JPH03273890A - ディジタルサーボ制御装置 - Google Patents
ディジタルサーボ制御装置Info
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- JPH03273890A JPH03273890A JP2074047A JP7404790A JPH03273890A JP H03273890 A JPH03273890 A JP H03273890A JP 2074047 A JP2074047 A JP 2074047A JP 7404790 A JP7404790 A JP 7404790A JP H03273890 A JPH03273890 A JP H03273890A
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、数値制御装置に適用するに好適なディジタル
サーボ制御装置に関する。
サーボ制御装置に関する。
近年、サーボモータ駆動用としてディジタルサーボ制御
装置が使用されるようになった。 このディジタルサーボ制御装置は従来のサーボ制御装置
と同様に位置、速度及び電流のフィードバックループを
備えている。 上記フィードバックループのうち電流フィードバックル
ープにおいては、先ず、サーボモータに流れる負荷電流
を電流検出器にてサンプリングする。そして、サンプリ
ングされた電流値と指令電流値とを比較してその偏差が
零となるように指令電流値を補正している。
装置が使用されるようになった。 このディジタルサーボ制御装置は従来のサーボ制御装置
と同様に位置、速度及び電流のフィードバックループを
備えている。 上記フィードバックループのうち電流フィードバックル
ープにおいては、先ず、サーボモータに流れる負荷電流
を電流検出器にてサンプリングする。そして、サンプリ
ングされた電流値と指令電流値とを比較してその偏差が
零となるように指令電流値を補正している。
上述の電流フィードバックループにおける負荷電流のサ
ンプリングは、第４図のタイミングチャートに示された
ように、サーボモータに印加されるＰＷＭ電圧が零の期
間や電流フィードバックループの制御周期の中間点で１
回だけ行われる。そして、そのサンプリングされた電流
値に応じて指令電流値の補正演算が実施されている。 このため、もし上記サンプリングされた電流値が異常値
であっても、その電流値を電流フィードバック値として
用い補正を行ってしまうので、ＰＷＭ電圧が躍ることと
なりトルク変動又は速度変動が大きくなるという問題が
あった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、電流フィードバックル
ープにおいて、できるだけ多くの回数サンプリングした
電流値に基づき、トルク変動又は速度変動の小さいディ
ジタルサーボ制御装置を提供することである。
ンプリングは、第４図のタイミングチャートに示された
ように、サーボモータに印加されるＰＷＭ電圧が零の期
間や電流フィードバックループの制御周期の中間点で１
回だけ行われる。そして、そのサンプリングされた電流
値に応じて指令電流値の補正演算が実施されている。 このため、もし上記サンプリングされた電流値が異常値
であっても、その電流値を電流フィードバック値として
用い補正を行ってしまうので、ＰＷＭ電圧が躍ることと
なりトルク変動又は速度変動が大きくなるという問題が
あった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、電流フィードバックル
ープにおいて、できるだけ多くの回数サンプリングした
電流値に基づき、トルク変動又は速度変動の小さいディ
ジタルサーボ制御装置を提供することである。
上記課題を解決するための発明の構成は、所定の制御周
期で、サーボモータの負荷電流をサンプリングして電流
フィードバック値とし、その値に応じて指令電流値を補
正する電流フィードバックループを有したディジタルサ
ーボ制御装置において、前記指令電流値によって制御さ
れた電流波形が安定した時点から前記制御周期の残りの
時間内に多数回の前記負荷電流をサンプリングするサン
プリング手段と、前記サンプリング手段によりサンプリ
ングされた電流値の平均的な値を前記電流フィードバッ
ク値として算出する演算手段とを備えたことを特徴とす
る。
期で、サーボモータの負荷電流をサンプリングして電流
フィードバック値とし、その値に応じて指令電流値を補
正する電流フィードバックループを有したディジタルサ
ーボ制御装置において、前記指令電流値によって制御さ
れた電流波形が安定した時点から前記制御周期の残りの
時間内に多数回の前記負荷電流をサンプリングするサン
プリング手段と、前記サンプリング手段によりサンプリ
ングされた電流値の平均的な値を前記電流フィードバッ
ク値として算出する演算手段とを備えたことを特徴とす
る。
サンプリング手段により指令電流値によって制御された
電流波形が安定した時点から所定の制御周期の残りの時
間内に多数回のサーボモータの負荷電流がサンプリング
される。 次に、演算手段により上記サンプリング手段にてサンプ
リングされた電流値の平均的な値が電流フィードバック
値として算出される。この平均的な値とは、多数回サン
プリングされた電流値から最大値と最小値とを削除して
残りの電流値の平均をとった、その区間の電流を代表し
得る値である。 このように算出された電流フィードバック値に応じて補
正された指令電流値は、電流波形が安定した時点からの
多数回のサンプリング値を基にしており、例えサンプリ
ング値に異常値が含まれていたとしても、多数回のサン
プリング値の平均的な値は安定したものとなる。
電流波形が安定した時点から所定の制御周期の残りの時
間内に多数回のサーボモータの負荷電流がサンプリング
される。 次に、演算手段により上記サンプリング手段にてサンプ
リングされた電流値の平均的な値が電流フィードバック
値として算出される。この平均的な値とは、多数回サン
プリングされた電流値から最大値と最小値とを削除して
残りの電流値の平均をとった、その区間の電流を代表し
得る値である。 このように算出された電流フィードバック値に応じて補
正された指令電流値は、電流波形が安定した時点からの
多数回のサンプリング値を基にしており、例えサンプリ
ング値に異常値が含まれていたとしても、多数回のサン
プリング値の平均的な値は安定したものとなる。
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明に係るディジタルサーボ制御装置の構成
を示したブロックダイヤグラムである。 ディジタルサーボ制御装置１０は主として、ＣＰＵＩＩ
、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ディジタルシグナルプロセ
ッサ（以下ｒＤｓＰ」という）１４、Ａ／Ｄ変換器１５
及び現在値カウンタ１６から構成されている。ＣＰＵＩ
ＩにはインタフェースＩＰを介してキーボード２１及び
ＣＲＴ表示装置２２が接続されている。 ＤＳＰ１４の出力はインバータ２５に入力され、そのイ
ンバータ２５はＤＳＰ１４の出力信号に応じてサーボモ
ータ３Ｉを駆動する。サーボモータ３１には無整流子モ
ータが用いられ、インバータ２５のＰＷＭ電圧制御によ
りサーボモータ３１の負荷電流が制御されトルクが制御
される。 サーボモータ３１の負荷電流は電流検出器３２ａ、３２
ｂによりサンプリングされ、Ａ／Ｄ変換器１５に入力さ
れる。又、サーボモータ３１にはパルスエンコーダ３３
が接続され、その現へ位置が検出される。パルスエンコ
ーダ３３の出力は波形成形・方向判別回路３４を介して
現在値カウンタ１６に接続されている。 波形成形・方向判別回路３４を介して現在値カウンタ１
６に入力されるパルスエンコーダ３３からの出力信号は
現在値カウンタ１６の値を加減させる。現在値カウンタ
１６から読み込まれる現在位置フィードバック値は目標
値き比較され位置偏差が算出され、その位置偏差に基づ
いて速度指令値が算出される。一方、現在位置フィード
バック値は微分され、速度フィードバック値が算出され
る。速度指令値と速度フィードバック値とが比較され速
度偏差が算出され、その速度偏差に基づいて電流指令値
が算出される。この電流指令値はＡ／Ｄ変換器１５を介
して電流検出器３２ａ、３２ｂにてサンプリングされた
電流値の電流フィードバック値と比較され、電流偏差が
算出される。その電流偏差に基づく値がＤＳＰ１４を介
してインバータ２５に出力され、サーボモータ３１が駆
動される。 本実施例のディジタルサーボ制御装置は、上述したよう
に、位置、速度及び電流の３つのフィードバックループ
により構成されている。より下位のフィードバックルー
プ程、より高い応答性が要求され、例えば、最下位の電
流フィードバックループは１００Ｉｉｓ、速度フィード
バックループはその数倍、位置フィードバックループは
更にその数倍の時間間隔で同期タイミングを取ってデー
タのサンプリングが実行され、それぞれのフィードバッ
クループの処理が実行される。 次に、本実施例装置で使用されているＣＰＵ１１の処理
手順を示した第２図のフローチャートに基づき、第３図
のタイミングチャートを参照して説明する。 ステップ１００で電流フィードパ・ンクルーブにおける
電流サンプリングのタイミングがスタート状態となるの
を待って、ステップ１０２に移行する。 この場合、電流サンプリングのスタートタイミングとし
ては、電流波形の安定した時点とするために、１００μ
ｓの電流フィードバックループの制御周期における半分
の５０μｓが経過した時点としている。 ステップ１０２では電流サンプリング回数Ｎをカウンタ
セットする。この場合のサンプリング回数ＮはＡ／Ｄ変
換１０ＪＪｓの素子を使用することにより５となる。 次にステップ１０４に移行して、負荷電流をサンプリン
グした後、ステップ１０６に移行し、サンプリングされ
た電流値がＡ／Ｄ変換完了であるか否かが判定される。 上記Ａ／Ｄ変換が完了すると、ステップ１０６の判定は
ＹＥＳとなり、ステップ１０８に移行し、サンプリング
回数Ｎから１減算する。 次にステップ１１０に移行して、サンプリングされた電
流値のデータをＲＡＭ１３内にバッファリングする。そ
して、ステップ１１２に移行し、サンプリング回数Ｎが
零となり、カウントアツプしたか否かが判定される。サ
ンプリング回数Ｎが零となっていない場合には、カウン
トアツプしていないのでステップ１１２の判定はＮＯで
あり、ステップ１０４に戻り上述のステップ１０４〜１
１２を繰り返す。 そして、サンプリング回数Ｎが零となると、つまり５回
のサンプリングが終了すると、ステップ１１２の判定は
ＹＥＳとなり、ステップ１１４に移行する。ステップ１
１４ではサンプリングされＲＡＭｌ３に記憶された電流
値のデータのうち最大値及び最小値を削除する。この処
理は多数回サンプリングされた電流値の中から異常値を
削除するためのものである。 次にステップ１１６に移行して、ステップ１１４で削除
されなかった残り、即ち、サンプリングされＲＡＭ１３
に記憶された３回分の電流値のデータの平均値を算出す
る。 そして、ステップ１１８に移行し、前述の電流指令値に
対する補正演算を行う電流処理プログラムにステップ１
１６で算出された平均値を電流フィードバック値として
割り込み実行させ、本プログラムを終了する。 尚、サンプリング手段はステップ１００〜１１２にて、
演算手段はステップ１１４．１１６にて達成される。
を示したブロックダイヤグラムである。 ディジタルサーボ制御装置１０は主として、ＣＰＵＩＩ
、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ディジタルシグナルプロセ
ッサ（以下ｒＤｓＰ」という）１４、Ａ／Ｄ変換器１５
及び現在値カウンタ１６から構成されている。ＣＰＵＩ
ＩにはインタフェースＩＰを介してキーボード２１及び
ＣＲＴ表示装置２２が接続されている。 ＤＳＰ１４の出力はインバータ２５に入力され、そのイ
ンバータ２５はＤＳＰ１４の出力信号に応じてサーボモ
ータ３Ｉを駆動する。サーボモータ３１には無整流子モ
ータが用いられ、インバータ２５のＰＷＭ電圧制御によ
りサーボモータ３１の負荷電流が制御されトルクが制御
される。 サーボモータ３１の負荷電流は電流検出器３２ａ、３２
ｂによりサンプリングされ、Ａ／Ｄ変換器１５に入力さ
れる。又、サーボモータ３１にはパルスエンコーダ３３
が接続され、その現へ位置が検出される。パルスエンコ
ーダ３３の出力は波形成形・方向判別回路３４を介して
現在値カウンタ１６に接続されている。 波形成形・方向判別回路３４を介して現在値カウンタ１
６に入力されるパルスエンコーダ３３からの出力信号は
現在値カウンタ１６の値を加減させる。現在値カウンタ
１６から読み込まれる現在位置フィードバック値は目標
値き比較され位置偏差が算出され、その位置偏差に基づ
いて速度指令値が算出される。一方、現在位置フィード
バック値は微分され、速度フィードバック値が算出され
る。速度指令値と速度フィードバック値とが比較され速
度偏差が算出され、その速度偏差に基づいて電流指令値
が算出される。この電流指令値はＡ／Ｄ変換器１５を介
して電流検出器３２ａ、３２ｂにてサンプリングされた
電流値の電流フィードバック値と比較され、電流偏差が
算出される。その電流偏差に基づく値がＤＳＰ１４を介
してインバータ２５に出力され、サーボモータ３１が駆
動される。 本実施例のディジタルサーボ制御装置は、上述したよう
に、位置、速度及び電流の３つのフィードバックループ
により構成されている。より下位のフィードバックルー
プ程、より高い応答性が要求され、例えば、最下位の電
流フィードバックループは１００Ｉｉｓ、速度フィード
バックループはその数倍、位置フィードバックループは
更にその数倍の時間間隔で同期タイミングを取ってデー
タのサンプリングが実行され、それぞれのフィードバッ
クループの処理が実行される。 次に、本実施例装置で使用されているＣＰＵ１１の処理
手順を示した第２図のフローチャートに基づき、第３図
のタイミングチャートを参照して説明する。 ステップ１００で電流フィードパ・ンクルーブにおける
電流サンプリングのタイミングがスタート状態となるの
を待って、ステップ１０２に移行する。 この場合、電流サンプリングのスタートタイミングとし
ては、電流波形の安定した時点とするために、１００μ
ｓの電流フィードバックループの制御周期における半分
の５０μｓが経過した時点としている。 ステップ１０２では電流サンプリング回数Ｎをカウンタ
セットする。この場合のサンプリング回数ＮはＡ／Ｄ変
換１０ＪＪｓの素子を使用することにより５となる。 次にステップ１０４に移行して、負荷電流をサンプリン
グした後、ステップ１０６に移行し、サンプリングされ
た電流値がＡ／Ｄ変換完了であるか否かが判定される。 上記Ａ／Ｄ変換が完了すると、ステップ１０６の判定は
ＹＥＳとなり、ステップ１０８に移行し、サンプリング
回数Ｎから１減算する。 次にステップ１１０に移行して、サンプリングされた電
流値のデータをＲＡＭ１３内にバッファリングする。そ
して、ステップ１１２に移行し、サンプリング回数Ｎが
零となり、カウントアツプしたか否かが判定される。サ
ンプリング回数Ｎが零となっていない場合には、カウン
トアツプしていないのでステップ１１２の判定はＮＯで
あり、ステップ１０４に戻り上述のステップ１０４〜１
１２を繰り返す。 そして、サンプリング回数Ｎが零となると、つまり５回
のサンプリングが終了すると、ステップ１１２の判定は
ＹＥＳとなり、ステップ１１４に移行する。ステップ１
１４ではサンプリングされＲＡＭｌ３に記憶された電流
値のデータのうち最大値及び最小値を削除する。この処
理は多数回サンプリングされた電流値の中から異常値を
削除するためのものである。 次にステップ１１６に移行して、ステップ１１４で削除
されなかった残り、即ち、サンプリングされＲＡＭ１３
に記憶された３回分の電流値のデータの平均値を算出す
る。 そして、ステップ１１８に移行し、前述の電流指令値に
対する補正演算を行う電流処理プログラムにステップ１
１６で算出された平均値を電流フィードバック値として
割り込み実行させ、本プログラムを終了する。 尚、サンプリング手段はステップ１００〜１１２にて、
演算手段はステップ１１４．１１６にて達成される。
本発明は、指令電流値によって制御された電流波形が安
定した時点から所定の制御周期の残りの時間内に多数回
の負荷電流をサンプリングするサンプリング手段と、そ
のサンプリング手段によりサンプリングされた電流値の
平均的な値を電流フィードバック値として算出する演算
手段とを備えており、この電流値の平均的な値である電
流フィードバック値に応じて補正された指令電流値は安
定したものとなる。従って、この指令電流値に基づいて
駆動されるサーボモータはトルク変動又は速度変動が小
さくなるという効果を有する。
定した時点から所定の制御周期の残りの時間内に多数回
の負荷電流をサンプリングするサンプリング手段と、そ
のサンプリング手段によりサンプリングされた電流値の
平均的な値を電流フィードバック値として算出する演算
手段とを備えており、この電流値の平均的な値である電
流フィードバック値に応じて補正された指令電流値は安
定したものとなる。従って、この指令電流値に基づいて
駆動されるサーボモータはトルク変動又は速度変動が小
さくなるという効果を有する。
第１図は本発明の具体的な一実施例に係るディジタルサ
ーボ制御装置の構成を示したブロックダイヤグラム。第
２図は同実施例装置で使用されているＣＰＵＩＩの処理
手順を示したフローチャート。第３図は同実施例に係る
電流フィードバックループの実行を示したタイミングチ
ャート。第４図は従来の電流フィードバックループの実
行を示したタイミングチャートである。 １０ ディジタルサーボ制御装置 １ｌ−ＣＰＵ １２−ＲＯＭ １３″−ＲＡ Ｍ１
４−ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）１５−Ａ
／ Ｄ変換器 １６ 現在値カウンタ２５−インバー
タ ３１ サーボモータ３２ａ、３２ｂ−電流検出器 ３３゛°パルスエンコーダ
ーボ制御装置の構成を示したブロックダイヤグラム。第
２図は同実施例装置で使用されているＣＰＵＩＩの処理
手順を示したフローチャート。第３図は同実施例に係る
電流フィードバックループの実行を示したタイミングチ
ャート。第４図は従来の電流フィードバックループの実
行を示したタイミングチャートである。 １０ ディジタルサーボ制御装置 １ｌ−ＣＰＵ １２−ＲＯＭ １３″−ＲＡ Ｍ１
４−ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）１５−Ａ
／ Ｄ変換器 １６ 現在値カウンタ２５−インバー
タ ３１ サーボモータ３２ａ、３２ｂ−電流検出器 ３３゛°パルスエンコーダ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 所定の制御周期で、サーボモータの負荷電流をサンプ
リングして電流フィードバック値とし、その値に応じて
指令電流値を補正する電流フィードバックループを有し
たディジタルサーボ制御装置において、 前記指令電流値によって制御された電流波形が安定した
時点から前記制御周期の残りの時間内に多数回の前記負
荷電流をサンプリングするサンプリング手段と、 前記サンプリング手段によりサンプリングされた電流値
の平均的な値を前記電流フィードバック値として算出す
る演算手段と を備えたことを特徴とするディジタルサーボ制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074047A JPH03273890A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | ディジタルサーボ制御装置 |
| GB9106033A GB2243464B (en) | 1990-03-23 | 1991-03-21 | Digital servo-control apparatus |
| US07/673,384 US5309075A (en) | 1990-03-23 | 1991-03-22 | Digital servo-control apparatus for preventing torque variations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074047A JPH03273890A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | ディジタルサーボ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03273890A true JPH03273890A (ja) | 1991-12-05 |
Family
ID=13535876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2074047A Pending JPH03273890A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | ディジタルサーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03273890A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006108813A1 (de) * | 2005-04-12 | 2006-10-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Schnittstellenmodul zur anordnung in oder an einem motor |
| JP2006320137A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Mitsutoyo Corp | モータの駆動制御装置およびこれを用いた測定機 |
| JP2016217744A (ja) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 河村電器産業株式会社 | ラック内電流監視装置 |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP2074047A patent/JPH03273890A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006108813A1 (de) * | 2005-04-12 | 2006-10-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Schnittstellenmodul zur anordnung in oder an einem motor |
| JP2006320137A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Mitsutoyo Corp | モータの駆動制御装置およびこれを用いた測定機 |
| JP2016217744A (ja) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 河村電器産業株式会社 | ラック内電流監視装置 |
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