JPS5818712A - 位置制御装置 - Google Patents
位置制御装置Info
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- JPS5818712A JPS5818712A JP11521681A JP11521681A JPS5818712A JP S5818712 A JPS5818712 A JP S5818712A JP 11521681 A JP11521681 A JP 11521681A JP 11521681 A JP11521681 A JP 11521681A JP S5818712 A JPS5818712 A JP S5818712A
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- Japan
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- coasting
- circuit
- target
- stop
- speed
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/20—Control of position or direction using feedback using a digital comparing device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電動機により駆動される被対象物を目標位置に
停止させる位置制御装置に関する。
停止させる位置制御装置に関する。
良く知られているように、電動機により駆動される被対
象物を目標位置に停止させる位置制御装置は工作機械な
どに多く用いられている。被対象物を目標位置に停止さ
せるには目標位置と実位置の偏差が所定値になると減速
させてクリープ速度（定格速度の３〜４％）にする。ク
リープ速度の状態で位置偏差が更に小さい所定値（惰行
量設定値）になると、つまり、被対象物が目標位置に対
して惰行量設定値だけ前の位置に到達したときに電動機
を停止させると共にブレーキを掛は惰行させて目標位置
に停止させている。
象物を目標位置に停止させる位置制御装置は工作機械な
どに多く用いられている。被対象物を目標位置に停止さ
せるには目標位置と実位置の偏差が所定値になると減速
させてクリープ速度（定格速度の３〜４％）にする。ク
リープ速度の状態で位置偏差が更に小さい所定値（惰行
量設定値）になると、つまり、被対象物が目標位置に対
して惰行量設定値だけ前の位置に到達したときに電動機
を停止させると共にブレーキを掛は惰行させて目標位置
に停止させている。
従来、停止操作後の惰行量は一定であると見なし、惰行
量設定値を一定値に固定し与えている。
量設定値を一定値に固定し与えている。
惰行量は電動機や被対象物の慣性、ブレーキ力およびク
リープ速度により設定できる。
リープ速度により設定できる。
しかしながら、惰行量はブレーキ力が一定であっても、
電動機や被対象物の経年変化および温度。
電動機や被対象物の経年変化および温度。
湿度などの作業環境の変化による摩擦係数の変化で変動
する。電だ、ブレーキは通常摩擦力を利用して掛けるの
でブレーキ力も変化するため惰行量の変動は更に助長さ
れる。このため、被対象物を目標位置に精度良く停止さ
せることができなくなる。
する。電だ、ブレーキは通常摩擦力を利用して掛けるの
でブレーキ力も変化するため惰行量の変動は更に助長さ
れる。このため、被対象物を目標位置に精度良く停止さ
せることができなくなる。
このように従来方法では停止操作後の惰行量が変動する
ため被対象物を目標位置に精度良く停止させることがで
きないという欠点を有する。
ため被対象物を目標位置に精度良く停止させることがで
きないという欠点を有する。
本発明は上記点に対処して成されたもので、その目的と
する被対象物を目標位置に精度良く停止させることので
きる位置制御装置を提供することにある。
する被対象物を目標位置に精度良く停止させることので
きる位置制御装置を提供することにある。
本発明の特徴とするところは前回操作時の惰行量設定値
を前回操作時の位置誤差によって補正し、この補正した
惰行量設定値を今回操作時の惰行量設定値としたことに
ある。
を前回操作時の位置誤差によって補正し、この補正した
惰行量設定値を今回操作時の惰行量設定値としたことに
ある。
なお、本明細書の前回操作時とは今回操作時の直前だけ
でなく、以前の操作時ということを意味している。
でなく、以前の操作時ということを意味している。
第１図に本発明の一実施例を示す。
第１図において、位置決め制御される被対象機７は電動
機４を機械的に直結されており、また、速度検出器５と
ブレーキ装置６が設けられている。
機４を機械的に直結されており、また、速度検出器５と
ブレーキ装置６が設けられている。
被対象機７には位置検出器８が取付けられている。
位置制御回路１は位置指令値ＰＲと位置検出器８で検出
された位置実際値ＰＦを入力し、速度指令信号Ｎｍと操
作停止信号０．を出力する。速度制御回路２は速度指令
値Ｎａと速度検出器５の速度実際値ＮＦを比較し、電動
機速度が指令値ＮＲとなるよう電動機駆動回路３を制御
する。電動機駆動回路３はサイリスタあるいはトランジ
スタなどで構成される。
された位置実際値ＰＦを入力し、速度指令信号Ｎｍと操
作停止信号０．を出力する。速度制御回路２は速度指令
値Ｎａと速度検出器５の速度実際値ＮＦを比較し、電動
機速度が指令値ＮＲとなるよう電動機駆動回路３を制御
する。電動機駆動回路３はサイリスタあるいはトランジ
スタなどで構成される。
第２図に位置制御回路の一例詳細構成図を示す。
第２図において、比較回路９で位置指令値ＰＲと実際値
ＰＦを比較し、位置偏差ΔＰを速度指令回路１０．減速
指令回路１１．停止指令回路１２および記憶回路１３に
加える。速度指令回路ｌＯは位置偏差ΔＰを加えられる
と立上り、位置偏差ΔＰが所定値ΔＰｓになると零とな
るステップ状の速度指令信号ＮＲを出力する。減速指令
回路１１は位置偏差ΔＰを入力し被対象機７が所定位置
になったとき速度制御回路１０に減速指令信号ＤＣを出
力する。１２はクリープ速度から惰行させるだめの操作
停止信号Ｏ１を出力する。位置誤差記憶回路１３は操作
終了後の位置偏差４Ｐ、つまり位置誤差εを記憶し、惰
行量記憶回路１５は操作路ｒ後の補正回路１４の惰行量
設定値りを記憶する。両記憶回路１３．１４の記憶タイ
ミングはタイミング回路１６によって制御される。スイ
ッチ１７は惰行量記憶回路１５と惰行量の初期値を設定
する。
ＰＦを比較し、位置偏差ΔＰを速度指令回路１０．減速
指令回路１１．停止指令回路１２および記憶回路１３に
加える。速度指令回路ｌＯは位置偏差ΔＰを加えられる
と立上り、位置偏差ΔＰが所定値ΔＰｓになると零とな
るステップ状の速度指令信号ＮＲを出力する。減速指令
回路１１は位置偏差ΔＰを入力し被対象機７が所定位置
になったとき速度制御回路１０に減速指令信号ＤＣを出
力する。１２はクリープ速度から惰行させるだめの操作
停止信号Ｏ１を出力する。位置誤差記憶回路１３は操作
終了後の位置偏差４Ｐ、つまり位置誤差εを記憶し、惰
行量記憶回路１５は操作路ｒ後の補正回路１４の惰行量
設定値りを記憶する。両記憶回路１３．１４の記憶タイ
ミングはタイミング回路１６によって制御される。スイ
ッチ１７は惰行量記憶回路１５と惰行量の初期値を設定
する。
次に、その動作を第３図を参照して説明する。
今、第３図（ａ）の如く前回の操作による位置偏差ΔＰ
がε（位置誤差）だけある状態で、時刻ｔ１に位置指令
値ＰＲをＰＲＩからＰＨ１にしだとする。
がε（位置誤差）だけある状態で、時刻ｔ１に位置指令
値ＰＲをＰＲＩからＰＨ１にしだとする。
比較回路９は第３図（Ｃ）に示す如く前回操作の位置誤
差εを加えた位置偏差ΔＰを出力する。速度指令回路１
０は位置偏差ΔＰを加えられると第３図（ｂ）に示すよ
うにステップ状に変化する速度指令信号ＮＲを出力する
。速度制御回路２は速度指令値ＮＲと速度検出器５で検
出した速度実際値Ｎｒを比較し、その偏差が零となるよ
うにモータ１駆動回路３を制御する。これにより電動機
４は起動され、第３図（Ｉ））に一点鎖線で示す如く加
速された後に一定速度Ｎ１で駆動される。電動機４の駆
動によって被対象機７も移動し、その位置Ｐｒは第３図
（ａ）に一点鎖線（第４図中））で示す如く移動する。
差εを加えた位置偏差ΔＰを出力する。速度指令回路１
０は位置偏差ΔＰを加えられると第３図（ｂ）に示すよ
うにステップ状に変化する速度指令信号ＮＲを出力する
。速度制御回路２は速度指令値ＮＲと速度検出器５で検
出した速度実際値Ｎｒを比較し、その偏差が零となるよ
うにモータ１駆動回路３を制御する。これにより電動機
４は起動され、第３図（Ｉ））に一点鎖線で示す如く加
速された後に一定速度Ｎ１で駆動される。電動機４の駆
動によって被対象機７も移動し、その位置Ｐｒは第３図
（ａ）に一点鎖線（第４図中））で示す如く移動する。
被対象機７が位置Ｐ、まで移動し目標位置ＰＲ２との位
置偏差ΔＰがΔＰ、になると減速指令回路１１は速度指
１令回路１０に減速指令信号Ｄｃを与える。
置偏差ΔＰがΔＰ、になると減速指令回路１１は速度指
１令回路１０に減速指令信号Ｄｃを与える。
減速指令回路１１は次式の計算を１ｍｓ程度の間隔で繰
返し行い、減速指令信号Ｄａを出力する。
返し行い、減速指令信号Ｄａを出力する。
まず、速度指令回路１０の速度指令値ＮＲに基づき一定
速度Ｎ１から減速に必要な移動量Ｍ１を求める。
速度Ｎ１から減速に必要な移動量Ｍ１を求める。
Ｍｓ ” ｆ ’（Ｎ１−α）ｄｔ ・・・・・・
・・・（１）α：減速度 そして、この移動量Ｍ、が位置偏差ΔＰと等しくなった
ときに第３図（ｆ）に示す減速指令信号Ｄｃを出力する
。
・・・（１）α：減速度 そして、この移動量Ｍ、が位置偏差ΔＰと等しくなった
ときに第３図（ｆ）に示す減速指令信号Ｄｃを出力する
。
速度指令回路ＩＯは時刻ｔ２に減速指令信号Ｄａを加え
られると速度指令値ＮＲを第３図（ｂ）のようにクリー
プ速度Ｎ２にする。速度制御回路２は電動機４の速度が
クリープ速度Ｎ２となるように電動機駆動回路３を制御
する。これにより、電動機４（被対象機７）は第３図（
１））の一点鎖線の如く減速し時刻ｔ３にクリープ速度
Ｎ２になる。電動機４をクリープ速度Ｎ２で運転した状
態で被対象機７が目標位置ＰＲ２に更に近づき位置偏差
ΔＰが小さくなる。停止指令回路１２は速度指令値ＮＲ
（＝Ｎ２ ）および後述するようにして与えられる惰行
量設定値りを入力し次式の計算を行い操作停止信号Ｏ８
を出力する。停止指令回路１２はこの計算を減速指令回
路１１と同様に１ｍｓ程度の間隔で繰返し行う。
られると速度指令値ＮＲを第３図（ｂ）のようにクリー
プ速度Ｎ２にする。速度制御回路２は電動機４の速度が
クリープ速度Ｎ２となるように電動機駆動回路３を制御
する。これにより、電動機４（被対象機７）は第３図（
１））の一点鎖線の如く減速し時刻ｔ３にクリープ速度
Ｎ２になる。電動機４をクリープ速度Ｎ２で運転した状
態で被対象機７が目標位置ＰＲ２に更に近づき位置偏差
ΔＰが小さくなる。停止指令回路１２は速度指令値ＮＲ
（＝Ｎ２ ）および後述するようにして与えられる惰行
量設定値りを入力し次式の計算を行い操作停止信号Ｏ８
を出力する。停止指令回路１２はこの計算を減速指令回
路１１と同様に１ｍｓ程度の間隔で繰返し行う。
Ｍ２＝ｆ（Ｎ２−β）ｄｔ ・・・・・・・・・（
２）β：減速度 この移動量（惰行量）Ｍ２が自機位置ＰＲ２までの惰行
量設定値りと等しくなったときに操作停止信号Ｏ１を出
力する。なお、惰行量Ｍ２はブレーキ力が作用するため
２次曲線となるが、複雑になり、かつ本発明の要旨に直
接関係ないので近似的に１次曲線として説明する。
２）β：減速度 この移動量（惰行量）Ｍ２が自機位置ＰＲ２までの惰行
量設定値りと等しくなったときに操作停止信号Ｏ１を出
力する。なお、惰行量Ｍ２はブレーキ力が作用するため
２次曲線となるが、複雑になり、かつ本発明の要旨に直
接関係ないので近似的に１次曲線として説明する。
時刻ｔ４に移動量Ｍ２と設定値りが等しくなる位置Ｐ２
になると停止指令回路１２は第３図（ｇ）のように操作
停止信号０８を生じ速度指令回路１０とブレーキ装置６
に加える。停止指令回路１２は点線図示の如く位置偏差
ΔＰを入力し、移動量 。
になると停止指令回路１２は第３図（ｇ）のように操作
停止信号０８を生じ速度指令回路１０とブレーキ装置６
に加える。停止指令回路１２は点線図示の如く位置偏差
ΔＰを入力し、移動量 。
Ｍ２を設定値りで補修圧するようにしてもよい。
速度指令回路１０は操作停止信号０．を加えられると速
度指令値ＮＲを零とし、まだ、ブレーキ装置６はブレー
キを掛ける。この停止操作によって被対象機７は目標位
置ＰＲ２に停止する。
度指令値ＮＲを零とし、まだ、ブレーキ装置６はブレー
キを掛ける。この停止操作によって被対象機７は目標位
置ＰＲ２に停止する。
一方、惰行量設定値りは次のようにして停止指令回路１
２に与えられる。
２に与えられる。
まず、被対象機７の運転開始時はスイッチ１７をオンし
て惰行量記憶回路１５に初期値し。をセットする。この
とき、位置誤差記憶回路１３はリセットされている。惰
行量記憶回路１５と位置誤差記憶回路１３の出力は補正
回路１４で加算され、この加算値が停止指令回路１２に
惰行量設定値りとして加えられる。したがって、運転開
始時には初期値り。が惰行量設定［Ｌとなる。
て惰行量記憶回路１５に初期値し。をセットする。この
とき、位置誤差記憶回路１３はリセットされている。惰
行量記憶回路１５と位置誤差記憶回路１３の出力は補正
回路１４で加算され、この加算値が停止指令回路１２に
惰行量設定値りとして加えられる。したがって、運転開
始時には初期値り。が惰行量設定［Ｌとなる。
さて、第３図に示すように、被対象機７を位置ＰＲ１か
らＰＲ２に移動させる前の運転操作によって位置誤差が
εだけあったとする。このとき、位置誤差記憶回路１３
には第３図（ｄ）のように位置誤差εが記憶されている
。また、惰行量記憶回路１５には第３図（ｅ）のように
位置ＰＲ１を目標位置にして操作した前回操作時の惰行
量設定値し、−１が記憶されている。
らＰＲ２に移動させる前の運転操作によって位置誤差が
εだけあったとする。このとき、位置誤差記憶回路１３
には第３図（ｄ）のように位置誤差εが記憶されている
。また、惰行量記憶回路１５には第３図（ｅ）のように
位置ＰＲ１を目標位置にして操作した前回操作時の惰行
量設定値し、−１が記憶されている。
両記憶回路１３．１５のメモリはタイミング回路１６に
よって行われる。タイミング回路１６は第３図（ｈ）に
示す如く停止指令回路１２が同図（ｇ）のように操作停
止信号Ｏ１を出力した後の所定時間後に両記憶回路１３
．１５にメモリ指令パルスｍｌ、ｍ２を与える。両記憶
回路１３．１５へのメモリ指令パルスは数ｍｓ程度ずら
して与えられる。位置偏差記憶回路１３はメモリ指令パ
ルスを与えられた時点の比較回路９の位置偏差ΔＰつま
り位置誤差εを記憶し、惰行量記憶回路１５は補正回路
１４の惰行量設定値りを記憶する。
よって行われる。タイミング回路１６は第３図（ｈ）に
示す如く停止指令回路１２が同図（ｇ）のように操作停
止信号Ｏ１を出力した後の所定時間後に両記憶回路１３
．１５にメモリ指令パルスｍｌ、ｍ２を与える。両記憶
回路１３．１５へのメモリ指令パルスは数ｍｓ程度ずら
して与えられる。位置偏差記憶回路１３はメモリ指令パ
ルスを与えられた時点の比較回路９の位置偏差ΔＰつま
り位置誤差εを記憶し、惰行量記憶回路１５は補正回路
１４の惰行量設定値りを記憶する。
このようにして、位置偏差記憶回路１３には前回操作時
の位置誤差εが記憶され、惰行量記憶回路１５には前回
操作時の惰行量設定値りが記憶され、両記憶回路の記憶
値は被対象機７の１回の移動操作毎に更新される。
の位置誤差εが記憶され、惰行量記憶回路１５には前回
操作時の惰行量設定値りが記憶され、両記憶回路の記憶
値は被対象機７の１回の移動操作毎に更新される。
このようにして停止指令回路１２に与えられる惰行量設
定値りが変更される。被対象機７を目標位置ＰＲ□にす
る今回操作時には前回操作時に不足位置誤差εがあった
ので、前回操作時の惰行量設定値Ｌｎ−１から位置誤差
６を差し引いて第３図（ｅ）に示す如き惰行量設定値り
、を与える。
定値りが変更される。被対象機７を目標位置ＰＲ□にす
る今回操作時には前回操作時に不足位置誤差εがあった
ので、前回操作時の惰行量設定値Ｌｎ−１から位置誤差
６を差し引いて第３図（ｅ）に示す如き惰行量設定値り
、を与える。
逆に前回操作時に被対象機７が目標位置より行き過ぎた
場合にはり、−１＋εが今回の惰行量設定値となる。
場合にはり、−１＋εが今回の惰行量設定値となる。
このようにして惰行量設定値りを変更して電動機の停止
操作開始位置を代えているが、例えば第４図に示す如く
、例えば位置Ｐ２ｍで惰行を開始すると目標位置ＰＲに
停止すると考えていた前回操作時に不足位置誤差εを生
じたときには被対象機７の位置がＰ２ｂになったときに
停止操作を開始する。すると、被対象機７は第４図（ａ
）のＢ特性のように減速し時刻に目標位置ＰＲとなる。
操作開始位置を代えているが、例えば第４図に示す如く
、例えば位置Ｐ２ｍで惰行を開始すると目標位置ＰＲに
停止すると考えていた前回操作時に不足位置誤差εを生
じたときには被対象機７の位置がＰ２ｂになったときに
停止操作を開始する。すると、被対象機７は第４図（ａ
）のＢ特性のように減速し時刻に目標位置ＰＲとなる。
また、前回操作時に行き過ぎた場合には位置Ｐ２ｍで停
止操作を開始し、Ｃ特性で減速し目標位置ＰＲに停止す
ることになる。
止操作を開始し、Ｃ特性で減速し目標位置ＰＲに停止す
ることになる。
以上のようにして被対象機を目標位置に停止するよう制
御するのであるが、前回操作時の位置誤差によって惰行
量設定値を変えて停止操作開始位置を変えている。この
ため、被対象機の作業環境や経年変化によって摩擦力が
変化しても目標位置に精度良く停止させることができる
。
御するのであるが、前回操作時の位置誤差によって惰行
量設定値を変えて停止操作開始位置を変えている。この
ため、被対象機の作業環境や経年変化によって摩擦力が
変化しても目標位置に精度良く停止させることができる
。
以上説明したように本発明は前回操６時の位置誤差によ
って今回操作時の惰行量設定値を補正するようにしてい
るので作業環境や経年変化などの影響を受けずに目標位
置に精度良く停止させることができる。
って今回操作時の惰行量設定値を補正するようにしてい
るので作業環境や経年変化などの影響を受けずに目標位
置に精度良く停止させることができる。
なお、上述の実施例は被対象機の移動操作毎に惰行量設
定値を補正するようにしているが、例えば１日に１回に
倣い運転を行い惰行量設定値を補正するようにしても良
いのは勿論Ｌｃある。
定値を補正するようにしているが、例えば１日に１回に
倣い運転を行い惰行量設定値を補正するようにしても良
いのは勿論Ｌｃある。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図における位置制御回路の一例を示す詳細構成図、第３
図は本発明の動作説明用波形図、第４図は本発明を説明
するだめの特性図である。 １・・・位置制御回路、２・・・速度制御回路、３・・
・モータ駆動回路、４・・・電動機、５・・・速度検出
器、６・・・ブレーキ装置、７・・・被対象機、８・・
・位置検出器、９・・・比較回路、１０・・・速度指令
回路、１１・・・減速′Ｉ５３ 口 ｃｊ、、 、 ＷＬ２第
４−図 晴山
図における位置制御回路の一例を示す詳細構成図、第３
図は本発明の動作説明用波形図、第４図は本発明を説明
するだめの特性図である。 １・・・位置制御回路、２・・・速度制御回路、３・・
・モータ駆動回路、４・・・電動機、５・・・速度検出
器、６・・・ブレーキ装置、７・・・被対象機、８・・
・位置検出器、９・・・比較回路、１０・・・速度指令
回路、１１・・・減速′Ｉ５３ 口 ｃｊ、、 、 ＷＬ２第
４−図 晴山
Claims (1)
- １、電動機で駆動される被対象物を目標位置に停止させ
る際にクリープ速度まで減速させた後、前記被対象物が
目標位置に対して惰行量設定値だけ前の位置に到達した
とき惰行させるようにした位置制御装置において、前の
操作における位置誤差を記憶する位置誤差記憶回路と、
前の操作における惰行量設定値を記憶する惰行量記憶回
路とを設け、今回操作時の惰行量設定値は前記惰行量記
憶回路に記憶されている惰行量設定値を前記位置誤差で
補正して与えるようにしたことを特徴とする位置制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11521681A JPS5818712A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11521681A JPS5818712A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 位置制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818712A true JPS5818712A (ja) | 1983-02-03 |
Family
ID=14657232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11521681A Pending JPS5818712A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818712A (ja) |
Cited By (12)
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| US4513676A (en) * | 1982-08-30 | 1985-04-30 | Microdynamics, Inc. | Method and apparatus for automatically decelerating and stopping a sewing machine motor |
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-
1981
- 1981-07-24 JP JP11521681A patent/JPS5818712A/ja active Pending
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