JP5560068B2

JP5560068B2 - Control method and control apparatus

Info

Publication number: JP5560068B2
Application number: JP2010049816A
Authority: JP
Inventors: 浩司山本; 眞二石井; 博志藤本; 貴行白石; 征竹村
Original assignee: DMG Mori Co Ltd; Yokohama National University NUC
Current assignee: DMG Mori Co Ltd; Yokohama National University NUC
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2030-03-05
Also published as: JP2011186668A

Description

本発明は、移動体を移動させる送り装置を制御する制御方法及び制御装置に関する。 The present invention relates to a control method and a control device for controlling a feeding device that moves a moving body.

前記送り装置は、通常、移動体の移動を案内する案内機構部と、移動体を移動させる駆動機構部とを備えており、前記案内機構部は、例えば、転がり案内機構から構成され、前記駆動機構部は、例えば、ボールねじと、移動体に固設され、ボールねじに螺合するナットと、ボールねじをその軸中心に回転させ、ナット（移動体）を移動させる駆動モータとから構成される。 The feeding device normally includes a guide mechanism section that guides the movement of the moving body and a drive mechanism section that moves the moving body, and the guide mechanism section includes, for example, a rolling guide mechanism, and the drive The mechanism part is composed of, for example, a ball screw, a nut fixed to the moving body and screwed to the ball screw, and a drive motor that rotates the ball screw about its axis and moves the nut (moving body). The

一方、このような送り装置を制御する制御装置は、移動体の目標移動位置を基に制御信号を生成して駆動モータに送信し、当該駆動モータによりボールねじを軸中心に回転させて移動体を目標移動位置に移動させる。 On the other hand, a control device that controls such a feeding device generates a control signal based on the target moving position of the moving body and transmits the control signal to the driving motor, and rotates the ball screw about the axis by the driving motor to move the moving body. Is moved to the target movement position.

ところで、例えば、工作機械や半導体露光装置では、近年ますます高精度な位置決め制御が要求されている。しかしながら、案内機構部が転がり案内機構から構成された送り装置や、駆動機構部がボールねじにより移動体を駆動する送り装置では、移動体を移動させる際に、これら案内機構部や駆動機構部に含まれる転動体に起因した摩擦力が生じるため、この摩擦力によって移動体の目標移動位置と実際の移動位置との間に移動誤差を生じ、移動体を高精度に位置決めすることができなかった。 By the way, for example, in machine tools and semiconductor exposure apparatuses, in recent years, positioning control with higher accuracy is required. However, in a feeding device in which the guide mechanism unit is configured by a rolling guide mechanism and a feeding device in which the driving mechanism unit drives the moving body by a ball screw, when the moving body is moved, the guide mechanism unit and the driving mechanism unit Since frictional force due to the included rolling elements is generated, this frictional force causes a movement error between the target moving position of the moving body and the actual moving position, and the moving body could not be positioned with high accuracy. .

そこで、このような移動誤差を補正する装置として、従来、例えば、特開２００２−２３８５２号公報に開示されたものが提案されている。この補正装置は、工作機械におけるテーブルの移動方向が反転する際に生じる移動誤差を補正するように構成されたもので、移動体の目標移動位置と、駆動機構部からフィードバックされるテーブルの現在位置とを基に誤差量を算出し、算出した誤差量を基に制御信号を生成して駆動モータに送信すると共に、この制御信号（トルク指令信号）を解析して、その解析結果と、駆動機構部からフィードバックされるテーブルの現在位置とを基にテーブルの移動誤差量を算出し、算出した移動誤差量を基に補正量を算出して、算出した補正量で、駆動機構部からフィードバックされるテーブルの現在位置を減算するというものである。 Thus, as a device for correcting such a movement error, a device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-23852 has been proposed. This correction device is configured to correct a movement error that occurs when the moving direction of the table in the machine tool is reversed, and the target moving position of the moving body and the current position of the table fed back from the drive mechanism section. An error amount is calculated based on the error amount, and a control signal is generated and transmitted to the drive motor based on the calculated error amount. The control signal (torque command signal) is analyzed, and the analysis result and the drive mechanism are analyzed. The table movement error amount is calculated based on the current position of the table fed back from the unit, the correction amount is calculated based on the calculated movement error amount, and the calculated correction amount is fed back from the drive mechanism unit. The current position of the table is subtracted.

特開２００２−２３８５２号公報JP 2002-23852 A

ところが、上記従来の補正装置では、駆動モータに送信される制御信号を解析して、その解析結果と、駆動機構部からフィードバックされるテーブルの現在位置とを基にテーブルの移動誤差量を算出し、算出した移動誤差量を基にテーブルの移動位置を補正しているので、応答結果が分かってからしか補正を行うことができず、テーブルの位置決め精度を高めるには一定の限界があった。 However, the conventional correction device analyzes the control signal transmitted to the drive motor, and calculates the table movement error amount based on the analysis result and the current position of the table fed back from the drive mechanism. Since the movement position of the table is corrected based on the calculated movement error amount, the correction can be performed only after the response result is known, and there is a certain limit to increasing the positioning accuracy of the table.

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、移動体を高精度に位置決め制御することができる制御方法及び制御装置の提供をその目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a control method and a control device that can position and control a moving body with high accuracy.

上記目的を達成するための本発明は、
移動体の予め定められた移動軸方向への移動を案内する案内機構部と、前記移動体を移動させる駆動機構部とを備え、且つ前記案内機構部及び駆動機構部の少なくとも一方に転動体が含まれた送り装置の前記駆動機構部の作動を制御する制御方法であって、
与えられた目標移動位置及び移動速度を基に、移動速度に応じた時間間隔毎の指令移動位置を生成すると共に、生成した指令移動位置を基に制御信号を生成して前記駆動機構部に送信し、送信した制御信号により前記駆動機構部の作動を制御して、前記移動体を前記目標移動位置に所定速度で移動させる制御方法において、
前記移動体を前記移動軸方向に予め設定した距離だけ往復動させたときに生じる前記転動体に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを、基礎データとして取得する取得工程と、
取得した基礎データ及び前記目標移動位置を基に、前記移動体を前記目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを推定するデータ推定工程と、
前記データ推定工程で推定した相対データを基に、前記各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、該推定外力によって生じる前記各指令移動位置における移動誤差量を推定する誤差量推定工程と、
前記誤差量推定工程で推定した移動誤差量を基に、対応する前記各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を対応する指令移動位置に加算する補正実行工程とを含むことを特徴とする制御方法に係る。 To achieve the above object, the present invention provides:
A guide mechanism that guides movement of the movable body in a predetermined movement axis direction; and a drive mechanism that moves the movable body, and a rolling element is provided in at least one of the guide mechanism and the drive mechanism. A control method for controlling the operation of the drive mechanism of the included feeding device,
Based on the given target movement position and movement speed, a command movement position for each time interval corresponding to the movement speed is generated, and a control signal is generated based on the generated command movement position and transmitted to the drive mechanism section. In the control method of controlling the operation of the drive mechanism unit by the transmitted control signal and moving the moving body to the target moving position at a predetermined speed,
An external force defined by a frictional force caused by the rolling element or an equivalent force generated when the moving object is reciprocated by a predetermined distance in the moving axis direction, and a moving position of the moving object An acquisition process for acquiring relative data as basic data;
Data estimation for estimating relative data between an external force estimated to be generated when the moving body is moved to the target moving position and a moving position of the moving body based on the acquired basic data and the target moving position Process,
Based on the relative data estimated in the data estimation step, the estimated external force at each command movement position is calculated, and the amount of movement error at each command movement position caused by the estimated external force is estimated based on the calculated estimated external force. An error amount estimation step to perform,
A correction execution step of calculating a correction amount for each corresponding command movement position based on the movement error amount estimated in the error amount estimation step, and adding the calculated correction amount to the corresponding command movement position. The present invention relates to a characteristic control method.

そして、この制御方法は、以下の制御装置によってこれを好適に実施することができる。即ち、この制御装置は、
与えられた目標移動位置及び移動速度を基に、移動速度に応じた時間間隔毎の指令移動位置を生成すると共に、生成した指令移動位置を基に制御信号を生成して前記駆動機構部に送信する制御信号生成部を備え、該制御信号生成部によって生成された制御信号により前記駆動機構部の作動を制御して、前記移動体を前記目標移動位置に所定速度で移動させる制御装置において、
前記移動体を前記移動軸方向に予め設定した距離だけ往復動させたときに生じる前記転動体に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを、基礎データとして記憶する基礎データ記憶部と、
前記目標移動位置及び前記基礎データ記憶部に記憶された基礎データを基に、前記移動体を前記目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを推定するデータ推定部、該データ推定部により推定された相対データを基に、前記各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、該推定外力によって生じる前記各指令移動位置における移動誤差量を推定する誤差推定部、並びに該誤差推定部により推定された移動誤差量を基に、対応する前記各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を前記制御信号生成部に送信して、対応する指令移動位置に該補正量を加算する補正実行部から構成されるフィードフォワード制御部とを備える。 And this control method can implement this suitably with the following control apparatuses. That is, this control device
Based on the given target movement position and movement speed, a command movement position for each time interval corresponding to the movement speed is generated, and a control signal is generated based on the generated command movement position and transmitted to the drive mechanism section. A control device that controls the operation of the drive mechanism by a control signal generated by the control signal generator and moves the movable body to the target movement position at a predetermined speed;
An external force defined by a frictional force caused by the rolling element or an equivalent force generated when the moving object is reciprocated by a predetermined distance in the moving axis direction, and a moving position of the moving object A basic data storage unit for storing relative data as basic data;
Based on the target moving position and the basic data stored in the basic data storage unit, an external force estimated to be generated when the moving body is moved to the target moving position, and a moving position of the moving body A data estimation unit that estimates relative data, calculates an estimated external force at each command movement position based on the relative data estimated by the data estimation unit , and generates the estimated external force based on the calculated estimated external force. Based on the error estimation unit for estimating the movement error amount at each command movement position, and the movement error amount estimated by the error estimation unit, the correction amount for each corresponding command movement position is calculated, and the calculated correction amount is A feedforward control unit configured to include a correction execution unit that transmits the control signal to the control signal generation unit and adds the correction amount to the corresponding command movement position.

この制御装置によれば、制御信号生成部では、与えられた目標移動位置及び移動速度を基に、移動速度に応じた時間間隔毎の指令移動位置が生成されると共に、生成された指令移動位置を基に制御信号が生成されて駆動機構部に送信される。そして、制御信号生成部から送信された制御信号により駆動機構部が制御され、移動体が目標移動位置に所定速度で移動せしめられる。 According to this control device, the control signal generation unit generates the command movement position for each time interval according to the movement speed based on the given target movement position and movement speed, and the generated command movement position. Based on this, a control signal is generated and transmitted to the drive mechanism. Then, the drive mechanism is controlled by the control signal transmitted from the control signal generator, and the moving body is moved to the target moving position at a predetermined speed.

上述のように、構成要素として転動体が含まれる送り装置では、移動体を移動させる際にこの転動体に起因した摩擦力が生じるため、この摩擦力によって移動体の目標移動位置と実際の移動位置との間に移動誤差を生じる。 As described above, in a feeding device that includes a rolling element as a component, a frictional force caused by the rolling element is generated when the moving body is moved. Therefore, the frictional force causes the target moving position and the actual movement of the moving body. A movement error occurs between the position and the position.

そこで、本発明では、基礎データ記憶部に、移動体を移動軸方向に予め設定した距離だけ往復動させたときに生じる転動体に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、移動体の移動位置との相対データを、基礎データとして予め格納しておき、この基礎データ記憶部内の基礎データを基に、フィードフォワード制御部によって、前記生成された指令移動位置を補正するようにした。 Therefore, in the present invention, in the basic data storage unit, an external force defined by a frictional force caused by the rolling element generated when the moving object is reciprocated by a predetermined distance in the movement axis direction or a force equivalent thereto. Relative data with respect to the moving position of the moving body is stored in advance as basic data, and the generated command moving position is corrected by the feedforward control unit based on the basic data in the basic data storage unit. I made it.

即ち、目標移動位置及び基礎データ記憶部内の基礎データを基に、移動体を目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、移動体の移動位置との相対データを、データ推定部によって推定した後、推定された相対データを基に、誤差推定部によって、前記各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、該推定外力によって生じる前記各指令移動位置における移動誤差量を推定し、この後、推定された移動誤差量を基に、補正実行部により、対応する各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を制御信号生成部に送信して、対応する指令移動位置にこの補正量を加算する。 That is, based on the target moving position and the basic data in the basic data storage unit, data estimation is performed on the relative data between the external force estimated to be generated when the moving body is moved to the target moving position and the moving position of the moving body. After the estimation by the unit , the error estimation unit calculates the estimated external force at each command movement position based on the estimated relative data, and the each command movement generated by the estimated external force based on the calculated estimated external force It estimates the movement amount of error in the position, thereafter, based on the movement amount of error estimated by the correction execution unit calculates the correction amount for each command movement position that corresponds, calculated correction amount control signal generation unit And the correction amount is added to the corresponding command movement position.

このようにして、制御信号生成部で生成された指令移動位置が補正され、当該制御信号生成部では、補正後の指令移動位置を基に制御信号が生成されて駆動機構部に送信される。 In this way, the command movement position generated by the control signal generation unit is corrected, and the control signal generation unit generates a control signal based on the corrected command movement position and transmits it to the drive mechanism unit.

斯くして、本発明に係る制御方法及び制御装置によれば、移動体を目標移動位置に移動させる際に生じる各指令移動位置における外力を推定し、推定した外力を基に各指令移動位置における移動誤差量を推定し、推定された移動誤差量を基に、移動体の各指令移動位置を補正するようにしたので、応答結果を前もって予測して補正することができ、移動体を高精度に位置決めすることができる。 Thus, according to the control method and the control device according to the present invention, the external force at each command movement position generated when the moving body is moved to the target movement position is estimated , and at each command movement position based on the estimated external force . Since the movement error amount is estimated and each commanded movement position of the moving object is corrected based on the estimated movement error amount , the response result can be predicted and corrected in advance, and the moving object can be corrected with high accuracy. Can be positioned.

また、本発明は、
移動体の予め定められた移動軸方向への移動を案内する案内機構部と、前記移動体を移動させる駆動機構部とを備え、且つ前記案内機構部及び駆動機構部の少なくとも一方に転動体が含まれた送り装置の前記駆動機構部の作動を制御する制御方法であって、
与えられた目標移動位置及び移動速度を基に、移動速度に応じた時間間隔毎の指令移動位置を生成すると共に、生成した指令移動位置を基に制御信号を生成して前記駆動機構部に送信し、送信した制御信号により前記駆動機構部の作動を制御して、前記移動体を前記目標移動位置に所定速度で移動させる一方、前記各指令移動位置に対する応答結果たる前記移動体の現在位置データから、その差分の誤差量を算出して、算出した誤差量を基にその補正量を算出し、算出した補正量を次周期に係る前記各指令移動位置に加算して、前記誤差量が減少していくように学習制御を行う制御方法において、
前記移動体を前記移動軸方向に予め設定した距離だけ往復動させたときに生じる前記転動体に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを、基礎データとして取得する取得工程と、
取得した基礎データ及び前記目標移動位置を基に、前記移動体を前記目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを推定するデータ推定工程と、
前記データ推定工程で推定した相対データを基に、前記各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、該推定外力によって生じる前記各指令移動位置における移動誤差量を推定する誤差量推定工程と、
前記誤差量推定工程で推定した移動誤差量を基に、対応する前記各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を学習制御の初期値として設定する補正量設定工程とを含むことを特徴とする制御方法に係る。 The present invention also provides:
A guide mechanism that guides movement of the movable body in a predetermined movement axis direction; and a drive mechanism that moves the movable body, and a rolling element is provided in at least one of the guide mechanism and the drive mechanism. A control method for controlling the operation of the drive mechanism of the included feeding device,
Based on the given target movement position and movement speed, a command movement position for each time interval corresponding to the movement speed is generated, and a control signal is generated based on the generated command movement position and transmitted to the drive mechanism section. Then, the operation of the drive mechanism unit is controlled by the transmitted control signal to move the moving body to the target moving position at a predetermined speed, while the current position data of the moving body is a response result to each command moving position. Then, the error amount of the difference is calculated, the correction amount is calculated based on the calculated error amount, and the calculated correction amount is added to each command movement position related to the next cycle, so that the error amount is reduced. In the control method of performing learning control so as to
An external force defined by a frictional force caused by the rolling element or an equivalent force generated when the moving object is reciprocated by a predetermined distance in the moving axis direction, and a moving position of the moving object An acquisition process for acquiring relative data as basic data;
Data estimation for estimating relative data between an external force estimated to be generated when the moving body is moved to the target moving position and a moving position of the moving body based on the acquired basic data and the target moving position Process,
Based on the relative data estimated in the data estimation step, the estimated external force at each command movement position is calculated, and the amount of movement error at each command movement position caused by the estimated external force is estimated based on the calculated estimated external force. An error amount estimation step to perform,
A correction amount setting step of calculating a correction amount for each of the corresponding command movement positions based on the movement error amount estimated in the error amount estimation step, and setting the calculated correction amount as an initial value of learning control. The control method characterized by the above.

そして、この制御方法は、以下の制御装置によってこれを好適に実施することができる。即ち、この制御装置は、
与えられた目標移動位置及び移動速度を基に、移動速度に応じた時間間隔毎の指令移動位置を生成すると共に、生成した指令移動位置を基に制御信号を生成して前記駆動機構部に送信する制御信号生成部と、前記各指令移動位置に対する応答結果たる前記移動体の現在位置データから、その差分の誤差量を算出して、算出した誤差量を基にその補正量を算出し、算出した補正量を次周期に係る前記各指令移動位置に加算して、前記誤差量が減少していくように学習制御を行う学習制御部とを備え、前記制御信号生成部によって生成された制御信号により前記駆動機構部の作動を制御して、前記移動体を前記目標移動位置に所定速度で移動させる制御装置において、
前記移動体を前記移動軸方向に予め設定した距離だけ往復動させたときに生じる前記転動体に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを、基礎データとして記憶する基礎データ記憶部と、
前記目標移動位置及び前記基礎データ記憶部に記憶された基礎データを基に、前記移動体を前記目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを推定するデータ推定部、該データ推定部により推定された相対データを基に、前記各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、該推定外力によって生じる前記各指令移動位置における移動誤差量を推定する誤差推定部、並びに該誤差推定部により推定された移動誤差量を基に、対応する前記各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を前記学習制御部に送信して該学習制御部における学習制御の初期値として設定する補正量設定部から構成される初期値設定部とを備える。 And this control method can implement this suitably with the following control apparatuses. That is, this control device
Based on the given target movement position and movement speed, a command movement position for each time interval corresponding to the movement speed is generated, and a control signal is generated based on the generated command movement position and transmitted to the drive mechanism section. And calculating a correction amount based on the calculated error amount, and calculating a correction amount based on the calculated error amount from the current position data of the moving body as a response result to each command movement position. A control signal generated by the control signal generation unit, and a learning control unit that performs learning control so that the error amount is decreased by adding the corrected amount to each command movement position related to the next cycle In the control device for controlling the operation of the drive mechanism unit by moving the moving body to the target moving position at a predetermined speed,
An external force defined by a frictional force caused by the rolling element or an equivalent force generated when the moving object is reciprocated by a predetermined distance in the moving axis direction, and a moving position of the moving object A basic data storage unit for storing relative data as basic data;
Based on the target moving position and the basic data stored in the basic data storage unit, an external force estimated to be generated when the moving body is moved to the target moving position, and a moving position of the moving body A data estimation unit that estimates relative data, calculates an estimated external force at each command movement position based on the relative data estimated by the data estimation unit , and generates the estimated external force based on the calculated estimated external force. Based on the error estimation unit for estimating the movement error amount at each command movement position, and the movement error amount estimated by the error estimation unit, the correction amount for each corresponding command movement position is calculated, and the calculated correction amount is An initial value setting unit configured by a correction amount setting unit which is transmitted to the learning control unit and is set as an initial value of learning control in the learning control unit.

一方、学習制御部では、各指令移動位置に対する応答結果たる移動体の現在位置データから、その差分の誤差量が算出されて、算出された誤差量を基にその補正量が算出され、算出された補正量が次周期に係る各指令移動位置に加算されて、この誤差量が減少していくように学習制御が行われる。 On the other hand, the learning control unit calculates an error amount of the difference from the current position data of the moving body as a response result to each command movement position, and calculates and calculates a correction amount based on the calculated error amount. The correction amount is added to each command movement position related to the next cycle, and learning control is performed so that the error amount decreases.

上述のように、構成要素として転動体が含まれる送り装置では、移動体を移動させる際にこの転動体に起因した摩擦力が生じるため、この摩擦力によって移動体の目標移動位置と実際の移動位置との間に移動誤差を生じる。また、１回目（１周期目）の移動時には、学習結果が得られていないので、これを反映させることができない。 As described above, in a feeding device that includes a rolling element as a component, a frictional force caused by the rolling element is generated when the moving body is moved. Therefore, the frictional force causes the target moving position and the actual movement of the moving body. A movement error occurs between the position and the position. Moreover, since the learning result is not obtained at the first movement (first period), this cannot be reflected.

そこで、本発明では、基礎データ記憶部に、移動体を移動軸方向に予め設定した距離だけ往復動させたときに生じる転動体に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、移動体の移動位置との相対データを、基礎データとして予め格納しておき、この基礎データ記憶部内の基礎データを基に、初期値設定部によって、学習制御部における学習制御の初期値を設定するようにした。 Therefore, in the present invention, in the basic data storage unit, an external force defined by a frictional force caused by the rolling element generated when the moving object is reciprocated by a predetermined distance in the movement axis direction or a force equivalent thereto. Relative data with respect to the moving position of the moving body is stored in advance as basic data, and the initial value of the learning control in the learning control unit is set by the initial value setting unit based on the basic data in the basic data storage unit I tried to do it.

即ち、目標移動位置及び基礎データ記憶部内の基礎データを基に、移動体を目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、移動体の移動位置との相対データを、データ推定部によって推定した後、推定された相対データを基に、誤差推定部により、前記各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、該推定外力によって生じる前記各指令移動位置における移動誤差量を推定し、この後、補正量設定部により、対応する各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を学習制御部に送信してこの学習制御部における学習制御の初期値として設定する。 That is, based on the target moving position and the basic data in the basic data storage unit, data estimation is performed on the relative data between the external force estimated to be generated when the moving body is moved to the target moving position and the moving position of the moving body. After the estimation by the unit, the error estimation unit calculates the estimated external force at each command movement position based on the estimated relative data, and the each command movement generated by the estimated external force based on the calculated estimated external force It estimates the movement amount of error in the position, thereafter, the correction amount setting unit transmits pairs calculates the correction amounts for the command movement position to respond, the calculated correction amount to the learning control unit learning in the learning control unit Set as the initial value of control.

このようにして、学習制御部における学習制御の初期値が設定され、この学習制御部により、設定された初期値が各指令移動位置に加算され、制御信号生成部では、初期値加算後の指令移動位置を基に制御信号が生成されて駆動機構部に送信される。 In this way, the initial value of the learning control in the learning control unit is set, and the learning control unit adds the set initial value to each command movement position, and the control signal generation unit receives the command after the initial value addition. A control signal is generated based on the movement position and transmitted to the drive mechanism.

斯くして、本発明に係る制御方法及び制御装置によれば、移動体を目標移動位置に移動させる際に生じる各指令移動位置における外力を推定し、推定した外力を基に各指令移動位置における移動誤差量を推定し、推定された移動誤差量を基に、各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を学習制御の初期値に設定するようにしたので、学習結果の得られていない１回目（１周期目）の移動から移動体の指令移動位置を補正しつつ移動体を移動させることができると共に、応答結果を予測して得られる補正量を初期値として設定することができ、移動体を高精度に位置決めすることができる。 Thus, according to the control method and the control device according to the present invention, the external force at each command movement position generated when the moving body is moved to the target movement position is estimated , and at each command movement position based on the estimated external force . It estimates the movement amount of error based on the movement amount of error estimated, and calculates the correction amounts for the command movement position, since the calculated correction amount so as to set the initial value of the learning control, obtained learning results The moving body can be moved while correcting the command movement position of the moving body from the first movement (first period) that is not performed, and the correction amount obtained by predicting the response result is set as an initial value. And the moving body can be positioned with high accuracy.

尚、前記制御装置は、前記指令移動位置に対する応答結果たる前記移動体の現在位置データから、その差分の誤差量を算出すると共に、算出した誤差量を基にその補正量を算出し、算出した補正量を次の前記指令移動位置に加算するフィードバック制御部を更に備えていても良い。このようにすれば、より高精度に移動体を位置決めすることができる。 The control device calculates an error amount of the difference from the current position data of the moving body as a response result to the command movement position, and calculates a correction amount based on the calculated error amount. A feedback control unit that adds the correction amount to the next command movement position may be further provided. In this way, the moving body can be positioned with higher accuracy.

また、前記基礎データは、前記移動体の移動位置に応じて前記外力が変化する部分と、前記移動体の移動位置に関係なく前記外力が一定である部分とが含まれるヒステリシス曲線として得られたものであっても良い。 Further, the basic data is obtained as a hysteresis curve including a portion where the external force changes according to the moving position of the moving body and a portion where the external force is constant regardless of the moving position of the moving body. It may be a thing.

また、前記データ推定部は、前記ヒステリシス曲線の、前記外力が一定である部分の長さを、前記移動位置に関する軸方向に前記目標移動位置に応じて調整することにより得られる相対データを、前記移動体を前記目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、前記移動体の移動位置との相対データとするように構成されていても良い。 In addition, the data estimation unit, relative data obtained by adjusting the length of the portion of the hysteresis curve where the external force is constant in the axial direction with respect to the movement position according to the target movement position, You may be comprised so that it may be set as the relative data of the external force estimated to be produced when moving a moving body to the said target moving position, and the moving position of the said moving body.

以上のように、本発明に係る制御方法及び制御装置によれば、移動体の位置決め制御を高精度に行うことができる。 As described above, according to the control method and the control device of the present invention, the positioning control of the moving body can be performed with high accuracy.

本発明の一実施形態に係る制御装置などの概略構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed schematic structure, such as a control apparatus concerning one Embodiment of this invention. 本実施形態に係る制御装置の詳細な構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the detailed structure of the control apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る学習制御部の詳細な構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the detailed structure of the learning control part which concerns on this embodiment. 移動体を往復動させたときに生じる転動体に起因した摩擦力と、移動体の移動位置との相対データを示したグラフである。It is the graph which showed the relative data of the frictional force resulting from the rolling element which arises when a moving body is reciprocated, and the moving position of a moving body. 移動体を移動させたときの移動位置と時間、及び転動体に起因した摩擦力と時間との関係を示したもので、周波数を変化させたときのグラフである。It is a graph when the frequency is changed, showing the relationship between the moving position and time when the moving body is moved and the frictional force and time caused by the rolling element. 移動体を移動させたときの移動位置と時間、及び転動体に起因した摩擦力と時間との関係を示したもので、振幅を変化させたときのグラフである。It is a graph when the amplitude is changed, showing the relationship between the moving position and time when the moving body is moved, and the frictional force due to the rolling element and time. 振幅が変化したときの相対データを示すグラフである。It is a graph which shows relative data when an amplitude changes. フィードバック制御系を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the feedback control system. 初期値補償がある場合とない場合における移動誤差量を求めた実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result which calculated | required the amount of movement errors with and without initial value compensation. 本発明の他の実施形態に係る制御装置などの概略構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed schematic structure, such as a control apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 図１０の実施形態を用いた場合における移動誤差量を求めた実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result which calculated | required the movement error amount at the time of using embodiment of FIG. 従来技術を用いた場合における移動誤差量を求めた実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result which calculated | required the movement error amount at the time of using a prior art.

以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１に示すように、本例の制御装置１は、移動指令生成部１１，制御信号生成部１２，フィードバック制御部１５，学習制御部１６，基礎データ記憶部２０及び初期値設定部２１を備えて構成されており、例えば、工作機械や半導体露光装置に設けられた送り装置５０の作動を制御する。 As shown in FIG. 1, the control device 1 of this example includes a movement command generation unit 11, a control signal generation unit 12, a feedback control unit 15, a learning control unit 16, a basic data storage unit 20, and an initial value setting unit 21. For example, it controls the operation of a feeding device 50 provided in a machine tool or a semiconductor exposure apparatus.

ここで、まず、前記送り装置５０について簡単に説明する。この送り装置５０は、支持体５１によって移動自在に支持された移動体５２を駆動するようになっており、移動体５２の矢示方向への移動を案内する案内機構部６０と、移動体５２を移動させる駆動機構部７０とを備える。 First, the feeding device 50 will be briefly described. The feeding device 50 is configured to drive a movable body 52 that is movably supported by a support body 51, and includes a guide mechanism unit 60 that guides the movement of the movable body 52 in the direction of the arrow, and the movable body 52. And a drive mechanism unit 70 for moving the.

前記案内機構部６０は、支持体５１に矢示方向に沿って配設されるガイドレール６１と、移動体５２に固設され、ガイドレール６１に係合にするスライダ６２とから構成される。一方、前記駆動機構部７０は、矢示方向に沿って設けられるボールねじ７１と、支持体５１に配設され、ボールねじ７１の両端部を回転自在に支持する支持部材７２と、支持体５１に配設され、ボールねじ７１をその軸中心に回転させる駆動モータ７３と、移動体５２に固設され、ボールねじ７１に螺合するナット７４と、例えば、ロータリエンコーダから構成され、移動体５２の矢示方向における移動位置を検出する位置検出器７５とから構成される。また、前記スライダ６２及びナット７４は、転動体（図示せず）を備えて構成される。 The guide mechanism section 60 includes a guide rail 61 disposed on the support body 51 along the arrow direction, and a slider 62 fixed to the moving body 52 and engaged with the guide rail 61. On the other hand, the drive mechanism unit 70 is disposed on the ball screw 71 provided along the direction of the arrow, the support body 51, a support member 72 that rotatably supports both ends of the ball screw 71, and the support body 51. And a drive motor 73 that rotates the ball screw 71 about its axis, a nut 74 that is fixed to the moving body 52 and is screwed to the ball screw 71, and a rotary encoder, for example. And a position detector 75 for detecting the movement position in the direction indicated by the arrow. The slider 62 and the nut 74 are configured to include rolling elements (not shown).

次に、前記制御装置１について説明する。尚、本例の制御装置１の詳細なブロック図は図２に示すようなものとなるが、本例では、説明を簡単にするため、図１に示すブロック図を参照して説明する。また、前記学習制御部１６の詳細なブロック図についても、図３に示すようなものとなるが、同様に、図１に示すブロック図を参照して説明する。 Next, the control device 1 will be described. A detailed block diagram of the control device 1 of this example is as shown in FIG. 2, but in this example, the description will be given with reference to the block diagram shown in FIG. Also, a detailed block diagram of the learning control unit 16 is as shown in FIG. 3, and will be described with reference to the block diagram shown in FIG.

前記移動指令生成部１１は、加工プログラムや外部からの入力データと、前記位置検出器７５によって検出された移動体５２の移動位置とに基づき移動体５２の目標移動位置及び移動速度を生成し、生成した目標移動位置及び移動速度を前記制御信号生成部１２及び初期値設定部２１に送信する。 The movement command generation unit 11 generates a target movement position and a movement speed of the moving body 52 based on the machining program and input data from the outside, and the movement position of the moving body 52 detected by the position detector 75, The generated target movement position and movement speed are transmitted to the control signal generation unit 12 and the initial value setting unit 21.

前記制御信号生成部１２は、指令移動位置生成部１３及び電流信号生成部１４から構成される。前記指令移動位置生成部１３は、前記移動指令生成部１１から送信された目標移動位置及び移動速度を基に、移動速度に応じた時間間隔毎の指令移動位置を生成して、生成した指令移動位置を前記電流信号生成部１４，フィードバック制御部１５及び学習制御部１６に送信する。また、前記電流信号生成部１４は、受信した指令移動位置を基に制御信号たる電流信号を生成して、生成した電流信号を前記駆動モータ７３に送信し、移動体５２を目標移動位置に所定速度で移動させる。 The control signal generation unit 12 includes a command movement position generation unit 13 and a current signal generation unit 14. The command movement position generation unit 13 generates a command movement position for each time interval according to the movement speed based on the target movement position and the movement speed transmitted from the movement command generation unit 11, and generates the generated command movement. The position is transmitted to the current signal generation unit 14, the feedback control unit 15, and the learning control unit 16. The current signal generation unit 14 generates a current signal as a control signal based on the received command movement position, transmits the generated current signal to the drive motor 73, and sets the moving body 52 as a target movement position. Move at speed.

前記フィードバック制御部１５は、前記指令移動位置生成部１３から送信された指令移動位置と、前記位置検出器７５によって検出された移動体５２の移動位置、即ち、指令移動位置に対する応答結果たる移動体５２の現在位置データとを基に、その差分の誤差量を算出すると共に、算出した誤差量を基にその補正量を算出し、算出した補正量を次の指令移動位置に加算する。 The feedback control unit 15 includes a command moving position transmitted from the command moving position generation unit 13 and a moving position of the moving body 52 detected by the position detector 75, that is, a moving body as a response result to the command moving position. The error amount of the difference is calculated based on the current position data of 52, the correction amount is calculated based on the calculated error amount, and the calculated correction amount is added to the next command movement position.

前記学習制御部１６は、前記指令移動位置生成部１３から送信された指令移動位置と、前記位置検出器７５によって検出された移動体５２の移動位置、即ち、指令移動位置に対する応答結果たる移動体５２の現在位置データとの差たる誤差量が減少していくように学習制御を行う。具体的には、学習制御部１６は、補正データを記憶するメモリ部１６ａを備えており、移動体５２の検出移動位置と指令移動位置とから、その差分の誤差量を算出して、算出した誤差量を基にその補正量を算出し、算出した補正量を前記メモリ部１６ａに格納すると共に、このメモリ部１６ａに格納した補正量を次周期に係る各指令移動位置に加算する。 The learning control unit 16 includes the command movement position transmitted from the command movement position generation unit 13 and the movement position of the moving body 52 detected by the position detector 75, that is, a moving body as a response result to the command movement position. The learning control is performed so that an error amount that is different from the current position data of 52 is reduced. Specifically, the learning control unit 16 includes a memory unit 16a that stores correction data, and calculates and calculates an error amount of the difference from the detected movement position and the command movement position of the moving body 52. The correction amount is calculated based on the error amount, the calculated correction amount is stored in the memory unit 16a, and the correction amount stored in the memory unit 16a is added to each command movement position in the next cycle.

前記基礎データ記憶部２０には、移動体５２を矢示方向に所定距離だけ往復動させたときに生じる前記転動体（図示せず）に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、移動体５２の移動位置との相対データが、基礎データとして格納される。 The basic data storage unit 20 is defined by a frictional force caused by the rolling element (not shown) generated when the movable body 52 is reciprocated by a predetermined distance in the direction of the arrow or a force equivalent thereto. Relative data between the external force and the moving position of the moving body 52 is stored as basic data.

前記基礎データは、図４に示すように、移動体５２の移動位置に応じて前記外力（摩擦力）が変化する部分（Ａ領域）と、移動体５２の移動位置に関係なく前記外力（摩擦力）が一定である部分（Ｂ領域）とが含まれるヒステリシス曲線として得られる。また、この基礎データは、例えば、移動体５２を非常に遅い速度で移動させ、位置検出器７５によって移動体５２の移動位置を検出すると共に、前記駆動モータ７３で発生するトルク、即ち、駆動モータ７３に供給される電流値を適宜検出器によって検出することで取得することができる。 As shown in FIG. 4, the basic data includes the portion (A region) where the external force (friction force) changes according to the moving position of the moving body 52, and the external force (friction) regardless of the moving position of the moving body 52. Force) is obtained as a hysteresis curve including a portion (B region) where the force is constant. The basic data is obtained by, for example, moving the moving body 52 at a very slow speed, detecting the moving position of the moving body 52 by the position detector 75, and the torque generated by the drive motor 73, that is, the drive motor. The current value supplied to 73 can be acquired by appropriately detecting with a detector.

尚、移動体５２を移動させる際には、例えば、ｒ（ｔ）＝Ｒｓｉｎ（２πｆｔ）で表される目標移動位置及び移動速度で移動させると良い。但し、Ｒは振幅（ｍ）、ｆは周波数（Ｈｚ）、ｔは時間（秒）である。また、移動体５２を非常に遅い速度で移動させているのは、駆動モータ７３で発生するトルクと前記転動体（図示せず）に起因した摩擦力とを等価なものとするためであり、このような意味で、移動体５２は、駆動モータ７３で発生するトルクと前記転動体（図示せず）に起因した摩擦力とが等価とみなすことができる速度で移動させる必要がある。また、前記Ａ領域とＢ領域とを含むヒステリシス曲線となるのは、移動体５２の移動開始直後や移動体５２の移動方向が反転した直後は、転動体が完全に転がりきらず、弾性変形するため、摩擦力が変化し（Ａ領域に示すような特性となり）、移動体５２の移動距離が大きくなって転動体が完全に転がり出すと、摩擦力が一定となる（Ｂ領域に示すような特性となる）からである。 When moving the moving body 52, for example, it is preferable to move it at a target moving position and moving speed represented by r (t) = Rsin (2πft). However, R is an amplitude (m), f is a frequency (Hz), and t is time (second). The reason why the moving body 52 is moved at a very low speed is to make the torque generated by the drive motor 73 equivalent to the frictional force caused by the rolling elements (not shown). In this sense, the moving body 52 needs to be moved at a speed at which the torque generated by the drive motor 73 and the frictional force caused by the rolling element (not shown) can be regarded as equivalent. Also, the hysteresis curve including the A region and the B region is because the rolling element does not completely roll and elastically deforms immediately after the moving body 52 starts moving or immediately after the moving direction of the moving body 52 is reversed. When the frictional force changes (becomes the characteristics shown in the A region), the moving distance of the moving body 52 increases and the rolling element rolls out completely, the frictional force becomes constant (characteristics as shown in the B region). It is because.

そして、このようにして取得された基礎データが前記基礎データ記憶部２０に予め格納される。 The basic data acquired in this way is stored in the basic data storage unit 20 in advance.

前記初期値設定部２１は、データ推定部２２，誤差推定部２３及び補正量設定部２４から構成される。前記データ推定部２２は、前記移動指令生成部１１から送信された目標移動位置と、前記基礎データ記憶部２０に格納された基礎データとを基に、移動体５２を目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、移動体５２の移動位置との相対データを推定する。 The initial value setting unit 21 includes a data estimation unit 22, an error estimation unit 23, and a correction amount setting unit 24. The data estimation unit 22 moves the moving body 52 to the target movement position based on the target movement position transmitted from the movement command generation unit 11 and the basic data stored in the basic data storage unit 20. Relative data between the external force estimated to be generated and the moving position of the moving body 52 is estimated.

ここで、ｒ（ｔ）＝Ｒｓｉｎ（２πｆｔ）（但し、Ｒは振幅（ｍ）、ｆは周波数（Ｈｚ）、ｔは時間（秒）である。）で表される目標移動位置及び移動速度で移動体５２を移動させたとすると、移動体５２の移動位置と時間との関係を表すグラフは図５（ａ）の実線で示すようになり、また、前記転動体（図示せず）に起因した摩擦力と時間との関係を表すグラフは図５（ｂ）に示すようになる。周波数を半分（ｆ＝ｆ／２）にして、同様に移動体５２を移動させると、移動体５２の移動位置と時間との関係を表すグラフは図５（ａ）の破線で示すようになり、前記転動体（図示せず）に起因した摩擦力と時間との関係を表すグラフは図５（ｃ）に示すようになる。また、周波数を２倍（ｆ＝２ｆ）にして、同様に移動体５２を移動させると、移動体５２の移動位置と時間との関係を表すグラフは図５（ａ）の一点鎖線で示すようになり、前記転動体（図示せず）に起因した摩擦力と時間との関係を表すグラフは図５（ｄ）に示すようになる。 Here, r (t) = Rsin (2πft) (where R is amplitude (m), f is frequency (Hz), and t is time (seconds)). Assuming that the moving body 52 is moved, the graph showing the relationship between the moving position of the moving body 52 and time is shown by the solid line in FIG. 5 (a), and is caused by the rolling element (not shown). A graph showing the relationship between the frictional force and time is as shown in FIG. If the frequency is halved (f = f / 2) and the moving body 52 is moved in the same manner, a graph showing the relationship between the moving position of the moving body 52 and time becomes as shown by the broken line in FIG. FIG. 5C shows a graph representing the relationship between the frictional force caused by the rolling elements (not shown) and time. In addition, when the frequency is doubled (f = 2f) and the moving body 52 is moved in the same manner, a graph showing the relationship between the moving position of the moving body 52 and time is shown by a one-dot chain line in FIG. Thus, a graph showing the relationship between the frictional force caused by the rolling elements (not shown) and time is as shown in FIG.

更に、ｒ（ｔ）＝Ｒｓｉｎ（２πｆｔ）（但し、Ｒは振幅（ｍ）、ｆは周波数（Ｈｚ）、ｔは時間（秒）である。）で表される目標移動位置及び移動速度で移動体５２を移動させたときに得られる、移動体５２の移動位置と時間との関係を表すグラフを図６（ａ）の実線と、前記転動体（図示せず）に起因した摩擦力と時間との関係を表すグラフを図６（ｂ）の実線とし、振幅を２倍（Ｒ＝２Ｒ）にして、同様に移動体５２を移動させると、移動体５２の移動位置と時間との関係を表すグラフは図６（ａ）の破線で示すようになり、前記転動体（図示せず）に起因した摩擦力と時間との関係を表すグラフは図６（ｂ）の破線で示すようになる。また、振幅を半分（Ｒ＝Ｒ／２）にして、同様に移動体５２を移動させると、移動体５２の移動位置と時間との関係を表すグラフは図６（ａ）の一点鎖線で示すようになり、前記転動体（図示せず）に起因した摩擦力と時間との関係を表すグラフは図６（ｂ）の一点鎖線で示すようになる。 Further, it moves at a target moving position and moving speed represented by r (t) = Rsin (2πft) (where R is amplitude (m), f is frequency (Hz), and t is time (second)). A graph showing the relationship between the moving position of the moving body 52 and time, which is obtained when the body 52 is moved, is a solid line in FIG. 6A and the frictional force and time caused by the rolling element (not shown). 6B is a solid line, the amplitude is doubled (R = 2R), and the moving body 52 is similarly moved, the relationship between the moving position of the moving body 52 and time is shown. A graph representing the relationship between the frictional force caused by the rolling elements (not illustrated) and time is represented by a broken line in FIG. 6B. . When the moving body 52 is moved in the same manner with the amplitude half (R = R / 2), a graph showing the relationship between the moving position of the moving body 52 and time is indicated by a one-dot chain line in FIG. Thus, a graph showing the relationship between the frictional force caused by the rolling elements (not shown) and time is shown by a one-dot chain line in FIG.

そして、これら図５及び図６から分かるように、周波数ｆが高くなると、摩擦力の増減を繰り返す周期が短くなり、即ち、図４で示した相対データのａ，ｂ，ｃ，ｄに遷移する速さが速くなり、周波数ｆが低くなると、摩擦力の増減を繰り返す周期が長くなり、即ち、図４で示した相対データのａ，ｂ，ｃ，ｄに遷移する速さが遅くなる。したがって、周波数ｆが変化すると、図４で示した相対データのａ，ｂ，ｃ，ｄに遷移する速さのみが変化する。尚、ａ点とｂ点との間の摩擦力はＦ_ｒ（ｘ）＝Ｆ_ｒ１（ｘ）、ｂ点とｃ点との間の摩擦力はＦ_ｒ（ｘ）＝Ｆ_Ｃ、ｃ点とｄ点との間の摩擦力はＦ_ｒ（ｘ）＝Ｆ_ｒ２（ｘ）、ｄ点とａ点との間の摩擦力はＦ_ｒ（ｘ）＝−Ｆ_Ｃで表され、Ｆ_ｒ１（ｘ）及びＦ_ｒ２（ｘ）は移動位置（ｘ）に依存する関数である。 As can be seen from FIGS. 5 and 6, when the frequency f is increased, the cycle of repeatedly increasing and decreasing the frictional force is shortened, that is, the transition is made to the relative data a, b, c, and d shown in FIG. 4. When the speed is increased and the frequency f is decreased, the cycle of repeatedly increasing and decreasing the frictional force is increased, that is, the speed of transition to the relative data a, b, c, and d shown in FIG. 4 is decreased. Therefore, when the frequency f changes, only the speed of transition to the relative data a, b, c, and d shown in FIG. 4 changes. The frictional force between the points a and b is F _r (x) = F _r1 (x), and the frictional force between the points b and c is F _r (x) = F _C , frictional force between the point d frictional force between the _{_{F r (x) = F r2}} (x), d point and a point _F r (x) = - is represented by _{_{F C,} F} r1 (x ) And F _r2 (x) are functions depending on the movement position (x).

一方、振幅Ｒが大きくなると、摩擦力が変化している時間が短くなって摩擦力が一定の時間が長くなり、振幅Ｒが小さくなると、摩擦力が変化している時間が長くなって摩擦力が一定の時間が短くなるが、一定となったときの摩擦力自体は変化しない。したがって、振幅Ｒが変化すると、摩擦力が一定の時間、即ち、図４で示したＢ領域の、移動位置に関する軸方向の長さが変化する。図７に示すように、振幅が２倍（Ｒ＝２Ｒ）になると、例えば、前記相対データはａ，ｂ，ｅ，ｆとなり、振幅が半分（Ｒ＝Ｒ／２）になると、例えば、前記相対データはａ，ｂとなる。尚、図７の場合においても、上記と同様、ａ点とｂ点との間の摩擦力はＦ_ｒ（ｘ）＝Ｆ_ｒ１（ｘ）、ｂ点とｃ点との間又はｂ点とｅ点との間の摩擦力はＦ_ｒ（ｘ）＝Ｆ_Ｃ、ｃ点とｄ点との間又はｅ点とｆ点との間の摩擦力はＦ_ｒ（ｘ）＝Ｆ_ｒ２（ｘ）、ｄ点とａ点との間又はｆ点とａ点との間の摩擦力はＦ_ｒ（ｘ）＝−Ｆ_Ｃで表され、Ｆ_ｒ１（ｘ）及びＦ_ｒ２（ｘ）は移動位置（ｘ）に依存する関数である。 On the other hand, when the amplitude R is increased, the time during which the friction force is changed is shortened and the friction force is increased for a certain time. When the amplitude R is decreased, the time during which the friction force is changed is increased and the friction force is increased. However, the frictional force itself does not change when it becomes constant. Therefore, when the amplitude R changes, the frictional force changes for a certain time, that is, the length in the axial direction with respect to the movement position in the region B shown in FIG. As shown in FIG. 7, when the amplitude is doubled (R = 2R), for example, the relative data is a, b, e, f, and when the amplitude is half (R = R / 2), for example, The relative data is a and b. In the case of FIG. 7 as well, as described above, the frictional force between the points a and b is F _r (x) = F _r1 (x), between the points b and c, or between the points b and e. The friction force between the points is F _r (x) = F _C , and the friction force between the points c and d or between the points e and f is F _r (x) = F _r2 (x), The frictional force between the point d and the point a or between the point f and the point a is represented by F _r (x) = − F _C , and F _r1 (x) and F _r2 (x) are the moving positions (x ) Function.

以上から、周波数ｆ（移動体５２の移動速度）が変化しても前記相対データ自体は変化せず、その一方、振幅Ｒ（移動体５２の移動距離）が変化すると、前記相対データは、Ｂ領域に相当する部分の、移動位置に関する軸方向の長さが変化すると言える。 From the above, even if the frequency f (the moving speed of the moving body 52) changes, the relative data itself does not change. On the other hand, when the amplitude R (the moving distance of the moving body 52) changes, the relative data becomes B It can be said that the axial length of the portion corresponding to the region with respect to the movement position changes.

このため、データ推定部２２は、移動指令生成部１１から送信された目標移動位置と、基礎データ記憶部２０に格納された基礎データとを基に、前記ヒステリシス曲線の、前記外力が一定である部分（Ｂ領域に対応した部分）の長さを、移動位置に関する軸方向に目標移動位置（振幅）に応じて調整し、調整により得られた相対データを、移動体５２を目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、移動体５２の移動位置との相対データとする。 For this reason, the data estimation unit 22 has the external force of the hysteresis curve constant based on the target movement position transmitted from the movement command generation unit 11 and the basic data stored in the basic data storage unit 20. The length of the portion (the portion corresponding to the region B) is adjusted in the axial direction with respect to the movement position according to the target movement position (amplitude), and the relative data obtained by the adjustment is moved to the target movement position of the moving body 52. Relative data between the external force estimated to be generated when the moving body 52 is moved and the moving position of the moving body 52 are used.

前記誤差推定部２３は、前記データ推定部２２により推定された相対データを基に、各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、この推定外力によって生じる各指令移動位置における移動誤差量を推定する。 The error estimation unit 23 calculates an estimated external force at each command movement position based on the relative data estimated by the data estimation unit 22, and each command movement generated by the estimated external force based on the calculated estimated external force. The amount of movement error at the position is estimated.

図８は、フィードバック制御系のブロック図を示したものであるが、この制御系において前記外力は外乱ｄに相当する。そして、外乱ｄから追従誤差（移動誤差量）ｅまでの伝達関数はｅ／ｄ＝Ｐ（ｓ）／（１＋Ｐ（ｓ）Ｃ_ｆｂ（ｓ））＝Ｐ（ｓ）Ｓ（ｓ）となる。但し、Ｓ（ｓ）＝１／（１＋Ｐ（ｓ）Ｃ_ｆｂ（ｓ））はフィードバック制御系の感度関数である。外乱ｄはｄ＝Ｆ_ｒ（ｘ）で表されるが、移動位置ｘは時間ｔに依存しているので、ｘ（ｔ）と表せる。したがって、前記推定外力はｄ＝Ｆ_ｒ（ｘ）＝Ｆ_ｒ（ｘ（ｔ））で算出することができる。 FIG. 8 shows a block diagram of the feedback control system. In this control system, the external force corresponds to the disturbance d. The transfer function from the disturbance d to the tracking error (movement error amount) e is e / d = P (s) / (1 + P (s) C _fb (s)) = P (s) S (s). However, S (s) = 1 / (1 + P (s) C _fb (s)) is a sensitivity function of the feedback control system. The disturbance d is expressed by d = F _r (x), but the moving position x depends on the time t, and therefore can be expressed as x (t). Therefore, the estimated external force can be calculated by d = F _r (x) = F _r (x (t)).

一方、追従誤差（移動誤差量）は、前記伝達関数からｅ（ｔ）＝Ｐ（ｓ）Ｓ（ｓ）Ｆ_ｒ（ｘ）となる。したがって、前記移動誤差量はｅ（ｔ）＝Ｐ（ｓ）Ｓ（ｓ）Ｆ_ｒ（ｘ（ｔ））で算出（推定）することができる。 On the other hand, the tracking error (movement error amount) is e (t) = P (s) S (s) F _r (x) from the transfer function. Therefore, the movement error amount can be calculated (estimated) by e (t) = P (s) S (s) F _r (x (t)).

前記補正量設定部２４は、前記誤差推定部２３により推定された移動誤差量を基に、対応する各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を前記学習制御部１６に送信して前記メモリ部１６ａに格納し、この学習制御部１６における学習制御の初期値として設定する。 The correction amount setting unit 24 calculates a correction amount for each corresponding command movement position based on the movement error amount estimated by the error estimation unit 23, and transmits the calculated correction amount to the learning control unit 16. Stored in the memory unit 16a and set as an initial value of learning control in the learning control unit 16.

以上のように構成された本例の制御装置１によれば、まず、移動体５２を矢示方向に所定距離だけ往復動させたときに生じる前記転動体（図示せず）に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、移動体５２の移動位置との相対データが取得され、これが基礎データとして、基礎データ記憶部２０に格納される。 According to the control device 1 of the present example configured as described above, first, frictional force caused by the rolling element (not shown) generated when the movable body 52 is reciprocated by a predetermined distance in the direction of the arrow. Or the relative data of the external force defined by the force equivalent to this and the movement position of the moving body 52 are acquired, and this is stored in the basic data storage unit 20 as basic data.

そして、移動指令生成部１１により移動体５２の目標移動位置及び移動速度が生成されると、生成された目標移動位置及び移動速度を基に、指令移動位置生成部１３により、移動速度に応じた時間間隔毎の指令移動位置が生成され、生成された指令移動位置が電流信号生成部１４に送信される。 Then, when the target movement position and movement speed of the moving body 52 are generated by the movement command generation unit 11, the command movement position generation unit 13 responds to the movement speed based on the generated target movement position and movement speed. A command movement position for each time interval is generated, and the generated command movement position is transmitted to the current signal generation unit 14.

また、生成された指令移動位置と、位置検出器７５によって検出された移動体５２の移動位置とを基に、フィードバック制御部１５により、誤差量が算出されてこれに応じた補正量が算出され、算出された補正量が、電流信号生成部１４に送信される次の指令移動位置に加算される。 Further, based on the generated command movement position and the movement position of the moving body 52 detected by the position detector 75, the feedback control unit 15 calculates an error amount and calculates a correction amount corresponding to the error amount. The calculated correction amount is added to the next command movement position transmitted to the current signal generation unit 14.

一方、学習制御部１６では、生成された指令移動位置と、位置検出器７５によって検出された移動体５２の移動位置とを基に、誤差量が算出されてこれに応じた補正量が算出され、算出された補正量がメモリ部１６ａに格納され、このメモリ部１６ａに格納された補正量が、電流信号生成部１４に送信される次周期に係る各指令移動位置に加算される。 On the other hand, the learning control unit 16 calculates an error amount based on the generated command movement position and the movement position of the moving body 52 detected by the position detector 75, and calculates a correction amount corresponding thereto. The calculated correction amount is stored in the memory unit 16a, and the correction amount stored in the memory unit 16a is added to each command movement position related to the next cycle transmitted to the current signal generation unit.

また、生成された目標移動位置と、基礎データ記憶部２０に格納された基礎データとを基に、データ推定部２２により、移動体５２を目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、移動体５２の移動位置との相対データが推定され、ついで、推定された相対データを基に、誤差推定部２３により、各指令移動位置における推定外力が算出され、この算出された推定外力によって生じる各指令移動位置における移動誤差量が推定され、この後、推定された移動誤差量を基に、補正量設定部２４により、対応する各指令移動位置に対する補正量が算出され、算出された補正量が学習制御部１６のメモリ部１６ａに格納され、学習制御の初期値として設定される。 Further, based on the generated target movement position and the basic data stored in the basic data storage unit 20, the data estimation unit 22 estimates that the moving object 52 is moved to the target movement position. Relative data between the external force and the moving position of the moving body 52 is estimated, and then the estimated external force at each command moving position is calculated by the error estimating unit 23 based on the estimated relative data. A movement error amount at each command movement position caused by an external force is estimated, and thereafter, a correction amount for each corresponding command movement position is calculated and calculated by the correction amount setting unit 24 based on the estimated movement error amount. The corrected amount is stored in the memory unit 16a of the learning control unit 16 and set as an initial value for learning control.

そして、電流信号生成部１４では、フィードバック制御部１５や学習制御部１６によって補正量が加算された指令移動位置が受信され、受信された指令移動位置を基に電流信号が生成され、生成された電流信号を基に駆動モータ７３が制御される。 The current signal generation unit 14 receives the command movement position to which the correction amount is added by the feedback control unit 15 or the learning control unit 16, and generates and generates a current signal based on the received command movement position. The drive motor 73 is controlled based on the current signal.

ところで、前記スライダ６２及びナット７４に転動体を備える送り装置５０では、移動体５２を移動させる際にこの転動体に起因した摩擦力が生じるため、この摩擦力によって移動体５２の目標移動位置と実際の移動位置との間に移動誤差を生じる。また、１回目（１周期目）の移動時には、まだ学習結果が得られていないため、これを反映させることができない。 By the way, in the feeder 50 provided with rolling elements on the slider 62 and the nut 74, when the moving body 52 is moved, a frictional force caused by the rolling element is generated. A movement error occurs between the actual movement position and the movement position. Moreover, since the learning result has not been obtained yet at the first movement (first period), this cannot be reflected.

そこで、本例の制御装置１では、前記基礎データを予め取得して基礎データ記憶部２０に格納しておき、この基礎データ記憶部２０内の基礎データを基に、移動体５２を目標移動位置に移動させる際に生じる各指令移動位置における移動誤差量を推定して、推定した移動誤差量を基に学習制御の初期値を設定するようにした。したがって、学習結果の得られていない１回目（１周期目）の移動から移動体５２の指令移動位置を補正しつつ移動体５２を移動させることができると共に、応答結果を予測して得られる補正量を初期値として設定することができ、移動体５２を高精度に位置決めすることができる。 Therefore, in the control device 1 of this example, the basic data is acquired in advance and stored in the basic data storage unit 20, and the moving body 52 is moved to the target movement position based on the basic data in the basic data storage unit 20. The movement error amount at each command movement position that occurs when moving to the position is estimated, and the initial value of learning control is set based on the estimated movement error amount. Accordingly, the moving body 52 can be moved while correcting the command movement position of the moving body 52 from the first movement (first cycle) in which the learning result is not obtained, and the correction obtained by predicting the response result The amount can be set as an initial value, and the movable body 52 can be positioned with high accuracy.

因みに、振幅Ｒを４ｍｍと、周波数ｆを５Ｈｚと（１周期を０．２秒と）して、ｒ（ｔ）＝Ｒｓｉｎ（２πｆｔ）で表される目標移動位置及び移動速度で移動体５２を移動させたところ、初期値補償がある場合（前記基礎データ記憶部２０及び初期値設定部２１を設けている場合）と、初期値補償がない場合（前記基礎データ記憶部２０及び初期値設定部２１を設けていない場合）の移動誤差量は図９に示すようになった。同図９から分かるように、初期値補償をすれば、１周期目の移動から移動体５２の移動誤差量が抑制されており、より高精度に移動体５２の位置決め制御を行うことができる。尚、図９では、初期値補償がある場合を実線で、初期値補償がない場合を破線で示している。 Incidentally, the amplitude R is 4 mm, the frequency f is 5 Hz (1 period is 0.2 seconds), and the moving body 52 is moved at the target moving position and moving speed represented by r (t) = Rsin (2πft). When moved, there is an initial value compensation (when the basic data storage unit 20 and the initial value setting unit 21 are provided), and when there is no initial value compensation (the basic data storage unit 20 and the initial value setting unit). The movement error amount (when 21 is not provided) is as shown in FIG. As can be seen from FIG. 9, if the initial value compensation is performed, the movement error amount of the moving body 52 is suppressed from the movement in the first cycle, and the positioning control of the moving body 52 can be performed with higher accuracy. In FIG. 9, the case where there is initial value compensation is indicated by a solid line, and the case where there is no initial value compensation is indicated by a broken line.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the specific aspect which this invention can take is not limited to this at all.

また、上例において、図１０に示すように、前記学習制御部１６及び初期値設定部２１に代えてフィードフォワード制御部２５を設けるようにしても良い。このフィードフォワード制御部２５は、前記データ推定部２２及び補正実行部２６から構成され、前記補正実行部２６は、前記データ推定部２２により推定された相対データを基に、各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、対応する各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を前記制御信号生成部１２に送信して、前記推定外力（非線形摩擦力）を打ち消すように補正量を加算する。これにより、指令移動位置生成部１３で生成された指令移動位置が補正され、電流信号生成部１４では、補正後の指令移動位置を基に電流信号が生成される。 In the above example, as shown in FIG. 10, a feedforward control unit 25 may be provided instead of the learning control unit 16 and the initial value setting unit 21. The feedforward control unit 25 includes the data estimation unit 22 and a correction execution unit 26, and the correction execution unit 26 estimates at each command movement position based on the relative data estimated by the data estimation unit 22. In addition to calculating the external force, a correction amount for each corresponding command movement position is calculated based on the calculated estimated external force, and the calculated correction amount is transmitted to the control signal generation unit 12 so that the estimated external force (nonlinear friction force) is calculated. ) Is added to cancel. As a result, the command movement position generated by the command movement position generation unit 13 is corrected, and the current signal generation unit 14 generates a current signal based on the corrected command movement position.

このようにしても、応答結果を前もって予測して補正することができ、移動体５２を高精度に位置決めすることができる。因みに、振幅Ｒを５ｍｍと、周波数ｆを１Ｈｚと（１周期を１秒と）して、ｒ（ｔ）＝Ｒｓｉｎ（２πｆｔ）で表される目標移動位置及び移動速度で移動体５２を移動させたところ、指令移動位置を補正した場合（前記基礎データ記憶部２０及びフィードフォワード制御部２５を設けている場合）の移動誤差量は図１１に示すように、指令移動位置を補正していない場合（前記基礎データ記憶部２０及びフィードフォワード制御部２５を設けていない場合）の移動誤差量は図１２に示すようになった。これら図１１及び図１２から分かるように、指令移動位置を補正すれば、１周期目（０〜１秒）の移動から移動体５２の移動誤差量が抑制されており、より高精度に移動体５２の位置決め制御を行うことができる。尚、図１１及び図１２の場合において、基礎データは、多項式近似ではなく、スプライン補完によるデータ列を用いた。 Even in this case, the response result can be predicted and corrected in advance, and the movable body 52 can be positioned with high accuracy. Incidentally, the amplitude R is 5 mm, the frequency f is 1 Hz (one cycle is 1 second), and the moving body 52 is moved at the target moving position and moving speed represented by r (t) = Rsin (2πft). When the command movement position is corrected (when the basic data storage unit 20 and the feedforward control unit 25 are provided), the movement error amount is when the command movement position is not corrected as shown in FIG. The amount of movement error in the case where the basic data storage unit 20 and the feedforward control unit 25 are not provided is as shown in FIG. As can be seen from FIGS. 11 and 12, if the command movement position is corrected, the movement error amount of the moving body 52 is suppressed from the movement in the first cycle (0 to 1 second), and the moving body is more accurately detected. 52 positioning control can be performed. In the case of FIGS. 11 and 12, the basic data is not a polynomial approximation but a data string by spline interpolation.

また、図１の初期値設定部２１において、前記誤差推定部２３は省略されていても良く、この場合、前記補正量設定部２４は、前記データ推定部２２により推定された相対データを基に、各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、対応する各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を前記学習制御部１６に送信して前記メモリ部１６ａに格納し、この学習制御部１６における学習制御の初期値として設定する。 Further, in the initial value setting unit 21 of FIG. 1, the error estimation unit 23 may be omitted. In this case, the correction amount setting unit 24 is based on the relative data estimated by the data estimation unit 22. , Calculating an estimated external force at each command movement position, calculating a correction amount for each corresponding command movement position based on the calculated estimated external force, and transmitting the calculated correction amount to the learning control unit 16 to store the memory It is stored in the unit 16a and set as an initial value of learning control in the learning control unit 16.

更に、図１０のフィードフォワード制御部２５において、前記誤差推定部２３が更に設けられていても良く、この場合、前記補正実行部２６は、前記誤差推定部２３により推定された移動誤差量を基に、対応する各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を前記制御信号生成部１２に送信して、対応する指令移動位置にこの補正量を加算する。 Further, in the feedforward control unit 25 of FIG. 10, the error estimation unit 23 may be further provided. In this case, the correction execution unit 26 uses the movement error amount estimated by the error estimation unit 23 as a basis. In addition, a correction amount for each corresponding command movement position is calculated, the calculated correction amount is transmitted to the control signal generation unit 12, and this correction amount is added to the corresponding command movement position.

また、図１や図１０に示した制御装置１，２において、フィードバック制御部１５を省略しても良い。 Further, in the control devices 1 and 2 shown in FIG. 1 and FIG. 10, the feedback control unit 15 may be omitted.

１制御装置
１２制御信号生成部
１３指令移動位置生成部
１４電流信号生成部
１５フィードバック制御部
１６学習制御部
２０基礎データ記憶部
２１初期値設定部
２２データ推定部
２３誤差推定部
２４補正量設定部
５０送り装置
５２移動体
６０案内機構部
７０駆動機構部
７１ボールねじ
７３駆動モータ
７５位置検出器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control apparatus 12 Control signal generation part 13 Command movement position generation part 14 Current signal generation part 15 Feedback control part 16 Learning control part 20 Basic data storage part 21 Initial value setting part 22 Data estimation part 23 Error estimation part 24 Correction amount setting part DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Feeder 52 Moving body 60 Guide mechanism part 70 Drive mechanism part 71 Ball screw 73 Drive motor 75 Position detector

Claims

移動体の予め定められた移動軸方向への移動を案内する案内機構部と、前記移動体を移動させる駆動機構部とを備え、且つ前記案内機構部及び駆動機構部の少なくとも一方に転動体が含まれた送り装置の前記駆動機構部の作動を制御する制御方法であって、
与えられた目標移動位置及び移動速度を基に、移動速度に応じた時間間隔毎の指令移動位置を生成すると共に、生成した指令移動位置を基に制御信号を生成して前記駆動機構部に送信し、送信した制御信号により前記駆動機構部の作動を制御して、前記移動体を前記目標移動位置に所定速度で移動させる制御方法において、
前記移動体を前記移動軸方向に予め設定した距離だけ往復動させたときに生じる前記転動体に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを、基礎データとして取得する取得工程と、
取得した基礎データ及び前記目標移動位置を基に、前記移動体を前記目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを推定するデータ推定工程と、
前記データ推定工程で推定した相対データを基に、前記各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、該推定外力によって生じる前記各指令移動位置における移動誤差量を推定する誤差量推定工程と、
前記誤差量推定工程で推定した移動誤差量を基に、対応する前記各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を対応する指令移動位置に加算する補正実行工程とを含むことを特徴とする制御方法。 A guide mechanism that guides movement of the movable body in a predetermined movement axis direction; and a drive mechanism that moves the movable body, and a rolling element is provided in at least one of the guide mechanism and the drive mechanism. A control method for controlling the operation of the drive mechanism of the included feeding device,
Based on the given target movement position and movement speed, a command movement position for each time interval corresponding to the movement speed is generated, and a control signal is generated based on the generated command movement position and transmitted to the drive mechanism section. In the control method of controlling the operation of the drive mechanism unit by the transmitted control signal and moving the moving body to the target moving position at a predetermined speed,
An external force defined by a frictional force caused by the rolling element or an equivalent force generated when the moving object is reciprocated by a predetermined distance in the moving axis direction, and a moving position of the moving object An acquisition process for acquiring relative data as basic data;
Data estimation for estimating relative data between an external force estimated to be generated when the moving body is moved to the target moving position and a moving position of the moving body based on the acquired basic data and the target moving position Process,
Based on the relative data estimated in the data estimation step, the estimated external force at each command movement position is calculated, and the amount of movement error at each command movement position caused by the estimated external force is estimated based on the calculated estimated external force. An error amount estimation step to perform,
A correction execution step of calculating a correction amount for each corresponding command movement position based on the movement error amount estimated in the error amount estimation step, and adding the calculated correction amount to the corresponding command movement position. Characteristic control method.

移動体の予め定められた移動軸方向への移動を案内する案内機構部と、前記移動体を移動させる駆動機構部とを備え、且つ前記案内機構部及び駆動機構部の少なくとも一方に転動体が含まれた送り装置の前記駆動機構部の作動を制御する制御方法であって、
与えられた目標移動位置及び移動速度を基に、移動速度に応じた時間間隔毎の指令移動位置を生成すると共に、生成した指令移動位置を基に制御信号を生成して前記駆動機構部に送信し、送信した制御信号により前記駆動機構部の作動を制御して、前記移動体を前記目標移動位置に所定速度で移動させる一方、前記各指令移動位置に対する応答結果たる前記移動体の現在位置データから、その差分の誤差量を算出して、算出した誤差量を基にその補正量を算出し、算出した補正量を次周期に係る前記各指令移動位置に加算して、前記誤差量が減少していくように学習制御を行う制御方法において、
前記移動体を前記移動軸方向に予め設定した距離だけ往復動させたときに生じる前記転動体に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを、基礎データとして取得する取得工程と、
取得した基礎データ及び前記目標移動位置を基に、前記移動体を前記目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを推定するデータ推定工程と、
前記データ推定工程で推定した相対データを基に、前記各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、該推定外力によって生じる前記各指令移動位置における移動誤差量を推定する誤差量推定工程と、
前記誤差量推定工程で推定した移動誤差量を基に、対応する前記各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を学習制御の初期値として設定する補正量設定工程とを含むことを特徴とする制御方法。 A guide mechanism that guides movement of the movable body in a predetermined movement axis direction; and a drive mechanism that moves the movable body, and a rolling element is provided in at least one of the guide mechanism and the drive mechanism. A control method for controlling the operation of the drive mechanism of the included feeding device,
Based on the given target movement position and movement speed, a command movement position for each time interval corresponding to the movement speed is generated, and a control signal is generated based on the generated command movement position and transmitted to the drive mechanism section. Then, the operation of the drive mechanism unit is controlled by the transmitted control signal to move the moving body to the target moving position at a predetermined speed, while the current position data of the moving body is a response result to each command moving position. Then, the error amount of the difference is calculated, the correction amount is calculated based on the calculated error amount, and the calculated correction amount is added to each command movement position related to the next cycle, so that the error amount is reduced. In the control method of performing learning control so as to
An external force defined by a frictional force caused by the rolling element or an equivalent force generated when the moving object is reciprocated by a predetermined distance in the moving axis direction, and a moving position of the moving object An acquisition process for acquiring relative data as basic data;
Data estimation for estimating relative data between an external force estimated to be generated when the moving body is moved to the target moving position and a moving position of the moving body based on the acquired basic data and the target moving position Process,
Based on the relative data estimated in the data estimation step, the estimated external force at each command movement position is calculated, and the amount of movement error at each command movement position caused by the estimated external force is estimated based on the calculated estimated external force. An error amount estimation step to perform,
A correction amount setting step of calculating a correction amount for each of the corresponding command movement positions based on the movement error amount estimated in the error amount estimation step, and setting the calculated correction amount as an initial value of learning control. A control method characterized by the above.

移動体の予め定められた移動軸方向への移動を案内する案内機構部と、前記移動体を移動させる駆動機構部とを備え、且つ前記案内機構部及び駆動機構部の少なくとも一方に転動体が含まれた送り装置の前記駆動機構部の作動を制御する制御装置であって、
与えられた目標移動位置及び移動速度を基に、移動速度に応じた時間間隔毎の指令移動位置を生成すると共に、生成した指令移動位置を基に制御信号を生成して前記駆動機構部に送信する制御信号生成部を備え、該制御信号生成部によって生成された制御信号により前記駆動機構部の作動を制御して、前記移動体を前記目標移動位置に所定速度で移動させる制御装置において、
前記移動体を前記移動軸方向に予め設定した距離だけ往復動させたときに生じる前記転動体に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを、基礎データとして記憶する基礎データ記憶部と、
前記目標移動位置及び前記基礎データ記憶部に記憶された基礎データを基に、前記移動体を前記目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを推定するデータ推定部、該データ推定部により推定された相対データを基に、前記各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、該推定外力によって生じる前記各指令移動位置における移動誤差量を推定する誤差推定部、並びに該誤差推定部により推定された移動誤差量を基に、対応する前記各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を前記制御信号生成部に送信して、対応する指令移動位置に該補正量を加算する補正実行部から構成されるフィードフォワード制御部とを設けたことを特徴とする制御装置。 A guide mechanism that guides movement of the movable body in a predetermined movement axis direction; and a drive mechanism that moves the movable body, and a rolling element is provided in at least one of the guide mechanism and the drive mechanism. A control device for controlling the operation of the drive mechanism of the included feeding device,
Based on the given target movement position and movement speed, a command movement position for each time interval corresponding to the movement speed is generated, and a control signal is generated based on the generated command movement position and transmitted to the drive mechanism section. A control device that controls the operation of the drive mechanism by a control signal generated by the control signal generator and moves the movable body to the target movement position at a predetermined speed;
An external force defined by a frictional force caused by the rolling element or an equivalent force generated when the moving object is reciprocated by a predetermined distance in the moving axis direction, and a moving position of the moving object A basic data storage unit for storing relative data as basic data;
Based on the target moving position and the basic data stored in the basic data storage unit, an external force estimated to be generated when the moving body is moved to the target moving position, and a moving position of the moving body A data estimation unit that estimates relative data, calculates an estimated external force at each command movement position based on the relative data estimated by the data estimation unit , and generates the estimated external force based on the calculated estimated external force. Based on the error estimation unit for estimating the movement error amount at each command movement position, and the movement error amount estimated by the error estimation unit, the correction amount for each corresponding command movement position is calculated, and the calculated correction amount is A feedforward control unit configured to include a correction execution unit that transmits the control signal to the corresponding command movement position and adds the correction amount to the corresponding command movement position; Control device.

移動体の予め定められた移動軸方向への移動を案内する案内機構部と、前記移動体を移動させる駆動機構部とを備え、且つ前記案内機構部及び駆動機構部の少なくとも一方に転動体が含まれた送り装置の前記駆動機構部の作動を制御する制御装置であって、
与えられた目標移動位置及び移動速度を基に、移動速度に応じた時間間隔毎の指令移動位置を生成すると共に、生成した指令移動位置を基に制御信号を生成して前記駆動機構部に送信する制御信号生成部と、前記各指令移動位置に対する応答結果たる前記移動体の現在位置データから、その差分の誤差量を算出して、算出した誤差量を基にその補正量を算出し、算出した補正量を次周期に係る前記各指令移動位置に加算して、前記誤差量が減少していくように学習制御を行う学習制御部とを備え、前記制御信号生成部によって生成された制御信号により前記駆動機構部の作動を制御して、前記移動体を前記目標移動位置に所定速度で移動させる制御装置において、
前記移動体を前記移動軸方向に予め設定した距離だけ往復動させたときに生じる前記転動体に起因した摩擦力又はこれと等価な力で定義される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを、基礎データとして記憶する基礎データ記憶部と、
前記目標移動位置及び前記基礎データ記憶部に記憶された基礎データを基に、前記移動体を前記目標移動位置に移動させた際に生じると推定される外力と、前記移動体の移動位置との相対データを推定するデータ推定部、該データ推定部により推定された相対データを基に、前記各指令移動位置における推定外力を算出すると共に、算出した推定外力を基に、該推定外力によって生じる前記各指令移動位置における移動誤差量を推定する誤差推定部、並びに誤差推定部により推定された移動誤差量を基に、対応する前記各指令移動位置に対する補正量を算出し、算出した補正量を前記学習制御部に送信して該学習制御部における学習制御の初期値として設定する補正量設定部から構成される初期値設定部とを設けたことを特徴とする制御装置。 A guide mechanism that guides movement of the movable body in a predetermined movement axis direction; and a drive mechanism that moves the movable body, and a rolling element is provided in at least one of the guide mechanism and the drive mechanism. A control device for controlling the operation of the drive mechanism of the included feeding device,
Based on the given target movement position and movement speed, a command movement position for each time interval corresponding to the movement speed is generated, and a control signal is generated based on the generated command movement position and transmitted to the drive mechanism section. And calculating a correction amount based on the calculated error amount, and calculating a correction amount based on the calculated error amount from the current position data of the moving body as a response result to each command movement position. A control signal generated by the control signal generation unit, and a learning control unit that performs learning control so that the error amount is decreased by adding the corrected amount to each command movement position related to the next cycle In the control device for controlling the operation of the drive mechanism unit by moving the moving body to the target moving position at a predetermined speed,
An external force defined by a frictional force caused by the rolling element or an equivalent force generated when the moving object is reciprocated by a predetermined distance in the moving axis direction, and a moving position of the moving object A basic data storage unit for storing relative data as basic data;
Based on the target moving position and the basic data stored in the basic data storage unit, an external force estimated to be generated when the moving body is moved to the target moving position, and a moving position of the moving body A data estimation unit that estimates relative data, calculates an estimated external force at each command movement position based on the relative data estimated by the data estimation unit , and generates the estimated external force based on the calculated estimated external force. Based on the error estimation unit that estimates the movement error amount at each command movement position, and the movement error amount estimated by the error estimation unit, the correction amount for each corresponding command movement position is calculated, and the calculated correction amount is A control apparatus comprising: an initial value setting unit configured by a correction amount setting unit which is transmitted to a learning control unit and set as an initial value of learning control in the learning control unit