JPS6279509A - デジタル式サ−ボアンプ - Google Patents
デジタル式サ−ボアンプInfo
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- JPS6279509A JPS6279509A JP22099985A JP22099985A JPS6279509A JP S6279509 A JPS6279509 A JP S6279509A JP 22099985 A JP22099985 A JP 22099985A JP 22099985 A JP22099985 A JP 22099985A JP S6279509 A JPS6279509 A JP S6279509A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、各種アクチュエータの駆動用′リーボモータ
の駆動速度をフィー]ハ・ツク制御するためのサーボア
ンプ、詳し7くは、位置検出手段による検出位置と目標
停止位置との偏差に基づいてアクチュエータの駆動速度
をフィーlノ\・ツク制御するデジタル式サーボアンプ
に関する。
の駆動速度をフィー]ハ・ツク制御するためのサーボア
ンプ、詳し7くは、位置検出手段による検出位置と目標
停止位置との偏差に基づいてアクチュエータの駆動速度
をフィーlノ\・ツク制御するデジタル式サーボアンプ
に関する。
上記この種の号−ホアンプは、アクチュエータが目標停
止位置にスムーズに移動するように、目標停止位置と検
出位置との偏差に基づいて、アクチュエータの駆動速度
をフィーI′ハ・ツク制御するように構成したものであ
る。
止位置にスムーズに移動するように、目標停止位置と検
出位置との偏差に基づいて、アクチュエータの駆動速度
をフィーI′ハ・ツク制御するように構成したものであ
る。
そして、上記この種のサーボアンプを、例えばマニプレ
ータ等の被制御装置を駆動するサーボモータ等の駆動を
制御する装置に適用する場合は、目標停止位置に対する
停止位置精度を確保しつつ、短時間で目標停止位置まで
移動し、且つ、機構に対して大きな衝撃を与えないよう
に停止するように、アクチュエータの駆動速度を制御す
る必要がある。
ータ等の被制御装置を駆動するサーボモータ等の駆動を
制御する装置に適用する場合は、目標停止位置に対する
停止位置精度を確保しつつ、短時間で目標停止位置まで
移動し、且つ、機構に対して大きな衝撃を与えないよう
に停止するように、アクチュエータの駆動速度を制御す
る必要がある。
本出願人は、先に、−に記アクチ、、にL−夕の停止位
置精度と制御応答性とを両立さ−Qる制御方式として、
目標停止l二位置と被制御対象の現在位置との偏差の平
方根に基づいて制御り−・インずなわらアクチュエータ
の駆動速度を制御する平方根方式の制御方法を提案し7
た(特開昭60−123909号公I′I3参照)。
置精度と制御応答性とを両立さ−Qる制御方式として、
目標停止l二位置と被制御対象の現在位置との偏差の平
方根に基づいて制御り−・インずなわらアクチュエータ
の駆動速度を制御する平方根方式の制御方法を提案し7
た(特開昭60−123909号公I′I3参照)。
しかしなから、−1−記デジタル式サーボアンプでは、
その構成上、目標値と検出値とを所定周回で号ンプリン
グU7−ζ、その偏差を演算することとなり、制御応答
がある程度遅れるものとなる不利がある。従って、制御
ゲインを大きくすると、制御応答にハンチングやオーバ
ーシュー1を発生ずることとなり、その制御ゲインを、
アナログ式のサーボアンプのように大きくするごとがで
きないという不利がある。
その構成上、目標値と検出値とを所定周回で号ンプリン
グU7−ζ、その偏差を演算することとなり、制御応答
がある程度遅れるものとなる不利がある。従って、制御
ゲインを大きくすると、制御応答にハンチングやオーバ
ーシュー1を発生ずることとなり、その制御ゲインを、
アナログ式のサーボアンプのように大きくするごとがで
きないという不利がある。
そこで、制御ゲインが大きくならない上記平方根方式に
よりデジタル式のサーボアンプを構成すると、第9図に
示すように、制御応答の収束性がよくなるのであるが、
この平方根方式に6Lる制御方法で(1t、[1標停止
位置近傍で(J、その目標停止位置に対”4る検11冒
q置の偏差か小さくなるために、その1ε方4I↓が逆
心こ大きくなる。
よりデジタル式のサーボアンプを構成すると、第9図に
示すように、制御応答の収束性がよくなるのであるが、
この平方根方式に6Lる制御方法で(1t、[1標停止
位置近傍で(J、その目標停止位置に対”4る検11冒
q置の偏差か小さくなるために、その1ε方4I↓が逆
心こ大きくなる。
その結果、l」標停止1位置近鶴での低速駆動領域(図
中斜綿部で示す低速駆動領域)では、比例制御方式より
も制御りインがノ、きくなって、制御応答が不安定にな
る不利がある。尚、図中、(ωl)は平力]1還力代に
、トる駆動速1艷の変化を示し、(ω2)は比例制御方
式による駆動速度の変化を示すものである。
中斜綿部で示す低速駆動領域)では、比例制御方式より
も制御りインがノ、きくなって、制御応答が不安定にな
る不利がある。尚、図中、(ωl)は平力]1還力代に
、トる駆動速1艷の変化を示し、(ω2)は比例制御方
式による駆動速度の変化を示すものである。
本発明は、−1,記実情に113 h 7なされたもの
であって、その目的は、デジタル式り゛−ポアンプの低
速駆動領域におりる制御応答性を改給する点にある。
であって、その目的は、デジタル式り゛−ポアンプの低
速駆動領域におりる制御応答性を改給する点にある。
本発明によるデジタル式」ノーポアンプの特徴構成は、
前記アクチュエータの[]標駆動速度を、前記目標位置
に月する検出位置の偏差が設定値以トである場合は、前
記偏差の平方根に基づいて設定すると共に、Mi+記偏
差が設定値未満である場合は、前記偏差に基づいて設定
するように、前記目標位置に対する検出位置の偏差に基
づいて駆動速度を自動的に切り換える駆動速度制御手段
を備えさせてある点にあり、その作用並びに効果は以下
の通りである。
前記アクチュエータの[]標駆動速度を、前記目標位置
に月する検出位置の偏差が設定値以トである場合は、前
記偏差の平方根に基づいて設定すると共に、Mi+記偏
差が設定値未満である場合は、前記偏差に基づいて設定
するように、前記目標位置に対する検出位置の偏差に基
づいて駆動速度を自動的に切り換える駆動速度制御手段
を備えさせてある点にあり、その作用並びに効果は以下
の通りである。
すなわち、デジタル式サーボアンプの動作が不安定とな
らない目標停止位置と検出位置の偏差が大きい速度領域
では、位置の偏差の平方根に基づいて駆動速度を設定す
る平方根方式により速度制御し、目標停止上位置近傍の
動作が不安定となる低速駆動領域では、位置の偏差に基
づいて駆動速度を設定する比例制御方式により速度制御
するように、目標停止位置と検出位置の偏差の大きさに
基づいてアクチュエータの目標駆動速度つまり制御ゲイ
ンを切り換えるのである。
らない目標停止位置と検出位置の偏差が大きい速度領域
では、位置の偏差の平方根に基づいて駆動速度を設定す
る平方根方式により速度制御し、目標停止上位置近傍の
動作が不安定となる低速駆動領域では、位置の偏差に基
づいて駆動速度を設定する比例制御方式により速度制御
するように、目標停止位置と検出位置の偏差の大きさに
基づいてアクチュエータの目標駆動速度つまり制御ゲイ
ンを切り換えるのである。
従って、アクチュエータの作動が目標停止位置から遠い
場合には、制御応答性の良い平方根方式により速度制御
する、−とにより、目標停止位置近傍までの駆動を高速
に行い、[−1標停市位置近傍に近づくと、安定な制御
応答となる比例制御方式に切り換えるので、目標停止イ
装置に停止するまでの駆動速度を速くしながら、その停
止を安定に行えるのであイ)。
場合には、制御応答性の良い平方根方式により速度制御
する、−とにより、目標停止位置近傍までの駆動を高速
に行い、[−1標停市位置近傍に近づくと、安定な制御
応答となる比例制御方式に切り換えるので、目標停止イ
装置に停止するまでの駆動速度を速くしながら、その停
止を安定に行えるのであイ)。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、サーボアンプの全体構成を示すブロック図で
あって、アクチュエータとしての勺−ポモータ(M’)
の回転に連動して回転速度及び位置情報を検出するイン
クリメンタル型のエンコーダ(1)、このエンコーダ(
1)の出力を4数して前記モータ(M)により駆動され
る被制御装置(図示せず)の現在位置情報つまり検出位
置(X)の値を出力するカウンタ(2)、前記エンコー
ダ(1)の出力周波数つまり駆動速度を電圧に変換する
F / V mlンハータ(3)、このF/Vτ2ンハ
−夕(3)の出力をスケーリングして整数化するゲイン
調整器(4)、このゲイン調整器(4)を介して出力さ
れる検出速度(ω)に対応する電圧をデジタル値に変換
して整数化した検出速度(ω)を出力するA / I)
コンバータ(5)、前記カウンタ(2)からの検出位置
(X)とAii記メインプ「1セツサ(6)から与えら
れる目標停止位置(X”)とに基づいて、前記モータ(
M)の目標駆動速度としての速度指令値(0勺を演算す
るとともに、その速度指令値(0勺と検出速度(ω)と
の偏差(ε)を演算するサーボプロセッサ(7)、その
偏差(ε)に対応したPWM波(V)を発生ずるPWM
波発生手段としてのプログラマブルタイマ(8)、及び
、このプログラマブルタイマ(8)により発生されたP
WM波を電力増幅して前記モータ(M)を駆動する電力
増幅器(9)を設けである。もって、前記エンコーダ(
1)とカウンタ(2)にて位置検出手段(+00)を構
成し7、前記エンコーダ(1)とF / Vコンバータ
(3)にて速度検出手段を構成し、Ai前記ゲイン調整
器(4)とAIDコンバータ(5)にて検出速度整数化
手段ヲ+14成し7−ζある。
あって、アクチュエータとしての勺−ポモータ(M’)
の回転に連動して回転速度及び位置情報を検出するイン
クリメンタル型のエンコーダ(1)、このエンコーダ(
1)の出力を4数して前記モータ(M)により駆動され
る被制御装置(図示せず)の現在位置情報つまり検出位
置(X)の値を出力するカウンタ(2)、前記エンコー
ダ(1)の出力周波数つまり駆動速度を電圧に変換する
F / V mlンハータ(3)、このF/Vτ2ンハ
−夕(3)の出力をスケーリングして整数化するゲイン
調整器(4)、このゲイン調整器(4)を介して出力さ
れる検出速度(ω)に対応する電圧をデジタル値に変換
して整数化した検出速度(ω)を出力するA / I)
コンバータ(5)、前記カウンタ(2)からの検出位置
(X)とAii記メインプ「1セツサ(6)から与えら
れる目標停止位置(X”)とに基づいて、前記モータ(
M)の目標駆動速度としての速度指令値(0勺を演算す
るとともに、その速度指令値(0勺と検出速度(ω)と
の偏差(ε)を演算するサーボプロセッサ(7)、その
偏差(ε)に対応したPWM波(V)を発生ずるPWM
波発生手段としてのプログラマブルタイマ(8)、及び
、このプログラマブルタイマ(8)により発生されたP
WM波を電力増幅して前記モータ(M)を駆動する電力
増幅器(9)を設けである。もって、前記エンコーダ(
1)とカウンタ(2)にて位置検出手段(+00)を構
成し7、前記エンコーダ(1)とF / Vコンバータ
(3)にて速度検出手段を構成し、Ai前記ゲイン調整
器(4)とAIDコンバータ(5)にて検出速度整数化
手段ヲ+14成し7−ζある。
ところで、前記ゲイン調整器(4)は、元々、前記l=
” / V :Jンへ−夕(3)の出力をA/[)変換
して速度指令値(ω+)と検出速度(ω)か同 スケー
ルとなるように!l−るために必要なものであって、そ
の機能をそのまま利用して検出速度(ω)を整数化する
ので、装置構成が複雑になることはない。
” / V :Jンへ−夕(3)の出力をA/[)変換
して速度指令値(ω+)と検出速度(ω)か同 スケー
ルとなるように!l−るために必要なものであって、そ
の機能をそのまま利用して検出速度(ω)を整数化する
ので、装置構成が複雑になることはない。
次に、第2図に示ずゾI」ツク線図に基づいて、ト記構
成になるり゛−ポアンプの基本的な動作を説明する。
成になるり゛−ポアンプの基本的な動作を説明する。
ずなわら、速度指令値(ω4)を整数値として指令する
速度指令手段としての前記サーホゾ1」セッサ(7)の
速度指令値演算部(7a)において、iiJ記メインプ
ロuノリ゛(6)からり、えられ人二1」標停止位置(
X*)と、前記カウンタ(2)より出力される検出位置
(X)とに基づいて、前記モータ(M)の目標駆動速度
の指令値(0勺が、前記プl」グラマプルタイ/(8)
から出力されるIIWM?llν)の周itJ](T、
)とそのパルス幅(T2)の関数となるように、前記二
し一タ(M)の定格電圧(V、l)とその回転速度(ω
)に対する駆動電圧(VM)との関係から下記(i)代
に基づいて整数化する。
速度指令手段としての前記サーホゾ1」セッサ(7)の
速度指令値演算部(7a)において、iiJ記メインプ
ロuノリ゛(6)からり、えられ人二1」標停止位置(
X*)と、前記カウンタ(2)より出力される検出位置
(X)とに基づいて、前記モータ(M)の目標駆動速度
の指令値(0勺が、前記プl」グラマプルタイ/(8)
から出力されるIIWM?llν)の周itJ](T、
)とそのパルス幅(T2)の関数となるように、前記二
し一タ(M)の定格電圧(V、l)とその回転速度(ω
)に対する駆動電圧(VM)との関係から下記(i)代
に基づいて整数化する。
R
ω8−−−−・T、(0勺・・・・・・(、i)VM
一方、前記モータ(M)の検出速度(ω)は、前記エン
コーダ(1)及びF/Vコンバータ(3)にて電圧値と
して検出され、前記定格電圧(V、t)と定格回転速度
(ωい との関係に基づいて実際の駆動電圧(Vf)と
回転速度(ωR)の関数に変換され、前記ゲイン調整器
(4)にて前記プログラマブルタイマ(8)からの出力
PWM波(v)のデユーティ比(T2/TI)に対応し
た整数値の信号つまり前記(i)式により整数化された
指令速度(0勺と同一スケールの値となるように調整さ
れ、前記A/D変換器(5)にてデジタル化される。
コーダ(1)及びF/Vコンバータ(3)にて電圧値と
して検出され、前記定格電圧(V、t)と定格回転速度
(ωい との関係に基づいて実際の駆動電圧(Vf)と
回転速度(ωR)の関数に変換され、前記ゲイン調整器
(4)にて前記プログラマブルタイマ(8)からの出力
PWM波(v)のデユーティ比(T2/TI)に対応し
た整数値の信号つまり前記(i)式により整数化された
指令速度(0勺と同一スケールの値となるように調整さ
れ、前記A/D変換器(5)にてデジタル化される。
そして、前記サーボプロセッサ(7)の偏差演算部(7
b)では、前記整数化された指令速度(ω“)と検出速
度(ω)とを整数値のままで加減算することによりその
偏差(ε)を演算し、ゲイン設定部(7c)にて所定の
加速ゲイン(Kp) (但し、本実施例ではKp=1)
を乗算し、…I記プログラマゾルタイマ(8)での発生
P W M波(ν)のデユーティ比(T 2/T I
)が、前記モータ(M)を指名速度(0勺(回転するた
めの供給電力に対応場るように、前記PWM波(ν)の
発生パルス幅(’rzn)とモータ駆動電圧(Va)の
関数としζ求めることとなる。従って、前記プログラマ
ブルタ・イマ(8)は、前記ゲイン設定部(7C)を介
して出力される偏差(ε)に対応した所定のパルス幅(
T2M)のPWM波(ν)を発生させることとなり、前
記電力増幅器(9)は、その発生PWM波(v)を、モ
ータ(M)の駆動電圧(V、l)と回転速度(ωR)の
関係から決定された駆動電力となるように電力増幅する
のである。
b)では、前記整数化された指令速度(ω“)と検出速
度(ω)とを整数値のままで加減算することによりその
偏差(ε)を演算し、ゲイン設定部(7c)にて所定の
加速ゲイン(Kp) (但し、本実施例ではKp=1)
を乗算し、…I記プログラマゾルタイマ(8)での発生
P W M波(ν)のデユーティ比(T 2/T I
)が、前記モータ(M)を指名速度(0勺(回転するた
めの供給電力に対応場るように、前記PWM波(ν)の
発生パルス幅(’rzn)とモータ駆動電圧(Va)の
関数としζ求めることとなる。従って、前記プログラマ
ブルタ・イマ(8)は、前記ゲイン設定部(7C)を介
して出力される偏差(ε)に対応した所定のパルス幅(
T2M)のPWM波(ν)を発生させることとなり、前
記電力増幅器(9)は、その発生PWM波(v)を、モ
ータ(M)の駆動電圧(V、l)と回転速度(ωR)の
関係から決定された駆動電力となるように電力増幅する
のである。
つまり、速度指令値(0勺と検出速度(ω)を共に整数
値としてljえると共に、その偏差(ε)が、前記プロ
グラマブルタイマ()()から出力されるPWM波(v
)のデユーティ比すなわら発生パルス幅(T2M)に対
応するよ・)に整数化することにより、サーポブl」セ
ノリ(7)を汎用のマイ f1 クロコンピユータにて構成しても、その処理速度を実用
的なものにしながら、装置構成を簡素化できるのである
。
値としてljえると共に、その偏差(ε)が、前記プロ
グラマブルタイマ()()から出力されるPWM波(v
)のデユーティ比すなわら発生パルス幅(T2M)に対
応するよ・)に整数化することにより、サーポブl」セ
ノリ(7)を汎用のマイ f1 クロコンピユータにて構成しても、その処理速度を実用
的なものにしながら、装置構成を簡素化できるのである
。
以下、第3図〜第5図に示すフローチャー1に基づいて
、サーボプロセッサ(7)の動作を詳述する。
、サーボプロセッサ(7)の動作を詳述する。
すなわち、第3図に示すように、前記サーボプロセフリ
−(7)の速度指令値演算部(7a)では、メインプロ
セッサ(6)から与えられた目標停止位置(X勺に対す
る検出位置(X)の偏差を演算し、その位置偏差(εい
に基づいて速度指令値(ω″)を演算する。
−(7)の速度指令値演算部(7a)では、メインプロ
セッサ(6)から与えられた目標停止位置(X勺に対す
る検出位置(X)の偏差を演算し、その位置偏差(εい
に基づいて速度指令値(ω″)を演算する。
前記位置偏差(εx)は、第4図に示すように、前記カ
ウンタ(2)にてカウントしたエンコーダ(1)からの
出力パルス数のカウント値すなわち検出位置(X)を読
み込むと共に、メインプロセッサ(6)からの目標位置
(X”)を読み込んで、その偏差(εx)を演算して求
められる。
ウンタ(2)にてカウントしたエンコーダ(1)からの
出力パルス数のカウント値すなわち検出位置(X)を読
み込むと共に、メインプロセッサ(6)からの目標位置
(X”)を読み込んで、その偏差(εx)を演算して求
められる。
そして、第5図に示すように、前記演算された位置偏差
(εx)に基づいて、速度指令値(ω″)を整数化した
値として演算する。つまり、前記モータ(M)を駆動中
であるか否かを示r移動フラグがl°”に七ノドされて
いるか否か4チ、ツクしくステップl1l)、1゛′に
セフIされ−ζいない場合は、前記モータ(M)の駆動
速度の制御を、詳しくは後述する平方根方式にて行うか
、通常の比例制御方式にて行うかを示すルートフラグの
状態をチェックする(ステシブ12)。
(εx)に基づいて、速度指令値(ω″)を整数化した
値として演算する。つまり、前記モータ(M)を駆動中
であるか否かを示r移動フラグがl°”に七ノドされて
いるか否か4チ、ツクしくステップl1l)、1゛′に
セフIされ−ζいない場合は、前記モータ(M)の駆動
速度の制御を、詳しくは後述する平方根方式にて行うか
、通常の比例制御方式にて行うかを示すルートフラグの
状態をチェックする(ステシブ12)。
前記ステップIIにてチェックした移動フラグが“1”
にセントされている場合【J、加速ゲイン(Kp)を予
め設定し7である所定値に設定すると共に(スプッ−/
13)、前記ルートフラグを“1゛にセントして(ステ
ップI4)、検出位置(X)が目標停止位置(X”)に
到達したか否かをチェックする(ステップ#5)。
にセントされている場合【J、加速ゲイン(Kp)を予
め設定し7である所定値に設定すると共に(スプッ−/
13)、前記ルートフラグを“1゛にセントして(ステ
ップI4)、検出位置(X)が目標停止位置(X”)に
到達したか否かをチェックする(ステップ#5)。
そして、検出位W(X)が目標停止位?y(X”)に到
達していると、前記移動フラグを“0”にリセットする
(ス乃ブ#6)。
達していると、前記移動フラグを“0”にリセットする
(ス乃ブ#6)。
前記ステシブ#2にてチェックされたルー[フラグが“
1”にセントされていない場合は、前記加速ゲイン(K
p)をサーボL」ツク時の所定ゲインに設定しくステッ
プ#7)、前記速度指令値(ω′)を、位置の偏差(ε
x)に前記加速ゲイン(Kp)を乗算した値に更新する
(ステップ#8)。
1”にセントされていない場合は、前記加速ゲイン(K
p)をサーボL」ツク時の所定ゲインに設定しくステッ
プ#7)、前記速度指令値(ω′)を、位置の偏差(ε
x)に前記加速ゲイン(Kp)を乗算した値に更新する
(ステップ#8)。
一方、前記ルートフラグが“1”にセントされている場
合は、前記検出位置(X)が、目標停止位置(Xl)に
対して所定偏差以内に接近したか否かをチェックしくス
テラ九9)、前記位置の偏差(ε8)が設定値(A)以
下である場合は、スムーズに停止するように通常の比例
制御方式に切り換えるべく、前記加速ゲイン(Kp)を
比例制御方式での減速ケインに設定しくステラ九10)
、前記ルートフラグを“′0”にリセットする(ステラ
九11)。
合は、前記検出位置(X)が、目標停止位置(Xl)に
対して所定偏差以内に接近したか否かをチェックしくス
テラ九9)、前記位置の偏差(ε8)が設定値(A)以
下である場合は、スムーズに停止するように通常の比例
制御方式に切り換えるべく、前記加速ゲイン(Kp)を
比例制御方式での減速ケインに設定しくステラ九10)
、前記ルートフラグを“′0”にリセットする(ステラ
九11)。
そして、第8図に示すように、前記ステップ#9にてチ
ェックした検出位置(X)が目標停止位!(X”)に対
して所定偏差(^)以上能れている場合は、前記PWM
波(V)のパルス幅(T2イ)が、位置の偏差(輸)の
平方根(h−)に比例するように、下記(ii)式に基
づいて、前記パルス幅(72M)を設定して平方根方式
による速度制御を行う(Xテフ’/112)。もって、
アクチュエータの駆動速度(ω)を、位置の偏差(εい
に基づいて切り換える駆動速度制御手段を構成し、前記
Xテップ#1〜ス5ッ九12にて、前記偏差演算手段(
7b)を構成しである。
ェックした検出位置(X)が目標停止位!(X”)に対
して所定偏差(^)以上能れている場合は、前記PWM
波(V)のパルス幅(T2イ)が、位置の偏差(輸)の
平方根(h−)に比例するように、下記(ii)式に基
づいて、前記パルス幅(72M)を設定して平方根方式
による速度制御を行う(Xテフ’/112)。もって、
アクチュエータの駆動速度(ω)を、位置の偏差(εい
に基づいて切り換える駆動速度制御手段を構成し、前記
Xテップ#1〜ス5ッ九12にて、前記偏差演算手段(
7b)を構成しである。
T2Mocω*’=Kp値、^−)・・・・・・(11
)つまり、目標停止位置(X*)に対する位置偏差(ε
x)が大きい領域ではその平方根(h−)に比例した制
御ゲインを用いて平方根方式による速度制御を行って、
小さい制御ゲインで目標停止位M (X”)に対する減
速を速やかに行い、検出位置(X)が目標停止位置(X
*)に近い領域では、通常の比例制御方式に切り換えて
制御ゲインを適正に維持させるよ・)にして、制御の安
定化を図るのである。
)つまり、目標停止位置(X*)に対する位置偏差(ε
x)が大きい領域ではその平方根(h−)に比例した制
御ゲインを用いて平方根方式による速度制御を行って、
小さい制御ゲインで目標停止位M (X”)に対する減
速を速やかに行い、検出位置(X)が目標停止位置(X
*)に近い領域では、通常の比例制御方式に切り換えて
制御ゲインを適正に維持させるよ・)にして、制御の安
定化を図るのである。
上記実施例においては、速度指令値(ω*)を整数化す
るに、サーボプロセフ ’)’ (7)において演算さ
せるように構成した場合を例示したが、メインプロセッ
サ(6)にて予め整数化して与えるようにしてもよい。
るに、サーボプロセフ ’)’ (7)において演算さ
せるように構成した場合を例示したが、メインプロセッ
サ(6)にて予め整数化して与えるようにしてもよい。
更には、第6図に示すように、前記ゲイン調整器(4)
の機能をゲイン調整部(4a)として勺−ボプロセッサ
(7)内に設け、速度指令値(0勺と検出速度(ω)と
の偏差(ε)を整数化しないでそのままターボプロセラ
4J(7)の偏差演算部(7b)で演算した後、前記モ
ータ(M)の定格電圧(VR)、偏差(ε)に対応する
モータ駆動電圧(VW)、PWM波(V)の周期(T1
)、及び、前記モータ駆動電圧(V、I)に対応するパ
ルス幅(T2M)を与える744偏差(ε□)に基づい
て、ゲイン調整して整数化するようにしてもよい。
の機能をゲイン調整部(4a)として勺−ボプロセッサ
(7)内に設け、速度指令値(0勺と検出速度(ω)と
の偏差(ε)を整数化しないでそのままターボプロセラ
4J(7)の偏差演算部(7b)で演算した後、前記モ
ータ(M)の定格電圧(VR)、偏差(ε)に対応する
モータ駆動電圧(VW)、PWM波(V)の周期(T1
)、及び、前記モータ駆動電圧(V、I)に対応するパ
ルス幅(T2M)を与える744偏差(ε□)に基づい
て、ゲイン調整して整数化するようにしてもよい。
又、第7図に示すように、前記第6図に例示した別実施
例同様に、ゲイン調整部(4b)をサーボプロセッサ(
7)内に設け、前記モータ(M)の定格電圧(VR)、
偏差(ε)に対応するモータ駆動電圧(VH)、及び、
PWM波(V) ノ周期(T、)、に基づいてゲイン調
整したパルス幅(Tz14)を演算し、前記プログラマ
ブルタイマ(8)では、前記演算されたパルス幅(T2
M)に対応した供給電力となるようにPWM波(V)を
発生するようにしてもよい。
例同様に、ゲイン調整部(4b)をサーボプロセッサ(
7)内に設け、前記モータ(M)の定格電圧(VR)、
偏差(ε)に対応するモータ駆動電圧(VH)、及び、
PWM波(V) ノ周期(T、)、に基づいてゲイン調
整したパルス幅(Tz14)を演算し、前記プログラマ
ブルタイマ(8)では、前記演算されたパルス幅(T2
M)に対応した供給電力となるようにPWM波(V)を
発生するようにしてもよい。
又、上記各実施例においては、サーボプロセッサ(7)
において速度の偏差(ε)に対する加速ゲイン(Kp)
を1に設定した場合を例示したが、このゲイン(にp)
は、その他の値でもよい。その場合、このゲイン(にp
)の設定をKp=2”となるように2の指数倍に設定す
ると、マイクロコンピュータによるゲイン設定の演算処
理を内部レジスタのシフト命令等で高速に行うことがで
きる。
において速度の偏差(ε)に対する加速ゲイン(Kp)
を1に設定した場合を例示したが、このゲイン(にp)
は、その他の値でもよい。その場合、このゲイン(にp
)の設定をKp=2”となるように2の指数倍に設定す
ると、マイクロコンピュータによるゲイン設定の演算処
理を内部レジスタのシフト命令等で高速に行うことがで
きる。
又、上記実施例では、目標位置(X”)に対する検出位
置(X)の偏差(εx)の平方根に基づいて駆動速度(
ω″)を設定するようにUまたが、AI記位置の偏差(
εいに基づいて駆動速度(ω″′)を求め、その値の平
方根を求めるよ・うにしてもよい。更に、この平方根の
値を、実際に演算するのではなく、前記位置の偏差(ε
x)や駆動速度(ω”)に対応して予めテーブル化し、
演算実行時には、いわゆるテーブルルック゛?ツブ式に
必要なデータを読み出すように構成しでもよい。この場
合、実質的な処理速度を短くすることができる。
置(X)の偏差(εx)の平方根に基づいて駆動速度(
ω″)を設定するようにUまたが、AI記位置の偏差(
εいに基づいて駆動速度(ω″′)を求め、その値の平
方根を求めるよ・うにしてもよい。更に、この平方根の
値を、実際に演算するのではなく、前記位置の偏差(ε
x)や駆動速度(ω”)に対応して予めテーブル化し、
演算実行時には、いわゆるテーブルルック゛?ツブ式に
必要なデータを読み出すように構成しでもよい。この場
合、実質的な処理速度を短くすることができる。
又、上記実施例においては、速度検出手段を、エンコー
・ダ(1)とF/Vコンバータ(3)にヨリ構成する場
合を例示したが、例えば、タコジェネレータ等の他の形
式の速度検出手段を用いてもよい。
・ダ(1)とF/Vコンバータ(3)にヨリ構成する場
合を例示したが、例えば、タコジェネレータ等の他の形
式の速度検出手段を用いてもよい。
第1図〜第8図は本発明に係るサーボアンプの実施例を
示し、第1図はサーボアンプの全体構成を示すブロック
図、第2図はその機能を示すブロック線図、第3図〜第
5図はサーボプロセッサの動作を示すフローチャート、
第6図、第7図は別実施例の構成を示すブロック線図、
第8図は駆動速度変化の説明図である。第9図は従来の
速度制御における駆動速度変化の説明図である。 (100)・・・・・・速度検出手段、(M)・・・・
・・アクチュエータ、(X)・・・・・・検出位置、(
X*)・・・・・・目標停止位置、(εx)・・・・・
・位置の偏差、(八)・・・・・・設定値、(h−)・
・・・・・位置偏差の平方根、(ω*)・・・・・・目
標駆動速度、(ω)・・・・・・駆動速度。
示し、第1図はサーボアンプの全体構成を示すブロック
図、第2図はその機能を示すブロック線図、第3図〜第
5図はサーボプロセッサの動作を示すフローチャート、
第6図、第7図は別実施例の構成を示すブロック線図、
第8図は駆動速度変化の説明図である。第9図は従来の
速度制御における駆動速度変化の説明図である。 (100)・・・・・・速度検出手段、(M)・・・・
・・アクチュエータ、(X)・・・・・・検出位置、(
X*)・・・・・・目標停止位置、(εx)・・・・・
・位置の偏差、(八)・・・・・・設定値、(h−)・
・・・・・位置偏差の平方根、(ω*)・・・・・・目
標駆動速度、(ω)・・・・・・駆動速度。
Claims (1)
- 位置検出手段(100)による検出位置(X)と目標停
止位置(X^*)との偏差(ε_x)に基づいてアクチ
ュエータ(M)の駆動速度(ω)をフィードバック制御
するデジタル式サーボアンプであって、前記アクチュエ
ータ(M)の目標駆動速度(ω^*)を、前記目標停止
位置(X^*)に対する検出位置(X)の偏差(ε_x
)が設定値(A)以上である場合は、前記偏差(ε_x
)の平方根(√(ε_x))に基づいて設定すると共に
、前記偏差(ε_x)が設定値(A)未満である場合は
、前記偏差(ε_x)の値に基づいて設定するように、
前記目標位置(X^*)に対する検出位置(X)の偏差
(ε_x)に基づいて駆動速度(ω)を自動的に切り換
える駆動速度制御手段を備えさせてあるデジタル式サー
ボアンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22099985A JPS6279509A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | デジタル式サ−ボアンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22099985A JPS6279509A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | デジタル式サ−ボアンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6279509A true JPS6279509A (ja) | 1987-04-11 |
Family
ID=16759881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22099985A Pending JPS6279509A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | デジタル式サ−ボアンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6279509A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6305401B1 (en) | 1997-02-06 | 2001-10-23 | Smc Kabushiki Kaisha | Pneumatic pressure regulator |
JP2010512615A (ja) * | 2006-12-11 | 2010-04-22 | ティーアイアール テクノロジー エルピー | 照明デバイスのデジタル制御のための方法および装置 |
JP2011015509A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | アクチュエータの制御装置 |
-
1985
- 1985-10-03 JP JP22099985A patent/JPS6279509A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6305401B1 (en) | 1997-02-06 | 2001-10-23 | Smc Kabushiki Kaisha | Pneumatic pressure regulator |
JP2010512615A (ja) * | 2006-12-11 | 2010-04-22 | ティーアイアール テクノロジー エルピー | 照明デバイスのデジタル制御のための方法および装置 |
US9069341B2 (en) | 2006-12-11 | 2015-06-30 | Koninklijke Philips N.V. | Method and apparatus for digital control of a lighting device |
JP2011015509A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | アクチュエータの制御装置 |
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