JPH05118302A - サーボモータの制御装置 - Google Patents
サーボモータの制御装置Info
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- JPH05118302A JPH05118302A JP3245905A JP24590591A JPH05118302A JP H05118302 A JPH05118302 A JP H05118302A JP 3245905 A JP3245905 A JP 3245905A JP 24590591 A JP24590591 A JP 24590591A JP H05118302 A JPH05118302 A JP H05118302A
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41431—Delay position command as function of calculation time for feedforward, or order of system
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/41439—Position error ffw for compensation of speed
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- Human Computer Interaction (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 速度フィードフォワードを使用したものであ
って、サーボドライバ以降の系での時間遅れによる位置
偏差の影響を極力抑えることができ、ひいてはサーボド
ライバへの速度指令信号を目標とする速度指令信号に極
力近付けることができるサーボモータの制御装置を提供
する。 【構成】 目標位置指令信号Ｓｐは、演算部５に入力さ
れて速度フィードフォワード分の速度指令値Ｓｖ１とし
て出力されると共に、遅延部６に入力される。遅延部６
にて時間Ｌだけ遅延された目標位置指令信号Ｓｐ´は、
演算部７にて位置フィードバック信号Ｐとの位置偏差が
求められ、さらに演算部８にて速度補正指令信号Ｓｖ２
として出力される。この速度補正指令信号Ｓｖ２と速度
フィードフォワード信号Ｓｖ１とが加算された速度指令
信号Ｓｖがサーボドライバ１０に出力される。
って、サーボドライバ以降の系での時間遅れによる位置
偏差の影響を極力抑えることができ、ひいてはサーボド
ライバへの速度指令信号を目標とする速度指令信号に極
力近付けることができるサーボモータの制御装置を提供
する。 【構成】 目標位置指令信号Ｓｐは、演算部５に入力さ
れて速度フィードフォワード分の速度指令値Ｓｖ１とし
て出力されると共に、遅延部６に入力される。遅延部６
にて時間Ｌだけ遅延された目標位置指令信号Ｓｐ´は、
演算部７にて位置フィードバック信号Ｐとの位置偏差が
求められ、さらに演算部８にて速度補正指令信号Ｓｖ２
として出力される。この速度補正指令信号Ｓｖ２と速度
フィードフォワード信号Ｓｖ１とが加算された速度指令
信号Ｓｖがサーボドライバ１０に出力される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣ工作機械，ロボッ
ト等のサーボモータを使用した位置決め制御システムに
おけるサーボモータの制御装置に関する。
ト等のサーボモータを使用した位置決め制御システムに
おけるサーボモータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばロボットの位置決め制御システム
においては、一般にフィードバック制御が採用されてい
る。この制御方式は、サーボモータやロボットのアーム
等に設けられた位置検出器或いは速度検出器の検出に基
づいて、目標位置と現在位置との偏差を計算しながら位
置制御を行うものである。
においては、一般にフィードバック制御が採用されてい
る。この制御方式は、サーボモータやロボットのアーム
等に設けられた位置検出器或いは速度検出器の検出に基
づいて、目標位置と現在位置との偏差を計算しながら位
置制御を行うものである。
【０００３】かかるフィードバック制御は、通常、位置
ループ，速度ループ及び電流ループの各段に分けて行わ
れる。位置ループでは、ロボットの目標位置と現在位置
との偏差を計算し、その結果に位置ループ伝達関数を乗
じて速度指令とする。速度ループでは、その速度指令値
と現在速度との偏差を計算し、その結果に速度ループ伝
達関数を乗じてトルク指令とする。電流ループでは、そ
のトルク指令値と実際にモータに流れている電流の値の
偏差を計算し、この結果に電流ループ伝達関数を乗じた
結果によりモータに流す電流を制御する。各段の制御
は、偏差をもとに比例，積分，微分制御などを組合わせ
て得られた指令値に基づいて行われる。
ループ，速度ループ及び電流ループの各段に分けて行わ
れる。位置ループでは、ロボットの目標位置と現在位置
との偏差を計算し、その結果に位置ループ伝達関数を乗
じて速度指令とする。速度ループでは、その速度指令値
と現在速度との偏差を計算し、その結果に速度ループ伝
達関数を乗じてトルク指令とする。電流ループでは、そ
のトルク指令値と実際にモータに流れている電流の値の
偏差を計算し、この結果に電流ループ伝達関数を乗じた
結果によりモータに流す電流を制御する。各段の制御
は、偏差をもとに比例，積分，微分制御などを組合わせ
て得られた指令値に基づいて行われる。
【０００４】而して、このうちの速度ループ及び電流ル
ープとしては、汎用のサーボドライバを使用することが
一般的に行われている。従って、制御装置としては、こ
のサーボドライバと、このサーボドライバに位置フィー
ドバックに基づいて速度指令信号を出力する位置制御部
とから構成されるのである。
ープとしては、汎用のサーボドライバを使用することが
一般的に行われている。従って、制御装置としては、こ
のサーボドライバと、このサーボドライバに位置フィー
ドバックに基づいて速度指令信号を出力する位置制御部
とから構成されるのである。
【０００５】この場合、アームを移動させるときの目標
速度は、例えば図５に示すように、台形を基本とした滑
らかな曲線となり、この目標速度を積分したものが前記
位置制御部に入力される目標位置指令となる。ここで
は、急激な速度変化を避けるために加減速の開始及び終
了時の夫々における加速度を滑らかに増加及び減少する
ようにして、振動等を防止し、ひいては目標位置への位
置決め整定時間の短縮化を図るようにしているのであ
る。
速度は、例えば図５に示すように、台形を基本とした滑
らかな曲線となり、この目標速度を積分したものが前記
位置制御部に入力される目標位置指令となる。ここで
は、急激な速度変化を避けるために加減速の開始及び終
了時の夫々における加速度を滑らかに増加及び減少する
ようにして、振動等を防止し、ひいては目標位置への位
置決め整定時間の短縮化を図るようにしているのであ
る。
【０００６】ところが、上述の位置フィードバックによ
る制御では、サーボモータの応答が位置偏差に依存して
しまうが、位置フィードバックを例えば比例制御で行う
と、機械の時定数と速度ループの時定数、サーボドライ
バの制御上の遅れ、及び位置ループの時定数により、速
度フィードバック波形が図８に示すように目標速度指令
値から遅れて応答するようになり、応答時間が長くなる
欠点があった。
る制御では、サーボモータの応答が位置偏差に依存して
しまうが、位置フィードバックを例えば比例制御で行う
と、機械の時定数と速度ループの時定数、サーボドライ
バの制御上の遅れ、及び位置ループの時定数により、速
度フィードバック波形が図８に示すように目標速度指令
値から遅れて応答するようになり、応答時間が長くなる
欠点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、上述の応答性
を改善するために、近年では、目標速度指令値をサーボ
ドライバへの速度指令値に加え合わせる速度フィードフ
ォワード制御が行われてきている。
を改善するために、近年では、目標速度指令値をサーボ
ドライバへの速度指令値に加え合わせる速度フィードフ
ォワード制御が行われてきている。
【０００８】しかしながら、応答性を上げるため位置制
御のループのゲインを上げていったときに、目標速度指
令値を基にしたフィードフォワード量に、その時点での
位置偏差に応じた制御量が加え合わされたものがサーボ
ドライバへの速度指令値になる。このため、サーボドラ
イバ以降の系での応答性により、位置偏差量が大きくな
ってしまい、例えば加速時には速度指令が目標速度指令
値からより大きくなる方向にずれる傾向となるといった
ように、サーボドライバに出力する速度指令値の波形が
目標速度指令値の波形からずれるという問題点がある。
御のループのゲインを上げていったときに、目標速度指
令値を基にしたフィードフォワード量に、その時点での
位置偏差に応じた制御量が加え合わされたものがサーボ
ドライバへの速度指令値になる。このため、サーボドラ
イバ以降の系での応答性により、位置偏差量が大きくな
ってしまい、例えば加速時には速度指令が目標速度指令
値からより大きくなる方向にずれる傾向となるといった
ように、サーボドライバに出力する速度指令値の波形が
目標速度指令値の波形からずれるという問題点がある。
【０００９】このように、速度フィードフォワードを使
用した場合には、サーボドライバ以降の系での遅れ要素
により、加速時及び減速時の位置偏差が大きくなり、図
９に示すように、サーボドライバに出力する速度指令値
の波形が、目標速度指令値の波形からずれていってしま
い、この結果、振動等が発生し、整定時間も長くなって
しまう問題点が生ずる。
用した場合には、サーボドライバ以降の系での遅れ要素
により、加速時及び減速時の位置偏差が大きくなり、図
９に示すように、サーボドライバに出力する速度指令値
の波形が、目標速度指令値の波形からずれていってしま
い、この結果、振動等が発生し、整定時間も長くなって
しまう問題点が生ずる。
【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、速度フィードフォワードを使用した
ものであって、サーボドライバ以降の系での時間遅れに
よる位置偏差の影響を極力抑えることができ、ひいては
サーボドライバへの速度指令信号を目標とする速度指令
信号に極力近付けることができるサーボモータの制御装
置を提供するにある。
あり、その目的は、速度フィードフォワードを使用した
ものであって、サーボドライバ以降の系での時間遅れに
よる位置偏差の影響を極力抑えることができ、ひいては
サーボドライバへの速度指令信号を目標とする速度指令
信号に極力近付けることができるサーボモータの制御装
置を提供するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のサーボモータの
制御装置は、制御対象の目標位置指令信号を出力する手
段と、制御対象の位置フィードバック信号を出力する手
段と、目標位置指令信号に応じた速度フィードフォワー
ド信号を出力する手段と、目標位置指令信号をサーボド
ライバ以降の系の応答性に応じて遅延させて出力する手
段と、この遅延された目標位置指令信号と前記位置フィ
ードバック信号とを比較して位置偏差を求める手段と、
この位置偏差に応じた速度補正指令信号を出力する手段
と、この速度補正指令信号を前記速度フィードフォワー
ド信号に加味した速度指令信号をサーボドライバに出力
する手段とを具備したところに特徴を有する。
制御装置は、制御対象の目標位置指令信号を出力する手
段と、制御対象の位置フィードバック信号を出力する手
段と、目標位置指令信号に応じた速度フィードフォワー
ド信号を出力する手段と、目標位置指令信号をサーボド
ライバ以降の系の応答性に応じて遅延させて出力する手
段と、この遅延された目標位置指令信号と前記位置フィ
ードバック信号とを比較して位置偏差を求める手段と、
この位置偏差に応じた速度補正指令信号を出力する手段
と、この速度補正指令信号を前記速度フィードフォワー
ド信号に加味した速度指令信号をサーボドライバに出力
する手段とを具備したところに特徴を有する。
【００１２】
【作用】上記手段によれば、サーボドライバには、位置
フィードバック信号に基づく速度補正指令信号が目標位
置指令信号に応じた速度フィードフォワード信号に加味
された速度指令信号が出力されるようになり、この速度
指令信号によりサーボモータが制御されるようになる。
フィードバック信号に基づく速度補正指令信号が目標位
置指令信号に応じた速度フィードフォワード信号に加味
された速度指令信号が出力されるようになり、この速度
指令信号によりサーボモータが制御されるようになる。
【００１３】この場合、上記速度補正指令信号は、目標
位置指令信号と位置フィードバック信号とを比較して求
められた位置偏差に応じたものとされるのであるが、比
較のための目標位置指令信号は、サーボドライバ以降の
系の応答性に応じて遅延されたものとなっている。従っ
て、求められる位置偏差を、サーボドライバ以降の系の
時間遅れの影響のないものとすることができる。
位置指令信号と位置フィードバック信号とを比較して求
められた位置偏差に応じたものとされるのであるが、比
較のための目標位置指令信号は、サーボドライバ以降の
系の応答性に応じて遅延されたものとなっている。従っ
て、求められる位置偏差を、サーボドライバ以降の系の
時間遅れの影響のないものとすることができる。
【００１４】
【実施例】以下本発明をロボットに適用させた一実施例
について、図１乃至図６を参照して説明する。まず、図
１に示すように、制御対象としてのロボットのアームを
駆動するサーボモータ１は、本実施例に係る制御装置２
により制御されるようになっている。また、このとき、
前記サーボモータ１ひいてはアームの位置は位置検出器
３により検出され、制御装置２（後述する演算部７）に
位置フィードバック信号Ｐが与えられるようになってい
る。尚、本実施例では、制御装置２はサンプリングにて
制御を行うようになっている。
について、図１乃至図６を参照して説明する。まず、図
１に示すように、制御対象としてのロボットのアームを
駆動するサーボモータ１は、本実施例に係る制御装置２
により制御されるようになっている。また、このとき、
前記サーボモータ１ひいてはアームの位置は位置検出器
３により検出され、制御装置２（後述する演算部７）に
位置フィードバック信号Ｐが与えられるようになってい
る。尚、本実施例では、制御装置２はサンプリングにて
制御を行うようになっている。
【００１５】以下、前記制御装置２について述べる。即
ち、まず、目標位置指令信号Ｓｐは、速度関数発生部４
から出力されるようになっている。この場合、アームを
移動させる場合の目標速度は、例えば図５に示すよう
に、台形を基本とした滑らかな曲線であり、この目標速
度を積分したものが目標位置指令とされる。
ち、まず、目標位置指令信号Ｓｐは、速度関数発生部４
から出力されるようになっている。この場合、アームを
移動させる場合の目標速度は、例えば図５に示すよう
に、台形を基本とした滑らかな曲線であり、この目標速
度を積分したものが目標位置指令とされる。
【００１６】この目標位置指令信号Ｓｐは、演算部５に
入力されると共に、詳しくは後述する遅延部（むだ時間
要素）６に入力されるようになっている。前記演算部５
は、目標位置指令信号Ｓｐを微分し、速度フィードフォ
ワードゲインＫｆを乗じて、速度フィードフォワード分
の速度指令値（速度フィードフォワード信号）Ｓｖ１と
して出力するようになっている。
入力されると共に、詳しくは後述する遅延部（むだ時間
要素）６に入力されるようになっている。前記演算部５
は、目標位置指令信号Ｓｐを微分し、速度フィードフォ
ワードゲインＫｆを乗じて、速度フィードフォワード分
の速度指令値（速度フィードフォワード信号）Ｓｖ１と
して出力するようになっている。
【００１７】一方、前記遅延部６にて時間Ｌだけ遅延さ
れた目標位置指令信号Ｓｐ´は、演算部７に入力され
る。この演算部７は、その遅延された目標位置指令信号
Ｓｐ´と前記位置フィードバック信号Ｐとの差を演算
し、位置偏差信号Ｅを出力するようになっている。この
位置偏差信号Ｅは、演算部８に入力され、ここでポジシ
ョンループゲインＫｐを乗じたものが速度補正指令信号
Ｓｖ２として出力されるようになっている。
れた目標位置指令信号Ｓｐ´は、演算部７に入力され
る。この演算部７は、その遅延された目標位置指令信号
Ｓｐ´と前記位置フィードバック信号Ｐとの差を演算
し、位置偏差信号Ｅを出力するようになっている。この
位置偏差信号Ｅは、演算部８に入力され、ここでポジシ
ョンループゲインＫｐを乗じたものが速度補正指令信号
Ｓｖ２として出力されるようになっている。
【００１８】そして、演算部９では、演算部８から出力
された速度補正指令信号Ｓｖ２と前記演算部５から出力
された速度フィードフォワード信号Ｓｖ１とが加算され
て速度指令信号Ｓｖがサーボドライバ１０に出力され
る。サーボドライバ１０はその速度指令信号Ｓｖに応じ
てサーボモータ１を駆動するものである。
された速度補正指令信号Ｓｖ２と前記演算部５から出力
された速度フィードフォワード信号Ｓｖ１とが加算され
て速度指令信号Ｓｖがサーボドライバ１０に出力され
る。サーボドライバ１０はその速度指令信号Ｓｖに応じ
てサーボモータ１を駆動するものである。
【００１９】さて、本実施例では、図２に示すように、
前記遅延部６における遅延の手段としてシフトレジスタ
１１を使用している。ここで、シフトレジスタ１１に入
力された信号は、シフトレジスタ１１内で入力ポインタ
１２により示される位置のレジスタに格納され、格納が
終わると、入力ポインタ１２は次の位置のレジスタに移
る。出力は、その時に出力ポインタ１３が示すレジスタ
の値が出力され、出力が終わると、出力ポインタ１３は
次の位置のレジスタに移る。
前記遅延部６における遅延の手段としてシフトレジスタ
１１を使用している。ここで、シフトレジスタ１１に入
力された信号は、シフトレジスタ１１内で入力ポインタ
１２により示される位置のレジスタに格納され、格納が
終わると、入力ポインタ１２は次の位置のレジスタに移
る。出力は、その時に出力ポインタ１３が示すレジスタ
の値が出力され、出力が終わると、出力ポインタ１３は
次の位置のレジスタに移る。
【００２０】前記入力ポインタ１２と出力ポインタ１３
との位置は、遅延させるサンプリング時間の差に合わせ
て設定されており、これにて、遅延部６により、サーボ
ドライバ１０以降の系での時間遅れ分Ｌだけ目標位置指
令信号Ｓｐ´が遅延されて出力されるようになっている
のである。
との位置は、遅延させるサンプリング時間の差に合わせ
て設定されており、これにて、遅延部６により、サーボ
ドライバ１０以降の系での時間遅れ分Ｌだけ目標位置指
令信号Ｓｐ´が遅延されて出力されるようになっている
のである。
【００２１】ここで、サーボドライバ１０への速度指令
信号Ｓｖが出力されてからサーボモータ１が動作し、位
置検出器３から位置ループに戻ってきた位置フィードバ
ック信号Ｐは、遅延時間を含む波形となる。従来の技術
の項でも説明したように、この位置フィードバック信号
Ｐと現在の目標位置指令信号Ｓｐとの差を位置偏差とし
て制御を行うと、サーボドライバ１０以降の系での時間
遅れが位置偏差分としてサーボドライバ１０への速度指
令値に加わることになる。このため、図９に示すよう
に、サーボドライバ１０に出力する速度指令値の波形
が、目標速度指令値の波形からずれていってしまい、こ
の結果、振動等が発生し、整定時間も長くなってしまう
問題点が生ずる。
信号Ｓｖが出力されてからサーボモータ１が動作し、位
置検出器３から位置ループに戻ってきた位置フィードバ
ック信号Ｐは、遅延時間を含む波形となる。従来の技術
の項でも説明したように、この位置フィードバック信号
Ｐと現在の目標位置指令信号Ｓｐとの差を位置偏差とし
て制御を行うと、サーボドライバ１０以降の系での時間
遅れが位置偏差分としてサーボドライバ１０への速度指
令値に加わることになる。このため、図９に示すよう
に、サーボドライバ１０に出力する速度指令値の波形
が、目標速度指令値の波形からずれていってしまい、こ
の結果、振動等が発生し、整定時間も長くなってしまう
問題点が生ずる。
【００２２】これに対し、本実施例では、遅延部６を設
けたことにより、サーボモータ１が動作した結果が位置
フィードバック信号Ｐとして戻ってくるタイミングに
て、演算部７において位置偏差Ｅが求められるのであ
る。この結果、速度フィードフォワード量Ｋｆを１００
％に近付けて調整しておけば、サーボドライバ１０以降
の系での時間遅れによる位置偏差を減少することがで
き、ひいては位置偏差分による速度指令信号波形の乱れ
を抑えることができるものである。
けたことにより、サーボモータ１が動作した結果が位置
フィードバック信号Ｐとして戻ってくるタイミングに
て、演算部７において位置偏差Ｅが求められるのであ
る。この結果、速度フィードフォワード量Ｋｆを１００
％に近付けて調整しておけば、サーボドライバ１０以降
の系での時間遅れによる位置偏差を減少することがで
き、ひいては位置偏差分による速度指令信号波形の乱れ
を抑えることができるものである。
【００２３】今、図３に示すようなモデルを考えると、
遅延時間Ｌは次のようにして決定することができる。即
ち、サーボドライバ１０の伝達関数Ｇｖは次のように表
わされる。
遅延時間Ｌは次のようにして決定することができる。即
ち、サーボドライバ１０の伝達関数Ｇｖは次のように表
わされる。
【００２４】
【数１】
【００２５】これにて、位置ループ全体での伝達関数Ｇ
は、
は、
【００２６】
【数２】
【００２７】より、
【００２８】
【数３】
【００２９】となる。このとき、位置偏差Ｅは次式で表
わされる。
わされる。
【００３０】
【数４】
【００３１】ステップ応答を考えると、Ｘ＝１／Ｓなの
で、このときの位置偏差Ｅは次のようになる。
で、このときの位置偏差Ｅは次のようになる。
【００３２】
【数５】
【００３３】
【数６】
【００３４】の場合について考えると、
【００３５】
【数７】
【００３６】ここで、
【００３７】
【数８】
【００３８】Ｋｆ＝１の場合には、
【００３９】
【数９】
【００４０】ｔ≧Ｌの領域で逆ラプラス変換して、
【００４１】
【数１０】
【００４２】ここで、
【００４３】
【数１１】
【００４４】は、ｔに関する短調減少関数で常に正なの
で、ある時刻ｔでのエラー量は、下記のεにて比較でき
る。
で、ある時刻ｔでのエラー量は、下記のεにて比較でき
る。
【００４５】
【数１２】
【００４６】このεの式では、時間ｔが増大するに従っ
て、
て、
【００４７】
【数１３】
【００４８】の項が指数的に増大する。このため、
【００４９】
【数１４】
【００５０】の項を小さくできれば、ｔが大きくなる領
域での位置偏差量を小さくできる。仮に、
域での位置偏差量を小さくできる。仮に、
【００５１】
【数１５】
【００５２】となるＬを求めると、
【００５３】
【数１６】
【００５４】となり、これが遅延部６における遅延時間
Ｌの決定の目安となるのである。
Ｌの決定の目安となるのである。
【００５５】図４は本実施例における制御装置２の処理
内容を示している。この図４のフローチャートは、例え
ばマイクロコンピュータを用いて定時間毎に処理する場
合の１回あたりの処理内容を示すものである。上述の構
成の説明との重複を避けるため詳しい説明を省略する
が、かかる処理により、位置ループへの目標位置指令信
号Ｓｐの入力が、速度フィードフォワード分に対する位
置フィードバック信号Ｐが戻ってくるまで遅延されるた
め、上述のように、求められる位置偏差Ｅを、サーボド
ライバ以降の系の時間遅れの影響を極力少ないものとす
ることができるのである。
内容を示している。この図４のフローチャートは、例え
ばマイクロコンピュータを用いて定時間毎に処理する場
合の１回あたりの処理内容を示すものである。上述の構
成の説明との重複を避けるため詳しい説明を省略する
が、かかる処理により、位置ループへの目標位置指令信
号Ｓｐの入力が、速度フィードフォワード分に対する位
置フィードバック信号Ｐが戻ってくるまで遅延されるた
め、上述のように、求められる位置偏差Ｅを、サーボド
ライバ以降の系の時間遅れの影響を極力少ないものとす
ることができるのである。
【００５６】この結果、図６に示すように、サーボドラ
イバ１０には、時間遅れの影響の少ない位置偏差Ｅに基
づいて、目標位置指令信号を微分して得られる波形に近
付いた速度指令信号Ｓｖが出力されるようになるのであ
る。
イバ１０には、時間遅れの影響の少ない位置偏差Ｅに基
づいて、目標位置指令信号を微分して得られる波形に近
付いた速度指令信号Ｓｖが出力されるようになるのであ
る。
【００５７】このように本実施例によれば、目標位置指
令信号Ｓｐをサーボドライバ１０以降の系の応答性に応
じて遅延させて出力する遅延部６を設けたので、求めら
れる位置偏差を、サーボドライバ１０以降の系の時間遅
れの影響の小さいものとすることができる。従って、サ
ーボドライバに出力する速度指令値の波形が目標速度指
令値の波形からずれてしまう従来のものと異なり、サー
ボドライバ１０以降の系での時間遅れによる位置偏差Ｅ
の影響を極力抑えることができ、ひいてはサーボドライ
バ１０への速度指令信号Ｓｖを目標とする速度指令信号
に極力近付けることができるものである。この結果、ア
ームに加わる加速度の急激な変化が抑えられ、もってア
ームの振動の発生を抑えることができて整定時間の短縮
化を図ることができるものである。
令信号Ｓｐをサーボドライバ１０以降の系の応答性に応
じて遅延させて出力する遅延部６を設けたので、求めら
れる位置偏差を、サーボドライバ１０以降の系の時間遅
れの影響の小さいものとすることができる。従って、サ
ーボドライバに出力する速度指令値の波形が目標速度指
令値の波形からずれてしまう従来のものと異なり、サー
ボドライバ１０以降の系での時間遅れによる位置偏差Ｅ
の影響を極力抑えることができ、ひいてはサーボドライ
バ１０への速度指令信号Ｓｖを目標とする速度指令信号
に極力近付けることができるものである。この結果、ア
ームに加わる加速度の急激な変化が抑えられ、もってア
ームの振動の発生を抑えることができて整定時間の短縮
化を図ることができるものである。
【００５８】図７は本発明の他の実施例を示すものであ
る。ここでは、演算部７及び演算部８をまとめて演算部
２１としている。この演算部２１には、位置検出器３か
らの位置フィードバック信号Ｐと、遅延部６により遅延
された目標位置指令信号Ｓｐ´が入力され、演算部２１
にてＰＩＤ等の制御を行ってサーボドライバ１０への速
度指令値の位置フィードバックループ分（速度補正指令
信号Ｓｖ２）が、演算部９に出力されるようになってい
る。かかる構成でも、上記実施例と同様な作用・効果を
得ることができるものである。
る。ここでは、演算部７及び演算部８をまとめて演算部
２１としている。この演算部２１には、位置検出器３か
らの位置フィードバック信号Ｐと、遅延部６により遅延
された目標位置指令信号Ｓｐ´が入力され、演算部２１
にてＰＩＤ等の制御を行ってサーボドライバ１０への速
度指令値の位置フィードバックループ分（速度補正指令
信号Ｓｖ２）が、演算部９に出力されるようになってい
る。かかる構成でも、上記実施例と同様な作用・効果を
得ることができるものである。
【００５９】その他、本発明は上記し且つ図面に示した
実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範
囲内で適宜変更して実施することができる。
実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範
囲内で適宜変更して実施することができる。
【００６０】
【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
のサーボモータの制御装置によれば、速度フィードフォ
ワードを使用したものであって、サーボドライバ以降の
系での時間遅れによる位置偏差の影響を極力抑えること
ができる。この結果、サーボドライバへの速度指令信号
を目標とする速度指令信号に極力近付けることができ、
ひいては制御対象の振動を抑えることができて整定時間
を短縮化を図ることができるという優れた効果を奏する
ものである。
のサーボモータの制御装置によれば、速度フィードフォ
ワードを使用したものであって、サーボドライバ以降の
系での時間遅れによる位置偏差の影響を極力抑えること
ができる。この結果、サーボドライバへの速度指令信号
を目標とする速度指令信号に極力近付けることができ、
ひいては制御対象の振動を抑えることができて整定時間
を短縮化を図ることができるという優れた効果を奏する
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図
【図２】シフトレジスタを示す図
【図３】制御モデルの一例を示すブロック図
【図４】処理の手順を示すフローチャート
【図５】目標速度指令信号の波形の一例を示す図
【図６】目標速度指令信号と速度指令信号との関係を示
す図
す図
【図７】本発明の他の実施例を示す図１相当図
【図８】従来例を示す目標速度指令信号と速度フィード
バック信号との関係を示す図
バック信号との関係を示す図
【図９】他の従来例を示す図６相当図
図面中、１はサーボモータ、２は制御装置、３は位置検
出器、４は速度関数発生部、５は演算部、６は遅延部、
７は演算部、８は演算部、９は演算部、１０はサーボド
ライバ、２１は演算部を示す。
出器、４は速度関数発生部、５は演算部、６は遅延部、
７は演算部、８は演算部、９は演算部、１０はサーボド
ライバ、２１は演算部を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 弓田 光一 東京都北区堀船２−20−46 日本たばこ産 業株式会社機械技術開発センター内
Claims (1)
- 【請求項１】 制御対象の駆動源となるサーボモータを
制御するサーボドライバに、目標位置指令信号及び位置
フィードバック信号に基づいた速度指令信号を出力する
ようにしたものであって、前記制御対象の目標位置指令
信号を出力する手段と、前記制御対象の位置フィードバ
ック信号を出力する手段と、前記目標位置指令信号に応
じた速度フィードフォワード信号を出力する手段と、前
記目標位置指令信号を前記サーボドライバ以降の系の応
答性に応じて遅延させて出力する手段と、この遅延され
た目標位置指令信号と前記位置フィードバック信号とを
比較して位置偏差を求める手段と、この位置偏差に応じ
た速度補正指令信号を出力する手段と、この速度補正指
令信号を前記速度フィードフォワード信号に加味した速
度指令信号を前記サーボドライバに出力する手段とを具
備したことを特徴とするサーボモータの制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245905A JPH05118302A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | サーボモータの制御装置 |
| EP92308530A EP0534690A2 (en) | 1991-09-25 | 1992-09-18 | Servo motor control device |
| US07/949,725 US5248921A (en) | 1991-09-25 | 1992-09-23 | Servo motor control device |
| TW081107590A TW204312B (ja) | 1991-09-25 | 1992-09-25 | |
| KR1019920017461A KR950007104B1 (ko) | 1991-09-25 | 1992-09-25 | 서어보 모우터용 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245905A JPH05118302A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | サーボモータの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05118302A true JPH05118302A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17140572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3245905A Pending JPH05118302A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | サーボモータの制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5248921A (ja) |
| EP (1) | EP0534690A2 (ja) |
| JP (1) | JPH05118302A (ja) |
| KR (1) | KR950007104B1 (ja) |
| TW (1) | TW204312B (ja) |
Cited By (1)
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- 1991-09-25 JP JP3245905A patent/JPH05118302A/ja active Pending
-
1992
- 1992-09-18 EP EP92308530A patent/EP0534690A2/en not_active Ceased
- 1992-09-23 US US07/949,725 patent/US5248921A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-25 TW TW081107590A patent/TW204312B/zh active
- 1992-09-25 KR KR1019920017461A patent/KR950007104B1/ko not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW204312B (ja) | 1993-04-21 |
| KR930007055A (ko) | 1993-04-22 |
| EP0534690A3 (ja) | 1994-02-02 |
| KR950007104B1 (ko) | 1995-06-30 |
| EP0534690A2 (en) | 1993-03-31 |
| US5248921A (en) | 1993-09-28 |
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