[发明专利]用于运行技术系统的方法、装置、控制装置和技术系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行技术系统的方法、计算机程序产品、控制装置以及技术系统。

背景技术

在例如工具机床、生产机床或者机器人的技术系统中，机器部件的运动轨迹(Bewegungsprofile)取决于另外的机器部件的运动轨迹。

DE102005027437A1涉及一种用于对机器的可移动的机器部件进行运动引导的方法和控制装置，其中，通过优化规范来确定运动轨迹。

DE1065422A1描述了一种用于通过控制程序或者应用程序对灵活的、高价值的盘形凸轮函数(Kurvenscheibenfunktion)进行优化的方法和控制装置，其中，盘形凸轮函数被逐段地描述并且没有内插预设的片段。

现有技术的缺点在于运动轨迹、尤其是盘形凸轮函数的抽象化和费事的生成。

发明内容

因此，本发明的目的在于尽可能高效地运行技术系统，尤其通过简化地生成或优化运动轨迹来实现。

该目的通过根据权利要求1的方法实现。

该目的还通过根据权利要求11的用于确定运动轨迹的装置实现。

该目的进一步通过根据权利要求12的控制装置实现。

该目的此外通过根据权利要求14的技术系统实现。

该目的另外通过根据权利要求15的计算机程序实现。

为了实现该目的，该方法用于运行技术系统，其中该技术系统具有用于运动至少一个轴的至少一个驱动器，其中，通过优化方法计算出轴的至少一个优化的运动轨迹，其中，优化方法根据一个运动轨迹的预设的点和/或该运动轨迹的预设的区域计算出优化的运动轨迹。该方法的特征在于，物理边界条件包括在优化方法中，并且优化的运动轨迹用于对技术系统的至少一个驱动器进行控制。

用于运行技术系统的方法可以具有用于优化、计算和/或提供运动轨迹、尤其是盘形凸轮函数(Kurvenscheibenfunktion)的方法。运动轨迹尤其可以是盘形凸轮函数。

技术系统可以是工具机床、生产机床、用于制造初级产品或者(复杂的)产品的生产设备、机器人、并行运动机构、印刷机、纺织机、切割机或者起重机。

轴或者理解为作为技术系统一部分的真实的轴或者理解为虚拟的轴。

轴或者轴联合体也可以理解为与后续的(伺服)轴连接的主轴。

轴的运动被理解为轴的旋转运动或者轴的或作动器的直线运动。

运动轨迹被理解为一种速度、转速、和/或(转)矩的规则，尤其是技术系统的驱动器以其在确定的时间点和/或在确定的位置和/或指向是运动或者旋转。运动轨迹可以是作为位置、时间和/或指向或者旋转角度的函数的速度曲线。运动轨迹可以至少部分地由使用者预设。

用于尤其是技术系统的不同驱动器的运动轨迹可以取决于另外的一个或者多个运动轨迹。

运动轨迹常常利用计算机程序产生。在此，运动轨迹也可以在考虑预设的应用的方面进行优化。运动轨迹的优化通过优化方法实现。通过该优化方法能够根据预先设定生成和/或优化运动轨迹。

该优化方法可以将运动轨迹转化为优化的运动轨迹。在此，运动轨迹例如匹配于另外的(优化的)运动轨迹。运动轨迹也可以根据预先设定利用优化方法进行补充。

优化方法可以理解为计算规则，该计算规则将函数或者一组值转换成另外的函数或者另外一组值。在转换之后，函数或者一组值的特性常常被如此改变，即能够对应于函数的对应措施被改变。该对应的措施通常相应于运动轨迹对最佳运动轨迹的最佳匹配程度。

物理边界调节被理解为这样的条件，其必须满足优化的运动轨迹。例如，边界条件可以是运动轨迹对时间或位置的至少一个导数的限制。

物理边界条件尤其是驱动器的最小/最大速度、最小/最大转矩、最大单位时间内的加速度变化(Ruck)(加速度对时间的导数或者力/转矩的时间上的变化)、驱动器在技术系统的部件上的最大力作用、最大加速度、技术系统的驱动器的受限的运行时间和/或技术系统驱动器产生的热的受限的发展。

驱动器通常被理解为电动机器、(电)发动机、直线电机、伺服电机或者压电部件。

在使用中可以预设(未完全确定的)运动轨迹。借助用于运行技术系统的方法测定优化的运动轨迹。该优化的运动轨迹借助优化方法由(预设的、未完全确定的)运动轨迹来生成。在优化运动轨迹时，直接考虑物理边界条件。对运动轨迹的计算多数借助计算机程序、尤其是工程设计程序实现。有利的是，该运动轨迹也可以在技术系统的控制装置上测定和/或借助优化方法来优化。