ES2936406T3 - Sistema de control de motores - Google Patents

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Mitsutaka OKURA
Akinobu Tomita
Hiroshi Fujiwara
Yoshiaki Ikeuchi
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Abstract

En este sistema de control de motores, una pluralidad de dispositivos de control de motores que controlan un motor están conectados a un controlador a través de líneas de comunicación. El controlador genera una señal de comunicación que incluye un comando de operación y transmite la señal de comunicación a cada uno de los dispositivos de control del motor en un ciclo de comunicación predeterminado. La pluralidad de dispositivos de control de motores incluye dos dispositivos de control de motores de un primer grupo y un dispositivo de control de motores de un segundo grupo. Cada uno de los dispositivos de control de motor del primer grupo incluye una unidad de transmisión y recepción de datos, una unidad de control de motor, una unidad de corrección y una unidad de generación de temporización síncrona. La unidad de transmisión y recepción de datos recibe el comando de operación dirigido a ella y recibe información de operación sobre el dispositivo de control de motor del segundo grupo. La unidad de control del motor genera una señal de comando de par para controlar el motor sobre la base del comando de operación. La unidad de corrección genera una señal de corrección de par en base a la información de operación y corrige la señal de comando de par. La unidad de generación de temporización síncrona genera una señal de temporización para sincronizar temporizaciones de proceso entre las unidades de control de motor del primer grupo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de control de motores
Campo técnico
La presente invención se refiere a un sistema de control de motores que incluye una pluralidad de dispositivos de control de motores para controlar motores unidos a ejes respectivos.
Antecedentes de la técnica
En años recientes, se ha utilizado un sistema de control de motores que conecta un controlador anfitrión y una pluralidad de dispositivos de control de motores entre sí a través de una línea de comunicación. Los dispositivos de control de motores controlan motores conectados a ejes respectivos. El sistema de control de motores se utiliza para variedades de máquinas herramienta y robots.
Por ejemplo, como el sistema de control de motores, existe un sistema de este tipo que incluye un controlador, un dispositivo de control de motores del eje X para controlar un motor del eje X acoplado a un eje X y un dispositivo de control de motores del eje Y para controlar un motor del eje Y acoplado a un eje Y.
En el sistema de control de motores, cuando se produce un cambio en un eje, el cambio puede afectar en gran medida las características del otro eje. Específicamente, cuando el motor del eje X conectado al eje X se controla para mover un objeto ubicado en el eje X, puede producirse un cambio en las características de un sistema mecánico para su uso en la operación del motor del eje Y. Por tanto, cuando se controla el motor del eje Y, el par aplicado al motor del eje Y se vuelve demasiado grande o demasiado pequeño en respuesta a una posición de carga en el eje X en el dispositivo de control de motores del eje Y. Por tanto, en el sistema de control de motores, se produce una disminución del rendimiento de la amortiguación de vibraciones y otros fallos de funcionamiento.
Como procedimiento para solucionar los fallos de funcionamiento descritos anteriormente, hasta ahora, se ha desvelado el sistema de control de motores siguiente. Es decir, en el sistema de control de motores convencional, además de la información de posición de un eje propio, información de cualquiera de la información de posición del otro eje, una inercia de carga de una máquina o un peso de la máquina se transmite a un dispositivo de control de motores para un eje objetivo de control. Luego, el dispositivo de control de motores para el eje del objetivo de control controla un motor acoplado al eje del objetivo de control mientras cambia secuencialmente los parámetros de control sobre la base de la información transmitida. Por tanto, este sistema de control de motores convencional asegura una función para suprimir la influencia dada al control para el otro eje y para amortiguar las vibraciones incluso si las características del sistema mecánico varían en gran medida en un eje determinado (por ejemplo, PTL 1).
Por otra parte, como otro sistema de control de motores convencional, se desvela un sistema de control de motores en el que un controlador y una pluralidad de dispositivos de control de motores para controlar motores unidos a ejes respectivos están sujetos a una conexión en cadena tipo margarita.
Este sistema de control de motores convencional incluye contadores síncronos. En este sistema de control de motores, los contadores síncronos se inicializan en el momento de recibir los datos de comando transmitidos desde el controlador a los respectivos dispositivos de control del motor. La pluralidad de dispositivos de control de motores provistos en el sistema de control de motores que tiene la configuración convencional recibe simultáneamente los datos de comando transmitidos desde el controlador. Las tasas de recuento ascendente de todos los contadores síncronos son las mismas. Por tanto, la pluralidad de dispositivos de control de motores refleja simultáneamente los datos de comando recibidos en el control de los motores respectivos (por ejemplo, PTL 2).
Incidentalmente, en cada uno de los dispositivos de control de motores descritos en PTL 1, el cambio de los parámetros de control no corresponde a un ciclo de comunicación, sino que se realiza en tiempos arbitrarios. Es decir, cada uno de los dispositivos de control del motor cambia los parámetros de control sin sincronizarse con los demás. Por tanto, cuando el eje X y el eje Y no están acoplados mecánicamente entre sí, es concebible que el siguiente control sea posible en un sistema de control de motores compuesto por un dispositivo de control de motores del eje X para controlar un eje X y un dispositivo de control de motores del eje Y para controlar un eje Y. Es decir, por ejemplo, en el dispositivo de control de motores del eje Y para controlar un objeto que se mueve en el eje Y, para reflejar el cambio que se produce en el eje X, los parámetros de control se cambian sin adherirse al cambio que ocurre en el eje X. Incluso si se realiza dicho control, el rendimiento de amortiguación de vibraciones no disminuye en el sistema de control de motores convencional.
Por el contrario, como una configuración en la que el eje X y el eje Y están mecánicamente acoplados entre sí, por ejemplo, se cita un mecanismo de pórtico. Por ejemplo, un sistema de control de motores que tiene el mecanismo de pórtico como se ha descrito anteriormente incluye: un cabezal sobre el que se mueve una carga en el eje X; y un par de rieles que impulsan ambos extremos del cabezal en paralelo en la dirección del eje Y. El eje Y incluye un eje Y1 y un eje Y2, que se encuentran en paralelo entre sí. Es decir, el sistema de control de motores que tiene el mecanismo de pórtico incluye: un dispositivo de control de motores del eje X para controlar el eje X; y dos dispositivos de control del motor del eje Y para controlar el eje Y1 y el eje Y2. Este accionamiento en paralelo también se denomina accionamiento en tándem.
En esta configuración, con el fin de suprimir el control desequilibrado, cada uno de los dispositivos de control del motor del eje Y1 y el dispositivo de control de motores del eje Y2 cambia los parámetros de control en su propio tiempo para reflejar la información de posición de la carga del eje X en el cabezal en el eje Y1 y el eje Y2.
Sin embargo, cuando cada uno de los dispositivos de control cambia apropiadamente los parámetros de control en tiempos arbitrarios, puede producirse el siguiente fallo de funcionamiento. Es decir, entre los dispositivos de control del motor del eje Y para controlar respectivamente el eje Y1 y el eje Y2, hay una sincronización desviada del par de torsión reflectante, que se requiere dependiendo de la posición del cabezal en el que está presente la carga del eje X, en los respectivos motores. Por tanto, la torsión se produce entre el eje Y1 y el eje Y2, que están acoplados mecánicamente entre sí. Luego, dicha torsión como la anterior deteriora la precisión de posicionamiento de la carga del eje X y deteriora el rendimiento de amortiguación de vibraciones y, finalmente, puede resultar en la degradación de la seguridad y un fallo.
El documento US 2011/0169441 A1 describe un aparato de control síncrono para controlar de forma síncrona una pluralidad de motores con respecto a un sujeto de control que incluye un dispositivo de comando y una pluralidad de dispositivos de control de motores. El tema de control incluye los motores, una pluralidad de detectores de posición configurados para detectar una pluralidad de información de posición de los motores respectivamente, y al menos un acoplador que conecta los ejes móviles de los motores. El dispositivo de comando incluye un primer controlador de posición que está configurado para calcular una posición de trabajo en función de la información de posición detectada por los detectores de posición y que está configurado para calcular, en función de una diferencia entre un comando de posición y la posición de trabajo, un nuevo comando de posición. Cada uno de los dispositivos de control de motores incluye un segundo controlador de posición configurado para calcular comandos para accionar la pluralidad de motores en función de una diferencia entre el nuevo comando de posición y la información de posición.
El documento US 2007/0067052 A1 describe un procedimiento de sincronización doble que puede realizar fácilmente una operación de alta velocidad y alta precisión para una máquina que tiene una estructura de tipo pórtico. En un procedimiento de control para una sincronización gemela en el que dos motores para accionar dos ejes (elementos móviles) unidos mecánicamente entre sí por una pieza de sujeción (una plantilla de sujeción) funcionan sincrónicamente, uno de los dos ejes se hace funcionar a baja velocidad mediante un control de posición y se permite que el otro eje se desplace libremente y siga al otro eje y se realiza un retorno al origen. Una desviación de posición entre un eje y el otro eje se mide en un paso arbitrario. La desviación de posición correspondiente a una posición en la que se desplaza el eje se almacena en una base de datos como una función. Un comando de posición se distribuye directamente a un eje como un comando de posición principal y el comando de posición se distribuye al otro eje como un comando de posición corregido mediante el uso de la función almacenada en la base de datos para realizar una operación.
Lista de citas
Literaturas de Patente
PTL 1: Publicación de patente japonesa pendiente de examinación n.° 2004-70790
PTL 2: Publicación de patente japonesa pendiente de examinación n.° 2003-189654
PTL 3: US 2011/0169441 A1
PTL 4: US 2007/0067052 A1 ^ página 5a
Sumario de la invención
La invención está definida por el objeto de la reivindicación independiente 1. Las reivindicaciones dependientes se refieren a realizaciones ventajosas.
Ventajas de la invención
En un sistema de control de motores según la presente invención, una pluralidad de dispositivos de control de motores y un controlador están conectados entre sí a través de una línea de comunicación.
Cada uno de la pluralidad de dispositivos de control de motores controla un motor conectado al propio dispositivo de control de motor. Para controlar cada uno de los motores, el controlador genera una señal de comunicación que incluye un comando de operación para cada uno de los motores. El controlador transmite la señal de comunicación generada a cada uno de la pluralidad de dispositivos de control de motores en un ciclo de comunicación predeterminado.
La pluralidad de dispositivos de control de motores incluye dos dispositivos de control de motores en un primer grupo y un dispositivo de control de motores en un segundo grupo.
Cada uno de los dispositivos de control de motores del primer grupo incluye un transceptor de datos, un controlador de motor, un corrector y un sincronizador.
El transceptor de datos recibe un comando de operación en la señal de comunicación, que se emite al dispositivo de control de motores y recibe información de operación en la señal de comunicación, que se relaciona con el dispositivo de control de motores en el segundo grupo.
En función del comando de operación emitido al dispositivo de control de motores, el controlador de motores genera una señal de comando de par para controlar el motor conectado al dispositivo de control de motor.
El corrector genera una señal de corrección de par en función de la información de funcionamiento del dispositivo de control de motores del segundo grupo y corrige la señal de comando de par del dispositivo de control de motores utilizando la señal de corrección de par.
El generador de temporización síncrona genera una señal de temporización que empareja piezas de temporización de procedimiento de los controladores de motor en el primer grupo entre sí.
De acuerdo con el sistema de control de motores de la presente invención, se pueden esperar las siguientes funciones y efectos.
Es decir, en el sistema de control de motores en el que los ejes respectivos se afectan entre sí al estar acoplados mecánicamente entre sí, y así sucesivamente, se requiere que los respectivos motores sean accionados en sincronización entre sí.
En consecuencia, si se utiliza el sistema de control de motores de la presente invención, luego la información de operación de los otros ejes, como la información de posición, se puede reflejar en el accionamiento de cada uno de los motores. Por otra parte, si se utiliza el sistema de control de motores de la presente invención, los dispositivos de control de motores respectivos accionan los motores respectivos en sincronización entre sí.
Por tanto, por ejemplo, cuando el sistema de control de motores de la presente invención se aplica a un mecanismo de pórtico, una carga se puede colocar suavemente en respuesta a las características de carga que se producen en los respectivos dispositivos de control del motor.
Por ejemplo, en una configuración del mecanismo de pórtico, cuando las variaciones en las características de carga de dos ejes que operan en paralelo se producen debido a la posición de una carga montada en el otro eje que los dos ejes, se puede inhibir la torsión para que no se produzca entre ambos ejes. Por tanto, el deterioro de la precisión de posicionamiento de la carga del eje X y el rendimiento de amortiguación de vibraciones, que puede ser provocado por dicha torsión, puede suprimirse. Además, se puede garantizar la seguridad y se pueden reducir los factores de fallo.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama de configuración de un sistema de control de motores en una primera realización ilustrativa de la presente invención.
La FIG. 2 es un diagrama de bloques de un dispositivo de control de motores en un primer grupo del sistema de control de motor.
La FIG. 3 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración detallada de los componentes principales del sistema de control de motores.
La FIG. 4 es un diagrama de configuración para explicar las operaciones de control de un mecanismo de pórtico en el sistema de control de motor.
La FIG. 5 es un diagrama de temporización del sistema de control de motores.
La FIG. 6 es un diagrama de configuración de un sistema de control de motores en una segunda realización ilustrativa de la presente invención.
FIG. 7 es un diagrama de configuración de un sistema de control de motores en una tercera realización ilustrativa de la presente invención.
La FIG. 8 es un diagrama de bloques de un dispositivo de control de motores en un primer grupo del sistema de control de motor.
La FIG. 9 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración detallada de los componentes principales del sistema de control de motores.
Descripción de las realizaciones
Los sistemas de control de motores en realizaciones ilustrativas de la presente invención se describirán con referencia a los dibujos. Las siguientes realizaciones ilustrativas son simplemente ejemplos de realización de la presente invención y no limitan el alcance ámbito técnico de la presente invención.
(Primera realización ilustrativa)
La FIG. 1 es un diagrama de configuración de un sistema de control de motores en una primera realización ilustrativa de la presente invención.
Como se ilustra en la FIG. 1, el sistema de control de motores 100 en la presente realización ilustrativa tiene una configuración que incluye: un mecanismo de objetivo de control 33; una pluralidad de motores 30; una pluralidad de dispositivos de control de motores 10; un dispositivo de control de motores 20; y un controlador 80. El controlador 80 y cada uno de los dispositivos de control de motores 10 y 20 están comunicados entre sí a través de la línea de comunicación 81. El mecanismo de objetivo de control 33 que sirve como objetivo para ser controlado por los motores 30 tiene una configuración que incluye una pluralidad de ejes. Un dispositivo de motor como combinación de un motor 30 y cualquiera de los dispositivos de control de motores 10, 20 corresponde a cada uno de los ejes. En dicho dispositivo motor, el accionamiento del motor 30 se controla de acuerdo con un comando del dispositivo de control de motores 10, 20, y una carga en un eje se mueve en el eje.
En la presente realización ilustrativa, como ejemplo de dicho sistema que tiene la pluralidad de ejes, se cita el sistema de control de motores 100 para controlar el mecanismo objetivo de control 33 que es el mecanismo de pórtico mencionado anteriormente. Por otra parte, en la presente realización ilustrativa, se ilustra un ejemplo de un sistema compuesto por dos ejes que son un eje X y un eje Y como ejes principales en la pluralidad de ejes del mecanismo objetivo de control 33, en el que el eje Y está compuesto por dos ejes que son un eje Y1 y un eje y 2 como subejes del eje principal. Es decir, la presente realización ilustrativa se puede aplicar a un sistema compuesto por una pluralidad de ejes principales, en el que uno de los ejes principales está compuesto por una pluralidad de subejes.
Con el fin de construir un sistema para controlar la pluralidad de ejes descritos anteriormente, como se ilustra en la FIG. 1, el sistema de control de motores 100 tiene una configuración que incluye: un par definido como un primer grupo, es decir, dos dispositivos de control de motores 10; y un dispositivo de control de motores 20 definido como un segundo grupo. Los dispositivos de control de motores 10 en el primer grupo definen, como el primer grupo, el eje Y, que es el eje principal, y respectivamente controla motores 30 para dos ejes que son un par del eje Y1 y el eje Y2. El dispositivo de control de motores 20 en el segundo grupo controla un motor 30 para el eje X. Como se ha descrito anteriormente, en la presente realización ilustrativa, como se ilustra en la FIG. 1, el sistema de control de motores 100 está configurado para que el motor 30 para el eje Y1 esté conectado al primer dispositivo de control de motores 10 en el primer grupo, ese motor 30 para el eje Y2 está conectado al segundo dispositivo de control de motores 10 en el primer grupo, y ese motor 30 para el eje X está conectado al dispositivo de control de motores 20 en el segundo grupo.
Por otra parte, como se ilustra en la FIG. 1, el mecanismo de control de objetivo 33 con estructura de pórtico está compuesto por: dos rieles 34; un cabezal 35 dispuesto para cruzar sobre ambos rieles 34; y una carga 36 montada en el cabezal 35. Dos rieles 34 están dispuestos para ir paralelos entre sí en asociación con el eje Y1 y el eje Y2. Ambos extremos del cabezal 35 están montados sobre rieles respectivos 34 y están dispuestos para poder moverse en la dirección del eje Y. La carga 36 está montada sobre el cabezal 35, y está dispuesta para poder moverse en la dirección del eje X.
Con una configuración como la descrita anteriormente, el primer dispositivo de control de motores 10 controla el motor 30 para controlar una posición de un extremo del cabezal 35 dispuesto en el eje Y1. El segundo dispositivo de control de motores 10 controla el motor 30 para controlar una posición del otro extremo del cabezal 35 dispuesto en el eje Y2. Mediante dicho control de posición como el anterior, ambos lados del cabezal 35 que monta la carga 36 se mueven sobre los rieles 34 a la misma velocidad mientras mantienen la misma posición en la dirección del eje Y excepto en el caso de anormalidad y otros casos. Es decir, de esta forma, el cabezal 35 que sirve de carga en el eje Y1 y de carga en el eje Y2 se mueve en el eje Y compuesto por ambos rieles 34. Por otra parte, el motor 30 para el eje X, que está conectado al dispositivo de control de motores 20 en el segundo grupo, realiza el control de posición para que la carga 36 en el eje X se mueva en la dirección del eje X en el cabezal 35.
A continuación, en la presente realización ilustrativa, el controlador 80 conectado comunicativamente a los dispositivos de control de motores 10, 20 se proporciona para establecer los parámetros de control para los dispositivos de control de motores 10, 20 y para dar un comando de operación a los dispositivos de control de motores 10, 20. Una técnica de comunicación específica en esta conexión comunicativa puede ser, por ejemplo, una comunicación de datos correspondiente al estándar de comunicación en serie, como RS232C/485 o el estándar de bus serie universal (USB), o puede ser comunicación en tiempo real (RTEX) o ethernet para tecnología de automatización de control (EtherCAT), que es una especificación de comunicación dedicada para una red de automatización de fábrica (FA).
La configuración de los parámetros como un contenido de comunicación en la presente realización ilustrativa se ejecuta en el momento de iniciar el sistema, cambio de operaciones del sistema, etc. Los parámetros de control incluyen una ganancia de control, un valor de ajuste con respecto a las características de un filtro, y similares. Además de dicha configuración de los parámetros, el controlador 80 envía varios tipos de información, como comandos de operación, a los dispositivos de control de motores 10, 20 para que los motores 30 realicen las operaciones de movimiento deseadas y recibe varios tipos de información de los dispositivos de control de motores 10, 20.
Particularmente, mientras que la configuración de los parámetros se realiza de forma irregular, como en el momento de la configuración inicial, es necesario indicar secuencialmente las operaciones en el sistema, las operaciones relativas a los comandos de operación. Por lo tanto, en la presente realización ilustrativa, se establece un ciclo de referencia de envío de los comandos de operación. Es decir, el controlador 80 envía una señal de comando que incluye los comandos de operación tales como comandos de posición y comandos de velocidad cada ciclo de comunicación como el ciclo de referencia. Cada uno de los dispositivos de control de motores 10, 20 controla el funcionamiento del motor 30 en función de la señal de comando recibida. Por otra parte, cada uno de los dispositivos de control de motores 10, 20 transmite una señal de respuesta que incluye información de operación tal como un estado de operación al controlador 80 en cada ciclo de comunicación. Luego, la señal de temporización de comunicación St se transmite adicionalmente desde el controlador 80 en cada ciclo de comunicación, aunque los detalles se describirán a continuación. En la FIG. 1, una señal enviada a través de la línea de comunicación 81 cada ciclo de comunicación, la señal que incluye esta señal de comando, señal de respuesta y señal de temporización de comunicación St, se ilustra como señal de comunicación Cm. En la presente realización ilustrativa, se cita un ejemplo de configuración en el que los dispositivos de control de motores 10, 20 controlan las posiciones de los motores 30. El controlador 80 proporciona los comandos de posición para ordenar posiciones de destino en la señal de comando y emite la señal de comando a los dispositivos de control de motores 10, 20.
La FIG. 2 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración detallada del dispositivo de control de motores 10 en el primer grupo del sistema de control de motores 100 en la presente realización ilustrativa. La FIG. 3 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración detallada de los componentes principales del dispositivo de control de motores 10, incluyendo la configuración una configuración más detallada del controlador de motores 14.
A continuación, la configuración detallada del dispositivo de control de motores 10 se describirá con referencia a la FIG. 1, a la FIG. 2 y a la FIG. 3.
Como se ilustra en la FIG. 1, el dispositivo de control de motores 10 incluye: procesador de comunicación 12; unidad de establecimiento de parámetros de control 13; controlador de motores 14; unidad de accionamiento 15; generador de temporización síncrona 16; y corrector de par 17.
En el dispositivo de control de motores 10, el procesador de comunicación 12 está conectado comunicativamente a la línea de comunicación 81. El procesador de comunicación 12 recibe los diversos tipos de información, incluidos los parámetros de control, los comandos de operación y otros del controlador 80, y transmite los diversos tipos de información en el dispositivo de control de motores 10 al controlador 80.
Por ejemplo, en un tiempo de fraguado inicial de arranque del sistema, el procesador de comunicaciones 12 recibe un grupo de datos como parámetros de control del controlador 80 y transfiere los datos recibidos a la unidad de configuración de parámetros de control 13. Aquí, en la presente realización ilustrativa, los parámetros de control incluyen un valor de referencia de corrección de par Cor además de una variedad de ganancias, una constante de filtro y similares.
Cuando se completa la configuración inicial, el controlador 80 envía información que incluye el comando de operación como la señal de comando en la señal de comunicación Cm cada ciclo de comunicación, y el procesador de comunicación 12 recibe la información. La presente realización ilustrativa cita un ejemplo en el que la información de funcionamiento del otro eje, que es información de posición de la carga 36 en la dirección del eje X, también se emite como el comando de operación además del comando de posición Pc que indica una posición comandada al propio dispositivo de control de motores 10. Aquí, en la presente realización ilustrativa, como la información de posición de la carga 36 en la dirección del eje X, se emite un comando de posición del eje X Pcx que es un comando de posición que indica una posición que se va a ordenar al dispositivo de control de motores 20 para controlar el eje X. Es decir, el dispositivo de control de motores 10 que es el primer grupo recibe este comando de posición Pc como un primer comando de posición en el procesador de comunicación 12. Este primer comando de posición es un comando de operación al dispositivo de control de motores 10 en la señal de comunicación Cm. Además, el dispositivo de control de motores 10 recibe este comando de posición del eje X Pcx como un segundo comando de posición. Este segundo comando de posición es información de operación en el dispositivo de control de motores 20 del segundo grupo en la señal de comunicación Cm.
El controlador de motores 14 es notificado del comando de posición Pc, y el control de posición que sigue a este comando de posición Pc es ejecutado por el controlador de motores 14. El corrector de par 17 es notificado del comando de posición del eje X Pcx, y el corrector de par 17 genera un comando de par corregido. Como se ha descrito anteriormente, la presente realización ilustrativa se describe tomando un ejemplo en el que el comando de posición Pc se emite como comando de operación y el comando de posición del eje X Pcx se emite como información de operación. Sin embargo, naturalmente, además de estos, se puede emitir otra información y datos como el comando de operación y la información de operación.
Por otra parte, el procesador de comunicación 12 es notificado de los diversos tipos de información de las partes respectivas en el dispositivo de control de motores 10. En la presente realización ilustrativa, el controlador de motores 14 notifica al procesador de comunicación 12 la información de posición de detección Pdy que es información de posición del motor en el eje Y, siendo detectada la información de posición por el controlador de motores 14. Luego, el procesador de comunicación 12 notifica al controlador 80 la información de posición de detección Pdy como una señal de respuesta en la señal de comunicación Cm.
Por otra parte, como se ha mencionado anteriormente, cada ciclo de comunicación, el controlador 80 transmite la señal de temporización de comunicación St contenida en la señal de comunicación Cm. El procesador de comunicación 12 detecta esta señal de temporización de comunicación St, y notifica al generador de temporización síncrona 16 de la señal de temporización de comunicación St así detectada. Aquí, mientras que el comando de posición Pc es una señal que sirve como datos, la señal de temporización de comunicación St es una señal de pulso para indicar la temporización periódica. Es decir, aunque los detalles se describirán a continuación, en la presente realización ilustrativa, esta señal de temporización de comunicación St se utiliza como señal de sincronización, y la señal de reloj Ck sincronizada con un ciclo de señal de temporización de comunicación St se genera en el generador de temporización síncrona 16.
Para ejecutar estos procedimientos, como se ilustra en la FIG. 2, el procesador de comunicación 12 incluye una interfaz de comunicación (en adelante, apropiadamente escrita como "I/F de comunicación") 22 y transceptor de datos 23. La I/F de comunicación 22 es un modulador/demodulador basado en la especificación de comunicación en la conexión comunicativa con el controlador 80. La I/F de comunicación 22 transfiere datos demodulados al transceptor de datos 23 y, además, modula los datos del transceptor de datos 23 sobre en función de la especificación de comunicación y transmite los datos modulados al controlador 80. Por otra parte, la I/F de comunicación 22 extrae la señal de temporización de comunicación St incluida en la señal de comunicación Cm, y suministra la señal de temporización de comunicación St al generador de temporización síncrona 16. El transceptor de datos 23 retiene temporalmente los datos modulados/demodulados por la I/F de comunicación 22.
A continuación, en el dispositivo de control de motores 10, la unidad de configuración de parámetros de control 13 recibe el grupo de parámetros de control Prm compuesto por un grupo de datos del procesador de comunicación 12, por ejemplo, en el momento de poner en marcha el sistema. Como se ilustra en la FIG. 3, por ejemplo, la unidad de establecimiento de parámetros de control 13 incluye la memoria de parámetros de control 132 y el procesador de parámetros 133.
La unidad de establecimiento de parámetros de control 13 almacena el grupo de parámetros de control recibido Prm en la memoria de parámetros de control 132, y establece dichos parámetros de control así almacenados en unidades funcionales predeterminadas mediante un procedimiento del procesador de parámetros 133. Es decir, por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 3, ganancias kvff, kpp, ktff, constantes y similares que se incluyen en el grupo de parámetros de control Prm se configuran como unidades funcionales para control y procedimiento en el controlador de motores 14. Por otra parte, en la presente realización ilustrativa, el valor de referencia de corrección de par Cor incluido en el grupo de parámetros de control Prm se establece en el corrector de par 17.
A continuación, en el dispositivo de control de motores 10, el generador de temporización síncrona 16 genera una señal de reloj Ck sincronizada con el ciclo de la señal de temporización de comunicación St como se mencionó anteriormente y, además, genera la señal de portador PWM Sc a partir de la señal de reloj Ck. Particularmente, en la presente realización ilustrativa, el generador de temporización síncrono 16 descrito anteriormente se proporciona para que el primer dispositivo de control de motores 10 correspondiente al eje Y1 y el segundo dispositivo de control de motores 10 correspondiente al eje Y2 se procesen sincronizados entre sí. Es decir, cada uno de los dispositivos de control de motores primero y segundo 10 se somete al procedimiento mientras se toma como referencia la temporización de la señal de temporización de comunicación St. Como se ha descrito anteriormente, el generador de temporización síncrona 16 genera tal señal de temporización cuando las piezas de la temporización del procedimiento de los dispositivos de control del motor 10 en el primer grupo coinciden entre sí.
Para generar estas señales, como se ilustra en la FIG. 2, el generador de sincronización síncrona 16 incluye el generador de reloj 62, el contador de divisiones de frecuencia 63, el comparador de fase 64 y el generador de portador PWM 65. Aquí, el generador de reloj 62, el contador de división de frecuencia 63 y el comparador de fase 64 constituyen el denominado circuito de bucle de bloqueo de fase (PLL). El generador de reloj 62 genera la señal de reloj Ck con una frecuencia de reloj correspondiente a la señal de control Dp. El contador de división de frecuencia 63 genera la señal de pulso Pfs obtenida dividiendo la señal de reloj Ck. Aquí, se establece una relación de división del contador de división de frecuencia 63, de modo que un ciclo de señal de pulso Pfs sea sustancialmente el mismo que el ciclo de señal de temporización de comunicación St. El comparador de fase 64 compara una fase de señal de pulso Pfs como se describe anteriormente y una fase de temporización de comunicación señal St entre sí, y genera la señal de control Dp en función de la comparación. Esta señal de control Dp se suministra al generador de reloj 62. Mediante dicha configuración, en función del principio de la PLL, la señal de reloj Ck está bloqueada con la señal de temporización de comunicación St, y la señal de reloj Ck está sincronizada con la señal de temporización de comunicación St. Como es bien sabido, la señal de reloj Ck se usa para un procedimiento digital en el dispositivo de control de motores 10.
Por otra parte, se suministra un impulso de generación de portador desde el contador de división de frecuencia 63 al generador de portador PWM 65. Este impulso de generación de portadores es una señal con una relación de trabajo del 50 %, que se obtiene al dividir, en una proporción de división predeterminada, la señal de reloj Ck sincronizada con la señal de temporización de comunicación St. Por ejemplo, el generador de portador PWM 65 integra dicho impulso de generación de portador mediante un circuito de integración, generando así una señal de portador PWM Sc que es una onda triangular. La señal de portador PWM Sc se suministra a la unidad de accionamiento 15 y se usa para generar tensiones de accionamiento Vd usando modulación de ancho de pulso (PWM). Por otra parte, el impulso de generación de portador se suministra como una señal de temporización de arranque del servo Sst al controlador del motor 14, y un ciclo del impulso de generación de portador se utiliza como ciclo de control de referencia en el controlador del motor 14.
A continuación, en el dispositivo de control de motores 10, el controlador de motores 14 y la unidad de accionamiento 15 se proporcionan para controlar la operación del motor 30. Aquí, la FIG. 2 cita un ejemplo en el que se utiliza como motor 30 un motor sin escobillas de accionamiento trifásico (fase UVW). Es decir, el motor 30 tiene una configuración que incluye: un estátor provisto de devanados 31 correspondientes a las respectivas fases; y un rotor que sostiene un imán permanente. Las tensiones de accionamiento Vd en las que las fases se desplazan 120 grados entre sí se aplican a los devanados respectivos 31 de este estátor, por lo que los devanados 31 se activan y las corrientes fluyen a través de los devanados 31 para hacer girar el rotor. Luego, en respuesta a la rotación del rotor, el eje correspondiente conectado al rotor se controla en términos de posición. Por otra parte, el sensor de posición 32 para detectar una posición de rotación del rotor está montado en el motor 30. La señal del sensor de posición Pd correspondiente a la posición de rotación del rotor se emite desde el sensor de posición 32, y el controlador de motores 14 es notificado de la señal del sensor de posición Pd. La presente realización ilustrativa se describe tomando un ejemplo en el que la carga está sujeta al control de posición lineal por el motor 30 que realiza un movimiento de rotación como el anterior. Sin embargo, se puede usar un motor lineal que realiza directamente el control de posición lineal para la carga.
Para controlar el accionamiento de dicho motor 30 como se ha expuesto anteriormente, el controlador de motores 14 controla la posición, la velocidad y el par del motor 30. Luego, la unidad de accionamiento 15 energiza y acciona los devanados 31 del motor 30.
Para ejecutar dicho control como se ha expuesto anteriormente, como se ilustra en la FIG. 2, el controlador de motores 14 incluye: el detector de posición 42; el controlador de posición 43; el controlador de velocidad 44; el procesador de avance de par (en adelante, escrito como "FF de par") 45; y el controlador de par 46. En estas unidades respectivas, las ganancias y las constantes, que están incluidas en el grupo de parámetros de control Prm, las establece la unidad de configuración de parámetros de control 13. Por otra parte, el transceptor de datos 23 del procesador de comunicación 12 notifica al controlador de motores 14 el comando de posición Pc en la dirección del eje Y en cada ciclo de comunicación. Luego, el sensor de posición 32 notifica al detector de posición 42 la señal del sensor de posición Pd, y el detector de posición 42 genera información de posición de detección Pdy en la dirección del eje Y. El procesador de comunicación 12 también es notificado de esta información de posición de detección Pdy y, además, al controlador 80 se le notifica la información de posición de detección Pdy como una pieza de información en la señal de respuesta.
Mediante dicha configuración, el controlador de motores 14 controla la operación de movimiento para que la posición de la carga en la dirección del eje Y siga el comando de posición Pc del controlador 80 mediante control de avance usando la información de posición de detección Pdy en función de la señal del sensor de posición Pd.
Para realizar dicho control de avance tal y como se ha mencionado anteriormente mediante el controlador de motores 14, en primer lugar, como se ilustra en la FIG. 3, en el controlador de posición 43, el restador 432 calcula una desviación de posición dP, que es una diferencia entre el comando de posición Pc, y la información de posición de detección Pdy. Por otra parte, la unidad dosificadora de posición 433 realiza cálculos tales como la multiplicación de la desviación de posición dP por la ganancia de posición Kpp. Por otra parte, la FIG. 3 ilustra un ejemplo en el que el controlador de posición 43 incluye además una unidad avance de velocidad (en adelante, escrito como "FF de velocidad") 434. La unidad de FF de velocidad 434 realiza cálculos tales como la multiplicación del comando de posición Pc por la ganancia de velocidad FF Kvff además del cálculo diferencial para el comando de posición Pc. En el ejemplo de la FIG. 3, el controlador de posición 43 emite un valor obtenido por el sumador 435 como comando de velocidad Vc. El sumador 435 obtiene el valor sumando una salida de la unidad de FF de velocidad 434 a una salida de la unidad dosificadora de posición 433. El controlador de velocidad 44 es notificado del comando de velocidad Vc como un comando de la velocidad.
A continuación, en el controlador de velocidad 44 ilustrado en la FIG. 3, en primer lugar, el detector de velocidad 442 detecta la velocidad y emite la velocidad detectada como velocidad de detección Vdy. Para detectar la velocidad, por ejemplo, el detector de velocidad 442 realiza el cálculo diferencial para la información de posición de detección Pdy, detectando así la velocidad. Por otra parte, el restador 443 calcula la desviación de velocidad dV que es una diferencia entre el comando de velocidad Vc y la velocidad de detección Vdy, ambos se suministran al restador 443. Por otra parte, la unidad dosificadora de velocidad 444 realiza un cálculo proporcional tal como la multiplicación de la desviación de velocidad dV por la ganancia de velocidad Kvp. Mientras tanto, el integrador de velocidad 445 integra la desviación de velocidad dV y, además, multiplica la desviación de velocidad dV por la ganancia de integración Kvi. Luego, el sumador 446 suma una salida de la unidad dosificadora de velocidad 444 y una salida del integrador de velocidad 445 entre sí, por lo que se calcula una cantidad de par de accionamiento en función del cálculo de la velocidad. Esta cantidad de par de accionamiento calculada en el controlador de velocidad 44 se emite como comando de par Tr en función del cálculo de velocidad.
Por otra parte, como se ilustra en la FIG. 2, la presente realización ilustrativa ilustra un ejemplo en el que el controlador de motores 14 incluye un procesador FF de par 45 y un controlador de par 46. Como se ilustra en la FIG. 3, el procesador 45 de FF de par incluye la unidad de FF de par 452. La unidad de FF de par 452 realiza un procedimiento de diferenciación de primer orden y diferenciación de segundo orden para el comando de posición Pc y, además, realiza el cálculo de la multiplicación de un valor diferencial obtenido por la ganancia de FF de par Ktff, y emite un resultado obtenido de la multiplicación como valor de FF de par Trf. Por otra parte, el controlador de par 46 recibe el comando de par Tr del controlador de velocidad 44 y el valor de FF de par Trf del procesador de par 45. El controlador de par 46 suma el comando de par Tr y el valor FF de par Trf entre sí mediante el sumador 462. Como se ha descrito anteriormente, en la presente realización ilustrativa, el valor obtenido sumando el valor de FF de par Trf al comando de par Tr en función del cálculo de velocidad se establece como una cantidad de par motor de referencia a la que se debe arrancar el motor 30, y esta cantidad de par motor de referencia se emite como comando de par Tc.
Luego, la presente realización ilustrativa está caracterizada porque el comando de par Tc obtenido por un procedimiento como el anterior del controlador de motores 14 se corrige adicionalmente, y el motor 30 del primer grupo se acciona sobre la base del comando de par Tcc así corregido.
En la presente realización ilustrativa, para generar dicho comando de par Tcc como se ha expuesto anteriormente, se proporciona el corrector de par 17. Como se ilustra en la FIG. 2 y la FIG. 3, el corrector de par 17 incluye la calculadora de cantidad de corrección 72 y el sumador 76. La calculadora de cantidad de corrección 72 es notificada del valor de referencia de corrección de par Cor incluido en el grupo de parámetros de control Prm desde la unidad de configuración de parámetros de control 13. Por otra parte, a partir del procesador de comunicación 12, la calculadora 72 de cantidad de corrección es notificada del comando de posición del eje X Pcx, que es un comando de posición para el dispositivo de control de motores 20 para controlar el eje X. La calculadora de cantidad de corrección 72 calcula la cantidad de corrección de par Cot que es una cantidad de corrección para el comando de par Tc en función de este valor de referencia de corrección de par Cor y el comando de posición del eje X Pcx. Es decir, el sumador 76 suma la cantidad de corrección de par Cot al comando de par Tc suministrado al corrector de par 17, y el corrector de par 17 emite un resultado de la suma como comando de par corregido Tcc.
Por otra parte, para calcular la cantidad de corrección de par Cot, como se ilustra en la FIG. 2 y la FIG. 3, la calculadora de cantidad de corrección 72 incluye la tabla de cantidad de corrección 73 y el multiplicador 74. La tabla de cantidad de corrección 73 es una tabla de conversión para convertir el comando de posición del eje X Pcx en una relación de corrección. Es decir, el comando de posición del eje X Pcx se suministra a esta tabla de cantidad de corrección 73, por lo que la relación de corrección Rc se emite desde la tabla de cantidad de corrección 73. El multiplicador 74 multiplica el valor de referencia de corrección de par Cor por esta relación de corrección Rc, obteniendo así la cantidad de corrección de par Cot.
Aunque los detalles se describirán a continuación, en la tabla de cantidad de corrección 73, se establece una tabla para obtener la relación de corrección Rc como sigue en función del comando de posición del eje X Pcx. Es decir, en el mecanismo de objetivo de control 33 con la estructura de pórtico, la tabla se ajusta de modo que la relación de corrección Rc aumente a medida que la carga 36 se acerca al riel 34 en cuestión. En otras palabras, como el comando de posición del eje X Pcx es un comando para acercar la carga 36 al riel 34 en cuestión, se aumenta la relación de corrección Rc. De esta forma, el comando de par Tc se corrige para aumentar la cantidad de par a medida que la carga 36 se acerca al riel 34 en cuestión, y se equilibran la fuerza impulsora para el eje Y1 y la fuerza impulsora para el eje Y2. Es decir, para un desequilibrio debido a la posición de la carga 36 en la dirección del eje X, el comando de par Tc se corrige para que la fuerza motriz aumente a medida que la carga 36 está más cerca del riel 34 en cuestión.
Finalmente, en el dispositivo de control de motores 10, la unidad de accionamiento 15 genera tensiones de accionamiento Vd en función del comando de par Tcc suministrado desde el corrector de par 17. Para generar tensiones de accionamiento Vd, como se ilustra en la FIG. 2, la unidad de accionamiento 15 incluye el generador de forma de onda de accionamiento 52, el procesador PWM 53 y el inversor 54.
El generador de forma de onda de accionamiento 52 es notificado del comando de par Tcc. El generador de forma de onda de accionamiento 52 genera señales con formas de onda correspondientes a un tamaño de comando de par Tcc. Más específicamente, por ejemplo, en el caso de los devanados de accionamiento sinusoidal 31 en las respectivas fases del motor 30, el generador de forma de onda de accionamiento 52 genera formas de onda sinusoidales con una amplitud correspondiente al tamaño del comando de par Tcc para las fases respectivas, y suministra las formas de onda sinusoidales como señales de forma de onda de accionamiento Dr al procesador PWM 53.
El procesador PWM 53 recibe una señal de portador PWM Sc del generador de portador PWM 65 del generador de temporización síncrona 16, así como se alimenta con señales de forma de onda de excitación Dr desde el procesador PWM 53. El procesador PWM 53 hace una comparación de amplitud entre la señal de portador PWM de onda triangular Sc y las señales de forma de onda de excitación de onda triangular Dr, realizando así la modulación de ancho de pulso (PWM). De esta forma, para las respectivas fases, el procesador PWM 53 genera señales PWM Dp compuestas de anchos de pulso correspondientes a niveles de señal de forma de onda de activación Dr, o de cadenas de pulsos con relaciones de trabajo correspondientes a los niveles.
El inversor 54 recibe señales PWM Dp de las respectivas fases del procesador PWM 53, genera tensiones de accionamiento Vd y aplica tensiones de accionamiento generadas Vd a los respectivos devanados 31 del motor 30. El inversor 54 está compuesto por elementos de conmutación y elementos de conversión de energía tales como diodos. El inversor 54 conmuta, es decir, enciende/apaga tensiones, que se alimentan de una fuente de alimentación, en respuesta a las señales PWM Dp utilizando los elementos de conmutación, generando así tensiones de excitación Vd.
Como se ha expuesto anteriormente, en el dispositivo de control de motores 10, las tensiones de accionamiento Vd así generadas se aplican a los devanados 31 del motor 30, por lo que se activan los devanados 31 y el motor 30 genera un par correspondiente al comando de par Tcc. Mediante dicho control y dicho accionamiento por parte del dispositivo de control de motores 10 en el primer grupo, un extremo del cabezal 35 se mueve en la dirección del eje Y en el riel 34 para seguir el comando de posición Pc del controlador 80. Luego, el primer dispositivo de control de motores 10 y el segundo dispositivo de control de motores 10 en el primer grupo se controlan en términos de posición desde el controlador 80 de acuerdo con comandos de posición similares Pc, por lo que ambos extremos del cabezal 35 en el que está montada la carga 36 se mueven a la misma velocidad mientras mantienen las mismas posiciones en la dirección del eje Y en el riel 34. Particularmente, en la presente realización ilustrativa, como se ha mencionado anteriormente, en ambos dispositivos de control de motores 10, los procedimientos se ejecutan en sincronización con la señal de temporización de comunicación St del controlador 80. Por lo tanto, también entre ambos dispositivos de control del motor, los procedimientos se ejecutan sincronizados entre sí.
A continuación, seguidamente se describirá una configuración del dispositivo de control de motores 20.
Como se ilustra en la FIG. 1, como dispositivo de control de motores 10, el dispositivo de control de motores 20 incluye: procesador de comunicación 12; unidad de establecimiento de parámetros de control 13; controlador de motores 14; y unidad de accionamiento 15; y, además, generador de temporización 162. Aquí, se omitirá una descripción detallada de componentes similares a los del dispositivo de control de motores 10. Por otra parte, el generador de temporización 162 es similar al generador de temporización síncrona 16 excepto que el generador de temporización 162 no tiene la función de sincronizarse con la señal de temporización de comunicación St del controlador 80. Es decir, el generador de temporización 162 genera una señal de reloj de marcha libre Ck y una señal de portador de PWM Sc. Cabe destacar que el dispositivo de control de motores 20 también puede tener una configuración en la que el generador de temporización síncrona 16 se usa como en el dispositivo de control de motores 10 y genera una señal de reloj Ck sincronizada con el ciclo de la señal de temporización de comunicación St. En resumen, en la presente realización ilustrativa, es esencial que el primer dispositivo de control de motores 10 y el segundo dispositivo de control de motores 10 se sincronicen entre sí como se describe anteriormente.
Desde el controlador 80, el dispositivo de control de motores 20 es notificado del comando de posición del eje X Pcx incluido en la señal de comunicación Cm. Como se ha mencionado anteriormente, el comando de posición del eje X Pcx es un comando de posición en la dirección del eje X para la carga 36 montada en el cabezal 35. El controlador de motores 14 del dispositivo de control de motores 20 genera un comando de par Tc de manera que la carga 36 se ubica en una posición correspondiente al comando de posición del eje X Pcx. Luego, la unidad de accionamiento 15 del dispositivo de control de motores 20 aplica tensiones de accionamiento Vd correspondientes al comando de par Tc a los devanados 31 del motor 30. De dicha forma, se ejecuta el control de posición para la carga 36. Por otra parte, a partir del procesador de comunicación 12, el controlador 80 es notificado de la información de posición de detección Pdx generada en el dispositivo de control de motores 20 en función de la señal del sensor de posición Pd. La información de posición de detección Pdx es una pieza de información en la señal de respuesta.
La FIG. 4 es un diagrama de configuración para explicar las operaciones de control del mecanismo de pórtico en el sistema de control de motores 100 en la presente realización ilustrativa.
A continuación, los procedimientos para las correcciones de par por los correctores de par 17 se describirán más detalladamente con referencia a la FIG. 4 y a la Tabla 1.
Como se ilustra en la FIG. 4, en la presente realización ilustrativa, el eje X se define como la dirección horizontal en el dibujo. En el cabezal 35, se establecen marcas en el eje X desde la posición 0 tomada como origen y situada en el lado izquierdo hasta la posición 10 situada en el lado derecho. La posición 5 está ubicada en el centro del cabezal 35.
[Tabla 1]
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En esta configuración, si la posición de la carga del eje X 36, el comando de par corregido Tcc1 para el eje Y1 y el comando de par corregido Tcc2 para el eje Y2 cumplen las relaciones ilustradas en la Tabla 1, luego el cabezal 35 se mueve suavemente en la dirección del eje Y.
Es decir, cuando la carga del eje X 36 está ubicada en la posición 5, tanto el comando de par corregido Tcc1 para el eje Y1 como el comando de par corregido Tcc2 para el eje Y2 se convierten en comandos de par no corregidos Tc.
Si la carga del eje X 36 se mueve hacia la posición 0, luego, el comando de par corregido Tcc1 para el eje Y1 realiza una suma 1, y el comando de par corregido Tcc1 para el eje Y2 realiza una resta de -1. Como resultado, cuando la carga del eje X 36 está ubicada en la posición 0, luego, el comando de par corregido Tcc1 para el eje Y1 se convierte en (Tc 5), y el comando de par corregido Tcc2 para el eje Y2 se convierte en (Tc - 5).
Si se utilizan los comandos de par descritos anteriormente, luego el cabezal 35 se mueve suavemente sin provocar la torsión entre el eje Y1 y el eje Y2.
Incidentalmente, en el sistema de control de motores 100 en la presente realización ilustrativa, la carga del eje X 36 y el cabezal 35, que es la carga del eje Y, se mueven apropiadamente de acuerdo con las instrucciones del controlador 80. Por tanto, por ejemplo, ambos dispositivos de control de motores 10 realizan el siguiente control para mover el cabezal 35 más suavemente.
Es decir, a los dispositivos de control del motor 10, el controlador 80 transmite el último comando de posición Pcx de la carga del eje X 36 además de los comandos de posición Pc para los dispositivos de control de motores 10.
Como resultado, en el sistema de control de motores 100, por ejemplo, cada vez que la carga del eje X 36 se mueve en 1 en la dirección hacia la posición 0, la cantidad de corrección de par Cot para el comando de par Tc se genera como 1 en el eje Y1. En este momento, la cantidad de corrección de par Cot para el comando de par Tc se genera como -1 en el eje Y2.
De lo contrario, en el sistema de control de motores 100, cada vez que la carga del eje X 36 se mueve en 1 en la dirección hacia la posición 10, la cantidad de corrección de par Cot para el comando de par Tc se genera como -1 en el eje Y1. En este momento, la cantidad de corrección de par Cot para el comando de par Tc se genera como 1 en el eje Y2.
Como se ha mencionado anteriormente, mediante correctores de par 17, este sistema de control de motores 100 realiza el cálculo de modo que los comandos de par corregidos Tccl, Tcc2 satisfacen la Tabla 1. En otras palabras, los comandos de par corregido Tccl, Tcc2 siempre se convierten en valores para el cabezal 35 que se mueve suavemente sobre el que está montada la carga 36 del eje X.
Por tanto, incluso si este sistema de control de motores 100 se usa para controlar el mecanismo objetivo 33 que es el mecanismo de pórtico, puede suprimirse la aparición de la torsión debida a la posición de la carga 36 del eje X.
En el ejemplo de la FIG. 4, La carga 36 del eje X que se mueve sobre el cabezal 35 está situada en la marca de la posición 8 en el eje X. Por tanto, la cantidad de corrección de par Cot reflejada en el eje Y1 se convierte en -3. Mientras tanto, la cantidad de corrección de par Cot reflejada en el eje Y2 se convierte en 3.
Como se ilustra en la FIG. 1, cada corrector de par 17 refleja la cantidad de corrección de par calculada Cot en el comando de par Tc generado en el controlador de motores 14. Por tanto, en el corrector de par 17, se obtiene el comando de par corregido Tcc. Se notifica a la unidad de accionamiento 15 del comando de par Tcc corregido. Como se ha descrito anteriormente, el comando de par corregido Tcc suma la cantidad de corrección de par calculada Cot al comando de par Tc generado en el controlador de motores 14. Cuando la carga del eje X 36 está ubicada en la posición 8, el comando de par corregido Tcc en el eje Y1 se convierte en (Tc - 3).
Del mismo modo, cuando la carga del eje X 36 está ubicada en la posición 8, el comando de par corregido Tcc en el eje Y2 se convierte en (Tc 3).
En función del comando de par Tcc así corregido, las tensiones de accionamiento Vd para accionar el motor 30 se generan en la unidad de accionamiento 15. Las tensiones de accionamiento generadas Vd se envían a todos los devanados 31 del motor 30 de acuerdo con la señal de temporización de arranque del servo Sst. El motor 30 es accionado en respuesta a las tensiones de accionamiento Vd suministradas.
La FIG. 5 es un diagrama de temporización del sistema de control de motores 100 en la presente realización ilustrativa.
A continuación, con referencia a la FIG. 5, se dará una descripción de las operaciones de las respectivas unidades del sistema de control de motores 100 centrándose en la operación en la que los dispositivos de control de motores 10 ejecutan los procedimientos de control y accionamiento sincronizados entre sí.
Como se ilustra en la FIG. 2, cada dispositivo de control de motores 10 se controla apropiadamente en función del comando de posición Pc del eje en cuestión, que se incluye en la señal de comunicación Cm transmitida desde el controlador 80. En este momento, el comando de posición Pcx para mover la carga del eje X 36 también se transmite desde el controlador 80 al dispositivo de control de motores 10.
A continuación, en el presente documento, con referencia a los dibujos, seguidamente se dará una descripción del hecho de que los dispositivos de control del motor 10 operan individualmente en sincronización entre sí mientras reflejan el movimiento que se produce en la carga del eje X 36.
En un escenario superior en la FIG. 5, piezas de temporización de los pulsos generados por el generador de temporización síncrona 16 se ilustran junto con la señal de comunicación Cm. En un escenario intermedio en la FIG.
5, se ilustran piezas de temporización con respecto al primer dispositivo de control de motores 10 correspondiente al eje Y1. En un escenario inferior en la FIG. 5, se ilustran piezas de temporización con respecto al segundo dispositivo de control de motores 10 correspondiente al eje Y2.
En el tiempo t1, el controlador 80 transmite datos a cada uno de los dispositivos de control de motores 10 a través de la línea de comunicación 81 mientras que los datos se superponen a la señal de comunicación Cm. Estos datos incluyen el comando de posición Pc para el eje en cuestión y el comando de posición Pcx para el eje X.
Posteriormente a la transmisión anterior desde el controlador 80, el dispositivo de control de motores 10 transmite información de posición de detección Pdy que es información de posición actual sobre el motor 30 conectado a cada uno de los ejes a través de la línea de comunicación 81 al controlador 80. Es decir, dichas piezas de información de posición de detección Pdy están incluidas en los datos de transmisión en la señal de comunicación Cm como se ilustra en una porción ampliada en la FIG. 5, y se transmiten al controlador 80 en el orden del eje Y1 y el eje Y2.
Seguidamente, en el tiempo t2, el controlador 80 envía una señal St de temporización de comunicación en forma de pulso ilustrada en la FIG. 5. El procesador de comunicación 12 de cada dispositivo de control de motores 10 extrae la señal de sincronización de comunicación St de la señal de comunicación Cm y transmite la señal de sincronización de comunicación St al generador de sincronización síncrona 16. Aquí, el procesador de comunicación 12 transmite la señal de temporización de comunicación St al generador de temporización síncrona 16 para que la temporización del accionamiento del motor ejecutado en un dispositivo de control de motores 10 sea el mismo que en otro dispositivo de control de motores 10 teniendo en cuenta los siguientes puntos.
Es decir, dichos puntos a considerar incluyen una longitud de marco, un orden de marcos, una tasa de bits, un orden de conexión de nodos y similares con respecto a la señal recibida a través de la línea de comunicación 81.
Como se ha mencionado anteriormente, el generador de temporización síncrona 16 incluye el circuito PLL que tiene el generador de reloj 62, el contador de división de frecuencia 63 y el comparador de fase 64. Usando este circuito PLL, como se ilustra en la FIG. 5, el generador de temporización síncrona 16 controla la frecuencia y la fase de la señal de reloj Ck del generador de reloj 62 de modo que una fase de un flanco descendente de la señal de temporización de comunicación St y una fase de un flanco descendente de la salida de pulso de división de frecuencia Pfs del contador de división de frecuencia 63 coincidan con mutuamente. De esta forma, se genera la señal de reloj Ck y el pulso de división de frecuencia P6fs, que están sincronizados con la señal de temporización de comunicación St. Luego, se genera la señal de temporización de inicio de servo Sst, que es un pulso retardado por una temporización predeterminada a partir del pulso de división de frecuencia P6fs sincronizado con la señal de temporización de comunicación St. Por otra parte, la señal de portador PWM Sc se genera en función de la temporización de la señal de temporización de inicio del servo Sst. Aquí, la señal de temporización de inicio de servo Sst y la señal de portador PWM Sc, que se generan de este modo, también están sincronizados con la señal de temporización de comunicación St.
Como se ha descrito anteriormente, para conseguir el siguiente objeto, el generador de temporización síncrona 16 ajusta la señal de reloj Ck para que las fases de la señal de portador PWM y similares estén sincronizadas con la señal de temporización de comunicación St cuando el procesador de comunicación 12 transmite la señal de temporización de comunicación St. Es decir, el objeto a lograr es dar salida a la señal de temporización de inicio del servo Sst en un ciclo preestablecido en un tiempo retardado por una temporización predeterminada después de que el generador de temporización síncrona 16 reciba la señal de temporización de comunicación St. En la presente realización ilustrativa, el ciclo preestablecido es 1/n veces (n es un número entero) del ciclo de comunicación.
Aquí, se describirá la señal de portador PWM Sc.
La señal de portador PWM Sc es una onda triangular para su uso para realizar la modulación de ancho de pulso para la forma de onda de accionamiento correspondiente al tamaño del comando de par Tcc. Es decir, se puede decir que la señal de temporización de arranque del servo Sst sincronizada con la señal de portador PWM Sc es un desencadenante de la temporización del ajuste de las tensiones de accionamiento Vd suministradas al motor 30. Por tanto, el procedimiento de control realizado en cada dispositivo de control de motores 10 en función de la temporización de la señal de temporización de inicio del servo Sst se ejecuta según el ciclo de la señal de portador PWM Sc. Como se ha descrito anteriormente, el tiempo de suministro de corriente al motor 30 en el dispositivo de control de motores 10 y el tiempo del procedimiento de control ejecutado en el dispositivo de control de motores 10 son ajustados por el generador de tiempo sincrónico 16 para sincronizarse con la señal de tiempo de comunicación St.
En la presente realización ilustrativa, el ciclo de comunicación está preestablecido en 0,6 ms (600 js ) por ciclo. Por otra parte, un ciclo de cada una de la señal de portador PWM Sc y la señal de temporización de inicio del servo Sst se establece en 1/6 del ciclo de comunicación. Aquí, cuando la frecuencia de reloj de la señal de reloj Ck se establece en 1 MHz, se establecen 600 divisiones como la relación de división del contador de división de frecuencia 63, por lo que se puede generar una señal de pulso de división de frecuencia Pfs con un ciclo de 0,6 ms. Por otra parte, se establecen 100 divisiones como la relación de división del contador de división de frecuencia 63, por lo que puede generarse la señal de pulso de división de frecuencia P6fs con un ciclo de 0,1 ms (100 js ) que es el mismo que el de la señal de temporización de inicio de servo Sst. Por otra parte, la FIG. 5 ilustra un ejemplo de una relación de fase en la que la señal de temporización de inicio del servo Sst se emite cuando la señal de portador PWM es 0. Por otra parte, la FIG.
5 ilustra un ejemplo en el que la señal de temporización de inicio de servo Sst se emite después del transcurso de 10 js desde la caída de la temporización de la señal de temporización de comunicación St.
En otras palabras, en el generador de sincronización síncrona 16, La señal de portador PWM Sc y similares se ajustan para sincronizarse con la señal de temporización de comunicación St. Luego, como resultado de dicho ajuste explicado anteriormente, al mismo tiempo en la sincronización de la señal de sincronización de inicio del servo Sst, cada dispositivo de control de motores 10 ejecuta los procedimientos del controlador de motores 14, corrector de par 17 y unidad de accionamiento 15.
En el dispositivo de control de motores 10, el corrector de par 17 calcula la cantidad de corrección de par Cot correspondiente al comando de posición Pcs para el eje X. El corrector de par 17 agrega la cantidad de corrección de par calculada Cot al comando de par Tc para el eje en cuestión, que es generado por el controlador de motores 14. Por tanto, en cada uno de los dispositivos de control de motores 10, se calcula el comando de par corregido Tcc.
Como se ilustra en la FIG. 5, el corrector de par 17 transmite el comando de par Tcc así corregido a la unidad de accionamiento 15 en el momento de la señal de temporización de inicio del servo Sst en el siguiente ciclo.
De acuerdo con el comando de par corregido Tcc, la unidad de accionamiento 15 genera tensiones de accionamiento Vd para ser suministradas al motor 30. La unidad de accionamiento 15 suministra tensiones de accionamiento Vd al motor 30 de acuerdo con la temporización de la señal de temporización de arranque del servo Sst que se generará posteriormente.
De esta forma, el contenido de las instrucciones para los respectivos controladores 80 y el dispositivo de control de motores 20 se refleja en los motores 30 conectados a los respectivos controladores 80 en sincronización entre sí.
Es decir, en esta configuración, incluso si se producen variaciones temporales en los pasos de cálculo respectivos en los pasos de procedimiento respectivos, incluidos los del controlador de motores 14, los contenidos de los comandos emitidos a los respectivos dispositivos de control de motores 10 se reflejan en los motores 30 en sincronización entre sí debido a la siguiente razón. Es decir, el contenido de los comandos emitidos a los respectivos dispositivos de control del motor 10 se ejecutan cada vez que se emite la señal de temporización de inicio del servo de temporización Sst. En otras palabras, una unidad de la señal de control transmitida desde el controlador 80 a cada uno de los dispositivos de control del motor 10 y el ciclo de la señal de temporización de arranque del servo Sst están sincronizados entre sí, por lo que las señales de control recibidas por los respectivos dispositivos de control de motores 10 pueden ejecutarse al mismo tiempo.
Además, el último comando de posición Pcx para la carga del eje X 36 se refleja en las tensiones de accionamiento Vd suministradas por los dispositivos de control del motor 10 a los motores 30. Por tanto, incluso si el sistema de control de motores 100 en la presente realización ilustrativa se usa para el mecanismo de pórtico, la torsión provocada por la posición de la carga 36 del eje X no se produce.
Como resultado, este sistema de control de motores 100 puede posicionar suavemente la carga del eje X en respuesta a las características de carga generadas respectivamente en los dispositivos de control de motores 10, 20.
(Segundo ejemplo de realización)
La FIG. 6 es un diagrama de bloques del sistema de control de motores 102 en una segunda realización ilustrativa de la presente invención.
En la FIG. 6, los mismos números de referencia se asignan a componentes similares a los del sistema de control de motores 100 en la primera realización ilustrativa, y el detalle de los componentes está incorporado por referencia.
En comparación con el sistema de control de motores 100 en el primer ejemplo de realización, que se ilustra en la FIG.
1, en el sistema de control de motores 102 ilustrado en la FIG. 6, al corrector de par 17 se le suministra información de posición de detección Pdx que indica la posición detectada en el eje X. El segundo ejemplo de realización se diferencia del primer ejemplo de realización en esta configuración.
Como se ilustra en la FIG. 5, la señal de comunicación Cm incluye los datos transmitidos desde los dispositivos de control del motor 10 y los datos transmitidos desde el dispositivo de control de motores 20. Estos datos incluyen la información de posición de detección Pdy de los dispositivos de control de motores 10 y la información de posición de detección Pdx del dispositivo de control de motores 20. En consecuencia, cada dispositivo de control de motores 10 como el primer grupo extrae información de posición de detección Pdx incluida en la señal de comunicación Cm cada ciclo de comunicación. La información de posición de detección Pdx se incluye como información de operación en el dispositivo de control de motores 20 del segundo grupo. Luego, en cada dispositivo de control de motores 10, la información de posición de detección Pdx en el eje X se suministra desde el procesador de comunicación 12 al corrector de par 17.
Como el comando de posición del eje X Pcx, esta información de posición de detección Pdx corresponde a la posición real de la carga 36 del eje X.
De esta forma, la cantidad de corrección de par Cot también se puede obtener usando la información de posición de detección Pdx como la posición en la Tabla 1 en lugar del comando de posición del eje X Pcx.
(Tercer ejemplo de realización)
La FIG. 7 es un diagrama de bloques del sistema de control de motores 103 en una tercera realización ilustrativa de la presente invención.
En la FIG. 7, los mismos números de referencia se asignan a componentes similares a los del sistema de control de motores 100 en la primera realización ilustrativa, y el detalle de los componentes está incorporado por referencia.
En comparación con el sistema de control de motores 100 en el primer ejemplo de realización ilustrado en la FIG. 1, en el sistema de control de motores 103 ilustrado en la FIG. 7, cada dispositivo de control de motores 10 incluye un corrector de ganancia FF 18 en lugar del corrector de par 17. Por otra parte, a partir del procesador de comunicación 12, este corrector de ganancia FF 18 se alimenta con el valor de referencia de ganancia FF de par Ktfr junto con el comando de posición del eje X Pcx. Luego, de este corrector de ganancia FF 18, el procesador de par FF 45 del controlador de motores 14 recibe una ganancia de FF de par Ktff.
Es decir, en la primera realización ilustrativa, la ganancia de FF de par Ktff se suministra como uno de los parámetros de control, por ejemplo, en el momento de la configuración inicial. Por el contrario, en la presente realización ilustrativa, el corrector de ganancia FF 18 calcula la ganancia Ktff del par FF. El corrector de ganancia de FF 18 calcula esta ganancia de FF de par Ktff en función del comando de posición del eje X Pcx y el valor de referencia de ganancia de FF de par Ktfr, que se suministran en cada ciclo de comunicación desde el procesador de comunicación 12.
Por otra parte, la primera realización ilustrativa no adopta una configuración de corrección del comando de par como en la primera realización ilustrativa y, en consecuencia, el comando de par Tc generado en el controlador de motores 14 se suministra a la unidad de accionamiento 15.
Para calcular la ganancia de FF de par Ktff en el dispositivo de control de motores 10 como se describe anteriormente, El corrector de ganancia FF 18 que incluye el calculador de cantidad de corrección 82 se proporciona como se ilustra en la FIG. 7 en la presente realización ilustrativa. Cada ciclo de comunicación, a partir del procesador de comunicación 12, la calculadora de cantidad de corrección 82 es notificada del comando de posición del eje X Pcx que es un comando de posición para el dispositivo de control de motores 20 para controlar el eje X, y es notificada del valor de referencia de ganancia de FF de par Ktfr para servir como valor de referencia de la ganancia de FF de par en la unidad de FF de par 452. El calculador 82 de cantidad de corrección calcula la ganancia Ktff de par FF en función de este valor de referencia Ktfr de ganancia de FF de par y el comando de posición del eje X Pcx.
Por otra parte, para calcular la ganancia de FF de par Ktff, como se ilustra en la FIG. 8 y la FIG. 9, la calculadora de cantidad de corrección 82 incluye la tabla de cantidad de corrección 83 y el multiplicador 74. La tabla de cantidad de corrección 83 es una tabla de conversión para convertir el comando de posición del eje X Pcx en una relación de corrección. Es decir, el comando de posición del eje X Pcx se suministra a esta tabla de cantidad de corrección 83, por lo que la relación de corrección Rc se emite desde la tabla de cantidad de corrección 83. El multiplicador 74 multiplica el valor de referencia de ganancia de FF de par Ktfr por esta relación de corrección Rc, obteniendo así la ganancia de FF de par Ktff.
Aquí, en la tabla de cantidad de corrección 83, en la presente realización ilustrativa, se establece una tabla para obtener la relación de corrección Rc como sigue en función del comando de posición del eje X Pcx. Es decir, en el mecanismo de objetivo de control 33 con la estructura de pórtico, la tabla se ajusta de modo que la relación de corrección Rc aumente a medida que la carga 36 se acerca al riel 34 en cuestión. En otras palabras, como el comando de posición del eje X Pcx es un comando para acercar la carga 36 al riel 34 en cuestión, se aumenta la relación de corrección Rc. De esta forma, el comando de par Tr se corrige para aumentar la cantidad de par en el FF de par, es decir, salida de valor Trf de par FF de la unidad de FF de par 452 a medida que la carga 36 se acerca al riel 34 en cuestión, y la fuerza impulsora para el eje Y1 y la fuerza impulsora para el eje Y2 están equilibradas. Es decir, para un desequilibrio debido a la posición de la carga 36 en la dirección del eje X, el comando de par Tr se corrige de modo que la fuerza motriz aumenta a medida que la carga 36 está más cerca del riel 34 en cuestión.
Como se ha descrito anteriormente, también en la presente realización ilustrativa, el desequilibrio debido a la posición de la carga 36 puede corregirse. En consecuencia, por ejemplo, también en la configuración del mecanismo de pórtico, cuando las características de carga de los dos ejes que funcionan en paralelo varían debido a la posición de la cabeza, se puede inhibir la torsión para que no se produzca entre ambos ejes.
Cabe señalar que, como se ha descrito en la segunda realización ilustrativa, la información de posición de detección Pdx puede usarse en lugar del comando de posición del eje X Pcx también en la presente realización ilustrativa.
Aplicabilidad industrial
El sistema de control de motores de la presente invención es útil para controlar el sistema de control de motores que incluye la pluralidad de dispositivos de control de motores para controlar los motores acoplados a los respectivos ejes.
MARCAS DE REFERENCIA EN LOS DIBUJOS
10, 20 dispositivo de control de motores
12 procesador de comunicaciones
13 unidad de ajuste de parámetros de control
14 controlador de motor
15 unidad de accionamiento
16 generador de temporización síncrona
17 corrector de par
18 corrector de ganancia de FF
23 transceptor de datos
30 motor
31 devanado
32 sensor de posición
33 mecanismo de objetivo de control
34 riel
35 cabezal
36 carga
42 detector de posición
43 controlador de posición
44 controlador de velocidad
45 procesador FF de par
46 controlador de par
50 trabajo
52 generador de forma de onda de accionamiento
53 procesador de PWM
54 inversor
62 generador de reloj
63 contador de divisiones de frecuencia
64 comparador de fase
65 generador de portador PWM
72, 82 calculadora de cantidad de corrección
73, 83 tabla de cantidad de corrección
74 multiplicador
76, 435, 446, 462 sumador
80 controlador
81 línea de comunicación
100, 102, 103 sistema de control de motores
132 memoria de parámetros de control
133 procesador de parámetros
162 generador de tiempo
432, 443 restador
433 unidad dosificadora de posición
434 unidad de FF de velocidad
442 detector de velocidad
444 unidad dosificadora de velocidad
445 integrador de velocidad
452 unidad de FF de par

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de control de motores (100) que conecta comunicativamente, a través de una línea de comunicación (81), un controlador (80) y una pluralidad de dispositivos de control de motores (10, 20) que controlan respectivamente motores (30) entre sí, generando el controlador (80) una señal de comunicación que incluye cada uno de los comandos de operación para controlar cada uno de los motores (30) y transmitiendo la señal de comunicación generada a cada uno de la pluralidad de dispositivos de control de motores (10, 20) en un ciclo de comunicación predeterminado, en el que
uno primero de los motores (30) está configurado para mover un extremo de un cabezal (35) a lo largo de un primer eje,
uno segundo de los motores (30) está configurado para mover otro extremo del cabezal (35) a lo largo de un segundo eje paralelo al primer eje,
uno tercero de los motores (30) está configurado para mover una carga (36) a lo largo del cabezal (35), la pluralidad de dispositivos de control de motores (10, 20) incluye dos dispositivos de control de motores (10) en un primer grupo y un dispositivo de control de motores (20) en un segundo grupo,
el dispositivo de control de motores (20) en el segundo grupo está configurado para controlar el tercer motor (30), y
cada uno de los dispositivos de control de motores (10) del primer grupo incluye:
un transceptor de datos (23) configurado para recibir un comando de operación en la señal de comunicación, emitiéndose el comando de operación al respectivo dispositivo de control de motores (10), y para recibir información de operación en la señal de comunicación, la información de operación relacionada con el dispositivo de control de motores (20) en el segundo grupo;
un controlador de motores (14) configurado para generar, en función del comando de operación, una señal de comando de par para controlar el primer o el segundo motor (30) correspondiente;
un corrector (17) configurado para generar una señal de corrección de par en función de la información de operación y para corregir la señal de comando de par usando la señal de corrección de par; y
un generador de temporización síncrona (16) configurado para generar una señal de temporización que empareja piezas de temporización de procedimiento de los dispositivos de control de motores (10) en el primer grupo entre sí;
el comando de operación es un comando de posición que ordena una posición para accionar el primer o el segundo motor (30) como objetivo de control de cualquiera de los dispositivos de control de motores (10) en el primer grupo, la información de operación es un comando de posición que ordena una posición con respecto al dispositivo de control de motores (20) en el segundo grupo o información de posición que indica una posición detectada en el dispositivo de control de motores (20) en el segundo grupo,
caracterizado porque:
el corrector (17) comprende una tabla de cantidad de corrección (73) que asocia la información de operación con una relación de corrección y un multiplicador (74) configurado para multiplicar la relación de corrección con un valor de referencia de corrección de par para obtener la señal de corrección de par, y
la relación de corrección en la tabla de cantidad de corrección (73) aumenta a medida que la posición en la información de operación se acerca a la correspondiente del primer eje y el segundo eje.
2. El sistema de control de motores (100) según la reivindicación 1, en el que el generador de temporización síncrona (16) está configurado para generar la señal de temporización sincronizada con el ciclo de comunicación, y el controlador de motores (14) ejecuta un procedimiento en función de la señal de temporización.
3. El sistema de control de motores según la reivindicación 1, en el que
el controlador de motores (14) incluye un procesador de avance de par (45) configurado para realizar un procedimiento de avance de par para el comando de posición usando una ganancia de avance de par, y el corrector (17) está configurado para cambiar la ganancia de avance de par en función de la información de operación, y para establecer una salida del procesador de avance de par (45) como la señal de corrección de par.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9782005B2 (en) * 2014-07-25 2017-10-10 Stryker Corporation Medical support apparatus
CN109713947A (zh) * 2018-12-25 2019-05-03 西安近代化学研究所 一种伺服控制振动激励装置
KR102309701B1 (ko) * 2019-11-06 2021-10-08 동명대학교산학협력단 이중통신을 지원하는 모터제어기 제어방법
CN112114539B (zh) * 2020-09-25 2023-11-28 成都易慧家科技有限公司 一种双电机驱动推拉门窗的控制***及其方法
JP7080446B1 (ja) * 2020-12-17 2022-06-06 株式会社安川電機 多軸制御調整装置、多軸制御調整システム、多軸制御調整方法
CN114448293B (zh) * 2022-04-06 2022-07-05 中汽创智科技有限公司 电机同步控制方法、***、车辆及存储介质
CN114744921B (zh) * 2022-06-10 2022-11-11 深圳市助尔达电子科技有限公司 一种智能电源适配器***
JP7450834B1 (ja) 2023-07-05 2024-03-15 三菱電機株式会社 リニアモータ制御装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3125015B2 (ja) * 1990-11-27 2001-01-15 松下電器産業株式会社 直交型ロボットの駆動制御装置
KR100238983B1 (ko) * 1997-03-24 2000-04-01 윤종용 로봇의 위치제어방법 및 위치제어장치
JP3807301B2 (ja) 2001-12-20 2006-08-09 松下電器産業株式会社 モータ駆動装置
JP4020726B2 (ja) 2002-08-08 2007-12-12 三菱電機株式会社 機械の位置制御装置および機械の位置制御システム
JP3892823B2 (ja) * 2003-03-17 2007-03-14 山洋電気株式会社 モータの速度制御装置
CN100470433C (zh) * 2003-04-11 2009-03-18 三菱电机株式会社 伺服控制器
JP4258262B2 (ja) * 2003-04-22 2009-04-30 株式会社安川電機 ツイン同期制御方法及び装置
CN100524136C (zh) * 2005-03-07 2009-08-05 三菱电机株式会社 驱动控制***及机械控制装置
JP2006285752A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Yaskawa Electric Corp ２軸間の同期制御方法および同期制御装置
US7531973B2 (en) * 2005-05-31 2009-05-12 Rockwell Automation Technologies, Inc. Wizard for configuring a motor drive system
JP2007018439A (ja) * 2005-07-11 2007-01-25 Juki Corp ガントリ型ｘｙ位置決め装置
JP4235210B2 (ja) * 2006-02-16 2009-03-11 ファナック株式会社 サーボモータの制御装置
JP4935369B2 (ja) * 2007-01-22 2012-05-23 パナソニック株式会社 サーボシステム
CN101652728B (zh) * 2007-04-26 2013-03-06 三菱电机株式会社 数控装置及数控***
JP2010057228A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Hitachi Ltd モータ制御装置
JP4853842B2 (ja) * 2010-01-12 2012-01-11 株式会社安川電機 同期制御装置
JP5192571B2 (ja) * 2011-07-26 2013-05-08 ファナック株式会社 一つの被駆動体を二つの電動機で駆動させる制御装置
CN102811014A (zh) * 2012-07-31 2012-12-05 深圳市汇川技术股份有限公司 Pi调节器实现***及方法
JP5863860B2 (ja) * 2014-03-20 2016-02-17 ファナック株式会社 加工時の軸間の干渉を低減するサーボ制御装置
JP6380432B2 (ja) * 2016-03-14 2018-08-29 オムロン株式会社 モータ制御システム、モータ制御装置、プログラムおよび記録媒体

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