリローダ20は、水平方向に設けられた架設レール22と、架設レール22上を走行する走行台24と、鉛直方向に昇降可能な昇降ロッド26とが設けられており、昇降ロッド26の下端にローダヘッド28が取り付けられている。ローダヘッド28には、2個のローダチャック30が横向きと下向き姿勢とに設けられている。また、ローダチャック30によって把持されるワークWまたはローダヘッド28のいずれかに、ワークWの振動を測定するための加速度センサ49(図2参照)が取り付けられる。
The
走行台24は、後述するX軸サーボモータ40(図2参照)により架設レール22に沿って水平方向へ駆動されると共に、昇降ロッド26を介してワークWを吊り下げ、搬送する。なお、以下の説明では、架設レール22の長手方向をx方向と称し、昇降ロッド26の昇降方向をz方向と称する。また、架設レール22の上端からローダチャック30までの長さを、アーム長と称する。
The traveling
ガントリローダ20によれば、まず、第1位置34において、下向きのローダチャック30でワーク供給台35上のワークWを把持し、X軸方向サーボモータ(図2参照)により走行台24をx方向に移動させる。このx方向への移動の間に、Z軸方向サーボモータ(図2参照)により昇降ロッド26をz方向に上昇させる。これにより、ローダチャック30に把持されたワークWを、第1位置34から第2位置36まで搬送し、工作機械37にワークWをセットまたは回収することができる。
According to the
本実施形態では、ガントリローダ20により、ワークWを第1位置34から第2位置36まで搬送する際には、走行台24をx方向へ移動させる間に、昇降ロッド26を上昇させることにより、ワークWを搬送する。これに対し、走行台24をx方向へ移動させた後に昇降ロッド26を上昇させる、或いは、昇降ロッド26を目的とする高さまで上昇させた後に走行台24をx方向へ移動させることとしても、第2位置36までワークWを搬送することができるが、走行台24の移動と昇降ロッド26の上昇とを並行して行った方が、搬送が短時間で済むからである。
In the present embodiment, when the work W is transported from the first position 34 to the
ワークW搬送の際、ローダチャック30は、慣性力や固有振動数により振動しようとする。振動が大きいと工作機械37への挿入ミスなどが発生するため、振動が減衰するのを待って挿入することになるが、本実施形態では、PC10により、振動を起こし難い入力(以下、振動抑制制御入力という)を決定し、ガントリローダ20に入力することにより、振動が抑制された動作を行わせることができるので、短時間で次の工程に移ることができる。
When conveying the workpiece W, the
以下、PC10における時変形システムに対する振動抑制制御入力の決定方法について、詳細に説明する。ここで説明する、時変形システムに対する振動抑制制御入力の決定方法は、1次モードだけでなく、高次モードの振動まで適用可能であるが、理解を容易にするために、まずは、第1実施形態として、1次モードの振動のみを考慮した振動抑制制御入力の決定方法について説明し、その後、高次モードの振動までを考慮した振動抑制制御入力の決定方法について説明する。
Hereinafter, a method for determining the vibration suppression control input for the time deformation system in the
図2は、搬送システム1の電気的な構成を示すブロック図である。PC10は、CPU11と、ROM12と、RAM13と、ハードディスクドライブ14(以下、HDD14と称する)と、入出力ポート15とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the
CPU11は、このPC10を総括的に制御する中央演算処理であり、図10のフローチャートで示す処理を実行するプログラムなどの各種プログラムを実行する。
The
ROM12は、CPU11により実行される各種制御プログラムや、それらの制御プログラムをCPU11により実行する上で必要なデータなどを格納した書き換え不能なメモリである。
The
RAM13は、CPU11により実行される各種処理に必要なデータやプログラムを一時的に記憶するためのメモリである。このRAM13は、テスト入力U記憶エリア13aと、振動X記憶エリア13bと、パラメータ(ω,ζ,k)記憶エリア13cと、時変形システム振動数ω(t)記憶エリア13dと、基準振動抑制入力uV記憶エリア13eと、基準振動抑制出力XV記憶エリア13fとを備えている。
The
テスト入力U記憶エリア13aは、ワークWを第1位置34から第2位置36(図1参照)まで搬送するテスト走行を行うときに、X軸サーボモータ40に入力されるテスト入力Uを記憶するエリアである。なお、このテスト入力Uは、全周波数を含むランダム入力または広範囲な帯域の周波数を含む入力である。
The test input U storage area 13a stores a test input U that is input to the
振動X記憶エリア13bは、ワークWを第1位置34から第2位置36(図1参照)まで搬送するときに、加速度センサ49によって測定されるワークWの振動Xを記憶するエリアである。
The vibration
図3を参照して、テスト入力Uと振動Xとについて説明する。図3(a)は、時間とテスト入力Uとの関係を示すグラフである。図3(b)は、図3(a)に示すテスト入力Uが、X軸サーボモータ40に入力された場合の走行台24の速度を示すグラフである。このようなテスト入力UがX軸サーボモータ40に入力されると、走行台24は、例えば1秒間加速された後、2秒間の定速走行を行い、1秒間の減速を経て、停止する。
The test input U and vibration X will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a graph showing the relationship between time and the test input U. FIG. FIG. 3B is a graph showing the speed of the traveling
図3(c)は、テスト入力Uが入力された場合における、時間と、x方向の移動距離との関係を示すグラフである。図3(c)に示すグラフは、第1位置34から第2位置36までの搬送において、走行台24は、x方向へ3m移動し、その移動は4秒間で行われることを示している。
FIG. 3C is a graph showing the relationship between time and the moving distance in the x direction when the test input U is input. The graph shown in FIG. 3C shows that the
図3(d)は、第1位置34から第2位置36までの移動における、時間とアーム長との関係を示すグラフである。上述したように、テスト入力がX軸サーボモータ40に入力されることにより、走行台24はx方向へ移動するが、その移動が行われる4秒の間に、Z軸サーボモータ44を定速回転させることにより、昇降ロッド26が上昇し、図3(d)に示したように、アーム長をl1からl2まで一定速度で短くする。
FIG. 3D is a graph showing the relationship between time and arm length in the movement from the first position 34 to the
図3(e)は、図3(a)に示すテスト入力Uに基づくx方向への移動と、図3(d)に示すようアーム長の変動とが並行して行われる搬送において、加速度センサ49により測定された、ワークWの振動Xを示すグラフである。図3(e)に示すように、0秒から1秒における加速時、および3秒から4秒における減速時に、大きな振幅の振動が発生することが分かる。また搬送中に生じる大きな振動のため、搬送終了後も、残留振動が表れていることが分かる。この加速度センサ49により測定された振動Xが、振動X記憶エリア13bに記憶される。
FIG. 3E shows an acceleration sensor in the conveyance in which the movement in the x direction based on the test input U shown in FIG. 3A and the fluctuation of the arm length as shown in FIG. 49 is a graph showing the vibration X of the workpiece W measured by No. 49. As shown in FIG. 3 (e), it can be seen that vibration with a large amplitude occurs during acceleration from 0 to 1 second and deceleration from 3 to 4 seconds. Moreover, it can be seen that residual vibration appears even after the end of the transfer due to the large vibration generated during the transfer. The vibration X measured by the
図2に戻り説明する。パラメータ(ω,ζ,k)記憶エリア13cは、第1位置34から第2位置36までの搬送において生じる振動のパラメータを記憶するエリアである。ここでは、パラメータとして、固有振動数ωと、減衰係数ζと、プロセスゲインkとが記憶される。これらパラメータの同定は、以下の手順で行われる。まず、図3(a)に示すような時系列のテスト入力Uと、図3(e)に示すような時系列の振動Xとを、ショートタイムフーリエ解析することにより、第1位置34から第2位置36への搬送における、各サンプリングタイム毎の周波数応答を求め伝達関数Gを決定する。なお、伝達関数Gは、下記(2)式のように表される関数である。
Returning to FIG. The parameter (ω, ζ, k)
そして、周波数応答に(2)式の伝達関数がフィッティングするように、作成された伝達関数Gに従って、各サンプリングタイム毎に、固有振動数ω、減衰係数ζ、プロセスゲインkを最小二乗法により同定する。 Then, according to the created transfer function G, the natural frequency ω, the damping coefficient ζ, and the process gain k are identified by the method of least squares at each sampling time so that the transfer function of equation (2) is fitted to the frequency response. To do.
図4は、一例として、時間t=2における振動モデルを示す周波数−ゲイン線図であって、横軸に振動数をとり、縦軸に伝達関数Gのゲインをとって示すグラフである。図4に示す周波数−ゲイン線図において、固有振動数ωは、伝達関数Gのゲインがピークを示す振動数に相当するパラメータである。また、減衰係数ζは、半値幅υ2−υ1に基づき求まるパラメータである。また、プロセスゲインkは、ピーク値に基づいて求まるパラメータである。 FIG. 4 is a frequency-gain diagram showing a vibration model at time t = 2 as an example, and is a graph showing the frequency on the horizontal axis and the gain of the transfer function G on the vertical axis. In the frequency-gain diagram shown in FIG. 4, the natural frequency ω is a parameter corresponding to the frequency at which the gain of the transfer function G exhibits a peak. Further, the attenuation coefficient ζ is a parameter obtained based on the half-value width υ 2 -υ 1 . The process gain k is a parameter obtained based on the peak value.
図2に戻り説明する。時変形システム振動数ω(t)記憶エリア13dは、時変形システム振動数ω(t)を記憶するエリアである。
Returning to FIG. The time deformation system frequency ω (t)
図5を参照して、時変形システム振動数ω(t)について説明する。図5は、時変形システム振動数ω(t)を示すグラフである。図5に示すように、時変形システム振動数ω(t)は、第1位置34から第2位置36までの搬送における、時間と固有振動数ωとの対応関係である。アーム長が短いほど、固有振動数ωは高くなるので、図3(c)に示すように、時間の経過と共にアーム長が次第に短くなる搬送を行うと、それに伴い、図5に示すように、固有振動数ωが増大する。このアーム長の変動と、固有振動数ωとの対応関係が、時変形システム振動数ω(t)として、時変形システム振動数ω(t)記憶エリア13dに記憶される。
The time deformation system frequency ω (t) will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph showing the time deformation system frequency ω (t). As shown in FIG. 5, the time-deformation system frequency ω (t) is a correspondence relationship between time and the natural frequency ω in conveyance from the first position 34 to the
ここで、図5に示すように、第1位置34から第2位置36への搬送において、固有振動数ωは、2〔Hz〕から3〔Hz〕まで変動している。したがって、この変化幅における中間の値、例えば2.5〔Hz〕が、基準固有振動数ωVとして定めるものとする。換言すれば、第1位置34から第2位置36までの搬送においてアーム長をl1からl2に変動させる場合、その変動における平均のアーム長(l1+l2)/2に対応する固有振動数ωを、基準固有振動数ωVとして定める。
Here, as shown in FIG. 5, in the conveyance from the first position 34 to the
図2に戻り説明する。基準振動抑制入力uv記憶エリア13eは、基準振動抑制入力uvを記憶するためのエリアである。基準振動抑制入力uvは、基準固有振動数ωVと、その基準固有振動数ωVの減衰係数ζVに基づき定まる入力である。この基準振動抑制入力uvは、逆位相法により、振動を抑制するための入力である。 Returning to FIG. Reference vibration suppression input u v storage area 13e is an area for storing a reference vibration suppression input u v. Reference vibration suppression input u v is a reference natural frequency omega V, which is the input determined based on the reference specific damping coefficient of the vibration number ω V ζ V. The reference vibration suppression input u v is the reverse phase method, which is an input for suppressing vibration.
図6を参照して、基準振動抑制入力uvについて説明する。図6は、基準振動抑制入力uvに含まれる第1の入力A1と、第2の入力A2とを模式的に示す図である。ここで、第1の入力A1と第2の入力A2とは、図6に示すように、第1の入力A1の大きさを「1」としたとき、第2の入力A2の大きさがKで表される関係にある。また、第1の入力A1を加えた後、時間ΔT後に、第2の入力A2が加えられる関係にある。このような第1の入力A1と第2の入力A2とを含む基準振動抑制入力uvを用いれば、第1の入力A1に基づく振動と第2の入力A2に基づく振動とが逆位相となって互いに相殺し合い、固有振動数がωVの振動を好適に抑制することができるのである。なお、第2の入力A2の大きさK、第2の入力A2を加えるタイミングΔTは、図6に示す演算式により算出されるが、1次モードの振動抑制入力算出のための公知の式であるため、詳細な説明は省略する。
Referring to FIG. 6, a description will be given reference vibration
図2に戻り説明する。基準振動抑制出力Xv記憶エリア13fは、基準振動抑制出力Xvを記憶するエリアである。この基準振動抑制出力Xvは、アーム長を一定の(l1+l2)/2として、基準振動抑制入力uvをX軸サーボモータ40に入力した場合の振動出力である。上述したように、基準振動抑制入力uvは基準固有振動数ωVの振動を好適に抑制することができる入力であるから、この基準振動抑制出力Xvは、振動が抑制された出力であり、下記の状態方程式(3)を用いて算出することができる。
但し、
XV1:基準振動抑制出力Xvの振れ角
XV2:基準振動抑制出力Xvの振れ角速度
Returning to FIG. Reference vibration suppression output X v storage area 13f is an area for storing the reference vibration suppression output X v. The reference vibration suppression output X v is the arm length as a constant (l 1 + l 2) / 2, a vibration output when the normal vibration suppression input u v entered in the
However,
X V1: deflection angle X V2 of the reference vibration suppression Output X v: reference vibration suppression output X v shake angular velocity
ここで、第1位置34から第2位置36への搬送では、x方向への移動の間にアーム長がl1からl2に変動するので、固有振動数ωが時々刻々と変動し、基準振動抑制入力uvをそのまま入力したとしても、基準振動抑制出力Xvのような振動が抑制された出力とはならない。
Here, in the conveyance from the first position 34 to the
図7は、基準振動抑制入力uvを入力した場合の、第1位置34から第2位置36までの搬送をシュミレーションした結果を示すグラフである。図7(a)は、基準振動抑制入力uvを示すグラフである。上述したように、基準振動抑制入力uvによれば第1の入力A1の後に、その入力に起因する振動を相殺するための第2の入力A2を加えるので、図7(a)に示すように、加速度の上昇および低下は、いずれも2段階で行われる。図7(b)は、基準振動抑制入力uvをX軸サーボモータ40に加えたときの、走行台24の速度を表すグラフである。図7(b)に示すように、基準振動抑制入力uvを入力した場合は、図3(b)に示した台形速度に比較すると、定速走行に入る直前の速度上昇が緩やかであり、また定速走行直後の減速が緩やかに行われることが分かる。
7, when input reference vibration suppression input u v, is a graph showing a result of simulating the transport from a first position 34 to the
図7(c)は、第1位置34から第2位置36への搬送の間におけるワークWの振動を示すグラフである。図7(c)に示すように、制振制御を行わない場合の振動X(図3(e)参照)に比較すると、振動は抑制されているものの、十分な制振効果は得られておらず、搬送終了後において残留振動が観察される。
FIG. 7C is a graph showing the vibration of the workpiece W during the conveyance from the first position 34 to the
よって、本実施形態の時変形システムに対する振動抑制制御入力の決定方法では、基準振動抑制入力uvと、基準振動抑制出力Xvと、時変形システム振動数ω(t)を用いて、アーム長の変動を反映した振動抑制制御入力u(t)を演算する。発明者は、鋭意研究の結果、アーム長の変動がある搬送においても、高い制振効果を得ることができる振動抑制制御入力u(t)を算出するための、下記(4)式を導出した。なお、下記(4)式は、請求の範囲に記載した(1)式に対応する式である。
但し
uv:基準振動抑制入力
Xv:基準振動抑制出力
Therefore, in the method for determining the vibration suppression control input for the time deformation system of the present embodiment, the arm length is calculated using the reference vibration suppression input u v , the reference vibration suppression output X v, and the time deformation system frequency ω (t). The vibration suppression control input u (t) reflecting the fluctuation of As a result of earnest research, the inventor has derived the following equation (4) for calculating a vibration suppression control input u (t) that can obtain a high vibration suppression effect even in a conveyance with a variation in arm length. . In addition, the following (4) Formula is a formula corresponding to (1) Formula described in the claim.
However u v: standard vibration suppression input X v: reference vibration suppression output
上記(4)式は、振動抑制制御入力u(t)の決定方法を方程式で表したものである。また、図8は、(4)式に示される振動抑制制御入力u(t)決定のアルゴリズムをブロック線図で示した図である。 The above equation (4) expresses the method for determining the vibration suppression control input u (t) as an equation. FIG. 8 is a block diagram showing an algorithm for determining the vibration suppression control input u (t) shown in the equation (4).
以下、上記(4)式の導出までの流れについて説明する。 Hereinafter, the flow up to the derivation of the above equation (4) will be described.
第1位置34から第2位置36への搬送において、各時間tの固有振動数は、時変形システム振動数ω(t)で表されるから(図5参照)、振動抑制制御入力u(t)を入力したときの出力Xは、時変形システム振動数ω(t)を用いて、下記(5)の状態方程式により表される。
但し、
X1:振動抑制制御入力u(t)を入力したときの振れ角
X2:振動抑制制御入力u(t)を入力したときの振れ角速度
上述した(3)式で求まる基準振動抑制出力Xvは、振動が抑制された出力であるから、上記(5)式の状態方程式の出力Xが基準振動抑制出力Xvと等しければ、振動が抑制されることとなる。よって、(5)式における出力Xを(3)式の基準振動抑制出力Xvとおく。すなわち、下記(6)式が成立する。
そして、(3)式と(6)式より、下記(7)式が成立する。
この(7)式を整理することにより、振動抑制制御入力u(t)を求めることができる上記(4)式が導出されるのである。
In the conveyance from the first position 34 to the
However,
X 1 : Swing angle when the vibration suppression control input u (t) is input X 2 : Swing angular velocity when the vibration suppression control input u (t) is input The reference vibration suppression output X v obtained by the above equation (3) , since a vibration is suppressed output, the output X of the state equation of the expression (5) is equal to the reference vibration suppression output X v, so that the vibration is suppressed. Thus, (5) place the output X and (3) of the reference vibration suppression output X v in the equation. That is, the following formula (6) is established.
Then, the following equation (7) is established from the equations (3) and (6).
By arranging the equation (7), the above equation (4) that can obtain the vibration suppression control input u (t) is derived.
図9は、上記(4)式に従って決定された振動抑制制御入力u(t)と、その振動抑制制御入力u(t)を入力した場合の、第1位置34から第2位置36までのワークWの搬送をシュミレーションした結果とを示すグラフである。図9(a)は、振動抑制制御入力u(t)を示すグラフである。図9(a)に示すように、振動抑制制御入力u(t)は、図7(a)に示した基準振動抑制入力uvよりもさらに滑らかに変化する。
FIG. 9 shows the work from the first position 34 to the
図9(b)は、振動抑制制御入力u(t)を、X軸サーボモータ40に加えたときの、走行台24の速度を表すグラフである。図9(c)は、第1位置34から第2位置36への搬送の間におけるワークWの振動を示すグラフである。図9(c)から、振動抑制制御入力u(t)により、高い制振効果が得られていることが分かる。特に、図7(c)と比較すると、搬送終了後、短時間で残留振動が消滅していることが観察される。
FIG. 9B is a graph showing the speed of the traveling
図2に戻り説明する。HDD14は、ハードディスクドライブであり、振動抑制制御入力演算プログラム14aが記憶される。この振動抑制制御入力演算プログラム14aは、図10のフローチャートで示す処理を実行するプログラムである。なお、図10に示す処理によって決定された振動抑制制御入力u(t)は、このHDD14に記憶され、必要に応じて読み出されて、ガントリローダ20に出力される。
Returning to FIG. The
入出力ポート15は、PC10とガントリローダ20との間における信号の入出力制御を行うものである。これらCPU11と、ROM12と、RAM13と、HDD14と、入出力ポート15とは、バスを介して互いに接続されている。
The input /
ガントリローダ20は、X軸サーボコントローラ38と、X軸サーボモータ40と、Z軸サーボコントローラ42と、Z軸サーボモータ44と、X軸ロータリーエンコーダ46と、Z軸ロータリーエンコーダ48と、加速度センサ49とが設けられている。
The
X軸サーボコントローラ38は、PC10からの指令を受けて、X軸サーボモータ40に駆動指令信号を出力するものである。X軸サーボモータ40は、X軸サーボコントローラ38からの駆動指令信号を受けて、走行台24を駆動する。
The
Z軸サーボコントローラ42は、PC10からの指令を受けて、Z軸サーボモータ44に駆動指令信号を出力するものである。Z軸サーボモータ44は、Z軸サーボコントローラ42からの駆動指令信号を受けて、昇降ロッド26を昇降させる。
The Z-
X軸ロータリーエンコーダ46は、X軸サーボモータ40の加速度および走行台24の速度を測定し、PC10に入力するためのものである。Z軸ロータリーエンコーダ48は、アーム長を測定し、PC10に入力するためのものである。加速度センサ49は、ローダチャック30に設けられており、ローダチャック30に把持されたワークWの振動を測定し、PC10に入力するためのものである。
The
図10は、PC10において実行される振動抑制制御入力u(t)決定処理を示すフローチャートである。この振動抑制制御入力u(t)決定処理は、PC10において、オペレータが第1位置34と第2位置36とを指定し、振動抑制制御入力u(t)の決定処理の開始を指示すると、起動する処理である。
FIG. 10 is a flowchart showing the vibration suppression control input u (t) determination process executed in the
まず、第1位置34と第2位置36との間のx方向距離に基づいて、テスト入力Uが決定され、テスト入力U記憶エリア13a(図2参照)に記憶される(S1)。具体的には、図3(b)に示すような台形速度で走行台24が駆動されるように、テスト入力Uが決定される。
First, based on the x-direction distance between the first position 34 and the
次に、第1位置34のアーム長l1と第2位置36のアーム長l2とに基づいて、Z軸サーボモータ44への入力を決定する(S2)。この入力は、テスト入力Uにより走行台24がx方向に移動する間、アーム長が一定速度でl1からl2まで変動するように決定される入力である。
Then, the arm length l 1 of the first position 34 on the basis of the arm length l 2 of the
次に、S1により決定されたテスト入力UをX軸サーボモータ40に出力して走行台24をx方向へ走行させると共に、そのx方向への移動の間に、S2により決定された入力によりZ軸サーボモータ44を駆動し、アーム長をl1からl2まで変動させることにより、テスト走行を行う(S3)。なお、このテスト走行は、ローダチャック30によりワークWを把持した状態で行う。
Next, the test input U determined in S1 is output to the
次に、加速度センサ49により取得された、ワークWの振動Xを振動X記憶エリア13b(図2参照)に記憶する(S4)。そして、テスト入力Uと振動Xとを、それぞれショートタイムフーリエ変換し、周波数応答に変換する(S6)。
Next, the vibration X of the workpiece W acquired by the
次に、周波数応答から伝達関数を求め、各時間毎の固有振動数ω、減衰係数ζ、プロセスゲインkを最小二乗法により同定し、パラメータ記憶メモリ13c(図2参照)に記憶する(S8)。そして、同定された各時間毎の固有振動数ωに基づいて、アーム長の変動と固有振動数ωとの対応関係を表す、時変形システム振動数ω(t)(図5参照)を取得する(S10)。
Next, a transfer function is obtained from the frequency response, and the natural frequency ω, the damping coefficient ζ, and the process gain k for each time are identified by the least square method and stored in the
次に、時変形システム振動数ω(t)に基づいて、基準固有振動数ωVを決定する(S12)。そして、基準固有振動数ωVの振動を抑制することができる基準振動抑制入力uvを取得し、基準振動抑制入力uv記憶エリア13eに記憶する(S14)。 Then, based on the time variations system angular frequency omega (t), to determine a reference natural frequency ω V (S12). Then, to get the reference vibration suppression input u v which it is possible to suppress the vibration of the reference natural frequency omega V, it is stored in the reference vibration suppression input u v storage area 13e (S14).
次に、その基準振動抑制入力uvに基づいて、状態方程式を用いて、シミュレーションにより基準振動抑制出力Xvを決定する(S16)。そして、基準振動抑制入力uvと、基準振動抑制出力Xvと、時変形システム振動数ω(t)とに基づいて、上記(4)式で示される振動抑制制御入力u(t)が決定され、HDD14に記憶される(S18)。 Then, based on the reference oscillation suppression input u v, using the state equation, the simulation determines the reference vibration suppression output X v by (S16). Then, a reference vibration suppression input u v, and the reference oscillation suppression output X v, when based on the modified system angular frequency omega (t), equation (4) with indicated are vibration suppression control input u (t) is determined And stored in the HDD 14 (S18).
第1実施形態の時変形システムに対する振動抑制制御入力の決定方法によれば、アーム長変動に伴う固有振動数ωの変動を考慮した振動抑制制御入力u(t)を決定することができるので、その振動抑制制御入力u(t)をX軸サーボモータ40に入力することにより、アーム長の変動に拘わらず、高い制振効果を得ることができる。
According to the determination method of the vibration suppression control input for the time deformation system of the first embodiment, it is possible to determine the vibration suppression control input u (t) considering the variation of the natural frequency ω accompanying the arm length variation. By inputting the vibration suppression control input u (t) to the
また、テスト走行において測定された振動Xとテスト入力Uとの関係から、テスト走行(実験)により、固有振動数ω、減衰係数ζ、プロセスゲインkを同定するので、理論的な振動モデルが、元々不明であったシステムについても、振動抑制制御入力u(t)を決定することができる。 In addition, the natural frequency ω, the damping coefficient ζ, and the process gain k are identified by the test running (experiment) from the relationship between the vibration X measured in the test running and the test input U. The vibration suppression control input u (t) can also be determined for a system that was originally unknown.
また、テスト走行時におけるテスト入力Uと振動Xとの関係から時変形システム振動数ω(t)を取得しているので、時変形システム振動数ω(t)取得のための再度のテスト走行を行う必要がなく、作業が容易である。 Further, since the time deformation system frequency ω (t) is obtained from the relationship between the test input U and the vibration X during the test run, the test run for obtaining the time deformation system frequency ω (t) is performed again. There is no need to do it and the work is easy.
また、決定された振動抑制制御入力u(t)は、HDD14に記憶されるので、第1位置34から第2位置36への搬送を繰り返し行うバッチ型の搬送において、繰り返し用いられ、簡単な処理で高い制振効果が得られる。
In addition, since the determined vibration suppression control input u (t) is stored in the
また、振動抑制制御入力u(t)を決定するために必要な基準振動抑制入力uVは、公知の逆位相入力制御と同様の演算で、簡単に整形することができる。よって、振動抑制制御入力u(t)を容易に決定することができる。 The reference vibration suppression input u V necessary for determining the vibration suppression control input u (t) is the same operation as known antiphase input control can be easily shaped. Therefore, the vibration suppression control input u (t) can be easily determined.
なお、第1実施形態では、図6を参照して説明した第1の入力A1と第2の入力A2とに基づいて、基準振動抑制入力uVを整形するものとして説明したが、基準振動抑制入力uVを求める演算方法はこれに限られない。 In the first embodiment, based on the first input A 1 and a second input A 2 described with reference to FIG. 6, the reference vibration suppression input u V described as shaping, reference calculation method for obtaining the vibration suppression input u V is not limited to this.
図11を参照して、基準振動抑制入力uVを求める他の演算方法について説明する。図11は、基準振動抑制入力uvに含まれる入力を模式的に示す図であり、図6に相当する図である。図6に示した演算方法によれば、第1の入力A1の後、ΔT後に振動抑制のための第2の入力A2が加えられていた。これに対し、図11に示す演算方法によれば、第1の入力A1の後、その第1の入力A1による振動を抑制するための、第2の入力A2と第3の入力A3とが加えられる。なお、第2の入力A2の大きさ2Kと、その第2の入力A2を加えるタイミングΔT、および第3の入力A3の大きさK2と、その第3の入力A3を加えるタイミング2ΔTを求める演算式は、図11に記載している通りである。
Referring to FIG. 11, a description will be given of another operation method for obtaining a reference oscillation suppression input u V. Figure 11 is a diagram schematically showing input included in the reference vibration suppression input u v, it is a view corresponding to FIG. According to the calculation method shown in FIG. 6, after the first input A 1, the second input A 2 for the vibration suppression after ΔT was added. In contrast, according to the calculation method shown in FIG. 11, after the first input A 1, for suppressing the vibration due to the first input A 1, the second input A 2 and the third input A 3 is added. The timing of adding the
図11に示すように、第1の入力A1に起因する振動を、第2の入力A2と第3の入力A3とで抑制する基準振動抑制入力uvを整形した場合、ロバスト性が高い振動抑制制御入力u(t)を求めることができる。すなわち、このようにして求められた振動抑制制御入力u(t)を用いると、経時的な摩耗、電圧の変動、アーム長の計測誤差や、ワークWの質量のバラツキなどに関わらず、安定して高い制振効果が得られるのである。なお、図11に示す演算式の導出までの流れは、後に詳細に説明する。 As shown in FIG. 11, the vibration due to the first input A 1, when shaped to suppress normal vibration suppression input u v in the second input A 2 and the third input A 3, robustness A high vibration suppression control input u (t) can be obtained. In other words, using the vibration suppression control input u (t) obtained in this manner, the vibration suppression control input u (t) is stable regardless of wear over time, voltage fluctuation, arm length measurement error, and workpiece W mass variation. High vibration control effect can be obtained. The flow up to the derivation of the arithmetic expression shown in FIG. 11 will be described in detail later.
次に、第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、1次モードの振動のみが発生する場合について説明したが、第2実施形態では、高次モードの振動が発生する場合について説明する。なお、本第2実施形態において、上述した第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment described above, the case where only the vibration in the first-order mode occurs has been described. In the second embodiment, the case where the vibration in the higher-order mode occurs will be described. Note that in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、まず、図3(a)に示すような時系列のテスト入力Uと、図3(e)に示すような時系列の振動Xとを、ショートタイムフーリエ解析することにより、第1位置34から第2位置36への搬送において、各サンプリングタイム毎に、振動モデルを表す伝達関数Gが作成される。
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, first, a time-series test input U as shown in FIG. 3A and a time-series vibration X as shown in FIG. By performing the short time Fourier analysis, the transfer function G representing the vibration model is created for each sampling time in the conveyance from the first position 34 to the
ここで、振動が2次モードまで発生する場合について説明する。図12(a)は、時間t=2における振動モデルを示す周波数−ゲイン線図であって、図4に対応する図である。図12(a)に示す周波数−ゲイン線図では、2つのピークが表れている。低周波側の振動数が1次モードの固有振動数として同定され、高周波側の振動数が2次モードの固有振動数として同定される。 Here, the case where vibration occurs up to the secondary mode will be described. FIG. 12A is a frequency-gain diagram showing a vibration model at time t = 2, and corresponds to FIG. In the frequency-gain diagram shown in FIG. 12A, two peaks appear. The frequency on the low frequency side is identified as the natural frequency of the primary mode, and the frequency on the high frequency side is identified as the natural frequency of the secondary mode.
2次モードまでの振動が発生する場合も、第1実施形態と同様に、第1位置34から第2位置36までの搬送においてアーム長をl1からl2に変動させる場合の平均のアーム長(l1+l2)/2に対応する基準固有振動数ωVを定める。この場合、基準固有振動数ωVは、1次モードの固有振動数ωv1と2次モードの固有振動数ωv2とからなるから、下記(8)式で表すことができる。なお、1次モードの固有振動数ωv1の振動と2次モードの固有振動数ωv2の振動との合成波が、加速度センサ49によって測定される振動に相当する。
Even when vibration up to the secondary mode occurs, the average arm length when the arm length is changed from l 1 to l 2 in the conveyance from the first position 34 to the
次に、第1実施形態と同様に、基準固有振動数ωvを抑制するための基準振動抑制入力uvを求める。 Next, as in the first embodiment, a reference vibration suppression input u v for suppressing the reference natural frequency ω v is obtained.
図12(b)を参照して、2次モードまでを考慮した場合の基準振動抑制入力uvについて説明する。図12(b)は、2次モードまでを考慮した基準振動抑制入力uvに含まれる第1の入力A1と、第2の入力A2と、第3の入力A3と、第4の入力A4とを模式的に示す図である。図12(b)に示すように、第1の入力A1の大きさを「1」としたとき、第2の入力A2は大きさがK1で表され、第3の入力A3は大きさがK2で表され、第4の入力A4は大きさがK1K2で表される関係にある。 Figure 12 Referring to (b), the reference vibration suppression input u v in the case of considering up to the second order mode will be described. FIG. 12 (b), first the input A 1 included in the reference vibration suppression input u v considering up to the second order mode, the second input A 2, and the third input A 3, of the fourth the input a 4 is a diagram schematically showing. As shown in FIG. 12B, when the magnitude of the first input A 1 is “1”, the second input A 2 is represented by a magnitude K 1 , and the third input A 3 is The magnitude is represented by K 2 , and the fourth input A 4 is in a relationship represented by magnitude K 1 K 2 .
そして、第1の入力A1を加えた後、時間ΔT1後に、第2の入力A2が加えられ、時間ΔT2後に第3の入力A3が加えられ、時間ΔT1+ΔT2後に第4の入力A4が加えられる。このような第1の入力A1、第2の入力A2、第3の入力A3、第4の入力A4を含む基準振動抑制入力uvを用いれば、第1の入力A1に基づく振動とそれ以降の入力に基づく振動とが互いに相殺し合い、2次モードまで含む振動であっても好適に抑制することができる。
Then, after adding the first input A 1, after a time [Delta] T 1, a second input A 2 is applied, a third input A 3 is added after a time [Delta] T 2, first after a time [Delta] T 1 + [Delta]
なお、ΔT1、ΔT2、K1、K2は、図12(b)に示す演算式により算出される。この図12(b)に示す演算式は、2次モードまでを考慮した基準振動抑制入力uvを整形するために、本発明者が鋭意研究の結果、導出した新規の式である。この演算式導出までの過程は、後に詳述する。また、本発明者は、3次モードまでを考慮した基準振動抑制入力uvを整形するための演算式も導出したので、これについても後に詳述する。 Note that ΔT 1 , ΔT 2 , K 1 , and K 2 are calculated by the arithmetic expression shown in FIG. To indicate operation expressions FIG. 12 (b), in order to shape the reference vibration suppression input u v considering up to the second order mode, the result of the present inventors have conducted extensive studies, is an expression of the derived new. The process up to deriving this arithmetic expression will be described in detail later. Further, the present inventors, since the derivation operation expression for shaping the reference vibration suppression input u v considering up to the third order mode will be described in detail later also this.
このようにして基準振動抑制入力uvが整形されると、第1実施形態の時変形システムに対する振動抑制制御入力の決定方法と同様に、基準振動抑制入力uvと、基準振動抑制出力Xvと、時変形システム振動数ω(t)を用いて、アーム長の変動を反映した振動抑制制御入力u(t)を下記(9)式により演算する。なお、下記(9)式は、上述した第1実施形態で説明した(4)式を、n次モード(nは正の整数)まで展開した式であり、請求の範囲に記載した(1)式に対応する式である。
但し
uV:基準振動抑制入力
XV:被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、駆動
装置に基準振動抑制入力uVを入力した場合における被搬送物の振動
B’(t):上記「数5」で示した通りである
AV:上記「数6」で示した通りである
BV:上記「数7」で示した通りである
XV:上記「数8」で示した通りである
nはモード数
This way, the normal vibration suppression input u v is shaped, similarly to the method for determining when the vibration suppression control input to deformation system of the first embodiment, the reference vibration suppressing input u v and a reference vibration suppression output X v Then, using the time-deformation system frequency ω (t), the vibration suppression control input u (t) reflecting the variation of the arm length is calculated by the following equation (9). The following equation (9) is an equation in which the equation (4) described in the first embodiment is expanded to the n-order mode (n is a positive integer), and is described in the claims (1) This is an expression corresponding to the expression.
However u V: normal vibration suppression input X V: target in the case where the input mass of the conveyed object, the liquid level, and the constant length of the arm when the arm is interposed, a reference vibration suppression input u V to the driving device Vibration B ′ (t) of transported object: A V as shown in the above “
第2実施形態の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法によれば、複数のモードの基準固有振動数ωVが同定された場合、その複数のモードに対応した基準振動抑制入力uVを取得し、その複数のモードに対応した基準振動抑制入力uVに基づいて、振動抑制制御入力u(t)を決定することができる。よって、その振動抑制制御入力u(t)をX軸サーボモータ40に入力することにより、高次モードを含む振動についても、高い制振効果を得ることができる。
According to the vibration suppression control input determination method for the time deformation system of the second embodiment, when the reference natural frequencies ω V of a plurality of modes are identified, the reference vibration suppression inputs u V corresponding to the plurality of modes are acquired. and can be based on the reference oscillation suppression input u V corresponding to the plurality of modes, determined vibration suppression control input u a (t). Therefore, by inputting the vibration suppression control input u (t) to the
上述した第2実施形態では説明を分かりやすくするために、まず、2次モードまでを考慮して説明したが、第2実施形態の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法は、3以上のモードにも適用可能である。したがって、以下に、3次モードまでを考慮する場合について説明する。3次モードまで振動が発生する場合も、同様に、第1位置34から第2位置36までの搬送においてアーム長をl1からl2に変動させる場合の平均のアーム長(l1+l2)/2に対応する基準固有振動数ωVを定めるが、この場合の基準固有振動数ωVは、1次モードの固有振動数ωV1と、2次モードの固有振動数ωV2と、3次モードの固有振動数ωV3からなる。
In order to make the explanation easy to understand in the second embodiment described above, first, description has been made up to the secondary mode, but the vibration suppression control input determination method for the time deformation system of the second embodiment has three or more modes. It is also applicable to. Therefore, the case where the third mode is taken into consideration will be described below. Similarly, when vibration occurs up to the tertiary mode, the average arm length (l 1 + l 2 ) in the case where the arm length is changed from l 1 to l 2 in the conveyance from the first position 34 to the
図13は、3次モードまでを考慮した基準振動抑制入力uvに含まれる第1の入力A1から第8の入力A8までを模式的に示す図である。図13に示すように、第1の入力A1の大きさを「1」としたとき、第2の入力A2は大きさがK1で表され、第3の入力A3は大きさがK2で表され、第4の入力A4は大きさがK1K2で表される関係にある。 Figure 13 is a diagram schematically showing the first input A 1 included in the reference vibration suppression input u v considering up to the third order mode until input A 8 of the eighth. As shown in FIG. 13, when the magnitude of the first input A 1 is “1”, the second input A 2 is represented by a magnitude K 1 , and the third input A 3 is represented by a magnitude. represented by K 2, the fourth input a 4 of a relationship of magnitude is represented by K 1 K 2.
さらに、第5の入力A5は大きさがK3で表され、第6の入力A6は大きさがK1K3で表され、第7の入力A7は大きさがK2K3で表され、第8の入力A8は大きさがK1K2K3で表される関係にある。 Furthermore, the fifth input A 5 is represented by K 3 , the sixth input A 6 is represented by K 1 K 3 , and the seventh input A 7 is represented by K 2 K 3. The eighth input A 8 has a relationship represented by K 1 K 2 K 3 in magnitude.
そして、第1の入力A1を加えた後、時間ΔT1後に、第2の入力A2が加えられ、時間ΔT2後に第3の入力A3が加えられ、時間ΔT1+ΔT2後に第4の入力A4が加えられる。また、時間ΔT3後に、第5の入力A5が加えられ、時間ΔT1+ΔT3後に第6の入力A6が加えられ、時間ΔT2+ΔT3後に第7の入力A7が加えられ、時間ΔT1+ΔT2+ΔT3後に第8の入力A8が加えられる。
Then, after adding the first input A 1, after a time [Delta] T 1, a second input A 2 is applied, a third input A 3 is added after a time [Delta] T 2, first after a time [Delta] T 1 + [Delta]
このような第1の入力A1から第8の入力A8を含む基準振動抑制入力uvを用いれば、第1の入力A1に基づく振動とそれ以降の入力に基づく振動とが互いに相殺し合い、3次モードまで含む振動であっても好適に抑制することができる。 By using such a first input A 1 from the eighth reference vibration suppressing input u v including an input A 8 of the first based on the input A 1 vibration and vibration and cancel each other based on subsequent input Even vibration including up to the tertiary mode can be suitably suppressed.
そして、このようにして決定された基準振動抑制入力uvと、基準振動抑制出力Xvと、時変形システム振動数ω(t)を用いて、アーム長の変動を反映した振動抑制制御入力u(t)を上記(9)式により演算する。このようにすれば、3次モードを含む振動についても、高い制振効果を得ることができる振動抑制制御入力u(t)を決定することができる。 Then, using the reference vibration suppression input u v , the reference vibration suppression output X v determined in this way, and the time-deformation system frequency ω (t), the vibration suppression control input u that reflects the variation of the arm length. (T) is calculated by the above equation (9). In this way, it is possible to determine the vibration suppression control input u (t) that can obtain a high vibration suppression effect even for vibration including the tertiary mode.
なお、ΔT1、ΔT2、ΔT3、K1、K2、K3は、図13に示す演算式により算出される。この図13に示す演算式は、3次モードまでを考慮した基準振動抑制入力uvを整形するために、本発明者が鋭意研究の結果、導出した式であるから、この演算式導出までの過程は、後に詳述する。 Note that ΔT 1 , ΔT 2 , ΔT 3 , K 1 , K 2 , and K 3 are calculated by the arithmetic expressions shown in FIG. Arithmetic expression shown in FIG. 13, in order to shape the reference vibration suppression input u v considering up to the third order mode, the result of the present inventors have conducted extensive studies, the derived from an expression, up to this arithmetic expression derived The process will be described in detail later.
次に、第3実施形態について説明する。上述した第1実施形態および第2実施形態は、テスト走行を1回のみ行い、振動抑制制御入力u(t)を決定する形態であったが、第3実施形態は、テスト走行を繰り返すことにより、さらに高精度な振動抑制制御入力u(t)を決定しようとする形態である。なお、本第2実施形態において、上述した第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, a third embodiment will be described. In the first embodiment and the second embodiment described above, the test travel is performed only once and the vibration suppression control input u (t) is determined. However, the third embodiment repeats the test travel. Further, this is a form in which an even more accurate vibration suppression control input u (t) is to be determined. Note that in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図14を参照して、繰り返し同定処理について説明する。図14は、第3実施形態のPC10において実行される繰り返し同定処理を示すフローチャートである。この繰り返し同定処理は、PC10において、オペレータが、繰り返し同定処理の開始を指示すると、起動する処理である。なお、この繰り返し同定処理は、振動抑制制御入力u(t)決定処理(図10参照)により、既に振動抑制制御入力u(t)が決定され、その決定された値がHDD14に記憶されている場合に実行される。
The repeated identification process will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart showing the repeated identification process executed in the
まず、HDD14に記憶されている、振動抑制制御入力u(t)を読み出して、X軸サーボモータ40に出力することにより、走行台24をx方向へ走行させると共に、そのx方向への移動の間に、Z軸サーボモータ44を駆動し、アーム長l1からl2まで変動させて、テスト走行を行う(S20)。なお、このテスト走行は、前回の振動抑制制御入力決定処理(図10参照)の実行時にローダチャック30により把持されていたワークWと同一質量のワークWを、ローダチャック30に把持させた状態で行うものとする。
First, the vibration suppression control input u (t) stored in the
次に、テスト走行の間に加速度センサ49により取得された振動Xを、PC10のモニターに表示する(S22)。そして、振動出力結果に満足か否かをオペレータに問い合わせる(S24)。モニターを見たオペレータが振動出力結果に満足した場合(S24:Yes)、S20の処理で読み出した振動抑制制御入力u(t)を、再びHDD14に記憶し(S26)、処理を終了する。前回までに決定された振動抑制制御入力u(t)で十分な制振効果が得られることが明らかとなったからである。
Next, the vibration X acquired by the
一方、モニターを見たオペレータが振動出力結果に不満足であった場合(S24:No)、振動抑制制御入力u(t)を再決定する処理を行う。 On the other hand, if the operator looking at the monitor is dissatisfied with the vibration output result (S24: No), a process of redetermining the vibration suppression control input u (t) is performed.
すなわち、S20の処理において、テスト入力として入力された振動抑制制御入力u(t)と、測定された振動Xとを、それぞれショートタイムフーリエ変換し、周波数応答に変換する(S28)。 That is, in the process of S20, the vibration suppression control input u (t) input as the test input and the measured vibration X are each subjected to short time Fourier transform and converted to a frequency response (S28).
そして、周波数応答から伝達関数を求め、各時間毎の固有振動数ω、減衰係数ζ、プロセスゲインkを最小二乗法により同定し、パラメータ記憶メモリ13c(図2参照)に記憶する(S30)。ここでは、より高精度のパラメータを得ることができる。すなわち、上述した振動抑制制御入力決定処理(図10参照)では、全周波数成分を調べるために、全周波数を含むランダム入力または広範囲な帯域の周波数を含むテスト入力を入力していたので、全周波数帯域にエネルギーが分散し、注目帯域においてそれほど強い信号成分が得られない。よって、条件によっては、ノイズの影響を受け易く、パラメータを正確に同定できない可能性があった。これに対し、この繰り返し同定処理では、テスト入力として振動抑制制御入力u(t)を入力することから、注目帯域においてより強い信号成分を得ることができ、高精度にパラメータを同定できるのである。
Then, a transfer function is obtained from the frequency response, the natural frequency ω, the damping coefficient ζ, and the process gain k for each time are identified by the least square method, and stored in the
そして、以下のステップでは、より高精度なパラメータに基づいて、時変形システム振動数ω(t)が取得され(S32)、また、基準固有振動数ωVが決定され(S34)、かつ、基準振動抑制入力uVが決定される(S36)。 Then, in the following steps, based on more accurate parameters, when modified system angular frequency omega (t) is acquired (S32), also the reference natural frequency omega V is determined (S34), and the reference vibration suppression input u V is determined (S36).
そして、その基準振動抑制入力uvに基づいて、基準振動抑制出力Xvが決定され(S38)、基準振動抑制入力uvと、基準振動抑制出力Xvと、時変形システム振動数ω(t)とに基づいて、上記(4)式または(9)式で示される振動抑制制御入力u(t)が決定される(S40)。したがって、前回決定時よりも、より制振効果の高い振動抑制制御入力u(t)を決定することができるのである。 Then, based on the reference oscillation suppression input u v, normal vibration suppression output X v is determined (S38), the reference vibration suppression input u v, and the reference oscillation suppression output X v, the number modification system vibration when omega (t ), The vibration suppression control input u (t) represented by the above equation (4) or (9) is determined (S40). Therefore, it is possible to determine the vibration suppression control input u (t) having a higher vibration damping effect than when it was determined last time.
そして、S20の処理に戻り、決定した振動抑制制御入力u(t)をX軸サーボモータ40に出力することにより、走行台24をx方向へ走行させると共に、そのx方向への移動の間に、Z軸サーボモータ44を駆動し、アーム長l1からl2までを変動させることにより、再度のテスト走行を行う(S20)。そして、テスト走行の間に加速度センサ49により取得された振動Xを、PC10のモニターに表示し(S22)、振動出力結果に満足か否かをオペレータに問い合わせる(S24)。このようにして、オペレータが振動出力結果に満足するまでの間、処理を繰り返す。
Then, returning to the process of S20, the determined vibration suppression control input u (t) is output to the
第3実施形態の繰り返し同定処理によれば、テスト走行の際に、前回までに決定された振動抑制制御入力u(t)が入力されるので、より精度の高い振動抑制制御入力u(t)を決定することができる。なお、本発明者は、シミュレーションを重ねた結果、繰り返し同定処理の繰り返し回数を多くすればするほど、より高精度のパラメータを同定することができ、その結果、より制振効果が高い振動抑制制御入力u(t)を決定できることを知見した。 According to the repeated identification process of the third embodiment, the vibration suppression control input u (t) determined up to the previous time is input during the test travel, so that the vibration suppression control input u (t) with higher accuracy is input. Can be determined. As a result of repeated simulations, the present inventor can identify a parameter with higher accuracy as the number of repetitions of the repeated identification process is increased. As a result, the vibration suppression control has a higher damping effect. It was found that the input u (t) can be determined.
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。 Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be easily made without departing from the spirit of the present invention. Can be inferred.
例えば、上記実施形態では、振動抑制制御入力u(t)を、ガントリローダ20に入力していたが、制御対象はガントリローダ20に限られず、クレーンや、工場で用いられるロボットアームなど、各種搬送装置に適用することができる。
For example, in the above-described embodiment, the vibration suppression control input u (t) is input to the
図15を参照して、振動抑制制御入力u(t)による制御対象の変形例について説明する。図15は、実施形態のガントリローダ20に替えて用いられる、液体搬送装置50を示す図である。この液体搬送装置50は、液体52を容器54に収容して走行台56により搬送するための装置であり、その搬送過程において、走行台56と並進する滴下装置58から液体が滴下されるシステムである。また、容器54には、液面の振動を測定するための液面センサ60が設けられている。このような搬送システムによれば、走行台56の移動の過程において、被搬送物である液体52の質量および液位(液面高さ)が変動する。
With reference to FIG. 15, a modified example of the control target by the vibration suppression control input u (t) will be described. FIG. 15 is a diagram illustrating a
このような搬送システムにおいても、搬送中、液体52の液位の変動のために固有振動数ωが変動するが、実施形態で説明した方法で決定した振動抑制制御入力u(t)を、走行台56の駆動装置に入力することにより、高い制振効果を得ることができる。よって、走行台56を高速で走行させても、液体52のあふれや飛び散りを抑制すると共に高速搬送することができる。なお、容器54から液体52を流出させながら搬送する場合も、液位の変動のために固有振動数ωが変動するが、同様に、振動抑制制御入力u(t)を走行台56の駆動装置に入力することにより高い制振効果を得ることができる。
Even in such a transport system, the natural frequency ω fluctuates due to the fluctuation of the liquid level of the liquid 52 during transport, but the vibration suppression control input u (t) determined by the method described in the embodiment is used for traveling. By inputting to the drive device of the
また、上述した実施形態では、時間と固有振動数との対応関係である、時変形システム振動数ω(t)を用いて、振動抑制制御入力u(t)を決定していたが、被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係を表すものであれば、時変形システム振動数ω(t)以外のものが用いられても良い。たとえば、アーム長毎の固有振動数ω(l)を用いて、振動抑制制御入力u(t)を決定するように、振動抑制制御入力u(t)決定処理(図10参照)または繰り返し同定処理(図14参照)を変形しても良い。また、被搬送物の液位h毎の固有振動数ω(h)を用いて、振動抑制制御入力u(t)を決定するように構成しても良い。 In the above-described embodiment, the vibration suppression control input u (t) is determined using the time-deformation system frequency ω (t), which is the correspondence between time and the natural frequency. Other than the time-deformation system frequency ω (t) may be used as long as it represents the correspondence between the fluctuation of the mass of the object, the liquid level, or the length of the arm and the natural frequency. For example, the vibration suppression control input u (t) determination process (see FIG. 10) or the repeated identification process is performed so as to determine the vibration suppression control input u (t) using the natural frequency ω (l) for each arm length. (See FIG. 14) may be modified. Alternatively, the vibration suppression control input u (t) may be determined using the natural frequency ω (h) for each liquid level h of the conveyed object.
また、上述した実施形態では、変動の過程における平均のアーム長(l1+l2)/2に対応する固有振動数ωを、基準固有振動数ωVとして定めていたが、基準固有振動数ωVの決定法はこれに限られず、第1位置34から第2位置36までの搬送におけるいずれかの時点の固有振動数ωを基準固有振動数ωVとして定めてもよい。
In the above-described embodiment, the natural frequency ω corresponding to the average arm length (l 1 + l 2 ) / 2 in the process of variation is determined as the reference natural frequency ω V , but the reference natural frequency ω is used. determination of V is not limited thereto, may define natural frequency omega of any point in the transport from the first position 34 to the
また、上述した実施形態では、第1位置34から第2位置36への搬送のみを行うものとして説明したが、x方向への移動距離が同一であり、そのx方向への移動の間におけるアーム長の変動が同一である搬送については、同じ振動抑制制御入力u(t)を用いて制振効果を得ることができる。
In the above-described embodiment, it has been described that only the conveyance from the first position 34 to the
また、上述した実施形態では、(4)式または(9)式を用いて決定した振動抑制制御入力u(t)をそのまま用いるものとして説明したが、(4)式または(9)式を用いて決定した振動抑制制御入力u(t)に基づいて、駆動装置に対する制御入力を求めるように構成しても良い。 In the above-described embodiment, the vibration suppression control input u (t) determined using the expression (4) or (9) is used as it is. However, the expression (4) or (9) is used. Based on the vibration suppression control input u (t) determined in this way, a control input for the drive device may be obtained.
上述の説明で用いた各演算式を導出するまでの流れを、以下にまとめて説明する。
<1次モードに対する入力の大きさとタイミング(図6に対応)>
N個のインパルス入力による振動の振幅は,式(18)で与えられる.
ここで
振動を抑制するにはAamp=0となる必要がある.よって式(18)は,
となる.ここで
式(19)となるには
となり,式(20)は式(21)のようにまとめられる.
インパルス入力が2個の場合,式(21)は式(22)となる.
初期入力をt1=0,A1=1とすることによって,式(22)の解は,
となる。すなわち、1次モードに対する入力(インパルス入力)の大きさとタイミングは、図6に示したようになる。
The flow up to deriving each arithmetic expression used in the above description will be described below.
<Input size and timing for primary mode (corresponding to FIG. 6)>
The amplitude of vibration due to N impulse inputs is given by equation (18).
here
A amp = 0 is required to suppress vibration. Therefore, equation (18) becomes
It becomes. here
To become equation (19)
Equation (20) can be summarized as Equation (21).
When there are two impulse inputs, Equation (21) becomes Equation (22).
By setting the initial input to t 1 = 0 and A 1 = 1, the solution of equation (22) is
It becomes. That is, the magnitude and timing of the input (impulse input) for the primary mode are as shown in FIG.
<入力が3個の場合の大きさとタイミング(図11に対応)>
システムの固有振動数のばらつきによるモデル誤差に対して,入力のロバスト性を増すために新たに制約を追加する.追加する式を式(24)に示す.これは式(24)を振動数ωで微分したものである.
インパルス入力を2個から3個に増やし,3個の入力を式(25)よりもとめる.
初期入力t1=0,A1=1とすることによって式(25)の解は,
となる。よって、入力(インパルス入力)が3個の場合の大きさとタイミングは、図11に示したようになる。
<Size and timing when there are three inputs (corresponding to FIG. 11)>
A new constraint is added to increase the robustness of the input against model errors due to variations in the natural frequency of the system. The formula to be added is shown in Formula (24). This is a derivative of equation (24) with frequency ω.
Increase the number of impulse inputs from 2 to 3, and find 3 inputs from equation (25).
By setting the initial input t 1 = 0 and A 1 = 1, the solution of equation (25) is
It becomes. Therefore, the size and timing when there are three inputs (impulse inputs) are as shown in FIG.
<2次モードに対する入力の大きさとタイミング(図12(b)に対応)>
システムの振動を2次モードまで考慮し,システムの伝達関数が式(27)で表される場合,インパルス入力は式(28)〜式(30)を解くことによって求められる。
初期入力t1=0,A1=1とすることにより式(28)の解は,
式(29)の解は,
式(30)の解は,
となる。すなわち、2次モードに対する入力(インパルス入力)の大きさとタイミングは、図12(b)に示したようになる。
<Input size and timing for secondary mode (corresponding to FIG. 12B)>
When the system vibration is taken into consideration up to the second order mode and the system transfer function is expressed by the equation (27), the impulse input is obtained by solving the equations (28) to (30).
By setting the initial input t 1 = 0 and A 1 = 1, the solution of equation (28) is
The solution of equation (29) is
The solution of equation (30) is
It becomes. That is, the magnitude and timing of the input (impulse input) for the secondary mode are as shown in FIG.
<3次モードに対する入力の大きさとタイミング(図13に対応)>
システムの振動を3次モードまで考慮し,システムの伝達関数が式(34)で表される場合,インパルス入力は式(35)〜式(41)を解くことによって求められる.
初期入力t1=0,A1=1とすることにより式(35)の解は,
となる.式(36)の解は,
式(37)の解は,
式(38)の解は,
式(39)の解は,
式(40)の解は,
式(41)の解は,
となる。すなわち、3次モードに対する入力(インパルス入力)の大きさとタイミングは、図13に示したようになる。
<Input size and timing for tertiary mode (corresponding to FIG. 13)>
When the system vibration is taken into account up to the third order mode and the system transfer function is expressed by equation (34), the impulse input can be obtained by solving equations (35) to (41).
By setting the initial input t 1 = 0 and A 1 = 1, the solution of equation (35) is
The solution of equation (36) is
The solution of equation (37) is
The solution of equation (38) is
The solution of equation (39) is
The solution of equation (40) is
The solution of equation (41) is
It becomes. That is, the magnitude and timing of the input (impulse input) for the tertiary mode are as shown in FIG.
1 搬送システム
10 PC(コンピュータの一例)
14 HDD(記憶手段の一例)
14a 時変形システムに対する振動抑制制御入力演算プログラム
24 走行台(搬送体の一例)
34 第1位置
36 第2位置
40 X軸サーボモータ(駆動装置の一例)
44 Z軸サーボモータ(アーム長変動手段)
W ワーク(被搬送物の一例)
l1,l2 アームの長さ
u(t) 振動抑制制御入力
uV 基準振動抑制入力
ω(t) 被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と固有振動数との対応関係
S10,S32 時変形システム振動数取得工程,時変形システム振動数取得手段,時変形システム振動数取得ステップ
S14,S36 基準振動抑制入力取得工程,基準振動抑制入力取得手段,基準振動抑制入力取得ステップ
S18,S40 振動抑制制御入力決定工程,振動抑制制御入力決定手段、振動抑制制御入力決定ステップ
S3,S20 テスト工程
S4,S22 振動測定工程
S8,S30 パラメータ同定工程
S20〜S40 繰り返し工程
1
14 HDD (an example of storage means)
14a Vibration suppression control
34
44 Z-axis servo motor (arm length variation means)
W Workpiece (an example of a transported object)
l 1 , l 2 arm length u (t) Vibration suppression control input u V reference vibration suppression input ω (t) Correspondence between variation in mass, liquid level or arm length of conveyed object and natural frequency Relationships S10, S32 Time deformation system frequency acquisition step, time deformation system frequency acquisition means, time deformation system frequency acquisition step S14, S36 Reference vibration suppression input acquisition step, reference vibration suppression input acquisition means, reference vibration suppression input acquisition step S18, S40 Vibration suppression control input determination step, vibration suppression control input determination means, vibration suppression control input determination step S3, S20 Test step S4, S22 Vibration measurement step S8, S30 Parameter identification step S20-S40 Repeat step
Claims (12)
前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係を取得する時変形システム振動数取得工程と、
前記被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、前記駆動装置により搬送体を移動させる場合における固有振動数に基づいて、その固有振動数の振動を抑制するための基準振動抑制入力を取得する基準振動抑制入力取得工程と、
その基準振動抑制入力取得工程により取得された基準振動抑制入力に、前記時変形システム振動数取得工程により取得した、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と固有振動数との対応関係を反映させた、振動抑制制御入力を決定する振動抑制制御入力決定工程とを備えることを特徴とする時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法。 Vibration when changing the mass, liquid level, or length of the arm interposed between the transport body and the transported object held by the transport body while moving the transport body by the driving device A vibration suppression control input determination method for a deformation system when determining a vibration suppression control input to be applied to the drive device in order to suppress
The deformation system frequency acquisition step of acquiring the correspondence between the variation in the mass, liquid level or arm length of the conveyed object and the natural frequency;
Based on the natural frequency when moving the transport body by the driving device, the arm length is constant when the mass of the transported object, the liquid level, and the arm are interposed, and vibration of the natural frequency is performed. A reference vibration suppression input acquisition step for acquiring a reference vibration suppression input for suppressing;
The reference vibration suppression input acquired by the reference vibration suppression input acquisition step, the variation in the mass, liquid level, or arm length of the transferred object and the natural frequency acquired by the time deformation system frequency acquisition step. A vibration suppression control input determination method for a time-deformation system, comprising: a vibration suppression control input determination step for determining a vibration suppression control input that reflects the correspondence relationship between
そのテスト工程により、前記搬送体を移動させる間における、前記被搬送物の振動を測定する振動測定工程と、
前記テスト工程により入力されたテスト入力と、前記振動測定工程により測定された振動との関係から、前記被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定とした場合の固有振動数である基準固有振動数を同定するパラメータ同定工程とを備え、
前記基準振動抑制入力取得工程は、そのパラメータ同定工程により同定された基準固有振動数に基づいて、基準振動抑制入力を取得することを特徴とする請求項1記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法。 A test step of inputting a predetermined test input to the driving device and changing the mass, liquid level, or arm length of the object to be conveyed while moving the conveyance body;
By the test process, a vibration measuring process for measuring the vibration of the transported object while moving the transported body,
Based on the relationship between the test input input in the test step and the vibration measured in the vibration measurement step, the mass of the object to be transported, the liquid level, and the arm length are constant when the arm is interposed. A parameter identification step of identifying a reference natural frequency that is a natural frequency of the case,
The vibration suppression control input to the time-deformation system according to claim 1, wherein the reference vibration suppression input acquisition step acquires a reference vibration suppression input based on the reference natural frequency identified by the parameter identification step. Decision method.
前記時変形システム振動数取得手段は、前記被搬送物を第1位置から第2位置まで移動させる間における、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と固有振動数との対応関係を取得することを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載の時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法。 The test step is a step of changing the mass, the liquid level, or the length of the arm of the transferred object while moving the transferred object from the first position to the second position.
The time deformation system frequency acquisition means is configured to change the mass, liquid level, or arm length of the transferred object and the natural frequency while moving the transferred object from the first position to the second position. The vibration suppression control input determination method for the time-deformation system according to any one of claims 2 to 4, wherein the correspondence relationship is acquired.
但し
uV:基準振動抑制入力
XV:被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、駆動装置に基準振動抑制入力uVを入力した場合における被搬送物の振動
However u V: normal vibration suppression input X V: target in the case where the input mass of the conveyed object, the liquid level, and the constant length of the arm when the arm is interposed, a reference vibration suppression input u V to the driving device Vibration of the conveyed product
その記憶手段に記憶された振動抑制制御入力が入力される駆動装置と、
その駆動装置により駆動されると共に、被搬送物を保持する搬送体とを備えたことを特徴とする搬送システム。 Storage means for storing the vibration suppression control input determined by the method according to claim 1;
A drive device to which the vibration suppression control input stored in the storage means is input;
A conveyance system comprising: a conveyance body that is driven by the driving device and holds an object to be conveyed.
前記搬送体と被搬送物との間に介在するアームの長さを変動させるアーム長変動手段を備えることを特徴とする請求項9記載の搬送システム。 The transport body is driven in the horizontal direction by the driving device and suspends the transported object via an arm.
The transport system according to claim 9, further comprising an arm length changing unit that changes a length of an arm interposed between the transport body and the transported object.
その搬送体を移動させる駆動装置と、
前記搬送体を駆動装置により移動させる間に、前記搬送体に保持された被搬送物の質量、液位、または搬送体と被搬送物との間に介在するアームの長さを変動させる場合の振動を抑制するために、前記駆動装置に加える振動抑制制御入力を決定する時変形システムに対する振動抑制制御入力決定手段とを備えた搬送システムであって、
前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係を取得する時変形システム振動数取得手段と、
前記被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、前記駆動装置により搬送体を移動させる場合における固有振動数に基づいて、その固有振動数の振動を抑制するための基準振動抑制入力を取得する基準振動抑制入力取得手段とを備え、
前記振動抑制制御入力決定手段は、その基準振動抑制入力取得手段により取得された基準振動抑制入力に、前記時変形システム振動数取得手段により取得した、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と固有振動数との対応関係を反映させた、振動抑制制御入力を決定するものであることを特徴とする搬送システム。 A transport body for holding an object to be transported;
A driving device for moving the carrier;
When moving the transport body by the driving device, the mass of the transported object held by the transport body, the liquid level, or the length of the arm interposed between the transport body and the transported object is changed. A vibration suppression control input determining means for a deformation system when determining a vibration suppression control input to be applied to the drive device in order to suppress vibrations,
A time-deformation system frequency acquisition means for acquiring a correspondence relationship between a variation in the mass, liquid level, or arm length of the conveyed object and the natural frequency;
Based on the natural frequency when moving the transport body by the driving device, the arm length is constant when the mass of the transported object, the liquid level, and the arm are interposed, and vibration of the natural frequency is performed. A reference vibration suppression input acquisition means for acquiring a reference vibration suppression input for suppressing,
The vibration suppression control input determining means includes the reference vibration suppression input acquired by the reference vibration suppression input acquisition means, and the mass, liquid level, or arm of the transferred object acquired by the time deformation system frequency acquisition means. A conveyance system characterized by determining a vibration suppression control input that reflects the correspondence between the fluctuation of the length of the lens and the natural frequency.
前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係を取得する時変形システム振動数取得ステップと、
前記被搬送物の質量、液位、およびアームが介在するときはアームの長さを一定として、前記駆動装置により搬送体を移動させる場合における固有振動数に基づいて、その固有振動数の振動を抑制するための基準振動抑制入力を取得する基準振動抑制入力取得ステップと、
その基準振動抑制入力に、前記時変形システム振動数取得ステップにより取得した、前記被搬送物の質量、液位、またはアームの長さの変動と、固有振動数との対応関係を反映させた、振動抑制制御入力を演算する振動抑制制御入力演算ステップとを、コンピュータに演算させる時変形システムに対する振動抑制制御入力演算プログラム。 Vibration when changing the mass, liquid level, or length of the arm interposed between the transport body and the transported object held by the transport body while moving the transport body by the driving device Is a vibration suppression control input calculation program for a deformation system when causing a computer to calculate a vibration suppression control input applied to the drive device,
A deformation system frequency acquisition step of acquiring a correspondence relationship between a variation in the mass, liquid level, or arm length of the conveyed object and the natural frequency; and
Based on the natural frequency when moving the transport body by the driving device, the arm length is constant when the mass of the transported object, the liquid level, and the arm are interposed, and vibration of the natural frequency is performed. A reference vibration suppression input acquisition step for acquiring a reference vibration suppression input for suppressing;
The reference vibration suppression input reflects the correspondence between the natural frequency and the variation in the mass of the transported object, the liquid level, or the length of the arm acquired by the time deformation system frequency acquisition step. A vibration suppression control input calculation program for a deformation system when causing a computer to calculate a vibration suppression control input calculation step for calculating a vibration suppression control input.
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