[发明专利]后加减速控制装置和后加减速控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种运动控制的控制装置和控制方法，尤指一种伺服马达的加减速控制装置及加减速控制方法。

背景技术

CNC机床是利用CNC系统结合机床机械动作，并借着输入加工指令用来使机床对加工件的动作进行控制。而由于目前对于机床的功能性要求越来越高，除了要求计算机体积及驱动设备更加缩小外，也希望其加工精度能越来越高。

当用等速脉冲指令去驱动步进马达或伺服马达时，其运动方式为一等速运动曲线，此运动方式在马达开始和停止时，会因为惯性运动而产生很大的振动，通常会在马达开始和停止时加入一线型加减速控制如图1(A)所示，然而在加速至等速或等速至减速时因其加减速曲线的斜率变化不连续，在运转过程中会产生急冲度(Jerk)现象，因此为求更为平滑的运动，则有指数型加减速及钟型加减速(Bell Shape)的产生如图1(B)、(C)所示，由于其加减速曲线具连续性，可以降低加工所产生的振动。

现有控制马达运动并使其产生加减速曲线运动为使用后加减速的指令处理方式，经过三次的移动平均(Moving Average)算法来达成，其移动平均的速度时间函数可表示如下式(1)

V′(t)=1nΣi=0n-1KiV(t-i·T)---(1)]]>

其中V′(t)为经处理后的速度，V(t-(n-1)T)-V(t)为n个原始预设切线速度，K_i为第i个原始预设切线速度的加权值，预设的加权值为1。

加减速控制单元20包括第一到第三三个加减速滤波器21、22、23，如图2所示，每个加减速滤波器由预先设定数量的延迟器Z₁^-1、Z₂^-1、Z₃^-1...Z_n-1^-1、加算器211及乘法器212所组成，如图3所示。其中第一到第三三个加减速滤波器分别传送一输出值C2、C3及C4至对应的第二及第三滤波器及驱动单元24，第一加减速控制滤波器21处理一由机床的控制卡传送来的加工命令信号C1，第二加减速控制滤波器22处理由第一加减速控制滤波器21处理后所输出的信号C2，第三加减速控制滤波器23处理由第二加减速控制滤波器22处理后所输出的信号C3，且传送至驱动单元24，如上所述由机床的控制卡传送来的加工命令信号C1，经过三个滤波器处理后，可以得到平滑且连续的运动函数曲线，降低伺服马达所产生的振动。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种后加减速的控制装置和控制方法，能有效改善伺服马达所产生的振动。

一种后加减速装置，包括：一模拟滤波器，设定其截取频率，经极零点相符法的模拟数字转换运算，转换成一数字低通滤波器；该数字滤波器包括：一信号输入单元，用于接收一信号；一信号输入缓存单元，连接该信号输入单元，用于暂存该信号；一信号运算单元，连接于该信号输入缓存单元，用于将缓存单元内的信号运算；一信号输出单元，用于接收该信号运算单元运算后的信号并输出；以及一信号输出缓存单元，连接于该信号输出单元及该信号运算单元之间，用于将输出的信号暂存以供信号运算单元后续运算。

一种后加减速控制方法，其步骤包括：