JPH08103092A - Servo controller and servo control method - Google Patents

Servo controller and servo control method

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JPH08103092A
JPH08103092A JP6237513A JP23751394A JPH08103092A JP H08103092 A JPH08103092 A JP H08103092A JP 6237513 A JP6237513 A JP 6237513A JP 23751394 A JP23751394 A JP 23751394A JP H08103092 A JPH08103092 A JP H08103092A
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Japan
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signal
command
correction
command signal
deceleration
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JP6237513A
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Keiichi Murakami
敬一 村上
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE: To improve the response characteristic of a servo controller having an integration term in its velocity control loop, by eliminating in the start time of a servomotor its followup delay generated between the input time of its positional-command signal and the start time of the rotation of the servomotor, or to improve the accuracy of its alignment, by eliminating in the stop time of the servomotor its overshoot generated during its alignment time. CONSTITUTION: A positional-command state sensing part 39a senses a positional- command signal Ec generated at a predetermined period. By the receiving of a signal E91 generated from the part 39a, a corrective-direction command issuing part 39b determines the correction of an accelerating or decelerating direction. Both by a corrective-timing command E94 generated from a corrective- timing command issuing part 39c and by a corrective-quantity command E92 generated from a corrective-quantity command issuing part 39d, a correction executing part 39e applies a predetermined corrective quantity to a delaying element 5 configuring an integrator present in a velocity controlling loop, at a predetermined timing and in the accelerating or decelerating direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【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 a servo control device. 8 and 9 are time charts of each signal.
In FIG. 6, 21 is a numerical controller for generating a position command signal Ec, 22 is a common memory for transmitting the position command signal Ec from the numerical controller 21 to the servo controller 23, 24 is a servo motor, and 25 is a servo. 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, 28
Is a position detector attached to the machine tool 27, Ev is a speed feedback signal returned 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 perfect 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 a gain K1, and E2 is a speed command signal E1.
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, and 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 a speed correction signal E5 are added together, and Et is a torque command signal obtained by multiplying the speed signal E6 by a gain K4.

【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-mentioned conventional servo control device will be described with reference to FIG. First, the numerical control device 21 writes the position command signal Ec in the common memory 22 at every predetermined cycle, and the servo control device 23 reads the written position command signal Ec at every predetermined cycle.
The servo control device 23 drives the machine tool 27 to a predetermined position at a predetermined speed based on the position command signal Ec,
Driving power is supplied to the servo motor 24. Speed detector 2
Reference numeral 5 detects the speed of the servo motor 24 and feeds back the speed feedback signal Ev to the servo control device 23. The servo controller 23 controls the drive power to the servo motor 24 so that the speed feedback signal Ev becomes the same as the predetermined speed. On the other hand, the position detector 28 attached to the machine tool 27 detects the position of the machine tool 27 and returns the position feedback signal Ep to the servo control device 23. The servo control device 23 then uses this position feedback signal Ep.
The drive power to the servo motor 24 is controlled so that is at a predetermined position. In this way, the servo control device 23 moves the machine tool 27 to a predetermined position via the servo motor 24 at a predetermined speed.

【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, a speed and position control operation in the servo control device 23 at the time of starting will be described with reference to FIGS. 7 and 8. However, here, attention is paid to the qualitative relationship of signals related to the invention, and a small time delay between the signals and a change in the signal size are ignored. First, when the position command signal Ec shown in FIG. 8 (a) is input at time t0, the speed command signal E1 shown in FIG. 8 (c) is generated at time t1 due to a circuit delay or the like. However, at that moment, the servo motor 24 does not rotate due to friction of the machine tool 27 or the like, so the velocity 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. 8 (f) have values determined by the position command signal Ec. FIG.
The speed correction signal E3 shown in (e) becomes a signal that increases linearly from zero by the perfect integrator composed of the delay element 5. The torque command signal Et shown in FIG. 8 (g) 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 (see FIG. 8)
(Shown in (g)), the servo motor 24 starts to rotate and the speed feedback signal E for the first time.
v and the position feedback signal Ep are output. Therefore, the speed correction signal E3 is the speed feedback signal Ev.
Due to the influence of, the peak value is held at a certain value reduced, and thereby the torque command Et is also held at a certain value reduced the peak value. As described above, 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 to rotate follows the delay due to the control circuit and the static friction torque Ts of the machine tool 27 and the like. As a delay,
The response at the time of starting the servo motor 24 was 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 speed and position control operation in the servo control device 23 at the time of stop will be described with reference to FIGS. 7 and 9. Before the position command signal Ec shown in FIG. 9 (a) becomes zero, the torque command signal Et in the deceleration direction shown in FIG. 9 (c) is output, and the position deviation signal E0 shown in FIG. 9 (b) goes to zero. Decrease. However, if the integral term of the speed control loop is configured by a perfect integrator, when the torque command value signal Et returns to the value before deceleration after the deceleration is completed, the torque command value Et is more than the dynamic friction torque of the machine tool 27 or the like. If it is larger, the servo motor 24 cannot be stopped immediately and continues 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. 9B, a phenomenon occurs in which it goes in the negative direction and returns again. This causes extra movement beyond the stop position, so that there is a problem that extra machining is performed during machining.

【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 apparatus and servo control method, since the speed control loop has the integrator, the start-up is performed from the input of the position command signal to the start of the start-up. However, there was a tracking delay due to the static friction torque of the driving load. Even when stopped, it is particularly noticeable when the integrator in the speed control loop is composed of a perfect integrator, but there is a problem that overshoot occurs at the time of positioning and moves excessively 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 the above problems, and in a servo control device having an integrator in the speed control loop, at the time of start, the start is started after the position command signal is input. It is an object of the present invention to provide a servo control device capable of improving the responsiveness by eliminating the follow-up delay up to and improving the positioning accuracy by eliminating the overshoot during positioning when stopped.

【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。
Another object of the present invention is to obtain a servo control device capable of detecting whether the engine is starting or stopping based on the state of the 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。
Another object of the present invention is to provide a servo control device capable of improving the response by eliminating the follow-up delay from the input of the position command signal at the start to the start of the start.

【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 capable of improving positioning accuracy by eliminating overshoot during positioning when stopped.

【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 another object of the present invention to provide a servo control device capable of eliminating the overshoot at the time of positioning when stopped and improving the 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。
Then, at the time of starting, the response delay can be improved by eliminating the follow-up delay from the input of the position command signal to the start of the starting, or at the time of stopping, eliminating the overshoot at the time of positioning. The object is to obtain a servo control method capable of improving the 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、位置指令信号が加速指令信号かま
たは減速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、所定の補正量信号
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
号と前記補正量信号とに応じて所定の補正量を与える補
正実行手段とを備えたものである。
In the servo controller according to the present invention, there are provided a position command state detecting means for detecting whether the position command signal is an acceleration command signal or a deceleration command signal, and a position command state detecting means for detecting the position command state. A correction direction command means for outputting a correction direction command signal for instructing the correction of the acceleration direction or the deceleration direction by the position command state signal, and a correction timing command means for outputting a correction timing command signal for instructing a predetermined correction timing. And a correction amount command means for outputting a predetermined correction amount signal, and a predetermined correction amount according to the correction direction command signal, the correction timing command signal and the correction amount signal to an integrator in the speed control loop. And a correction execution means.

【0016】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
により加速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
とにより減速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 an acceleration command signal by changing from a state where the position command signal does not exist to a state where the position command signal exists, or a state where the position command signal does not exist. It is detected that the signal is a deceleration command signal by changing to.

【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加速指令信号である
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、所定の
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前記補正量信号とに応じて所定
の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 an acceleration command signal by changing from a state where the position command signal does not exist to an existing state, 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, a correction timing command means for outputting an acceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the acceleration command state signal, and a correction amount command for outputting a predetermined correction amount signal. Means and correction executing means for giving a predetermined correction amount to the integrator in the speed control loop according to the acceleration direction correction command signal, the acceleration correction timing command signal, and the correction amount signal.

【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減速指令信号である
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、所定の
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前記補正量信号とに応じて所定
の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 deceleration command signal by changing from a state where the position command signal exists to a state where the position command signal does not exist, 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, a correction timing command means for outputting a deceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the deceleration command state signal, and a correction amount command for outputting a predetermined correction amount signal. Means and correction executing means for giving a predetermined correction amount to the integrator in the speed control loop in accordance with the deceleration direction correction command signal, the deceleration correction timing command signal, and the correction amount signal.

【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, the torque command value storage means for storing the torque command value at the time when the position command signal is generated, and the difference between the torque command initial value signal from the torque command value storage means and the current torque command value. When the torque command value comparison signal from the torque command value comparison means is less than a predetermined value, the torque command value comparison signal is used as a predetermined correction amount signal In this case, a correction amount command means for outputting this 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、位置
指令信号が加速指令信号かまたは減速指令信号かを検出
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、速度制御ループ内の積分器
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
で所定の補正量を与えるものである。
In the servo control method, a position command state signal is generated by detecting whether the position command signal is an acceleration command signal or a deceleration command signal, and the position command state signal is used to correct the acceleration direction or the deceleration direction. A correction direction command signal for instructing whether to correct is generated, and a predetermined correction amount is given to a integrator in the speed control loop at a predetermined correction timing according to the correction direction command signal.

【0021】[0021]

【作用】この発明に係わるサーボ制御装置においては、
位置指令信号が加速指令信号かまたは減速指令信号かを
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、所定の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前記補正量信号とに
応じて所定の補正量を与える補正実行手段とを備えたの
で、現在の位置指令信号が加速指令信号であるかまたは
減速指令信号であるかを検出し、加速指令信号の場合に
は速度制御ループ内の積分器の値を所定のタイミングで
加速方向に補正し、または減速指令信号の場合には速度
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る。
In the servo controller according to the present invention,
Position command state detection means for detecting whether the position command signal is an acceleration command signal or a deceleration command signal, and a position command state signal from this position command state detection means for commanding acceleration direction correction or deceleration direction correction A correction direction command unit that outputs a correction direction command signal, a correction timing command unit that outputs a correction timing command signal that commands a predetermined correction timing, a correction amount command unit that outputs a predetermined correction amount signal, and a speed control loop. Since the integrator is provided with the correction execution means for giving a predetermined correction amount according to the correction direction command signal, the correction timing command signal and the correction amount signal, the current position command signal is an acceleration command signal. Whether it is a deceleration command signal or not, and if it is an acceleration command signal, the value of the integrator in the speed control loop is corrected in the acceleration direction at a predetermined timing. Or it will correct the value of the integrator in the velocity control loop deceleration direction at a predetermined timing when the deceleration command signal.

【0022】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
により加速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
とにより減速指令信号であることを検出するので、位置
指令信号状態の変化を検出することになる。
The position command state detecting means detects that the position command signal is an acceleration command signal by changing from a state where the position command signal does not exist to a state where the position command signal exists, or a state where the position command signal does not exist. Since it is detected that the deceleration command signal is due to the change to, the change in the state of the position command signal is detected.

【0023】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加速指令信号である
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、所定の
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前記補正量信号とに応じて所定
の補正量を与える補正実行手段とを備えたので、現在の
位置指令信号が加速指令信号であることを検出し、速度
制御ループ内の積分器の値を所定のタイミングで加速方
向に補正することになる。
Further, a position command state detecting means for detecting that the position command signal is an acceleration command signal 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, a correction timing command means for outputting an acceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the acceleration command state signal, and a correction amount command for outputting a predetermined correction amount signal. Means and correction executing means for giving a predetermined correction amount to the integrator in the speed control loop according to the acceleration direction correction command signal, the acceleration correction timing command signal, and the correction amount signal. Detecting that the position command signal is an acceleration command signal and correcting the value of the integrator in the speed control loop in the acceleration direction at a predetermined timing. It made.

【0024】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減速指令信号である
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、所定の
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前記補正量信号とに応じて所定
の補正量を与える補正実行手段とを備えたので、現在の
位置指令信号が減速指令信号であることを検出し、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る。
Further, a position command state detecting means for detecting that the position command signal is a deceleration command signal by changing from a state where the position command signal exists to a state where the position command signal does not exist, 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, a correction timing command means for outputting a deceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the deceleration command state signal, and a correction amount command for outputting a predetermined correction amount signal. Means and correction executing means for giving a predetermined correction amount to the integrator in the speed control loop in accordance with the deceleration direction correction command signal, the deceleration correction timing command signal and the correction amount signal. Detecting that the position command signal is a deceleration command signal and correcting the value of the integrator in the speed control loop in the deceleration direction at a predetermined timing. It made.

【0025】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
とになる。
Further, the torque command value storage means for storing the torque command value at the time when the position command signal is generated, and the difference between the torque command initial value signal from the torque command value storage means and the current torque command value. When the torque command value comparison signal from the torque command value comparison means is less than a predetermined value, the torque command value comparison signal is used as a predetermined correction amount signal In this case, since the correction amount command means for outputting the predetermined value as the correction amount signal is provided, the difference between the stored torque command value and the current torque command value is managed, and when the difference value is less than the predetermined value. The torque command value comparison signal is used to correct the value of the integrator in the speed control loop in the deceleration direction at a predetermined timing by using the predetermined value.

【0026】そして、サーボ制御方法においては、位置
指令信号が加速指令信号かまたは減速指令信号かを検出
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、速度制御ループ内の積分器
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
で所定の補正量を与えるので、現在の位置指令信号が加
速指令信号であるかまたは減速指令信号であるかを検出
し、加速指令信号の場合には速度制御ループ内の積分器
の値を所定のタイミングで加速方向に補正し、または減
速指令信号の場合には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る。
In the servo control method, the position command signal is generated by detecting whether the position command signal is the acceleration command signal or the deceleration command signal, and the position command state signal is used to correct the acceleration direction or the deceleration direction. A correction direction command signal for instructing whether to correct is generated and a predetermined correction amount is given to a integrator in the speed control loop at a predetermined correction timing according to the correction direction command signal, so that the current position command signal is accelerated. Whether it is a command signal or a deceleration command signal is detected, in the case of an acceleration command signal, the value of the integrator in the speed control loop is corrected in the acceleration direction at a predetermined timing, or in the case of a deceleration command signal. Will correct the value of the integrator in the speed control loop in the deceleration direction at a predetermined timing.

【0027】[0027]

【実施例】【Example】

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、39a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、39e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。
Example 1. An embodiment of the present invention relating to improvement of responsiveness at the time of starting will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block diagram showing a position and speed control portion of the servo control device, and FIG. 2 is a time chart of each signal. In the figure, the same reference numerals as in the conventional example indicate the same or corresponding parts, 39 is a correction unit, 39a is a position command state detection unit, 39b is a correction direction command unit, and 39c is a correction timing command unit that monitors the position deviation signal Ec. It is also possible to monitor the position feedback signal Ep as indicated by the broken line. 39d is a correction amount command unit, 39e 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 has the same configuration as the conventional example shown in FIG. 6, the description of the entire servo control system will be omitted here. The block diagram of the position and speed control part of the servo control device shown in FIG. 1 is a block diagram of the position and speed control part of the conventional servo control device shown in FIG. . When the position command signal Ec is sent from the numerical control device 21 to the servo control device 23 via the shared memory 22 in every predetermined cycle, the position command state detection unit 39a causes the position command signal Ec to be in the state of the current cycle. Then, 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 is detected. If the position command signal Ec in the previous cycle is zero and the position command signal Ec in the current cycle exists, it is determined that the current position command signal Ec means to start or accelerate the servo motor 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 detection unit 39a sends a position command state signal E91 which is an acceleration command state signal to the correction direction command unit 39b and the correction timing command unit 39c.
In the correction direction command section 39b, this position command state signal E91
Then, it sends a correction direction command signal E93, which is an acceleration direction correction command signal of knowing that the engine is in a starting state, that is, an acceleration state, to perform correction in the acceleration direction. On the other hand, in the correction timing command section 39c, the position command status signal E91
From that, it is known that the engine is in the starting state, that is, the acceleration state, and the correction timing command signal E94 which is the acceleration correction timing command signal is sent to the correction execution section 39e with the moment when the position command signal Ec is issued as the correction timing. Further, the correction amount signal E provided from the correction amount commanding unit 39d to the correction executing unit 39e
As 92, a predetermined correction amount is set using data stored in a storage device (not shown) in the correction amount commanding unit 39d. Then, the correction execution unit 39e receives the correction execution signal E for correcting a predetermined amount in the acceleration direction at a predetermined timing.
95 is sent to the delay element 5 which constitutes a perfect 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-mentioned correction operation will be described with reference to the time chart of each signal shown in FIG. First, when the position command signal Ec shown in FIG. 2A is input at time t0, the correction execution signal E95 having a preset correction amount
The output of the perfect integrator composed of the delay element 5 is shown in FIG.
The speed correction signal E3 shown in (e) is instantaneously increased by a predetermined value. This value is 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 overcomes the static friction torque Ts. Therefore, the servo motor 24 instantly starts moving at time t0. Time t1 shown in FIG. 2 indicates a delay time of the torque command signal Et caused by a delay on 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 time t2, whereas in this embodiment, the servo motor 24 is driven without time delay at time t0 when the position command signal Ec is input by the correction execution signal E95. can do. It is also possible to increase the gain of the multiplier 8 and set the value of the speed correction signal E5 to a value sufficient to overcome the static friction torque Ts, but even in this case, the servo motor 24 is not reached until the time t1. Can be driven, a time delay of t1-t0 will occur.

【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。
Further, in the above embodiment, the correction amount command section 39
Correction was performed using data stored in advance in a storage device (not shown) in d. As a method of creating this data, since the machine tool 27 has different friction torques and the like depending on the moving direction, that is, the rotating direction of the servo motor 24, the machine tool 2
It is also possible to change and correct 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 data creating method,
Since the friction torque etc. varies 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 commanding section 39d, and correct it together 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。
Example 2. An embodiment of the present invention relating to improving positioning accuracy by eliminating overshoot during positioning at the time of stop will be described with reference to FIGS. 1 and 3. FIG. 3 is a time chart of each signal. The torque command signal Et in the deceleration direction is output before the position command signal Ec becomes zero, and the position deviation signal E0 decreases toward zero. Therefore, the position command state detection unit 39a determines whether 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. To detect. If the position command signal Ec exists in the previous cycle and the position command signal Ec in the current cycle exists
If it is zero, it is judged that the current position command signal Ec means to stop, that is, decelerate the servo motor 24.

【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 detector 39a sends a position command state signal E91, which is a deceleration command state signal, to the correction direction command unit 39b and the correction timing command unit 39c.
In the correction direction command section 39b, this position command state signal E91
Then, a correction direction command signal E93, which is a deceleration direction correction command signal for knowing that the vehicle is stopped, that is, in the deceleration state and correcting the deceleration direction, is sent to the correction execution unit 39e. On the other hand, the correction timing command unit 39c learns from the position command state signal E91 that it is in the stop state, that is, the deceleration state, and the deceleration correction timing command signal is set at the moment when the position deviation signal E0 becomes the preset value E01 as the correction timing. The correction timing command signal E94 is sent to the correction execution unit 39e. Further, as the correction amount signal E92 provided from the correction amount commanding unit 39d to the correction executing unit 39e, a predetermined correction amount is set using the data stored in the storage device (not shown) in the correction amount commanding unit 39d. To be done. And
The correction execution unit 39e sends a correction execution signal E95 for correcting a predetermined amount in the deceleration direction to the delay element 5 forming the perfect integrator at a predetermined timing.

【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-mentioned correction operation will be described with reference to the time chart of each signal shown in FIG. First, FIG.
3 (c) before the position command signal Ec shown in FIG.
The torque command signal Et in the deceleration direction shown in FIG.
The position deviation signal E0 shown in (b) decreases toward zero. Since the integral term of the speed control loop is composed of a perfect integrator, the torque command signal E
t tries to return to the value Et0 before deceleration. But at time t0
When the position deviation signal E0 reaches a preset value E01, the correction execution unit 39e outputs a correction torque in the deceleration direction as the correction execution signal E95 shown in FIG. Sent. Then, 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.
Change to. As described above, the torque command signal Et can be made smaller than the dynamic friction torque of the machine tool 27 or the like on the verge of stopping, 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 above method, the correction timing signal E94 is used as the correction execution section 39e with the moment when the position deviation signal E0 reaches the preset value E01 as the correction timing.
However, as shown by the broken line in FIG. 1, the signal from the position feedback signal Ep is sent to the correction timing command unit 39.
Alternatively, 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39d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。
Example 3. FIG. 4 and FIG. 5 show an embodiment of the present invention relating to appropriate control of a correction value for eliminating overshoot during positioning during stop.
FIG. 4 is a block diagram showing a part of the correction amount command section 39d,
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. 5 (a) has a small value, so the torque command signal Et shown in FIG. 5 (c) or (e). The rate of increase of is smaller. In such a case, the torque command value storage unit 39d1 outputs the position command signal Ec.
The value of the torque command signal Et at time t0 when is input is stored as the torque command initial value signal Et0. 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, considering the case where the moment when the position deviation signal E0 shown in FIG. 5 (b) reaches a preset value E01 is set as the correction timing, the correction timing command section 39c determines the position deviation at time t1. Signal E0 is E01
Is detected and the correction timing command signal E94, which is a deceleration correction timing command signal, is sent to the correction execution unit 39e. On the other hand, in the correction amount command unit 39d, the torque command value comparison unit 39d2 determines the correction amount based on the value of the torque command value comparison signal, and the correction amount signal E92 is output to the correction execution unit 39d.
send to e. Then, the correction execution unit 39e receives the correction amount signal E at the timing obtained from the correction timing command signal E94.
The correction execution signal E95 is sent to the delay element 5 constituting the perfect integrator in order to correct the predetermined correction amount obtained from 92.

【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, regarding the torque command signal Et shown in FIG. 5 (c) and the correction execution signal E95 shown in FIG. 5 (d), the torque command value comparison unit 39d2 makes the torque command value comparison signal (Et-Et0) normal. Shows the case where a predetermined value such that the torque command signal Et after the stop becomes Et1 is corrected as the correction torque value. In this case, the torque command signal Et after the stop has a positive value equal to or smaller than Et0 like Et1, and 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, the torque command signal E shown in FIG.
t 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 preset value Et2 is used as a correction value is shown. Therefore, the torque command signal Et after the stop has a negative value such as (Et-Et2), and torque in the opposite direction is generated, which makes it impossible to perform accurate positioning.

【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 deviation signal E0 or the position feedback signal Ep, and when these signals reach a predetermined value, the perfect integrator is turned on. Although the timing for correcting the constituent delay element 5 is determined, the method for determining this timing is to shift the correction timing command signal E94 from the correction timing command unit 39c by a predetermined value according to the rotation direction of the servomotor 24. It is also possible. With respect to 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 section 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。
Further, in the second and third embodiments, as a method of creating the predetermined correction amount signal generated by the correction amount commanding section 39d, the overshoot amount is set at various positions within the moving range of the target machine tool 27. It is also possible to measure and use the average value of these. Further, as another method of creating the correction amount signal, since the overshoot amount 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 used as the correction amount command unit 39.
It is also possible to prepare the correction amount signal in combination with the 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, it can be applied to a conveyor 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 excessive machining at the time of stop and to generate a defective workpiece, and there is an obstacle near the positioning point. In this case, it is possible to prevent the obstacle from being destroyed by the overshoot at the time of stopping, which is extremely effective. Further, as a control target of the servo control device, a drive motor other than an actuator such as a cylinder or a rotary machine such as a linear motor can be controlled as well as 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 constructed as described above, it has the following effects.

【0046】位置指令信号が加速指令信号かまたは減速
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、所定の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前記補
正量信号とに応じて所定の補正量を与える補正実行手段
とを備えたので、現在の位置指令信号が加速指令信号で
あるかまたは減速指令信号であるかを検出し、加速指令
信号の場合には速度制御ループ内の積分器の値を所定の
タイミングで加速方向に補正し、または減速指令信号の
場合には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、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。
Position command state detection means for detecting whether the position command signal is an acceleration command signal or a deceleration command signal, and whether the correction is in the acceleration direction or the deceleration direction based on the position command state signal from the position command state detection means. A correction direction command means for outputting a correction direction command signal, a correction timing command means for outputting a correction timing command signal for commanding a predetermined correction timing, and a correction amount command means for outputting a predetermined correction amount signal, Since the integrator in the speed control loop is provided with the correction execution means for giving a predetermined correction amount according to the correction direction command signal, the correction timing command signal and the correction amount signal, the current position command signal is accelerated. Detects whether it is a command signal or a deceleration command signal, and in the case of an acceleration command signal, accelerates the value of the integrator in the speed control loop at a predetermined timing. Direction, or in the case of a deceleration command signal, the value of the integrator in the speed control loop is corrected in the deceleration direction at a predetermined timing.At the time of starting, the position command signal is input before starting. This has the effect of improving the responsiveness by eliminating the follow-up delay until the start, or improving the positioning accuracy by eliminating the overshoot during positioning when stopped.

【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
により加速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
とにより減速指令信号であることを検出するので、位置
指令信号状態の変化を検出することになり、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。
The position command state detecting means detects that the position command signal is an acceleration command signal by changing from a state where the position command signal does not exist to a state where the position command signal exists, or a state where the position command signal does not exist. Since it is detected that it is a deceleration command signal by changing to, the change in the position command signal state is detected, and it is possible to detect whether the start or stop time is detected from the state of the position command signal. is there.

【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加速指令信号である
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、所定の
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前記補正量信号とに応じて所定
の補正量を与える補正実行手段とを備えたので、現在の
位置指令信号が加速指令信号であることを検出し、速度
制御ループ内の積分器の値を所定のタイミングで加速方
向に補正することになり、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 that the position command signal is an acceleration command signal by changing from a state where the position command signal does not exist to an existing state, 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, a correction timing command means for outputting an acceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the acceleration command state signal, and a correction amount command for outputting a predetermined correction amount signal. Means and correction executing means for giving a predetermined correction amount to the integrator in the speed control loop according to the acceleration direction correction command signal, the acceleration correction timing command signal, and the correction amount signal. Detecting that the position command signal is an acceleration command signal and correcting the value of the integrator in the speed control loop in the acceleration direction at a predetermined timing. It is effective to improve the response of eliminating the follow-up delay until the position command signal at the start begins starting from input.

【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減速指令信号である
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、所定の
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前記補正量信号とに応じて所定
の補正量を与える補正実行手段とを備えたので、現在の
位置指令信号が減速指令信号であることを検出し、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して位置決め精度を向上させる
効果がある。
The position command state detecting means for detecting that the position command signal is a deceleration command signal by changing from the existing state to the non-existing state, and the deceleration command state signal from the position command state detecting means. A correction direction command means for outputting a deceleration direction correction command signal, a correction timing command means for outputting a deceleration correction timing command signal for commanding a correction timing with the deceleration command state signal, and a correction amount command for outputting a predetermined correction amount signal. Means and correction executing means for giving a predetermined correction amount to the integrator in the speed control loop in accordance with the deceleration direction correction command signal, the deceleration correction timing command signal and the correction amount signal. Detecting that the position command signal is a deceleration command signal and correcting the value of the integrator in the speed control loop in the deceleration direction at a predetermined timing. It is effective to improve 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, the torque command value storage means for storing the torque command value at the time when the position command signal is generated, and the difference between the torque command initial value signal from the torque command value storage means and the current torque command value. When the torque command value comparison signal from the torque command value comparison means is less than a predetermined value, the torque command value comparison signal is used as a predetermined correction amount signal In this case, since the correction amount command means for outputting the predetermined value as the correction amount signal is provided, the difference between the stored torque command value and the current torque command value is managed, and when the difference value is less than the predetermined value. Is used to correct the value of the integrator in the speed control loop in the deceleration direction at a predetermined timing by using the torque command value comparison signal and when the predetermined value is exceeded, the stop is performed. 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、位置指令信号が加速指令信号かま
たは減速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、
速度制御ループ内の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所定の補正量を与えるの
で、現在の位置指令信号が加速指令信号であるかまたは
減速指令信号であるかを検出し、加速指令信号の場合に
は速度制御ループ内の積分器の値を所定のタイミングで
加速方向に補正し、または減速指令信号の場合には速度
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、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。
A position command state signal is generated by detecting whether the position command signal is an acceleration command signal or a deceleration command signal, and the position command state signal is used to instruct whether to correct the acceleration direction or the deceleration direction. Generate a correction direction command signal,
Since a predetermined correction amount is given to the integrator in the speed control loop at a predetermined correction timing according to the correction direction command signal, it is detected whether the current position command signal is an acceleration command signal or a deceleration command signal. However, in the case of an acceleration command signal, the value of the integrator in the speed control loop is corrected in the acceleration direction at a predetermined timing, or in the case of a deceleration command signal, the value of the integrator in the speed control loop is adjusted to a predetermined timing. To correct the deceleration direction, and improve the responsiveness by eliminating the tracking delay from the input of the position command signal to the start of the start-up, or the overshoot during positioning during stop. There is an effect of improving the positioning accuracy by eliminating it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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 part of a servo control device according to first, second and third embodiments 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 is a diagram illustrating a correction amount command unit 39 according to a third embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows 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 the 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 for driving a machine tool according to the related art and Embodiments 1, 2, and 3 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.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 unit, 39b Correction direction command unit, 39c Correction timing command unit, 39d Correction amount command unit, 5 Delay element constituting complete integrator, 39e Correction execution unit, 39d1 Torque command value storage unit, 39d2
Torque command value comparison unit.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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、位置指令信号が加速指令信号かま
たは減速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、所定の補正量信号
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前記補正量
信号とに応じて所定の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。
1. A servo control device having an integrator in a speed control loop, comprising: position command state detecting means for detecting whether a position command signal is an acceleration command signal or a deceleration command signal; and the position command state detecting means. A correction direction command means for outputting a correction direction command signal for instructing the correction of the acceleration direction or the deceleration direction by the position command state signal, and a correction timing command means for outputting a correction timing command signal for instructing a predetermined correction timing. Correction amount command means for outputting a predetermined correction amount signal, and correction execution means for giving a predetermined correction amount to the integrator according to the correction direction command signal, the correction timing command signal and the correction amount signal. ,
A servo control device comprising:
【請求項2】 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
り加速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
より減速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 that the position command signal is an acceleration command signal by changing from a state where the position command signal does not exist to a state where the position command signal exists, or a state where the position command signal does not exist. 2. The servo control device according to claim 1, wherein the servo control device detects that the signal is a deceleration command signal by changing to.
【請求項3】 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、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加速指令信号であ
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、所定
の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
指令信号と前記補正量信号とに応じて所定の補正量を与
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 servo control device having an integrator in a speed control loop, and position command state detection means for detecting that the command signal is an acceleration command signal by changing from a state in which no position command signal exists to a state in which the position command signal exists. , A correction direction command means for outputting an acceleration direction correction command signal by an acceleration command status signal from the position command status detection means, and a correction timing command for outputting an acceleration correction timing command signal for commanding a correction timing by the acceleration command status signal Means, a correction amount command means for outputting a predetermined correction amount signal, and a correction for giving a predetermined correction amount to the integrator according to the acceleration direction correction command signal, the acceleration correction timing command signal, and the correction amount signal. A servo control device comprising: execution means.
【請求項4】 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、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減速指令信号であ
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、所定
の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
指令信号と前記補正量信号とに応じて所定の補正量を与
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 servo control device having an integrator in a speed control loop, and position command state detection means for detecting that the command signal is a deceleration command signal by changing from a state in which a position command signal exists to a state in which the position command signal does not exist. , A correction direction command means for outputting a deceleration direction correction command signal by the deceleration command status signal from the position command status detecting means, and a correction timing command for outputting a deceleration correction timing command signal for commanding a correction timing by the deceleration command status signal Means, a correction amount command means for outputting a predetermined correction amount signal, and a correction for giving a predetermined correction amount to the integrator according to the deceleration direction correction command signal, the deceleration correction timing command signal and the correction amount signal. A servo control device comprising: execution means.
【請求項5】 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 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. When the torque command value comparison signal from the torque command value comparison means is less than a predetermined value, the torque command value comparison signal is used as a predetermined correction amount signal In this case, correction amount command means for outputting this predetermined value as a correction amount signal,
The servo control device according to claim 4, further comprising:
【請求項6】 速度制御ループ内に積分器を有し、位置
指令信号が加速指令信号かまたは減速指令信号かを検出
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所定の補正量
を与えることを特徴とするサーボ制御方法。
6. A speed control loop has an integrator, detects whether the position command signal is an acceleration command signal or a deceleration command signal, and generates a position command state signal. A servo control method, wherein a correction direction command signal for instructing correction or deceleration direction correction is generated, and a predetermined correction amount is given to the integrator at a predetermined correction timing according to the correction direction command signal. .
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