TWI777395B

TWI777395B - 定位控制裝置及定位方法

Info

Publication number: TWI777395B
Application number: TW110103444A
Authority: TW
Inventors: 木村将哉; 松田辰啓
Original assignee: 日商三菱電機股份有限公司
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2022-09-11
Also published as: CN115136095A; WO2021176619A1; JPWO2021176619A1; CN115136095B; JP6800384B1; TW202139587A

Abstract

本發明的定位控制裝置係具備：位置指令生成部、驅動控制部、評估部、及學習部。位置指令生成部係根據位置指令參數來生成獨立地決定加速區間及減速區間的加速度的形狀的位置指令。驅動控制部係以使馬達位置跟隨位置指令的方式驅動馬達。評估部係取得控制對象的加速度檢測值，且根據馬達位置及判定定位控制完成後的加速度檢測值，來算出與控制對象的定位性能相關的評估值。學習部係獲得位置指令參數與評估值之關係式。

Description

定位控制裝置及定位方法

本揭示係有關針對控制對象進行定位控制的定位控制裝置及定位方法。

在電子零件構裝機或半導體製造裝置之類藉由伺服馬達(servo motor)的驅動使屬於控制對象的工作頭(head)反覆移動的裝置中，為了生產性能的提升而對伺服馬達要求高速的控制。當伺服馬達高速地動作時，便會有發生因裝置的剛性低而引起的機械振動。此時，若適當地調整伺服馬達的位置指令的指令形狀，則即使在受到機械振動影響的狀況下，仍可實現高速的定位控制。因此，要求適當地調整位置指令的指令形狀。

下述之專利文獻1揭示：為了減輕機器人(robot)的移動路徑上的振動，而以使機器人的移動動作中的控制對象的加速度的振動成為最小的方式調整指令形狀的技術。在該專利文獻1中，係給定指令形狀的參數(parameter)並以定位動作進行時的振動值為變數來計算評估函數，且一面略為變更參數一面求取評估值，以找出機器人的移動路徑上的振動的大小成為最小的指令形狀。 (先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本專利公開公報特開平10-143249號

(發明所欲解決之課題)

然而，在前述專利文獻1所述之技術中，要在參數與評估值的關係不明的狀況下使評估值收斂係必須縮減參數的變更幅度，惟當參數的變更幅度過小，便有定位動作的次數大幅增加以致調整耗費時間的問題。此外，會有容易陷於局部最佳解而無法達到真正的最佳解的可能性。

本揭示有鑒於上述情事而研創，目的在於獲得一種能夠以比習知技術少的嘗試次數來調整抑制控制對象的振動之位置指令的參數的定位控制裝置。 (解決課題的手段)

為了解決上述課題並達成目的，本揭示的定位控制裝置為驅動一個以上的馬達以使控制對象移動至目標位置的定位控制裝置。定位控制裝置係具備：位置指令生成部、驅動控制部、評估部及學習部。位置指令生成部係根據位置指令參數來生成用以獨立地決定加速區間及減速區間的加速度的形狀的位置指令。驅動控制部係以使表示馬達的位置的馬達位置跟隨位置指令的方式驅動馬達。評估部係從加速度檢測部取得顯示控制對象的加速度的加速度檢測值，且根據馬達位置及在根據馬達位置而判定定位控制完成後的加速度檢測值，來算出與控制對象的定位性能相關的評估值。學習部係獨立地變更根據位置指令參數所決定之加速區間與減速區間中之位置指令的加速度之形狀的各形狀，並且學習在執行了複數次定位控制之情形時的位置指令參數與評估值之關係，而獲得位置指令參數與評估值之關係式。（發明的效果）

本揭示的定位控制裝置係達成能夠以比習知技術較少的嘗試次數來調整抑制控制對象之振動的位置指令的參數。

以下，根據圖式詳細說明本揭示的實施型態的定位控制裝置及定位方法。另外，本揭示並不受下述實施型態所限定。

實施型態1. 圖1係示意性顯示實施型態1的定位控制裝置之構成的一例之圖。定位控制裝置10為驅動馬達1以使控制對象3移動至目標位置的裝置，並連接於馬達1與加速度檢測器4。馬達1係經由滾珠螺桿2將扭矩(torque)及推力賦予至控制對象3以使控制對象3移動。馬達1只要為可驅動控制對象3者即可。馬達1的例子有旋轉型伺服馬達、線性(linear)馬達或步進(stepping)馬達。

控制對象3係藉由馬達1而被移動至所期望的目標位置。控制對象3為需要進行定位控制的機械或零件。控制對象3的例子有電子零件構裝機或半導體製造裝置的工作頭部分。

加速度檢測器4係檢測控制對象3的加速度，並將顯示加速度檢測值的資訊輸出至定位控制裝置10。加速度檢測值為顯示屬於藉由加速度檢測器4所進行之檢測的結果的加速度。加速度檢測器4係對應加速度檢測部。

定位控制裝置10係具備：位置指令生成部11、驅動控制部12、評估部13及學習部14。

位置指令生成部11係根據決定位置指令的形狀的位置指令參數，來生成用以驅動馬達1以使控制對象3移動至目標位置的位置指令。位置指令生成部11係根據位置指令參數來生成用以決定加速區間及減速區間的加速度形狀的位置指令。

驅動控制部12係以使顯示馬達1的位置的馬達位置跟隨藉由位置指令生成部11所生成之位置指令的方式來驅動馬達1。

評估部13係取得加速度檢測值，且根據馬達位置及在根據馬達位置而判定定位控制完成後的加速度檢測值，來算出與控制對象3的定位性能相關的評估值。亦即，評估部13係根據關於控制對象3的定位控制執行時的馬達位置及控制對象3的加速度檢測值，來算出用以評估驅動控制部12所進行的定位控制的好壞的評估值。

學習部14係於規定位置指令參數的上限值及下限值的參數範圍內變更位置指令參數，並且學習在執行複數次關於控制對象3的定位控制之情形時的位置指令參數與藉由評估部13所算出的評估值之關係。學習部14係獨立地變更根據位置指令參數所決定的加速區間與減速區間中之位置指令的加速度之形狀的各形狀，並且學習在執行複數次定位控制之情形時的位置指令參數與評估值之關係，以獲得位置指令參數與評估值之關係式。更進一步而說，學習部14係根據藉由學習而獲得的關係式來決定位置指令參數。

以下，針對位置指令生成部11、驅動控制部12、評估部13及學習部14進一步詳細說明。

位置指令生成部11係根據位置指令參數，生成馬達1的位置指令並輸出。位置指令參數為規定位置指令的指令形狀的參數。圖2係顯示實施型態1中使用的位置指令以及從位置指令求取的速度指令、加速度指令及急動度(加加速度)(jerk)的一例之圖。圖2中，曲線圖(graph)210係顯示位置指令的一例之圖，橫軸顯示時間，縱軸顯示位置。曲線圖220為位置指令的一階微分，橫軸顯示時間，縱軸顯示速度。曲線圖230為位置指令的二階微分，橫軸顯示時間，縱軸顯示加速度。曲線圖240為加速度指令的一階微分的加加速度(亦即急動度(加加速度))，橫軸顯示時間，縱軸顯示急動度(加加速度)。

如圖2的曲線圖230所示，實施型態1的加速度指令在第一區間至第三區間為止中為顯示加速方向的梯形形狀之指令，在第四區間中為0，在從第五區間至第七區間為止中為顯示減速方向的梯形形狀之指令。第一區間顯示加速開始的區間，第三區間顯示加速結束的區間，第五區間顯示減速開始的區間，第七區間顯示減速結束的區間。將第m區間的時間長設為第m時間長Tm。m為1至7為止的整數。例如，第一區間的時間長為第一時間長T1。

在圖2的加速度指令中，從第一區間至第三區間為止的加速區間的梯形形狀與從第五區間至第七區間為止的減速區間的梯形形狀亦可不一致，亦即可為非對稱。亦可將加速區間的第一時間長T1與第三時間長T3設為0，而將加速度指令的形狀設為矩形形狀。在實施型態1中，從第一時間長T1至第七時間長T7為止的七個參數為位置指令參數。指令形狀係根據位置指令參數來規定。指令形狀的計算方法容後說明。

回到圖1，驅動控制部12係以使馬達1的旋轉位置跟隨位置指令的方式將電流供給至馬達1。例如，驅動控制部12係以使馬達1的旋轉位置與位置指令之偏差變小的方式，根據PID(Proportional-Integral-Differential；比例積分微分)控制來計算供給至馬達1的電流之值，並將藉由計算所得到之值的電流供給至馬達1。另外，驅動控制部12只要為使馬達1的旋轉位置跟隨位置指令者即可，可為任意者。例如，驅動控制部12亦可進行在反饋(feed back)控制外又加上前饋(feed forward)控制的雙自由度控制。

驅動控制部12亦可不以使馬達1的旋轉位置跟隨位置指令的方式來驅動馬達1，而是檢測控制對象3的位置作為用於反饋控制的信號，並以使控制對象3的位置跟隨位置指令的方式來驅動馬達1。

評估部13係接收馬達1的馬達位置與控制對象3的加速度檢測值，並藉由後述的方法來計算用以評估驅動控制部12所為之定位控制的好壞之評估值Q並輸出。驅動控制部12係根據位置指令進行動作，位置指令係根據位置指令參數而被計算。因此，藉由評估部13所算出的評估值Q係依存於位置指令參數的值。亦即，評估值Q係可視為用以評估位置指令參數之指標。

此處，說明評估值Q的具體的計算方法。圖3係顯示實施型態1中使用根據位置指令參數所生成的指令形狀來進行定位控制之情形時，位置指令與馬達位置之偏差的時間回應及控制對象的加速度檢測值的時間回應的一例之圖。曲線圖310係顯示馬達1的位置的偏差的時間回應之圖，橫軸顯示時間，縱軸顯示馬達1的位置的偏差。曲線圖320係顯示控制對象3的加速度的時間回應之圖，橫軸顯示時間，縱軸顯示控制對象3的加速度。

如圖3所示，將從定位控制的開始到位置指令與馬達位置之偏差的大小成為小於預定的容許值Ptol的定位完成為止的時間予以設為定位時間Tst。在定位時間Tst較小的情形時，評估值Q指示大的值的方式設定評估值Q。此外，將定位完成後的加速度檢測值的振動振幅的最大值設為加速度最大值Aamp。以在目標位置附近的加速度檢測值的振動振幅顯示較小的值的方式設定評估值Q。為了滿足上述，評估值Q係藉由下述式(1)來設定。 Q=‑Tst–w×Aamp ･･･(1)

在式(1)中，w為加權係數且設為正值。依據式(1)，定位時間Tst愈小，評估值Q的值會愈大。此外，定位完成後的加速度最大值Aamp愈小，評估值Q的值會愈大。亦即，在實施型態1中，評估值Q為愈大之值，位置指令參數可視為愈優良。惟評估值Q只要是可評估定位控制的性能者即可，並不限定於藉由式(1)所定義者。例如，亦可將定位時間Tst與加速度最大值Aamp之和設為評估值Q，並決定評估值Q為愈小之值則位置指令參數愈優良。此外，亦可為只在加速度最大值Aamp超過加速度振幅的容許值之情形時作為損失(penalty)並與評估值Q相加。再者，亦可將在從定位完成的時點起經過一定時間後的時間中之加速度的最大值作為加速度最大值Aamp來使用於式(1)的計算。

回到圖1，學習部14係以評估值Q為輸入，以學習位置指令參數與評估值Q之關係。具體而言，在學習部14中，構成有以位置指令參數作為輸入且以評估值Q作為輸出的類神經網路，學習部14係更新類神經網路的加權係數來進行學習。在更新加權係數進行學習之情形時，類神經網路係輸出對應於位置指令參數之評估值Q的良好的推測值。

學習部14係使用類神經網路，獲得以位置指令參數作為輸入且以評估值Q作為輸出的函數，藉此獲得位置指令參數與評估值Q之關係式作為學習結果。學習部14只要可學習位置指令參數與評估值Q之關係，則亦可藉由使用類神經網路的方法以外的方法來學習位置指令參數與評估值Q之關係。

學習部14係從所規定的參數範圍中，選出用以執行下一次定位控制之位置指令參數並輸出。學習部14係在下一個位置指令參數的選出時，可根據藉由學習而得的函數來選出顯示優良的評估值Q的位置指令參數，亦可從等間隔劃分各位置指令參數的網格(grid)點中依序選出位置指令參數。學習部14係具有根據位置指令參數來更新用以計算評估值Q的函數之功能。

更進一步說明實施型態1的定位控制裝置10的功能。學習部14係在由參數範圍所決定的範圍內決定一組的位置指令參數，並將所決定的位置指令參數輸出至位置指令生成部11。位置指令生成部11係根據所輸入的位置指令參數來計算位置指令。

說明位置指令的計算方法。將第二區間的加速度的大小定為Aa、將第六區間的加速度的大小定為Ad。第二區間的加速度的大小Aa與第六區間的加速度的大小Ad為位置指令參數的因變數，故此該等並無設定自由度。位置指令生成部11係使用下述式(2)、式(3)及式(4)來分別計算「0≦t＜T1」範圍的時間t中的第一區間的加速度指令A1(t)、速度指令V1(t)及位置指令P1(t)。

[數1]

[數2]

[數3]

位置指令生成部11係使用下述式(5)、式(6)及式(7)來分別計算「T1≦t＜T1+T2」範圍中的時間t的第二區間的加速度指令A2(t)、速度指令V2(t)及位置指令P2(t)。 A2(t)=Aa ･･･(5)

[數4]

[數5]

位置指令生成部11係使用下述式(8)、式(9)及式(10)來分別計算「T1+T2≦t＜T1+T2+T3」範圍的時間t中的第三區間的加速度指令A3(t)、速度指令V3(t)及位置指令P3(t)。

[數6]

[數7]

[數8]

位置指令生成部11係使用下述式(11)、式(12)及式(13)來分別計算「T1+T2+T3≦t＜T1+T2+T3+T4」範圍的時間t中的第四區間的加速度指令A4(t)、速度指令V4(t)及位置指令P4(t)。 A4(t)=0 ･･･(11)

[數9]

[數10]

位置指令生成部11係使用下述式(14)、式(15)及式(16)來分別計算「T1+T2+T3+T4≦t＜T1+T2+T3+T4+T5」範圍的時間t中的第五區間的加速度指令A5(t)、速度指令V5(t)及位置指令P5(t)。

[數11]

[數12]

[數13]

位置指令生成部11係使用下述式(17)、式(18)及式(19)來分別計算「T1+T2+T3+T4+T5≦t＜T1+T2+T3+T4+T5+T6」範圍的時間t中的第六區間的加速度指令A6(t)、速度指令V6(t)及位置指令P6(t)。 A6(t)=-Ad ･･･(17)

[數14]

[數15]

位置指令生成部11係使用下述式(20)、式(21)及式(22)來分別計算「T1+T2+T3+T4+T5+T6≦t≦T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7」範圍的時間t中的第七區間的加速度指令A7(t)、速度指令V7(t)及位置指令P7(t)。

[數16]

[數17]

[數18]

在終端時間t=T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7中，速度指令係必須與0一致，位置指令係必須與移動距離D一致。因此，在終端時間中，下述式(23)及式(24)成立。 V7=0 ･･･(23) P7=D ･･･(24)

依上式(5)及式(17)來決定第二區間的加速度的大小Aa及第六區間的加速度的大小Ad。如上所述，指令形狀係根據位置指令參數與移動距離D來計算。

如同上述，以及如圖2的曲線圖230所示，在第一區間、第三區間、第五區間及第七區間中，加速度為時間的一次函數。因此，在此等區間中，如圖2的曲線圖240所示，加速度的一階微分之急動度為非零的一定值。亦即，第一時間長T1、第三時間長T3、第五時間長T5及第七時間長T7係可視為用以決定使急動度成為非零的一定值的時間者。非零的一定值為大於0的一定值或小於0的一定值。

在此等區間中，亦可選擇指定急動度的大小的參數來取代時間長。例如，將第一區間的急動度的大小定為J1時，如下述式(25)所示，急動度J1可使用第一時間長T1來算出。 J1=Aa/T1 ･･･(25)

亦即，將使急動度成為非零的一定值的區間的時間定為參數者，與將使急動度成為非零的一定值的區間的急動度的大小定為參數者為等效。如此，規定指令形狀的參數的選擇方法係存在任意性，規定指令形狀的參數的選擇並不限定於上述方法。

如上所述，在實施型態1的位置指令生成部11所執行的指令生成方法中，為了規定指令形狀而使用七個位置指令參數。相較於習知技術中常用的藉由加速度及速度的兩個參數來規定指令形狀的方法，實施型態1中的調整的自由度係比習知技術較高。因此，若可適當地調整位置指令參數，則即使為受到載置有控制對象3的裝置的機械振動的影響的狀況下，定位控制裝置10仍可實現顯示出現良好之回應的定位控制。

另一方面，在載置有控制對象3的裝置的操作人員一邊使該裝置動作一邊藉由錯誤嘗試以手動調整上述的七個參數之情形時，便需耗費比較多的勞力及相對較長的時間。以下，說明藉由使定位控制裝置10具有評估部13、學習部14，讓定位控制裝置10可在不需要操作人員的錯誤嘗試就適當地調整位置指令參數。

依據評估部13及學習部14的動作，反覆執行：由學習部14所進行的位置指令參數的變更、使用了經變更的位置指令參數的定位控制及由評估部13所進行的評估值Q的計算。接著，說明此反覆執行的評估部13及學習部14的動作。

學習部14係在規定位置指令參數的上限值及下限值的參數範圍內選出位置指令參數。以下，說明執行三次評估部13及學習部14的動作，並評估到第三組為止的位置指令參數的過程。將第一組的位置指令參數表示為位置指令參數Pr1，將第二組位的置指令參數表示為位置指令參數Pr2，將第三組的位置指令參數表示為位置指令參數Pr3。三組的位置指令參數各組係具有第一時間長T1至第七時間長T7為止的七個參數。

從學習部14輸出第一組的位置指令參數Pr1，位置指令生成部11根據第一組的位置指令參數Pr1來生成位置指令。使用根據第一組的位置指令參數Pr1所生成的位置指令來執行定位控制。評估部13係根據此情形時的馬達位置及加速度檢測值，來取得對應於第一組位置的指令參數Pr1的定位時間Tst1及加速度最大值Aamp1。將從定位控制的開始到位置指令與馬達位置之偏差的大小成為小於預定的容許值Ptol的定位完成為止的時間予以設為定位時間Tst1。此外，將定位完成後的加速度檢測值的振動振幅的最大值設為加速度最大值Aamp1。對應於第一組位置之指令參數Pr1的評估值Q1係依式(1)而表示如下述式(26)。 Q1=-Tst1–w×Aamp1 ･･･(26)

學習部14係接收評估值Q1，並將位置指令參數變更為第二組的位置指令參數Pr2。學習部14在變更位置指令參數時，可根據使用了第一組的位置指令參數Pr1的定位控制的結果來選出第二組的位置指令參數Pr2，亦可不論使用了第一組的位置指令參數Pr1的定位控制的結果為何，皆如預定方式來選出第二組的位置指令參數Pr2。

學習部14變更位置指令參數，則會使用根據第二組的位置指令參數Pr2所生成的位置指令來執行定位控制。評估部13係根據此情形時的馬達位置及加速度檢測值，來取得對應於第二組的位置指令參數Pr2的定位時間Tst2及加速度最大值Aamp2。將從定位控制的開始到位置指令與馬達位置之偏差的大小成為小於容許值Ptol的定位完成為止的時間予以設為定位時間Tst2。此外，將定位完成後的加速度檢測值的振動振幅的最大值設為加速度最大值Aamp2。對應於第二組的位置指令參數Pr2的評估值Q2係依式(1)而表示如下述式(27)。 Q2=-Tst2–w×Aamp2 ･･･(27)

學習部14係接收評估值Q2，並將位置指令參數變更為第三組的位置指令參數Pr3。評估部13係與獲得評估值Q1及評估值Q2的步驟一樣，根據定位時間Tst3及加速度最大值Aamp3，並使用式(1)評估評估值Q3。該評估值Q3係表示如下述式(28)。 Q3=-Tst3–w×Aamp3 ･･･(28)

學習部14係接收評估值Q3。藉由至此的評估部13及學習部14的動作，學習部14係獲得對應於三組的位置指令參數Pr1、位置指令參數Pr2及位置指令參數Pr3的評估值Q1、評估值Q2及評估值Q3。

如上所述，評估部13及學習部14係反覆實施取得對應於位置指令參數的評估值Q的動作。

學習部14係以位置指令參數及對應於位置指令參數的評估值Q作為學習用資料，來進行使用類神經網路的學習動作。圖4係示意性顯示實施型態1中使用的類神經網路的一例之圖。該類神經網路400係具有輸入層410、中間層420及輸出層430。對左端的輸入層410輸入位置指令參數，並從右端的輸出層430輸出評估值Q。如上述，位置指令參數係含有第一時間長T1至第七時間長T7為止的七個參數。針對從輸入層410的各節點411至中間層420的各節點421的加權係數係全部皆可獨立地設定，惟在圖4中，此等加權係數全部皆以同一個加權係數W1來表示。同樣地，針對從中間層420的各節點421至輸出層430的節點431的加權係數係全部皆以同一個加權係數W2來表示。

對輸入層410的各節點411的輸出值乘上加權係數W1，由乘算所得的結果的線性組合被輸入至中間層420的各節點421。對中間層420的各節點421的輸出值乘上加權係數W2，由乘算所得的結果的線性組合被輸入至輸出層430的節點431。在各層410、420、430的各節點411、421、431中，例如亦可藉由S型(sigmoid)函數的非線性函數而從輸入值來計算輸出值。在輸入層410及輸出層430中，輸出值亦可為輸入值的線性組合。

學習部14係使用位置指令參數與評估值Q，來計算類神經網路400的加權係數W1及加權係數W2。類神經網路400的加權係數W1及加權係數W2，在一例中可藉由使用誤差反傳播法或梯度下降法來計算。惟只要為可獲得類神經網路400的加權係數的計算方法，加權係數W1及加權係數W2的計算方法並不限於上述的方法。

只要決定了類神經網路400的加權係數W1及加權係數W2，則可獲得位置指令參數與評估值Q之關係式。

在以上的說明中，例示了使用三層的類神經網路400進行的學習之例子。惟使用類神經網路400的學習並不限於上述的例子。

藉由至此為止的評估部13及學習部14的動作，可獲得由類神經網路400所求取的關係式。

如上所述方式若藉由評估部13及學習部14的動作獲得由類神經網路400所求取的關係式，則可獲得以位置指令參數作為輸入且以評估值Q作為輸出的函數。若使用該函數，即使不對新的位置指令參數執行定位控制，亦可獲得對應於該新的位置指令參數的評估值Q。

一般而言，加速度檢測器4係因為受到本身設置環境及電源環境的影響而在檢測值中含有大量雜訊。因此，在評估控制對象3的加速度檢測值時也免不了受到雜訊的影響，即使使用同一個位置指令參數來進行定位控制，仍大多會有肇因於所取得的加速度檢測值的值不同而獲得不同的評估值Q。依據學習部14的動作，會獲得與受到雜訊的影響而取得的複數個評估值Q各者間的誤差成為最小的評估值Q，故可獲得針對位置指令參數的評估值Q的適當的推測值。

接著，學習部14係根據位置指令參數與評估值Q之關係式，並藉由數值計算，來求取評估值Q成為最大的位置指令參數。此時，例如可使用網格探索、隨機探索或牛頓法的最佳化演算法。

如上所述，可藉由評估部13及學習部14的動作，來學習指令參數與評估值Q之關係式。除此之外，可藉由使用關係式來找出使評估值Q成為最大的優良的位置指令參數。若使用該關係式，即使不實施定位控制亦可取得對應於位置指令參數對應的評估值Q的適當的推測值，因此定位控制裝置10即使未進行使用優良的參數的定位控制，亦可找出優良的參數。

依據上述，定位控制裝置10係可既抑制控制對象3的振動，並且實現短時間的定位控制。

此外，定位控制裝置10係可藉由馬達位置與控制對象3的加速度檢測值來適當地調整位置指令參數。此時，加速度檢測器4係可事先接著在控制對象3。因此，即使變更控制對象3的停止位置，操作人員仍無需為了進行評估而變更加速度檢測器4的配置。

因此，定位控制裝置10係不需要操作人員的錯誤嘗試，就可適當地調整位置指令參數。

依上述，在實施型態1的定位控制裝置10可獲得能夠有效率地進行調整用以將定位控制高速化的指令形狀的效果。

位置指令生成部11係亦可以存在有加速度指令信號成為大於零的一定值或小於零的一定值的時間的方式，來決定位置指令的信號的形狀，該加速度指令信號係使位置指令的信號經二次微分後的信號。位置指令生成部11還可以存在有急動度的信號成為大於零的一定值或小於零的一定值的時間的方式，來決定位置指令的信號的形狀，該急動度的信號係使位置指令的信號經三次微後的信號。位置指令生成部11還可使位置指令參數含有：顯示出急動度的信號成為大於零的一定值或小於零的一定值的時間之資訊。位置指令生成部11還可使位置指令參數含有：顯示出在急動度的信號成為大於零的一定值或小於零的一定值的時間中的急動度的信號的大小之資訊。

在實施型態1中，學習部14係獲得以位置指令參數作為輸入來計算評估值Q的推測值之函數。藉此，可仍從位置指令參數與藉由執行定位控制所得的評估值Q之組合中，來選出優良的位置指令參數。亦即，可利用藉由學習所找出的最佳的位置指令參數來進行定位控制。

實施型態1的定位控制裝置10係具備學習部14，該學習部14係學習根據於控制對象3的加速度檢測值的評估值Q、與位置指令參數之關係。藉此，能夠以少的嘗試次數來調整抑制控制對象3的振動的位置指令參數。結果，可使非對稱多自由度的指令形狀的最佳化。此外，於位置指令生成部11設定有藉由學習部14的學習所得的位置指令參數，使位置指令生成部11生成位置指令，藉此可實現高速的定位控制。再者，評估值Q係根據從定位開始到判定定位完成為止的定位時間Tst所計算，因此，可形成使定位時間Tst呈短時間化地調整定位控制。

實施型態2. 圖5係示意性顯示實施型態2的定位控制裝置之構成的一例之圖。以下，與實施型態1相同的部分係賦予相同的元件符號並省略其說明，針對不同的部分進行說明。定位控制裝置20係具備位置指令生成部11、驅動控制部12、評估部13及學習部24。

學習部24係以評估值Q作為輸入，並學習位置指令參數與評估值Q之關係。具體而言，學習部24係更新用以推測對應於位置指令參數的評估值Q的平均值與變異數的函數來進行學習。學習部24可藉由進行學習，來計算並推測對應於位置指令參數對應的評估值Q的平均值與對應於位置指令參數的評估值Q的變異數。用以計算平均值與變異數的函數，在一例中可使用高斯過程模型(Gaussian Process model)。如此，學習部24可獲得位置指令參數與評估值Q之關係式。

學習部24係選出用以執行下一次定位控制的位置指令參數並輸出至位置指令生成部11。學習部24係在下一個位置指令參數的選出，可根據學習結果來選出評估值Q的平均值與變異數之和顯示最大值的位置指令參數。

學習部24係從由評估部13所獲得的評估值Q中，將使評估值Q成為最大的位置指令參數輸出至位置指令生成部11，該評估值Q係藉由變更位置指令參數並反覆執行直到預定的次數結束為止的定位控制而由評估部13所獲得者。

更進一步說明實施型態2的定位控制裝置20的功能。學習部24係決定一組的位置指令參數，並將所決定的位置指令參數輸出至位置指令生成部11。位置指令生成部11係根據所輸入的位置指令參數來計算位置指令。如實施型態1所說明，位置指令生成部11係為了規定指令形狀而使用七個位置指令參數。相較於習知技術中所常用的加速度及速度兩個參數來規定指令形狀的方法，實施型態2的調整的自由度係高於習知技術之方法。因此，只要可適當地調整位置指令參數，則即使在受到載置有控制對象3的裝置的機械振動影響的狀況下，定位控制裝置20亦可實現顯示出良好回應的定位控制。

圖6係顯示實施型態2的定位控制裝置的定位方法的步驟之一例的流程圖。首先，於位置指令生成部11設定位置指令參數的初始值(步驟S1)。位置指令參數的初始值可為任何值。接著，位置指令生成部11係根據在步驟S1所設定的位置指令參數來計算位置指令(步驟S2)。驅動控制部12係藉由經計算而得的位置指令來執行定位控制(步驟S3)。

下一步，評估部13係使用馬達位置及控制對象3的加速度檢測值來計算評估值Q(步驟S4)。然後，學習部24係判定預定之次數的定位控制是否已結束(步驟S5)。當預定之次數的定位控制尚未結束時(步驟S5中為「否」時)，學習部24係根據位置指令參數與經計算而得的評估值Q，來更新用以計算評估值Q的平均值與評估值Q的變異數之函數(步驟S6)。

然後，學習部24係根據在步驟S6被更新的函數，求取評估值Q的平均值與變異數之和成為最大的位置指令參數(步驟S7)。此外，學習部24係將在步驟S7所求得的位置指令參數設定至位置指令生成部11(步驟S8)。然後，為了藉由所設定的位置指令參數來再次執行定位控制以獲得評估值Q，定位控制裝置20的動作係移往步驟S2。

在步驟S5中，當預定之次數的定位控制結束時(在步驟S5為「是」時)，為得到預定之次數的評估值Q的狀態，且學習部24係從預定的個數的評估值Q中選出使評估值Q成為最大的位置指令參數，並設定至位置指令生成部11(步驟S9)。至此，處理結束。

如上所述，學習部24係在步驟S7中學習位置指令參數與評估值Q之關係，而能夠獲得對應於位置指令參數的評估值Q的平均值與變異數。此外，學習部24係在步驟S8中，求取使評估值Q的平均值與變異數之和成為最大的位置指令參數。所求得的位置指令參數係被用於下一次的定位控制。

接著，說明將平均值與變異數之和成為最大的位置指令參數用於下一次的定位控制所獲得的效果。圖7及圖8係用以說明藉由實施型態2的定位控制裝置所獲得的效果之圖。

此處係說明在執行兩次評估部13及學習部24的動作後，選出第三組的位置指令參數的過程。第一組的位置指令參數表示為位置指令參數Pr11，第二組的位置指令參數表示為位置指令參數Pr12，第三組的位置指令參數表示為位置指令參數Pr13。

為了說明上的方便，圖7及圖8係將位置指令參數簡化成一維來顯示。在圖7及圖8中，橫軸顯示位置指令參數，縱軸顯示評估值Q。當執行了兩次評估部13及學習部24的動作之情形時，如圖7中的圓形記號所示，會獲得對應於位置指令參數Pr11的評估值Q11及對應於位置指令參數Pr12的評估值Q12。學習部24係根據所獲得的評估值Q11與評估值Q12來進行學習，並更新用以計算對應於位置指令參數之評估值Q的平均值與變異數之函數。

圖7所示之顯示平均值的曲線AV及顯示平均值與變異數之和的曲線AD，係根據藉由學習部24所得到的函數來計算。如圖7所示，如位置指令參數Pr11與位置指令參數Pr12的中間點所示，由於離所取得的資料的距離愈遠，評估值Q的不確定性愈高，故變異數會增大。藉由學習部24的動作，評估值Q的平均值與變異數之和成為最大之對應於圖7中的星形記號之點P的位置指令參數Pr13係被選出作為下一個位置指令參數。

使用位置指令參數Pr13來計算位置指令並進行定位控制，結果，如圖8所示，可獲得評估值Q13。此處係假設評估值Q13為大於評估值Q11及評估值Q12之值。當調整結束在此階段之情形時，由於評估值Q13成為最大，故在調整結束時點，位置指令參數Pr13成為最優良的參數。

暫定在選出第三組的位置指令參數Pr13的階段中，並非選出評估值Q的平均值與變異數之和的最大值，而是選出評估值Q的平均值的最大值。此時，在圖7中，由於平均值的曲線AV的最大值並非位置指令參數Pr13的點，故不會選出位置指令參數Pr13作為第三組的位置指令參數。因此，在選出評估值Q的平均值的最大值之情形時，可能會無法選出優良的參數。

如上所述，變異數係在相距於過去所取得之資料的距離為較遠之點上，有增大的傾向。平均值係在根據過去所取得的資料而推測為良好之點上，有增大的傾向。亦即，定位控制裝置20係藉由將平均值與變異數之和成為最大之點選出作為下一個位置指令參數，可良好地保持用以獲得相對較大的評估值Q之探索與運行的平衡，在調整的結束時可找出獲得相對較大的評估值Q的位置指令參數。

因此，實施型態2的定位控制裝置20係可在不需使操作人員進行錯誤嘗試下適當地調整位置指令參數。依上述，定位控制裝置20係可有效率地進行使定位控制達到高速化之良好的指令形狀的調整。此外，在實施型態2的定位控制裝置20中，學習部24係獲得輸出對應於位置指令參數的評估值Q的推測值之函數或輸出評估值Q的平均值及變異數的推測值之函數作為關係式。藉此，藉由推測評估值Q的分布，能夠進行探索與運行的平衡較佳的調整。

在上述的說明中係舉定位控制裝置20選出評估值Q的平均值與變異數之和成為最大的點，作為下一個位置指令參數的情形為例，惟實施型態2並不限定於此。在一例中，定位控制裝置20係亦可選出對應於將變異數的兩倍與評估值Q的平均值相加後而得之值成為最大的點的位置指令參數，作為下一個位置指令參數。此外，在其他例中，定位控制裝置20係亦可使用經學習所得的評估函數的平均值與變異數，並使用EI(Expected Improvement:期望進步)函數、PI(Probability of Improvement：改善機率)函數或其他採集函數，來計算成為下一個位置指令參數的點。亦即，在實施型態2中係只要使用含有評估值Q的平均值與變異數的函數來算出成為下一個位置指令參數的點即可。

在實施型態2中，定位控制裝置20係選出評估值Q的平均值與變異數之和成為最大的點，作為下一個位置指令參數。此時，定位控制裝置20係在找出評估值Q的平均值與變異數之和成為最大的點時，可從等間隔劃分各位置指令參數之網格點中依序計算評估值Q的平均值與變異數，並於網格點中選出評估值Q的平均值與變異數成為最大的位置指令參數。此外，定位控制裝置20係在找出評估值Q的平均值與變異數之和成為最大的點時，亦可藉由依據虛擬亂數函數的隨機探索，來選出評估值Q的平均值與變異數成為最大的位置指令參數。

實施型態3. 圖9係示意性顯示實施型態3的定位控制裝置之構成的一例之圖。以下，與實施型態1相同的部分係賦予相同的元件符號並省略其說明，針對不同的部分進行說明。

定位控制裝置30為驅動馬達1及馬達5以使控制對象3移動至目標位置的裝置，並連接於馬達1與馬達5與加速度檢測器4。此處，馬達1設為沿X軸方向驅動控制對象3者，馬達5設為沿與X軸垂直的Y軸方向驅動馬達1者。馬達1經由滾珠螺桿2將扭矩及推力賦予至控制對象3以使控制對象3沿X軸方向移動。馬達1只要為可驅動控制對象3者即可。馬達5係經由滾珠螺桿6使馬達1沿Y軸方向移動。馬達5只要為可驅動馬達1者即可。馬達1及馬達5的例子有旋轉型伺服馬達、線性馬達或步進馬達。

控制對象3係藉由馬達1與馬達5而被移動至所期望的目標位置。控制對象3為需要進行定位控制的機械或零件。控制對象3的例子有電子零件構裝機或半導體製造裝置的工作頭部分。

定位控制裝置30係具備：X軸位置指令生成部31X、Y軸位置指令生成部31Y、X軸驅動控制部32X、Y軸驅動控制部32Y、評估部33及學習部34。

X軸位置指令生成部31X及Y軸位置指令生成部31Y係根據決定位置指令的形狀的位置指令參數，來生成用以分別驅動馬達1及馬達5以使控制對象3移動至目標位置之用的位置指令。具體而言，X軸位置指令生成部31X係根據X軸位置指令參數來生成用以決定加速區間及減速區間的加速度形狀的X軸位置指令。Y軸位置指令生成部31Y係根據Y軸位置指令參數來生成用以決定加速區間及減速區間的加速度形狀的Y軸位置指令。關於X軸方向及Y軸方向的位置指令的生成應用實施型態1的位置指令生成部11者分別為X軸位置指令生成部31X與Y軸位置指令生成部31Y。

X軸驅動控制部32X係以使馬達1跟隨藉由X軸位置指令生成部31X所生成之X軸位置指令的方式來輸出驅動馬達1的X軸電流。Y軸驅動控制部32Y係以使馬達1跟隨藉由Y軸位置指令生成部31Y所生成之Y軸位置指令的方式來輸出驅動馬達5的Y軸電流。關於X軸方向的馬達1的控制及Y軸方向的馬達5的控制應用實施型態1的驅動控制部12者分別為X軸驅動控制部32X及Y軸驅動控制部32Y。亦即，X軸驅動控制部32X及Y軸驅動控制部32Y的動作係與實施型態1的驅動控制部12的動作相同。

評估部33係根據關於控制對象3的定位控制執行時之顯示馬達1的位置的X軸馬達位置與顯示馬達5的位置的Y軸馬達位置及控制對象3的加速度檢測值，來算出用以評估定位控制的好壞的評估值Q。評估部33係根據關於控制對象3的定位控制執行時之X軸馬達位置、Y軸馬達位置及加速度檢測值，來算出關於定位性能的評估值Q。評估部33的功能係基本上與實施型態1的評估部13相同。

學習部34係於規定X軸及Y軸的位置指令參數的上限值及下限值的參數範圍內變更位置指令參數，並且學習在執行複數次關於對控制對象3的定位控制之情形時的X軸位置指令參數與Y軸位置指令參數與藉由評估部33所算出的評估值Q之關係。

學習部34係獨立地變更根據位置指令參數所決定的加速區間與減速區間中之加速度之形狀的各形狀，並且學習在執行複數次定位控制之情形時的X軸位置指令參數與Y軸位置指令參數與評估值Q之關係。於是，學習的結果，學習部34會獲得X軸位置指令參數與Y軸位置指令參數與評估值Q之關係式。更進一步而言，學習部34係根據藉由學習而獲得的關係式來決定X軸及Y軸的位置指令參數。

此處，藉由X軸位置指令生成部31X及Y軸位置指令生成部31Y所生成的指令形狀係各自與實施型態1所示的指令形狀相同。亦即，關於X軸七個參數為X軸位置指令參數；關於Y軸七個參數為Y軸位置指令參數。此時的X軸位置指令參數與Y軸位置指令參數無需為相同的參數。

以下，針對評估部33及學習部34進一步詳細進行說明。

評估部33係收到X軸馬達位置、Y軸馬達位置及控制對象3的加速度檢測值，並藉由後述的方法來計算用以評估定位控制的好壞的評估值Q並輸出。X軸驅動控制部32X及Y軸驅動控制部32Y係各自根據X軸位置指令及Y軸位置指令進行動作，X軸位置指令及Y軸位置指令係分別根據X軸位置指令參數及Y軸位置指令參數而被計算。因此，藉由評估部33所算出的評估值Q係依存於X軸位置指令參數及Y軸位置指令參數的值。亦即，評估值Q係可視為用以評估X軸位置指令參數及Y軸位置指令參數之指標。

接著，說明評估值Q的具體的計算方法。圖10係顯示實施型態3中使用X軸位置指令參數及Y軸位置指令參數進行定位控制之情形時，X軸位置指令與X軸馬達位置之偏差的時間回應、Y軸位置指令與Y軸馬達位置之偏差的時間回應及控制對象的加速度檢測值的時間回應之圖。曲線圖1010係顯示X軸的馬達1的位置的偏差的時間回應之圖，橫軸顯示時間，縱軸顯示馬達1的位置的偏差。曲線圖1020係顯示Y軸的馬達5的位置的偏差的時間回應之圖，橫軸顯示時間，縱軸顯示馬達5的位置的偏差。曲線圖1030係顯示控制對象3的加速度的時間回應之圖，橫軸顯示時間，縱軸顯示控制對象3的加速度。

如曲線圖1010所示，將從X軸的定位開始到X軸位置指令與X軸馬達位置之偏差的大小成為小於預定的容許值Ptol之X軸的定位完成為止的時間予以設為X軸定位時間TstX。同樣地，如曲線圖1020所示，將從Y軸的定位開始到Y軸位置指令與Y軸馬達位置之偏差的大小成為小於預定的容許值Ptol之Y軸的定位完成為止的時間予以設為Y軸定位時間TstY。容許值Ptol亦可在X軸與Y軸為不一樣的值。

控制對象3到達目標位置附近的時間為X軸定位時間TstX與Y軸定位時間TstY中較長的時間。亦即，比較定位執行時的X軸定位時間TstX與Y軸定位時間TstY，將較長者的時間設為評估值Q，藉此，可形成使控制對象3到達目標位置附近的時間呈短時間化地進行調整。

此外，如曲線圖1030所示，將定位時間Tst較長那一方之軸的定位完成後的加速度檢測值的振動振幅的最大值設為加速度最大值Aamp。再者，將加速度檢測值的振動振幅的容許值設為加速度容許值Atol。以在目標位置附近的加速度檢測值的振動振幅顯示較小的值的方式設定評估值Q。為了滿足上述，評估值Q係藉由下述式(29)來設定。 Q=‑max(TstX,TstY)–γ×max(0,Aamp–Atol) ･･･(29)

式中，γ為正值。此外，max(x1,x2)為輸出兩個引數x1與引數x2中較大者之函數。依據式(29)，X軸定位時間TstX與Y軸定位時間TstY之中任一方為較大的那一方之馬達的定位時間Tst的值愈小，評估值Q的值會愈大。此時，X軸定位時間TstX與Y軸定位時間TstY之中較小的那一方的馬達的定位時間Tst並沒有對評估值Q做出貢獻。此外，在定位完成後的加速度最大值Aamp比加速度容許值Atol愈大的情形中，加速度最大值Aamp愈小，評估值Q的值會愈大。在加速度最大值Aamp比加速度容許值Atol還小的情形中，加速度最大值Aamp並沒有對評估值Q做出貢獻。

在圖10中係就一例而言顯示Y軸定位時間TstY比X軸定位時間TstX為較長的例子。該情形，定位時間Tst之較長的Y軸定位時間TstY會對評估值Q做出貢獻。此外，在圖10中係就一例而言，定位時間Tst之較長的Y軸的定位完成後的加速度最大值Aamp係設為比加速度容許值Atol還小。如上述計算評估值Q，藉此可評估多軸的定位控制的定位時間Tst與定位完成後的加速度的大小。

依據上述，在實施型態3中評估值Q為愈大之值，位置指令參數可視為愈優良。惟評估值Q係只要是可評估定位控制，便不限定於藉由式(29)所定義者。

學習部34係以評估值Q為輸入，以學習X軸位置指令參數與Y軸位置指令參數與評估值Q之關係。具體而言，將X軸位置指令參數與Y軸位置指令參數一起作為輸入參數，以學習輸出評估值Q的平均值及變異數的推測值之函數。學習方法係設為與實施型態2相同。

藉由學習部34的動作，可獲得對應於X軸位置指令參數及Y軸位置指令參數的評估值Q的平均值與變異數。再者，與實施型態2同樣地，學習部34係求取使評估值Q的平均值與變異數之和成為最大的X軸位置指令參數與Y軸位置指令參數。所求得的X軸位置指令參數與Y軸位置指令參數係被用於下一次的定位控制。

藉由學習部34的動作，可良好地保持用以獲得相對較大的評估值Q之探索與運行的平衡，在調整的結束時可找出獲得相對較大的評估值Q的位置指令參數。

在實施型態3中係顯示使X軸及Y軸雙方同時動作的例子，惟亦可使X軸停止住僅使Y軸動作來調整位置指令形狀。例如，每次Y軸的調整結束時使位置稍微沿X軸方向移動，藉此，可調整Y軸對應於各X軸之位置的最佳的位置指令形狀。依據實施型態3，不論控制對象3的停止位置在哪，皆可藉由加速度檢測值來最佳化位置指令形狀，因此，不需變更加速度檢測器4的設置位置之操作人員的時間精力。

此外，在實施型態3中茲舉X軸及Y軸的兩方向的定位控制為例，惟三軸以上的定位控制亦能夠以相同的方式生成位置指令。

依據實施型態3的定位控制裝置30，與實施型態1、2同樣地，不需要操作人員的錯誤嘗試就可適當地調整複數個軸的位置指令參數。結果，依據實施型態3的定位控制裝置30，可獲得能夠有效率地進行使定位控制高速化的良好的指令形狀的調整之效果。

此外，在實施型態3中係構成為評估值Q係根據一個以上的馬達中最長的馬達的定位時間Tst來進行計算。藉此，亦具有可形成使多軸系統(system)的定位時間Tst呈短時間地調整定位控制之效果。

此處，針對實施型態1至3中所說明的定位控制裝置10至30的硬體構成進行說明。圖11係示意性顯示實現實施型態1至3的定位控制裝置的硬體構成的一例之圖。另外，定位控制裝置10至30係具有相同的硬體構成，因此此處係針對定位控制裝置10的硬體構成進行說明。

定位控制裝置10係經由匯流排線73而與處理器(processor)71及記憶體(memory)72連接。處理器71的例子有CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)或系統LSI(Large Scale Integration；大型積體電路)。記憶體72的例子有屬於主記憶裝置的RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory；唯讀記憶體)、屬於輔助記憶裝置的HDD(Hard Disk Drive；硬碟)或SSD(Solid State Drive；固態硬碟)。

當位置指令生成部11、驅動控制部12、評估部13及學習部14的一部分或全部的功能係藉由處理器71來實現之情形時，該一部分或全部的功能係藉由處理器71與軟體(software)、韌體(firmware)、或軟體及韌體的組合來實現。軟體或韌體係以程式的形式來記載，並儲存於記憶體72。處理器71係藉由讀取被記憶在記憶體72的程式並執行，來實現位置指令生成部11、驅動控制部12、評估部13及學習部14的一部分或全部的功能。

當位置指令生成部11、驅動控制部12、評估部13及學習部14的一部分或全部的功能藉由處理器71來實現之情形時，定位控制裝置10係於記憶體72儲存：使得由位置指令生成部11、驅動控制部12、評估部13及學習部14的一部分或全部所執行的步驟最終會被執行之程式。儲存至記憶體72的程式可視為使電腦執行由位置指令生成部11、驅動控制部12、評估部13及學習部14的一部分或全部所執行的步驟或方法者。

上述的實施型態所揭示的構成顯示本發明之內容的一例，可與其他一般所知的技術組合，亦可使實施型態間相互組合，並且亦可在不脫離主旨的範圍內省略或變更構成的一部分。

1,5:馬達 2,6:滾珠螺桿 3:控制對象 4:加速度檢測器 10,20,30:定位控制裝置 11:位置指令生成部 12:驅動控制部 13,33:評估部 14,24,34:學習部 31X:X軸位置指令生成部 31Y:Y軸位置指令生成部 32X:X軸驅動控制部 32Y:Y軸驅動控制部 71:處理器 72:記憶體 73:匯流排線 210,220,230,240,310,320,1010,1020,1030:曲線圖 400:類神經網路 410:輸入層 411,421,431:節點 420:中間層 430:輸出層 Aamp:加速度最大值 Atol:加速度容許值 AD:平均值與變異數之和的曲線 AV:平均值的曲線 P:星形記號的點 Pr11,Pr12,Pr13:位置指令參數 Ptol:容許值 Q,Q11,Q12,Q13:評估值 S1~S9:步驟 T1~T7:第一時間長~第七時間長 Tst:定位時間 TstX:X軸定位時間 TstY:Y軸定位時間 W1,W2:加權係數

圖1係示意性顯示實施型態1的定位控制裝置之構成的一例之圖。圖2係顯示實施型態1中使用的位置指令及從位置指令求取的速度指令、加速度指令以及急動度的一例之圖。圖3係顯示實施型態1中使用根據位置指令參數生成的指令形狀進行定位控制時，位置指令與馬達位置之偏差的時間回應及控制對象的加速度檢測值的時間回應的一例之圖。圖4係示意性顯示實施型態1中使用的類神經網路(neural network)的一例之圖。圖5係示意性顯示實施型態2的定位控制裝置的構成的一例之圖。圖6係顯示實施型態2的定位控制裝置的定位方法的程序的一例之流程圖(flowchart)。圖7係用以說明藉由實施型態2的定位控制裝置所獲得的效果之圖。圖8係用以說明藉由實施型態2的定位控制裝置所獲得的效果之圖。圖9係示意性顯示實施型態3的定位控制裝置之構成的一例之圖。圖10係顯示實施型態3中使用X軸位置指令參數及Y軸位置指令參數進行定位控制時，X軸位置指令與X軸馬達位置之偏差的時間回應、Y軸位置指令與Y軸馬達位置之偏差的時間回應、及控制對象的加速度檢測值的時間回應之圖。圖11係示意性顯示實現實施型態1至3的定位控制裝置的硬體(hardware)構成的一例之圖。

1:馬達

2:滾珠螺桿

3:控制對象

4:加速度檢測器

10:定位控制裝置

11:位置指令生成部

12:驅動控制部

13:評估部

14:學習部

Claims

一種定位控制裝置，係驅動一個以上的馬達以使控制對象移動至目標位置的定位控制裝置，並具備：位置指令生成部，係根據位置指令參數來生成獨立地決定加速區間及減速區間的加速度的形狀的位置指令；驅動控制部，係以使表示前述馬達的位置的馬達位置跟隨前述位置指令的方式驅動前述馬達；評估部，係從加速度檢測部取得顯示前述控制對象的加速度的加速度檢測值，且根據前述馬達位置及在根據前述馬達位置而判定定位控制完成後的前述加速度檢測值，來算出前述控制對象的定位性能的評估值；及學習部，係獨立地變更根據前述位置指令參數所決定之加速區間與減速區間中之位置指令的加速度之形狀的各形狀，並且學習在執行了複數次定位控制之情形時的前述位置指令參數與前述評估值之關係，而獲得前述位置指令參數與前述評估值之關係式，其中，前述評估值係根據從定位開始到判定定位完成為止的定位時間所計算。
如請求項1所述之定位控制裝置，其中，前述評估值係根據一個以上的前述馬達中前述定位時間最長的前述馬達的前述定位時間所計算。
如請求項1或2所述之定位控制裝置，其中，前述學習部係獲得輸出對應於前述位置指令參數的前述評估值的推測值之函數、或輸出前述評估值的平均值及變異數的推測值之函數作為前述關係式。
如請求項1或2所述之定位控制裝置，其中，前述學習部係根據前述位置指令參數與前述評估值之前述關係式，來變更一個以上的前述馬達的位置指令參數。
一種定位方法，係利用具備位置指令生成部、驅動控制部、評估部及學習部的定位控制裝置來驅動一個以上的馬達以使控制對象移動至目標位置，前述定位方法係包含；由前述位置指令生成部根據位置指令參數來生成獨立地決定加速區間及減速區間的加速度的形狀的位置指令之步驟；由前述驅動控制部以使表示前述馬達的位置的馬達位置跟隨前述位置指令的方式驅動前述馬達之步驟；由前述評估部取得顯示前述控制對象的加速度的加速度檢測值，且根據前述馬達位置及在根據前述馬達位置而判定定位控制完成後的前述加速度檢測值，來算出前述控制對象的定位性能的評估值之步驟；及由前述學習部獨立地變更根據前述位置指令參數所決定之加速區間與減速區間中之位置指令的加速度之形狀的各形狀，並且學習在執行了複數次定位控制之情形時的前述位置指令參數與前述評估值之關係，而獲得前述位置指令參數與前述評估值之關係式之步驟，其中，前述評估值係根據從定位開始到判定定位完成為止的定位時間所計算。