公开(公告)号：US20050228513A1

公开(公告)日：2005-10-13

申请号：US11101497

申请日：2005-04-08

申请人： Ryo Nihei ,  Tetsuaki Kato ,  Soichi Arita

发明人： Ryo Nihei ,  Tetsuaki Kato ,  Soichi Arita

IPC分类号： G05B13/02 ,  B23Q11/00 ,  F16F7/00 ,  F16F7/10 ,  F16F15/02 ,  G05D19/00 ,  G05D19/02 ,  G05B13/00

CPC分类号： G05D19/02 ,  B60G2202/25 ,  B60G2400/206 ,  B60G2600/09 ,  B60G2600/124 ,  B60G2600/1872 ,  B60G2600/1873 ,  B60G2800/162 ,  F16F7/1005 ,  F16F15/02

摘要： A control device for controlling the motion of a movable part in a machine while suppressing vibration generated in the movable part. The control device includes a state-variable estimating section for estimating a state variable of a controlled system in the machine and outputting an estimated state variable; a reference model for outputting an ideal controlled variable for the controlled system; a compensator for calculating a compensation value for correcting a control input for the controlled system, based on a difference between the estimated state variable and the ideal controlled variable; and a feedback control section for determining the control input, based on a deviation between a desired command value and one of the estimated state variable and the ideal controlled variable. A corrected control input obtained by correcting the control input determined through the feedback control section by using the compensation value calculated through the compensator is input to the controlled system as well as to the state-variable estimating section and the reference model.

摘要翻译： 一种用于在抑制可动部产生的振动的同时控制机器中的可动部的动作的控制装置。 控制装置包括：状态变量估计部，用于估计机器中受控系统的状态变量并输出估计状态变量; 用于输出受控系统的理想控制变量的参考模型; 基于所述估计状态变量与所述理想受控变量之间的差来计算用于校正所述受控系统的控制输入的补偿值的补偿器; 以及反馈控制部分，用于基于期望指令值与估计状态变量和理想受控变量之一之间的偏差来确定控制输入。 通过使用通过补偿器计算的补偿值来校正通过反馈控制部分确定的控制输入而获得的校正控制输入被输入到受控系统以及状态变量估计部分和参考模型。

公开(公告)号：US5719479A

公开(公告)日：1998-02-17

申请号：US518689

申请日：1995-08-24

申请人： Tetsuaki Kato ,  Soichi Arita ,  Ichiro Kanno

发明人： Tetsuaki Kato ,  Soichi Arita ,  Ichiro Kanno

IPC分类号： B25J9/16 ,  B25J19/06 ,  G05B19/19 ,  G05B19/4061 ,  G05D3/00 ,  G05D3/12 ,  H02P29/00 ,  F15B9/00 ,  G05B5/00

CPC分类号： G05B19/4061 ,  G05B19/19 ,  G05B2219/37624 ,  G05B2219/41128 ,  G05B2219/41381 ,  G05B2219/41395

摘要： A collision detecting method, in which a collision of a driven body driven by a servomotor is detected by a disturbance estimating observer. The method obtains a disturbance component which can be known in advance, subtracts the disturbance component from an input torque to generate a modified torque, and inputs the modified torque to a distrubance estimating observer.

摘要翻译： 一种碰撞检测方法，其中由伺服电动机驱动的从动体的碰撞被干扰估计观察器检测到。 该方法获得预先知道的扰动分量，从输入转矩中减去干扰分量以产生修正转矩，并将改变后的转矩输入到发散估计观测器。

公开(公告)号：US5691615A

公开(公告)日：1997-11-25

申请号：US204313

申请日：1994-03-14

申请人： Tetsuaki Kato ,  Osamu Yoshida ,  Masaru Nakamura ,  Soichi Arita

发明人： Tetsuaki Kato ,  Osamu Yoshida ,  Masaru Nakamura ,  Soichi Arita

IPC分类号： G05B11/36 ,  B25J9/16 ,  G05B11/42 ,  G05B13/02 ,  G05B13/04 ,  G05D3/12 ,  H02M1/12

CPC分类号： B25J9/163 ,  G05B2219/34448 ,  G05B2219/39178 ,  G05B2219/39181 ,  G05B2219/39194 ,  G05B2219/41123 ,  G05B2219/41425 ,  G05B2219/42037

摘要： A method of obtaining a very robust adaptive PI control method irrespective of fluctuation of parameters of a control object, wherein (speed command r-actual speed y) is used as a state variable Suf. Estimated values J*, A*, Gr*, and C* of inertia, coefficient of dynamic friction, gravitational disturbance depending on a robot angle, and Coulomb's friction, respectively, are obtained and a torque command .tau. is obtained in accordance with the following equation so as to cancel an error between each of the estimated values and its actual value to zero. .tau.=K2.multidot.Suf+(K1/s).multidot.Suf+J*.multidot.r'+A*.multidot.y+Gr*.multidot.sin .theta.+Cf*+.tau.1. The first and second terms of the right side of the above equation are identical with a torque command obtained by the PI control. Furthermore, r' represents an acceleration of command; .theta. represents a rotational angle of a robot arm; and .tau.1 represents a switching input corresponding to miscellaneous disturbance. As an error between each of the estimated values and its actual value becomes zero, a relationship of speed command r=actual speed y is obtained and therefore an adaptive PI control of a transfer function "1" is obtained.

摘要翻译： PCT No.PCT / JP93 / 00995 Sec。 371日期：1994年3月14日 102（e）1994年3月14日PCT PCT 1993年7月16日PCT公布。 公开号WO94 / 02989 日期1994年2月3日无论控制对象的参数波动如何，都获得非常鲁棒的自适应PI控制方法，其中（速度指令r-实际速度y）被用作状态变量Suf。 获得惯性惯量的估计值J *，A *，Gr *和C *，动摩擦系数，取决于机器人角度的重力扰动和库仑摩擦，并且根据以下方式获得转矩指令τ 以便将每个估计值和其实际值之间的误差消除为零。 tau = K2xSuf +（K1 / s）xSuf + J * xr'+ A * xy + Gr *xsinθ+ Cf * + tau 1.上述方程右侧的第一项和第二项与获得的转矩指令相同 由PI控制。 此外，r'表示指令的加速度; theta表示机器人手臂的旋转角度; 并且τ1表示对应于杂项干扰的开关输入。 由于每个估计值与其实际值之间的误差为零，所以获得速度指令r =实际速度y的关系，因此获得传递函数“1”的自适应PI控制。

公开(公告)号：US5440213A

公开(公告)日：1995-08-08

申请号：US177342

申请日：1994-01-04

申请人： Soichi Arita ,  Tetsuaki Kato ,  Osamu Yoshida

发明人： Soichi Arita ,  Tetsuaki Kato ,  Osamu Yoshida

IPC分类号： G05B19/4061 ,  G05B5/00

CPC分类号： G05B19/4061

摘要： A collision detecting method for quickly securely detecting a collision between a driven body driven by a servomotor and an obstacle by using an observer, thereby preventing machine components from be damaged by the collision. An estimated disturbance torque (y) is obtained in accordance with a torque command (I) and an actual motor speed (.theta.) by means of the observer (50) formed of blocks (S1 to 54) having transfer functions (Kt/J, K3, K4/S, 1/S), which depend individually on a torque constant, inertia, and parameters corresponding thereto, and a multiplier (61) having a transfer function (J.multidot.A) equivalent to the product of the inertia and a unit system conversion constant. The drive of the servomotor is stopped before any of the components of the machine is broken, in response to an alarm delivered from a comparator (62) when the estimated disturbance torque exceeds a threshold value (Ts) which is set at a value smaller than servomotor output torques corresponding to the breaking limits of the machine components.

摘要翻译： 一种用于通过使用观察者快速安全地检测由伺服电动机和障碍物驱动的被驱动体之间的碰撞的碰撞检测方法，从而防止机器部件被碰撞损坏。 根据具有传递函数（Kt / J，S）的块（S1〜54）形成的观察者（50），根据转矩指令（I）和实际电动机速度（θ），求出估计的扰动转矩（y） K3，K4 / S，1 / S），其分别取决于转矩常数，惯性和对应的参数，以及具有与惯量和单位系统的乘积相当的传递函数（JxA）的乘法器 转换常数。 当估计的扰动转矩超过阈值（Ts）时，响应于从比较器（62）发出的警报，伺服电动机的驱动被停止，在机器的任何部件断开之前， 伺服电机输出扭矩对应于机器部件的断裂极限。

公开(公告)号：US20050111504A1

公开(公告)日：2005-05-26

申请号：US10994613

申请日：2004-11-23

申请人： Yuji Nishikawa ,  Hiroyuki Yoshida ,  Hisatada Machida ,  Hiromitsu Takahashi ,  Soichi Arita

发明人： Yuji Nishikawa ,  Hiroyuki Yoshida ,  Hisatada Machida ,  Hiromitsu Takahashi ,  Soichi Arita

IPC分类号： B23K26/06 ,  B23K26/42 ,  G01J1/42 ,  H01S3/00 ,  H01S3/04 ,  H01S3/10 ,  H01S3/13 ,  H01S3/131 ,  H01S3/16

CPC分类号： H01S3/1312 ,  B23K26/702 ,  H01S3/04 ,  H01S3/1305 ,  H01S3/1643

摘要： A laser oscillator capable of executing a high-speed feedback control by reducing the control load of a main processor in the feedback control of the laser output. The laser is excited by an excitation source activated by one or more power supplies. The laser radiation is detected by a power sensor or a photodiode. A detected signal is A/D converted and fed to a sub processor or a high-speed DSP. The sub processor compares the current laser output value to a desired control value and calculates a deviation value in a predetermined period. The sub processor outputs a feedback signal to each of the power supplies according to a command from the main processor. Each power supply adjusts the supplied current to control the laser output. The main processor monitors conditions of the power supplies and controls a coolant circulation device. A factor regarding a load on a sequential control process, which may delay the feedback control, is eliminated and an analog circuit is unnecessary. The period time of the feedback control may be within 200 μs.

摘要翻译： 激光振荡器能够通过在激光输出的反馈控制中减小主处理器的控制负载来执行高速反馈控制。 激光由一个或多个电源激活的激发源激发。 激光辐射由功率传感器或光电二极管检测。 检测到的信号被A / D转换并馈送到子处理器或高速DSP。 子处理器将当前的激光输出值与期望的控制值进行比较，并在预定的周期内计算偏差值。 子处理器根据来自主处理器的命令向每个电源输出反馈信号。 每个电源调节供电电流以控制激光输出。 主处理器监控电源的状况并控制冷却液循环装置。 消除了可能延迟反馈控制的顺序控制过程上的负载的因素，并且不需要模拟电路。 反馈控制的周期时间可能在200μs以内。