JP2002032128A - 位置制御装置および位置制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】制御対象の送り方向の反転の際に発生する伝達
機構の機械的特性に起因する制御対象の目標指令に対す
る追従誤差を抑制でき、かつ、当該追従誤差の補正によ
って制御対象の目標位置に対する位置決め誤差の発生し
ない位置制御装置および位置制御方法を提供する。 【解決手段】テーブル１０４の移動すべき目標位置を特
定する位置指令Ｐｒを出力する位置指令生成部１１と、
位置偏差Ｅを生成する制御偏差生成部１４と、サーボ制
御部１５と、テーブル１０４に対する位置指令Ｐｒの送
り方向の反転を検出する反転検出部２２と、テーブル１
０４が移動状態にあるか停止状態にあるかを検出する移
動／停止検出部２４と、反転検出部２２および移動／停
止検出部２４の検出信号に応じて、位置偏差Ｅを補正す
る補正量を出力する追従誤差補正部と２３とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、ＮＣ工
作機械等の制御対象の位置制御を行う位置制御装置およ
び位置制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＮＣ工作機械におけるワークを
固定するテーブルの位置やワークを切削する工具等の制
御対象の位置制御は、たとえば、ラック及びピニオン、
ボールねじ及びナットなどからなる伝達機構を介して制
御対象に接続されたサーボモータの回転量を制御するこ
とによって行っている。このような制御対象の位置制御
方式としては、セミクローズドループ制御方式、フルク
ローズドループ制御方式、および、ハイブリッド制御方
式が知られている。

【０００３】セミクローズドループ制御方式では、たと
えば、ロータリエンコーダ等の検出器でサーボモータの
回転位置を検出し、検出したサーボモータの回転位置を
制御対象の位置に変換し、この変換した回転位置を位置
指令にフィードバックしてサーボモータの回転量を制御
するサーボ制御系を構成する。フルクローズドループ制
御方式は、テーブル等の制御対象に対して、たとえば、
リニアスケールを直接設け、このリニアスケールの検出
した制御対象の位置を位置指令にフィードバックしてサ
ーボモータの回転量を制御するサーボ制御系を構成す
る。ハイブリッド制御方式は、サーボモータの回転位置
および制御対象の位置の双方を検出し、位置指令に制御
対象の位置に変換したサーボモータの回転位置をフィー
ドバックするとともに、制御対象の位置と変換したサー
ボモータの回転位置との差を一次遅れフィルタでフィル
タリングしてから位置指令にフィードバックすることに
よってサーボモータの回転量を制御するサーボ制御系を
構成する。

【０００４】サーボモータと制御対象との間に設けられ
る伝達機構に、たとえば、バックラッシや摩擦等の非線
形な特性が存在すると、サーボモータの回転位置を正確
に制御しても、制御対象の送り方向を反転した際にサー
ボモータは回転するが制御対象は停止したままとなる、
いわゆるロストモーションが発生し、位置指令に対して
制御対象が即座には追従しないことが知られている。こ
の追従誤差を補正する方法として、位置指令の送り方向
の反転を検出したらサーボモータに対する制御指令を補
正して、速やかにロストモーションを除去して制御対象
の位置指令からの追従誤差を抑制するいわゆるバックラ
ッシ補正が知られている。上記のセミクローズドループ
制御方式では、制御対象の位置をサーボモータの回転位
置から間接的に得ており、直接には管理していないた
め、バックラッシュ補正を行っても、制御対象にオフセ
ットが生じない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
フルクローズドループ制御方式およびハイブリッド制御
方式では、制御対象が移動中に、すなわち、リニアスケ
ールからのフィードバック値が変化している最中に上記
のようなバックラッシ補正を行うと、制御対象の位置情
報が補正されることになり、制御対象の位置にオフセッ
トが生じる。一方、ハイブリッド制御方式では、リニア
スケールからのフィードバック値とともに、サーボモー
タのフィードバック値を用いているため、このサーボモ
ータのフィードバック値を補正することで、制御対象の
位置決め位置にオフセットが生じることは防げる。しか
しながら、ハイブリッド制御方式では、目標位置にリニ
アスケールの検出位置を一致するように制御するため、
制御対象の移動方向が反転する直前にリニアスケールか
らの制御対象の位置のフィードバック値がロストモーシ
ョンが発生する向きとは逆向きに少しでも変化すると、
位置指令が変化しないにも関わらずサーボモータがロス
トモーション領域を通過して制御対象を動かし、制御対
象の位置のフィードバック値と位置指令とが一致すると
停止し、ロストモーションが除去された状態となる。こ
の状態から、位置指令の送り方向の反転が検出される
と、バックラッシ補正が働き、制御対象が目標位置から
一瞬ずれてしまう。このような現象が発生すると、たと
えば、制御対象を直交する２軸方向に制御して円弧指令
に追従させたような場合には、いわゆる象限切り替え位
置において制御対象の移動軌跡が円弧の内側に食い込ん
でしまう。

【０００６】本発明は、上述の問題に鑑みて成されたも
のであって、制御対象の位置を直接検出し、これをサー
ボ制御系にフィードバックして制御対象の位置制御を行
う際に、制御対象の送り方向の反転の際に発生する制御
対象の追従誤差を抑制でき、かつ、制御対象の位置決め
位置にオフセットの発生しない位置制御装置および位置
制御方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点に係
る位置制御装置は、駆動手段と連結された制御対象の位
置を可変目標位置に追従させる位置制御装置であって、
前記可変目標位置に応じた制御指令を出力する指令出力
手段と、前記制御指令と前記制御対象に対して設けられ
た位置検出器の検出位置とから前記制御対象の制御偏差
を生成する制御偏差生成手段と、前記制御偏差に基づい
て前記制御対象を前記可変目標位置に追従させる操作量
を生成して前記駆動手段に出力するサーボ制御手段と、
前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り
方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開す
る時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生
じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差
を抑制するように前記制御偏差を補正する追従誤差補正
手段とを有する。

【０００８】好適には、前記追従誤差補正手段は、前記
送り方向の反転を検出する反転検出部と、前記制御対象
が移動状態にあるか停止状態にあるかを検出する移動／
停止検出部と、前記反転検出部および前記移動／停止検
出部の検出信号に応じて、前記制御偏差を補正する補正
量を出力する追従誤差補正部とを有する。

【０００９】好適には、前記追従誤差補正部は、前記送
り方向の反転の向きに応じて、絶対値が同じでかつ正負
の符号が反転した第１の補正量と第２の補正量とを保持
している。

【００１０】前記移動／停止検出部は、前記制御対象が
移動状態にあるか停止状態にあるかを、前記位置検出器
の検出信号に基づいて検出する。

【００１１】本発明の第２の観点に係る位置制御装置
は、駆動手段と連結された制御対象の位置を可変目標位
置に追従させる位置制御装置であって、前記可変目標位
置に応じた制御指令を出力する指令出力手段と、前記制
御指令と前記制御対象に対して設けられた位置検出器の
検出位置と前記駆動手段に対して設けられた位置検出器
の検出駆動位置とから前記制御対象の制御偏差を生成す
る制御偏差生成手段と、前記制御偏差に基づいて前記制
御対象を前記可変目標位置に追従させる操作量を生成し
て前記駆動手段に出力するサーボ制御手段と、前記制御
対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り方向が反
転した時点から、当該制御対象が移動を再開する時点ま
での期間内に、前記送り方向の反転によって生じる前記
制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差を抑制す
るように前記検出駆動位置を補正する補正量を変更する
追従誤差補正手段とを有する。

【００１２】好適には、前記追従誤差補正手段は、前記
送り方向の反転を検出する反転検出部と、前記制御対象
が移動状態にあるか停止状態にあるかを検出する移動／
停止検出部と、前記反転検出部および前記移動／停止検
出部の検出信号に応じて、前記検出駆動位置を補正する
補正量を増加または減少させる追従誤差補正部とを有す
る。

【００１３】前記追従誤差補正部は、前記反転検出部お
よび前記移動／停止検出部によって前記制御対象の停止
および前記送り方向の反転が検出されたら、前記検出駆
動位置を補正する補正量を所定の変更量で周期的に変更
し、前記移動／停止検出部によって当該制御対象の移動
の再開が検出されたら前記補正量の変更を中止する。

【００１４】本発明の第１の観点に係る位置制御方法
は、駆動手段と連結された制御対象の位置を可変目標位
置に追従させる位置制御方法であって、前記可変目標位
置に応じた制御指令を生成する指令生成ステップと、前
記制御対象の位置を当該制御対象に対して設けられた位
置検出器から検出する制御対象位置検出ステップと、前
記制御指令と前記制御対象の検出位置とから前記制御対
象の制御偏差を生成する制御偏差生成ステップと、前記
制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位置に
追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力するサ
ーボ制御ステップと、前記制御対象が停止し、かつ、前
記可変目標位置の送り方向が反転した時点から、当該制
御対象が移動を再開する時点までの期間内に、前記送り
方向の反転によって生じる前記制御対象の前記可変目標
位置に対する追従誤差を抑制するように前記制御偏差を
補正する追従誤差補正ステップとを有する。

【００１５】本発明の第２の観点に係る位置制御方法
は、駆動手段と連結された制御対象の位置を可変目標位
置に追従させる位置制御方法であって、前記可変目標位
置に応じた制御指令を生成する指令生成ステップと、前
記制御対象の位置を当該制御対象に対して設けられた位
置検出器から検出する制御対象位置検出ステップと、前
記駆動手段の駆動位置を当該駆動手段に対して設けられ
た位置検出器から検出する駆動位置検出ステップと、前
記制御指令と前記制御対象の検出位置と前記駆動手段の
検出駆動位置とから前記制御対象の制御偏差を生成する
制御偏差生成ステップと、前記制御偏差に基づいて前記
制御対象を前記可変目標位置に追従させる操作量を生成
して前記駆動手段に出力するサーボ制御ステップと、前
記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り方
向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開する
時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生じ
る前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差を
抑制するように前記検出駆動位置を補正する補正量を変
更する追従誤差補正ステップとを有する。

【００１６】本発明の第１の観点に係る位置制御装置お
よび方法では、可変目標位置に応じて駆動手段が駆動さ
れ、この駆動手段に接続された制御対象は可変目標位置
に追従していく。可変目標位置が変化して送り方向が反
転すると、たとえば、駆動手段と制御対象との間に存在
するバックラッシや摩擦等の非線形要素によって駆動手
段の駆動方向が反転しても制御対象が停止した状態とな
るロストモーションが発生する。可変目標位置の送り方
向の反転および制御対象の停止が検出されると、制御対
象の停止期間中にのみ、制御偏差は補正量によって補正
され、制御対象の追従誤差が抑制される。補正は、制御
対象が停止した状態で行われるため、制御対象に対して
設けられた位置検出器の検出信号は変化せず、補正され
る前の制御偏差には制御対象の検出位置の変化の情報が
含まれていない。このため、制御偏差を補正しても、制
御対象の検出位置の情報が変更されることがなく、制御
対象の移動が再開した後、制御対象の位置決め位置にオ
フセットが生じることがない。

【００１７】本発明の第２の観点に係る位置制御装置お
よび方法では、可変目標位置に応じて駆動手段が駆動さ
れ、この駆動手段に接続された制御対象は可変目標位置
に追従していく。可変目標位置が変化して送り方向が反
転すると、上記したロストモーションが発生する。可変
目標位置の送り方向の反転および制御対象の停止が検出
されると、制御対象の停止期間中にのみ、検出駆動位置
を補正する補正量は変更され、制御対象の追従誤差が抑
制される。また、検出駆動位置を補正し、かつ、この補
正量は変更（更新）された値で常に検出駆動位置を補正
するので、制御対象の検出位置の情報が変更されないた
め、制御対象の位置決め位置にオフセットが生じること
がない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。第１実施形態 図１は、本発明の第１の実施形態に係る位置制御システ
ムの構成を示す図である。図１において、本実施形態に
係る位置制御システム１は、位置制御装置１０と、サー
ボモータ１０１と、サーボモータ１０１に取り付けられ
た、たとえば、光学式あるいは磁気式の回転位置検出器
１１０と、サーボモータ１０１に接続され外周にねじ部
が形成されたボールねじ軸１０２と、ボールねじ軸１０
２のねじ部に螺合するねじ孔が形成された可動部材１０
３と、可動部材１０３に連結され矢印Ａ１およびＡ２の
ボールねじ軸１０２の軸方向に移動自在に図示しない案
内機構によって保持されたテーブル１０４と、テーブル
１０４に対して固定された検出部１０５ａと矢印Ａ１お
よびＡ２の方向に沿って設けられたスケール１０５ｂと
からなるリニアスケール１０５とを備える。ここで、テ
ーブル１０４は本発明の制御対象、リニアスケール１０
５は本発明の位置検出器のそれぞれ一具体例に対応して
いる。

【００１９】ボールねじ軸１０２は、可動部材１０３の
ねじ孔に螺合しており、ボールねじ軸１０２が回転する
ことによって、ボールねじ軸１０２の回転運動が可動部
材１０３の直線運動に変換され、これによりテーブル１
０４が直動する。ボールねじ軸１０２と可動部材１０３
との間には、バックラッシ等の機械的誤差や摩擦等の非
線形要素が存在する。このボールねじ軸１０２と可動部
材１０３との間の非線形特性によって、たとえば、ボー
ルねじ軸１０２を一方向に回転させてテーブル１０４を
矢印Ａ２の方向に移動させた後、回転方向を反転させて
テーブル１０４を矢印Ａ１の方向に移動させた際に、ボ
ールねじ軸１０２は反転してもテーブル１０４が移動せ
ず、停止したままの状態となるロストモーションが発生
する。

【００２０】リニアスケール１０５は、テーブル１０４
に対して固定された検出部１０５ａがスケール１０５ｂ
に対する位置を、たとえば、磁気的あるいは光学的に検
出し、フィードバック信号１０５ｓを位置制御装置１０
に出力する。この検出信号１０５ｓは、たとえば、テー
ブル１０４の変位に応じたパルス信号である。

【００２１】回転位置検出器１１０は、サーボモータ１
０１の回転位置を検出し、この検出信号１１０ｓをサー
ボ制御部１５にフィードバックする。

【００２２】位置制御装置１０は、位置指令生成部１１
と、制御偏差生成部１４と、サーボ制御部１５と、ドラ
イバ１６と、補正部２１とを有する。ここで、位置指令
生成部１１は本発明の指令出力手段、制御偏差生成部１
４は本発明の制御偏差生成手段、サーボ制御部１５およ
びドライバ１６は本発明のサーボ制御手段、補正部２１
は本発明の追従誤差補正手段のそれぞれ一具体例に対応
している。

【００２３】位置指令生成部１１は、テーブル１０４の
移動すべき可変目標位置に応じた位置指令Ｐｒを出力す
る。この位置指令Ｐｒは、たとえば、パルス量によって
与えられる。

【００２４】制御偏差生成部１４は、位置指令生成部１
１から与えられる位置指令Ｐｒと、リニアスケール１０
５から与えられるフィードバック信号１０５ｓとから、
テーブル１０４の制御偏差Ｅを生成して、サーボ制御部
１５に出力する。具体的には、位置指令Ｐｒからテーブ
ル１０４の検出位置であるフィードバック信号１０５ｓ
を減算して位置偏差Ｅを演算する。

【００２５】サーボ制御部１５は、制御偏差生成部１４
から与えられる位置偏差Ｅに基づいてテーブル１０４の
位置を位置指令Ｐｒの変化に追従させつつ一致させる制
御指令１５ｓをドライバ１６に出力する。具体的には、
サーボ制御部１５は、速度ループおよび電流ループから
構成され、位置偏差Ｅに位置ループゲインによって比例
動作を施し、これを速度ループに対する速度指令として
出力する。速度ループでは、たとえば、この速度指令と
回転位置検出器１１０からのフィードバック信号１１０
ｓのサンプリング時間毎の差分値（速度フィードバック
信号）との偏差に比例動作および積分動作を施してトル
ク指令とし、これを電流ループに出力する。電流ループ
では、たとえば、サーボモータ１０１の駆動電流から換
算したサーボモータ１０１の出力トルク信号と上記トル
ク指令との偏差に比例動作を施して電流指令とし、これ
を所定の信号１５ｓに変換してドライバ１６に出力す
る。ドライバ１６は、サーボ制御部１５から入力された
信号１５ｓに応じて増幅した駆動電流を操作量１６ｓと
してサーボモータ１０１に出力する。

【００２６】補正部２１は、反転検出部２２と、追従誤
差補正部２３と、移動／停止検出部２４とを備える。こ
こで、反転検出部２２は本発明の反転検出部、追従誤差
補正部２３は本発明の追従誤差補正部、移動／停止検出
部２４は本発明の移動／停止検出部のそれぞれ一具体例
に対応している。

【００２７】反転検出部２２は、位置指令生成部１１か
らの位置指令Ｐｒが入力され、位置指令Ｐｒの送り方向
の反転を検出して反転検出信号２２ｓを追従誤差補正部
２３に出力する。また、反転検出信号２２ｓは、反転の
向き、すなわち、テーブル１０４を矢印Ａ２の送り方向
から矢印Ａ１の送り方向に反転したのか、あるいは、矢
印Ａ１の送り方向から矢印Ａ２の送り方向に反転したの
かを特定する情報を含んでいる。具体的には、反転検出
部２２は、たとえば、時間的に変化する位置指令Ｐｒの
サンプリング時間毎の差分値を算出し、この差分値の正
負の符号が反転したことを検出することで反転検出信号
２２ｓを生成することができる。即ち、この第１の実施
形態では反転検出信号２２ｓは２値信号とし、反転検出
時はオンとし、反転非検出時はオフとされる。

【００２８】移動／停止検出部２４は、リニアスケール
１０５からのフィードバック信号１０５ｓが入力され、
このフィードバック信号１０５ｓからテーブル１０４が
移動状態にあるか停止状態にあるかを検出し、移動／停
止信号２４ｓを追従誤差補正部２３に出力する。具体的
には、リニアスケール１０５からのフィードバック信号
１０５ｓの所定期間内における変化量と所定の判別基準
値とを比較するこの変化量が判別基準値より小さい場合
には、停止状態にあると判断する。変化量が判別基準値
より大きい場合には、移動状態にあると判断する。移動
／停止信号２４ｓを、たとえば、２値信号とした場合に
は、停止状態にあると判断したときには、移動／停止信
号２４ｓをオフし、移動状態と判断したときには、移動
／停止信号２４ｓをオンする。

【００２９】追従誤差補正部２３は、反転検出部２２の
検出信号２２ｓおよび移動／停止検出部２４の検出信号
２４ｓの検出状態に応じて、制御偏差生成部１４に制御
偏差Ｅを補正する補正指令Ｍｒを出力する。具体的に
は、追従誤差補正部２３は、反転検出信号２２ｓが入力
されたのち、移動／停止検出部２４からの移動／停止信
号２４ｓがオフ、すなわち、テーブル１０４が停止した
時点から、移動／停止信号２４ｓがオン、すなわち、テ
ーブル１０４が移動を再開した時点までの期間内に補正
信号Ｍｒを制御偏差生成部１４に出力する。

【００３０】テーブル１０４の送り方向の反転によって
ボールねじ１０２と可動部材１０３との間にロストモー
ションが生じると、位置指令Ｐｒの送り方向が反転して
も、ロストモーション区間ではテーブル１０４は位置指
令Ｐｒに追従せず、テーブル１０４の位置は目標位置に
対して追従誤差が発生する。補正指令Ｍｒによる制御偏
差Ｅの補正は、この追従誤差を抑制するためのものであ
る。

【００３１】追従誤差補正部２３は、たとえば、矢印Ａ
２の送り方向から矢印Ａ１の送り方向に反転する際の補
正量ΔＡと、矢印Ａ１の送り方向から矢印Ａ２の送り方
向に反転する際の補正量−ΔＡとを予め保持しており、
これらを反転検出信号２２ｓによって特定される反転の
向きに応じて補正指令Ｍｒとして出力する。なお、補正
量ΔＡは、たとえば、ロストモーション量を予め測定し
ておくことで決定することができる。

【００３２】図２は、上記構成の位置制御装置１０のハ
ードウエア構成を示す図である。図２において、マイク
ロプロセッサ５１は、Read Only Memory（ＲＯＭ) ５
２、Random Access Memory（ＲＡＭ) ５３、インターフ
ェース回路５４，５６、グラフィック制御回路５８、表
示装置５９、キーボード６１、ソフトウエアキー６０等
とバスを介して接続されている。マイクロプロセッサ５
１は、ＲＯＭ５２に格納されたシステムプログラムにし
たがって、位置制御装置１０を総合的に制御する。ＲＯ
Ｍ５２には、上記の位置指令生成部１１、制御偏差生成
部１４、サーボ制御部１５、補正部２１等を構成するプ
ログラムや、システムプログラムが格納される。

【００３３】ＲＡＭ５３は、ＲＯＭ５２に格納されたプ
ログラムがダウンロードされたり、各種のプログラム、
データなどが格納され、例えば、追従誤差補正部２３の
補正量ΔＡ等の値が格納される。グラフィック制御回路
５８は、ディジタル信号を表示用の信号に変換し、表示
装置５９に与える。表示装置５９には、例えば、ＣＲＴ
表示装置や液晶表示装置が使用される。表示装置５９
は、ソフトウエアキー６０またはキーボード６１を用い
て作業者が対話形式で加工プログラムを作成していくと
きに、形状、加工条件および生成された加工プログラム
等を表示したり、作業者が必要なデータを入力する際に
入力データなどを表示する。作業者は、表示装置５９に
表示される内容（対話形データ入力画面）にしたがって
データを入力することにより、加工プログラムを作成す
ることができる。

【００３４】表示装置５９の画面には、受けられる作業
またはデータがメニュー形式で表示される。メニューの
うちどの項目を選択するかは、メニューの下のソフトウ
エアキー６０を押すことにより行う。ソフトウエアキー
６０およびキーボード６１は、位置制御装置１０に必要
なデータを入力するのにも使用される。インターフェー
ス回路５４は、マイクロプロセッサ５１から出力された
サーボモータ１０１に対する制御指令を所定の信号に変
換してドライバ１６に出力するとともに、回転位置検出
器１１０の検出信号１１０ｓを逐次サンプリングしてプ
ロセッサ５１に出力する。インターフェース回路５６
は、リニアスケール１０５から出力されたフィードバッ
ク信号１０５ｓを所定のサンプリング周期でサンプリン
グし、所定のディジタル信号に変換してマイクロプロセ
ッサ５１に出力する。

【００３５】次に、上記構成の位置制御システム１を用
いた本発明の位置制御方法について図３に示すフローチ
ャートを参照して説明する。まず、位置指令生成部１１
において、テーブル１０４の移動すべき目標位置を特定
する位置指令Ｐｒを生成し、制御偏差生成部１４に位置
指令Ｐｒを逐次出力する（ステップＳ１）。

【００３６】一方、リニアスケール１０５は、テーブル
１０４の位置を検出し、フィードバック信号１０５ｓで
特定されるテーブル１０４の検出位置Ｐｔを制御偏差生
成部１４および補正部２１にフィードバックする（ステ
ップＳ２）。

【００３７】制御偏差生成部１４では、位置指令Ｐｒか
らフィードバックされたテーブル１０４の検出位置Ｐｔ
を減算してテーブル１０４の目標位置からの位置偏差Ｅ
を生成する（ステップＳ３）。ステップＳ４は反転検出
信号オンが既に出ているか否か判別される。反転検出信
号は位置指令Ｐｒの送り方向における反転が起ったとき
オンされるものであり、前回バックラッシ制御が行なわ
れていない場合はＮＯの判定結果である。ステップＳ５
は今回位置指令Ｐｒの送り方向の反転が起ったか否か判
定される。ＮＯの判断の場合（バックラッシ制御を行わ
ない場合）はステップＳ６に進み、制御偏差生成部１４
で生成された位置偏差Ｅは、サーボ制御部１５に入力さ
れる。

【００３８】サーボ制御部１５では、入力される位置偏
差Ｅに基づいてテーブル１０４の位置を目標位置に追従
させる操作量１５ｓを生成し、ドライバ１６に出力す
る。ドライバ１６は、入力された操作量１５ｓに応じた
駆動電流をサーボモータ１０１に供給する。これによ
り、当該操作量１５ｓによってサーボモータ１０１を追
従制御する。テーブル１０４が両端位置Ｐ０，位置Ｐ１
のいずれかに接近し位置指令Ｐｒの反転が起るとステッ
プＳ５でＹＥＳの判定となる。そのため、ステップＳ４
のＮＯ判定を経てステップＳ５の判断がＹＥＳとなる。
そのため、ステップＳ７で反転検出信号はオンされる。
従って次回にステップＳ４にまわってきたときＹＥＳの
判断となり、ステップＳ８に進み、移動／停止信号がオ
フか否か判別される。移動／停止信号は通常値はオン
（テーブルは移動中）であり、ステップＳ８の判定はＮ
Ｏであり、ステップＳ９に進みテーブル１０４は停止状
態か否か判別される。テーブル１０４は移動中であり、
ＮＯの判定結果となり、ステップＳ６に進み、通常時の
操作量１５ｓの設定が行なわれる。テーブル１０４が両
端位置Ｐ０，位置Ｐ１のいずれかに到来したためテーブ
ル１０４の停止が検出されると、ステップＳ８からステ
ップＳ９の判断はＹＥＳとなり、ステップＳ１０に進
み、移動／停止信号はオフとされ、ステップＳ１１に進
み、位置偏差の補正（バックラッシ補正）が開始され
る。次回の処理においては移動／停止信号はオフとなっ
ているためステップＳ８ではＹＥＳの判定となり、ステ
ップＳ１３に進み、テーブル１０４の移動が再開された
か否か判定される。テーブル１０４の移動再開がされて
いないとすればバックラッシ補正は継続される。バック
ラッシ補正の実行の結果、テーブル１０４の移動が再開
されると、ステップＳ１２の判定はＹＥＳとなり、ステ
ップＳ１３に進み、反転検出信号はオフとなり、ステッ
プＳ１４では移動／停止信号はオンとされ、ステップＳ
１５ではバックラッシによる補正指令の停止が出力さ
れ、通常の制御に復帰する。

【００３９】図４（ａ）は、テーブル１０４を位置Ｐ０
から位置Ｐ１まで一定速度で移動させ、位置Ｐ１から送
り方向を反転させて再度位置Ｐ０に位置決めする位置指
令Ｐｒの一例である。図４（ａ）に示す位置指令Ｐｒに
よってテーブル１０４を位置Ｐ０から位置Ｐ１まで駆動
すると、テーブル１０４は一定速度で移動し、テーブル
１０４の位置Ｐｔは位置指令Ｐｒに対してサーボ系の遅
れによる定常偏差をもって追従していく。

【００４０】ここで、テーブル１０４の位置Ｐｔが位置
Ｐ１まで近づくと、位置指令Ｐｒの送り方向が反転する
（ステップＳ５でＹＥＳ）。位置指令Ｐｒの送り方向が
反転すると、補正部２１の反転検出部２２はこの位置指
令Ｐｒの送り方向の反転を検出し、追従誤差補正部２３
に反転検出信号２２ｓを出力する（ステップＳ７）。こ
の時点が図４（ａ）に示す、反転検出時点Ｔａである。

【００４１】位置指令Ｐｒの送り方向が反転された後、
テーブル１０４が停止すると、移動／停止検出部２４
は、入力されるリニアスケール１０５からのフィードバ
ック信号１０５ｓからテーブル１０４が停止状態にある
ことを検出し（ステップＳ９でＹＥＳ）、停止状態（オ
フ）を示す移動／停止信号２４ｓを追従誤差補正部２３
に出力する（ステップＳ１０）。この時点が図４（ａ）
に示す移動停止検出時点Ｔｂである。

【００４２】追従誤差補正部２３は、反転検出信号２２
ｓおよび移動／停止信号２４ｓが入力されると、補正指
令Ｍｒとして補正量ΔＡを制御偏差生成部１４に出力
し、位置偏差Ｅを補正する（ステップＳ１１）。

【００４３】図５（ａ）及び（ｂ）は従来技術のバック
ラッシ制御を示し、（ｂ）に示すように、追従誤差補正
部２３によって位置偏差Ｅを補正しないため、反転検出
時点Ｔａ´から位置偏差Ｅは徐々に増大するだけであ
り、（ａ）に示すように、テーブル１０４の位置Ｐｔは
位置指令Ｐｒに対して大きな追従誤差Ｔｅ´が発生す
る。位置偏差Ｅが徐々に増大するにすぎないため、この
位置偏差Ｅを打ち消すために、テーブル１０４は送り方
向を反転して位置Ｐ１から位置Ｐ０に向けて移動を再開
移動再開検出時点Ｔｃ´が遅れてしまう。この移動再開
検出時点Ｔｃ´後始めて位置偏差Ｅの縮小が開始する。

【００４４】一方、図４（ａ）及び（ｂ）はこの発明の
制御結果を示す。追従誤差補正部２３から補正指令Ｍｒ
として補正量ΔＡを制御偏差生成部１４に出力されると
（ステップＳ１１）、補正量ΔＡが位置偏差Ｅに加算さ
れるため、図４（ｂ）に示すように、見かけ上の位置偏
差Ｅは移動停止検出時点Ｔｂから急激に増大する。この
位置偏差Ｅの増大により、サーボモータ１０１は急加速
され、速やかにボールねじ軸１０２はロストモーション
区間を通過する。そのため、図４（ａ）の追従誤差Тｅ
は図５(ｂ)の従来技術Тｅ´と比較して小さくなる。

【００４５】図３のステップ１１において実行される補
正によって、テーブル１０４は送り方向を反転して位置
Ｐ１から位置Ｐ０に向けて移動を再開すると、移動停止
検出部２４は、リニアスケール１０５ｓのフィードバッ
ク信号１０５ｓの変化からテーブル１０４の移動の再開
を検出し（ステップＳ１２でＹＥＳ）、移動状態を示す
移動／停止信号２４ｓを追従誤差補正部２３に出力す
る。

【００４６】追従誤差補正部２３は、テーブル１０４の
移動の再開を検出すると、補正指令Ｍｒの制御偏差生成
部１４への出力を停止する（ステップＳ１５）。これに
より、テーブル１０４の送り方向が位置Ｐ１から位置Ｐ
０に向けて反転する際の追従誤差補正が完了する。

【００４７】以上のように、本実施形態によれば、テー
ブル１０４の送り方向の反転の際に、位置指令Ｐｒの送
り方向が検出され（ステップＳ５）、かつ、テーブル１
０４の停止が検出された（ステップＳ９でＹＥＳ）の
ち、位置偏差Ｅを補正指令Ｍｒにより補正し（ステップ
Ｓ１１）、テーブル１０４の移動の再開を検出したら
（ステップＳ１２でＹＥＳ）、補正指令Ｍｒによる位置
偏差Ｅの補正を停止する（Ｓ１５）。これにより、テー
ブル１０４の送り方向の反転の際に発生するロストモー
ションによる追従誤差Ｔｅが抑制される。さらに、テー
ブル１０４が停止中には、位置偏差Ｅには、リニアスケ
ール１０５のフィードバック信号１０５ｓの変化分が含
まれておらず、テーブル１０４の位置情報が変更される
ことがない。このため、たとえば、テーブル１０４を位
置Ｐ１や位置Ｐ０に位置決めしたときに、位置指令Ｐｒ
に対してテーブル１０４の位置Ｐｔにオフセットが発生
しない。

【００４８】第２実施形態 図６は、本発明の第２の実施形態に係る位置制御システ
ムの構成を示す図である。なお、図６に示す位置制御シ
ステムにおいて、第１の実施形態に係る位置制御システ
ムと同一の構成部分については、同一の符号を付してい
る。本実施形態に係る位置制御システムと第１の実施形
態に係る位置制御システムとで異なる構成は、本実施形
態に係る位置制御装置２００における制御偏差生成部２
１０および補正部２０１である。また、本実施形態に係
る位置制御システムでは、サーボモータ１０１に取り付
けられた、たとえば、光学式あるいは磁気式の回転位置
検出器１１０のフィードバック信号１１０ｓが制御偏差
生成部２１０にフィードバックされる。なお、本実施形
態に係る位置制御装置２００のハードウエア構成は、図
２において説明した構成と略同様な構成であるが、回転
位置検出器１１０のフィードバック信号１１０ｓを位置
制御装置２００に取り込むインターフェース回路を備え
ている。また、回転位置検出器１１０の検出するサーボ
モータ１０１の回転位置は、本発明の検出駆動位置の一
具体例に対応している。

【００４９】制御偏差生成部２１０は、変換部２１６
と、位置誤差算出部２１５と、フィルタ部２１４と、位
置算出部２１２と、減算部２１３と、位置偏差算出部２
１１とを有する。

【００５０】変換部２１６は、サーボモータ１０１の回
転位置を検出する回転位置検出器１１０のフィードバッ
ク信号１１０ｓをテーブル１０４の位置Ｐｍに変換し、
変換後の回転位置Ｐｍを減算部２１３に出力する。

【００５１】位置誤差算出部２１５は、変換部２１６で
変換されたサーボモータ１０１の回転位置と、リニアス
ケール１０５のフィードバック信号１０５ｓによって特
定されるテーブル１０４の検出位置Ｐｔとの位置誤差Ｐ
ｅを算出し、この位置誤差Ｐｅをフィルタ部２１４に出
力する。

【００５２】フィルタ部２１４は、位置誤差算出部２１
５から入力される位置誤差Ｐｅに一次遅れフィルタ処理
を施して平滑化し、平滑化した位置誤差Ｐｅ’を位置算
出部２１２に出力する。

【００５３】減算部２１３は、変換部２１６から出力さ
れた変換後の位置Ｐｍから補正部２０１から出力される
補正指令Ｍｒを減算し、補正位置Ｐｓとして偏差算出部
２１２および位置誤差算出部２１５に出力する。

【００５４】位置算出部２１２は、フィルタ部２１４か
ら出力される平滑化した位置誤差Ｐｅ’と減算部２１３
から出力される補正位置Ｐｓを加算し、テーブル１０４
の実質的な位置Ｐｔｒとして位置偏差算出部２１１に出
力する。を算出する。

【００５５】位置偏差算出部２１１は、位置指令生成部
１１から出力される位置指令Ｐｒから、位置算出部２１
２から出力されるテーブル１０４の実質的な位置Ｐｔｒ
を減算して位置偏差Ｅを算出する。

【００５６】補正部２０１は、反転検出部２２と、移動
／停止検出部２４と、追従誤差補正部２０３とを備えて
いる。反転検出部２２および移動／停止検出部２４は、
上述した第１の実施形態と同様の構成である。

【００５７】追従誤差補正部２０３は、サーボモータ１
０１の検出した回転位置Ｐｍを補正する補正指令Ｍｒを
減算部２１３に出力して回転位置Ｐｍを補正する。この
とき、追従誤差補正部２０３は、反転検出部２２から入
力される反転検出信号２２ｓおよび移動／停止検出部２
４から入力される移動／停止検出信号２４ｓに応じて、
送り方向の反転によって生じるテーブル１０４の位置指
令Ｐｒに対する追従誤差を抑制するようにサーボモータ
１０１の検出した回転位置Ｐｍを補正する補正量を変更
（増加または減少）させる。

【００５８】具体的には、追従誤差補正部２０３は、所
定の補正量Ｂを補正指令Ｍｒとして減算部２１３に逐次
出力し、この補正量Ｂより、サーボモータ１０１の検出
した回転位置Ｐｍを常時補正する。そして、追従誤差補
正部２０３は、位置指令Ｐｒの送り方向の反転が反転検
出部２２により検出され、かつ、移動／停止検出信号２
４ｓによりテーブル１０４の停止状態を検出したら、次
式（１）で示すように、補正量Ｂを所定の変更量ΔＢで
周期的に変更し、テーブル１０４の移動の再開を検出し
たら補正量Ｂの変更を停止する。

【００５９】Ｂ＝Ｂ＋ΔＢ …（１）

【００６０】なお、（１）式は、送り方向が正方向から
負方向に反転した場合であり、また、送り方向の反転の
検出およびテーブル１０４の停止状態を検出する直前の
補正量Ｂの値をＢ１とする。

【００６１】送り方向の反転が検出され、テーブル１０
４の停止状態が検出された後に、周期的に（１）式のよ
うに補正量Ｂを変更量ΔＢで変更し、テーブル１０４の
移動の再開を検出するまでに補正量ＢがＮ回変更される
と、変更後の補正量ＢをＢ２とすると、Ｂ２＝Ｂ１＋Ｎ
×ΔＢとなる。

【００６２】一方、テーブル１０４に対する位置指令Ｐ
ｒの送り方向が負方向から正方向に反転した場合には、
追従誤差補正部２０３は、位置指令Ｐｒの送り方向の反
転が反転検出部２２により検出され、かつ、移動／停止
検出信号２４ｓによりテーブル１０４の停止状態を検出
したら、次式（２）で示すように、補正量Ｂを所定の変
更量ΔＢで周期的に変更し、テーブル１０４の移動の再
開を検出したら補正量Ｂの変更を停止する。

【００６３】Ｂ＝Ｂ−ΔＢ …（２）

【００６４】なお、補正量Ｂが変更される直前の初期値
は、上記のＢ２である。テーブル１０４の移動の再開を
検出するまでに、補正量ＢがＮ回変更されると、補正量
Ｂは上記のＢ１に等しくなる。図８は以上の制御におけ
る補正量の変化を模式的に示しており、送り方向が正方
向から負方向に反転した場合補正量Ｂは補正期間Ｐ１に
おいてΔＢづつ増加補正され、最終的にはＢ２となり、
通常期間Ｐ２ではバックラッシ補正をしないため補正値
は変化せず、送り方向が負方向から正方向に反転した場
合補正量Ｂは補正期間Ｐ２においてΔＢづつ減少補正さ
れ、最終的にはＢ１となる。

【００６５】次に、上記構成の位置制御システムを用い
た本発明の位置制御方法について図７に示すフローチャ
ートを参照して説明する。まず、位置指令生成部１１に
おいて位置指令Ｐｒを生成し、制御偏差生成部２１０の
位置偏差算出部２１１に出力する（ステップＳ２１）。

【００６６】一方、リニアスケール１０５は、テーブル
１０４の位置を検出し、フィードバック信号１０５ｓで
特定されるテーブル１０４の検出位置Ｐｔを制御偏差生
成部２１０および補正部２０１に逐次フィードバックす
る（ステップＳ２２）。さらに、サーボモータ１０１に
取り付けられた回転位置検出器１１０は、フィードバッ
ク信号１１０ｓを制御偏差生成部２１０に逐次フィード
バックする（ステップＳ２３）。

【００６７】制御偏差生成部２１０では、入力された位
置指令Ｐｒと、リニアスケール１０５および回転位置検
出器１１０からフィードバックされたフィードバック信
号１０５ｓおよび１１０ｓから位置偏差Ｅを生成する
（ステップＳ２４）。ステップＳ２５は反転検出信号オ
ンが既に出ているか否か判別される。反転検出信号は位
置指令Ｐｒの送り方向における反転が起ったときオンさ
れるものであり、前回バックラッシ制御が行なわれてい
ない場合はＮＯの判定結果である。ステップＳ２６は今
回位置指令Ｐｒの送り方向の反転が起ったか否か判定さ
れる。ＮＯの判断の場合はステップＳ２７に進む。サー
ボ制御部１５では、入力される位置偏差Ｅに基づいてテ
ーブル１０４の位置を目標位置に追従させる操作量１５
ｓを生成し、ドライバ１６に出力する。ドライバ１６
は、入力された操作量１５ｓに応じた駆動電流をサーボ
モータ１０１に供給する。これにより、当該操作量１５
ｓによってサーボモータ１０１を追従制御する。テーブ
ル１０４が両端位置Ｐ０，位置Ｐ１のいずれかに接近し
位置指令Ｐｒの反転が起るとステップＳ２５のＮＯ判定
を経てステップＳ２６の判断がＹＥＳとなる。そのた
め、ステップＳ２８で反転検出信号はオンされる。従っ
て次回にステップＳ２５にまわってきたときＹＥＳの判
断となり、ステップＳ２９に進み、移動／停止信号がオ
フか否か判別される。移動／停止信号は通常値はオン
（テーブルは移動中）であり、ステップＳ２９の判定は
ＮＯであり、ステップＳ３０に進みテーブル１０４は停
止状態か否か判別される。テーブル１０４は移動中であ
り、ＮＯの判定結果となり、ステップＳ３１に進み、通
常時の操作量１５ｓの設定が行なわれる。テーブル１０
４が両端位置Ｐ０，位置Ｐ１のいずれかに到来したため
テーブル１０４の停止が検出されると、ステップＳ２９
からステップＳ３０の判断はＹＥＳとなり、ステップＳ
３１に進み、移動／停止信号はオフとされ、ステップＳ
３２に進み、補正量を所定量ΔＢづつの増加又は減少に
よる位置偏差の補正（バックラッシ補正）が開始され
る。次回の処理においては移動／停止信号はオフとなっ
ているためステップＳ２９ではＹＥＳの判定となり、ス
テップＳ３３に進み、テーブル１０４の移動が再開され
たか否か判定される。テーブル１０４の移動再開がされ
ていないとすればステップＳ３２の所定量ΔＢづつの増
加又は減少によるバックラッシ補正は継続される。バッ
クラッシ補正の実行の結果、テーブル１０４の移動が再
開されると、ステップＳ３３の判定はＹＥＳとなり、ス
テップＳ３４に進み、反転検出信号はオフとなり、ステ
ップＳ３５では移動／停止信号はオンとされ、ステップ
Ｓ３６では補正量Ｂの変更によるバックラッシによる補
正が中止され、通常の制御に復帰する。

【００６８】たとえば、位置指令Ｐｒとして、図４
（ａ）に示したような指令を生成すると、テーブル１０
４は位置Ｐ０から位置Ｐ１に向けて移動し、テーブル１
０４の位置Ｐｔが位置Ｐ１に近づくと、位置指令Ｐｒの
送り方向が反転する。位置指令Ｐｒの送り方向が反転す
ると、補正部２０１の反転検出部２２はこの位置指令Ｐ
ｒの送り方向の反転を検出し（ステップＳ２６でＹＥ
Ｓ）、追従誤差補正部２０３に反転検出信号２２ｓを出
力する。位置指令Ｐｒの送り方向が反転された後、テー
ブル１０４の位置Ｐｔが位置Ｐ１に到達し、テーブル１
０４が停止すると、移動／停止検出部２４は、入力され
るリニアスケール１０５からのフィードバック信号１０
５ｓからテーブル１０４が停止状態にあることを検出
し、停止状態を示す移動／停止信号２４ｓを追従誤差補
正部２０３に出力する（ステップＳ３１）。

【００６９】追従誤差補正部２０３では、テーブル１０
４の送り方向の反転およびテーブル１０４の停止を検出
すると、補正量Ｂを所定の変更量ΔＢで周期的（所定時
間間隔毎）に変更（増加）しながら減算部２１３に出力
し、変換後のサーボモータ１０１の回転位置Ｐｍを補正
する（ステップＳ３２）。これにより、補正量Ｂは次第
に増加し、これに応じてサーボモータ１０１が回転速度
が上昇し、ボールねじ軸１０２はロストモーション区間
を速やかに通過する。この結果、ロストモーションによ
るテーブル１０４の変化する位置指令Ｐｒに対する追従
誤差Ｔｅが抑制される。

【００７０】ボールねじ軸１０２のロストモーション区
間の通過により、テーブル１０４の移動が再開しリニア
スケール１０５のフィードバック信号１０５ｓの変化す
ると、移動／停止検出部２４によって検出されるテーブ
ル１０４の移動の再開が検出される（ステップＳ３３で
ＹＥＳ）。

【００７１】追従誤差補正部２０３では、テーブル１０
４の移動の再開を検出すると、補正量Ｂの変更を中止す
るとともに（ステップＳ３６）、変更後の補正量Ｂでサ
ーボモータ１０１の回転位置Ｐｍを補正する。これによ
り、テーブル１０４の送り方向の反転の際に発生する追
従誤差の補正が完了する。

【００７２】テーブル１０４が位置Ｐ１から位置Ｐ０に
向けて移動し、位置Ｐ０付近に到達すると、上記と同様
に、位置指令Ｐｒの送り方向の反転が検出され、テーブ
ル１０４の停止が検出されたのち、補正量Ｂが変更（減
少）され上記と同様の補正が行われる。

【００７３】以上のように、本実施形態によれば、テー
ブル１０４の位置とともに、サーボモータ１０４の回転
位置をフィードバックしてテーブル１０４の位置制御を
行う場合においても、テーブル１０４の送り方向の反転
の際に生じる追従誤差Ｔｅを抑制することができる。ま
た、本実施形態は、補正量Ｂによってサーボモータ１０
４の回転位置を検出する回転位置検出器１１０のフィー
ドバック信号１１０ｓを補正し、リニアスケール１０５
のフィードバック信号１０５ｓを補正しないため、たと
えば、テーブル１０４を位置Ｐ１や位置Ｐ０に位置決め
したときに、位置指令Ｐｒに対してテーブル１０４の位
置Ｐｔにオフセットが発生することがない。

【００７４】さらに、本実施形態によれば、位置指令Ｐ
ｒの送り方向の反転が検出され、テーブル１０４の停止
が検出されたのち、テーブル１０４の移動の再開が検出
されるまで、補正量Ｂを変更量ΔＢで次第に増加あるい
は減少させている。たとえば、補正量Ｂを一気に変化さ
せると、テーブル１０４が位置指令Ｐｒの経路から一瞬
ずれてしまい、いわゆる象限切り替え位置における食い
込みが発生することがあるが、本実施形態では、変更量
ΔＢで次第に変化させているため、これを防止すること
が可能となる。

【００７５】なお、本実施形態では、テーブル１０４の
送り方向の反転時に、補正量Ｂを変更量ΔＢで次第に増
加あるいは減少させる構成としたが、上述した第１の実
施形態のように、位置指令Ｐｒの送り方向の反転が検出
され、テーブル１０４の停止が検出されたのち、テーブ
ル１０４の移動の再開が検出されるまでの間に、補正量
±ΔＡで回転位置検出器１１０のフィードバック信号１
１０ｓを補正する構成とすることも可能である。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、制御対象の送り方向の
反転の際に発生する伝達機構のバックラッシ等の機械的
特性に起因する制御対象の目標指令に対する追従誤差を
いわゆる象限切り替え位置における食い込み等の不具合
の発生なく適切に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る位置制御システ
ムの構成を示す図である。

【図２】位置制御装置１０のハードウエア構成を示す図
である。

【図３】位置制御システム１を用いた本発明の位置制御
方法を説明するためのフローチャートである。

【図４】（ａ）は第１の実施形態における位置指令Ｐｒ
の一例を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差Ｅの一例
を示すグラフである。

【図５】（ａ）は従来（補正なし）における位置指令Ｐ
ｒの一例を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差Ｅの一
例を示すグラフである。

【図６】本発明の第２の実施形態に係る位置制御システ
ムの構成を示す図である。

【図７】第２の実施形態に係る位置制御システムを用い
た本発明の位置制御方法を説明するためのフローチャー
トである。

【図８】第２の実施形態における補正量の変化を説明す
るグラフである。

【符号の説明】

１…位置制御システム １０…位置制御装置 １１…位置指令生成部 １４…制御偏差生成部 １５…サーボ制御部 １６…ドライバ ２１…補正部 ２２…反転検出部 ２３…追従誤差補正部 ２４…移動／停止検出部 １０１…サーボモータ １０２…ボールねじ軸 １０４…テーブル １１０…回転位置検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H269 AB01 BB03 EE06 FF06 GG01 5H303 AA01 CC02 CC09 DD25 EE10 GG06 GG12 HH02 HH05 HH07 KK02 KK03 KK08 KK17 LL03 MM02

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動手段と連結された制御対象の位置を可
   変目標位置に追従させる位置制御装置であって、 前記可変目標位置に応じた制御指令を出力する指令出力
   手段と、 前記制御指令と前記制御対象に対して設けられた位置検
   出器の検出位置とから前記制御対象の制御偏差を生成す
   る制御偏差生成手段と、 前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位
   置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力す
   るサーボ制御手段と、 前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り
   方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開す
   る時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生
   じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差
   を抑制するように前記制御偏差を補正する追従誤差補正
   手段とを有する位置制御装置。
2. 【請求項２】前記追従誤差補正手段は、前記送り方向の
   反転を検出する反転検出部と、 前記制御対象が移動状態にあるか停止状態にあるかを検
   出する移動／停止検出部と、 前記反転検出部および前記移動／停止検出部の検出信号
   に応じて、前記制御偏差を補正する補正量を出力する追
   従誤差補正部とを有する請求項１に記載の位置制御装
   置。
3. 【請求項３】前記追従誤差補正部は、前記送り方向の反
   転の向きに応じて、絶対値が同じでかつ正負の符号が反
   転した第１の補正量と第２の補正量とを保持している請
   求項２に記載の位置制御装置。
4. 【請求項４】前記移動／停止検出部は、前記制御対象が
   移動状態にあるか停止状態にあるかを、前記位置検出器
   の検出信号に基づいて検出する請求項２または３に記載
   の位置制御装置。
5. 【請求項５】駆動手段と連結された制御対象の位置を可
   変目標位置に追従させる位置制御装置であって、 前記可変目標位置に応じた制御指令を出力する指令出力
   手段と、 前記制御指令と前記制御対象に対して設けられた位置検
   出器の検出位置と前記駆動手段に対して設けられた位置
   検出器の検出駆動位置とから前記制御対象の制御偏差を
   生成する制御偏差生成手段と、 前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位
   置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力す
   るサーボ制御手段と、 前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り
   方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開す
   る時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生
   じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差
   を抑制するように前記検出駆動位置を補正する補正量を
   変更する追従誤差補正手段とを有する位置制御装置。
6. 【請求項６】前記追従誤差補正手段は、前記送り方向の
   反転を検出する反転検出部と、 前記制御対象が移動状態にあるか停止状態にあるかを検
   出する移動／停止検出部と、 前記反転検出部および前記移動／停止検出部の検出信号
   に応じて、前記検出駆動位置を補正する補正量を増加ま
   たは減少させる追従誤差補正部とを有する請求項５に記
   載の位置制御装置。
7. 【請求項７】前記追従誤差補正部は、前記反転検出部お
   よび前記移動／停止検出部によって前記制御対象の停止
   および前記送り方向の反転が検出されたら、前記検出駆
   動位置を補正する補正量を所定の変更量で周期的に変更
   し、前記移動／停止検出部によって当該制御対象の移動
   の再開が検出されたら前記補正量の変更を中止する請求
   項５または６に記載の位置制御装置。
8. 【請求項８】前記移動／停止検出部は、前記制御対象が
   移動状態にあるか停止状態にあるかを、前記位置検出器
   の検出信号に基づいて検出する請求項５〜７のいずれか
   に記載の位置制御装置。
9. 【請求項９】駆動手段と連結された制御対象の位置を可
   変目標位置に追従させる位置制御方法であって、 前記可変目標位置に応じた制御指令を生成する指令生成
   ステップと、 前記制御対象の位置を当該制御対象に対して設けられた
   位置検出器から検出する制御対象位置検出ステップと、 前記制御指令と前記制御対象の検出位置とから前記制御
   対象の制御偏差を生成する制御偏差生成ステップと、 前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位
   置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力す
   るサーボ制御ステップと、 前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り
   方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開す
   る時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生
   じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差
   を抑制するように前記制御偏差を補正する追従誤差補正
   ステップとを有する位置制御方法。
10. 【請求項１０】前記追従誤差補正ステップは、前記送り
    方向の反転を検出する反転検出ステップと、 前記制御対象の停止を検出する停止検出ステップと、 前記制御対象の停止および前記送り方向の反転を検出し
    たのち、前記制御偏差を補正する補正ステップと、 前記制御対象の移動の再開を検出したら、前記補正を中
    止する移動検出ステップとを有する請求項９に記載の位
    置制御方法。
11. 【請求項１１】前記追従誤差補正ステップは、前記送り
    方向の反転の向きに応じて、絶対値が同じでかつ正負の
    符号が反転した第１の補正量および第２の補正量によっ
    て前記制御偏差を補正する請求項１０に記載の位置制御
    方法。
12. 【請求項１２】前記停止検出ステップおよび移動検出ス
    テップは、前記位置検出器の検出信号に基づいて前記制
    御対象の停止状態および移動状態を検出する請求項１０
    または１１に記載の位置制御方法。
13. 【請求項１３】駆動手段と連結された制御対象の位置を
    可変目標位置に追従させる位置制御方法であって、 前記可変目標位置に応じた制御指令を生成する指令生成
    ステップと、 前記制御対象の位置を当該制御対象に対して設けられた
    位置検出器から検出する制御対象位置検出ステップと、 前記駆動手段の駆動位置を当該駆動手段に対して設けら
    れた位置検出器から検出する駆動位置検出ステップと、 前記制御指令と前記制御対象の検出位置と前記駆動手段
    の検出駆動位置とから前記制御対象の制御偏差を生成す
    る制御偏差生成ステップと、 前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位
    置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力す
    るサーボ制御ステップと、 前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り
    方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開す
    る時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生
    じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差
    を抑制するように前記検出駆動位置を補正する補正量を
    変更する追従誤差補正ステップとを有する位置制御方
    法。
14. 【請求項１４】前記追従誤差補正ステップは、前記送り
    方向の反転を検出する反転検出ステップと、 前記制御対象の停止を検出する停止検出ステップと、 前記制御対象の停止および前記送り方向の反転を検出し
    たのち、前記検出駆動位置を補正する補正量を増加また
    は減少させる補正ステップと、 前記制御対象の移動の再開を検出したら前記補正量の変
    更を中止する移動検出ステップとを有する請求項１３に
    記載の位置制御方法。
15. 【請求項１５】前記追従誤差補正ステップは、前記制御
    対象の停止および前記送り方向の反転の検出時点から前
    記検出駆動位置を補正する補正量を所定の変更量で周期
    的に変更を行い、当該制御対象の移動の再開の検出時点
    で前記補正量の変更を中止する請求項１３または１４に
    記載の位置制御方法。
16. 【請求項１６】前記停止検出ステップおよび移動検出ス
    テップは、前記位置検出器の検出信号に基づいて前記制
    御対象の停止状態および移動状態を検出する請求項１３
    〜１５のいずれかに記載の位置制御方法。