JPS5890208A - 自動機械におけるｐｔｐ制御の軌道補正方式 - Google Patents
自動機械におけるｐｔｐ制御の軌道補正方式Info
- Publication number
- JPS5890208A JPS5890208A JP18963081A JP18963081A JPS5890208A JP S5890208 A JPS5890208 A JP S5890208A JP 18963081 A JP18963081 A JP 18963081A JP 18963081 A JP18963081 A JP 18963081A JP S5890208 A JPS5890208 A JP S5890208A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- correction
- command
- trajectory
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45083—Manipulators, robot
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (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
この発明は、離散的な点列を与え、これらの点の間を折
線で接続する軌道補間法（ＦＴＰ制御）により制御され
る、複数のサーボ系を有する自動機械におけるＰ Ｔ
Ｐ制御の補正方式に関するものである。 自動機械において、溶接、塗装、塗布などの作業を行う
には、位置と速度を指定した連続軌道を発生ずることが
必要であるが、その軌道情報の向え方として■軌道」二
の離散的な点列を与える方法（ＦＴＰ軌道情報）■軌道
を連続的な情報で与える方法（ＣＰ軌道情１＃）、が有
る。 この両者を比較すると、ＰＴＰ軌道情報の方が○情報量
が格段に少ない Ｏ軌道発生が容易 ○軌道の一部修正、追加などが容易 ○速度設定が容易 など多くのｎ刊な（４１質が有る。 １臥道の発生あるいは教示の容易さから、多くの自動機
械でＰＴＰ制御が１釆川されている。 第１図目ＦＴＰ制御を用いた自動機械の制御の代表的な
プロソクグイアグラｌ、であり、軌道データの２点がｊ
）えられたとき、その２点の座標及びその間の移９！Ｉ
Ｊ速度より演算された各座標系の速度ＩＩｔ令がｌ”
Ｔ １１制御コンＩＬ１−ラから出力される。 これらの速度ｔｔｒ令はそれぞれ積分器により位置指令
に変換され、各軸のサーボ系の人力として与えられる。 サーボ系の応答が完了すれば、次の２点のデータがＰＴ
Ｐ制御＝１ン１０−ラから与えられ、同様なす」作で制
御が行われる。な」３、第１図では直交座標系によるサ
ーボ系のものを示したが極座標系でも応用でき１°た軌
道データと→ノーーボ系の座標系が異なる場合にｔ：ｌ
途中で座１！５変換を行って系のマツチングを図ること
とする。 複数のサーボ系でＰ Ｔ Ｐ制ｇｌ＋を行うと、各サー
ボ系の速度指令は、一般的に番、１りえられた離散的な
点においてステップ関数的に変化する。例えば第２図に
示すような点Ｐ−１９点Ｐ２点Ｐ＋１が軌道データとし
て与えられた場合、各サーボ系の速度指令■１〜Ｖｎは
第３図のｆａ）〜（Ｃ）に示すようにステップ的に変化
する波形となる。 ステップ関数は急峻な不連続関数であるため、速度指令
がステップ関数的に変化するとサーボ系は瞬時的に最大
加／減速を行い大きな衝撃を発生ずる。この衝撃は自動
機械の機構部に振動を励起するとともに、耐久性などに
対して悪影響を及ぼす。更に、サーボ系の応答は低域通
過的なので、ステップ関数のような急峻な指令には応答
できず動的な応答遅れを生ずる。このような各サーボ系
の応答遅れにより、複数のサーボ系の応答の合成である
軌道に誤差を生じ、与えられた点を通らなくなる。この
現象を直交二軸系を例にとって詳細に説明す名と、第４
図に示すように、直交二軸系で点Ｐ−１から点ＰまでＹ
軸に平行に速度■で移動し、点Ｐから点Ｐ＋１までＹ軸
に平行に速度■で移動する軌道 Ｐ−１・Ｐ−Ｐ＋１を
考えた場合、この軌道に対する速度＋１を令は第５図に
示ずようにＶｘ＋ｔｔ＝ ＬＰにおい−ｃｖ→ａ に、
にりＶ ｙ ハ０−４Ｖにステップ関数的に変化する波
形となる。このようなステップ関数の速度Ｉｆｆ令が−
１７えられたときのサーボ系の応答は第５図の一点鎖線
で示すように動的な遅れを発生ずる。このような速度応
答の遅れにより、二軸の合成により発生される軌道は第
４図及び第５図に−＋、’ｌ ｔｌ’ｌ線で示すような
形となりコーナ一部で鈍り、点Ｐを通らない。 本発明ＣＪ、この、１：うなＰ Ｔ Ｐｔ１ｉｌ＋御の
欠点を改善することを目的とするものである。 散着方法のｔｌ！ ＝、ｌしい一つのかたぢは、第６図
に示ようにＪｊ、ＩＰの近傍で軌道が円弧になるように
し、その円弧（１）と直線Ｐ−１・Ｐ及び直線Ｐ−Ｐ＋
ｌとが一次微係数が等しい点で円弧＋２１． ＋３１に
連続するように補正することである。この方法による軌
道の特徴は、第６図の速度Ｉｆｆ令に注目すると次のよ
うになる。 ■：点Ｐの前後で速度１け令の補正が行われる。 ■：速度指令の補正値の積分値は零である。 つまり、最終的には補正による位置ずれは生じない。 ■：補正後の速度指令は連続である。 ■；加速軸の補正の特徴は１＝１Ｐより前に一旦加速す
る方向とは逆方向に動かすことであり、減速軸の補正の
特徴は１＝１Ｐより後で一旦行き過ぎを生じさせること
である。 本発明の方法は、上記Ｉ〜■の特徴を保存しつつ、補正
の実現を極めて容易にするために、特定の補正パターン
をあらかじめ用意する。そして、この補正パターンに基
づき、１＝１．での速度指令のステップ関数的な変化分
に比例した補正を行う。このような方法では、軌道の形
を特定するこｙはできないが、軌道の形を指定の形から
修正することにより補正の実現を容易にしていることに
なる。 第６図の例に対する速度修正パターンを第７図に示す。 図中（ａｌは減速軸に対する補正された速度指令、中）
はその補正パターン、＜ｃ＋は加速軸に対する補正され
た速度指令、＋ｄｌはその補正パターンである。これら
れｉいず扛もｔ＝Ｌ、における速度のステップ関数的変
化を１に正規化している。なお、同図において”＋ 、
’２．ｔ３．ｔ４はいずれも第６図における直線又は円
弧との破統点である各点ＰＩ、Ｐ２．Ｐ３、Ｐ４を；；
η過する時刻である。 加速軸と減速軸の分類４；ｌ 、第８図のように１＝ｔ
Ｐの前ｆ＆のＰＴＰ制？＞Ｉ＋に、１；る速度指令の絶
対値を比較することで行ｔ「われる。１＜１Ｐでの速度
をＶ、、ｔ＞ＬＰでの速度をＶ２とするときＩＶｌ １
≦１Ｖ２１のとき加速軸、 ＩＶｌｌ＞１Ｖｚｌのとき減速軸と分類する。加速軸の
例を第９図に示す。 各軸について、加速軸と’ｔｒＪ、 ｉ＋Ｌ’軸とに分
類すると同時に、１＝１Ｐにおける速度ｌｉｔ令のステ
ップ関数的変化幅ΔＶ＝Ｖ、 〜Ｖ２を計算する。 各軸の速度補正しＬ第７図の１１８度）１１１正パター
ン（Ｅ））又はｆｄ）に示した。ｌＬｌ又はｇ→（
線で接続する軌道補間法（ＦＴＰ制御）により制御され
る、複数のサーボ系を有する自動機械におけるＰ Ｔ
Ｐ制御の補正方式に関するものである。 自動機械において、溶接、塗装、塗布などの作業を行う
には、位置と速度を指定した連続軌道を発生ずることが
必要であるが、その軌道情報の向え方として■軌道」二
の離散的な点列を与える方法（ＦＴＰ軌道情報）■軌道
を連続的な情報で与える方法（ＣＰ軌道情１＃）、が有
る。 この両者を比較すると、ＰＴＰ軌道情報の方が○情報量
が格段に少ない Ｏ軌道発生が容易 ○軌道の一部修正、追加などが容易 ○速度設定が容易 など多くのｎ刊な（４１質が有る。 １臥道の発生あるいは教示の容易さから、多くの自動機
械でＰＴＰ制御が１釆川されている。 第１図目ＦＴＰ制御を用いた自動機械の制御の代表的な
プロソクグイアグラｌ、であり、軌道データの２点がｊ
）えられたとき、その２点の座標及びその間の移９！Ｉ
Ｊ速度より演算された各座標系の速度ＩＩｔ令がｌ”
Ｔ １１制御コンＩＬ１−ラから出力される。 これらの速度ｔｔｒ令はそれぞれ積分器により位置指令
に変換され、各軸のサーボ系の人力として与えられる。 サーボ系の応答が完了すれば、次の２点のデータがＰＴ
Ｐ制御＝１ン１０−ラから与えられ、同様なす」作で制
御が行われる。な」３、第１図では直交座標系によるサ
ーボ系のものを示したが極座標系でも応用でき１°た軌
道データと→ノーーボ系の座標系が異なる場合にｔ：ｌ
途中で座１！５変換を行って系のマツチングを図ること
とする。 複数のサーボ系でＰ Ｔ Ｐ制ｇｌ＋を行うと、各サー
ボ系の速度指令は、一般的に番、１りえられた離散的な
点においてステップ関数的に変化する。例えば第２図に
示すような点Ｐ−１９点Ｐ２点Ｐ＋１が軌道データとし
て与えられた場合、各サーボ系の速度指令■１〜Ｖｎは
第３図のｆａ）〜（Ｃ）に示すようにステップ的に変化
する波形となる。 ステップ関数は急峻な不連続関数であるため、速度指令
がステップ関数的に変化するとサーボ系は瞬時的に最大
加／減速を行い大きな衝撃を発生ずる。この衝撃は自動
機械の機構部に振動を励起するとともに、耐久性などに
対して悪影響を及ぼす。更に、サーボ系の応答は低域通
過的なので、ステップ関数のような急峻な指令には応答
できず動的な応答遅れを生ずる。このような各サーボ系
の応答遅れにより、複数のサーボ系の応答の合成である
軌道に誤差を生じ、与えられた点を通らなくなる。この
現象を直交二軸系を例にとって詳細に説明す名と、第４
図に示すように、直交二軸系で点Ｐ−１から点ＰまでＹ
軸に平行に速度■で移動し、点Ｐから点Ｐ＋１までＹ軸
に平行に速度■で移動する軌道 Ｐ−１・Ｐ−Ｐ＋１を
考えた場合、この軌道に対する速度＋１を令は第５図に
示ずようにＶｘ＋ｔｔ＝ ＬＰにおい−ｃｖ→ａ に、
にりＶ ｙ ハ０−４Ｖにステップ関数的に変化する波
形となる。このようなステップ関数の速度Ｉｆｆ令が−
１７えられたときのサーボ系の応答は第５図の一点鎖線
で示すように動的な遅れを発生ずる。このような速度応
答の遅れにより、二軸の合成により発生される軌道は第
４図及び第５図に−＋、’ｌ ｔｌ’ｌ線で示すような
形となりコーナ一部で鈍り、点Ｐを通らない。 本発明ＣＪ、この、１：うなＰ Ｔ Ｐｔ１ｉｌ＋御の
欠点を改善することを目的とするものである。 散着方法のｔｌ！ ＝、ｌしい一つのかたぢは、第６図
に示ようにＪｊ、ＩＰの近傍で軌道が円弧になるように
し、その円弧（１）と直線Ｐ−１・Ｐ及び直線Ｐ−Ｐ＋
ｌとが一次微係数が等しい点で円弧＋２１． ＋３１に
連続するように補正することである。この方法による軌
道の特徴は、第６図の速度Ｉｆｆ令に注目すると次のよ
うになる。 ■：点Ｐの前後で速度１け令の補正が行われる。 ■：速度指令の補正値の積分値は零である。 つまり、最終的には補正による位置ずれは生じない。 ■：補正後の速度指令は連続である。 ■；加速軸の補正の特徴は１＝１Ｐより前に一旦加速す
る方向とは逆方向に動かすことであり、減速軸の補正の
特徴は１＝１Ｐより後で一旦行き過ぎを生じさせること
である。 本発明の方法は、上記Ｉ〜■の特徴を保存しつつ、補正
の実現を極めて容易にするために、特定の補正パターン
をあらかじめ用意する。そして、この補正パターンに基
づき、１＝１．での速度指令のステップ関数的な変化分
に比例した補正を行う。このような方法では、軌道の形
を特定するこｙはできないが、軌道の形を指定の形から
修正することにより補正の実現を容易にしていることに
なる。 第６図の例に対する速度修正パターンを第７図に示す。 図中（ａｌは減速軸に対する補正された速度指令、中）
はその補正パターン、＜ｃ＋は加速軸に対する補正され
た速度指令、＋ｄｌはその補正パターンである。これら
れｉいず扛もｔ＝Ｌ、における速度のステップ関数的変
化を１に正規化している。なお、同図において”＋ 、
’２．ｔ３．ｔ４はいずれも第６図における直線又は円
弧との破統点である各点ＰＩ、Ｐ２．Ｐ３、Ｐ４を；；
η過する時刻である。 加速軸と減速軸の分類４；ｌ 、第８図のように１＝ｔ
Ｐの前ｆ＆のＰＴＰ制？＞Ｉ＋に、１；る速度指令の絶
対値を比較することで行ｔ「われる。１＜１Ｐでの速度
をＶ、、ｔ＞ＬＰでの速度をＶ２とするときＩＶｌ １
≦１Ｖ２１のとき加速軸、 ＩＶｌｌ＞１Ｖｚｌのとき減速軸と分類する。加速軸の
例を第９図に示す。 各軸について、加速軸と’ｔｒＪ、 ｉ＋Ｌ’軸とに分
類すると同時に、１＝１Ｐにおける速度ｌｉｔ令のステ
ップ関数的変化幅ΔＶ＝Ｖ、 〜Ｖ２を計算する。 各軸の速度補正しＬ第７図の１１８度）１１１正パター
ン（Ｅ））又はｆｄ）に示した。ｌＬｌ又はｇ→（
【）
にΔＶを乗することで行なわれる。 以上、速度１斤令を＞１１１正する方法について述べた
が、第１０図に示ず、１；うに速度補正パターンを積分
ずれば、位置補正パターンを得るので、全く同様な補正
を位置指令の補正として行うことができる。 第１０図には、減速軸に対する位置指令パターンを示す
。 次に本発明の実施方法について述べる。 本発明では発生すべき速度（位置）補正パターンはあら
かじめ指定される固定パターンであるから、 ■アナログ関数発生器 ◎ディジタルメモリとＤ／Ａコンバータなどにより容易
に発生することができる。 第１１図には、本発明による補正を適用した自動機械の
軌道発生法のブロック図を示す。軌道データから順次連
続する３点の情報をＰＴＰ制御コントローラに与えて、
この間を直線で結ぶような各サーボ系の速度指令のステ
ップ変化幅ΔＶの計算とその変化が加速か減速かの判定
を行う。 速度指令の点Ｐの発生時刻１＝１Ｐと速度補正関数の時
間原点とを合わせ、かつ速度指令と速度補正関数を同期
して発生ずるための同期化信号をＰＴＰ制御コン１−ロ
ーラから発生ずる。 同期化信号に、１：り時間軸を規定された単位ステ・ノ
ブの加速と減速に対する速度）１１１正関数を加速及び
減速速度補正関数発生器に、Ｊ：り発生ずる。サーボ系
の各軸に対し、この軸が加速ならば加速速度補正関数を
、減速軸ならば減速速度補正関数を選択し、さらにこの
選択された速度補正関数に点Ｐでの速度ステップ幅へＶ
を乗じたものをこの軸の速度補正関数Ｗ ＋ｔ＋とする
。各軸のサーボ系の速度指令Ｕ （ｔｌは、ＰＴＰ制御
制御コント−ローラ力である速度指令Ｖ （ｔ）と速度
Ｊｔｌｉ ｉＦ関数Ｗ（Ｌｌとの和となる。 第１２図は単位ステップの加速と減速に対する速度補正
パターンの１例を示したものである。この図に示すよう
に補正パターンとして減速軸用ｇ−（ｔｌと加速ＩＰＩ
Ｉｒ川ｇ＋（Ｌｌの二種が用意され、この軸が加速軸か
減速軸かでいずれかがｉＷ ＩＲされる。さらにこの補
正パターンとｔ＝ＬＰにおけるＦＴＰ制御速度Ｉ！？令
のステップ変化幅Δ■との積が乗算器で計算され、各軸
サーボ系への）１１１正となる。 単位ステップの加速、減速に対する速度補正関数ｇ ＋
１１の一般的な性質を下に示ず。 ■もの正負にわたって関数値がある。 ■ｔ＝Ｑで、加速の時は負方向の、減速の時は正方向の
単位ステップのジャンプがある。 ■ｔ≠０では連続 ■ｆ′：ｇ（τ）ｄτ−〇 ■加速の場合にはｔ＜Ｑで、減速の場合にはｊ＞Ｑで、
唯１つの、下に凸なピークを有する。 第１３図には、速度補正パターンのいくつかの例をあげ
る。補正後の速度指令とともに減速軸パターンのみ示ず
。図の（ａｌは１＝０以後に一定勾配となる直線で表さ
れる補正後の速度指令であり、ｆｂ）はその補正関数で
ある。ここにＴは補正関数の下がり勾配の直線がＯにな
る時刻である。図のＦＣ）は時刻ｔ＝Ｑ以前から一定勾
配で下降する直線で表される補正後の速度指令であり、
ｆｄ）はその補正関数である。図の（ｅｌは正弦波で補
正された速度１１ｒ令であり、Ｆｆ）はその補正関数で
ある。また（ＩＣ）は２次曲線で補正された速度指令で
あり、（ｈｌはその補正関数である。 第１４図〜第１７図は上述した速度１゛たは位置補正関
数をＰＴＰ制り１１コン）−ローラからサーボ系に至る
ブロックのどこに加智するかの各側を示すものであり、
第１４図Ｊｅｔ ｉ’＋ｉｌ述したようにＰＴ Ｐ ｆ
ｌｉｌタリクコン１０−ラから出力される速度１１？令
に対して直接速度）１１１正開数を加算する場合を示し
、第１５図はサーボ系内部位置偏差に、１−り規定され
ろサーボ系内部の速度Ｉｌｔ令に対してと１１１正を１
−ｉう例を示し、第】６図はＰＴＰ制御コンｌ ｙ＋−
ラから出力される速度指令を積分して位Ｗ Ｉｌｒ令に
変換した浚に速度補正関数の積分値を加算する例を示し
、第１７図はＰＴＰ制ｒｊ１１ ：ｌン１０−ラからの
出力が位置Ｊｔｔ令である場合に速度補正関数を積分し
て（１γ１４補正関数に変換した後に加算する例を示す
ものである。 −１一連した１１−うに本発明の）１１１正方式によれ
ば、下記の、１；うな効果がある。 ■少なくとも速度１ｆｒ令ｋｌ ｊ！Ｉ！ ’４ｆｔと
？（す（速度補正関数の選び方にって番、１、伸度Ｉｔ
？令の１次以」ユの時間微分を連袂にできる。）、す°
−ボ系で生ずる衝撃を微小にできるとともに、指令に対
するサーボ系の応答遅れが非常に小さくなる。 ■簡便な装置により、ＰＴＰ制御のための軌道データか
らＣＰ制御の軌道が容易に発生できる。特に本発明の方
式ではサーボ系の軸数が増加したりサーボ系の構成が変
っても、構成に大きな変化はないという特徴を有する。 他のＣＰ制御の構成の場合、このような変化は大幅な構
成の変化を必要とする。 ■速度補正関数の「加速の場合にはｔ＜Ｑで、減速の場
合にはｔ＞Ｑで、唯１つの、下に凸なピークを有する。 」という性質により、急峻に変化する軌道に対しても軌
道データと実際の軌道との誤差が小さくなる。 ■軌道の切線速度を一定に保ちたい場合、従来のＦＴＰ
制御よりも速度変動が小さくなる。
にΔＶを乗することで行なわれる。 以上、速度１斤令を＞１１１正する方法について述べた
が、第１０図に示ず、１；うに速度補正パターンを積分
ずれば、位置補正パターンを得るので、全く同様な補正
を位置指令の補正として行うことができる。 第１０図には、減速軸に対する位置指令パターンを示す
。 次に本発明の実施方法について述べる。 本発明では発生すべき速度（位置）補正パターンはあら
かじめ指定される固定パターンであるから、 ■アナログ関数発生器 ◎ディジタルメモリとＤ／Ａコンバータなどにより容易
に発生することができる。 第１１図には、本発明による補正を適用した自動機械の
軌道発生法のブロック図を示す。軌道データから順次連
続する３点の情報をＰＴＰ制御コントローラに与えて、
この間を直線で結ぶような各サーボ系の速度指令のステ
ップ変化幅ΔＶの計算とその変化が加速か減速かの判定
を行う。 速度指令の点Ｐの発生時刻１＝１Ｐと速度補正関数の時
間原点とを合わせ、かつ速度指令と速度補正関数を同期
して発生ずるための同期化信号をＰＴＰ制御コン１−ロ
ーラから発生ずる。 同期化信号に、１：り時間軸を規定された単位ステ・ノ
ブの加速と減速に対する速度）１１１正関数を加速及び
減速速度補正関数発生器に、Ｊ：り発生ずる。サーボ系
の各軸に対し、この軸が加速ならば加速速度補正関数を
、減速軸ならば減速速度補正関数を選択し、さらにこの
選択された速度補正関数に点Ｐでの速度ステップ幅へＶ
を乗じたものをこの軸の速度補正関数Ｗ ＋ｔ＋とする
。各軸のサーボ系の速度指令Ｕ （ｔｌは、ＰＴＰ制御
制御コント−ローラ力である速度指令Ｖ （ｔ）と速度
Ｊｔｌｉ ｉＦ関数Ｗ（Ｌｌとの和となる。 第１２図は単位ステップの加速と減速に対する速度補正
パターンの１例を示したものである。この図に示すよう
に補正パターンとして減速軸用ｇ−（ｔｌと加速ＩＰＩ
Ｉｒ川ｇ＋（Ｌｌの二種が用意され、この軸が加速軸か
減速軸かでいずれかがｉＷ ＩＲされる。さらにこの補
正パターンとｔ＝ＬＰにおけるＦＴＰ制御速度Ｉ！？令
のステップ変化幅Δ■との積が乗算器で計算され、各軸
サーボ系への）１１１正となる。 単位ステップの加速、減速に対する速度補正関数ｇ ＋
１１の一般的な性質を下に示ず。 ■もの正負にわたって関数値がある。 ■ｔ＝Ｑで、加速の時は負方向の、減速の時は正方向の
単位ステップのジャンプがある。 ■ｔ≠０では連続 ■ｆ′：ｇ（τ）ｄτ−〇 ■加速の場合にはｔ＜Ｑで、減速の場合にはｊ＞Ｑで、
唯１つの、下に凸なピークを有する。 第１３図には、速度補正パターンのいくつかの例をあげ
る。補正後の速度指令とともに減速軸パターンのみ示ず
。図の（ａｌは１＝０以後に一定勾配となる直線で表さ
れる補正後の速度指令であり、ｆｂ）はその補正関数で
ある。ここにＴは補正関数の下がり勾配の直線がＯにな
る時刻である。図のＦＣ）は時刻ｔ＝Ｑ以前から一定勾
配で下降する直線で表される補正後の速度指令であり、
ｆｄ）はその補正関数である。図の（ｅｌは正弦波で補
正された速度１１ｒ令であり、Ｆｆ）はその補正関数で
ある。また（ＩＣ）は２次曲線で補正された速度指令で
あり、（ｈｌはその補正関数である。 第１４図〜第１７図は上述した速度１゛たは位置補正関
数をＰＴＰ制り１１コン）−ローラからサーボ系に至る
ブロックのどこに加智するかの各側を示すものであり、
第１４図Ｊｅｔ ｉ’＋ｉｌ述したようにＰＴ Ｐ ｆ
ｌｉｌタリクコン１０−ラから出力される速度１１？令
に対して直接速度）１１１正開数を加算する場合を示し
、第１５図はサーボ系内部位置偏差に、１−り規定され
ろサーボ系内部の速度Ｉｌｔ令に対してと１１１正を１
−ｉう例を示し、第】６図はＰＴＰ制御コンｌ ｙ＋−
ラから出力される速度指令を積分して位Ｗ Ｉｌｒ令に
変換した浚に速度補正関数の積分値を加算する例を示し
、第１７図はＰＴＰ制ｒｊ１１ ：ｌン１０−ラからの
出力が位置Ｊｔｔ令である場合に速度補正関数を積分し
て（１γ１４補正関数に変換した後に加算する例を示す
ものである。 −１一連した１１−うに本発明の）１１１正方式によれ
ば、下記の、１；うな効果がある。 ■少なくとも速度１ｆｒ令ｋｌ ｊ！Ｉ！ ’４ｆｔと
？（す（速度補正関数の選び方にって番、１、伸度Ｉｔ
？令の１次以」ユの時間微分を連袂にできる。）、す°
−ボ系で生ずる衝撃を微小にできるとともに、指令に対
するサーボ系の応答遅れが非常に小さくなる。 ■簡便な装置により、ＰＴＰ制御のための軌道データか
らＣＰ制御の軌道が容易に発生できる。特に本発明の方
式ではサーボ系の軸数が増加したりサーボ系の構成が変
っても、構成に大きな変化はないという特徴を有する。 他のＣＰ制御の構成の場合、このような変化は大幅な構
成の変化を必要とする。 ■速度補正関数の「加速の場合にはｔ＜Ｑで、減速の場
合にはｔ＞Ｑで、唯１つの、下に凸なピークを有する。 」という性質により、急峻に変化する軌道に対しても軌
道データと実際の軌道との誤差が小さくなる。 ■軌道の切線速度を一定に保ちたい場合、従来のＦＴＰ
制御よりも速度変動が小さくなる。
第１図は従来の速度補正を行わないＰＴＰ制御の自動機
械の制御方式を示すブロックダイアグラム、第２図は３
点の離散的な軌道の例を示ず説明図、第３図はその軌ｊ
ｔ１データに基づ＜ ＰＴＰ制御制御コント−ローラ発
４１ユされる速度指令の波形を示す波形図、第４図はそ
の辻度ｌｉｔ令に基づく実際の軌道の例を２軸系で示す
説明図、第５図はその速度指令の応答の遅れを示す波形
図、第６図は応答の遅れを改善するための望〕卜しいか
たちを示す軌道の説明図、第７図番−１その軌道を発生
させるための速度指令及び速度補正関数を示す波形図、
第８図は本発明で規定する減速軸と加速軸の分類を示す
説明図、第９図は加速軸の例を示す波形図、第１０図は
速度補正パターンを積分して得られる位置補正パターン
の例を示す波形図、第１１図は本発明による制御方法の
実施例を示すブロックダイアグラム、第１２図は単位ス
テップの加ｊλ速の速度指令に対する速度補正関数を示
す波形図、第１３図は単位ステップの減速速度ＩＮ令に
対する速度補正関数の具体例を示す波形図、第１４図〜
第１７図は速度または位置補正をブロックのどの部分に
おいて行うかの各側を示すブロックグイアゲラムである
。 ／ゾ ３ ″ ［１箱−一”１７’ Ｌ１１１ 叶 し ！ｉ’： ！！＝ 闇 １１・ １１才 １；・ 、１ｍ ］！票 ヤ ｊ；ｌ ｉ ５−１１−・ ← ← ■ 口堕」■−，ｊ Ｌ、 。 ！ −」 ＞ ９ ＞ ８
械の制御方式を示すブロックダイアグラム、第２図は３
点の離散的な軌道の例を示ず説明図、第３図はその軌ｊ
ｔ１データに基づ＜ ＰＴＰ制御制御コント−ローラ発
４１ユされる速度指令の波形を示す波形図、第４図はそ
の辻度ｌｉｔ令に基づく実際の軌道の例を２軸系で示す
説明図、第５図はその速度指令の応答の遅れを示す波形
図、第６図は応答の遅れを改善するための望〕卜しいか
たちを示す軌道の説明図、第７図番−１その軌道を発生
させるための速度指令及び速度補正関数を示す波形図、
第８図は本発明で規定する減速軸と加速軸の分類を示す
説明図、第９図は加速軸の例を示す波形図、第１０図は
速度補正パターンを積分して得られる位置補正パターン
の例を示す波形図、第１１図は本発明による制御方法の
実施例を示すブロックダイアグラム、第１２図は単位ス
テップの加ｊλ速の速度指令に対する速度補正関数を示
す波形図、第１３図は単位ステップの減速速度ＩＮ令に
対する速度補正関数の具体例を示す波形図、第１４図〜
第１７図は速度または位置補正をブロックのどの部分に
おいて行うかの各側を示すブロックグイアゲラムである
。 ／ゾ ３ ″ ［１箱−一”１７’ Ｌ１１１ 叶 し ！ｉ’： ！！＝ 闇 １１・ １１才 １；・ 、１ｍ ］！票 ヤ ｊ；ｌ ｉ ５−１１−・ ← ← ■ 口堕」■−，ｊ Ｌ、 。 ！ −」 ＞ ９ ＞ ８
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 １１ＡＩ散的な点列と各点に付随する速度データ
からｔ、Ｈる軌道データがあらかじめ与えられ、この軌
道を形成する点列の順に互いに隣接する２点のデータを
取り出し、この２点間を直線で結びかつ指定された速度
で移動するに必要な各サーボ系の速度指令もしくは位置
指令を発生するＦＴＰ制御コントローラにより制御され
る複数のサーボ系を有する自動位習制御装置において、
時間軸に関する速度補正開数を速度補正パターンとして
予め設定しておき、前記ＰＴＰ制御制御コント−ローラ
出力される速度指令のステップ変化幅もしくは位置指令
の微分値の変化幅を前記速度補正パターンに乗じた値の
補正間数を用いてＦＴＰ制御系の速度指令もしくは位置
指令に対する補正を行うことを特徴とする自動機械にお
けるＦＴＰ制御の補正方式。 ２、速度指令のステップ変化幅を前記速度補正パターン
に乗じた値に比例した補正関数とする特許請求の範囲第
１項記載の自す」機械におＩＪるＰＴＰ制御の軌道補正
方式。 ３、 ＰＴＰ制御フン１０−ラから出力されるステッ
プ関数的に変化する速度１１を令に対して補正を行うよ
うにした特許請求の範囲第２項記載の自動機械におＩＪ
るｒ’ Ｔ ｒ’ １ｌｉｌｌ ｆ′Ｊｌ＋の軌ｉｔ目
１１１正方式。 ４、 サーボ系内部位ｉ１！ ｉＵＡ 差に、１；す／
Ｊ、！定されるサーボ系内部の速度Ｉｆｆ令に対して補
正を行うようにした特許請求の範囲第２項記載の自動機
械における１） Ｔ １１制御の軌ｉｔｌ補正方式。 ５、速度１１を令のステップ変化幅を前記速度補正パタ
ーンに乗じた値の積分値を補正関数とする特許請求の範
囲第１項記載の自製＋ｌ幾確におけるＦＴＰ制御の軌道
補正方式。 ６、ｒ’ＴＰ制９１１コン１１１−ラから出力されるス
テップ関数的に変化する速度＋１を令の積分値である位
置１け令に対して一１１１正を行うよ・）にした特許請
求の範囲第５項記載の自動機械にＪ、目ＪるＰＴＰ制御
の軌ｉｎ ｈｌｉｌ方正。 ７、ＰＴＰ制宿１コントローラから直接出力される位置
指令に対して補正を行うようにした特許請求の範囲第５
項記載の自動機械におけるＰＴＰ制御の軌道補正方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18963081A JPS5890208A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 自動機械におけるｐｔｐ制御の軌道補正方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18963081A JPS5890208A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 自動機械におけるｐｔｐ制御の軌道補正方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5890208A true JPS5890208A (ja) | 1983-05-28 |
| JPS6326890B2 JPS6326890B2 (ja) | 1988-06-01 |
Family
ID=16244504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18963081A Granted JPS5890208A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 自動機械におけるｐｔｐ制御の軌道補正方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5890208A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61122710A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロボツトの速度制御方法 |
| JP2013093009A (ja) * | 2011-10-07 | 2013-05-16 | Fanuc Ltd | 加工経路におけるコーナ部を加工する制御装置 |
| JP2020181403A (ja) * | 2019-04-25 | 2020-11-05 | ファナック株式会社 | 機械学習装置、数値制御システム及び機械学習方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5234185A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical control system |
| JPS5234184A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Fanuc Ltd | Servo-system driving method |
-
1981
- 1981-11-25 JP JP18963081A patent/JPS5890208A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5234185A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical control system |
| JPS5234184A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Fanuc Ltd | Servo-system driving method |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61122710A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロボツトの速度制御方法 |
| JP2013093009A (ja) * | 2011-10-07 | 2013-05-16 | Fanuc Ltd | 加工経路におけるコーナ部を加工する制御装置 |
| JP2020181403A (ja) * | 2019-04-25 | 2020-11-05 | ファナック株式会社 | 機械学習装置、数値制御システム及び機械学習方法 |
| US11640557B2 (en) | 2019-04-25 | 2023-05-02 | Fanuc Corporation | Machine learning device, numerical control system, and machine learning method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6326890B2 (ja) | 1988-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5923132A (en) | Method and apparatus for synchrononous multi-axis servo path planning | |
| US6157156A (en) | Motor controller | |
| US5434489A (en) | Method and system for path planning in cartesian space | |
| CN101362511B (zh) | 基于四个***的飞机部件位姿调整协同控制方法 | |
| US20080036413A1 (en) | Servo Control Device | |
| US8024061B2 (en) | Method and device to generate position profile in motion controller | |
| JPH0710482B2 (ja) | 非真円創成装置 | |
| JPS5890208A (ja) | 自動機械におけるｐｔｐ制御の軌道補正方式 | |
| US4782275A (en) | Reference point return method | |
| US5740327A (en) | Method of and apparatus for robot tip trajectory control | |
| CN1360532A (zh) | 用粒子射线或波射线描绘预先规定的名义轨迹的方法和方法的应用 | |
| JP3214270B2 (ja) | 電動機の速度制御装置並びに速度及び位置制御装置 | |
| JP3287225B2 (ja) | レーザ加工機用数値制御装置の補間装置および補間方法 | |
| JPS62217304A (ja) | 自動制御装置 | |
| US20040049302A1 (en) | Electronic cam device and method of preparing cam data in electronic cam device | |
| JP3541857B2 (ja) | オーバーシュートレスオートチューニング方法 | |
| JPH08234824A (ja) | ロボット制御装置及び方法 | |
| JPH11194813A (ja) | 産業用機械の動作指令作成方法 | |
| JPH08297512A (ja) | スライディングモード制御による位置決め制御方法 | |
| JPS58214905A (ja) | サ−ボ系のフイ−ドフオワ−ド信号発生方法 | |
| JP4348620B2 (ja) | Ｘｙステージ | |
| JP2753041B2 (ja) | ロボットの経路修正方法 | |
| JPS60220408A (ja) | 関節形ロボツト用制御装置 | |
| JP2541245B2 (ja) | ロボット軌跡制御方法 | |
| JP2844636B2 (ja) | プログラム制御装置 |