JPH09171410A - 位置制御装置 - Google Patents
位置制御装置Info
- Publication number
- JPH09171410A JPH09171410A JP7349587A JP34958795A JPH09171410A JP H09171410 A JPH09171410 A JP H09171410A JP 7349587 A JP7349587 A JP 7349587A JP 34958795 A JP34958795 A JP 34958795A JP H09171410 A JPH09171410 A JP H09171410A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- command
- speed
- torque
- motor
- vref
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- Granted
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】位置指令の払い出しが終わった後はフィ−ドフ
ォワ−ド効果が発揮できないため、その時点で位置偏差
が残っている場合、位置決め時間は通常の位置ル−プ及
び速度ル−プの特性に依存してしまい、目標値に達する
までに時間がかかるという問題を解決する。 【解決手段】位置指令を発生する指令発生部11と、位置
指令Prefを時間微分して速度フィ−ドフォワ−ド定数FF
(0≦FF≦1.0)を乗じて速度指令Vrefを求める速度フィ−
ドフォワ−ド部12と、前記位置指令Prefとモ−タ位置Pf
b から前記速度指令Vrefを補正する位置補正部13と、補
正された速度指令Vref' を時間微分して (モ−タイナ−
シャ＋負荷イナ−シャ) 倍し、これにトルクフィ−ドフ
ォワ−ド定数FFa(0 ≦FFa ≦1.0)を乗じてトルク指令Tr
efを求めるトルクフィ−ドフォワ−ド部16と、前記補正
された速度指令Vref' とモ−タ速度Vfb から前記トルク
指令Trefを補正する速度補正部17と、補正されたトルク
指令Tref' をモ−タを駆動する電流制御部に出力する手
段とを備えたことを特徴とするものである。
ォワ−ド効果が発揮できないため、その時点で位置偏差
が残っている場合、位置決め時間は通常の位置ル−プ及
び速度ル−プの特性に依存してしまい、目標値に達する
までに時間がかかるという問題を解決する。 【解決手段】位置指令を発生する指令発生部11と、位置
指令Prefを時間微分して速度フィ−ドフォワ−ド定数FF
(0≦FF≦1.0)を乗じて速度指令Vrefを求める速度フィ−
ドフォワ−ド部12と、前記位置指令Prefとモ−タ位置Pf
b から前記速度指令Vrefを補正する位置補正部13と、補
正された速度指令Vref' を時間微分して (モ−タイナ−
シャ＋負荷イナ−シャ) 倍し、これにトルクフィ−ドフ
ォワ−ド定数FFa(0 ≦FFa ≦1.0)を乗じてトルク指令Tr
efを求めるトルクフィ−ドフォワ−ド部16と、前記補正
された速度指令Vref' とモ−タ速度Vfb から前記トルク
指令Trefを補正する速度補正部17と、補正されたトルク
指令Tref' をモ−タを駆動する電流制御部に出力する手
段とを備えたことを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モ−タ、ロボット
及び工作機械等の位置制御装置、特に高速応答を要求さ
れる位置制御装置に関する。
及び工作機械等の位置制御装置、特に高速応答を要求さ
れる位置制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高速応答を目指す位置制御装置として、
例えば、 （１）位置指令を微分し、定数倍して速度指令に加える
速度フィ−ドフォワ−ド制御装置。 （２）位置指令を２階微分し、定数倍してトルク指令に
加えるトルクフィ−ドフォワ−ド制御装置。 （３）上記（１）と（２）を組み合わせた制御装置。 などがある。
例えば、 （１）位置指令を微分し、定数倍して速度指令に加える
速度フィ−ドフォワ−ド制御装置。 （２）位置指令を２階微分し、定数倍してトルク指令に
加えるトルクフィ−ドフォワ−ド制御装置。 （３）上記（１）と（２）を組み合わせた制御装置。 などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが前記従来例
（１）、（２）及び（３）とも、位置指令の払い出しが
終わった後はフィ−ドフォワ−ド効果が発揮できないた
め、その時点で位置偏差が残っている場合、位置決め時
間は通常の位置ル−プ及び速度ル−プの特性に依存して
しまい、目標値に達するまでに時間がかかるという問題
がある。そこで本発明は、この問題を解決できる位置制
御装置を提供することを目的とする。
（１）、（２）及び（３）とも、位置指令の払い出しが
終わった後はフィ−ドフォワ−ド効果が発揮できないた
め、その時点で位置偏差が残っている場合、位置決め時
間は通常の位置ル−プ及び速度ル−プの特性に依存して
しまい、目標値に達するまでに時間がかかるという問題
がある。そこで本発明は、この問題を解決できる位置制
御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、位置指令を発生する指令発生部と、位
置指令Prefを時間微分して速度フィ−ドフォワ−ド定数
FF(0≦FF≦1.0)を乗じて速度指令Vrefを求める速度フィ
−ドフォワ−ド部と、前記位置指令Prefとモ−タ位置Pf
b から前記速度指令Vrefを補正する位置補正部と、補正
された速度指令Vref' を時間微分して (モ−タイナ−シ
ャ＋負荷イナ−シャ) 倍し、これにトルクフィ−ドフォ
ワ−ド定数FFa(0 ≦FFa ≦1.0)を乗じてトルク指令Tref
を求めるトルクフィ−ドフォワ−ド部と、前記補正され
た速度指令Vref' とモ−タ速度Vfb から前記トルク指令
Trefを補正する速度補正部と、補正されたトルク指令Tr
ef' をモ−タを駆動する電流制御部に出力する手段とを
備えたことを特徴とするものである。
めに、本発明は、位置指令を発生する指令発生部と、位
置指令Prefを時間微分して速度フィ−ドフォワ−ド定数
FF(0≦FF≦1.0)を乗じて速度指令Vrefを求める速度フィ
−ドフォワ−ド部と、前記位置指令Prefとモ−タ位置Pf
b から前記速度指令Vrefを補正する位置補正部と、補正
された速度指令Vref' を時間微分して (モ−タイナ−シ
ャ＋負荷イナ−シャ) 倍し、これにトルクフィ−ドフォ
ワ−ド定数FFa(0 ≦FFa ≦1.0)を乗じてトルク指令Tref
を求めるトルクフィ−ドフォワ−ド部と、前記補正され
た速度指令Vref' とモ−タ速度Vfb から前記トルク指令
Trefを補正する速度補正部と、補正されたトルク指令Tr
ef' をモ−タを駆動する電流制御部に出力する手段とを
備えたことを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的実施例に基
づいて述べる。図１は、本発明を適用するモ−タ制御シ
ステムのブロック図である。図中１１は指令発生器であ
り、位置指令Prefを速度フィ−ドフォワ−ド部１２及び
位置補正部１３へ出力する。速度フィ−ドフォワ−ド部
１２は、位置指令Prefを入力し、それを時間微分し、速
度フィ−ドフォワ−ド定数FF(0≦FF≦1.0)を乗じて速度
指令Vrefとして出力する。位置補正部１３は、位置指令
Prefとモ−タ位置Pfb を入力し、速度指令Vrefを補正す
る速度補正量VC0 を出力する。１４は速度FF調整部であ
り、位置補正部１３内の位置偏差に基づいて速度フィ−
ドフォワ−ド定数FFの調整を行う。１５は加算器であ
り、速度指令Vrefと速度補正量VC0 を加算して速度指令
Vref' を算出する。１６はトルクフィ−ドフォワ−ド部
であり、補正された速度指令Vref' を入力し、それを時
間微分し、 (モ−タイナ−シャ＋負荷イナ−シャ) 倍
し、トルクフィ−ドフォワ−ド定数FFa(0 ≦FFa ≦1.0)
を乗じた値と速度指令Vref' に粘性摩擦係数D(D ≧0)を
乗じた値を加えた値をトルク速度指令Trefとして出力す
る。速度補正部１７は、速度指令Pref' とモ−タ速度Vf
b を入力し、トルク指令Trefを補正するトルク補正量TC
0 を出力する。１８は加算器であり、トルク指令Trefと
トルク補正量TC0 を加算してトルク指令Tref' を算出す
る。１９はトルクFF調整部であり、速度補正部１７内の
速度偏差に基づいてトルクフィ−ドフォワ−ド定数FFa
の調整を行い、トルク指令Tref' とモ−タ速度Vfb の時
間変化から粘性摩擦係数D の調整を行う。２０は電流制
御部であり、トルク指令Tref' を入力してモ−タ２１を
駆動する。２２はモ−タ２１の位置を検出する検出器で
あり、２３はモ−タ位置から速度を求める差分器であ
る。上記手段により、位置指令の払い出しが終わった
後、位置偏差が残っている場合でも、この位置偏差を用
いて速度指令を補正し、補正された速度指令に対してト
ルクフィ−ドフォワ−ドを行うので、目標値に素早く達
することができる位置制御装置が提供できる。次に、本
発明を用いて剛体負荷を駆動した場合の動作例について
図２を用いて述べる。図中（ａ）は通常の位置比例速度
比例積分制御（以下Ｐ，ＰＩ制御と呼ぶ）の応答であ
り、（ｂ）はＰ，ＰＩ制御に従来の技術（１）を用いた
応答であり、（ｃ）はＰ，ＰＩ制御に本発明を用いた応
答である。図中ｒは位置指令、ｙはモ−タ位置、ｅは位
置偏差、ｅ’はｅの拡大及びＴｒはトルク指令である。
本発明を用いると、位置指令の払い出しが終わってから
目標位置に達するまでの時間が短くなることがわかる。
づいて述べる。図１は、本発明を適用するモ−タ制御シ
ステムのブロック図である。図中１１は指令発生器であ
り、位置指令Prefを速度フィ−ドフォワ−ド部１２及び
位置補正部１３へ出力する。速度フィ−ドフォワ−ド部
１２は、位置指令Prefを入力し、それを時間微分し、速
度フィ−ドフォワ−ド定数FF(0≦FF≦1.0)を乗じて速度
指令Vrefとして出力する。位置補正部１３は、位置指令
Prefとモ−タ位置Pfb を入力し、速度指令Vrefを補正す
る速度補正量VC0 を出力する。１４は速度FF調整部であ
り、位置補正部１３内の位置偏差に基づいて速度フィ−
ドフォワ−ド定数FFの調整を行う。１５は加算器であ
り、速度指令Vrefと速度補正量VC0 を加算して速度指令
Vref' を算出する。１６はトルクフィ−ドフォワ−ド部
であり、補正された速度指令Vref' を入力し、それを時
間微分し、 (モ−タイナ−シャ＋負荷イナ−シャ) 倍
し、トルクフィ−ドフォワ−ド定数FFa(0 ≦FFa ≦1.0)
を乗じた値と速度指令Vref' に粘性摩擦係数D(D ≧0)を
乗じた値を加えた値をトルク速度指令Trefとして出力す
る。速度補正部１７は、速度指令Pref' とモ−タ速度Vf
b を入力し、トルク指令Trefを補正するトルク補正量TC
0 を出力する。１８は加算器であり、トルク指令Trefと
トルク補正量TC0 を加算してトルク指令Tref' を算出す
る。１９はトルクFF調整部であり、速度補正部１７内の
速度偏差に基づいてトルクフィ−ドフォワ−ド定数FFa
の調整を行い、トルク指令Tref' とモ−タ速度Vfb の時
間変化から粘性摩擦係数D の調整を行う。２０は電流制
御部であり、トルク指令Tref' を入力してモ−タ２１を
駆動する。２２はモ−タ２１の位置を検出する検出器で
あり、２３はモ−タ位置から速度を求める差分器であ
る。上記手段により、位置指令の払い出しが終わった
後、位置偏差が残っている場合でも、この位置偏差を用
いて速度指令を補正し、補正された速度指令に対してト
ルクフィ−ドフォワ−ドを行うので、目標値に素早く達
することができる位置制御装置が提供できる。次に、本
発明を用いて剛体負荷を駆動した場合の動作例について
図２を用いて述べる。図中（ａ）は通常の位置比例速度
比例積分制御（以下Ｐ，ＰＩ制御と呼ぶ）の応答であ
り、（ｂ）はＰ，ＰＩ制御に従来の技術（１）を用いた
応答であり、（ｃ）はＰ，ＰＩ制御に本発明を用いた応
答である。図中ｒは位置指令、ｙはモ−タ位置、ｅは位
置偏差、ｅ’はｅの拡大及びＴｒはトルク指令である。
本発明を用いると、位置指令の払い出しが終わってから
目標位置に達するまでの時間が短くなることがわかる。
【０００６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、位置指令の払い出しが終わった後、位置偏差が残っ
ている場合でも、目標値に素早く達することができる位
置制御装置が提供できる。
ば、位置指令の払い出しが終わった後、位置偏差が残っ
ている場合でも、目標値に素早く達することができる位
置制御装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するモ−タ制御システムのブロッ
ク図
ク図
【図２】本発明を用いて剛体負荷を駆動した場合の動作
例
例
１１指令発生器 １２速度フィ−ドフォワ−ド部 １３位置補正部 １４速度FF調整部 １５加算器 １６トルクフィ−ドフォワ−ド部 １７速度補正部 １８加算器 １９トルクFF調整部 ２０電流制御部 ２１モ−タ ２２検出器 ２３差分器
Claims (4)
- 【請求項１】位置指令を発生する指令発生部と、 位置指令Prefを時間微分して速度フィ−ドフォワ−ド定
数FF(0≦FF≦1.0)を乗じて速度指令Vrefを求める速度フ
ィ−ドフォワ−ド部と、 前記位置指令Prefとモ−タ位置Pfb から前記速度指令Vr
efを補正する位置補正部と、 補正された速度指令Vref' を時間微分して (モ−タイナ
−シャ＋負荷イナ−シャ) 倍し、これにトルクフィ−ド
フォワ−ド定数FFa(0 ≦FFa ≦1.0)を乗じてトルク指令
Trefを求めるトルクフィ−ドフォワ−ド部と、 前記補正された速度指令Vref' とモ−タ速度Vfb から前
記トルク指令Trefを補正する速度補正部と、 補正されたトルク指令Tref' をモ−タを駆動する電流制
御部に出力する手段と、を備えたことを特徴とする位置
制御装置。 - 【請求項２】前記トルクフィ−ドフォワ−ド部におい
て、前記補正された速度指令Vref' に粘性摩擦係数D(D
≧0)を乗じた値を前記トルク指令Trefに加えることを特
徴とする請求項１記載の位置制御装置。 - 【請求項３】前記速度フィ−ドフォワ−ド部の速度フィ
−ドフォワ−ド定数FFを、前記位置制御部内の情報に基
づいて調整する速度FF調整部を備えることを特徴とする
請求項１記載の位置制御装置。 - 【請求項４】前記トルクフィ−ドフォワ−ド部のトルク
フィ−ドフォワ−ド定数FFa 及び粘性摩擦係数D を、前
記速度制御部内の情報に基づいて調整するトルクFF調整
部を備えることを特徴とする請求項２記載の位置制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34958795A JP3663446B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34958795A JP3663446B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 位置制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09171410A true JPH09171410A (ja) | 1997-06-30 |
| JP3663446B2 JP3663446B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=18404735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34958795A Expired - Fee Related JP3663446B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3663446B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014167808A1 (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-16 | パナソニック株式会社 | モータ駆動装置 |
| JP2017536797A (ja) * | 2014-11-27 | 2017-12-07 | ネクサス システムズ リミテッド | モータを制御するシステムおよび方法 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP34958795A patent/JP3663446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014167808A1 (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-16 | パナソニック株式会社 | モータ駆動装置 |
| JPWO2014167808A1 (ja) * | 2013-04-09 | 2017-02-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | モータ駆動装置 |
| JP2017536797A (ja) * | 2014-11-27 | 2017-12-07 | ネクサス システムズ リミテッド | モータを制御するシステムおよび方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3663446B2 (ja) | 2005-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040831 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040917 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041115 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050222 |
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| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050307 |
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