JPS58205206A - Digital servocontrol compensation system - Google Patents
Digital servocontrol compensation systemInfo
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- JPS58205206A JPS58205206A JP8790182A JP8790182A JPS58205206A JP S58205206 A JPS58205206 A JP S58205206A JP 8790182 A JP8790182 A JP 8790182A JP 8790182 A JP8790182 A JP 8790182A JP S58205206 A JPS58205206 A JP S58205206A
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- constant
- speed
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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
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、実動作前に行なわれる予備動作結果より各種
補償定数を求めておき、実動作時にはその補償定数を用
いリアルタイムにディジタルサーボ制御を行なうように
したディジタルサーボ制御補償方式に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides digital servo control in which various compensation constants are obtained from the results of preliminary operations performed before actual operation, and the compensation constants are used during actual operation to perform digital servo control in real time. It concerns the compensation method.
第１図は計算機を利用したディジタルサーボ制御ループ
系の一般的構成を示したものであるが、この種サーボル
ープ系においては制御を良好に行ない得ないという欠点
がある。FIG. 1 shows a general configuration of a digital servo control loop system using a computer, but this type of servo loop system has the disadvantage that control cannot be performed satisfactorily.
即ち、制御用計算機１は外部からの速度指令値Ａと速度
帰還信号Ｂとの差を比較回路６で求め、差分に応じてパ
ルス変換回路７で所定のパルスを作成したうえパル及制
御方式のモータ駆動回路２を介し直流サーボモータ３を
駆動するようになっている。直流サーボモータ３の速度
は回転パルス発生器などのディジタル位置センサ４によ
って検出されたうえ速度検出回路５よシ速度帰還信号Ｂ
として得られる砂、制御用計算機１は速度指令値Ａと速
度帰還信号Ｂとの差が零となるべく直流サーボモータ３
を制御しているわけである。That is, the control computer 1 calculates the difference between the external speed command value A and the speed feedback signal B using the comparator circuit 6, generates a predetermined pulse using the pulse conversion circuit 7 according to the difference, and then converts it into the pulse control method. A DC servo motor 3 is driven via a motor drive circuit 2. The speed of the DC servo motor 3 is detected by a digital position sensor 4 such as a rotation pulse generator, and a speed feedback signal B is sent to the speed detection circuit 5.
The control computer 1 controls the DC servo motor 3 so that the difference between the speed command value A and the speed feedback signal B becomes zero.
In other words, it is controlled.
ところでこのようにしてなるサーボループ系においては
過渡応答特性は良好ではない。過渡応答特性を向上させ
るためには制御用計算機１での処理時間を高速化しモー
タ駆動回路２に対するパルス指令周期を可能な限シ短か
くする必要があるからである。また、サーボルーズ系の
安定性を向上させるためには遅れ、進み要素などに対し
て補償をする必要があるが、これをリアルタイムで行な
うことは処理時間との関係で困難であるというものであ
る。このため従来より補償定数を事前に設定しておくこ
とによってサーボ特性を向上せしめることが考えられて
いる。負荷に応じソフトウェア的、ハードウェア的に補
償定数を事前に設定した９、あるいはその定数を事前に
変更しておき、実動作時にはそれら定数を用いサーボ制
御を行なうわけであるが、このような方法も負荷変動が
小さい用途には有効であるにしても負荷変動が大きい用
途には適用し得ないものとなっている。負荷変動が小さ
い場合は補償定数の事前設定は容易であシ、実動作時に
その補償定数を用いサーボ制御を行なって本殆ど問題と
はならないからである。しかしながら、負荷変動が大き
い場合には補償定数の設定は容易ではない。例えば近年
実用化の著しい関節形ロボットにおいては各関節の姿勢
や動作速度などに゛よりて大きな負荷変動が生じるが、
このような用途に適用しようとしても補償定数を複雑な
負荷特性に応じ設定幅大として複雑に設定しなければな
らないからである。負荷特性に応じて設定するにしても
設定に多くの時間を要したり、設定が適当ではなく必ず
しもサーボ制御を良好に行ない得なかったものである。However, the servo loop system constructed in this manner does not have good transient response characteristics. This is because, in order to improve the transient response characteristics, it is necessary to speed up the processing time in the control computer 1 and shorten the pulse command cycle to the motor drive circuit 2 as much as possible. Additionally, in order to improve the stability of the servo loose system, it is necessary to compensate for delays and advance factors, but it is difficult to do this in real time due to processing time. . For this reason, it has been conventionally considered to improve servo characteristics by setting compensation constants in advance. Compensation constants are set in advance in software or hardware according to the load9, or the constants are changed in advance, and servo control is performed using these constants during actual operation. Although this method is effective for applications where load fluctuations are small, it cannot be applied to applications where load fluctuations are large. This is because if the load fluctuation is small, it is easy to set the compensation constant in advance, and when the compensation constant is used to perform servo control during actual operation, there is hardly any problem. However, when load fluctuations are large, it is not easy to set the compensation constant. For example, in articulated robots that have been put into practical use in recent years, large load fluctuations occur depending on the posture and operating speed of each joint.
This is because even if the present invention were to be applied to such applications, the compensation constant would have to be set in a complicated manner with a wide range depending on the complex load characteristics. Even if the setting is made according to the load characteristics, the setting takes a lot of time, or the setting is not appropriate, and the servo control cannot always be performed satisfactorily.
よって本発明の目的は、補償定数の事前設定が簡単容易
に、しかも確実迅速にして行ない得実動作時には事前設
定された補償定数を用いリアルタイムにディジタルサー
ボ制御を良好に行なうディジタルサーボ制御補償方式を
供するにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a digital servo control compensation method that allows the presetting of compensation constants to be performed simply, easily, reliably and quickly, and that allows good digital servo control in real time using the preset compensation constants during actual operation. It is to serve.
この目的のため本発明は、実動作前に事前に速度指令に
より予備動作を行なわしめ、この予備動作結果にもとづ
いて設定された補償定数を用い実動作時でのサーボ制御
をリアルタイムに補償するようにしたものである。For this purpose, the present invention performs a preliminary operation using a speed command before the actual operation, and uses a compensation constant set based on the result of this preliminary operation to compensate the servo control during the actual operation in real time. This is what I did.
以下、本発明を第２図にょシ説明する。The present invention will be explained below with reference to FIG.
第２図は本発明に係るディジタルサーボ制御ループ系を
示したものであシ、第１図に示すものと同一の機能を有
するものには同一の符号が付されている。FIG. 2 shows a digital servo control loop system according to the present invention, and parts having the same functions as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.
これによると本発明に係る制御用計算機８には新た、に
シミーレータ９、速度指令器１ｏおよび切替器１１が設
けられるようになっている。実動作に先立つて先ず補償
定数が事前に設゛定されるわけでちるが、補償定数の事
前設定の際切替器１１ケシミユレータ９＠に切替接続さ
れる。この状態で速度指令器１０よ多速度指令値Ｃを発
することによってパルス変換器７、モータ駆動回路２を
介し直流サーボモータ３を駆動するものである。この直
流サーボモータ５の回転駆動に対しては速度検出回路５
よ多速度帰還信号Ｂが得られるが、これと速度指令値Ｃ
とからシミユレータ９が実負荷状態での過渡特性、定常
特性などを解析することによってサーボループ系の伝達
特性を知シ、ループゲイン、位相進み、位相遅れなどに
対して補償定数が設定されるものである。補償定数は一
所定メモリエリアとしてのテーブル上に退避記憶される
ところとなるが、実動作時にはこれを用いてサーボ制御
を行なうわけである。即ち、実動作時には切替器１１は
比較器６ｇ１ｌｌに切替接続され、比較器６によって速
度指令傭人と速度帰還信号Ｂとの偏差が求められるが、
この偏差を補償定数によってリアルタイムに適宜補正す
るようにすれば、直流サーボモータ５は速度指令値Ａに
良好に追従して制御され得るものである。なお、以上の
例では予備動作用の速度指令値は予備動作のために特に
設けられた速度指令器によっており、速度指令器よシ様
々に変化する速度指令値を発することによって補償定数
が事前に設定されるようになっている。しかし、場合に
よっては実動作用の速度指令器Ａあるいは予備動作用の
速度指令値を制御用計算機外部よシ与えることによりて
設定することも可能である。外部からの速度指令値をシ
ミーレータ９にも与えるようにするものである。ただ、
速度指令器による場合は、外部速度指令発生源とは無関
係に補償定数を設定し得ることになる。According to this, the control computer 8 according to the present invention is newly provided with a simulator 9, a speed command device 1o, and a switch 11. Prior to actual operation, the compensation constant is first set in advance, and when the compensation constant is preset, the switch 11 is switched and connected to the kesimulator 9@. In this state, the speed command unit 10 issues a multi-speed command value C to drive the DC servo motor 3 via the pulse converter 7 and motor drive circuit 2. A speed detection circuit 5 is used to drive the rotation of the DC servo motor 5.
A multi-speed feedback signal B is obtained, but this and the speed command value C
The simulator 9 learns the transfer characteristics of the servo loop system by analyzing the transient characteristics and steady-state characteristics under the actual load condition, and sets compensation constants for loop gain, phase lead, phase lag, etc. It is. The compensation constant is stored on a table as a predetermined memory area, and is used for servo control during actual operation. That is, during actual operation, the switch 11 is switched and connected to the comparator 6g1ll, and the comparator 6 determines the deviation between the speed command signal and the speed feedback signal B.
If this deviation is appropriately corrected in real time using a compensation constant, the DC servo motor 5 can be controlled to follow the speed command value A well. Note that in the above example, the speed command value for the preliminary operation is determined by a speed command device specially provided for the preliminary operation, and the compensation constant is set in advance by issuing a speed command value that changes in various ways than the speed command device. It is now set. However, depending on the case, it is also possible to set the speed command A for actual operation or the speed command value for preliminary operation by externally supplying it to the control computer. The speed command value from the outside is also given to the simulator 9. just,
If a speed command is used, the compensation constant can be set independently of the external speed command generation source.
以上説明したように本発明は、適当な速度指令によって
実動作前に制御用計算機の補助の下に予備動作を行なう
ことによって補償定数を設定し、実動作時にはその補償
定数を用いサーボ制御を行なうようにしたものである。As explained above, the present invention sets a compensation constant by performing a preliminary operation with the assistance of a control computer before actual operation using an appropriate speed command, and performs servo control using the compensation constant during actual operation. This is how it was done.
したがって、本発明による場合は、補償定数の事前設定
が簡単容易に、しかも確実迅速にして行ない得実動作時
には制御用計算機の処理速度を損うことなくその補償定
数によってリアルタイムにサーボ制御を良好に行ない得
るという効果がある。Therefore, according to the present invention, the compensation constant can be set in advance easily, reliably and quickly, and the compensation constant can be used to perform good servo control in real time during actual operation without impairing the processing speed of the control computer. It has the effect of being effective.
第１図は、計算機を利用したディジタルサーボ制御ルー
プ系の一般的構成を示す図、第２図は、同じく計算機を
利用した本発明に係るディジタルサーボ制御ループ系の
一例での構成を示す図である。
２・・・モータ駆動回路 ３・・直流サーボモータ４
・・・ディジタル位置センナ
５・・・速度検出回路、 ６・・・比較回路７・・
・パルス変換回路 ８・・・制御用計算機９・・・シ
ミエレータFIG. 1 is a diagram showing the general configuration of a digital servo control loop system using a computer, and FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an example of the digital servo control loop system according to the present invention, which also uses a computer. be. 2...Motor drive circuit 3...DC servo motor 4
...Digital position sensor 5...Speed detection circuit, 6...Comparison circuit 7...
・Pulse conversion circuit 8...Control computer 9...Simierator
Claims (1)
サーボモータからの速度帰還信号との偏差を求め、該偏
差にも２とづき駆動回路よシ上記直流サーボモータに与
えられるパルス変換出力を制御するディジタルサーボ制
御ループ系において、適当に発生された速度指令値にも
とづき実動作前に実負荷状態で予備動作を行なうことに
よって制御用計算機内部で各種特性を測定したうえ該測
定結果よシ各種補償定数を設定し、実動作時には該定数
によシ駆動回路に与えられる偏差を補正することによっ
て、直流サーボモータを制御することをｖｗＬとするデ
ィジタルサーボ制御補償方式。Inside the control computer, the deviation between the external speed command value and the speed feedback signal from the DC servo motor is determined, and based on the deviation, the drive circuit controls the pulse conversion output given to the DC servo motor. In a digital servo control loop system, various characteristics are measured inside the control computer by performing a preliminary operation under the actual load condition before actual operation based on an appropriately generated speed command value, and then various compensation constants are calculated based on the measurement results. A digital servo control compensation method that uses vwL to control a DC servo motor by setting the constant and correcting the deviation given to the drive circuit by the constant during actual operation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8790182A JPS58205206A (en) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | Digital servocontrol compensation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8790182A JPS58205206A (en) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | Digital servocontrol compensation system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58205206A true JPS58205206A (en) | 1983-11-30 |
Family
ID=13927793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8790182A Pending JPS58205206A (en) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | Digital servocontrol compensation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58205206A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60243702A (en) * | 1984-02-10 | 1985-12-03 | デイ−ア・アンド・カンパニ− | Self-adjusting type adjustor apparatus control |
| JPH04340105A (en) * | 1990-11-28 | 1992-11-26 | Okuma Mach Works Ltd | Numerical controller |
-
1982
- 1982-05-26 JP JP8790182A patent/JPS58205206A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60243702A (en) * | 1984-02-10 | 1985-12-03 | デイ−ア・アンド・カンパニ− | Self-adjusting type adjustor apparatus control |
| JPH04340105A (en) * | 1990-11-28 | 1992-11-26 | Okuma Mach Works Ltd | Numerical controller |
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