JP3298329B2 - Servo control device and servo control method - Google Patents
Servo control device and servo control methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は工作機械の送り軸を駆
動するサーボモータ等のサーボ制御装置およびサーボ制
御方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo control device such as a servo motor for driving a feed shaft of a machine tool and a servo control method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６〜図９は従来例を示し、図６は工作
機械を駆動するサーボ制御システムの構成図、図７はサ
ーボ制御装置の位置と速度の制御部分を示すブロック
図、図８および図９は各信号のタイムチャートである。
図６において、２１は位置指令信号Ｅｃを発生する数値
制御装置、２２は数値制御装置２１からの位置指令信号
Ｅｃをサーボ制御装置２３へ伝達するための共通メモ
リ、２４はサーボモータ、２５はサーボモータ２４に取
り付けられた速度検出器、２６はサーボモータ２４の駆
動トルクを工作機械２７に伝達する動力伝達装置、２８
は工作機械２７に取り付けられた位置検出器、Ｅｖは速
度検出器２５から帰還される速度フィードバック信号、
Ｅｐは位置検出器２８から帰還される位置フィードバッ
ク信号である。6 to 9 show a conventional example, FIG. 6 is a block diagram of a servo control system for driving a machine tool, and FIG. 7 is a block diagram showing a position and speed control portion of the servo control device. 8 and 9 are time charts of each signal.
6, reference numeral 21 denotes a numerical controller for generating a position command signal Ec, 22 denotes a common memory for transmitting a position command signal Ec from the numerical controller 21 to a servo controller 23, 24 denotes a servomotor, and 25 denotes a servomotor. A speed detector attached to the motor 24; a power transmission device 26 for transmitting the driving torque of the servo motor 24 to the machine tool 27;
Is a position detector attached to the machine tool 27, Ev is a speed feedback signal fed back from the speed detector 25,
Ep is a position feedback signal fed back from the position detector 28.
【０００３】そして図７において、１は位置偏差演算
器、２は乗算器、３は速度偏差演算器、４は加算器、５
は完全積分器を構成する遅延要素、６は乗算器、７は加
算器、８は乗算器、９は加算器、１０は乗算器、Ｅ０は
位置指令信号Ｅｃと位置フィードバック信号Ｅｐとの差
である位置偏差信号、Ｅ１は位置偏差信号Ｅ０にゲイン
Ｋ１を乗算した速度指令信号、Ｅ２は速度指令信号Ｅ１
と速度フィードバック信号Ｅｖとの差である速度偏差信
号、Ｅ３は速度偏差信号Ｅ２を積分しゲインＫ２を乗じ
た速度補正信号、Ｅ４は速度偏差信号Ｅ２と速度補正信
号Ｅ３を加算した速度信号、Ｅ５は速度指令信号Ｅ１に
ゲインＫ３を乗じた速度補正信号、Ｅ６は速度信号Ｅ４
と速度補正信号Ｅ５を加算した速度信号、Ｅｔは速度信
号Ｅ６にゲインＫ４を乗じたトルク指令信号である。In FIG. 7, 1 is a position deviation calculator, 2 is a multiplier, 3 is a speed deviation calculator, 4 is an adder, 5
Is a delay element constituting a complete integrator, 6 is a multiplier, 7 is an adder, 8 is a multiplier, 9 is an adder, 10 is a multiplier, and E0 is a difference between the position command signal Ec and the position feedback signal Ep. A certain position deviation signal, E1 is a speed command signal obtained by multiplying the position deviation signal E0 by the gain K1, and E2 is a speed command signal E1.
Speed deviation signal which is the difference between the speed deviation signal Ev and the speed feedback signal Ev, E3 is a speed correction signal obtained by integrating the speed deviation signal E2 and multiplied by a gain K2, E4 is a speed signal obtained by adding the speed deviation signal E2 and the speed correction signal E3, E5 Is a speed correction signal obtained by multiplying the speed command signal E1 by a gain K3, and E6 is a speed signal E4.
And Et is a torque command signal obtained by adding the gain K4 to the speed signal E6.
【０００４】次に、前述した従来のサーボ制御装置につ
いて、図６に基づきその全体動作を説明する。まず数値
制御装置２１は所定の周期毎に位置指令信号Ｅｃを共通
メモリ２２に書き込み、この書き込まれた位置指令信号
Ｅｃを所定の周期毎にサーボ制御装置２３が読み込む。
サーボ制御装置２３は位置指令信号Ｅｃに基づいて工作
機械２７を所定の位置へ所定の速度で駆動するために、
サーボモータ２４へ駆動電力を供給する。速度検出器２
５はサーボモータ２４の速度を検出し速度フィードバッ
ク信号Ｅｖをサーボ制御装置２３へ帰還する。サーボ制
御装置２３はこの速度フィードバック信号Ｅｖが所定の
速度と同じになるようにサーボモータ２４への駆動電力
を制御する。一方工作機械２７に取り付けられた位置検
出器２８は工作機械２７の位置を検出し位置フィードバ
ック信号Ｅｐをサーボ制御装置２３へ帰還する。そして
サーボ制御装置２３はこの位置フィードバック信号Ｅｐ
が所定の位置になるようにサーボモータ２４への駆動電
力を制御する。このようにしてサーボ制御装置２３はサ
ーボモータ２４を介して工作機械２７を所定の位置へ所
定の速度で移動させる。Next, the overall operation of the above-described conventional servo control device will be described with reference to FIG. First, the numerical controller 21 writes the position command signal Ec to the common memory 22 at predetermined intervals, and the servo control device 23 reads the written position command signal Ec at predetermined intervals.
The servo controller 23 drives the machine tool 27 to a predetermined position at a predetermined speed based on the position command signal Ec.
The driving power is supplied to the servo motor 24. Speed detector 2
5 detects the speed of the servo motor 24 and feeds back a speed feedback signal Ev to the servo controller 23. The servo controller 23 controls the driving power to the servo motor 24 so that the speed feedback signal Ev becomes equal to a predetermined speed. On the other hand, a position detector 28 attached to the machine tool 27 detects the position of the machine tool 27 and returns a position feedback signal Ep to the servo controller 23. Then, the servo control device 23 receives the position feedback signal Ep.
Is controlled to a predetermined position. Thus, the servo control device 23 moves the machine tool 27 to a predetermined position at a predetermined speed via the servo motor 24.
【０００５】次に、図７および図８に基づき始動時にお
けるサーボ制御装置２３内での速度と位置の制御動作に
ついて説明する。ただし、ここでは発明に関連する信号
の定性的関係に着目し各信号間の細かい時間遅れや信号
の大きさの変化については無視する。まず時刻ｔ０で図
８（ａ）に示す位置指令信号Ｅｃが入力されると、回路
上の遅れ等により時刻ｔ１になって図８（ｃ）に示す速
度指令信号Ｅ１が発生する。しかしその瞬間はサーボモ
ータ２４は工作機械２７の摩擦等で回転しないために図
８（ｄ）に示す速度フィードバック信号Ｅｖおよび図８
（ｂ）に示す位置フィードバック信号Ｅｐはゼロであ
り、速度指令信号Ｅ１および図８（ｆ）に示す速度補正
信号Ｅ５は位置指令信号Ｅｃで決まる値となる。図８
（ｅ）に示す速度補正信号Ｅ３は遅延要素５で構成され
る完全積分器によりゼロから直線で増加する信号とな
る。そして図８（ｇ）に示すトルク指令信号Ｅｔは速度
補正信号Ｅ３と速度補正信号Ｅ５を加算した信号とな
る。Next, the control operation of the speed and the position in the servo control device 23 at the time of starting will be described with reference to FIGS. However, here, attention is paid to the qualitative relationship between signals related to the present invention, and fine time delays between signals and changes in signal magnitude are ignored. First, when the position command signal Ec shown in FIG. 8A is input at time t0, the speed command signal E1 shown in FIG. 8C is generated at time t1 due to a delay on the circuit. However, at that moment, the servo motor 24 does not rotate due to the friction of the machine tool 27 or the like, so that the speed feedback signal Ev shown in FIG.
The position feedback signal Ep shown in (b) is zero, and the speed command signal E1 and the speed correction signal E5 shown in FIG. 8F have values determined by the position command signal Ec. FIG.
The speed correction signal E3 shown in (e) is a signal that increases linearly from zero by a perfect integrator constituted by the delay element 5. The torque command signal Et shown in FIG. 8G is a signal obtained by adding the speed correction signal E3 and the speed correction signal E5.
【０００６】そしてトルク指令信号Ｅｔは増加を続け、
時刻ｔ２で工作機械２７等の静止摩擦トルクＴｓ（図８
（ｇ）に示す）に打ち勝つ大きさになると、初めてサー
ボモータ２４は回転を開始し速度フィードバック信号Ｅ
ｖおよび位置フィードバック信号Ｅｐが出力される。そ
のため速度補正信号Ｅ３は速度フィードバック信号Ｅｖ
の影響でそのピーク値を下げたある値で保持され、それ
によりトルク指令Ｅｔもそのピーク値を下げたある値で
保持される。このように位置指令信号Ｅｃが時刻ｔ０で
入力されてからサーボモータ２４が回転を開始する時刻
ｔ２までの時間は、制御回路上の遅れや工作機械２７等
の静止摩擦トルクＴｓなどに起因する追従遅れとして、
サーボモータ２４の始動時の応答性を損ねていた。The torque command signal Et continues to increase,
At time t2, the static friction torque Ts of the machine tool 27 and the like (see FIG. 8)
(G), the servo motor 24 starts rotating for the first time and the speed feedback signal E
v and the position feedback signal Ep are output. Therefore, the speed correction signal E3 is the speed feedback signal Ev
, The torque command Et is held at a certain value with its peak value lowered. The time from the input of the position command signal Ec at the time t0 to the time t2 at which the servo motor 24 starts rotating follows the control circuit delay or the static friction torque Ts of the machine tool 27 or the like. As a delay,
The response at the time of starting the servo motor 24 is impaired.
【０００７】次に、図７および図９に基づき停止時にお
けるサーボ制御装置２３内での速度と位置の制御動作に
ついて説明する。図９（ａ）に示す位置指令信号Ｅｃが
ゼロになる手前で図９（ｃ）に示す減速方向のトルク指
令信号Ｅｔが出力され、図９（ｂ）に示す位置偏差信号
Ｅ０はゼロに向って減少していく。しかしながら、速度
制御ループの積分項を完全積分器で構成すると、減速が
完了した後にトルク指令値信号Ｅｔが減速前の値に戻っ
た時、そのトルク指令値Ｅｔが工作機械２７等の動摩擦
トルクより大きい場合は、サーボモータ２４はすぐに停
止できず指令位置を越えて回転し続けることになる。す
なわち、位置決め時にオーバーシュートが発生して、図
９（ｂ）の位置偏差信号Ｅ０に示すように、負の方向に
行って再び戻ってくる現象が生じる。このことは停止位
置を越えて余分に動くために、加工時においては余分な
加工をしてしまうなどの不具合があった。Next, a description will be given of a speed and position control operation in the servo control device 23 at the time of a stop with reference to FIGS. 7 and 9. Before the position command signal Ec shown in FIG. 9A becomes zero, the torque command signal Et in the deceleration direction shown in FIG. 9C is output, and the position deviation signal E0 shown in FIG. And decrease. However, if the integral term of the speed control loop is constituted by a complete integrator, when the torque command value signal Et returns to the value before the deceleration after the deceleration is completed, the torque command value Et becomes smaller than the dynamic friction torque of the machine tool 27 or the like. If it is larger, the servo motor 24 cannot stop immediately and will continue to rotate beyond the command position. That is, an overshoot occurs at the time of positioning, and as shown by the position deviation signal E0 in FIG. This causes a problem that extra work is performed at the time of machining due to extra movement beyond the stop position.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来のサーボ制御装置
およびサーボ制御方法では、速度制御ループ内に積分器
が有るために、始動時においては位置指令信号が入力さ
れてから始動を開始するまでに、駆動負荷の静止摩擦ト
ルクなどに起因する追従遅れが発生していた。さらに停
止時においても、特に速度制御ループ内の積分器を完全
積分器で構成した場合には顕著であるが、位置決め時に
オーバーシュートが発生して停止位置を越えて余分に動
いてしまうなどの不具合があった。In the conventional servo control device and servo control method, since the integrator is provided in the speed control loop, at the time of starting, it takes a time from when a position command signal is input to when starting is started. However, the following delay has occurred due to the static friction torque of the driving load. In addition, when stopping, this is particularly noticeable when the integrator in the speed control loop is composed of a complete integrator. However, overshoot occurs during positioning, causing extra movement beyond the stop position. was there.
【０００９】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、速度制御ループ内に積分器を有す
るサーボ制御装置において、始動時においては位置指令
信号が入力されてから始動を開始するまでの追従遅れを
なくして応答性を向上させることのできる、または停止
時においては位置決め時のオーバーシュートをなくして
位置決め精度を向上させることのできるサーボ制御装置
を得ることを目的としている。The present invention has been made to solve such a problem. In a servo control device having an integrator in a speed control loop, starting is started after a position command signal is input at the time of starting. It is an object of the present invention to provide a servo control device which can improve the responsiveness by eliminating the following delay up to the time, or eliminate the overshoot at the time of stopping and improve the positioning accuracy.
【００１０】また、位置指令信号の状態から始動時かま
たは停止時かを検出することのできるサーボ制御装置を
得ることを目的としている。It is another object of the present invention to provide a servo control device capable of detecting whether to start or stop from the state of a position command signal.
【００１１】また、始動時において位置指令信号が入力
されてから始動を開始するまでの追従遅れをなくして応
答性を向上させることのできるサーボ制御装置を得るこ
とを目的としている。It is another object of the present invention to provide a servo control device capable of improving the responsiveness by eliminating a follow-up delay from the input of a position command signal at the time of starting to the start of starting.
【００１２】また、停止時において位置決め時のオーバ
ーシュートをなくして位置決め精度を向上させることの
できるサーボ制御装置を得ることを目的としている。It is another object of the present invention to provide a servo control device which can improve positioning accuracy by eliminating overshoot at the time of stoppage.
【００１３】さらに、停止時において位置決め時のオー
バーシュートをなくすとともに反対方向に駆動させない
で位置決め精度を向上させることのできるサーボ制御装
置を得ることを目的としている。It is a further object of the present invention to provide a servo control device capable of eliminating overshoot during positioning at the time of stopping and improving positioning accuracy without driving in the opposite direction.
【００１４】そして、始動時においては位置指令信号が
入力されてから始動を開始するまでの追従遅れをなくし
て応答性を向上させることのできる、または停止時にお
いては位置決め時のオーバーシュートをなくして位置決
め精度を向上させることのできるサーボ制御方法を得る
ことを目的としている。At the time of starting, the response can be improved by eliminating the follow-up delay from the input of the position command signal to the start of starting, or the overshooting at the time of positioning can be eliminated at the time of stopping. It is an object of the present invention to obtain a servo control method that can improve positioning accuracy.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】この発明に係わるサーボ
制御装置においては、位置指令信号が起動させる指令信
号かまたは停止させる指令信号かを検出する位置指令状
態検出手段と、この位置指令状態検出手段からの位置指
令状態信号で加速方向の補正かまたは減速方向の補正か
を指令する補正方向指令信号を出力する補正方向指令手
段と、所定の補正タイミングを指令する補正タイミング
指令信号を出力する補正タイミング指令手段と、起動時
には位置指令信号が入力されてから始動を開始するまで
の追従遅れを無くし、また停止時には位置決め時のオー
バシュートを無くするようトルク指令信号を補正する補
正量信号を、出力する補正量指令手段と、速度制御ルー
プ内の積分器に、前記補正方向指令信号と前記補正タイ
ミング指令信号とに応じて、前記起動時には位置指令信
号が入力されてから始動を開始するまでの追従遅れを無
くし、また停止時には位置決め時のオーバシュートを無
くするようトルク指令信号を補正する補正量を、与える
補正実行手段とを備えたものである。In a servo control apparatus according to the present invention, a position command state detecting means for detecting whether a position command signal is a command signal for starting or a command signal for stopping, and the position command state detecting means Correction direction command means for outputting a correction direction command signal for instructing whether to correct in the acceleration direction or the deceleration direction by a position command state signal from the controller, and a correction timing for outputting a correction timing command signal for instructing a predetermined correction timing Command means and at startup
From when the position command signal is input to when starting starts
Tracking delay.
The complement <br/> Seiryo signal for correcting the torque command signal so as to eliminate Bashuto, a correction amount command means for outputting, to the integrator in the speed control loop, the correction direction instruction signal and the correction timing instruction signal depending on the preparative position command signal to the start-up
No delay in tracking from start of signal
Comb, and no overshoot during positioning when stopping
A correction amount for correcting the Kusuru torque command signals, in which a correction execution means for providing.
【００１６】また、位置指令状態検出手段は、位置指令
状態検出手段は、位置指令信号が存在しない状態から存
在する状態に変化することにより起動させる指令信号で
あることを検出し、または位置指令信号が存在する状態
から存在しない状態に変化することにより停止させる指
令信号であることを検出するものである。Further, the position command state detecting means detects that the position command signal is a command signal to be activated by changing from a state where no position command signal exists to a state where the position command signal exists, or Is a command signal to be stopped by changing from the existing state to the non-existing state.
【００１７】また、位置指令信号が存在しない状態から
存在する状態に変化することにより起動させる指令信号
であることを検出する位置指令状態検出手段と、この位
置指令状態検出手段からの加速指令状態信号で加速方向
補正指令信号を出力する補正方向指令手段と、前記加速
指令状態信号で補正タイミングを指令する加速補正タイ
ミング指令信号を出力する補正タイミング指令手段と、
起動時に位置指令信号が入力されてから始動を開始する
までの追従遅れを無くするようトルク指令信号を補正す
る補正量信号を、出力する補正量指令手段と、速度制御
ループ内の積分器に、前記加速方向補正指令信号と前記
加速補正タイミング指令信号とに応じて、起動時に位置
指令信号が入力されてから始動を開始するまでの追従遅
れを無くするようトルク指令信号を補正する補正量を、
与える補正実行手段とを備えたものである。Also, a position command state detecting means for detecting a command signal to be started by changing from a state where the position command signal does not exist to a state where the position command signal exists, and an acceleration command state signal from the position command state detecting means. A correction direction command means for outputting an acceleration direction correction command signal, and a correction timing command means for outputting an acceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the acceleration command state signal;
Starts after a position command signal is input at startup
The torque command signal to eliminate the following delay until
That the correction amount signal, a correction amount command means for outputting, to the integrator in the speed control loop, depending on the direction of acceleration correction command signal and the acceleration correction timing instruction signal, the position at start
Follow-up delay from start of command signal to start of start
A correction amount for correcting a torque command signal so as to eliminate les,
And a correction executing means.
【００１８】また、位置指令信号が存在する状態から存
在しない状態に変化することにより停止させる指令信号
であることを検出する位置指令状態検出手段と、この位
置指令状態検出手段からの減速指令状態信号で減速方向
補正指令信号を出力する補正方向指令手段と、前記減速
指令状態信号で補正タイミングを指令する減速補正タイ
ミング指令信号を出力する補正タイミング指令手段と、
停止時に位置決め時のオーバシュートを無くするようト
ルク指令信号を補正する補正量信号を、出力する補正量
指令手段と、速度制御ループ内の積分器に、前記減速方
向補正指令信号と前記減速補正タイミング指令信号とに
応じて、停止時に位置決め時のオーバシュートを無くす
るようトルク指令信号を補正する補正量を、与える補正
実行手段とを備えたものである。Further, a position command state detecting means for detecting that the position command signal is a command signal to be stopped by changing from a present state to a non-existent state, and a deceleration command state signal from the position command state detecting means A correction direction command means for outputting a deceleration direction correction command signal, and a correction timing command means for outputting a deceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the deceleration command state signal;
Stop to avoid overshoot during positioning when stopping.
A correction amount signal for correcting the torque command signal, a correction amount command means for outputting, to the integrator in the speed control loop, in accordance with the deceleration direction correction command signal and the deceleration correction timing command signal, positioning when stopping Eliminate overshoot at the time
A correction amount for correcting the so that the torque command signal, in which a correction execution means for providing.
【００１９】さらに、位置指令信号が発生された時点で
のトルク指令値を記憶するトルク指令値記憶手段と、こ
のトルク指令値記憶手段からのトルク指令初期値信号と
現在のトルク指令値との差の信号を発生するトルク指令
値比較手段と、このトルク指令値比較手段からのトルク
指令値比較信号が所定値以下のときはこのトルク指令値
比較信号を所定の補正量信号としまた所定値以上のとき
はこの所定値を補正量信号として出力する補正量指令手
段とを設けたものである。Further, a torque command value storage means for storing a torque command value at the time when the position command signal is generated, and a difference between the torque command initial value signal from the torque command value storage means and the current torque command value. A torque command value comparison means for generating a signal of the following formula: and when the torque command value comparison signal from the torque command value comparison means is equal to or less than a predetermined value, the torque command value comparison signal is used as a predetermined correction amount signal and In some cases, a correction amount command means for outputting the predetermined value as a correction amount signal is provided.
【００２０】そして、サーボ制御方法においては、速度
制御ループ内に積分器を有し、位置指令信号が起動させ
る指令信号かまたは停止させる指令信号かを検出して位
置指令状態信号を生成し、この位置指令状態信号で加速
方向の補正かまたは減速方向の補正かを指令する補正方
向指令信号を生成し、前記積分器に、前記補正方向指令
信号に応じて所定の補正タイミングで、起動時には位置
指令信号が入力されてから始動を開始するまでの追従遅
れを無くし、また停止時には位置決め時のオーバシュー
トを無くするようトルク指令信号を補正する補正量を、
与えるものである。In the servo control method, an integrator is provided in the speed control loop so that the position command signal is activated.
A position command state signal is generated by detecting whether the command signal is a command signal for stopping or stopping, and a correction direction command signal for commanding whether to correct the acceleration direction or the deceleration direction is generated by the position command state signal, It said integrator with a predetermined correction timing in accordance with the correction direction instruction signal, the position at start
Follow-up delay from start of command signal to start of start
Overshoot during positioning when stopping
A correction amount for correcting a torque command signal so as to eliminate the bets,
To give.
【００２１】[0021]
【作用】この発明に係わるサーボ制御装置においては、
始動時においては位置指令信号が入力されてから始動を
開始するまでの追従遅れをなくし、または停止時におい
ては位置決め時のオーバーシュートをなくする。 In the servo control device according to the present invention,
When starting, wait until the position command signal is input before starting.
Eliminate tracking delay before starting or stop
Overshoot during positioning.
【００２２】また、この発明に係わるサーボ制御装置に
おいては、位置指令信号の状態から始動時かまたは停止
時かを検出することができる。 In the servo control device according to the present invention,
When starting or stopping from the position command signal
Time can be detected.
【００２３】また、この発明に係わるサーボ制御装置に
おいては、始動時において位置指令信号が入力されてか
ら始動を開始するまでの追従遅れをなくする。 In the servo control device according to the present invention,
The position command signal is input at startup.
Eliminate the following delay from start to start.
【００２４】また、この発明に係わるサーボ制御装置に
おいては、停止時において位置決め時のオーバーシュー
トをなくする。 In the servo control device according to the present invention,
Overshoot during positioning when stopping
To eliminate
【００２５】さらにまた、この発明に係わるサーボ制御
装置においては、停止時において位置決め時のオーバー
シュートをなくすとともに反対方向に駆動させない。 Furthermore, a servo control according to the present invention
In equipment, when stopping, the positioning
Eliminate the chute and do not drive in the opposite direction.
【００２６】そして、この発明に係わるサーボ制御方法
においては、始動時においては位置指令信号が入力され
てから始動を開始するまでの追従遅れをなくし、または
停止時においては位置決め時のオーバーシュートをなく
する。 In the servo control method according to the present invention , a position command signal is input at the time of starting.
Eliminate the delay in following up from the start to start, or
Eliminates overshoot during positioning when stopped
I do.
【００２７】[0027]
【実施例】実施例１． 図１と図２を用いて、始動時における応答性の向上に関
するこの発明の一実施例を説明する。図１はサーボ制御
装置の位置と速度の制御部分を示すブロック図、図２は
各信号のタイムチャートである。図において従来例と同
一符号は同一または相当部分を示し、３９は補正部、３
９ａは位置指令状態検出部、３９ｂは補正方向指令部、
３９ｃは位置偏差信号Ｅｃを監視している補正タイミン
グ指令部で破線のごとく位置フィードバック信号Ｅｐを
監視することも可能である。３９ｄは補正量指令部、３
９ｅは補正実行部、Ｅ９１は位置指令状態信号、Ｅ９２
は補正量信号、Ｅ９３は補正方向指令信号、Ｅ９４は補
正タイミング指令信号、Ｅ９５は補正実行信号である。[Embodiment 1] One embodiment of the present invention relating to improvement of responsiveness at the time of starting will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a position and speed control portion of the servo controller, and FIG. 2 is a time chart of each signal. In the figure, the same reference numerals as those of the conventional example indicate the same or corresponding parts, and 39 denotes a correction unit, 3
9a is a position command state detection unit, 39b is a correction direction command unit,
Numeral 39c denotes a correction timing command section for monitoring the position error signal Ec, which can also monitor the position feedback signal Ep as indicated by a broken line. 39d is a correction amount command unit, 3
9e is a correction execution unit, E91 is a position command state signal, E92
Is a correction amount signal, E93 is a correction direction command signal, E94 is a correction timing command signal, and E95 is a correction execution signal.
【００２８】図１を含む全体のサーボ制御システムは図
６に示す従来例の構成と同一であるので、ここでは全体
のサーボ制御システムについての説明は省略する。また
図１に示すサーボ制御装置の位置と速度の制御部分のブ
ロック図は、従来例のサーボ制御装置の位置と速度の制
御部分のブロック図である図７に補正部３９を追加した
ものである。所定の周期毎に数値制御装置２１より共有
メモリ２２を経由して位置指令信号Ｅｃがサーボ制御装
置２３へ送られてくると、位置指令状態検出部３９ａは
現時点の周期における位置指令信号Ｅｃの状態と一つ前
の周期における位置指令信号Ｅｃの状態、すなわち両者
の周期において位置指令信号Ｅｃが存在するかまたはゼ
ロかを検出する。もし、一つ前の周期における位置指令
信号Ｅｃがゼロであり現時点の周期における位置指令信
号Ｅｃが存在するならば、現時点の位置指令信号Ｅｃは
サーボモータ２４を始動すなわち加速させることを意味
すると判断することとなる。Since the entire servo control system including FIG. 1 is the same as the configuration of the conventional example shown in FIG. 6, the description of the entire servo control system is omitted here. Further, the block diagram of the position and speed control portion of the servo control device shown in FIG. 1 is a block diagram of the position and speed control portion of the conventional servo control device in which a correction unit 39 is added to FIG. . When a position command signal Ec is sent from the numerical control device 21 to the servo control device 23 via the shared memory 22 every predetermined cycle, the position command state detection unit 39a determines the state of the position command signal Ec in the current cycle. And the state of the position command signal Ec in the previous cycle, that is, whether the position command signal Ec exists or is zero in both cycles. If the position command signal Ec in the previous cycle is zero and the position command signal Ec in the current cycle is present, it is determined that the current position command signal Ec means to start or accelerate the servomotor 24. Will be done.
【００２９】そこで、位置指令状態検出部３９ａは加速
指令状態信号である位置指令状態信号Ｅ９１を補正方向
指令部３９ｂと補正タイミング指令部３９ｃとへ送る。
補正方向指令部３９ｂではこの位置指令状態信号Ｅ９１
から始動すなわち加速状態であることを知り、加速方向
に補正をするという加速方向補正指令信号である補正方
向指令信号Ｅ９３を補正実行部３９ｅへ送る。他方、補
正タイミング指令部３９ｃでは位置指令状態信号Ｅ９１
から始動すなわち加速状態であることを知り、位置指令
信号Ｅｃが出された瞬間を補正のタイミングとして加速
補正タイミング指令信号である補正タイミング指令信号
Ｅ９４を補正実行部３９ｅへ送る。また、補正量指令部
３９ｄから補正実行部３９ｅへ与えられる補正量信号Ｅ
９２としては、補正量指令部３９ｄ内の記憶装置（図示
せず）に蓄えられたデータを用いて所定の補正量が設定
される。そして、補正実行部３９ｅは所定のタイミング
で加速方向に所定の量を補正するための補正実行信号Ｅ
９５を完全積分器を構成する遅延要素５へ送る。Therefore, the position command state detecting section 39a sends a position command state signal E91, which is an acceleration command state signal, to the correction direction command section 39b and the correction timing command section 39c.
In the correction direction command section 39b, the position command state signal E91
, The start direction, that is, the acceleration state is detected, and a correction direction command signal E93, which is an acceleration direction correction command signal for correcting in the acceleration direction, is sent to the correction execution unit 39e. On the other hand, the correction timing command section 39c outputs the position command state signal E91.
The start timing, that is, the acceleration state is known, and the correction timing command signal E94, which is the acceleration correction timing command signal, is sent to the correction execution unit 39e as the correction timing at the moment when the position command signal Ec is output. Further, a correction amount signal E given from the correction amount command unit 39d to the correction execution unit 39e.
As 92, a predetermined correction amount is set using data stored in a storage device (not shown) in the correction amount command section 39d. Then, the correction execution unit 39e performs a correction execution signal E for correcting a predetermined amount in the acceleration direction at a predetermined timing.
95 to the delay element 5, which constitutes a complete integrator.
【００３０】次に、上述した補正動作を図２に示す各信
号のタイムチャートを用いて説明する。まず時刻ｔ０で
図２（ａ）に示す位置指令信号Ｅｃが入力されると予め
設定された補正量を有する補正実行信号Ｅ９５により、
遅延要素５より構成される完全積分器の出力である図２
（ｅ）に示す速度補正信号Ｅ３は所定の値だけ瞬時に増
加させられる。この値は図２（ｆ）に示す速度補正信号
Ｅ５が加えられた図２（ｇ）に示すトルク指令信号Ｅｔ
の値が静止摩擦トルクＴｓに打ち勝つだけの値になるよ
うに設定されている。したがって、サーボモータ２４は
時刻ｔ０で瞬時に動き出すこととなる。図２に示す時刻
ｔ１は図１３に示す従来例での制御回路上の遅れによっ
て生じるトルク指令信号Ｅｔの遅れ時間を示している。
このように従来例では時刻ｔ２において初めてサーボモ
ータ２４を駆動できたのに対して、この実施例では補正
実行信号Ｅ９５により位置指令信号Ｅｃが入力された時
刻ｔ０で時間遅れなくサーボモータ２４を駆動すること
ができる。また、乗算器８のゲインを大きくして速度補
正信号Ｅ５の値を静止摩擦トルクＴｓに打ち勝つだけの
値になるように設定することもできるが、この場合でも
時刻ｔ１になって初めてサーボモータ２４を駆動するこ
とができるので、ｔ１ーｔ０の時間遅れが発生すること
となる。Next, the above-described correction operation will be described with reference to a time chart of each signal shown in FIG. First, when a position command signal Ec shown in FIG. 2A is input at time t0, a correction execution signal E95 having a preset correction amount is used.
FIG. 2 showing the output of the complete integrator composed of the delay element 5
The speed correction signal E3 shown in (e) is instantaneously increased by a predetermined value. This value is equal to the torque command signal Et shown in FIG. 2 (g) to which the speed correction signal E5 shown in FIG. 2 (f) is added.
Is set to a value that only overcomes the static friction torque Ts. Therefore, the servo motor 24 starts to move instantaneously at time t0. Time t1 shown in FIG. 2 indicates a delay time of the torque command signal Et caused by a delay in the control circuit in the conventional example shown in FIG.
As described above, in the conventional example, the servo motor 24 can be driven for the first time at the time t2, but in this embodiment, the servo motor 24 is driven without time delay at the time t0 when the position command signal Ec is input by the correction execution signal E95. can do. Further, the gain of the multiplier 8 can be increased to set the value of the speed correction signal E5 to a value that overcomes the static friction torque Ts, but even in this case, the servo motor 24 is not activated until time t1. Can be driven, so that a time delay of t1−t0 occurs.
【００３１】また、上述の実施例では補正量指令部３９
ｄ内の記憶装置（図示せず）に予め蓄えられたデータを
用いて補正した。このデータの作成方法としては、工作
機械２７は移動方向すなわちサーボモータ２４の回転方
向によってその摩擦トルク等が異なるため、工作機械２
７の移動方向により補正データを変更して補正すること
も可能である。In the above embodiment, the correction amount command unit 39
The correction was made by using data stored in advance in a storage device (not shown) in d. As a method of creating this data, since the friction torque and the like of the machine tool 27 vary depending on the moving direction, that is, the rotation direction of the servomotor 24,
It is also possible to correct by changing the correction data according to the moving direction of 7.
【００３２】さらに、他のデータの作成方法としては、
工作機械２７の位置により摩擦トルク等が異なるため、
工作機械２７の位置と補正データとの関係を持ったテー
ブルを補正量指令部３９ｄ内の記憶装置（図示せず）に
用意して、位置フィードバック信号Ｅｐの情報と合わせ
て補正することも可能である。Further, as another method of creating data,
Since the friction torque and the like vary depending on the position of the machine tool 27,
It is also possible to prepare a table having a relationship between the position of the machine tool 27 and the correction data in a storage device (not shown) in the correction amount command section 39d, and to perform correction in accordance with the information of the position feedback signal Ep. is there.
【００３３】実施例２． 図１と図３を用いて、停止時における位置決め時のオー
バーシュートをなくして位置決め精度を向上させること
に関するこの発明の一実施例を説明する。図３は各信号
のタイムチャートである。位置指令信号Ｅｃがゼロにな
る手前で減速方向のトルク指令信号Ｅｔが出力され、位
置偏差信号Ｅ０はゼロに向って減少していく。そこで、
位置指令状態検出部３９ａは現時点の周期における位置
指令信号Ｅｃの状態と一つ前の周期における位置指令信
号Ｅｃの状態、すなわち両者の周期において位置指令信
号Ｅｃが存在するかまたはゼロかを検出する。もし、一
つ前の周期において位置指令信号Ｅｃが存在し現時点の
周期における位置指令信号Ｅｃゼロであるならば、現時
点の位置指令信号Ｅｃはサーボモータ２４を停止させる
すなわち減速させることを意味すると判断することとな
る。Embodiment 2 FIG. One embodiment of the present invention relating to improving positioning accuracy by eliminating overshoot at the time of stoppage during positioning will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a time chart of each signal. Before the position command signal Ec becomes zero, the torque command signal Et in the deceleration direction is output, and the position deviation signal E0 decreases toward zero. Therefore,
The position command state detector 39a detects the state of the position command signal Ec in the current cycle and the state of the position command signal Ec in the immediately preceding cycle, that is, whether the position command signal Ec exists or is zero in both cycles. . If the position command signal Ec exists in the previous cycle and is zero in the current cycle, it is determined that the current position command signal Ec means to stop, that is, decelerate, the servomotor 24. Will be done.
【００３４】そこで、位置指令状態検出部３９ａは減速
指令状態信号である位置指令状態信号Ｅ９１を補正方向
指令部３９ｂと補正タイミング指令部３９ｃとへ送る。
補正方向指令部３９ｂではこの位置指令状態信号Ｅ９１
から停止させるすなわち減速状態であることを知り、減
速方向に補正をするという減速方向補正指令信号である
補正方向指令信号Ｅ９３を補正実行部３９ｅへ送る。他
方、補正タイミング指令部３９ｃでは位置指令状態信号
Ｅ９１から停止させるすなわち減速状態であることを知
り、位置偏差信号Ｅ０が予め設定された値Ｅ０１になっ
た瞬間を補正のタイミングとして減速補正タイミング指
令信号である補正タイミング指令信号Ｅ９４を補正実行
部３９ｅへ送る。また、補正量指令部３９ｄから補正実
行部３９ｅへ与えられる補正量信号Ｅ９２としては、補
正量指令部３９ｄ内の記憶装置（図示せず）に蓄えられ
たデータを用いて所定の補正量が設定される。そして、
補正実行部３９ｅは所定のタイミングで減速方向に所定
の量を補正するための補正実行信号Ｅ９５を完全積分器
を構成する遅延要素５へ送る。Therefore, the position command state detecting section 39a sends a position command state signal E91, which is a deceleration command state signal, to the correction direction command section 39b and the correction timing command section 39c.
In the correction direction command section 39b, the position command state signal E91
Then, it is determined that the vehicle is stopped, that is, the vehicle is in a deceleration state. On the other hand, the correction timing command unit 39c stops from the position command state signal E91, that is, knows that the vehicle is in a deceleration state, and uses the moment when the position deviation signal E0 reaches a preset value E01 as a correction timing, as a correction timing. Is sent to the correction execution unit 39e. As the correction amount signal E92 given from the correction amount command unit 39d to the correction execution unit 39e, a predetermined correction amount is set using data stored in a storage device (not shown) in the correction amount command unit 39d. Is done. And
The correction execution unit 39e sends a correction execution signal E95 for correcting a predetermined amount in the deceleration direction at a predetermined timing to the delay element 5 constituting the complete integrator.
【００３５】次に、上述した補正動作を図３に示す各信
号のタイムチャートを用いて説明する。まず図３（ａ）
に示す位置指令信号Ｅｃがゼロになる手前で図３（ｃ）
に示す減速方向のトルク指令信号Ｅｔが出され、図３
（ｂ）に示す位置偏差信号Ｅ０はゼロに向って減少して
いく。また速度制御ループの積分項は完全積分器で構成
されているので、減速が完了した後はトルク指令信号Ｅ
ｔは減速前の値Ｅｔ０に戻ろうとする。しかし時刻ｔ０
で位置偏差信号Ｅ０が予め設定された値Ｅ０１になる
と、補正実行部３９ｅより図３（ｄ）に示す補正実行信
号Ｅ９５として減速方向の補正トルクが出され完全積分
器を構成する遅延要素５に送られる。そしてこの減速方
向の補正トルクはトルク指令信号Ｅｔに重畳され、減速
前のトルク指令信号Ｅｔ０をそれより小さい値のＥｔ１
に変化させる。このように停止寸前において、トルク指
令信号Ｅｔを工作機械２７等の動摩擦トルクより小さく
できるので位置決め時のオーバーシュートをなくすこと
ができる。Next, the above-described correction operation will be described with reference to a time chart of each signal shown in FIG. First, FIG.
Before the position command signal Ec shown in FIG.
A torque command signal Et in the deceleration direction shown in FIG.
The position deviation signal E0 shown in (b) decreases toward zero. Also, since the integral term of the speed control loop is constituted by a complete integrator, after the deceleration is completed, the torque command signal E
t tries to return to the value Et0 before deceleration. However, at time t0
When the position error signal E0 reaches a preset value E01, the correction executing section 39e outputs a correction torque in the deceleration direction as a correction execution signal E95 shown in FIG. Sent. The correction torque in the deceleration direction is superimposed on the torque command signal Et, and the torque command signal Et0 before deceleration is changed to a smaller value Et1.
To change. In this manner, just before the stop, the torque command signal Et can be made smaller than the dynamic friction torque of the machine tool 27 or the like, so that overshoot at the time of positioning can be eliminated.
【００３６】また上述の方法では、位置偏差信号Ｅ０が
予め設定された値Ｅ０１になった瞬間を補正のタイミン
グとして補正タイミング信号Ｅ９４を補正実行部３９ｅ
へ送っていたが、図１の破線で示すように位置フィード
バック信号Ｅｐからの信号を補正タイミング指令部３９
ｃへ取込み、位置フィードバック信号Ｅｐが予め設定さ
れた値Ｅｐ１になった瞬間を補正のタイミングとして補
正タイミング指令信号Ｅ９４を補正実行部３９ｅへ送っ
てもよい。In the method described above, the correction timing signal E94 is used as the correction timing at the moment when the position deviation signal E0 reaches the preset value E01, and the correction execution unit 39e is used.
However, as shown by the broken line in FIG.
The correction timing command signal E94 may be sent to the correction execution unit 39e with the moment when the position feedback signal Ep reaches the preset value Ep1 as the correction timing.
【００３７】実施例３． 図４、図５は停止時における位置決め時にオーバーシュ
ートをなくすための補正値を適切に制御することに関す
るこの発明の一実施例を示す。図４は補正量指令部３９
ｄ内の一部を示すブロック図、図５は各信号のタイムチ
ャートである。図において同一符号は同一または相当部
分を示し、３９ｄ１はトルク指令値記憶部、３９ｄ２は
トルク指令値比較部である。Embodiment 3 FIG. 4 and 5 show an embodiment of the present invention relating to appropriately controlling a correction value for eliminating overshoot at the time of positioning at the time of stop. FIG. 4 shows the correction amount command unit 39.
FIG. 5 is a block diagram showing a part of d, and FIG. 5 is a time chart of each signal. In the figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, 39d1 is a torque command value storage unit, and 39d2 is a torque command value comparison unit.
【００３８】手動指令発生装置等を用いて位置決めする
場合には、図５（ａ）に示す位置指令信号Ｅｃは小さい
値となるため、図５（ｃ）または（ｅ）に示すトルク指
令信号Ｅｔの増加する割合は小さくなる。このような場
合にはトルク指令値記憶部３９ｄ１は位置指令信号Ｅｃ
が入力された時刻ｔ０でのトルク指令信号Ｅｔの値をト
ルク指令初期値信号Ｅｔ０として記憶する。そしてトル
ク指令値比較部３９ｄ２は増加してくるトルク指令信号
Ｅｔとトルク指令初期値信号Ｅｔ０の差であるトルク指
令値比較信号（ＥｔーＥｔ０）を常時監視する。When positioning is performed using a manual command generator or the like, the position command signal Ec shown in FIG. 5A has a small value, and therefore the torque command signal Et shown in FIG. The rate of increase becomes smaller. In such a case, the torque command value storage unit 39d1 stores the position command signal Ec
Is stored as the torque command initial value signal Et0 at the time t0 at which the is input. Then, the torque command value comparison unit 39d2 constantly monitors the torque command value comparison signal (Et−Et0) which is the difference between the increasing torque command signal Et and the torque command initial value signal Et0.
【００３９】今、図５（ｂ）に示す位置偏差信号Ｅ０が
予め設定された値Ｅ０１になった瞬間を補正のタイミン
グとして設定した場合を考えると、補正タイミング指令
部３９ｃは時刻ｔ１において位置偏差信号Ｅ０がＥ０１
に等しくなったことを検知して減速補正タイミング指令
信号である補正タイミング指令信号Ｅ９４を補正実行部
３９ｅへ送る。一方補正量指令部３９ｄ内では、トルク
指令値比較部３９ｄ２がトルク指令値比較信号の値によ
り補正量を決定し、補正量信号Ｅ９２を補正実行部３９
ｅへ送る。そして補正実行部３９ｅは補正タイミング指
令信号Ｅ９４から得られたタイミングで、補正量信号Ｅ
９２から得られた所定の補正量を補正するために補正実
行信号Ｅ９５を完全積分器を構成する遅延要素５へ送
る。Now, assuming that the moment when the position error signal E0 shown in FIG. 5B reaches a preset value E01 is set as the correction timing, the correction timing command section 39c determines the position error at time t1. Signal E0 is E01
And sends a correction timing command signal E94, which is a deceleration correction timing command signal, to the correction executing unit 39e. On the other hand, in the correction amount command section 39d, the torque command value comparison section 39d2 determines the correction amount based on the value of the torque command value comparison signal, and outputs the correction amount signal E92 to the correction execution section 39d.
e. Then, the correction execution unit 39e uses the correction amount signal E at the timing obtained from the correction timing command signal E94.
In order to correct the predetermined correction amount obtained from 92, a correction execution signal E95 is sent to the delay element 5 constituting a complete integrator.
【００４０】ここで、図５（ｃ）に示すトルク指令信号
Ｅｔと図５（ｄ）に示す補正実行信号Ｅ９５は、トルク
指令値比較部３９ｄ２がトルク指令値比較信号（Ｅｔー
Ｅｔ０）を正常に監視して、補正トルク値として停止後
のトルク指令信号ＥｔがＥｔ１になるような所定値を補
正した場合を示す。この場合には停止後のトルク指令信
号ＥｔがＥｔ１のごとくＥｔ０に等しいかまたはそれよ
り小さな正の値になり、位置決め時のオーバーシュート
をなくすことができる。Here, the torque command signal Et shown in FIG. 5C and the correction execution signal E95 shown in FIG. 5D indicate that the torque command value comparing section 39d2 normally converts the torque command value comparison signal (Et−Et0). And a predetermined value is corrected as the corrected torque value such that the torque command signal Et after stopping becomes Et1. In this case, the torque command signal Et after the stop becomes a positive value equal to or smaller than Et0 like Et1, and the overshoot at the time of positioning can be eliminated.
【００４１】他方、図５（ｅ）に示すトルク指令信号Ｅ
ｔと図５（ｆ）に示す補正実行信号Ｅ９５は、トルク指
令値比較部３９ｄ２がトルク指令値比較信号（ＥｔーＥ
ｔ０）を監視していないために、予め設定していた大き
な値Ｅｔ２を補正値として用いた場合を示す。したがっ
て、停止後のトルク指令信号Ｅｔは（ＥｔーＥｔ２）の
ごとく負の値なり、逆方向のトルクが発生して正確に位
置決めすることができなくなる。On the other hand, a torque command signal E shown in FIG.
5 and the correction execution signal E95 shown in FIG. 5F, the torque command value comparison unit 39d2 outputs the torque command value comparison signal (Et−E).
Since t0) is not monitored, a case where a large value Et2 set in advance is used as a correction value is shown. Therefore, the torque command signal Et after the stop has a negative value like (Et−Et2), and a torque in the reverse direction is generated so that accurate positioning cannot be performed.
【００４２】なお、実施例２および３においては、補正
タイミング指令部３９ｃが位置偏差信号Ｅ０または位置
フィードバック信号Ｅｐを監視して、これらの信号が所
定の値になったときを、完全積分器を構成する遅延要素
５に補正するタイミングとして決定しているが、このタ
イミングの決定方法としてはサーボモータ２４の回転方
向に応じて補正タイミング指令部３９ｃからの補正タイ
ミング指令信号Ｅ９４を所定の値だけずらすことも可能
である。そして、この場合に補正する所定の補正量につ
いても、サーボモータ２４の回転方向に応じて補正量指
令部３９ｄからの補正量信号Ｅ９２を所定の値だけ変化
させることも可能である。In the second and third embodiments, the correction timing command section 39c monitors the position error signal E0 or the position feedback signal Ep, and when these signals reach a predetermined value, the complete integrator is activated. The timing to correct the delay element 5 is determined. The timing is determined by shifting the correction timing command signal E94 from the correction timing command unit 39c by a predetermined value according to the rotation direction of the servo motor 24. It is also possible. As for the predetermined correction amount to be corrected in this case, it is also possible to change the correction amount signal E92 from the correction amount command unit 39d by a predetermined value according to the rotation direction of the servo motor 24.
【００４３】また、実施例２および３において、補正量
指令部３９ｄが生成する所定の補正量信号の作成方法と
しては、対象とする工作機械２７の移動範囲内の種々の
位置でオーバーシュート量を測定し、これらの平均値を
利用して作成することも可能である。さらに、他の補正
量信号の作成方法としては、工作機械２７の位置により
オーバーシュート量が異なるため、工作機械２７の位置
と補正量との関係を持ったテーブルを補正量指令部３９
ｄ内の記憶装置（図示せず）に用意して、位置フィード
バック信号Ｅｐの情報と合わせて補正量信号を作成する
ことも可能である。In the second and third embodiments, the method of generating the predetermined correction amount signal generated by the correction amount commanding unit 39d is such that the amount of overshoot is determined at various positions within the moving range of the target machine tool 27. It is also possible to make measurements by using these average values. Further, as another method of creating the correction amount signal, since the amount of overshoot differs depending on the position of the machine tool 27, a table having a relationship between the position of the machine tool 27 and the correction amount is stored in the correction amount command unit 39.
It is also possible to prepare a correction amount signal in combination with information of the position feedback signal Ep by preparing it in a storage device (not shown) in d.
【００４４】ところで上記説明では、サーボモータによ
り工作機械を駆動する場合について説明したが、工作機
械以外にもコンベアなどの搬送機械、エレベータやクレ
ーンなどの昇降機械、その他の位置制御を行なう産業機
械に適用することもできる。特に、位置決めしながら加
工を行なっている機械の場合には、停止時のオーバーシ
ュートにより余分な加工をして不良加工物を発生するの
を防止したり、また位置決め点の近傍に障害物がある場
合には、停止時のオーバーシュートによりその障害物を
破壊するのを防ぐことができ、極めて大きな効果があ
る。さらにサーボ制御装置の制御対象としては、サーボ
モータ以外にもシリンダーなどのアクチュエーターやリ
ニアモータなどの回転機以外の駆動モータを制御対象と
することも可能である。In the above description, the case where the machine tool is driven by the servo motor has been described. However, in addition to the machine tool, the present invention is applied to a transport machine such as a conveyor, an elevator machine such as an elevator or a crane, and other industrial machines that perform position control. It can also be applied. In particular, in the case of a machine that performs machining while positioning, it is possible to prevent generation of a defective workpiece due to excessive machining due to overshoot at the time of stoppage, and there is an obstacle near the positioning point. In this case, it is possible to prevent the obstacle from being destroyed due to the overshoot at the time of stopping, which is extremely effective. Further, as a control target of the servo control device, an actuator such as a cylinder or a drive motor other than a rotating machine such as a linear motor can be a control target other than the servo motor.
【００４５】[0045]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載される様な効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【００４６】即ち、位置指令信号が存在しない状態から
存在する状態に変化することにより起動させる指令信号
であることを検出する位置指令状態検出手段と、この位
置指令状態検出手段からの加速指令状態信号で加速方向
補正指令信号を出力する補正方向指令手段と、前記加速
指令状態信号で補正タイミングを指令する加速補正タイ
ミング指令信号を出力する補正タイミング指令手段と、
起動時に位置指令信号が入力されてから始動を開始する
までの追従遅れを無くするようトルク指令信号を補正す
る補正量信号を、出力する補正量指令手段と、速度制御
ループ内の積分器に、前記加速方向補正指令信号と前記
加速補正タイミング指令信号とに応じて、起動時に位置
指令信号が入力されてから始動を開始するまでの追従遅
れを無くするようトルク指令信号を補正する補正量を、
与える補正実行手段と、を備えたので、始動時において
は位置指令信号が入力されてから始動を開始するまでの
追従遅れをなくして応答性を向上させ、または停止時に
おいては位置決め時のオーバーシュートをなくして位置
決め精度を向上させる効果がある。 That is, a position command state detecting means for detecting a command signal to be activated by changing from a state in which the position command signal does not exist to a state in which the position command signal exists, and an acceleration command state signal from the position command state detecting means A correction direction command means for outputting an acceleration direction correction command signal, and a correction timing command means for outputting an acceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the acceleration command state signal;
Starts after a position command signal is input at startup
The torque command signal to eliminate the following delay until
That the correction amount signal, a correction amount command means for outputting, to the integrator in the speed control loop, depending on the direction of acceleration correction command signal and the acceleration correction timing instruction signal, the position at start
Follow-up delay from start of command signal to start of start
A correction amount for correcting a torque command signal so as to eliminate les,
A correction executing means for providing, since with a start at the time of moving to improve responsiveness by eliminating follow-up delay until the start of starting from the input of the position command signal, or over at the time of positioning at the time of stop There is an effect that positioning accuracy is improved by eliminating a chute.
【００４７】また、位置指令状態検出手段は、位置指令
信号が存在しない状態から存在する状態に変化すること
により起動させる指令信号であることを検出し、または
位置指令信号が存在する状態から存在しない状態に変化
することにより停止させる指令信号であることを検出す
るので、位置指令信号の状態から始動時かまたは停止時
かを検出することのできる効果がある。Further, the position command state detecting means detects that the command signal is activated by changing from a state where the position command signal does not exist to a state where the position command signal exists, or detects that the position command signal does not exist from the state where the position command signal exists. and detects that it is a command signal to stop by changing the state, there is an effect capable of detecting whether when starting up or stop the state of position command signal.
【００４８】また、位置指令信号が存在しない状態から
存在する状態に変化することにより起動させる指令信号
であることを検出する位置指令状態検出手段と、この位
置指令状態検出手段からの加速指令状態信号で加速方向
補正指令信号を出力する補正方向指令手段と、前記加速
指令状態信号で補正タイミングを指令する加速補正タイ
ミング指令信号を出力する補正タイミング指令手段と、
起動時に位置指令信号が入力されてから始動を開始する
までの追従遅れを無くするようトルク指令信号を補正す
る補正量信号を、出力する補正量指令手段と、速度制御
ループ内の積分器に、前記加速方向補正指令信号と前記
加速補正タイミング指令信号とに応じて、起動時に位置
指令信号が入力されてから始動を開始するまでの追従遅
れを無く するようトルク指令信号を補正する補正量を、
与える補正実行手段とを備えたので、始動時において位
置指令信号が入力されてから始動を開始するまでの追従
遅れをなくして応答性を向上させる効果がある。Further, a position command state detecting means for detecting a command signal to be activated by changing from a state where no position command signal exists to a state where the position command signal exists, and an acceleration command state signal from the position command state detecting means A correction direction command means for outputting an acceleration direction correction command signal, and a correction timing command means for outputting an acceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the acceleration command state signal;
Starts after a position command signal is input at startup
The torque command signal to eliminate the following delay until
That the correction amount signal, a correction amount command means for outputting, to the integrator in the speed control loop, depending on the direction of acceleration correction command signal and the acceleration correction timing instruction signal, the position at start
Follow-up delay from start of command signal to start of start
A correction amount for correcting a torque command signal to without Les,
Since a correction execution means for providing an effect of improving the responsiveness by eliminating follow-up delay until the start of starting from the input of the position command signal during startup.
【００４９】また、位置指令信号が存在する状態から存
在しない状態に変化することにより停止させる指令信号
であることを検出する位置指令状態検出手段と、この位
置指令状態検出手段からの減速指令状態信号で減速方向
補正指令信号を出力する補正方向指令手段と、前記減速
指令状態信号で補正タイミングを指令する減速補正タイ
ミング指令信号を出力する補正タイミング指令手段と、
停止時に位置決め時のオーバシュートを無くするようト
ルク指令信号を補正する補正量信号を、出力する補正量
指令手段と、速度制御ループ内の積分器に、前記減速方
向補正指令信号と前記減速補正タイミング指令信号とに
応じて、停止時に位置決め時のオーバシュートを無くす
るようトルク指令信号を補正する補正量を、与える補正
実行手段とを備えたので、停止時において位置決め時の
オーバーシュートをなくして位置決め精度を向上させる
効果がある。Further, a position command state detecting means for detecting that the position command signal is a command signal to be stopped by changing from a present state to a non-existing state, and a deceleration command state signal from the position command state detecting means A correction direction command means for outputting a deceleration direction correction command signal, and a correction timing command means for outputting a deceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the deceleration command state signal;
Stop to avoid overshoot during positioning when stopping.
A correction amount signal for correcting the torque command signal, a correction amount command means for outputting, to the integrator in the speed control loop, in accordance with the deceleration direction correction command signal and the deceleration correction timing command signal, positioning when stopping Eliminate overshoot at the time
A correction amount for correcting the so that the torque command signal, since a correction execution means for providing an effect of improving the positioning accuracy by eliminating the overshoot at the positioning at the time of stop.
【００５０】さらに、位置指令信号が発生された時点で
のトルク指令値を記憶するトルク指令値記憶手段と、こ
のトルク指令値記憶手段からのトルク指令初期値信号と
現在のトルク指令値との差の信号を発生するトルク指令
値比較手段と、このトルク指令値比較手段からのトルク
指令値比較信号が所定値以下のときはこのトルク指令値
比較信号を所定の補正量信号としまた所定値以上のとき
はこの所定値を補正量信号として出力する補正量指令手
段とを設けたので、記憶したトルク指令値と現在のトル
ク指令値との差を管理し、この差の値が所定値以下の場
合には前記トルク指令値比較信号を用いてまた所定値以
上の場合には前記所定値を用いて、速度制御ループ内の
積分器の値を所定のタイミングで減速方向に補正するこ
とになり、停止時において位置決め時のオーバーシュー
トをなくすとともに反対方向に駆動させないで位置決め
精度を向上させる効果がある。Further, a torque command value storage means for storing a torque command value at the time when the position command signal is generated, and a difference between the torque command initial value signal from the torque command value storage means and the current torque command value. A torque command value comparison means for generating a signal of the following formula: and when the torque command value comparison signal from the torque command value comparison means is equal to or less than a predetermined value, the torque command value comparison signal is used as a predetermined correction amount signal and In this case, a correction amount command means for outputting the predetermined value as a correction amount signal is provided, so that the difference between the stored torque command value and the current torque command value is managed, and when the difference value is equal to or smaller than the predetermined value. Using the torque command value comparison signal and using the predetermined value when the value is equal to or greater than a predetermined value, the value of the integrator in the speed control loop is corrected in a deceleration direction at a predetermined timing, and the motor is stopped. Time Has the effect of improving the positioning accuracy is not driven in the opposite direction together with eliminating overshoot at Oite positioning.
【００５１】そして、速度制御ループ内に積分器を有
し、位置指令信号が起動させる指令信号かまたは停止さ
せる指令信号かを検出して位置指令状態信号を生成し、
この位置指令状態信号で加速方向の補正かまたは減速方
向の補正かを指令する補正方向指令信号を生成し、前記
積分器に、前記補正方向指令信号に応じて所定の補正タ
イミングで、起動時には位置指令信号が入力されてから
始動を開始するまでの追従遅れを無くし、また停止時に
は位置決め時のオーバシュートを無くするようトルク指
令信号を補正する補正量を、与えるので、始動時におい
ては位置指令信号が入力されてから始動を開始するまで
の追従遅れをなくして応答性を向上させ、または停止時
においては位置決め時のオーバーシュートをなくして位
置決め精度を向上させる効果がある。An integrator is provided in the speed control loop, and the position command signal is a command signal to be activated or stopped.
And detecting whether the command signal to generate a position command status signal to,
Generates a correction direction instruction signal for instructing whether correction of the correction or deceleration direction of the acceleration direction at this position command status signal, the integrator at a predetermined correction timing in accordance with the correction direction instruction signal, the position at start After the command signal is input
Eliminates delay in following up until starting, and when stopping
Is a torque finger to eliminate overshoot during positioning.
A correction amount for correcting the decree signal, because it gives, at the time of start-up by eliminating the follow-up delay until the start of starting from the input of the position command signal to improve responsiveness, or over at the time of positioning at the time of stop There is an effect that positioning accuracy is improved by eliminating a chute.
【図１】 この発明の実施例１、２、３によるサーボ制
御装置の位置と速度の制御部分を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a position and speed control portion of a servo control device according to embodiments 1, 2, and 3 of the present invention.
【図２】 この発明の実施例１による各信号のタイムチ
ャートである。FIG. 2 is a time chart of each signal according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施例２による各信号のタイムチ
ャートである。FIG. 3 is a time chart of each signal according to the second embodiment of the present invention.
【図４】 この発明の実施例３による補正量指令部３９
ｄ内の一部を示すブロック図である。FIG. 4 shows a correction amount command unit 39 according to a third embodiment of the present invention.
It is a block diagram showing a part in d.
【図５】 この発明の実施例３による各信号のタイムチ
ャートである。FIG. 5 is a time chart of each signal according to a third embodiment of the present invention.
【図６】 従来およびこの発明の実施例１、２、３によ
る工作機械を駆動するサーボ制御システムの構成図であ
る。FIG. 6 is a configuration diagram of a servo control system that drives a machine tool according to the related art and the first, second, and third embodiments of the present invention.
【図７】 従来のサーボ制御装置の位置と速度の制御部
分を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a position and speed control portion of a conventional servo control device.
【図８】 従来の各信号のタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart of each conventional signal.
【図９】 従来の各信号のタイムチャートである。FIG. 9 is a time chart of each conventional signal.
３９ａ 位置指令状態検出部、３９ｂ 補正方向指令
部、３９ｃ 補正タイミング指令部、３９ｄ 補正量指
令部、５ 完全積分器を構成する遅延要素、３９ｅ 補
正実行部、３９ｄ１ トルク指令値記憶部、３９ｄ２
トルク指令値比較部。39a position command state detection section, 39b correction direction command section, 39c correction timing command section, 39d correction amount command section, 5 delay element constituting complete integrator, 39e correction execution section, 39d1 torque command value storage section, 39d2
Torque command value comparison unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/00 G05B 19/404 H02P 3/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 5/00 G05B 19/404 H02P 3/06
Claims (6)
ボ制御装置において、位置指令信号が起動させる指令信
号かまたは停止させる指令信号かを検出する位置指令状
態検出手段と、この位置指令状態検出手段からの位置指
令状態信号で加速方向の補正かまたは減速方向の補正か
を指令する補正方向指令信号を出力する補正方向指令手
段と、所定の補正タイミングを指令する補正タイミング
指令信号を出力する補正タイミング指令手段と、起動時
には位置指令信号が入力されてから始動を開始するまで
の追従遅れを無くし、また停止時には位置決め時のオー
バシュートを無くするようトルク指令信号を補正する補
正量信号を、出力する補正量指令手段と、前記積分器
に、前記補正方向指令信号と前記補正タイミング指令信
号とに応じて、前記起動時には位置指令信号が入力され
てから始動を開始するまでの追従遅れを無くし、また停
止時には位置決め時のオーバシュートを無くするようト
ルク指令信号を補正する補正量を、与える補正実行手段
と、を備えたことを特徴とするサーボ制御装置。In a servo control device having an integrator in a speed control loop, a position command state detecting means for detecting whether a position command signal is a start signal or a stop signal, and the position command state detecting means Correction direction command means for outputting a correction direction command signal for instructing whether to correct in the acceleration direction or the deceleration direction by a position command state signal from the controller, and a correction timing for outputting a correction timing command signal for instructing a predetermined correction timing Command means and at startup
From when the position command signal is input to when starting starts
Tracking delay.
The complement <br/> Seiryo signal for correcting the torque command signal so as to eliminate Bashuto, a correction amount command means for outputting, to said integrator, said correction direction instruction signal and the correction timing instruction signal
A position command signal is input at the time of startup according to the
From the start to the start of
When stopping, make sure to avoid overshoot during positioning.
A servo control device comprising : a correction execution unit that provides a correction amount for correcting a lux command signal .
が存在しない状態から存在する状態に変化することによ
り起動させる指令信号であることを検出し、または位置
指令信号が存在する状態から存在しない状態に変化する
ことにより停止させる指令信号であることを検出するこ
とを特徴とする請求項第１記載のサーボ制御装置。2. A position command state detecting means detects a command signal which is activated by changing from a state where a position command signal does not exist to a state where the position command signal exists, or does not exist from a state where a position command signal exists. 2. The servo control device according to claim 1, wherein the command signal is a command signal for stopping when the state changes.
ボ制御装置において、位置指令信号が存在しない状態か
ら存在する状態に変化することにより起動させる指令信
号であることを検出する位置指令状態検出手段と、この
位置指令状態検出手段からの加速指令状態信号で加速方
向補正指令信号を出力する補正方向指令手段と、前記加
速指令状態信号で補正タイミングを指令する加速補正タ
イミング指令信号を出力する補正タイミング指令手段
と、起動時に位置指令信号が入力されてから始動を開始
するまでの追従遅れを無くするようトルク指令信号を補
正する補正量信号を、出力する補正量指令手段と、前記
積分器に、前記加速方向補正指令信号と前記加速補正タ
イミング指令信号とに応じて、起動時に位置指令信号が
入力されてから始動を開始するまでの追従遅れを無くす
るようトルク指令信号を補正する補正量を、与える補正
実行手段と、を備えたことを特徴とするサーボ制御装
置。3. A position command state detecting means for detecting a command signal to be activated by changing from a state in which a position command signal does not exist to a state in which the position command signal exists in a servo control device having an integrator in a speed control loop. Correction direction command means for outputting an acceleration direction correction command signal with an acceleration command state signal from the position command state detection means, and correction timing for outputting an acceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the acceleration command state signal Command means and start after a position command signal is input at startup
Supplement the torque command signal so as to eliminate the tracking delay until
Positive correcting quantity signal, a correction amount command means for outputting, to the integrator, in response to said acceleration direction correction command signal and the acceleration correction timing instruction signal, the position command signal at start
Eliminate tracking delay from input to start of start
Servo controller, wherein a correction amount for correcting the so that the torque command signal, provided with a correction execution means for providing.
ボ制御装置において、位置指令信号が存在する状態から
存在しない状態に変化することにより停止させる指令信
号であることを検出する位置指令状態検出手段と、この
位置指令状態検出手段からの減速指令状態信号で減速方
向補正指令信号を出力する補正方向指令手段と、前記減
速指令状態信号で補正タイミングを指令する減速補正タ
イミング指令信号を出力する補正タイミング指令手段
と、停止時に位置決め時のオーバシュートを無くするよ
うトルク指令信号を補正する補正量信号を、出力する補
正量指令手段と、前記積分器に、前記減速方向補正指令
信号と前記減速補正タイミング指令信号とに応じて、停
止時に位置決め時のオーバシュートを無くするようトル
ク指令信号を補正する補正量を、与える補正実行手段
と、を備えたことを特徴とするサーボ制御装置。4. A position control state detecting means for detecting in a servo control apparatus having an integrator in a speed control loop that the position control signal is a command signal to stop by changing from a present state to a non-existent state. Correction direction command means for outputting a deceleration direction correction command signal with the deceleration command state signal from the position command state detection means, and correction timing for outputting a deceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the deceleration command state signal Command means and eliminate overshooting during positioning when stopped
A correction amount signal for correcting the power sale torque command signal, a correction amount command means for outputting, to said integrator in response to the deceleration direction correction command signal and the deceleration correction timing instruction signal, stops
Torque to eliminate overshoot during positioning when stopping
Servo controller, wherein a correction amount for correcting the click command signals to and a correction execution means for providing.
ク指令値を記憶するトルク指令値記憶手段と、このトル
ク指令値記憶手段からのトルク指令初期値信号と現在の
トルク指令値との差の信号を発生するトルク指令値比較
手段と、このトルク指令値比較手段からのトルク指令値
比較信号が所定値以下のときはこのトルク指令値比較信
号を所定の補正量信号とし、また所定値以上のときはこ
の所定値を補正量信号として出力する補正量指令手段
と、を設けたことを特徴とする請求項第４記載のサーボ
制御装置。5. A torque command value storage means for storing a torque command value at the time when a position command signal is generated, and a difference between a torque command initial value signal from the torque command value storage means and a current torque command value. And a torque command value comparison means for generating a signal of the following formula: when the torque command value comparison signal from the torque command value comparison means is equal to or less than a predetermined value, the torque command value comparison signal is set to a predetermined correction amount signal; 5. The servo control device according to claim 4, further comprising: a correction amount command means for outputting the predetermined value as a correction amount signal in the case of (1).
指令信号が起動させる指令信号かまたは停止させる指令
信号かを検出して位置指令状態信号を生成し、この位置
指令状態信号で加速方向の補正かまたは減速方向の補正
かを指令する補正方向指令信号を生成し、前記積分器
に、前記補正方向指令信号に応じて所定の補正タイミン
グで、起動時には位置指令信号が入力されてから始動を
開始するまでの追従遅れを無くし、また停止時には位置
決め時のオーバシュートを無くするようトルク指令信号
を補正する補正量を、与えることを特徴とするサーボ制
御方法。6. A speed control loop having an integrator for detecting whether a position command signal is a command signal for starting or a command signal for stopping , generates a position command state signal, and accelerates with the position command state signal. generates a correction direction instruction signal instructing whether the direction of the correction or reduction correction direction, said integrator with a predetermined correction timing in accordance with the correction direction instruction signal, from the input of the position command signal at start Start
Eliminates delay in following up to start, and stops when stopped
Torque command signal to eliminate overshoot at the time of decision
Servo control method comprising the correction amount, to provide corrected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23751394A JP3298329B2 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Servo control device and servo control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23751394A JP3298329B2 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Servo control device and servo control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08103092A JPH08103092A (en) | 1996-04-16 |
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Family
ID=17016442
Family Applications (1)
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| Country | Link |
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Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| JP6316905B1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-04-25 | ファナック株式会社 | Servo motor control device |
| US10613518B2 (en) | 2018-03-26 | 2020-04-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Servo control device |
| CN113617855B (en) * | 2021-07-16 | 2023-02-17 | 太原科技大学 | Rolling mill control method and system |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP23751394A patent/JP3298329B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08103092A (en) | 1996-04-16 |
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