JPS61143821A - サ−ボ制御方式 - Google Patents
サ−ボ制御方式Info
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- JPS61143821A JPS61143821A JP26713084A JP26713084A JPS61143821A JP S61143821 A JPS61143821 A JP S61143821A JP 26713084 A JP26713084 A JP 26713084A JP 26713084 A JP26713084 A JP 26713084A JP S61143821 A JPS61143821 A JP S61143821A
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- Japan
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- speed
- circuit
- motor
- time
- servo control
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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
- 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
- G05B19/19—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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
-
- 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
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37313—Derive speed from position
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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】
(ア)技術分野
モータ等を駆動してロボットアームや工作Ja賊の位置
ぎめ制御を行う自動制御技術の一形思としてサーボ制御
がある。
ぎめ制御を行う自動制御技術の一形思としてサーボ制御
がある。
本発明はサーボ制御方式の改良に関する。
サーボ制御に於ては、動作させている物体、たとえばロ
ボットアームや工作機械の現在の位置を、なんらかの方
法で検出し、目標位置との差(偏差とよばれる)に比例
した量でモータの駆動力を制御する。
ボットアームや工作機械の現在の位置を、なんらかの方
法で検出し、目標位置との差(偏差とよばれる)に比例
した量でモータの駆動力を制御する。
(イ)従来技術とその間質点
一般的に用いられる動力源であるモータを例にとってサ
ーボ制御を説明する。
ーボ制御を説明する。
現在のモータ軸の回転位置をθとする。これは変数であ
る。目標とする回転位置をθ工とする。比例定数をKf
とする。最も簡単なおJ御系では、モータに与える電流
値Iを次のように決める。
る。目標とする回転位置をθ工とする。比例定数をKf
とする。最も簡単なおJ御系では、モータに与える電流
値Iを次のように決める。
1=Kr (θコーグ)(1)
このモータは正負2方向に回転することができ、方向の
切換えは、電流の方向の切換えによって行われ、かつ駆
動力は電流に比例するものとする。
切換えは、電流の方向の切換えによって行われ、かつ駆
動力は電流に比例するものとする。
電流工は、偏差(θコーグ)を小さくする方向へ流し、
かつ偏差に比例する大きさの電流を流す。このため、θ
は目標値へ近づいてゆく。
かつ偏差に比例する大きさの電流を流す。このため、θ
は目標値へ近づいてゆく。
しかし、(1)式は、θの変化の割合、すなわち速度が
考慮されていない。モータの回転子や、減速器、負荷て
は慣性があるので、(1)式だけでは、θは目漂値θエ
ヘ迅速に近付くことができない。θ工ののまわりで振動
することになる。
考慮されていない。モータの回転子や、減速器、負荷て
は慣性があるので、(1)式だけでは、θは目漂値θエ
ヘ迅速に近付くことができない。θ工ののまわりで振動
することになる。
dθ
これを避けるため、現在の回転速度−の項をt
加え、補償するのが一般的である。
速度方間と反対側に力を加えて制5J彷果を与えるのが
、速度項を附加する目的である。従って、モータ電流I
は 江よって与えることとする。<2)式は現在量もよく行
われている、サーボ制御の制御式である。
、速度項を附加する目的である。従って、モータ電流I
は 江よって与えることとする。<2)式は現在量もよく行
われている、サーボ制御の制御式である。
回転角度θの位置検出方式として、例えばポテンシオメ
ータの回転を利用する。回転速度(dθ/dt)はタコ
ジェネレータで検出できる。これらの検出値をもとにし
て、演算増幅器の組合せにより、(2)式の電流に対応
するモーフ電圧を作り出すことができる。このような電
圧をかけると、(2)式のようなモータ電流が流れる。
ータの回転を利用する。回転速度(dθ/dt)はタコ
ジェネレータで検出できる。これらの検出値をもとにし
て、演算増幅器の組合せにより、(2)式の電流に対応
するモーフ電圧を作り出すことができる。このような電
圧をかけると、(2)式のようなモータ電流が流れる。
そして、回転角度θは、目標位置θ工に接近してゆく。
集積回路作製技術の進歩により、マイクロプロセッサが
安価に入手できるようになってきた。このため(2)式
で表わされる制御をマイクロプロセッサで計算゛させる
サーボ制御系が増えてきている。
安価に入手できるようになってきた。このため(2)式
で表わされる制御をマイクロプロセッサで計算゛させる
サーボ制御系が増えてきている。
ソフトフェアサーボと呼ぶ。
ソフトフェアサーボの場合、(2)式で示す基本形の池
に、重力その他の外力や慣性力に対する補償を加えるこ
とが、ソフトフェアの変更によって容易に行われる。こ
のため、さらに精度の良い制御を行うことができる。
に、重力その他の外力や慣性力に対する補償を加えるこ
とが、ソフトフェアの変更によって容易に行われる。こ
のため、さらに精度の良い制御を行うことができる。
ソフトフェアサーボの長所は、もうひとつある。
それは角度位置θの検出をデジタル処理できる、という
事である。従来の演算増幅器を用いるアナログ処理の場
合は、角度検出もアナログ的に行わなければならず、こ
のためポテンシオメータなどを使っていた。しかし、ソ
フトフェアサーボの場合、角度位置θそのものがデジタ
ル値をとるので、ロータリーエンコーダに代表される。
事である。従来の演算増幅器を用いるアナログ処理の場
合は、角度検出もアナログ的に行わなければならず、こ
のためポテンシオメータなどを使っていた。しかし、ソ
フトフェアサーボの場合、角度位置θそのものがデジタ
ル値をとるので、ロータリーエンコーダに代表される。
パルス型の回転量検出器を使用することができるように
なる。
なる。
これによって、θの検出という観測系の面でも精度を高
めることができる。
めることができる。
また、パルス信号であるために、基本的にノイズに強く
、誤動作が少ない。
、誤動作が少ない。
このように、ソフトフェアサーボは
(1)マイクロプロセッサが安価になったことから、゛
システム全体を安価に構成でき、 (2) ソフトフェアを工夫することにより、重力、
慣性力などの補正項を添加するのが容易であること、 (3)角度位置θを精度良く測定できノイズに強く誤動
作が少ないなど優れた特徴がある。
システム全体を安価に構成でき、 (2) ソフトフェアを工夫することにより、重力、
慣性力などの補正項を添加するのが容易であること、 (3)角度位置θを精度良く測定できノイズに強く誤動
作が少ないなど優れた特徴がある。
従来のサーボ制御系では、タコジェネレータなどの速度
検出器を位置検出器と全く独立に設け、速度と、位置の
両方を測定していた。
検出器を位置検出器と全く独立に設け、速度と、位置の
両方を測定していた。
ソフトフェアサーボの場合、メモリを使えるから、速度
検出器を用いず、位置検出器の測定値を時間微分して速
度を計算する、というようにすることが多い。
検出器を用いず、位置検出器の測定値を時間微分して速
度を計算する、というようにすることが多い。
一定時間(サンプリング時間という)Δtごとに、角度
位置θを検出する。これは、ロークリエンコーグのパル
ス数を積算することによって求められる。この場合、速
度として、現在の位置θ(1)と、メモリに記憶させで
ある1回前のサンプリング時の位置の値θ(t−Δt)
の差を用いる。
位置θを検出する。これは、ロークリエンコーグのパル
ス数を積算することによって求められる。この場合、速
度として、現在の位置θ(1)と、メモリに記憶させで
ある1回前のサンプリング時の位置の値θ(t−Δt)
の差を用いる。
これにより、差分方程式が得られる。
速度をθの差分として求める方法は、マイクロプロセッ
サによるサーボ制御に向いているし、速度が大きい場合
、つまシ、θの変化の著しい場合は精度も良い。反面、
速度の遅い場合には精度が悪くなる傾向がある。
サによるサーボ制御に向いているし、速度が大きい場合
、つまシ、θの変化の著しい場合は精度も良い。反面、
速度の遅い場合には精度が悪くなる傾向がある。
速度が小さい時、(3)式の分母、分子ともに小さい値
になる。Δtはもともと、サンプリング時間であるから
小さい時間である。θはロークリエンコーダで測定する
ので、最小の大きさというものが決まっておシ、これを
1単位として、θを測定してゆく。1単位ごとにローク
リエンコーダはパルスを生ずる。単位よシ短い角度変位
は測定できない。
になる。Δtはもともと、サンプリング時間であるから
小さい時間である。θはロークリエンコーダで測定する
ので、最小の大きさというものが決まっておシ、これを
1単位として、θを測定してゆく。1単位ごとにローク
リエンコーダはパルスを生ずる。単位よシ短い角度変位
は測定できない。
速度が極めて遅い場合、(3)の分子が1単位程度にな
ったシ、1単位以下になったりする。そうすると、(3
)式の近似は極めて悪いものになってしまう。
ったシ、1単位以下になったりする。そうすると、(3
)式の近似は極めて悪いものになってしまう。
ロボット等の制御機器においては、高速動作とともに、
低速、高精度の動作も要求される。低速動作時において
も、充分精度の良い速度検出方式%式% 速度が遅いのは、目標位置θ工に、現在の位置θが充分
近いからである。この場合、できるだけ早く、θがθ工
に収束しなければならない。速度が低下すると、Δを時
間内に、θの1単位以上動かないようになる。この時、
(2)式に於て、速度積がOになシ、消えてしまう。こ
れが消えると、グンピングカがなくなるので、単振動に
なる。つまり、θはθ工のまわりをゆっくり振動し、θ
工に収束できないことになる。
低速、高精度の動作も要求される。低速動作時において
も、充分精度の良い速度検出方式%式% 速度が遅いのは、目標位置θ工に、現在の位置θが充分
近いからである。この場合、できるだけ早く、θがθ工
に収束しなければならない。速度が低下すると、Δを時
間内に、θの1単位以上動かないようになる。この時、
(2)式に於て、速度積がOになシ、消えてしまう。こ
れが消えると、グンピングカがなくなるので、単振動に
なる。つまり、θはθ工のまわりをゆっくり振動し、θ
工に収束できないことになる。
サンプリング時間Δtを大きくすればよいようにみえる
。しかし、こうすると高速動作の時の動作が不安定にな
ってしまう。サンプリング時間は短い方がよいのである
。
。しかし、こうすると高速動作の時の動作が不安定にな
ってしまう。サンプリング時間は短い方がよいのである
。
(り)目 的
本発明はソフトクエアサーポ方式による自動制御の改良
に関するが、その目的は、低速動作時においても十分精
度の良い速度検出を行ない、低速動作時のサーボ制御性
能の向上を図ることである。
に関するが、その目的は、低速動作時においても十分精
度の良い速度検出を行ない、低速動作時のサーボ制御性
能の向上を図ることである。
(1)発明の構成
従来のソフトフェアサーボは、角度位置θの測定値から
微分を求めるため、サンプリング時間Δtを分母にし、
分子にはΔを内に於けるθの変化を代入していた。この
ため、遅い速度の場合に、速度の計算値が不正確になっ
たわけである。
微分を求めるため、サンプリング時間Δtを分母にし、
分子にはΔを内に於けるθの変化を代入していた。この
ため、遅い速度の場合に、速度の計算値が不正確になっ
たわけである。
本発明は、そうではなく、角度位置θの最小の変化単位
Δθを考え、θがΔθだけ変化するのに必要な時間ΔT
を測定する。
Δθを考え、θがΔθだけ変化するのに必要な時間ΔT
を測定する。
のように近似するが、Δθが一定であってΔTを測定す
るのである。従来の方法のようにΔtが一定で、Δθを
求めるものとは異なる。
るのである。従来の方法のようにΔtが一定で、Δθを
求めるものとは異なる。
速度が遅い時、(4)式の分母、分子は(3)式の分母
、分子よシずりと大きな値となる。また、従来の方式で
は、速度は差分として求められた、りまり差演算により
求められたが、本発明では、速度は、除算によって求め
られることになる。
、分子よシずりと大きな値となる。また、従来の方式で
は、速度は差分として求められた、りまり差演算により
求められたが、本発明では、速度は、除算によって求め
られることになる。
i 化単位Δθは、ロークリエンコーダのパルス1個分
の角度変化εの数個分(m個)として表わされる。
の角度変化εの数個分(m個)として表わされる。
Δθ=mε (5)であり、εは一
定で、mは定数である。Δθは定数である。
定で、mは定数である。Δθは定数である。
ロータリーエンコーダがm個のパルスを生fる時間ΔT
を測定する。このためには、基準局を改の発振器から得
られるクロックパルスを社歌することによって測定子る
。タロツクパルスの周波数をfとすると、ロータリーエ
ンコーダがm個のパルスを生ずる(Δθの変化を生ずる
)時間内にXのクロックパルスをカクントしたとすると
、ΔT = −(6) である。
を測定する。このためには、基準局を改の発振器から得
られるクロックパルスを社歌することによって測定子る
。タロツクパルスの周波数をfとすると、ロータリーエ
ンコーダがm個のパルスを生ずる(Δθの変化を生ずる
)時間内にXのクロックパルスをカクントしたとすると
、ΔT = −(6) である。
ΔTが変数であるから、(2)式のかわりに、モータ電
流Iは に=KYΔθ (8)となる。速度係
&には、変化単位Δθを含む値となる。低速でθが変化
している場合、ΔTが長くなる。
流Iは に=KYΔθ (8)となる。速度係
&には、変化単位Δθを含む値となる。低速でθが変化
している場合、ΔTが長くなる。
分子が一定で、分母が大きくなるのであるから、除算の
結果は、精度の高いものとなる。
結果は、精度の高いものとなる。
(5)、(6)より
となる3m、 f’、 tは定数、Xが測定すべき数値
(整&)である。
(整&)である。
第1図は本発明のサーボ制御方式に於て用いられる、デ
ジタル回路で構成する速度検出回路のブロック図である
。
ジタル回路で構成する速度検出回路のブロック図である
。
モータ1は、適当な減速機を介して、ロボットアームや
工作機械の回転軸につン’lがっており、これらの負荷
を駆動するものである。
工作機械の回転軸につン’lがっており、これらの負荷
を駆動するものである。
モータ1には、直接に、或は増速機、減速機などを介し
て、ロータリーエンコンブ2が連結されている。ロータ
リーエンコーダはモータの回転変位をパルス列によって
出力する。モータの回転が、最小単位εだけ進むごとに
、ひとつのパルスを生ずる。実際には、正負の回転方向
も検出する必要があるから、2つの1/4位相だけずれ
たパルス列を発生するようになっている。mパルスが生
じた時、モータの回転変位Δθは(5)式によって表わ
される。
て、ロータリーエンコンブ2が連結されている。ロータ
リーエンコーダはモータの回転変位をパルス列によって
出力する。モータの回転が、最小単位εだけ進むごとに
、ひとつのパルスを生ずる。実際には、正負の回転方向
も検出する必要があるから、2つの1/4位相だけずれ
たパルス列を発生するようになっている。mパルスが生
じた時、モータの回転変位Δθは(5)式によって表わ
される。
ロータリーエンコーダ2のパルス列は、波形整形回転方
向判別回路3によって、εごとに1パルスが対応するき
れいなパルス列9になり、しかも回転方向(右まわり、
左まわり)が判別される。
向判別回路3によって、εごとに1パルスが対応するき
れいなパルス列9になり、しかも回転方向(右まわり、
左まわり)が判別される。
第1図に示す回路は、2つの計数回路を含んでいる。第
1の計数回路は、モータの回転変位がΔθになるまで回
転変位の代数和を検出するものである。代数和というの
は、回転方向も含めて、ということである。これはカク
ンク4、カクント数判別回i、85よシなる。
1の計数回路は、モータの回転変位がΔθになるまで回
転変位の代数和を検出するものである。代数和というの
は、回転方向も含めて、ということである。これはカク
ンク4、カクント数判別回i、85よシなる。
第2の計数回路は、基準局i敗(周波&f)のパルス数
を計数するものである。第1の計数回路によって、モー
タの回@変位がΔθに達したことが分る。回転変位が0
からΔθに達するまでの時間ΔTだけ、タロツクパルス
を計数し、この時間ΔTを求める。
を計数するものである。第1の計数回路によって、モー
タの回@変位がΔθに達したことが分る。回転変位が0
からΔθに達するまでの時間ΔTだけ、タロツクパルス
を計数し、この時間ΔTを求める。
カクンタ4は、パルス列9をカウントする。カクン)&
判別回路5は、カクント敗が予め定められた[mに達し
たかどうかを判別する。mは(5)式によって与えられ
る数で、m個のパルスを生じたということは、モータが
Δθだけ回転したという事を意味する。この時、リセッ
ト信号11が生じ、カクンタ4はリセットされる。
判別回路5は、カクント敗が予め定められた[mに達し
たかどうかを判別する。mは(5)式によって与えられ
る数で、m個のパルスを生じたということは、モータが
Δθだけ回転したという事を意味する。この時、リセッ
ト信号11が生じ、カクンタ4はリセットされる。
基準周波数発振器6は、時間ΔTを測定するための基準
のクロックパルスを生ずる。カクンタ7は計時用クロッ
クパルスを計数する。クロックパルスの繰返し周?:&
、数をfとする。
のクロックパルスを生ずる。カクンタ7は計時用クロッ
クパルスを計数する。クロックパルスの繰返し周?:&
、数をfとする。
カクンタ7はカクント敗判別回路5から、スタート信号
を入力した時に計数を始め、ストップ信号を入力した時
に計数を中止する。カクント数判別回路5は、カクンク
4がロータリーエンコーダのパルスを計数しはじめた時
にスタート信号を発生し、カクンタ4がm番目のパルス
を計数した時にストップ信号を発生する。つまり、モー
タ変位がΔθになる間だけ、カクンタ7fi、計時用ク
ロックパルスを生じる。
を入力した時に計数を始め、ストップ信号を入力した時
に計数を中止する。カクント数判別回路5は、カクンク
4がロータリーエンコーダのパルスを計数しはじめた時
にスタート信号を発生し、カクンタ4がm番目のパルス
を計数した時にストップ信号を発生する。つまり、モー
タ変位がΔθになる間だけ、カクンタ7fi、計時用ク
ロックパルスを生じる。
ストップ信号が発せられた瞬間のカクンタ7の値がXで
あったとする。
あったとする。
次いで、カクント敗判別回路5がクリア信号を発生し、
カクンク7へ入力する。この信号によってカクンタのカ
クント値がレジスタ8に入力され記憶される。つまり、
レジスタはXを記憶する。
カクンク7へ入力する。この信号によってカクンタのカ
クント値がレジスタ8に入力され記憶される。つまり、
レジスタはXを記憶する。
この値Xはレジスタからマイクロプロセッサへ入力され
る。m、 f’、εが既知であるのでXから(9)式に
より速度を求めることができる。マイクロプロセッサは
(9)式、(2)式又は(7)式から、モータ電流Iを
計算する。このモータ電流lは、適当なモータ制御回路
によって発生させることができる。
る。m、 f’、εが既知であるのでXから(9)式に
より速度を求めることができる。マイクロプロセッサは
(9)式、(2)式又は(7)式から、モータ電流Iを
計算する。このモータ電流lは、適当なモータ制御回路
によって発生させることができる。
ヤイクロプロセッサが(2L (7)式から、モータ電
流を計算するためては、現在の回転位置θも必要である
。これは、カクンク4とは別のカクンタでパルス9をカ
クントすることによって求められる。
流を計算するためては、現在の回転位置θも必要である
。これは、カクンク4とは別のカクンタでパルス9をカ
クントすることによって求められる。
このカクンタは第1図では図示を省略している。
このカクンタは、アップグクンカクンタであって、波形
整形回転方向判別回路3の回転方向信810により、ア
ンプカクントと、ダクンカクントを切換える。
整形回転方向判別回路3の回転方向信810により、ア
ンプカクントと、ダクンカクントを切換える。
回転方向信号10は、カクンタ4にも与えられる。右ま
わシを例えば正にとる。カクンタ4はアップグクンカク
ンタであって、回転方向信号10が右まわり信号(+1
)であれば、アップカクントし、左まわシ信号(−1)
であればグクンカクントする。アップ方向にml又はグ
クン方向に−mだけカクント数が進んだ時にカクント敗
判別回路5がストップ信号を発する。
わシを例えば正にとる。カクンタ4はアップグクンカク
ンタであって、回転方向信号10が右まわり信号(+1
)であれば、アップカクントし、左まわシ信号(−1)
であればグクンカクントする。アップ方向にml又はグ
クン方向に−mだけカクント数が進んだ時にカクント敗
判別回路5がストップ信号を発する。
クリア信号は、カクンタ7の値Xをレジスタ8に移すと
ともにカクンタ7をクリアするものである。ストップと
クリアとを同時に行ってもよい。
ともにカクンタ7をクリアするものである。ストップと
クリアとを同時に行ってもよい。
プログラマプルアソプグクンカクンタを用いれば・カク
ンタ4とカクント飲判別回路5とはひとつの素子にまと
めることができる。ストップ信号とともに、カクンタ4
の正負信号も、カクンタγに出力するようにすれば、m
の正負がレジスタ8に記憶される。これによって(dθ
/dt)の正負も分ることになる。
ンタ4とカクント飲判別回路5とはひとつの素子にまと
めることができる。ストップ信号とともに、カクンタ4
の正負信号も、カクンタγに出力するようにすれば、m
の正負がレジスタ8に記憶される。これによって(dθ
/dt)の正負も分ることになる。
カクンタ7に続いて設けられたカクント数判別回路13
−は、速度がOであるか、そうでないかを判別するもの
である。
−は、速度がOであるか、そうでないかを判別するもの
である。
モータの回転が停止している時、又は非常に遅い時、モ
ータの変位がΔθになるまでには、長い時間がかかる。
ータの変位がΔθになるまでには、長い時間がかかる。
このため、ストップ信号が発生せず、カクンタ7はカク
ントを進めるが、レジスタ8にはデータが書きこまれな
い、という事態が生ずる。
ントを進めるが、レジスタ8にはデータが書きこまれな
い、という事態が生ずる。
そこで、予め十分大きな数Xを定めておき、XがXを超
えた時、レジスタ8に速度値0を書き込むものである。
えた時、レジスタ8に速度値0を書き込むものである。
0の近くで、速度の測定精度は、最大誤差、【てよって
評価することができる。
評価することができる。
(オ)効 果
(1)モータの回転が非常に遅い時であっても、精度の
高い速度(dθ/dt)の計算ができる。
高い速度(dθ/dt)の計算ができる。
(2)モータ回転が速い時は、Δθの回転変位の起こる
時間ΔTが短いから、ΔTの測定について誤差が発生す
る。しかし、モータ回転の速い時は、θが目標値θ工か
ら大きく離れている時であって、サーボ制御系が動きは
じめた最初の短い時期である。この場合、抵抗の項より
も、(θニーθ)の項の大きさのほうがはるかに大きい
わけであるから、抵抗項の誤差があってもさしつかえは
ない。
時間ΔTが短いから、ΔTの測定について誤差が発生す
る。しかし、モータ回転の速い時は、θが目標値θ工か
ら大きく離れている時であって、サーボ制御系が動きは
じめた最初の短い時期である。この場合、抵抗の項より
も、(θニーθ)の項の大きさのほうがはるかに大きい
わけであるから、抵抗項の誤差があってもさしつかえは
ない。
(3)従来のサーボ制御に於て、低速時の速度(dθ/
dt )の精度は、(3)式から E 2= −(II) Δt である。ξはロータリーエンコーダの1パルスに対応す
る角度変位である。本発明の場合、αQによって最大誤
差が与えられる。fΔtを大きくすれば、つまり、基準
局?tL数発振器6のタロツクパルスを速くすれば、本
発明の最大誤差は、従来のものの最大誤差より著しく小
さくすることができる。
dt )の精度は、(3)式から E 2= −(II) Δt である。ξはロータリーエンコーダの1パルスに対応す
る角度変位である。本発明の場合、αQによって最大誤
差が与えられる。fΔtを大きくすれば、つまり、基準
局?tL数発振器6のタロツクパルスを速くすれば、本
発明の最大誤差は、従来のものの最大誤差より著しく小
さくすることができる。
(4) 速度0と、0より次に大きい速度の差が小さ
い。本発明では、ストップ信号が発せられない内に、ク
ロックパルス欽がXを超えた場合、速度を0とする。デ
ィジタル処理であるから、速度が無限°小であることは
できない。しかし、本発明の場合、速度の最小値は である。従来例では 本発明の04で示す速度の最小値は十分小さいので、目
標値θエヘ十分近くまで接近できる。
い。本発明では、ストップ信号が発せられない内に、ク
ロックパルス欽がXを超えた場合、速度を0とする。デ
ィジタル処理であるから、速度が無限°小であることは
できない。しかし、本発明の場合、速度の最小値は である。従来例では 本発明の04で示す速度の最小値は十分小さいので、目
標値θエヘ十分近くまで接近できる。
従って、目標値θエヘ近付く速度が速いし、しかも、θ
工のよシ近くに停止できる。精度の高い位置決めができ
る。
工のよシ近くに停止できる。精度の高い位置決めができ
る。
第1図は本発明のサーボ制御方式の速度検出回路のブロ
ック図。 1・・・・・・・・・・・・モ − タ2・・・・・・
・・・・・・ロータリーエンコーダ3・・・・・・・・
・・波形整形回転方向判別回路4 ・・・・・・・・・
・・ カ り ン り5・・・・・・・・・・・
・カクン)&判別回路6・・・・・・・・・・・・基準
周波数発振器7 ・・・・・・・・・・・・ カ り
ン タ8・・・・・・・・・・・・レジスタ 9・・・・・・・・・・・・パルス列 10・・・・・・・・・・・回転方向信号11・・・・
・・・・・・・・リセット信号13・・・・・・・・・
・・カクント欽判別回路発明者 岡本賢司
ック図。 1・・・・・・・・・・・・モ − タ2・・・・・・
・・・・・・ロータリーエンコーダ3・・・・・・・・
・・波形整形回転方向判別回路4 ・・・・・・・・・
・・ カ り ン り5・・・・・・・・・・・
・カクン)&判別回路6・・・・・・・・・・・・基準
周波数発振器7 ・・・・・・・・・・・・ カ り
ン タ8・・・・・・・・・・・・レジスタ 9・・・・・・・・・・・・パルス列 10・・・・・・・・・・・回転方向信号11・・・・
・・・・・・・・リセット信号13・・・・・・・・・
・・カクント欽判別回路発明者 岡本賢司
Claims (2)
- (1)回転体の目標角度位置をθ_I、現在の角度位置
をθ、現在の速度を(dθ/dt)とし、回転動力源に
与える駆動力Iを少なくとも Kf{(θ_I−θ)−Kv(dθ/dt)}を含む制
御変数によつて与えることとし、現在の角度位置θはロ
ータリーエンコーダによつて検出し、ある一定の変化単
位Δθだけ回転体角度位置θが変化するのに要する時間
ΔTを測定する速度検出回路から、(Δθ/ΔT)の値
を計算し、これを(dθ/dt)の計算値として、駆動
力Iを算出することを特徴とするサーボ制御方式。 - (2)速度検出回路が、ロータリーエンコーダのパルス
列を回転方向を含めて計数する第1の計数回路と、基準
周波数発振器で発生したパルス列を計数する第2の計数
回路とよりなり、第1の計数回路のカウント数が予め定
められた値まで達する間に、第2の計数回路が計数した
カウント数xにより、時間ΔTを求めるものである特許
請求の範囲第(1)項記載のサーボ制御方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26713084A JPS61143821A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | サ−ボ制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26713084A JPS61143821A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | サ−ボ制御方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61143821A true JPS61143821A (ja) | 1986-07-01 |
Family
ID=17440487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26713084A Pending JPS61143821A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | サ−ボ制御方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61143821A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010135284A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-06-17 | Sony Corp | 面光源装置とその製造方法、及び画像表示装置 |
-
1984
- 1984-12-17 JP JP26713084A patent/JPS61143821A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010135284A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-06-17 | Sony Corp | 面光源装置とその製造方法、及び画像表示装置 |
US8226258B2 (en) | 2008-10-27 | 2012-07-24 | Sony Corporation | Surface light source device, manufacturing method of the same, and image display device |
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