JP4468216B2 - 同期制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1による同期制御装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、この実施の形態1による同期制御装置では、図5(従来例)に示した構成において、主軸駆動制御装置3eに代えて主軸駆動制御装置3aが設けられ、従軸駆動制御装置6eに代えて従軸駆動制御装置6aが設けられている。そして、主軸駆動制御装置3aと従軸駆動制御装置6aとの間に、データ転送手段8が設けられている。このデータ転送手段8は、シリアルネットワークで構成されている。なお、主軸駆動制御装置3aに外部から入力される位置指令は、図5(従来例)に示した上位コントローラ7が発行するものである。
図2は、この発明の実施の形態2による同期制御装置の構成を示すブロック図である。図2に示すように、この実施の形態2による同期制御装置では、図1(実施の形態1)に示した構成において、従軸駆動制御装置6aに代えて従軸駆動制御装置6bが設けられている。従軸駆動制御装置6bでは、データ転送手段8とのインタフェース部分に、比率乗算器29が挿入されている。
図3は、この発明の実施の形態3による同期制御装置の構成を示すブロック図である。図3に示すように、この実施の形態3による同期制御装置では、図1(実施の形態1)に示した構成において、主軸駆動制御装置3aに代えて主軸駆動制御装置3bが設けられ、従軸駆動制御装置6aに代えて従軸駆動制御装置6cが設けられている。また、データ転送手段8に代えてデータ転送手段30が設けられている。
図4は、この発明の実施の形態4による同期制御装置の構成を示すブロック図である。図4に示すように、この実施の形態4による同期制御装置では、図3(実施の形態3)に示した構成において、従軸駆動制御装置6cに代えて従軸駆動制御装置6dが設けられている。従軸駆動制御装置6dでは、図示しない上位コントローラとのインタフェース部分及びデータ転送手段30との2つインタフェース部分に、それぞれ比率乗算器35,36,37が挿入されている。
2 主軸位置検出器
3a,3b 主軸駆動制御装置
4 従軸モータ
5 従軸位置検出器
6a,6b,6c,6d 主軸駆動制御装置
8,30 データ転送手段
9 主軸位置偏差検出器
10 位置制御部
11 速度検出器
12 速度差検出器
13 速度制御部
14 電流制御部
15 主軸速度検出器
16 主軸加速度検出器
17,19 乗算器
18,20 加算器
21 位置偏差検出器
22 位置制御部
23 速度検出器
24 従軸制御値演算部
25 速度制御部
26 係数乗算器
27 加算器
28 電流制御部
29,35,36,37 比率乗算器
31 速度検出器
32 乗算器
33 加算器
34 減算器
Claims (10)
- 1つの主動作軸の位置に同期するように従動作軸をモータで駆動する同期制御装置であって、
前記主動作軸の位置である主軸位置を検出する主軸位置検出手段と、
前記主動作軸の速度である主軸速度を検出する主軸速度検出手段と、
前記主動作軸の加速度である主軸加速度を検出する主軸加速度検出手段と、
前記従動作軸を駆動する前記モータである従軸モータを駆動制御する従軸駆動制御装置と、
前記主軸位置あるいは補正主軸位置のどちらか一方を少なくとも含む主軸データを前記従軸駆動制御装置に転送するシリアルネットワークであるデータ転送手段と、
前記データ転送手段を介して前記主軸データを転送するのに要する転送時間と前記主軸加速度との積を前記主軸速度に加算して補正主軸速度を生成する主軸速度補正手段と、
前記補正主軸速度と前記転送時間との積を前記主軸位置に加算して前記補正主軸位置を生成する主軸位置補正手段とを備え、
前記従軸駆動制御装置は、前記補正主軸位置を前記従動作軸の位置指令とし、該位置指令と前記従動作軸の位置とに基づいて速度指令を生成する位置制御手段と、該速度指令と前記補正主軸速度との和と前記従動作軸の速度とに基づいて電流指令を生成する速度制御手段と、該電流指令と前記主軸加速度に所定の係数を乗じた値との和に基づいて前記従軸モータへの供給電流を制御する電流制御手段とを備える
ことを特徴とする同期制御装置。 - 1つの主動作軸の位置に同期するように従動作軸をモータで駆動する同期制御装置であって、
前記主動作軸の位置である主軸位置を検出する主軸位置検出手段と、
前記主動作軸に与えられる位置指令と前記主軸位置との差である主軸位置偏差を求める主軸位置偏差検出手段と、
前記主動作軸の速度である主軸速度を検出する主軸速度検出手段と、
前記主動作軸の加速度である主軸加速度を検出する主軸加速度検出手段と、
前記従動作軸を駆動する前記モータである従軸モータを駆動制御する従軸駆動制御装置と、
前記主軸位置偏差あるいは補正主軸位置偏差のどちらか一方と、前記主軸速度あるいは補正主軸速度のどちらか一方とを少なくとも含む主軸データを前記従軸駆動制御装置に転送するシリアルネットワークであるデータ転送手段と、
前記データ転送手段を介して前記主軸データを転送するのに要する転送時間と前記主軸加速度との積を前記主軸速度に加算して前記補正主軸速度を生成する主軸速度補正手段と、
前記主軸位置偏差の微分値と前記転送時間との積を前記主軸位置偏差に加算して前記補正主軸位置偏差を生成する主軸位置偏差補正手段とを備え、
前記従軸駆動制御装置は、前記主動作軸に与えられる前記位置指令から前記補正主軸位置偏差を減じた値を従動作軸の位置指令とし、該位置指令と従動作軸の位置に基づいて速度指令を生成する位置制御手段と、該速度指令と前記補正主軸速度との和と前記従動作軸の速度とに基づいて電流指令を生成する速度制御手段と、該電流指令と前記主軸加速度に所定の係数を乗じた値との和に基づいて前記従軸モータへの供給電流を制御する電流制御手段を備える
ことを特徴とする同期制御装置。 - 1つの主動作軸側に配置される主軸側装置と、従動作軸側に配置され当該従動作軸を駆動する従軸モータを前記主動作軸の位置である主軸位置に同期するように制御する従軸駆動制御装置と、前記主軸側装置と前記従軸駆動制御装置との間を接続するシリアルネットワークであるデータ転送手段とを備える同期制御装置であって、
前記主軸側装置は、
前記主動作軸の位置である主軸位置を検出する主軸位置検出手段と、検出された前記主軸位置の情報を含む主軸データを前記データ転送手段に与える手段とを備え、
前記従軸駆動制御装置は、
前記データ転送手段から受け取った前記主軸位置の情報に基づき前記主動作軸の速度である主軸速度を検出する主軸速度検出手段と、検出された前記主軸速度に基づき当該主動作軸の加速度である主軸加速度を検出する主軸加速度検出手段と、検出された前記主軸加速度と前記データ転送手段を介して前記主軸データを転送するのに要する転送時間との積を検出された前記主軸速度に加算して補正主軸速度を生成する主軸速度補正手段と、前記補正主軸速度と前記転送時間との積に前記データ転送手段から受け取った前記主軸位置の情報を加算して補正主軸位置を生成する主軸位置補正手段と、前記補正主軸位置を前記従動作軸の位置指令とし当該位置指令と前記従動作軸の検出位置とに基づいて速度指令を生成する位置制御手段と、前記従動作軸の検出位置に基づき当該従動作軸の速度である従軸速度を検出する従軸速度検出手段と、前記速度指令と前記補正主軸速度との和から前記従軸速度を減じて電流指令を生成する速度制御手段と、前記電流指令と前記主軸加速度に所定の係数を乗じた値との和に基づき前記従軸モータへの供給電流を制御する電流制御手段とを備える
ことを特徴とする同期制御装置。 - 1つの主動作軸側に配置される主軸側装置と、従動作軸側に配置され当該従動作軸を駆動する従軸モータを前記主動作軸の位置である主軸位置に同期するように制御する従軸駆動制御装置と、前記主軸側装置と前記従軸駆動制御装置との間を接続するシリアルネットワークであるデータ転送手段とを備える同期制御装置であって、
前記主軸側装置は、
前記主動作軸の位置である主軸位置を検出する主軸位置検出手段と、検出された前記主軸位置に基づき当該主動作軸の速度である主軸速度を検出する主軸速度検出手段と、検出された前記主軸速度に基づき当該主動作軸の加速度である主軸加速度を検出する主軸加速度検出手段と、検出された前記主軸位置、前記主軸速度及び前記主軸加速度を含む主軸データを前記データ転送手段に与える手段とを備え、
前記従軸駆動制御装置は、
前記データ転送手段から受け取った前記主軸加速度と前記データ転送手段を介して前記主軸データを転送するのに要する転送時間との積を前記データ転送手段から受け取った前記主軸速度に加算して補正主軸速度を生成する主軸速度補正手段と、前記補正主軸速度と前記転送時間との積に前記データ転送手段から受け取った前記主軸位置の情報を加算して補正主軸位置を生成する主軸位置補正手段と、前記補正主軸位置を前記従動作軸の位置指令とし当該位置指令と前記従動作軸の検出位置とに基づいて速度指令を生成する位置制御手段と、前記従動作軸の検出位置に基づき当該従動作軸の速度である従軸速度を検出する従軸速度検出手段と、前記速度指令と前記補正主軸速度との和から前記従軸速度を減じて電流指令を生成する速度制御手段と、前記電流指令と前記主軸加速度に所定の係数を乗じた値との和に基づき前記従軸モータへの供給電流を制御する電流制御手段とを備える
ことを特徴とする同期制御装置。 - 1つの主動作軸側に配置される主軸側装置と、従動作軸側に配置され当該従動作軸を駆動する従軸モータを前記主動作軸の位置である主軸位置に同期するように制御する従軸駆動制御装置と、前記主軸側装置と前記従軸駆動制御装置との間を接続するシリアルネットワークであるデータ転送手段とを備える同期制御装置であって、
前記主軸側装置は、
前記主動作軸の位置である主軸位置を検出する主軸位置検出手段と、検出された前記主軸位置に基づき当該主動作軸の速度である主軸速度を検出する主軸速度検出手段と、検出された前記主軸速度に基づき当該主動作軸の加速度である主軸加速度を検出する主軸加速度検出手段と、検出された前記主軸加速度と前記データ転送手段を介して前記主軸データを転送するのに要する転送時間との積を前記主軸速度に加算して補正主軸速度を生成する主軸速度補正手段と、前記補正主軸速度と前記転送時間との積に検出された前記主軸位置の情報を加算して補正主軸位置を生成する主軸位置補正手段と、前記主軸速度と前記主軸加速度と前記補正主軸速度と前記補正主軸位置とを含む主軸データを前記データ転送手段に与える手段とを備え、
前記従軸駆動制御装置は、
前記データ転送手段から受け取った前記補正主軸位置を前記従動作軸の位置指令とし当該位置指令と前記従動作軸の検出位置とに基づいて速度指令を生成する位置制御手段と、前記従動作軸の検出位置に基づき当該従動作軸の速度である従軸速度を検出する従軸速度検出手段と、前記速度指令と前記データ転送手段から受け取った前記補正主軸速度との和から前記従軸速度を減じて電流指令を生成する速度制御手段と、前記電流指令と前記データ転送手段から受け取った前記主軸加速度に所定の係数を乗じた値との和に基づき前記従軸モータへの供給電流を制御する電流制御手段とを備える
ことを特徴とする同期制御装置。 - 前記従軸駆動制御装置は、前記データ転送手段とのインタフェース部分に、動作比率を乗算する手段を備えることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一つに記載の同期制御装置。
- 1つの主動作軸側に配置される主軸側装置と、従動作軸側に配置され当該従動作軸を駆動する従軸モータを前記主動作軸の位置である主軸位置に同期するように制御する従軸駆動制御装置と、前記主軸側装置と前記従軸駆動制御装置との間を接続するシリアルネットワークであるデータ転送手段とを備える同期制御装置であって、
前記主軸側装置は、
前記主動作軸の位置である主軸位置を検出する主軸位置検出手段と、前記主動作軸に与えられる位置指令と検出された前記主軸位置との差である主軸位置偏差を求める主軸位置偏差検出手段と、前記主動作軸の速度である主軸速度を検出する主軸速度検出手段と、検出された前記主軸位置偏差及び前記主軸速度を含む主軸データを前記データ転送手段に与える手段とを備え、
前記従軸駆動制御装置は、
前記データ転送手段から受け取った前記主軸速度に基づき前記主動作軸の加速度である主軸加速度を検出する主軸加速度検出手段と、検出された前記主軸加速度と前記データ転送手段を介して前記主軸データを転送するのに要する転送時間との積を前記主軸速度に加算して補正主軸速度を生成する主軸速度補正手段と、前記データ転送手段から受け取った前記主軸位置偏差の微分値と前記転送時間との積を前記主軸位置偏差に加算して補正主軸位置偏差を生成する主軸位置偏差補正手段と、前記主動作軸に与えられる前記位置指令から前記補正主軸位置偏差を減じた値を前記従動作軸の位置指令とし当該位置指令と前記従動作軸の検出位置とに基づいて速度指令を生成する位置制御手段と、前記速度指令と前記前記補正主軸速度との和から前記従軸速度を減じて電流指令を生成する速度制御手段と、前記電流指令と前記主軸加速度に所定の係数を乗じた値との和に基づき前記従軸モータへの供給電流を制御する電流制御手段とを備える
ことを特徴とする同期制御装置。 - 1つの主動作軸側に配置される主軸側装置と、従動作軸側に配置され当該従動作軸を駆動する従軸モータを前記主動作軸の位置である主軸位置に同期するように制御する従軸駆動制御装置と、前記主軸側装置と前記従軸駆動制御装置との間を接続するシリアルネットワークであるデータ転送手段とを備える同期制御装置であって、
前記主軸側装置は、
前記主動作軸の位置である主軸位置を検出する主軸位置検出手段と、前記主動作軸に与えられる位置指令と検出された前記主軸位置との差である主軸位置偏差を求める主軸位置偏差検出手段と、前記主動作軸の速度である主軸速度を検出する主軸速度検出手段と、検出された前記主軸速度に基づき前記主動作軸の加速度である主軸加速度を検出する主軸加速度検出手段と、検出された前記主軸加速度と前記データ転送手段を介して前記主軸データを転送するのに要する転送時間との積を前記主軸速度に加算して補正主軸速度を生成する主軸速度補正手段と、検出された前記主軸位置偏差の微分値と前記転送時間との積を前記主軸位置偏差に加算して補正主軸位置偏差を生成する主軸位置偏差補正手段と、検出された前記主軸加速度、前記補正主軸位置偏差及び前記補正主軸速度を含む主軸データを前記データ転送手段に与える手段とを備え、
前記従軸駆動制御装置は、
前記主動作軸に与えられる前記位置指令から前記データ転送手段から受け取った前記補正主軸位置偏差を減じた値を前記従動作軸の位置指令とし当該位置指令と前記従動作軸の検出位置とに基づいて速度指令を生成する位置制御手段と、前記速度指令と前記データ転送手段から受け取った前記前記補正主軸速度との和から前記従軸速度を減じて電流指令を生成する速度制御手段と、前記電流指令と前記データ転送手段から受け取った前記主軸加速度に所定の係数を乗じた値との和に基づき前記従軸モータへの供給電流を制御する電流制御手段とを備える
ことを特徴とする同期制御装置。 - 前記従軸駆動制御装置は、前記データ転送手段とのインタフェース部分及び前記主動作軸に与えられる位置指令を受け取るインタフェース部分に、動作比率を乗算する手段を備えることを特徴とする請求項7または8に記載の同期制御装置。
- 前記主軸加速度検出手段は、前記主軸速度を微分する微分器と、前記微分器の出力信号から高域成分を除去するローパスフィルタとを備えていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の同期制御装置。
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