JPH01120607A - Motor controller - Google Patents
Motor controllerInfo
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- JPH01120607A JPH01120607A JP62278792A JP27879287A JPH01120607A JP H01120607 A JPH01120607 A JP H01120607A JP 62278792 A JP62278792 A JP 62278792A JP 27879287 A JP27879287 A JP 27879287A JP H01120607 A JPH01120607 A JP H01120607A
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、モータの速度指令パターンと検出された位
置信号の微分値との偏差から速度指令を演算し、この速
度指令と検出された速度信号との偏差が零になるように
モータを制御するモータ制御装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention calculates a speed command from the deviation between a motor speed command pattern and a differential value of a detected position signal, and The present invention relates to a motor control device that controls a motor so that the deviation from a signal becomes zero.
ロボット等、位置および速度を正確に制御しなければな
らない装置に用いられるモータ制御装置は、暴走チエツ
ク機能を備えている。Motor control devices used in devices such as robots that require precise control of position and speed are equipped with a runaway check function.
第３図はこの種の従来のモータ制御装置の構成を示すブ
ロック図であり、制御対象のモータ（１）には速度計用
発電機等の速度検出器（２） と、回転角に応じたパル
スを発生する位置検出器（３）とが結合されており、こ
のうち、位置検出器（３）の出力は、単位時間当りのパ
ルス数を計数して速度信号を生成する微分要素（４）に
入力される。一方、モータ（１）の目的位置を入力する
と、出発位置からこの目的位置までの速度指令パターン
を演算する速度指令パターン作成回路（５）が設けられ
、さらに、この速度指令パターンと微分要素（４）の出
力である速度信号との偏差分を求めるための加算器（６
）、が設けられている。そして、この加算器（６）には
積分要素（７）が接続され、速度偏差信号を積分するこ
とによって位置偏差信号を出力すると、位置アンプ（８
）がこの位置偏差信号を増幅し。Figure 3 is a block diagram showing the configuration of this type of conventional motor control device, in which the motor to be controlled (1) is equipped with a speed detector (2) such as a speedometer generator, and a A position detector (3) that generates pulses is coupled, and the output of the position detector (3) is connected to a differential element (4) that counts the number of pulses per unit time and generates a speed signal. is input. On the other hand, when the target position of the motor (1) is input, a speed command pattern creation circuit (5) is provided which calculates a speed command pattern from the starting position to this target position. ) for calculating the deviation from the speed signal output from the adder (6
), is provided. An integral element (7) is connected to this adder (6), and when a position deviation signal is output by integrating the speed deviation signal, the position amplifier (8)
) amplifies this position error signal.
て速度指令を出力するようになっている。続いて、この
速度指令が加算器（９）に加えられ、ここで速度検出器
（２）の出力と比較されて偏差分が出力される。この速
度偏差分が速度アンプ（１０）で増幅されてモータ（１
）に加えられる。It is designed to output a speed command. Subsequently, this speed command is added to an adder (9), where it is compared with the output of the speed detector (2) and the deviation is output. This speed deviation is amplified by the speed amplifier (10) and the motor (1
).
一方、積分要素（７）には位置偏差の絶対値を検出する
絶対値化回路（１１）が接続されてあり、また、この絶
対位置偏差が比較器（１２）に人力され、ここで基準値
Ａと比較され、若し、絶対位置偏差が基準値Ａを超えた
とき、異常信号を発生するようになフている。On the other hand, an absolute value converting circuit (11) for detecting the absolute value of the positional deviation is connected to the integral element (7), and this absolute positional deviation is manually input to the comparator (12), where it is set to a reference value. A is compared with the reference value A, and if the absolute position deviation exceeds the reference value A, an abnormal signal is generated.
第４図（ａ）〜（Ｃ）はこれらの関係を示したもので、
速度指令パターン作成回路（５）が同図（Ｃ）に示す速
度指令パターンを発生したことにより、モータ（１）が
速度制御されたとするとこの間に時間遅れがあることか
ら、速度検出器（２）の出力、すなわち、速度フィード
バック信号は図面の右側に移動している。Figures 4(a) to (C) show these relationships.
If the speed command pattern generation circuit (5) generates the speed command pattern shown in FIG. The output of , the velocity feedback signal, has moved to the right side of the drawing.
一方、位置検出器（３）の出力、すなわち、位置フィー
ドバック信号を微分要素（４）に入力し、加算器（６）
にてその出力と速度指令パターンとの偏差を求め、さら
に、この偏差分を積分要素（７）に入力して積分するこ
とは、第４図（ｂ）に示すように、指令位置を示す信号
と位置フィードバック信号との偏差分を求めることに他
ならず、結局、積分要素（７）から第３図（ａ）に示す
位置偏差信号が出力される。そして、比較器（１２）は
この位置偏差信号と基準値Ａとを比較して、位置偏差信
号が基準値Ａを超えたとき、異常信号を発生し、電源回
、路を遮断してモータ（１）を停止させていた。On the other hand, the output of the position detector (3), that is, the position feedback signal, is input to the differential element (4), and the adder (6)
By calculating the deviation between the output and the speed command pattern, and further inputting this deviation into the integral element (7) and integrating it, a signal indicating the command position is obtained as shown in Fig. 4(b). This is nothing but finding the deviation between the position feedback signal and the position feedback signal, and as a result, the position deviation signal shown in FIG. 3(a) is output from the integral element (7). Then, the comparator (12) compares this position deviation signal with the reference value A, and when the position deviation signal exceeds the reference value A, it generates an abnormal signal, cuts off the power supply circuit and the motor ( 1) was stopped.
（発明が解決しようとする問題点）
上述したモータ制御系には、第４図（ｂ）および（Ｃ）
に示す如く、時間遅れがあるために、同図（ａ）に示す
位置偏差が比較的大きく、必然的に基準値Ａも大きくし
なければならなかった。(Problems to be Solved by the Invention) The above-mentioned motor control system includes the steps shown in FIGS.
As shown in FIG. 2, due to the time delay, the positional deviation shown in FIG.
従って、例えば、停止時に暴走しても基準値Ａに対応す
る角度だけ動いてからでないと検出できず、ロボット等
では安全性に問題があった。Therefore, for example, even if the robot runs out of control when stopped, it cannot be detected until it has moved by an angle corresponding to the reference value A, which poses a safety problem in robots and the like.
この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、位置指令に対する異常な動きを迅速に検知し得、こ
れによってロボット等の安全性を格段に向上させること
のできる千−夕制御装置を（！ることを目的とする。This invention was made in order to solve the above problems, and is a Chiyo control device that can quickly detect abnormal movements in response to position commands, thereby significantly improving the safety of robots, etc. The purpose is to (!
この発明に係るモータ制御装置は、制御系の特性を模擬
することにより、速度指令パターンに対応するモータの
現在位置を予測する制御系モデルと、この制御系モデル
によって予測された位置信号と位置検出器の位置信号と
の偏差が基準値を超えたとき異常信号を発生する比較器
とを備えたものである。The motor control device according to the present invention includes a control system model that predicts the current position of the motor corresponding to a speed command pattern by simulating the characteristics of the control system, and a position signal and position detection predicted by the control system model. The device is equipped with a comparator that generates an abnormal signal when the deviation from the position signal of the device exceeds a reference value.
この発明においては、制ｇ４系の伝達関数を模擬するこ
とにより、時間遅れをも見込んで現在のモータ位置を予
測し、予測された位置信号と検出された実際の位置信号
との偏差が、従来装置よりも値の小さい基準値を超えた
か否かにより暴走の有無を判定しているため検出精度が
上げられ、これによって暴走を迅速に検出することがで
きる。In this invention, by simulating the transfer function of the control g4 system, the current motor position is predicted taking into account the time delay, and the deviation between the predicted position signal and the detected actual position signal is Since the presence or absence of runaway is determined based on whether or not the reference value, which is smaller than that of the device, is exceeded, detection accuracy is improved, and runaway can therefore be detected quickly.
（実施例）
第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
あり、図中、第３図と同一の符号を付したものはそれぞ
れ同一の要素を示している。そして、暴走を検出するた
めの絶対値化回路（＋ １）の前段に、制御系の伝達関
数、すなわち、加算器（６）前から位置検出器（３）ま
での伝達関数を模擬する制御系モデル（１３）と、この
制御系モデル（１３）の出力と位置検出器（３）の位置
フィードバック信号との偏差を求めて絶対値化回路（１
１）に加える加算ｌ （１４）とを追設した点が第３図
と構成を異にしている。(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and in the figure, the same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same elements. A control system that simulates the transfer function of the control system, that is, the transfer function from before the adder (6) to the position detector (3), is installed before the absolute value conversion circuit (+1) for detecting runaway. The model (13), the absolute value conversion circuit (1) which calculates the deviation between the output of this control system model (13) and the position feedback signal of the position detector (3)
The configuration differs from FIG. 3 in that addition l (14) is added to 1).
ここで、制御系モデル（１３）は最も簡単なものとして
□ （Ｔは位置ループゲインの逆数、ＳＴＳ＋１
はラプラス演算子）を伝達関数とする要素を用いるだけ
でもよく、これに速度指令パターンを入力することによ
ってモータの現在位置を高精度で予測することができる
。第２図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は第４図に対応させて
示したタイムチャートであり、制御系モデルの積度を良
くすれば位置フィードバック特性に極めて近い予想位置
特性を得ることができる。従って第２図（ａ）に示すよ
うに、正常な動作が行なわれている限り両者間の偏差が
著しく小さいため、基準値Ａに比べてかなり小さい基準
値Ｂを用いることができる。すなわち、従来装置に比べ
て異常検出積度を格段に向上させることができる。Here, the control system model (13) can be the simplest one, using only an element whose transfer function is □ (T is the reciprocal of the position loop gain, STS+1 is the Laplace operator), and the speed command pattern is input to this. By doing so, the current position of the motor can be predicted with high accuracy. Figures 2 (a), (b), and (C) are time charts shown in correspondence with Figure 4, and if the integration of the control system model is improved, predicted position characteristics that are extremely close to the position feedback characteristics can be obtained. be able to. Therefore, as shown in FIG. 2(a), as long as normal operation is performed, the deviation between the two is extremely small, so that the reference value B, which is considerably smaller than the reference value A, can be used. That is, the abnormality detection efficiency can be significantly improved compared to conventional devices.
なお、上記実施例ではモータ（１）に速度検出器（２）
および位置検出器り３）が結合されたものについて説明
したが、速度信号は位置検出器（３）の出力から容易に
換算できるものであり、かかる換算装置を付加すれば、
速度検出器（２）を省略することができる。本発明はこ
のような制御系にも適用することができる。In the above embodiment, the motor (1) is equipped with a speed detector (2).
Although the explanation has been made regarding the combination of the position detector (3) and the position detector (3), the speed signal can be easily converted from the output of the position detector (3), and if such a conversion device is added,
The speed detector (2) can be omitted. The present invention can also be applied to such a control system.
以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、制御系の伝達関数を模擬することにより、時間遅れを
も見込んだ現在のモータ位置を予測し、この予測位置信
号と検出された実際の位置信号との偏差に基いて暴走を
検出しているので、従来装置に比べて異常な動きを迅速
に検知１ノ得、これによってロボット等の安全性を格段
に向上させることができるという優れた効果が得られて
いる。As is clear from the above explanation, according to the present invention, by simulating the transfer function of the control system, the current motor position is predicted, taking into account the time delay, and this predicted position signal and the detected actual position are Because it detects runaway based on the deviation from the position signal, it has the advantage of being able to detect abnormal movements more quickly than conventional devices, thereby significantly improving the safety of robots, etc. The effect is being obtained.
第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は同実施例の動作を説明
するために、時間とモータの位置偏差、位置および速度
との関係をそれぞれ示す線図、第３図は従来のモータ制
御装置の構成を示すブロック図、第４図（ａ） 、 （
ｂ） 、（ｃ）は同装置の動作を説明するために、時間
とモータの位置偏差、位置および速度の関係をそれぞれ
示す線図である。
（１）ニモータ
（２）：速度検出器
（３）：位置検出器
（５）：速度指令パターン作成回路
（８）：位置アンプ
（ｉｏ） ：速度アンプ
（１１） ：絶対値化回路
（＋２） ：比較器
（１３） ：制御系モデル
なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
Figures 2 (a), (b), and (C) are diagrams showing the relationships between time, position deviation, position, and speed of the motor, respectively, in order to explain the operation of the same embodiment, and Figure 3 is a diagram of the conventional A block diagram showing the configuration of the motor control device, Fig. 4(a), (
b) and (c) are diagrams showing the relationship between time, motor position deviation, position, and speed, respectively, in order to explain the operation of the device. (1) Nimotor (2): Speed detector (3): Position detector (5): Speed command pattern creation circuit (8): Position amplifier (io): Speed amplifier (11): Absolute value circuit (+2) : Comparator (13) : Control system model In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
信号を得、速度指令パターンから求められる位置指令と
前記位置信号との偏差に基づいて速度指令を演算し、得
られた速度指令と前記速度信号との偏差が零になるよう
に前記モータを制御する制御系を有するモータ制御装置
において、前記制御系の特性を模擬することにより、前
記速度指令パターンに対応する前記モータの現在の位置
を予測する制御系モデルと、予測された位置信号と検出
された前記位置信号との偏差が基準値を超えたとき位置
異常信号を発生する比較器とを備えたことを特徴とする
モータ制御装置。At least the position of the motor is detected to obtain a position signal and a speed signal, a speed command is calculated based on the deviation between the position command obtained from the speed command pattern and the position signal, and the obtained speed command and the speed signal are In a motor control device having a control system that controls the motor so that a deviation of A motor control device comprising: a system model; and a comparator that generates a position abnormality signal when a deviation between a predicted position signal and the detected position signal exceeds a reference value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62278792A JPH01120607A (en) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | Motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62278792A JPH01120607A (en) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | Motor controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01120607A true JPH01120607A (en) | 1989-05-12 |
Family
ID=17602243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62278792A Pending JPH01120607A (en) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | Motor controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01120607A (en) |
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