JPH09308283A - Positioning controller - Google Patents

Positioning controller

Info

Publication number
JPH09308283A
JPH09308283A JP8283785A JP28378596A JPH09308283A JP H09308283 A JPH09308283 A JP H09308283A JP 8283785 A JP8283785 A JP 8283785A JP 28378596 A JP28378596 A JP 28378596A JP H09308283 A JPH09308283 A JP H09308283A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
actuator
motor
disturbance
machine
unit
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
Application number
JP8283785A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3388112B2 (en
Inventor
Minoru Takahashi
実 高橋
Mikio Kamoshita
幹雄 鴨下
Toshiyuki Ando
俊幸 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP28378596A priority Critical patent/JP3388112B2/en
Publication of JPH09308283A publication Critical patent/JPH09308283A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3388112B2 publication Critical patent/JP3388112B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize the mechanical damage at collision of an actuator such as a control shaft, etc., by equipping this controller with an avoidance action directive part which changes the target position of the rotational position of a motor or a machine shifting position when disturbance gets over a specified value for a period not shorten than a specified time. SOLUTION: This controller is equipped with an avoidance operation detective part 9 which changes the target position of the rotational position of a motor or the shifting position of a machine 1 when the disturbance being one of the quantity of state estimated by a disturbance observer 8 gets over a specified time for a period not shorten than a specified time. In case that the velocity of a motor 2 is low or the change of the position is small and a large current flows instantaneously, it does not perform danger avoidance action without judging that disturbance has occurred, and when the disturbance gets over the specified value for the period not shorten than the specified time, this performs danger avoidance action by changing the target position of the rotational position of the motor 2 or the shifting position of the machine 1. Hereby, the damage of the machine 1 at collision can be minimized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、位置決め制御装置
に関し、詳しくは、レーザ光書込みユニットに用いるF
θミラー等の形状測定装置、ロボットやNC工作機械等
に使用される位置決め制御装置において、運転中に誤っ
て制御軸がワーク等に衝突したような事態を検出してこ
れを速やかに回避することができる位置決め制御装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning control device, and more specifically, an F controller used in a laser beam writing unit.
Detecting a situation in which the control axis accidentally collides with a workpiece or the like during operation in a shape measuring device such as a θ mirror or a positioning control device used for a robot or NC machine tool, and avoids this promptly. The present invention relates to a positioning control device that can perform

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ロボットやNC工作機械等にあ
っては、アクチュエータによって制御軸が目標位置にな
るように制御しており、この種の位置決め制御装置とし
ては、例えば、特開平6ー284764号公報に記載さ
れたようなものがある。このものは、アクチュエータ
と、このアクチュエータの回転位置または機械の位置を
検出する位置検出器と、前記モータの回転速度を検出す
る速度検出手段と、前記モータの回転位置指令を発生す
る位置指令発生部と、前記モータの回転位置を制御する
位置制御部と、前記モータの回転速度を制御する速度制
御部と、前記モータのトルク電流を制御する電流制御部
と、を備えた位置決め制御装置において、トルク電流指
令とモータの回転速度を入力し、外乱トルクを推定する
外乱オブザーバと、前記外乱オブザーバにより推定され
た外乱トルクが予め設定されている許容外乱トルク値を
越えたとき、前記モータを停止する方向に制動トルク電
流指令を前記モータが停止するまで通常の電流指令に替
えて前記電流制御部に出力する逆転制動制御部と、を備
えている。
2. Description of the Related Art Generally, in a robot, an NC machine tool, etc., an actuator controls a control axis so that a target position is reached. As a positioning control device of this type, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-284764 is used. There is one such as that described in the publication. This includes an actuator, a position detector that detects the rotational position of the actuator or the position of the machine, speed detection means that detects the rotational speed of the motor, and a position command generation unit that generates a rotational position command of the motor. And a position control unit that controls the rotation position of the motor, a speed control unit that controls the rotation speed of the motor, and a current control unit that controls the torque current of the motor. A disturbance observer that estimates a disturbance torque by inputting a current command and a motor rotation speed, and a direction in which the motor is stopped when the disturbance torque estimated by the disturbance observer exceeds a preset allowable disturbance torque value. Reverse braking control that outputs the braking torque current command to the current controller instead of the normal current command until the motor stops It has a, and.

【0003】このものによれば、機械の衝突を検出した
直後にモータが停止する方向に機械が許す最大の制動ト
ルクをモータに与えることができるため、衝突の検出後
のサーボモータの制動時間および制動距離を短縮するこ
とができるメリットがある。また、その他の位置決め制
御装置としては、例えば、特開平3−110406号公
報に記載されたようなものがある。
According to this, the maximum braking torque permitted by the machine can be applied to the motor in the direction in which the motor stops immediately after the collision of the machine is detected. There is an advantage that the braking distance can be shortened. Further, as another positioning control device, for example, there is one described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-110406.

【0004】このものは、1つのアクチュエータが、こ
のアクチュエータと対物レンズとの間の距離を光学的に
検出するフォーカス信号を発生するフォーカス信号発生
部および対物レンズの位置を検出する位置検出部からな
る2つの位置検出手段を具備しており、1つのゲインコ
ントローラ回路(位置制御部)への入力であるフォーカ
ス信号と位置検出信号の2つの位置検出手段を切換える
ことによって共にアクチュエータの位置決め制御を行な
うフォーカスサーボ系と位置制御系の制御を切換えるよ
うにしているものである。
In this system, one actuator is composed of a focus signal generator for generating a focus signal for optically detecting the distance between the actuator and the objective lens and a position detector for detecting the position of the objective lens. A focus provided with two position detecting means and performing both actuator position control by switching the two position detecting means of the focus signal and the position detection signal which are inputs to one gain controller circuit (position control section). The control of the servo system and the position control system is switched.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の位置決め制御装置にあっては、外乱オブザー
バにモータ速度を入力するための速度制御装置(速度制
御部)が必要になってしまうとともに、モータ制動トル
クを発生させるための逆転制動制御部が必要になってし
まい、装置のコストが増大してしまうという問題があっ
た。
However, such a conventional positioning control device requires a speed control device (speed control unit) for inputting the motor speed to the disturbance observer, and There is a problem that the reverse rotation braking control unit for generating the motor braking torque is required, which increases the cost of the device.

【0006】また、モータの衝突の検出方法としては、
トルク電流とモータの回転から推定された外乱が所定の
値を越えたときに衝突と判断しているが、モータの起動
時や停止時は、モータの速度または位置の変化が少なく
電流が瞬間的に大きく流れるため、外乱オブザーバによ
って推定される外乱は大きな値となってしまい、衝突し
たものと誤判断してしまうという問題があった。
Further, as a method of detecting a motor collision,
When the disturbance estimated from the torque current and the rotation of the motor exceeds a predetermined value, it is judged as a collision, but when the motor is started or stopped, there is little change in the speed or position of the motor and the current is instantaneous. Since there is a large amount of flow, the disturbance estimated by the disturbance observer becomes a large value, and there is a problem in that it is erroneously determined to be a collision.

【0007】また、推定外乱と比較する所定の値を大き
くとった場合には、誤動作と判断される可能性は少ない
が、外乱オブザーバの帯域によっては、所定の値になる
までの推定時間がかかってしまい、衝突したときの機械
の損傷が大きくなるという不具合が発生してしまう。ま
た、後者に記載された位置決め制御装置にあっては、外
乱オブザーバについての考慮は一切なされていないた
め、外乱を推定してこれを抑圧することができないとい
う問題がある。
Further, if a predetermined value to be compared with the estimated disturbance is large, it is unlikely to be judged as a malfunction, but depending on the band of the disturbance observer, it takes an estimated time to reach the predetermined value. As a result, there is a problem in that the damage to the machine in the event of a collision increases. Further, in the positioning control device described in the latter, since the disturbance observer is not considered at all, there is a problem that the disturbance cannot be estimated and suppressed.

【0008】そこで請求項1〜7記載の発明は、危険回
避のための特別な装置やセンサ等を設けることなしに制
御軸等のアクチュエータの衝突時の機械損傷を最小限に
することができる低コストな位置決め制御装置を提供す
ることを目的としている。また、請求項8〜12記載の発
明は、アクチュエータの複数の検出態様に応じて複数の
外乱を推定するようにして、アクチュエータの衝突時の
機械損傷を最小限にすることができる位置決め制御装置
を提供することを目的としている。
In view of this, the inventions according to claims 1 to 7 are capable of minimizing mechanical damage at the time of collision of an actuator such as a control shaft without providing a special device or sensor for avoiding danger. An object is to provide a cost-effective positioning control device. Further, the invention according to claims 8 to 12 is a positioning control device capable of minimizing a mechanical damage at the time of collision of an actuator by estimating a plurality of disturbances according to a plurality of detection modes of the actuator. It is intended to be provided.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
上記課題を解決するために、モータと、該モータの回転
位置または該モータに取付けられた機械の位置を検出す
る位置検出部と、前記モータに供給される電流を制御す
ることによりモータを駆動する電流制御部と、前記モー
タに供給される電流を検出する電流検出部と、前記モー
タの回転位置または機械の位置の目標位置を設定する位
置指令部と、前記モータの回転位置または機械の位置を
制御する位置制御部と、を備えた位置決め制御装置にお
いて、前記モータに供給される電流とモータの回転位置
または機械の位置を入力し、モータの状態量を推定する
外乱オブザーバと、外乱オブザーバによって推定された
状態量の1つである外乱が、所定の値を所定の時間以上
越えたとき、モータの回転位置または機械の位置の目標
位置を変更する回避動作指令部と、を備えたことを特徴
としている。
According to the first aspect of the present invention,
In order to solve the above problems, a motor, a position detector that detects a rotational position of the motor or a position of a machine attached to the motor, and a motor is driven by controlling an electric current supplied to the motor. A current control unit, a current detection unit that detects a current supplied to the motor, a position command unit that sets a target position of the rotation position of the motor or the position of the machine, and a rotation position of the motor or the position of the machine. In a positioning control device including a position control unit for controlling, a disturbance observer for estimating the state quantity of the motor by inputting the current supplied to the motor and the rotational position of the motor or the position of the machine, and estimated by the disturbance observer When the disturbance, which is one of the generated state quantities, exceeds a predetermined value for a predetermined time or longer, the number of times the target position of the motor rotational position or machine position is changed. Is characterized by comprising an operation command unit, the.

【0010】その場合、モータの起動時や停止時等のよ
うにモータの速度または位置の変化が少なく電流が瞬間
的に大きく流れる場合には、外乱が発生したものと判断
せずに危険回避動作を行なわず、外乱が所定の値を所定
の時間以上越えたときモータの回転位置または機械の位
置の目標位置を変更して危険回避動作を行なうので、衝
突したときの機械の損傷を最小限にすることができる。
また、危険回避のための特別な装置やセンサを設けず
に、所定の値を所定の時間以上越えたときモータの回転
位置または機械の位置の目標位置を変更するのみで危険
を回避することができるので、位置決め制御装置のコス
トを大幅に低減することができる。
In this case, when the motor speed or position does not change so much and a large current flows momentarily, such as when the motor is started or stopped, a risk avoidance operation is performed without determining that disturbance has occurred. If the disturbance exceeds the specified value for the specified time or longer, the target position of the motor rotation position or machine position is changed to perform the danger avoidance operation, so the damage to the machine at the time of collision is minimized. can do.
In addition, without providing a special device or sensor for avoiding danger, it is possible to avoid danger only by changing the target position of the rotational position of the motor or the position of the machine when the predetermined value is exceeded for a predetermined time or longer. Therefore, the cost of the positioning control device can be significantly reduced.

【0011】請求項2記載の発明は、上記課題を解決す
るために、モータと、該モータの回転位置または該モー
タに取付けられた機械の位置を検出する位置検出部と、
前記モータに供給される電流を制御することによりモー
タを駆動する電流制御部と、前記モータの回転位置また
は機械の位置の目標位置を設定する位置指令部と、電流
指令値を出力することにより前記モータの回転位置また
は機械の位置を制御する位置制御部と、を備えた位置決
め制御装置において、前記位置制御部からの電流指令値
とモータの回転位置または機械の位置を入力し、モータ
の状態量を推定する外乱オブザーバと、外乱オブザーバ
によって推定された状態量の1つである外乱が、所定の
値を所定の時間以上越たとき、モータの回転位置または
機械の位置の目標位置を変更する回避動作指令部と、を
備えたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, a second aspect of the present invention includes a motor, and a position detecting section for detecting a rotational position of the motor or a position of a machine attached to the motor.
A current control unit that drives the motor by controlling the current supplied to the motor, a position command unit that sets a target position of the rotational position of the motor or a position of the machine, and a current command value that outputs the current command value. In a positioning control device including a position control unit that controls the rotational position of the motor or the position of the machine, the current command value from the position control unit and the rotational position of the motor or the position of the machine are input, and the state quantity of the motor Avoidance of changing the target position of the rotational position of the motor or the position of the machine when the disturbance observer that estimates the disturbance and the disturbance that is one of the state quantities estimated by the disturbance observer exceeds a predetermined value for a predetermined time or more. And an operation command section.

【0012】その場合、請求項1記載の発明がモータに
供給される電流とモータの回転位置または機械の位置を
入力し、モータの状態量を推定しているのに対して、本
発明では、位置制御部からの電流指令値とモータの回転
位置または機械の位置を入力し、モータの状態量を推定
しているため、請求項1記載の発明と同様の作用に加え
て、モータ電流を検出する電流検出器や検出値を演算装
置に取込むためのA/D変換器を不要にできるので、位
置決め制御装置のコストをより一層を安価なものにする
ことができる。
In this case, the invention according to claim 1 inputs the electric current supplied to the motor and the rotational position of the motor or the position of the machine to estimate the state quantity of the motor. Since the current command value from the position controller and the rotational position of the motor or the position of the machine are input to estimate the state quantity of the motor, in addition to the same operation as the invention according to claim 1, the motor current is detected. Since it is possible to eliminate the need for a current detector to operate and an A / D converter for fetching the detected value into the arithmetic unit, the cost of the positioning control device can be further reduced.

【0013】請求項3記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項1または2記載の発明において、前記
回避動作指令部は、外乱オブザーバによって推定された
外乱を打ち消す方向に所定の位置だけ回避動作を行なう
ように、前記目標位置を該所定の位置に変更することを
特徴としている。その場合、危険回避のために目標位置
を適宜変更しているので、危険の回避を確実に行なって
制御軸等のアクチュエータの衝突時の機械の損傷を最小
限にすることができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the avoidance operation command section is at a predetermined position in a direction of canceling the disturbance estimated by the disturbance observer. The target position is changed to the predetermined position so that only the avoidance operation is performed. In this case, since the target position is appropriately changed to avoid the danger, it is possible to surely avoid the danger and minimize damage to the machine when the actuator such as the control shaft collides.

【0014】請求項4記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項1または2記載の発明において、前記
回避動作指令部は、外乱オブザーバによって推定された
外乱の符号に応じて所定の位置を変更し、回転位置また
は機械の位置の目標位置を前記所定の位置に変更するこ
とを特徴としている。その場合、危険を回避のための距
離がモータの駆動方向によって異なる場合であっても支
障なしに危険の回避を行なうことができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in the invention according to the first or second aspect, the avoidance operation command section is predetermined according to the sign of the disturbance estimated by the disturbance observer. The position is changed, and the target position of the rotational position or the position of the machine is changed to the predetermined position. In that case, even if the distance for avoiding the danger differs depending on the driving direction of the motor, the danger can be avoided without any trouble.

【0015】請求項5記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項1または2記載の発明において、前記
回避動作指令部は、外乱オブザーバによって推定された
外乱の符号に応じてこの外乱の比較対象である前記所定
の値を変更することを特徴としている。その場合、モー
タの駆動方向によって異なる推定外乱に含まれるノミナ
ルモデルに対するパラメータの違いに対処することがで
き、モータの駆動方向によって異常または過負荷となる
基準を適宜変更することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in the invention according to the first or second aspect, the avoidance operation commanding unit is arranged according to the sign of the disturbance estimated by the disturbance observer. The predetermined value which is the comparison target of is changed. In that case, it is possible to cope with the difference in the parameters with respect to the nominal model included in the estimated disturbance that differs depending on the driving direction of the motor, and it is possible to appropriately change the criterion of abnormality or overload depending on the driving direction of the motor.

【0016】請求項6記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項1〜5何れかに記載の発明において、
前記モータを機械的に停止させる制動手段と、前記電流
制御部から出力されるモータ電流を完全に遮断する電流
遮断部を有することを特徴としている。その場合、モー
タを所望するときに確実に停止させることができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein
It is characterized by having a braking means for mechanically stopping the motor, and a current interruption portion for completely interrupting the motor current output from the current control portion. In that case, the motor can be reliably stopped when desired.

【0017】請求項7記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項6記載の発明において、外乱オブザー
バによって推定された状態量の1つである外乱が、所定
の値を所定の時間以上越えたとき、回避動作を行なった
後に前記制動手段と電流遮断部を動作させることによ
り、モータを完全に停止させるモータ停止制御手段を有
することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 7 is the invention according to claim 6, wherein the disturbance, which is one of the state quantities estimated by the disturbance observer, has a predetermined value for a predetermined time. When it exceeds the above, it is characterized by comprising motor stop control means for completely stopping the motor by operating the braking means and the current cutoff portion after performing the avoidance operation.

【0018】その場合、危険の回避後にモータを確実に
停止させることができるので、危険回避後に位置制御装
置の安全性を十分に確保することができる。請求項8記
載の発明は、上記課題を解決するために、アクチュエー
タと、該アクチュエータの回転位置または該アクチュエ
ータに取付けられた機械の位置を検出する複数の位置検
出部と、前記アクチュエータの回転位置または機械の位
置の目標位置を設定する位置指令部と、前記位置検出部
と位置指令部からの出力信号に基づいて前記アクチュエ
ータに供給される電流指令値を生成し、該電流指令値に
基づいて前記アクチュエータの回転位置または機械の位
置を制御する位置制御部と、を備えた位置決め制御装置
であって、前記アクチュエータに供給される電流指令値
と前記アクチュエータの回転位置信号または機械の位置
信号に基づいてアクチュエータの状態量を推定する外乱
オブザーバを前記位置検出部に対応して同数設け、前記
位置制御部が前記外乱オブザーバからの出力信号に基づ
いて外乱を抑制することを特徴としている。
In this case, since the motor can be surely stopped after the danger is avoided, the safety of the position control device can be sufficiently ensured after the danger is avoided. In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 8 is: an actuator; a plurality of position detecting portions for detecting a rotational position of the actuator or a position of a machine attached to the actuator; and a rotational position of the actuator, or A position command unit that sets a target position of the machine position, and a current command value to be supplied to the actuator based on output signals from the position detection unit and the position command unit, and the current command value based on the current command value. A positioning control device comprising: a position control unit that controls a rotational position of an actuator or a position of a machine, based on a current command value supplied to the actuator and a rotational position signal of the actuator or a position signal of the machine. Disturbance observers for estimating the state quantity of the actuator are provided in the same number corresponding to the position detection unit, and Part is characterized by inhibiting the disturbance on the basis of the output signal from the disturbance observer.

【0019】その場合、異なる特性を有する複数の位置
検出部からの出力信号を1つの外乱オブザーバによって
検出した場合に、特性の異なる位置検出部が切換えられ
たときに外乱オブザーバの演算値に誤差が発生して正確
な外乱の検出を行なうことができないおそれがある。本
発明では、複数の位置検出部に対応させて外乱オブザー
バを設けたため、特性の異なる位置検出部が切換えられ
た場合にも、その位置検出部に対応する外乱オブザーバ
によって検出信号が演算されるので、その演算値に誤差
が発生することがない。このため、外乱を正確に把握し
て抑制することができ、高精度な位置決め制御を実行す
ることができる。
In this case, when the output signals from the plurality of position detecting sections having different characteristics are detected by one disturbance observer, when the position detecting sections having different characteristics are switched, an error occurs in the calculated value of the disturbance observer. There is a possibility that the disturbance may occur and the disturbance cannot be detected accurately. In the present invention, since the disturbance observer is provided corresponding to the plurality of position detecting units, even when the position detecting units having different characteristics are switched, the detection signal is calculated by the disturbance observer corresponding to the position detecting unit. , No error occurs in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0020】請求項9記載の発明は、上記課題を解決す
るために、アクチュエータと、該アクチュエータの回転
速度または該アクチュエータに取付けられた機械の移動
速度を検出する複数の速度検出部と、前記アクチュエー
タの回転位置または機械の位置の目標位置を設定する位
置指令部と、前記速度検出部と位置指令部からの出力信
号に基づいて前記アクチュエータに供給される電流指令
値を生成し、該電流指令値に基づいて前記アクチュエー
タの回転位置または機械の位置を制御する位置制御部
と、を備えた位置決め制御装置であって、前記アクチュ
エータに供給される電流指令値と前記アクチュエータの
回転速度信号または機械の移動速度信号に基づいてアク
チュエータの状態量を推定する外乱オブザーバを前記速
度検出部に対応して同数設け、前記位置制御部が前記外
乱オブザーバからの出力信号に基づいて外乱を抑制する
ことを特徴としている。
According to a ninth aspect of the invention, in order to solve the above-mentioned problems, an actuator, a plurality of speed detecting portions for detecting a rotation speed of the actuator or a moving speed of a machine attached to the actuator, and the actuator. Position command unit that sets a target position of the rotational position or the position of the machine, and generates a current command value supplied to the actuator based on output signals from the speed detection unit and the position command unit, and the current command value A position control unit for controlling the rotational position of the actuator or the position of the machine based on the above, wherein a current command value supplied to the actuator and a rotation speed signal of the actuator or movement of the machine. A disturbance observer that estimates the state quantity of the actuator based on the velocity signal The number provided, wherein the position controller is characterized by inhibiting the disturbance on the basis of the output signal from the disturbance observer.

【0021】その場合、異なる特性を有する複数の速度
検出部からの出力信号を1つの外乱オブザーバによって
検出した場合に、特性の異なる速度検出部が切換えられ
たときに外乱オブザーバの演算値に誤差が発生して正確
な外乱の検出を行なうことができないおそれがある。本
発明では、複数の速度検出部に対応させて外乱オブザー
バを設けたため、特性の異なる速度検出部が切換えられ
た場合にも、その速度検出部に対応する外乱オブザーバ
によって検出信号が演算されるので、その演算値に誤差
が発生することがない。このため、外乱を正確に把握し
て抑制することができ、高精度な位置決め制御を実行す
ることができる。
In this case, when the output signals from the plurality of speed detecting sections having different characteristics are detected by one disturbance observer, when the speed detecting sections having different characteristics are switched, an error occurs in the calculated value of the disturbance observer. There is a possibility that the disturbance may occur and the disturbance cannot be detected accurately. In the present invention, since the disturbance observer is provided in correspondence with the plurality of speed detecting units, even when the speed detecting units having different characteristics are switched, the detection signal is calculated by the disturbance observer corresponding to the speed detecting unit. , No error occurs in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0022】請求項10記載の発明は、上記課題を解決す
るために、アクチュエータと、該アクチュエータの回転
位置または該アクチュエータに取付けられた機械の位置
を検出する位置検出部と、該アクチュエータの回転速度
または該アクチュエータに取付けられた機械の移動速度
を検出する速度検出部と、前記アクチュエータの回転位
置または機械の位置の目標位置を設定する位置指令部
と、前記位置検出部または速度検出部と位置指令部から
の出力信号に基づいて前記アクチュエータに供給される
電流指令値を生成し、該電流指令値に基づいて前記アク
チュエータの回転位置または機械の位置を制御する位置
制御部と、を備えた位置決め制御装置であって、前記ア
クチュエータに供給される電流指令値と前記アクチュエ
ータの回転位置信号または機械の位置信号、または、前
記アクチュエータの回転速度信号または機械の移動速度
信号に基づいてアクチュエータの状態量を推定する外乱
オブザーバを前記位置検出部および速度検出部に対応し
て同数設け、前記位置制御部が前記外乱オブザーバから
の出力信号に基づいて外乱を抑制することを特徴として
いる。
According to a tenth aspect of the invention, in order to solve the above-mentioned problems, an actuator, a position detector for detecting a rotational position of the actuator or a position of a machine attached to the actuator, and a rotational speed of the actuator. Alternatively, a speed detection unit that detects a moving speed of a machine attached to the actuator, a position command unit that sets a target position of a rotational position of the actuator or a position of the machine, the position detection unit or the speed detection unit, and a position command Position control unit that generates a current command value to be supplied to the actuator based on an output signal from the actuator unit and controls the rotational position of the actuator or the position of the machine based on the current command value. Device, a current command value supplied to the actuator and a rotational position signal of the actuator Or a position signal of the machine, or a disturbance observer for estimating the state quantity of the actuator based on the rotation speed signal of the actuator or the movement speed signal of the machine, the same number of disturbance observers are provided corresponding to the position detection unit and the speed detection unit, and The position control unit suppresses the disturbance based on the output signal from the disturbance observer.

【0023】その場合、異なる特性を有する位置検出部
および速度検出部からの出力信号を1つの外乱オブザー
バによって検出した場合に、位置検出部および速度検出
部が切換えられたときに外乱オブザーバの演算値に誤差
が発生して正確な外乱の検出を行なうことができないお
それがある。本発明では、位置検出部および速度検出部
に対応させて外乱オブザーバを設けたため、特性の異な
る位置検出部および速度検出部が切換えられた場合に
も、その位置検出部および速度検出部に対応する外乱オ
ブザーバによって検出信号が演算されるので、その演算
値に誤差が発生することがない。このため、外乱を正確
に把握して抑制することができ、高精度な位置決め制御
を実行することができる。
In this case, when the output signals from the position detector and the velocity detector having different characteristics are detected by one disturbance observer, the calculated value of the disturbance observer when the position detector and the velocity detector are switched. There is a possibility that an error may occur in the noise and it may not be possible to accurately detect the disturbance. In the present invention, since the disturbance observer is provided corresponding to the position detecting unit and the speed detecting unit, even when the position detecting unit and the speed detecting unit having different characteristics are switched, the disturbance detecting observer corresponds to the position detecting unit and the speed detecting unit. Since the detection signal is calculated by the disturbance observer, no error occurs in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0024】請求項11載の発明は、上記課題を解決する
ために、アクチュエータと、該アクチュエータの回転位
置または該アクチュエータに取付けられた機械の位置を
検出する位置検出部と、該アクチュエータまたはアクチ
ュエータに取付けられた機械と被測定物との間の距離を
光学的に検出するフォーカス信号を発生するフォーカス
信号発生部と、前記アクチュエータの回転位置または機
械の位置の目標位置を設定する位置指令部と、前記位置
検出部またはフォーカス信号発生部と位置指令部からの
出力信号に基づいて前記アクチュエータに供給される電
流指令値を生成し、該電流指令値に基づいて前記アクチ
ュエータの回転位置または機械の位置を制御する位置制
御部と、を備えた位置決め制御装置であって、前記アク
チュエータに供給される電流指令値と前記アクチュエー
タの回転位置信号または機械の位置信号、または、フォ
ーカス信号に基づいてアクチュエータの状態量を推定す
る外乱オブザーバを前記位置検出部およびフォーカス信
号発生部に対応して同数設け、前記位置制御部が前記外
乱オブザーバからの出力信号に基づいて外乱を抑制する
ことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 11 is characterized in that an actuator, a position detecting section for detecting a rotational position of the actuator or a position of a machine attached to the actuator, and the actuator or the actuator. A focus signal generation unit that generates a focus signal that optically detects the distance between the attached machine and the object to be measured, and a position command unit that sets a target position of the rotational position of the actuator or the position of the machine, A current command value supplied to the actuator is generated based on the output signals from the position detection unit or the focus signal generation unit and the position command unit, and the rotational position of the actuator or the position of the machine is determined based on the current command value. A positioning control device including a position control unit for controlling, and supplying the actuator to the actuator. The same number of disturbance observers that estimate the state quantity of the actuator based on the current command value and the rotational position signal of the actuator or the position signal of the actuator, or the focus signal are provided corresponding to the position detection unit and the focus signal generation unit, It is characterized in that the position control unit suppresses disturbance based on an output signal from the disturbance observer.

【0025】その場合、異なる特性を有する位置検出部
およびフォーカス信号発生部からの出力信号を1つの外
乱オブザーバによって検出した場合に、位置検出部およ
びフォーカス信号発生部が切換えられたときに外乱オブ
ザーバの演算値に誤差が発生して正確な外乱の検出を行
なうことができないおそれがある。本発明では、位置検
出部およびフォーカス信号発生部に対応させて外乱オブ
ザーバを設けたため、特性の異なる位置検出部およびフ
ォーカス信号発生部が切換えられた場合にも、その位置
検出部およびフォーカス信号発生部に対応する外乱オブ
ザーバによって検出信号が演算されるので、その演算値
に誤差が発生することがない。このため、外乱を正確に
把握して抑制することができ、高精度な位置決め制御を
実行することができる。
In this case, when the output signals from the position detecting section and the focus signal generating section having different characteristics are detected by one disturbance observer, the disturbance observer changes when the position detecting section and the focus signal generating section are switched. There is a possibility that an error may occur in the calculated value and accurate disturbance may not be detected. In the present invention, since the disturbance observer is provided corresponding to the position detection unit and the focus signal generation unit, even when the position detection unit and the focus signal generation unit having different characteristics are switched, the position detection unit and the focus signal generation unit are switched. Since the detection signal is calculated by the disturbance observer corresponding to, there is no error in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0026】請求項12記載の発明は、上記課題を解決す
るために、アクチュエータと、該アクチュエータの回転
速度または該アクチュエータに取付けられた機械の移動
速度を検出する速度検出部と、該アクチュエータまたは
アクチュエータに取付けられた機械と被測定物との間の
距離を光学的に検出するフォーカス信号を発生するフォ
ーカス信号発生部と、前記アクチュエータの回転位置ま
たは機械の位置の目標位置を設定する位置指令部と、前
記速度検出部またはフォーカス信号発生部と位置指令部
からの出力信号に基づいて前記アクチュエータに供給さ
れる電流指令値を生成し、該電流指令値に基づいて前記
アクチュエータの回転位置または機械の位置を制御する
位置制御部と、を備えた位置決め制御装置であって、前
記アクチュエータに供給される電流指令値と前記アクチ
ュエータの回転速度信号または機械の移動速度信号、ま
たは、フォーカス信号に基づいてアクチュエータの状態
量を推定する外乱オブザーバを前記位置検出部およびフ
ォーカス信号発生部に対応して同数設け、前記位置制御
部が前記外乱オブザーバからの出力信号に基づいて外乱
を抑制することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention as set forth in claim 12 is: an actuator, a speed detecting unit for detecting a rotational speed of the actuator or a moving speed of a machine attached to the actuator, and the actuator or the actuator. A focus signal generating section for generating a focus signal for optically detecting the distance between the machine and the object to be measured, and a position command section for setting a target position of the rotational position of the actuator or the position of the machine. Generating a current command value to be supplied to the actuator based on output signals from the speed detection unit or the focus signal generation unit and the position command unit, and based on the current command value, a rotational position of the actuator or a machine position And a position control unit for controlling the A disturbance observer that estimates the state quantity of the actuator based on the supplied current command value and the rotation speed signal of the actuator or the movement speed signal of the machine, or the focus signal is provided in correspondence with the position detection unit and the focus signal generation unit. The same number is provided, and the position control unit suppresses the disturbance based on the output signal from the disturbance observer.

【0027】その場合、異なる特性を有する速度検出部
およびフォーカス信号発生部からの出力信号を1つの外
乱オブザーバによって検出した場合に、速度検出部およ
びフォーカス信号発生部が切換えられたときに外乱オブ
ザーバの演算値に誤差が発生して正確な外乱の検出を行
なうことができないおそれがある。本発明では、速度検
出部およびフォーカス信号発生部に対応させて外乱オブ
ザーバを設けたため、特性の異なる速度検出部およびフ
ォーカス信号発生部が切換えられた場合にも、その速度
検出部およびフォーカス信号発生部に対応する外乱オブ
ザーバによって検出信号が演算されるので、その演算値
に誤差が発生することがない。このため、外乱を正確に
把握して抑制することができ、高精度な位置決め制御を
実行することができる。
In this case, when the output signals from the speed detector and the focus signal generator having different characteristics are detected by one disturbance observer, the disturbance observer of the disturbance observer is switched when the speed detector and the focus signal generator are switched. There is a possibility that an error may occur in the calculated value and accurate disturbance may not be detected. In the present invention, since the disturbance observer is provided corresponding to the speed detection unit and the focus signal generation unit, even when the speed detection unit and the focus signal generation unit having different characteristics are switched, the speed detection unit and the focus signal generation unit are switched. Since the detection signal is calculated by the disturbance observer corresponding to, there is no error in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1〜6は本発明に係る位置決め制
御装置の第1実施形態を示す図であり、請求項1、3、
4何れかに記載の発明に対応している。まず、構成を説
明する。図1において、1は機械としてのキャリッジで
あり、このキャリッジ1はボイスコイルモータ2によっ
て駆動されるようになっている。このキャリッジ1の位
置はリニアエンコーダ(位置検出部)3によって検出さ
れるようになっており、このリニアエンコーダ3からの
検出信号は位置信号posとなって位置制御部4にフィ
ードバックされるようになっている。なお、エンコーダ
等によってキャリッジ1の位置を検出する代わりにモー
タ2の回転位置を検出するようにしても良い。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 6 are views showing a first embodiment of a positioning control device according to the present invention.
It corresponds to the invention described in any one of 4. First, the configuration will be described. In FIG. 1, reference numeral 1 is a carriage as a machine, and this carriage 1 is driven by a voice coil motor 2. The position of the carriage 1 is detected by a linear encoder (position detector) 3, and the detection signal from the linear encoder 3 is fed back to the position controller 4 as a position signal pos. ing. The rotational position of the motor 2 may be detected instead of detecting the position of the carriage 1 by an encoder or the like.

【0029】この位置制御部4はリニアエンコーダ3か
らのフィードバック信号posと位置指令部5から発生
するモータ2の回転位置の指令信号とを比較し、両信号
の偏差に応じた電流指令値irefを算出して電流制御部
6に出力するようになっている。電流制御部6は電流指
令値irefに相当するモータ電流imをモータ2に出力す
るようになっており、モータ2はこのモータ電流imに
基づいてキャリッジ1を駆動する。
The position control unit 4 compares the feedback signal pos from the linear encoder 3 with the command signal of the rotational position of the motor 2 generated from the position command unit 5, and determines the current command value iref according to the deviation between the two signals. It is configured to calculate and output to the current control unit 6. The current control unit 6 outputs a motor current im corresponding to the current command value iref to the motor 2, and the motor 2 drives the carriage 1 based on this motor current im.

【0030】また、電流センサ(電流検出部)7はモー
タ電流を検出するようになっており、この電流センサ7
によって検出されたモータ電流isensは外乱オブザーバ
8に出力される。外乱オブザーバ8にはこのモータ電流
isensと位置信号posが入力されるようになってお
り、これらの信号に基づいてモータ2のノミナルモデル
との違いを推定外乱として算出するよう。
The current sensor (current detecting section) 7 is adapted to detect the motor current.
The motor current isens detected by is output to the disturbance observer 8. The motor current isens and the position signal pos are input to the disturbance observer 8, and the difference from the nominal model of the motor 2 is calculated as an estimated disturbance based on these signals.

【0031】この外乱オブザーバ8によって推定された
外乱idis(但し、idisは特許出願文字として使用でき
ない表1に示す文字の代用であり、以下、表1の文字を
idisで代用する)は電流制御部6に入力され、電流指
令値irefを制御して外乱dの抑圧を行なう。
The disturbance idis estimated by the disturbance observer 8 (however, idis is a substitute for the characters shown in Table 1 which cannot be used as characters for patent application, and the letters in Table 1 are replaced by idis hereinafter) is the current controller. 6, the current command value iref is controlled to suppress the disturbance d.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】また、推定外乱idisは回避動作指令部9
に入力されるようになっており、この回避動作指令部9
は入力された推定外乱idisが所定の値drefを所定の時
間tdrefを越えていたときに位置制御部4に入力された
目標位置を目標位置rposに変更するように位置制御
部4に出力し、モータ2の回転位置またはキャリッジ1
の位置を変更する。
The estimated disturbance idis is used for the avoidance operation command unit 9
Is input to the avoidance operation command unit 9
Outputs to the position control unit 4 so as to change the target position input to the position control unit 4 to the target position rpos when the input estimated disturbance idis exceeds a predetermined value dref for a predetermined time tdref, Rotational position of motor 2 or carriage 1
Change the position of.

【0034】回避動作指令部9による変更方法を図2に
具体的に示す。図2はモータ2の起動時および外乱が加
わったときの動作を示す図である。同図に示すように、
モータ2の起動時には、モータ2に電流が多く流れるが
モータ2の回転位置の変化が少ないため推定外乱idis
は大きくなって推定外乱idisが所定の値drefを越える
が、所定の時間tdrefを越えないため、目標位置の変更
が行なわれない。
The changing method by the avoidance operation command unit 9 is specifically shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing an operation at the time of starting the motor 2 and when a disturbance is applied. As shown in the figure,
When starting up the motor 2, a large amount of current flows through the motor 2, but the estimated disturbance idis
Becomes larger and the estimated disturbance idis exceeds the predetermined value dref, but does not exceed the predetermined time tdref, so the target position is not changed.

【0035】一方、外乱が加わり推定外乱idisが所定
の値drefを所定の時間tdrefを越えた場合のみ目標位
置が変更され、回避動作が行なわれる。ここで、図3に
基づいて外乱オブザーバによる外乱の算出方法を説明す
る。まず、リニアモータ2の状態方程式を求める。リニ
アモータ2のブロック図は同図(a)のように示され
る。但し、kf=推力定数〔N/A〕,M=重量〔k
g〕,i=電流〔A〕,α=加速度〔m/s2〕,v=
速度〔m/s〕,x=位置〔m〕。
On the other hand, the target position is changed and the avoidance operation is performed only when the estimated disturbance idis exceeds the predetermined value dref for the predetermined time tdref due to the disturbance. Here, a method of calculating the disturbance by the disturbance observer will be described with reference to FIG. First, the state equation of the linear motor 2 is obtained. A block diagram of the linear motor 2 is shown as in FIG. However, kf = thrust constant [N / A], M = weight [k
g], i = current [A], α = acceleration [m / s2], v =
Velocity [m / s], x = position [m].

【0036】このリニアモータ2のブロック図を状態方
程式に書き換えると、同図(b)のように示される。但
し、A,B,Cは定数(ベクトル)、xは状態量(ベク
トル),uは入力ベクトル、y=出力ベクトルである。
この状態量を表2で示す式で計算すると、リニアモータ
2の状態方程式は次式で表わされる。
When the block diagram of the linear motor 2 is rewritten into a state equation, it is shown as shown in FIG. However, A, B, and C are constants (vectors), x is a state quantity (vector), u is an input vector, and y = output vector.
When this state quantity is calculated by the formula shown in Table 2, the state equation of the linear motor 2 is represented by the following formula.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】[0038]

【数1】 [Equation 1]

【0039】また、同図(b)で示す状態式をP(プラ
ント)とすると、このプラントからオブザーバの状態方
程式は同図(c)で示すようになり、次式で表わされ
る。なお、式1、2は共にベクトルである。
When the state equation shown in FIG. 7B is P (plant), the state equation from this plant to the observer is as shown in FIG. 7C, which is expressed by the following equation. Note that Equations 1 and 2 are both vectors.

【0040】[0040]

【数2】 [Equation 2]

【0041】また、式(1)における状態量xを加速度
外乱まで拡張すると、状態量は速度v、位置x、加速度
外乱wとなるため、式(4)のオブザーバの出力x1は
速度、x2は位置、x3は加速度外乱の推定量となる(但
し、x1、x2、x3は特許出願文字として使用できない
表1に示す文字の代用であり、以下、表1の文字をそれ
ぞれx1、x2、x3で代用する)。このようにして外乱
の推定が行なわれる。
When the state quantity x in the equation (1) is expanded to the acceleration disturbance, the state quantity becomes the velocity v, the position x, and the acceleration disturbance w. Therefore, the observer output x1 of the equation (4) is the velocity and x2 is Position, x3 is the estimated amount of acceleration disturbance (however, x1, x2, and x3 are the substitutes for the characters shown in Table 1 that cannot be used as patent application characters. to substitute). In this way, the disturbance is estimated.

【0042】次に、作用を説明する。まず、目標位置を
正方向に移動したとき、位置偏差(位置偏差=目標位置
−位置)が正であるものとし、位置偏差の符号が目標位
置の移動方向の反対である負の外乱が加えられたものと
考える。図4に示すように、位置制御部4において目標
位置rposを正の方向に変化させていくと、モータ2
のキャリッジ1の位置posは目標位置rposに追従
して変化する。
Next, the operation will be described. First, when the target position is moved in the positive direction, the position deviation (position deviation = target position-position) is assumed to be positive, and a negative disturbance whose sign of the position deviation is opposite to the moving direction of the target position is added. I think As shown in FIG. 4, when the target position rpos is changed in the positive direction in the position controller 4, the motor 2
The position pos of the carriage 1 changes according to the target position rpos.

【0043】このときの推定外乱idisはモータパラメ
ータのずれに相当する値を出力する。そして、キャリッ
ジ1がワーク等に衝突した場合、推定外乱idisは負方
向に大きくなっていく。回避動作指令部9は、推定外乱
の値が図4に示すように所定の値drefよりも小さくな
り、所定の時間tdref以上経過した場合に異常であると
判断し、推定外乱を打ち消すために位置制御部4の目標
位置rposを負方向に所定の位置Δxだけ回避するよ
うに変更して回避動作を行なう。
The estimated disturbance idis at this time outputs a value corresponding to the deviation of the motor parameter. Then, when the carriage 1 collides with a work or the like, the estimated disturbance idis increases in the negative direction. The avoidance operation command unit 9 determines that the estimated disturbance is abnormal when the value of the estimated disturbance becomes smaller than a predetermined value dref as shown in FIG. 4 and a predetermined time tdref or more elapses, and a position for canceling the estimated disturbance is set. The avoidance operation is performed by changing the target position rpos of the control unit 4 so as to avoid the predetermined position Δx in the negative direction.

【0044】以下、この動作を図5に示すフローチャー
トに基づいて説明する。まず、キャリッジ1が正の方向
に移動してワーク等に衝突した場合、推定外乱idisが
所定の値−drefよりも小さい否かを判断する(ステッ
プS1)。推定外乱idisが所定の値−drefよりも小さ
いものと判断した場合には、所定の値−drefよりも小
さい時間が所定の時間tdref以上経過しているか否かを
判断する(ステップS2)。経過していた場合には目標位
置rposをキャリッジ1の現在位置posより負の方
向に所定位置Δxだけ変更して回避動作を行なう(ステ
ップS3)。
This operation will be described below with reference to the flow chart shown in FIG. First, when the carriage 1 moves in the positive direction and collides with a work or the like, it is determined whether the estimated disturbance idis is smaller than a predetermined value -dref (step S1). When it is determined that the estimated disturbance idis is smaller than the predetermined value -dref, it is determined whether or not the time smaller than the predetermined value -dref has passed the predetermined time tdref or more (step S2). If the time has passed, the target position rpos is changed by a predetermined position Δx in the negative direction from the current position pos of the carriage 1, and the avoidance operation is performed (step S3).

【0045】一方、キャリッジ1が負の方向に移動して
ワーク等に衝突した場合、推定外乱idisが所定の値dr
efよりも大きいか否かを判断する(ステップS4)。推
定外乱idisが所定の値drefよりも大きいものと判断し
た場合には、所定の値drefよりも大きい時間が所定の
時間tdref以上経過しているか否かを判断する(ステッ
プS5)。経過していた場合には目標位置rposをキ
ャリッジ1の現在位置posより正の方向に所定位置Δ
xだけ変更して回避動作を行なう(ステップS6)。
On the other hand, when the carriage 1 moves in the negative direction and collides with a work or the like, the estimated disturbance idis is a predetermined value dr.
It is determined whether it is larger than ef (step S4). When it is determined that the estimated disturbance idis is larger than the predetermined value dref, it is determined whether or not the time larger than the predetermined value dref has passed the predetermined time tdref or more (step S5). If it has passed, the target position rpos is moved toward the positive position from the current position pos of the carriage 1 by a predetermined position Δ.
The avoidance operation is performed by changing only x (step S6).

【0046】このように本実施形態では、モータ2に供
給される電流とモータ2の回転位置またはキャリッジ1
の位置が入力され、モータ2の状態量を推定する外乱オ
ブザーバ8と、外乱オブザーバ8によって推定された状
態量の1つである外乱が、所定の値drefを所定の時間
tdref以上越えたとき、モータ2の回転位置またはキャ
リッジ1の目標位置rposをΔxだけ変更する回避動
作指令部9を設けたため、モータ2の起動時や停止時等
のようにモータ2の速度または位置の変化が少なく電流
が瞬間的に大きく流れる場合には、外乱が発生したもの
と判断せずに危険回避動作を行なわず、外乱が所定の値
を所定の時間以上越えたときモータ2の回転位置または
キャリッジ1の位置の目標位置rposを変更して危険
回避動作を行なうことができ、衝突したときのキャリッ
ジ1の損傷を最小限にすることができる。
As described above, in this embodiment, the electric current supplied to the motor 2 and the rotational position of the motor 2 or the carriage 1 are used.
When the position of is input and the disturbance observer 8 that estimates the state quantity of the motor 2 and the disturbance that is one of the state quantities estimated by the disturbance observer 8 exceed a predetermined value dref for a predetermined time tdref or more, Since the avoidance operation command unit 9 that changes the rotational position of the motor 2 or the target position rpos of the carriage 1 by Δx is provided, the speed or position of the motor 2 does not change such as when the motor 2 is started or stopped, and the current is reduced. When a large instantaneous flow occurs, the danger avoidance operation is not performed without judging that the disturbance has occurred, and when the disturbance exceeds a predetermined value for a predetermined time or more, the rotational position of the motor 2 or the position of the carriage 1 is changed. The risk avoidance operation can be performed by changing the target position rpos, and damage to the carriage 1 at the time of a collision can be minimized.

【0047】また、危険回避のための特別な装置やセン
サを設けずに、推定外乱idisが所定の値drefを所定の
時間tdref以上越えたときモータ2の回転位置またはキ
ャリッジ1の位置の目標位置rposを変更するのみで
危険を回避することができるので、位置決め制御装置の
コストを大幅に低減することができる。また、回避動作
指令部9は、外乱オブザーバによって推定された外乱i
disを打ち消す方向に所定の位置だけ回避動作を行なう
ように、キャリッジ1の現在位置posを負または正方
向にΔxだけ変更しているため、危険の回避を確実に行
なってキャリッジ1の衝突時のキャリッジ1の損傷を最
小限にすることができる。
Further, when the estimated disturbance idis exceeds the predetermined value dref for a predetermined time tdref or more without providing a special device or sensor for avoiding danger, the rotational position of the motor 2 or the target position of the position of the carriage 1 Since the danger can be avoided only by changing the rpos, the cost of the positioning control device can be significantly reduced. In addition, the avoidance operation command unit 9 uses the disturbance i estimated by the disturbance observer.
Since the current position pos of the carriage 1 is changed by Δx in the negative or positive direction so that the avoidance operation is performed only at a predetermined position in the direction in which the dis is cancelled, the danger can be reliably avoided and the risk of collision of the carriage 1 Damage to the carriage 1 can be minimized.

【0048】なお、本実施形態では、正、負の符号に拘
らずモータ2の回転位置またはキャリッジ1の目標位置
rposをΔxだけ変更しているが、これに限らず、
正、負の符号に応じてモータ2の回転位置またはキャリ
ッジ1の目標位置rposを所定の位置に変更しても良
い。すなわち、図6のフローチャートに示すように、ス
テップS1、S2において、キャリッジ1が正の方向に移
動してワーク等に衝突した場合、推定外乱idisの発生
に際して所定の値−drefよりも小さい時間が所定の時
間tdref以上経過している場合に、目標位置rposを
キャリッジ1の現在位置posより負の方向に所定位置
Δx1だけ変更して回避動作を行ない(ステップS1
1)、ステップS4、S5において、キャリッジ1が負の
方向に移動してワーク等に衝突した場合、推定外乱idi
sの発生に際して所定の値−drefよりも大きい時間が所
定の時間tdref以上経過している場合に、目標位置rp
osをキャリッジ1の現在位置posより正の方向に前
記Δx1と異なる距離の所定位置Δx2だけ変更して回避
動作を行なうようにする。
In this embodiment, the rotational position of the motor 2 or the target position rpos of the carriage 1 is changed by Δx regardless of whether the sign is positive or negative. However, the present invention is not limited to this.
The rotational position of the motor 2 or the target position rpos of the carriage 1 may be changed to a predetermined position according to the positive or negative sign. That is, as shown in the flowchart of FIG. 6, in steps S1 and S2, when the carriage 1 moves in the positive direction and collides with a work or the like, a time smaller than a predetermined value −dref when the estimated disturbance idis occurs is generated. When the predetermined time tdref or more has elapsed, the avoidance operation is performed by changing the target position rpos by a predetermined position Δx1 in the negative direction from the current position pos of the carriage 1 (step S1).
1) In steps S4 and S5, when the carriage 1 moves in the negative direction and collides with a work or the like, the estimated disturbance idi
When the time larger than the predetermined value −dref has elapsed for the generation of s for the predetermined time tdref or more, the target position rp
The os is changed by changing the os in the positive direction from the current position pos of the carriage 1 by a predetermined position Δx2 having a distance different from Δx1.

【0049】このようにすれば、危険を回避のための距
離がモータ2の駆動方向によって異なる場合であっても
支障なしに危険の回避を行なうことができる。図7は本
発明に係る位置決め制御装置の第2実施形態を示す図で
あり、請求項5記載の発明に対応している。なお、本実
施形態では、外乱オブザーバによって推定された外乱の
符号に応じてこの外乱の比較対象である所定の値idis
をそれぞれ異なる値に変更することを特徴とするもので
あり、この点以外は上記実施形態と同様であるため、図
1の構成を用いて説明する。
In this way, even if the distance for avoiding the danger differs depending on the driving direction of the motor 2, the danger can be avoided without any trouble. FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the positioning control device according to the present invention, and corresponds to the invention of claim 5. It should be noted that in the present embodiment, according to the sign of the disturbance estimated by the disturbance observer, a predetermined value idis which is a comparison target of the disturbance is determined.
Is changed to a different value, and is the same as the above embodiment except for this point, and will be described using the configuration of FIG.

【0050】図7のフローチャートにおいて、キャリッ
ジ1が正方向に移動してワーク等に衝突した場合には、
推定外乱idisが所定の値−dref1よりも小さいか否か
を判断する(ステップS21)。推定外乱idisが所定の
値−dref1よりも小さいものと判断した場合には、所定
の値−dref1よりも小さい時間が所定の時間tdref以上
経過しているか否かを判断する(ステップS22)。
In the flowchart of FIG. 7, when the carriage 1 moves in the forward direction and collides with a work or the like,
It is determined whether the estimated disturbance idis is smaller than a predetermined value -dref1 (step S21). When it is determined that the estimated disturbance idis is smaller than the predetermined value −dref1, it is determined whether or not the time smaller than the predetermined value −dref1 has passed the predetermined time tdref or more (step S22).

【0051】経過していた場合には目標位置rposを
キャリッジ1の現在位置posより負の方向に所定位置
Δxだけ変更して回避動作を行なう(ステップS23)。
一方、キャリッジ1が負の方向に移動してワーク等に衝
突した場合、推定外乱idisが所定の値dref2よりも大
きいか否かを判断する(ステップS24)。推定外乱idi
sが所定の値dref2よりも大きいものと判断した場合に
は、所定の値dref2よりも大きい時間が所定の時間tdr
ef以上経過しているか否かを判断する(ステップS2
5)。経過していた場合には目標位置rposをキャリ
ッジ1の現在位置posより正の方向に所定位置Δxだ
け変更して回避動作を行なう(ステップS26)。
If the time has elapsed, the target position rpos is changed by a predetermined position Δx in the negative direction from the current position pos of the carriage 1 to perform the avoidance operation (step S23).
On the other hand, when the carriage 1 moves in the negative direction and collides with a work or the like, it is determined whether the estimated disturbance idis is larger than a predetermined value dref2 (step S24). Estimated disturbance idi
When it is determined that s is larger than the predetermined value dref2, the time larger than the predetermined value dref2 is the predetermined time tdr.
It is determined whether ef or more has elapsed (step S2
Five). If the time has elapsed, the target position rpos is changed by a predetermined position Δx in the positive direction from the current position pos of the carriage 1, and the avoidance operation is performed (step S26).

【0052】このようにすれば、モータ2の駆動方向に
よって異なる推定外乱に含まれるノミナルモデルに対す
るパラメータの違いに対処することができ、モータ2の
駆動方向によって異常または過負荷となる基準(dref
1、dref2)を適宜変更することができる。図8、9は
本発明に係る位置決め制御装置の第3実施形態を示す図
であり、請求項6、7記載の発明に対応している。な
お、本実施形態では、第1実施形態と同様の構成には同
一番号を付して説明を省略する。
By doing so, it is possible to deal with the difference in the parameters with respect to the nominal model included in the estimated disturbance that varies depending on the driving direction of the motor 2, and the reference (dref) that causes an abnormality or overload depending on the driving direction of the motor 2 can be dealt with.
1, dref2) can be changed appropriately. 8 and 9 are views showing a third embodiment of the positioning control device according to the present invention, and correspond to the inventions of claims 6 and 7. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0053】図8において、11は制動装置(制動手段)
であり、この制動装置11は、回避動作指令部9が回避動
作を終了した後に出力するブレーキ動作信号brkによっ
てキャリッジ1を制動してモータ2を停止させるように
なっている。また、電流制御部6とモータ2の間には電
流遮断部12が介装されており、この電流遮断部12は回避
動作指令部9が回避動作を終了した後に出力する電流遮
断信号icutによってモータ2に供給される電流を遮
断するようになっている。したがって、モータ2は回避
動作の終了後に制動装置11および電流遮断部12によって
ハード的に完全に停止される。なお、本実施形態では、
回避動作指令部9がモータ停止制御手段を構成してい
る。
In FIG. 8, 11 is a braking device (braking means).
The braking device 11 is configured to brake the carriage 1 and stop the motor 2 by the brake operation signal brk output after the avoidance operation command unit 9 finishes the avoidance operation. Further, a current cutoff unit 12 is interposed between the current control unit 6 and the motor 2, and the current cutoff unit 12 outputs the current cutoff signal icut after the avoidance operation command unit 9 finishes the avoidance operation to the motor. The current supplied to 2 is cut off. Therefore, the motor 2 is completely stopped in hardware by the braking device 11 and the current interruption unit 12 after the avoidance operation is completed. In the present embodiment,
The avoidance operation command section 9 constitutes a motor stop control means.

【0054】次に、図9のフローチャートに基づいて動
作を説明する。ステップS31、S32において、キャリッ
ジ1が正の方向に移動してワーク等に衝突した場合、推
定外乱idisの発生に際して所定の値−drefよりも小さ
い時間が所定の時間tdref以上経過している場合に、目
標位置rposをキャリッジ1の現在位置posより負
の方向に所定位置Δxだけ変更して回避動作を行なう
(ステップS33)。
Next, the operation will be described based on the flowchart of FIG. In steps S31 and S32, when the carriage 1 moves in the positive direction and collides with a work or the like, and when the estimated disturbance idis occurs, a time smaller than a predetermined value -dref has passed a predetermined time tdref or more. , The target position rpos is changed by a predetermined position Δx in the negative direction from the current position pos of the carriage 1 to perform the avoidance operation (step S33).

【0055】回避動作指令部9は回避動作が終了した
後、制動装置11および電流遮断部12にブレーキ動作信号
brkおよび電流遮断信号icutを出力してモータ2を
完全に停止させる(ステップS34)。一方、ステップS
35、36において、キャリッジ1が負の方向に移動してワ
ーク等に衝突した場合、推定外乱idisの発生に際して
所定の値drefよりも大きい時間が所定の時間tdref以
上経過している場合に、目標位置rposをキャリッジ
1の現在位置posより正の方向に所定位置Δxだけ変
更して回避動作を行なう(ステップS36)。
After the avoidance operation command section 9 finishes the avoidance operation, it sends a braking operation signal to the braking device 11 and the current interrupting section 12.
The motor 2 is completely stopped by outputting brk and the current cutoff signal icut (step S34). On the other hand, step S
In 35 and 36, when the carriage 1 moves in the negative direction and collides with a work or the like, when the estimated disturbance idis is greater than a predetermined value dref for a predetermined time tdref or more, the target The position rpos is changed by a predetermined position Δx in the positive direction from the current position pos of the carriage 1 to perform the avoidance operation (step S36).

【0056】回避動作指令部9は回避動作が終了した
後、制動装置11および電流遮断部12にブレーキ動作信号
brkおよび電流遮断信号icutを出力してモータ2を
完全に停止させる(ステップS37)。このように本実施
形態では、外乱オブザーバ8によって推定された状態量
の1つである外乱idisが、所定の値drefを所定の時間
tdref以上越えたとき、回避動作を行なった後に制動装
置11と電流遮断部12を動作させることにより、モータ2
を完全に停止させるようになっているので、危険の回避
後にモータ2を確実に停止させることができ、危険回避
後に位置決め制御装置の安全性を十分に確保することが
できる。
The avoidance operation command section 9 sends a brake operation signal to the braking device 11 and the current interruption section 12 after the avoidance operation is completed.
brk and the current cutoff signal icut are output to completely stop the motor 2 (step S37). As described above, in the present embodiment, when the disturbance idis, which is one of the state quantities estimated by the disturbance observer 8, exceeds the predetermined value dref for the predetermined time tdref or more, the avoidance operation is performed and then the braking device 11 is operated. By operating the current interruption unit 12, the motor 2
Is completely stopped, the motor 2 can be surely stopped after the danger is avoided, and the safety of the positioning control device can be sufficiently ensured after the danger is avoided.

【0057】図10は本発明に係る位置決め制御装置の第
4実施形態を示す図であり、請求項2記載の発明に対応
している。なお、本実施形態では、第1実施形態に対し
て、電流センサが廃止されるとともに、外乱オブザーバ
8に入力される信号の1つが位置制御部4からの信号で
あることが異なる点以外は同様の構成であるため、同様
の構成には同一番号を付して説明を省略する。
FIG. 10 is a diagram showing a fourth embodiment of the positioning control device according to the present invention and corresponds to the invention of claim 2. The present embodiment is the same as the first embodiment except that the current sensor is abolished and that one of the signals input to the disturbance observer 8 is the signal from the position control unit 4. Therefore, the same numbers are given to the same configurations and the description is omitted.

【0058】図10において、位置制御部4からの出力信
号である電流指令値irefと位置信号posは外乱オブ
ザーバ8に入力されるようになっており、外乱オブザー
バ8はこれらの信号に基づいてモータ2のノミナルモデ
ルとの違いを推定外乱として算出するよう。そして、外
乱オブザーバ8によって推定された外乱idisは電流制
御部6に入力され、電流指令値irefを制御して外乱d
の抑圧を行なう。また、推定外乱idisは回避動作指令
部9に入力されるようになっており、この回避動作指令
部9は入力された推定外乱idisが所定の値drefを所定
の時間tdrefを越えたときに位置制御部4に入力された
目標位置を目標位置rposに変更するように位置制御
部4に出力し、モータ2の回転位置またはキャリッジ1
の位置を変更するようになっている。
In FIG. 10, the current command value iref and the position signal pos, which are the output signals from the position control section 4, are input to the disturbance observer 8, and the disturbance observer 8 uses the signals based on these signals. The difference from the Nominal model of 2 should be calculated as the estimated disturbance. Then, the disturbance idis estimated by the disturbance observer 8 is input to the current control unit 6, and the current command value iref is controlled to disturb the disturbance d.
Suppress the. Further, the estimated disturbance idis is input to the avoidance operation command unit 9, and the avoidance operation instruction unit 9 determines the position when the input estimated disturbance idis exceeds a predetermined value dref for a predetermined time tdref. The target position input to the control unit 4 is output to the position control unit 4 so as to be changed to the target position rpos, and the rotational position of the motor 2 or the carriage 1 is output.
The position of is changed.

【0059】このようにすれば、第1実施形態と同様の
効果に加えて、モータ電流を検出する電流検出器や検出
値を演算装置に取込むためのA/D変換器を不要にでき
るので、位置決め制御装置のコストをより一層を安価な
ものにすることができる。なお、目標位置rposの変
更方法や推定外乱の比較対象である所定の値drefの変
更方法は第1〜3実施形態と同様であるため、説明を省
略する。
By doing so, in addition to the same effects as in the first embodiment, a current detector for detecting the motor current and an A / D converter for fetching the detected value into the arithmetic unit can be eliminated. The cost of the positioning control device can be further reduced. Note that the method of changing the target position rpos and the method of changing the predetermined value dref that is the comparison target of the estimated disturbance are the same as those in the first to third embodiments, and thus the description thereof will be omitted.

【0060】図11は本発明に係る位置決め制御装置の第
5実施形態を示す図であり、請求項2、6、7何れかに
記載の発明に対応している。なお、本実施形態では、第
1、4実施形態と同様の構成には同一番号を付して説明
を省略する。図11において、13は制動装置(制動手段)
であり、この制動装置13は、回避動作指令部9が回避動
作を終了した後に出力するブレーキ動作信号brkによっ
てキャリッジ1を制動してモータ2を停止させるように
なっている。また、電流制御部6とモータ2の間には電
流遮断部14が介装されており、この電流遮断部14は回避
動作指令部9が回避動作を終了した後に出力する電流遮
断信号icutによってモータ2に供給される電流を遮
断するようになっている。したがって、モータ2は回避
動作の終了後に制動装置13および電流遮断部14によって
ハード的に完全的に停止されるようになっている。な
お、本実施形態では、回避動作指令部9がモータ停止制
御手段を構成している。なお、この動作は第3実施形態
の図9に示すフローチャートと同様であるため説明を省
略するが、本実施形態でも第3実施形態と同様の効果を
得ることができるのは言うまでもない。
FIG. 11 is a diagram showing a fifth embodiment of the positioning control apparatus according to the present invention and corresponds to the invention described in any one of claims 2, 6 and 7. In this embodiment, the same components as those in the first and fourth embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In FIG. 11, 13 is a braking device (braking means)
The braking device 13 is configured to brake the carriage 1 and stop the motor 2 by the brake operation signal brk output after the avoidance operation command unit 9 finishes the avoidance operation. Further, a current cutoff unit 14 is interposed between the current control unit 6 and the motor 2, and the current cutoff unit 14 outputs the current cutoff signal icut after the avoidance operation command unit 9 finishes the avoidance operation to the motor. The current supplied to 2 is cut off. Therefore, the motor 2 is completely stopped in hardware by the braking device 13 and the current interrupting unit 14 after the avoidance operation is completed. In the present embodiment, the avoidance operation command section 9 constitutes a motor stop control means. Since this operation is the same as the flowchart shown in FIG. 9 of the third embodiment, description thereof will be omitted, but it goes without saying that the same effects as those of the third embodiment can be obtained in this embodiment.

【0061】図12、13は本発明に係る位置決め制御装置
の第6実施形態を示す図であり、請求項8記載の発明に
対応している。まず、構成を説明する。図12において、
21はアクチュエータとしてのモータであり、このモータ
21の回転軸にはピッチの細かいエンコーダ(位置検出
部)22と粗いピッチのエンコーダ(位置検出部)23が取
付けられており、モータ21の回転位置はこのエンコーダ
22および23によって検出されるようになっている。
12 and 13 are views showing a sixth embodiment of the positioning control apparatus according to the present invention, and correspond to the invention of claim 8. First, the configuration will be described. In FIG.
21 is a motor as an actuator.
An encoder with a fine pitch (position detection unit) 22 and an encoder with a coarse pitch (position detection unit) 23 are attached to the rotary shaft of 21.
It is to be detected by 22 and 23.

【0062】この各エンコーダ22、23からの検出信号は
位置検出信号Xs、Xrとなって位置決め制御コントロー
ラ24に出力されるようになっている。また、制御コント
ローラ24にはモータ21の回転位置の目標位置を設定する
位置指令部25からの信号が入力されるようになってお
り、制御コントローラ24はエンコーダ22または23からの
回転位置信号XsまたはXrと位置指令部25から発生する
モータ21の回転位置の指令信号とを比較し、両信号の偏
差に応じた電流指令値icを算出して加算器26に出力す
るようになっている。
The detection signals from the encoders 22 and 23 are output as position detection signals Xs and Xr to the positioning controller 24. Further, a signal from a position command unit 25 that sets a target position of the rotational position of the motor 21 is input to the control controller 24, and the control controller 24 outputs the rotational position signal Xs from the encoder 22 or 23 or Xr is compared with a command signal for the rotational position of the motor 21 generated from the position command unit 25, and a current command value ic corresponding to the deviation between the two signals is calculated and output to the adder 26.

【0063】また、回転位置信号XsまたはXrはスイッ
チ27を切換えることにより制御コントローラ24に選択的
に出力されるようになっており、このスイッチ27はモー
ド切換器28によって切換えられるようになっている。ま
た、加算器26は後述する外乱オブザーバからの出力信号
と電流指令値icを加算して電流指令値を生成するよう
になっており、この電流指令値をモータドライバ29に出
力する。モータドライバ29は電流指令値に比例するモー
タ電流imをモータ21に出力するようになっており、モ
ータ21はこのモータ電流imに基づいて回転駆動され
る。
The rotational position signal Xs or Xr is selectively output to the controller 24 by switching the switch 27, and the switch 27 is switched by the mode switch 28. . The adder 26 is configured to add an output signal from a disturbance observer, which will be described later, and a current command value ic to generate a current command value, and output this current command value to the motor driver 29. The motor driver 29 outputs a motor current im proportional to the current command value to the motor 21, and the motor 21 is rotationally driven based on this motor current im.

【0064】また、電流センサ30はモータ電流imを検
出するようになっており、この電流センサ30によって検
出されたモータ電流imは外乱オブザーバ31または32に
出力される。外乱オブザーバ31にはモータ電流imとエ
ンコーダ22からの回転位置信号Xsが入力されるととも
に外乱オブザーバ32にはモータ電流imとエンコーダ23
からの回転位置信号Xrが入力されるようになってお
り、外乱オブザーバ31、32はこれらの信号に基づいてモ
ータ21のノミナルモデルとの違いを推定外乱として算出
するようなっている。
The current sensor 30 detects the motor current im, and the motor current im detected by the current sensor 30 is output to the disturbance observer 31 or 32. The disturbance observer 31 receives the motor current im and the rotational position signal Xs from the encoder 22, and the disturbance observer 32 receives the motor current im and the encoder 23.
The rotational position signal Xr from is input, and the disturbance observers 31 and 32 calculate the difference from the nominal model of the motor 21 as an estimated disturbance based on these signals.

【0065】この外乱オブザーバ31または32によって推
定された外乱idis(但し、idisは特許出願文字として
使用できない表1に示す文字の代用であり、以下、表1
の文字をidisで代用する)は上述したように加算器26
によって加算されることにより、電流指令値を制御して
外乱の抑圧を行なう。また、外乱オブザーバ31または32
はスイッチ33を切換えることにより加算器26に選択的に
出力されるようになっており、このスイッチ33はモード
切換器28によって切換えられるようになっている。
The disturbance idis estimated by the disturbance observer 31 or 32 (where idis is a substitute for the characters shown in Table 1 which cannot be used as characters for patent application, and
Character is replaced by idis) as described above in the adder 26
Is added to control the current command value to suppress disturbance. Also, disturbance observer 31 or 32
Is selectively output to the adder 26 by switching the switch 33, and the switch 33 is switched by the mode switch 28.

【0066】このモード切換器28は、位置指令部25から
の検出信号に基づいて作動されるようになっており、例
えば、モータ21を回転させてキャリッジ(機械)を待機
位置からワーク等の被測定物に近接させる場合には、ス
イッチ27、33をA側に切換えて粗いピッチのエンコーダ
23からの出力信号を検出するようにし、モータ21により
キャリッジを被測定物に近接させた後に微小位置決めを
行なう場合には、スイッチ27、33側をB側に切換えて細
かいピッチのエンコーダ22からの出力信号を検出するよ
うにスイッチ27、33の切換えを行なう。なお、本実施形
態では、上述した制御コントローラ24、加算器26、モー
タドライバ29が位置制御部を構成している。
The mode switch 28 is operated on the basis of the detection signal from the position command section 25. For example, the motor 21 is rotated to move the carriage (machine) from the standby position to the workpiece or the like. When approaching the object to be measured, switch the switches 27 and 33 to the A side to encoder with a coarse pitch.
When minute positioning is performed after the carriage is brought close to the object to be measured by the motor 21 by detecting the output signal from the 23, the switches 27 and 33 are switched to the B side and the encoder 22 with a fine pitch is used. The switches 27 and 33 are switched so as to detect the output signal. In the present embodiment, the controller 24, the adder 26, and the motor driver 29 described above make up a position controller.

【0067】次に、作用を説明する。まず、待機位置か
らキャリッジをワークに近接させる場合には、キャリッ
ジを大まかに移動させるため、モード切換器28によって
スイッチ27、33がA側に切換えられ、モータ21の回転位
置はエンコーダ23によって検出され、この出力信号がモ
ータ電流imと共に外乱オブザーバ32に入力される。
Next, the operation will be described. First, when the carriage is brought closer to the work from the standby position, the mode changer 28 switches the switches 27 and 33 to the A side in order to roughly move the carriage, and the encoder 23 detects the rotational position of the motor 21. This output signal is input to the disturbance observer 32 together with the motor current im.

【0068】次いで、キャリッジがワークに近接された
場合には、ワークに対して微小な位置決め制御を行なう
必要があるため、モード切換器28によってスイッチ27、
33がB側に切換えられ、モータ21の回転位置はエンコー
ダ22によって検出され、この出力信号がモータ電流im
と共に外乱オブザーバ31に入力される。そして、何れの
エンコーダ22、23によってモータ21の回転位置が検出さ
れている際に外乱オブザーバ31、32によって外乱が検出
された場合には、この外乱オブザーバ31、32によって検
出された外乱idisが加算器26にフィードバックされる
ため、加算器26はこの外乱idisと電流指令値icを加算
して電流指令値(外乱補正信号)を生成して、モータド
ライバ29に出力する。モータドライバ29は電流指令値に
比例するモータ電流imをモータ21に出力することによ
り、図13に示す外乱による位置偏差を抑制してキャリッ
ジを目標位置になるように制御する。
Next, when the carriage is brought close to the work, it is necessary to perform fine positioning control on the work.
33 is switched to the B side, the rotational position of the motor 21 is detected by the encoder 22, and this output signal indicates the motor current im.
It is input together with the disturbance observer 31. Then, when the disturbance is detected by the disturbance observers 31 and 32 while the rotational position of the motor 21 is detected by any of the encoders 22 and 23, the disturbance idis detected by the disturbance observers 31 and 32 is added. Since it is fed back to the device 26, the adder 26 adds the disturbance idis and the current command value ic to generate a current command value (disturbance correction signal) and outputs it to the motor driver 29. The motor driver 29 outputs a motor current im proportional to the current command value to the motor 21 to suppress the position deviation due to the disturbance shown in FIG. 13 and control the carriage to the target position.

【0069】なお、外乱オブザーバ31、32による外乱の
算出方法は、図3、表2、数1、数2で説明したものと
同様であるため、説明を省略する。このように本実施形
態では、モータ21に供給される電流指令値とモータ21の
回転位置信号Xs、Xrに基づいてモータ21の状態量を推
定する外乱オブザーバ31、32をエンコーダ22、23に対応
して同数設け、制御コントローラ24が外乱オブザーバ3
1、32からの出力信号に基づいて外乱を抑制している。
Since the method of calculating the disturbance by the disturbance observers 31 and 32 is the same as that described in FIG. 3, Table 2, Formulas 1 and 2, description thereof will be omitted. As described above, in this embodiment, the disturbance observers 31 and 32 that estimate the state quantity of the motor 21 based on the current command value supplied to the motor 21 and the rotation position signals Xs and Xr of the motor 21 correspond to the encoders 22 and 23. Then, the same number is provided, and the controller 24 sets the disturbance observer 3
Disturbance is suppressed based on the output signals from 1 and 32.

【0070】このように構成したのは、異なる特性を有
する複数のエンコーダからの出力信号を1つの外乱オブ
ザーバによって検出した場合に、特性の異なるエンコー
ダが切換えられたときに外乱オブザーバの演算値に誤差
が発生して正確な外乱の検出を行なうことができないお
それがあるからである。本実施形態では、複数のエンコ
ーダ22、23に対応させて外乱オブザーバ31、32を設けた
ため、特性の異なるエンコーダ22、23が切換えられた場
合にも、そのエンコーダ22、23に対応する外乱オブザー
バ31、32によって検出信号が演算されるので、その演算
値に誤差が発生することがない。このため、外乱を正確
に把握して抑制することができ、高精度な位置決め制御
を実行することができる。
With this configuration, when the output signals from a plurality of encoders having different characteristics are detected by one disturbance observer, when the encoders having different characteristics are switched, an error occurs in the calculated value of the disturbance observer. This is because there is a possibility that the noise may occur and the disturbance cannot be accurately detected. In this embodiment, since the disturbance observers 31 and 32 are provided corresponding to the plurality of encoders 22 and 23, even when the encoders 22 and 23 having different characteristics are switched, the disturbance observer 31 corresponding to the encoders 22 and 23 is changed. , 32 calculates the detection signal, no error occurs in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0071】なお、本実施形態では、エンコーダ22、23
によってモータ21の回転位置を検出しているが、キャリ
ッジの移動位置を検出するようにしても良い。また、本
実施形態では、制御コントローラ24を1つだけ設けてい
るが、これに限らず、図14に示すように、位置指令部3
4、35および位置決め制御コントローラ36、37をそれぞ
れ2つ設け、制御コントローラ36には位置指令部34から
の出力信号とエンコーダ22からの回転位置信号Xsを出
力するとともに、制御コントローラ37には位置指令部35
からの出力信号とエンコーダ23からの回転位置信号Xr
を出力し、それぞれの制御コントローラ36、37によりエ
ンコーダ22または23からの回転位置信号Xs、Xrと位置
指令部34、35から発生するモータ21の回転位置の指令信
号とを比較し、両信号の偏差に応じた電流指令値icを
算出して加算器26に出力するようにしても良い。この場
合には、スイッチ38を加算器26と制御コントローラ36、
37の間に設け、モード切換器28によってスイッチ38を切
換えるようにすれば良い。
In this embodiment, the encoders 22 and 23 are
Although the rotational position of the motor 21 is detected by, the moving position of the carriage may be detected. Further, in the present embodiment, only one controller 24 is provided, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG.
4, 35 and positioning control controllers 36, 37 are provided respectively, and the control controller 36 outputs the output signal from the position command section 34 and the rotational position signal Xs from the encoder 22, and the control controller 37 receives the position command. Part 35
Output signal from encoder and rotational position signal Xr from encoder 23
Is output, and the rotational position signals Xs and Xr from the encoder 22 or 23 are compared by the respective control controllers 36 and 37 with the rotational position command signal of the motor 21 generated from the position command units 34 and 35. The current command value ic corresponding to the deviation may be calculated and output to the adder 26. In this case, the switch 38 is connected to the adder 26 and the controller 36,
It suffices that the switch 38 is switched by the mode switch 28 provided between the switches 37.

【0072】このようにすれば、本実施形態と同様の効
果に加えて、制御コントローラ36、37を2つ設けること
により、コントローラゲインをエンコーダ21、22の特性
に合うように調整することができ、図15に示すように、
それぞれのモード(スイッチ33、38がA側に切換えられ
たときとB側に切換えられたときのモード)によって応
答性能を調整することができるという効果が得られる。
In this way, in addition to the effect similar to that of the present embodiment, by providing two controllers 36 and 37, the controller gain can be adjusted to match the characteristics of the encoders 21 and 22. , As shown in FIG.
It is possible to obtain the effect that the response performance can be adjusted depending on the respective modes (modes when the switches 33 and 38 are switched to the A side and when they are switched to the B side).

【0073】図16は本発明に係る位置決め制御装置の第
7実施形態を示す図であり、請求項9記載の発明に対応
している。なお、本実施形態では、第6実施形態と同様
の構成には同一番号を付して説明を省略する。まず、構
成を説明する。図16において、モータ21の回転軸には検
出精度の高い速度検出器(速度検出部)41と検出精度の
低い速度検出器(速度検出部)42が取付けられており、
モータ21の回転速度はこの速度検出器41、42によって検
出されるようになっている。なお、モータ21の回転速度
の代りにキャリッジの移動速度を検出するようにしても
良い。
FIG. 16 is a diagram showing a seventh embodiment of the positioning control device according to the present invention and corresponds to the invention of claim 9. In addition, in this embodiment, the same components as those in the sixth embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. First, the configuration will be described. In FIG. 16, a speed detector (speed detection unit) 41 with high detection accuracy and a speed detector (speed detection unit) 42 with low detection accuracy are attached to the rotating shaft of the motor 21,
The rotation speed of the motor 21 is detected by the speed detectors 41 and 42. Instead of the rotation speed of the motor 21, the movement speed of the carriage may be detected.

【0074】この速度検出器41、42からの検出信号は回
転速度信号Vs、Vrとなって位置決め制御コントローラ
24に出力されるようになっている。また、制御コントロ
ーラ24には位置指令部25からの信号が入力されるように
なっており、制御コントローラ24は速度検出器41または
42からの回転速度信号VsまたはVrと位置指令部25から
発生するモータ21の回転位置の指令信号とを比較し、両
信号の偏差に応じた電流指令値icを算出して加算器26
に出力するようになっている。
The detection signals from the speed detectors 41, 42 become the rotation speed signals Vs, Vr, and the positioning control controller.
It is designed to be output to 24. Further, a signal from the position command unit 25 is input to the control controller 24, and the control controller 24 controls the speed detector 41 or
The rotation speed signal Vs or Vr from 42 is compared with the rotation position command signal of the motor 21 generated from the position command unit 25, and the current command value ic corresponding to the deviation of both signals is calculated to calculate the adder 26.
Output.

【0075】また、回転速度信号VsまたはVrはスイッ
チ27を切換えることにより制御コントローラ24に選択的
に出力されるようになっており、このスイッチ27はモー
ド切換器28によって切換えられるようになっている。ま
た、加算器26は外乱オブザーバ31、32からの出力信号と
電流指令値icを加算して電流指令値を生成するように
なっており、この電流指令値をモータドライバ29し、モ
ータドライバ29はモータ電流imに基づいてモータ21を
回転駆動する。
The rotation speed signal Vs or Vr is selectively output to the controller 24 by switching the switch 27, and the switch 27 is switched by the mode switch 28. . Further, the adder 26 adds the output signals from the disturbance observers 31, 32 and the current command value ic to generate a current command value. The current command value is used as the motor driver 29, and the motor driver 29 The motor 21 is rotationally driven based on the motor current im.

【0076】また、外乱オブザーバ31には電流センサ30
によって検出されたモータ電流imと速度検出器41から
の回転速度信号Vsが入力されるとともに外乱オブザー
バ32にはモータ電流imと速度検出器42からの回転速度
信号Vrが入力されるようになっており、外乱オブザー
バ31、32はこれらの信号に基づいてモータ21のノミナル
モデルとの違いを推定外乱として算出するようなってい
る。
Further, the disturbance observer 31 has a current sensor 30.
The motor current im detected by and the rotation speed signal Vs from the speed detector 41 are input, and the motor current im and the rotation speed signal Vr from the speed detector 42 are input to the disturbance observer 32. The disturbance observers 31 and 32 are configured to calculate the difference from the nominal model of the motor 21 as an estimated disturbance based on these signals.

【0077】この外乱オブザーバ31または32によって推
定された外乱idisは上述したように加算器26によって
加算されることにより、電流指令値を制御して外乱の抑
圧を行なう。また、外乱オブザーバ31または32はスイッ
チ33を切換えることにより加算器26に選択的に出力され
るようになっており、このスイッチ33はモード切換器28
によって切換えられるようになっている。
The disturbance idis estimated by the disturbance observer 31 or 32 is added by the adder 26 as described above to control the current command value and suppress the disturbance. Further, the disturbance observer 31 or 32 is adapted to be selectively output to the adder 26 by switching the switch 33.
It can be switched by.

【0078】このモード切換器28は、位置指令部25から
の検出信号に基づいて作動されるようになっており、例
えば、モータ21を回転させてキャリッジ(機械)を待機
位置からワーク等の被測定物に近接させる場合には、ス
イッチ27、33をA側に切換えて低精度な速度検出器42か
らの出力信号を検出するようにし、モータ21によりキャ
リッジを被測定物に近接させた後に微小位置決めを行な
う場合には、スイッチ27、33側をB側に切換えて高精度
な速度検出器41からの出力信号を検出するようにスイッ
チ27、33の切換えを行なう。
The mode switch 28 is operated on the basis of a detection signal from the position command section 25. For example, the motor 21 is rotated to move the carriage (machine) from the standby position to the workpiece or the like. When approaching the object to be measured, the switches 27 and 33 are switched to the A side so as to detect the output signal from the low-accuracy speed detector 42, and after the motor 21 moves the carriage to the object to be measured, a minute amount is detected. When positioning is performed, the switches 27 and 33 are switched to the B side and the switches 27 and 33 are switched so as to detect the output signal from the highly accurate speed detector 41.

【0079】次に、作用を説明する。まず、待機位置か
らキャリッジをワークに近接させる場合には、キャリッ
ジを大まかに移動させるため、モード切換器28によって
スイッチ27、33がA側に切換えられ、モータ21の回転速
度は速度検出器42によって検出され、この出力信号がモ
ータ電流imと共に外乱オブザーバ32に入力される。
Next, the operation will be described. First, when the carriage is brought close to the work from the standby position, the switches 27 and 33 are switched to the A side by the mode switch 28 in order to roughly move the carriage, and the rotation speed of the motor 21 is controlled by the speed detector 42. This is detected and this output signal is input to the disturbance observer 32 together with the motor current im.

【0080】次いで、キャリッジがワークに近接された
場合には、ワークに対して微小な位置決め制御を行なう
必要があるため、モード切換器28によってスイッチ27、
33がB側に切換えられ、モータ21の回転位置は速度検出
器41によって検出され、この出力信号がモータ電流im
と共に外乱オブザーバ31に入力される。そして、何れの
速度検出器41、42によってモータ21の回転速度が検出さ
れている際に外乱オブザーバ31、32によって外乱が検出
された場合には、この外乱オブザーバ31、32によって検
出された外乱idisが加算器26にフィードバックされる
ため、加算器26はこの外乱idisと電流指令値icを加算
して電流指令値(外乱補正信号)を生成して、モータド
ライバ29に出力する。モータドライバ29は電流指令値に
比例するモータ電流imをモータ21に出力することによ
り、図13に示す外乱による位置偏差を抑制してキャリッ
ジを目標位置になるように制御する。
Next, when the carriage is brought close to the work, it is necessary to perform minute positioning control on the work.
33 is switched to the B side, the rotational position of the motor 21 is detected by the speed detector 41, and this output signal is the motor current im.
It is input together with the disturbance observer 31. When the disturbance is detected by the disturbance observers 31, 32 while the rotation speed of the motor 21 is being detected by either of the speed detectors 41, 42, the disturbance idis detected by the disturbance observers 31, 32 is detected. Is fed back to the adder 26, the adder 26 adds the disturbance idis and the current command value ic to generate a current command value (disturbance correction signal), and outputs it to the motor driver 29. The motor driver 29 outputs a motor current im proportional to the current command value to the motor 21 to suppress the position deviation due to the disturbance shown in FIG. 13 and control the carriage to the target position.

【0081】このように本実施形態では、モータ21に供
給される電流指令値とモータ21の回転速度Vs、Vrに基
づいてモータ21の状態量を推定する外乱オブザーバ31、
32を速度検出器41、42に対応して同数設け、制御コント
ローラ24が外乱オブザーバ31、32からの出力信号に基づ
いて外乱を抑制しているため、特性の異なる速度検出器
41、42が切換えられた場合にも、その速度検出器41、42
に対応する外乱オブザーバ31、32によって検出信号が演
算されるので、その演算値に誤差が発生することがな
い。このため、外乱を正確に把握して抑制することがで
き、高精度な位置決め制御を実行することができる。
As described above, in this embodiment, the disturbance observer 31 for estimating the state quantity of the motor 21 based on the current command value supplied to the motor 21 and the rotation speeds Vs and Vr of the motor 21,
The same number of 32 are provided corresponding to the speed detectors 41 and 42, and the controller 24 suppresses the disturbance based on the output signals from the disturbance observers 31 and 32.
Even when 41 and 42 are switched, the speed detector 41 and 42
Since the detection signals are calculated by the disturbance observers 31 and 32 corresponding to, there is no error in the calculated values. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0082】また、本実施形態では、制御コントローラ
24を1つだけ設けているが、これに限らず、図17に示す
ように、位置指令部43、44および位置決め制御コントロ
ーラ45、46をそれぞれ2つ設け、制御コントローラ45に
は位置指令部43からの出力信号と速度検出器41からの回
転速度信号Vsを出力するとともに、制御コントローラ4
6には位置指令部44からの出力信号と速度検出器42から
の回転速度信号Vrを出力し、それぞれの制御コントロ
ーラ45、46により速度検出器41または42からの回転速度
信号VsまたはVrと位置指令部43、44から発生するモー
タ21の回転位置の指令信号とを比較し、両信号の偏差に
応じた電流指令値icを算出して加算器26に出力するよ
うにしても良い。この場合には、スイッチ47を加算器26
と制御コントローラ45、46の間に設け、モード切換器28
によってスイッチ47を切換えるようにすれば良い。
Further, in the present embodiment, the controller
Although only one 24 is provided, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 17, two position command units 43 and 44 and two positioning control controllers 45 and 46 are provided, and the control controller 45 includes the position command unit 43. And the rotation speed signal Vs from the speed detector 41, and the controller 4
An output signal from the position command unit 44 and a rotation speed signal Vr from the speed detector 42 are output to 6, and the controller 45 and 46 respectively control the rotation speed signal Vs or Vr from the speed detector 41 or 42 and the position. The command signals of the rotational position of the motor 21 generated from the command units 43 and 44 may be compared to calculate a current command value ic according to the deviation between the two signals and output to the adder 26. In this case, switch 47 to adder 26
Between the control controller 45 and 46 and the mode switch 28
It suffices to switch the switch 47 according to.

【0083】このようにすれば、本実施形態と同様の効
果に加えて、制御コントローラ45、45を2つ設けること
により、コントローラゲインを速度検出器41、42の特性
に合うように調整することができ、図15に示すように、
それぞれのモードによって応答性能を調整することがで
きるという効果が得られる。図18は本発明に係る位置決
め制御装置の第8実施形態を示す図であり、請求項10記
載の発明に対応している。なお、本実施形態では、第6
実施形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略
する。
In this way, in addition to the same effect as the present embodiment, by providing two controllers 45, 45, the controller gain can be adjusted to match the characteristics of the speed detectors 41, 42. And as shown in Figure 15,
The effect that the response performance can be adjusted depending on each mode is obtained. FIG. 18 is a diagram showing an eighth embodiment of the positioning control device according to the invention, and corresponds to the invention of claim 10. In the present embodiment, the sixth
The same components as those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0084】まず、構成を説明する。図18において、モ
ータ21の回転軸にはエンコーダ(位置検出部)50と速度
検出器(速度検出部)51が取付けられており、モータ21
の回転位置はエンコーダ50によって検出されるとともに
回転速度は速度検出器51によって検出され、エンコーダ
50および速度検出器51からの位置信号は回転位置信号X
または回転速度信号Vとして位置決め制御コントローラ
24に出力されるようになっている。
First, the structure will be described. In FIG. 18, an encoder (position detection unit) 50 and a speed detector (speed detection unit) 51 are attached to the rotary shaft of the motor 21.
The rotational position of the encoder is detected by the encoder 50 and the rotational speed is detected by the speed detector 51.
The position signal from the speed detector 50 and the speed detector 51 is the rotational position signal X.
Or as a rotation speed signal V, a positioning controller
It is designed to be output to 24.

【0085】また、制御コントローラ24には位置指令部
25からの信号が入力されるようになっており、制御コン
トローラ24はエンコーダ50または速度検出器51からの回
転位置信号Xまたは回転速度信号Vと位置指令部25から
発生するモータ21の回転位置の指令信号とを比較し、両
信号の偏差に応じた電流指令値icを算出して加算器26
に出力するようになっている。
Further, the controller 24 has a position command section.
The signal from 25 is input, and the controller 24 controls the rotational position signal X or the rotational speed signal V from the encoder 50 or the speed detector 51 and the rotational position of the motor 21 generated from the position command unit 25. The current command value ic corresponding to the deviation between the two signals is calculated and the adder 26
Output.

【0086】また、回転位置信号Xまたは回転速度信号
Vはスイッチ27を切換えることにより制御コントローラ
24に選択的に出力されるようになっており、このスイッ
チ27はモード切換器28によって切換えられるようになっ
ている。また、加算器26は外乱オブザーバ31、32からの
出力信号と電流指令値icを加算して電流指令値を生成
するようになっており、この電流指令値をモータドライ
バ29し、モータドライバ29はモータ電流imに基づいて
モータ21を回転駆動する。
The rotation position signal X or the rotation speed signal V is controlled by switching the switch 27.
The switch 27 can be selectively output, and the switch 27 can be switched by a mode switch 28. Further, the adder 26 adds the output signals from the disturbance observers 31, 32 and the current command value ic to generate a current command value. The current command value is used as the motor driver 29, and the motor driver 29 The motor 21 is rotationally driven based on the motor current im.

【0087】また、外乱オブザーバ31には電流センサ30
によって検出されたモータ電流imとエンコーダ50から
の回転位置信号Xが入力されるとともに、外乱オブザー
バ32にはこのモータ電流imと速度検出器51からの回転
速度信号Vが入力されるようになっており、外乱オブザ
ーバ31、32はこれらの信号に基づいてモータ21のノミナ
ルモデルとの違いを推定外乱として算出するようなって
いる。
The disturbance observer 31 has a current sensor 30.
The motor current im detected by and the rotation position signal X from the encoder 50 are input, and the motor current im and the rotation speed signal V from the speed detector 51 are input to the disturbance observer 32. The disturbance observers 31 and 32 are configured to calculate the difference from the nominal model of the motor 21 as an estimated disturbance based on these signals.

【0088】この外乱オブザーバ31または32によって推
定された外乱idisは上述したように加算器26によって
加算されることにより、電流指令値を制御して外乱の抑
圧を行なう。また、外乱オブザーバ31または32はスイッ
チ33を切換えることにより加算器26に選択的に出力され
るようになっており、このスイッチ33はモード切換器28
によって切換えられるようになっている。
The disturbance idis estimated by the disturbance observer 31 or 32 is added by the adder 26 as described above to control the current command value and suppress the disturbance. Further, the disturbance observer 31 or 32 is adapted to be selectively output to the adder 26 by switching the switch 33.
It can be switched by.

【0089】このモード切換器28は、位置指令部25から
の検出信号に基づいて作動されるようになっており、例
えば、モータ21を回転させてキャリッジ(機械)を待機
位置からワーク等の被測定物に近接させる場合には、ス
イッチ27、33をA側に切換えて速度検出器51からの出力
信号を検出するようにし、モータ21によりキャリッジを
被測定物に近接させた後に微小位置決めを行なう場合に
は、スイッチ27、33側をB側に切換えてエンコーダ50か
らの出力信号を検出するようにスイッチ27、33の切換え
を行なう。
The mode switch 28 is operated on the basis of the detection signal from the position command section 25. For example, the motor 21 is rotated to move the carriage (machine) from the standby position to a workpiece or the like. When approaching the object to be measured, the switches 27 and 33 are switched to the A side so as to detect the output signal from the speed detector 51, and the motor 21 causes the carriage to approach the object to be measured and then fine positioning is performed. In this case, the switches 27 and 33 are switched to the B side to switch the switches 27 and 33 so as to detect the output signal from the encoder 50.

【0090】次に、作用を説明する。まず、待機位置か
らキャリッジをワークに近接させる場合には、キャリッ
ジを大まかに移動させるため、モード切換器28によって
スイッチ27、33がA側に切換えられ、モータ21の回転速
度は速度検出器51によって検出され、この出力信号がモ
ータ電流imと共に外乱オブザーバ32に入力される。
Next, the operation will be described. First, when the carriage is brought closer to the work from the standby position, the switches 27 and 33 are switched to the A side by the mode switching device 28 in order to roughly move the carriage, and the rotation speed of the motor 21 is controlled by the speed detector 51. This is detected and this output signal is input to the disturbance observer 32 together with the motor current im.

【0091】次いで、キャリッジがワークに近接された
場合には、ワークに対して微小な位置決め制御を行なう
必要があるため、モード切換器28によってスイッチ27、
33がB側に切換えられ、モータ21の回転位置はエンコー
ダ50によって検出され、この出力信号がモータ電流im
と共に外乱オブザーバ31に入力される。そして、エンコ
ーダ50または速度検出器51の何れかによってモータ21の
回転位置または回転速度が検出されている際に外乱オブ
ザーバ31、32によって外乱が検出された場合には、この
外乱オブザーバ31、32によって検出された外乱idisが
加算器26にフィードバックされるため、加算器26はこの
外乱idisと電流指令値icを加算して電流指令値(外乱
補正信号)を生成して、モータドライバ29に出力する。
モータドライバ29は電流指令値に比例するモータ電流i
mをモータ21に出力することにより、図13に示す外乱に
よる位置偏差を抑制してキャリッジを目標位置になるよ
うに制御する。
Next, when the carriage is brought close to the work, it is necessary to perform fine positioning control on the work.
33 is switched to the B side, the rotational position of the motor 21 is detected by the encoder 50, and this output signal is the motor current im.
It is input together with the disturbance observer 31. Then, when the disturbance is detected by the disturbance observer 31, 32 while the rotational position or the rotational speed of the motor 21 is detected by either the encoder 50 or the speed detector 51, the disturbance observer 31, 32 Since the detected disturbance idis is fed back to the adder 26, the adder 26 adds the disturbance idis and the current command value ic to generate a current command value (disturbance correction signal) and outputs it to the motor driver 29. .
The motor driver 29 determines the motor current i proportional to the current command value.
By outputting m to the motor 21, the carriage is controlled to reach the target position by suppressing the positional deviation due to the disturbance shown in FIG.

【0092】このように本実施形態では、モータ21に供
給される電流指令値とモータ21の回転位置信号Xおよび
回転速度信号Vに基づいてモータ21の状態量を推定する
外乱オブザーバ31、32をエンコーダ50および速度検出器
51に対応して同数設け、制御コントローラ24が外乱オブ
ザーバ31、32からの出力信号に基づいて外乱を抑制して
いるため、特性の異なるエンコーダ50および速度検出器
51が切換えられた場合にも、そのエンコーダ50および速
度検出器51に対応する外乱オブザーバ31、32によって検
出信号が演算されるので、その演算値に誤差が発生する
ことがない。このため、外乱を正確に把握して抑制する
ことができ、高精度な位置決め制御を実行することがで
きる。
As described above, in the present embodiment, the disturbance observers 31 and 32 for estimating the state quantity of the motor 21 based on the current command value supplied to the motor 21 and the rotation position signal X and the rotation speed signal V of the motor 21 are used. Encoder 50 and speed detector
The same number is provided corresponding to 51, and the controller 24 suppresses the disturbance based on the output signals from the disturbance observers 31 and 32.
Even when 51 is switched, since the detection signals are calculated by the disturbance observers 31 and 32 corresponding to the encoder 50 and the speed detector 51, no error occurs in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0093】また、本実施形態では、制御コントローラ
24を1つだけ設けているが、これに限らず、図19に示す
ように、位置指令部52、53および位置決め制御コントロ
ーラ54、55をそれぞれ2つ設け、制御コントローラ54に
は位置指令部52からの出力信号とエンコーダ50から回転
位置信号Xを出力するとともに、制御コントローラ55に
は速度検出器51からの回転速度信号Vを出力し、それぞ
れの制御コントローラ54、55によりエンコーダ50または
速度検出器51からの回転位置信号Xまたは回転速度信号
Vと位置指令部52、53から発生するモータ21の回転位置
の指令信号とを比較し、両信号の偏差に応じた電流指令
値icを算出して加算器26に出力するようにしても良
い。この場合には、スイッチ56を加算器26と制御コント
ローラ54、55の間に設け、モード切換器28によってスイ
ッチ56を切換えるようにすれば良い。
Further, in this embodiment, the controller
Although only one 24 is provided, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 19, two position command units 52 and 53 and two positioning control controllers 54 and 55 are provided, and the control controller 54 includes the position command unit 52. Output signal from the encoder and the rotational position signal X from the encoder 50, and also outputs the rotational speed signal V from the speed detector 51 to the control controller 55, and the encoder 50 or the speed detector by the respective control controllers 54 and 55. The rotational position signal X or the rotational speed signal V from 51 is compared with the rotational position command signal of the motor 21 generated from the position command units 52 and 53, and the current command value ic corresponding to the deviation of both signals is calculated. You may make it output to the adder 26. In this case, the switch 56 may be provided between the adder 26 and the control controllers 54 and 55, and the mode switch 28 may switch the switch 56.

【0094】このようにすれば、本実施形態と同様の効
果に加えて、制御コントローラ54、55を2つ設けること
により、コントローラゲインをエンコーダ50または速度
検出器51の特性に合うように調整することができ、図15
に示すように、それぞれのモードによって応答性能を調
整することができるという効果が得られる。図20は本発
明に係る位置決め制御装置の第9実施形態を示す図であ
り、請求項11記載の発明に対応している。なお、本実施
形態では、第6実施形態と同様の構成には同一番号を付
して説明を省略する。
In this way, in addition to the effect similar to that of this embodiment, by providing the two controllers 54 and 55, the controller gain is adjusted to match the characteristics of the encoder 50 or the speed detector 51. Can, Figure 15
As shown in, the effect that the response performance can be adjusted depending on each mode is obtained. FIG. 20 is a diagram showing a ninth embodiment of the positioning control device according to the present invention, and corresponds to the invention of claim 11. In addition, in this embodiment, the same components as those in the sixth embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0095】まず、構成を説明する。図18において、61
は機械としてのキャリッジであり、このキャリッジ61は
アクチュエータとしてのボイスコイルモータ62によって
駆動されるようになっている。このキャリッジ61の位置
はリニアエンコーダ(位置検出部)63によって検出され
るようになっており、このリニアエンコーダ63からの位
置信号は回転位置信号Xeとなって制御コントローラ24
にフィードバックされるようになっている。なお、リニ
アエンコーダ63によってキャリッジ61の移動位置を検出
する代わりにボイスコイルモータ62の回転位置を検出す
るようにしても良い。
First, the structure will be described. In FIG. 18, 61
Is a carriage as a machine, and this carriage 61 is driven by a voice coil motor 62 as an actuator. The position of the carriage 61 is detected by a linear encoder (position detector) 63, and the position signal from the linear encoder 63 becomes a rotational position signal Xe, which is the control controller 24.
To be fed back to. Instead of detecting the movement position of the carriage 61 by the linear encoder 63, the rotation position of the voice coil motor 62 may be detected.

【0096】また、キャリッジ61にはフォーカス発生器
(フォーカス信号発生部)65が設けられており、このフ
ォーカス発生器65はキャリッジ61とワーク(被測定物)
64との間の距離を光学的に検出するフォーカス信号Xf
を発生するようになっている。このフォーカス発生器65
から出力されるフォーカス信号Xfは位置決め制御コン
トローラ24にフィードバックされるようになっている。
Further, the carriage 61 is provided with a focus generator (focus signal generator) 65, and the focus generator 65 includes the carriage 61 and a work (object to be measured).
Focus signal Xf that optically detects the distance to 64
Is to occur. This focus generator 65
The focus signal Xf output from the device is fed back to the positioning controller 24.

【0097】また、制御コントローラ24には位置指令部
25からの信号が入力されるようになっており、制御コン
トローラ24はエンコーダ63からの回転位置信号Xeと位
置指令部25から発生するキャリッジ61の移動位置の指令
信号とを比較し、両信号の偏差に応じた電流指令値ic
を算出して加算器26に出力するようになっている。ま
た、制御コントローラ24はフォーカス発生器65からのフ
ォーカス信号Xfと位置指令部25から発生するキャリッ
ジ61の移動位置の指令信号とを比較し、両信号の偏差に
応じた電流指令値icを算出して加算器26に出力するよ
うになっている。具体的には、フォーカス発生器65から
のフォーカス信号Xfが制御コントローラ24に出力され
るフォーカスモードのときには、制御コントローラ24は
目標位置を0(零)にすることによりキャリッジ61がワ
ーク64の表面とある一定の間隔(フォーカスが合った位
置)を保ちワーク64の表面形状に追従するようにキャリ
ッジ61を制御する。
Further, the controller 24 has a position command section.
The signal from 25 is input, and the controller 24 compares the rotational position signal Xe from the encoder 63 with the command signal of the moving position of the carriage 61 generated from the position command unit 25, and compares both signals. Current command value ic according to deviation
Is calculated and output to the adder 26. Further, the controller 24 compares the focus signal Xf from the focus generator 65 with the command signal of the movement position of the carriage 61 generated from the position command unit 25, and calculates the current command value ic according to the deviation between the two signals. And outputs it to the adder 26. Specifically, in the focus mode in which the focus signal Xf from the focus generator 65 is output to the control controller 24, the control controller 24 sets the target position to 0 (zero) so that the carriage 61 moves to the surface of the work 64. The carriage 61 is controlled so as to follow a surface shape of the work 64 while maintaining a certain fixed interval (position in focus).

【0098】また、回転位置信号Xeまたはフォーカス
信号Vfはスイッチ27を切換えることにより制御コント
ローラ24に選択的に出力されるようになっており、この
スイッチ27はモード切換器28によって切換えられるよう
になっている。また、加算器26は外乱オブザーバ31、32
からの出力信号と電流指令値icを加算して電流指令値
を生成するようになっており、この電流指令値をモータ
ドライバ29し、モータドライバ29はモータ電流imに基
づいてモータ62を回転駆動する。
The rotation position signal Xe or the focus signal Vf is selectively output to the controller 24 by switching the switch 27, and the switch 27 can be switched by the mode switch 28. ing. Further, the adder 26 is a disturbance observer 31, 32.
The current command value is generated by adding the output signal from the current command value ic to the motor driver 29. The motor driver 29 rotationally drives the motor 62 based on the motor current im. To do.

【0099】また、外乱オブザーバ31には電流センサ30
によって検出されたモータ電流imとエンコーダ63から
の回転位置信号Xeが入力されるとともに、外乱オブザ
ーバ32にはモータ電流imとフォーカス発生器65からの
フォーカス信号Xfが入力されるようになっており、外
乱オブザーバ31、32はこれらの信号に基づいてモータ62
のノミナルモデルとの違いを推定外乱として算出するよ
うなっている。
The disturbance observer 31 has a current sensor 30.
The motor current im detected by and the rotational position signal Xe from the encoder 63 are input, and the motor current im and the focus signal Xf from the focus generator 65 are input to the disturbance observer 32. The disturbance observers 31, 32 use the signals from the motor 62 as a basis.
The difference from the nominal model of is calculated as an estimated disturbance.

【0100】この外乱オブザーバ31または32によって推
定された外乱idisは上述したように加算器26によって
加算されることにより、電流指令値を制御して外乱の抑
圧を行なう。また、外乱オブザーバ31または32はスイッ
チ33を切換えることにより加算器26に選択的に出力され
るようになっており、このスイッチ33はモード切換器28
によって切換えられるようになっている。
The disturbance idis estimated by the disturbance observer 31 or 32 is added by the adder 26 as described above to control the current command value and suppress the disturbance. Further, the disturbance observer 31 or 32 is adapted to be selectively output to the adder 26 by switching the switch 33.
It can be switched by.

【0101】このモード切換器28は、位置指令部25から
の検出信号に基づいて作動されるようになっており、例
えば、モータ62を回転させてキャリッジ61を待機位置か
らワーク64に近接させる場合には、スイッチ27、33をB
側に切換えてエンコーダ63からの出力信号を検出するよ
うにし、モータ62によりキャリッジをワーク64に近接さ
せた後にワーク64との距離を一定に保つように制御する
場合には、スイッチ27、33側をA側に切換えてフォーカ
ス発生器65からの出力信号を検出するようにスイッチ2
7、33の切換えを行なう。
The mode switch 28 is operated based on the detection signal from the position command unit 25. For example, when the motor 62 is rotated to bring the carriage 61 close to the work 64 from the standby position. Switch B to switches 27 and 33.
Switch to the side to detect the output signal from the encoder 63, and when controlling to keep the distance from the work 64 constant after the carriage is brought close to the work 64 by the motor 62, switch 27, 33 side Switch to the A side and switch 2 to detect the output signal from the focus generator 65.
Switch between 7 and 33.

【0102】次に、作用を説明する。まず、待機位置か
らキャリッジ61をワーク64に近接させる場合には、キャ
リッジを大まかに移動させるため、モード切換器28によ
ってスイッチ27、33がB側に切換えられ、キャリッジ61
の移動位置はエンコーダ63によって検出され、この出力
信号がモータ電流imと共に外乱オブザーバ31に入力さ
れる。
Next, the operation will be described. First, when the carriage 61 is brought close to the work 64 from the standby position, the mode changer 28 switches the switches 27 and 33 to the B side in order to roughly move the carriage 61.
The moving position of is detected by the encoder 63, and this output signal is input to the disturbance observer 31 together with the motor current im.

【0103】次いで、キャリッジ61がワーク63に近接さ
れた場合には、ワーク63に対して一定の位置を保つ必要
があるため、モード切換器28によってスイッチ27、33が
A側に切換えられ、キャリッジ61とワーク64の間の距離
がフォーカス発生器65によって光学的に検出され、この
出力信号がモータ電流imと共に外乱オブザーバ32に入
力される。
Next, when the carriage 61 is brought close to the work 63, it is necessary to maintain a constant position with respect to the work 63. Therefore, the mode selector 28 switches the switches 27 and 33 to the A side, and the carriage The distance between 61 and the workpiece 64 is optically detected by the focus generator 65, and this output signal is input to the disturbance observer 32 together with the motor current im.

【0104】そして、エンコーダ63またはフォーカス発
生器65の何れかによってキャリッジ61の移動位置が検出
されている際に外乱オブザーバ31、32によって外乱が検
出された場合には、この外乱オブザーバ31、32によって
検出された外乱idisが加算器26にフィードバックされ
るため、加算器26はこの外乱idisと電流指令値icを加
算して電流指令値(外乱補正信号)を生成して、モータ
ドライバ29に出力する。モータドライバ29は電流指令値
に比例するモータ電流imをモータ62に出力することに
より、図13に示す外乱による位置偏差を抑制してキャリ
ッジ61を目標位置になるように制御する。
If the disturbance is detected by the disturbance observers 31 and 32 while the movement position of the carriage 61 is detected by either the encoder 63 or the focus generator 65, the disturbance observers 31 and 32 detect the disturbance. Since the detected disturbance idis is fed back to the adder 26, the adder 26 adds the disturbance idis and the current command value ic to generate a current command value (disturbance correction signal) and outputs it to the motor driver 29. . The motor driver 29 outputs a motor current im, which is proportional to the current command value, to the motor 62 to suppress the positional deviation due to the disturbance shown in FIG. 13 and control the carriage 61 to the target position.

【0105】このように本実施形態では、モータ62に供
給される電流指令値とモータ62の回転位置信号Xeおよ
びフォーカス信号Xfに基づいてキャリッジ61の移動位
置の状態量を推定する外乱オブザーバ31、32をエンコー
ダ63およびフォーカス発生器65に対応して同数設け、制
御コントローラ24が外乱オブザーバ31、32からの出力信
号に基づいて外乱を抑制しているため、特性の異なるエ
ンコーダ63およびフォーカス発生器65が切換えられた場
合にも、そのエンコーダ63およびフォーカス発生器65に
対応する外乱オブザーバ31、32によって検出信号が演算
されるので、その演算値に誤差が発生することがない。
このため、外乱を正確に把握して抑制することができ、
高精度な位置決め制御を実行することができる。
As described above, in the present embodiment, the disturbance observer 31 for estimating the state quantity of the moving position of the carriage 61 based on the current command value supplied to the motor 62 and the rotational position signal Xe and the focus signal Xf of the motor 62, The same number of 32 are provided corresponding to the encoder 63 and the focus generator 65, and the controller 24 suppresses the disturbance based on the output signals from the disturbance observers 31 and 32. Even when is switched, since the detection signals are calculated by the disturbance observers 31 and 32 corresponding to the encoder 63 and the focus generator 65, no error occurs in the calculated values.
Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed,
High-precision positioning control can be executed.

【0106】また、本実施形態では、制御コントローラ
24を1つだけ設けているが、これに限らず、図21に示す
ように、位置指令部66、67および位置決め制御コントロ
ーラ68、69をそれぞれ2つ設け、制御コントローラ68に
は位置指令部66からの出力信号とエンコーダ63からの回
転位置信号Xeを出力するとともに、制御コントローラ6
9には位置指令部67からの出力信号とフォーカス発生器6
5からのフォーカス信号Xfを出力し、それぞれの制御コ
ントローラ68、69によりエンコーダ63またはフォーカス
発生器65からの回転位置信号Xeまたはフォーカス信号
Xfと位置指令部66、67から発生するキャリッジ61の移
動位置の指令信号とを比較し、両信号の偏差に応じた電
流指令値icを算出して加算器26に出力するようにして
も良い。この場合には、スイッチ70を加算器26と制御コ
ントローラ68、69の間に設け、モード切換器28によって
スイッチ70を切換えるようにすれば良い。
Further, in this embodiment, the controller
Although only one 24 is provided, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 21, two position command units 66 and 67 and two positioning control controllers 68 and 69 are provided, and the control controller 68 includes the position command unit 66. Outputs the output signal from the encoder 63 and the rotational position signal Xe from the encoder 63,
9 is the output signal from the position command unit 67 and the focus generator 6
The focus signal Xf from 5 is output, and the rotational position signal Xe or focus signal Xf from the encoder 63 or the focus generator 65 and the moving position of the carriage 61 generated from the position command units 66 and 67 are output by the respective controllers 68 and 69. Alternatively, the current command value ic may be calculated according to the deviation between the two signals and output to the adder 26. In this case, the switch 70 may be provided between the adder 26 and the control controllers 68 and 69, and the mode selector 28 may switch the switch 70.

【0107】このようにすれば、本実施形態と同様の効
果に加えて、制御コントローラ68、69を2つ設けること
により、コントローラゲインをエンコーダ63またはフォ
ーカス発生器65の特性に合うように調整することがで
き、図15に示すように、それぞれのモードによって応答
性能を調整することができるという効果が得られる。図
22は本発明に係る位置決め制御装置の第10実施形態を示
す図であり、請求項12記載の発明に対応している。な
お、本実施形態では、第9実施形態と同様の構成には同
一番号を付して説明を省略する。
In this way, in addition to the same effect as the present embodiment, by providing two controllers 68 and 69, the controller gain is adjusted to match the characteristics of the encoder 63 or the focus generator 65. Therefore, the response performance can be adjusted according to each mode as shown in FIG. Figure
22 is a diagram showing a tenth embodiment of the positioning control device according to the invention, and corresponds to the invention of claim 12. In addition, in this embodiment, the same components as those in the ninth embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0108】まず、構成を説明する。図22において、キ
ャリッジ61の位置はリニアエンコーダ71によって検出さ
れるようになっており、このリニアエンコーダ71から出
力される回転位置信号Xeは微分回路73に入力されるよ
うになっている。この微分回路73は回転位置信号Xeを
微分して回転速度信号Vに変換するようになっており、
この回転速度信号Vは制御コントローラ24にフィードバ
ックされるようになっている。なお、エンコーダ71およ
び微分回路73は速度検出部を構成している。
First, the structure will be described. In FIG. 22, the position of the carriage 61 is detected by a linear encoder 71, and the rotational position signal Xe output from this linear encoder 71 is input to a differentiating circuit 73. This differentiating circuit 73 is adapted to differentiate the rotational position signal Xe into a rotational speed signal V,
The rotation speed signal V is fed back to the controller 24. The encoder 71 and the differentiating circuit 73 form a speed detector.

【0109】また、キャリッジ61にはフォーカス発生器
(フォーカス信号発生部)72が設けられており、このフ
ォーカス発生器72はキャリッジ61とワーク64との間の距
離を光学的に検出するフォーカス信号Xfを発生するよ
うになっている。このフォーカス発生器65から出力され
るフォーカス信号Xfは位置決め制御コントローラ24フ
ィードバックされるようになっている。
Further, the carriage 61 is provided with a focus generator (focus signal generator) 72, and the focus generator 72 optically detects the distance between the carriage 61 and the work 64. Is to occur. The focus signal Xf output from the focus generator 65 is fed back to the positioning controller 24.

【0110】また、制御コントローラ24には位置指令部
25からの信号が入力されるようになっており、制御コン
トローラ24は微分回路73からの回転速度信号Vと位置指
令部25から発生するキャリッジ61の移動位置の指令信号
とを比較し、両信号の偏差に応じた電流指令値icを算
出して加算器26に出力するようになっている。また、制
御コントローラ24はフォーカス発生器71からのフォーカ
ス信号Xfと位置指令部25から発生するキャリッジ61の
移動位置の指令信号とを比較し、両信号の偏差に応じた
電流指令値icを算出して加算器26に出力するようにな
っている。具体的には、フォーカス発生器72からのフォ
ーカス信号Xfが制御コントローラ24に出力されるフォ
ーカスモードのときには、制御コントローラ24は目標位
置を0(零)にすることによりキャリッジ61がワーク64
の表面とある一定の間隔(フォーカスが合った位置)を
保ちワーク64の表面形状に追従するようにキャリッジ61
を制御する。
Further, the controller 24 has a position command section.
The signal from 25 is input, and the controller 24 compares the rotational speed signal V from the differentiating circuit 73 with the command signal of the moving position of the carriage 61 generated from the position command unit 25, and outputs both signals. The current command value ic corresponding to the deviation is calculated and output to the adder 26. Further, the controller 24 compares the focus signal Xf from the focus generator 71 with the command signal of the moving position of the carriage 61 generated from the position command section 25, and calculates the current command value ic according to the deviation between the two signals. And outputs it to the adder 26. Specifically, in the focus mode in which the focus signal Xf from the focus generator 72 is output to the controller 24, the controller 24 sets the target position to 0 (zero) so that the carriage 61 causes the work 64 to move.
Carriage 61 so as to follow the surface shape of work 64 with a certain distance (focused position) from the surface of
Control.

【0111】また、回転速度信号Vまたはフォーカス信
号Xfはスイッチ27を切換えることにより制御コントロ
ーラ24に選択的に出力されるようになっており、このス
イッチ27はモード切換器28によって切換えられるように
なっている。また、加算器26は外乱オブザーバ31、32か
らの出力信号と電流指令値icを加算して電流指令値を
生成するようになっており、この電流指令値をモータド
ライバ29し、モータドライバ29はモータ電流imに基づ
いてモータ62を回転駆動する。
Further, the rotation speed signal V or the focus signal Xf is selectively output to the controller 24 by switching the switch 27, and the switch 27 can be switched by the mode switch 28. ing. Further, the adder 26 adds the output signals from the disturbance observers 31, 32 and the current command value ic to generate a current command value. The current command value is used as the motor driver 29, and the motor driver 29 The motor 62 is rotationally driven based on the motor current im.

【0112】また、外乱オブザーバ31には電流センサ30
によって検出されたモータ電流imと微分回路73からの
回転速度信号Vが入力されるとともに、外乱オブザーバ
32にはモータ電流imとフォーカス発生器72からのフォ
ーカス信号Xfが入力されるようになっており、外乱オ
ブザーバ31、32はこれらの信号に基づいてモータ62のノ
ミナルモデルとの違いを推定外乱として算出するような
っている。
The disturbance observer 31 has a current sensor 30.
The motor current im detected by and the rotation speed signal V from the differentiating circuit 73 are input, and the disturbance observer
The motor current im and the focus signal Xf from the focus generator 72 are input to the 32, and the disturbance observers 31 and 32 regard the difference from the nominal model of the motor 62 as the estimated disturbance based on these signals. It is supposed to be calculated.

【0113】この外乱オブザーバ31または32によって推
定された外乱idisは上述したように加算器26によって
加算されることにより、電流指令値を制御して外乱の抑
圧を行なう。また、外乱オブザーバ31または32はスイッ
チ33を切換えることにより加算器26に選択的に出力され
るようになっており、このスイッチ33はモード切換器28
によって切換えられるようになっている。
The disturbance idis estimated by the disturbance observer 31 or 32 is added by the adder 26 as described above to control the current command value and suppress the disturbance. Further, the disturbance observer 31 or 32 is adapted to be selectively output to the adder 26 by switching the switch 33.
It can be switched by.

【0114】このモード切換器28は、位置指令部25から
の検出信号に基づいて作動されるようになっており、例
えば、モータ62を回転させてキャリッジ61を待機位置か
らワーク64に近接させる場合には、スイッチ27、33をB
側に切換えてエンコーダ71からの出力信号を検出するよ
うにし、モータ62によりキャリッジをワーク64に近接さ
せた後にワーク64との距離を一定に保つように制御する
場合には、スイッチ27、33側をA側に切換えてフォーカ
ス発生器72からのフォーカス信号Xfを検出するように
スイッチ27、33の切換えを行なう。
The mode switch 28 is operated on the basis of the detection signal from the position command section 25. For example, when the motor 62 is rotated to bring the carriage 61 from the standby position to the workpiece 64. Switch B to switches 27 and 33.
Switch to the side to detect the output signal from the encoder 71, and when controlling to keep the distance from the work 64 constant after the carriage is brought close to the work 64 by the motor 62, switch 27, 33 side To the A side to switch the switches 27 and 33 so as to detect the focus signal Xf from the focus generator 72.

【0115】次に、作用を説明する。まず、待機位置か
らキャリッジ61をワーク64に近接させる場合には、キャ
リッジを大まかに移動させるため、モード切換器28によ
ってスイッチ27、33がB側に切換えられ、キャリッジ61
の移動位置はエンコーダ71によって検出され、この出力
信号がモータ電流imと共に外乱オブザーバ31に入力さ
れる。
Next, the operation will be described. First, when the carriage 61 is brought close to the work 64 from the standby position, the mode changer 28 switches the switches 27 and 33 to the B side in order to roughly move the carriage 61.
The moving position of is detected by the encoder 71, and this output signal is input to the disturbance observer 31 together with the motor current im.

【0116】次いで、キャリッジ61がワーク63に近接さ
れた場合には、ワーク63に対して一定の位置を保つ必要
があるため、モード切換器28によってスイッチ27、33が
A側に切換えられ、キャリッジ61とワーク64の間の距離
がフォーカス発生器71によって光学的に検出され、この
出力信号がモータ電流imと共に外乱オブザーバ32に入
力される。
Next, when the carriage 61 is brought close to the work 63, it is necessary to maintain a constant position with respect to the work 63. Therefore, the mode selector 28 switches the switches 27 and 33 to the A side, and the carriage The distance between 61 and the workpiece 64 is optically detected by the focus generator 71, and this output signal is input to the disturbance observer 32 together with the motor current im.

【0117】そして、エンコーダ71またはフォーカス発
生器72の何れかによってキャリッジ61の移動位置および
移動速度が検出されている際に外乱オブザーバ31、32に
よって外乱が検出された場合には、この外乱オブザーバ
31、32によって検出された外乱idisが加算器26にフィ
ードバックされるため、加算器26はこの外乱idisと電
流指令値icを加算して電流指令値(外乱補正信号)を
生成して、モータドライバ29に出力する。モータドライ
バ29は電流指令値に比例するモータ電流imをモータ62
に出力することにより、図13に示す外乱による位置偏差
を抑制してキャリッジを目標位置になるように制御す
る。
If a disturbance is detected by the disturbance observers 31 and 32 while the movement position and the movement speed of the carriage 61 are detected by either the encoder 71 or the focus generator 72, the disturbance observer 31
Since the disturbance idis detected by 31 and 32 is fed back to the adder 26, the adder 26 adds the disturbance idis and the current command value ic to generate a current command value (disturbance correction signal), and the motor driver Output to 29. The motor driver 29 supplies the motor current im proportional to the current command value to the motor 62.
By controlling the carriage to the target position by suppressing the positional deviation due to the disturbance shown in FIG.

【0118】このように本実施形態では、モータ62に供
給される電流指令値とモータ62の回転速度信号Vおよび
フォーカス信号Xfに基づいてキャリッジ61の移動速度
および移動位置の状態量を推定する外乱オブザーバ31、
32をエンコーダ71およびフォーカス発生器72に対応して
同数設け、制御コントローラ24が外乱オブザーバ31、32
からの出力信号に基づいて外乱を抑制しているため、特
性の異なるエンコーダ71およびフォーカス発生器72が切
換えられた場合にも、そのエンコーダ71およびフォーカ
ス発生器72に対応する外乱オブザーバ31、32によって検
出信号が演算されるので、その演算値に誤差が発生する
ことがない。このため、外乱を正確に把握して抑制する
ことができ、高精度な位置決め制御を実行することがで
きる。
As described above, in this embodiment, the disturbance for estimating the moving speed of the carriage 61 and the state quantity of the moving position based on the current command value supplied to the motor 62, the rotation speed signal V of the motor 62, and the focus signal Xf. Observer 31,
The same number of 32 are provided corresponding to the encoder 71 and the focus generator 72, and the controller 24 causes the disturbance observers 31 and 32 to operate.
Since the disturbance is suppressed based on the output signal from, even when the encoder 71 and the focus generator 72 with different characteristics are switched, the disturbance observers 31 and 32 corresponding to the encoder 71 and the focus generator 72 are used. Since the detection signal is calculated, no error occurs in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0119】また、本実施形態では、制御コントローラ
24を1つだけ設けているが、これに限らず、図23に示す
ように、位置指令部74、75および位置決め制御コントロ
ーラ76、77をそれぞれ2つ設け、制御コントローラ76に
は位置指令部74からの出力信号とエンコーダ71からの回
転速度信号Vを出力するとともに、制御コントローラ69
には位置指令部75からの出力信号とフォーカス発生器65
からのフォーカス信号Xfを出力し、それぞれの制御コ
ントローラ76、77によりエンコーダ71またはフォーカス
発生器72からの回転速度信号Vまたはフォーカス信号X
fと位置指令部76、77から発生するキャリッジ61の移動
位置の指令信号とを比較し、両信号の偏差に応じた電流
指令値icを算出して加算器26に出力するようにしても
良い。この場合には、スイッチ78を加算器26と制御コン
トローラ76、77の間に設け、モード切換器28によってス
イッチ78を切換えるようにすれば良い。
Further, in the present embodiment, the controller
Although only one 24 is provided, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 23, two position command units 74 and 75 and two positioning control controllers 76 and 77 are provided, and the control controller 76 includes the position command unit 74. And the rotation speed signal V from the encoder 71, and the controller 69
The output signal from the position command unit 75 and the focus generator 65
From the encoder 71 or the focus generator 72 and the focus signal Xf from the encoder 71 or the focus generator 72, respectively.
It is also possible to compare f with a command signal of the movement position of the carriage 61 generated from the position command units 76 and 77, calculate a current command value ic according to the deviation of both signals, and output it to the adder 26. . In this case, the switch 78 may be provided between the adder 26 and the controllers 76 and 77, and the mode switch 28 may switch the switch 78.

【0120】このようにすれば、本実施形態と同様の効
果に加えて、制御コントローラ76、77を2つ設けること
により、コントローラゲインをエンコーダ71またはフォ
ーカス発生器72の特性に合うように調整することがで
き、図15に示すように、それぞれのモードによって応答
性能を調整することができるという効果が得られる。
In this way, in addition to the effect similar to that of the present embodiment, by providing the two controllers 76 and 77, the controller gain is adjusted to match the characteristics of the encoder 71 or the focus generator 72. Therefore, the response performance can be adjusted according to each mode as shown in FIG.

【0121】[0121]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、モータの
起動時や停止時等のようにモータの速度または位置の変
化が少なく電流が瞬間的に大きく流れる場合には、外乱
が発生したものと判断せずに危険回避動作を行なわず、
外乱が所定の値を所定の時間以上越えたときモータの回
転位置または機械の位置の目標位置を変更して危険回避
動作を行なうので、衝突したときの機械の損傷を最小限
にすることができる。また、危険回避のための特別な装
置やセンサを設けずに、所定の値を所定の時間以上越え
たときモータの回転位置または機械の位置の目標位置を
変更するのみで危険を回避することができるので、位置
決め制御装置のコストを大幅に低減することができる。
According to the first aspect of the present invention, a disturbance occurs when the motor speed or position does not change so much and a large current flows momentarily, such as when the motor is started or stopped. Do not perform danger avoidance operation without judging
When the disturbance exceeds a predetermined value for a predetermined time or longer, the target position of the motor's rotational position or machine's position is changed to perform the danger avoiding operation, so damage to the machine in the event of a collision can be minimized. . In addition, without providing a special device or sensor for avoiding danger, it is possible to avoid danger only by changing the target position of the rotational position of the motor or the position of the machine when the predetermined value is exceeded for a predetermined time or longer. Therefore, the cost of the positioning control device can be significantly reduced.

【0122】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明と同様の効果に加えて、モータ電流を検出する
電流検出器や検出値を演算装置に取込むためのA/D変
換器を不要にできるので、位置決め制御装置のコストを
より一層を安価なものにすることができる。請求項3記
載の発明によれば、危険回避のために目標位置を適宜変
更しているので、危険の回避を確実に行なって制御軸等
のアクチュエータの衝突時の機械の損傷を最小限にする
ことができる。
According to the second aspect of the invention, in addition to the same effect as the first aspect of the invention, a current detector for detecting the motor current and an A / D conversion for taking the detected value into the arithmetic unit are provided. Since the device can be eliminated, the cost of the positioning control device can be further reduced. According to the third aspect of the present invention, the target position is appropriately changed in order to avoid the danger, so that the danger is surely avoided and the damage to the machine at the time of collision of the actuator such as the control shaft is minimized. be able to.

【0123】請求項4記載の発明によれば、危険を回避
のための距離がモータの駆動方向によって異なる場合で
あっても支障なしに危険の回避を行なうことができる。
請求項5記載の発明によれば、モータの駆動方向によっ
て異なる推定外乱に含まれるノミナルモデルに対するパ
ラメータの違いに対処することができ、モータの駆動方
向によって異常または過負荷となる基準を適宜変更する
ことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, even if the distance for avoiding the danger differs depending on the driving direction of the motor, the danger can be avoided without any trouble.
According to the fifth aspect of the invention, it is possible to deal with the difference in the parameters for the nominal model included in the estimated disturbance that varies depending on the driving direction of the motor, and appropriately change the criterion of abnormality or overload depending on the driving direction of the motor. be able to.

【0124】請求項6記載の発明によれば、モータを所
望するときに確実に停止させることができる。請求項7
記載の発明によれば、危険の回避後にモータを確実に停
止させることができるので、危険回避後に位置制御装置
の安全性を十分に確保することができる。
According to the sixth aspect of the invention, the motor can be reliably stopped when desired. Claim 7
According to the invention described above, the motor can be reliably stopped after the danger is avoided, so that the safety of the position control device can be sufficiently ensured after the danger is avoided.

【0125】請求項8記載の発明によれば、複数の位置
検出部に対応させて外乱オブザーバを設けたため、特性
の異なる位置検出部が切換えられた場合にも、その位置
検出部に対応する外乱オブザーバによって検出信号が演
算されるので、その演算値に誤差が発生することがな
い。このため、外乱を正確に把握して抑制することがで
き、高精度な位置決め制御を実行することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, since the disturbance observer is provided corresponding to the plurality of position detecting units, even when the position detecting units having different characteristics are switched, the disturbance corresponding to the position detecting units is changed. Since the observer calculates the detection signal, no error occurs in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0126】請求項9記載の発明によれば、複数の速度
検出部に対応させて外乱オブザーバを設けたため、特性
の異なる速度検出部が切換えられた場合にも、その速度
検出部に対応する外乱オブザーバによって検出信号が演
算されるので、その演算値に誤差が発生することがな
い。このため、外乱を正確に把握して抑制することがで
き、高精度な位置決め制御を実行することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, since the disturbance observer is provided corresponding to the plurality of speed detecting sections, even when the speed detecting sections having different characteristics are switched, the disturbance corresponding to the speed detecting section is changed. Since the observer calculates the detection signal, no error occurs in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0127】請求項10記載の発明によれば、位置検出部
および速度検出部に対応させて外乱オブザーバを設けた
ため、特性の異なる位置検出部および速度検出部が切換
えられた場合にも、その位置検出部および速度検出部に
対応する外乱オブザーバによって検出信号が演算される
ので、その演算値に誤差が発生することがない。このた
め、外乱を正確に把握して抑制することができ、高精度
な位置決め制御を実行することができる。
According to the tenth aspect of the invention, since the disturbance observer is provided in correspondence with the position detecting section and the speed detecting section, even if the position detecting section and the speed detecting section having different characteristics are switched, Since the detection signal is calculated by the disturbance observer corresponding to the detection unit and the speed detection unit, no error occurs in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0128】請求項11載の発明によれば、位置検出部お
よびフォーカス信号発生部に対応させて外乱オブザーバ
を設けたため、特性の異なる位置検出部およびフォーカ
ス信号発生部が切換えられた場合にも、その位置検出部
およびフォーカス信号発生部に対応する外乱オブザーバ
によって検出信号が演算されるので、その演算値に誤差
が発生することがない。このため、外乱を正確に把握し
て抑制することができ、高精度な位置決め制御を実行す
ることができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, since the disturbance observer is provided corresponding to the position detecting section and the focus signal generating section, even when the position detecting section and the focus signal generating section having different characteristics are switched, Since the disturbance observer corresponding to the position detector and the focus signal generator calculates the detection signal, no error occurs in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【0129】請求項12記載の発明によれば、速度検出部
およびフォーカス信号発生部に対応させて外乱オブザー
バを設けたため、特性の異なる速度検出部およびフォー
カス信号発生部が切換えられた場合にも、その速度検出
部およびフォーカス信号発生部に対応する外乱オブザー
バによって検出信号が演算されるので、その演算値に誤
差が発生することがない。このため、外乱を正確に把握
して抑制することができ、高精度な位置決め制御を実行
することができる。
According to the twelfth aspect of the present invention, since the disturbance observer is provided corresponding to the speed detecting section and the focus signal generating section, even when the speed detecting section and the focus signal generating section having different characteristics are switched, Since the disturbance observer corresponding to the speed detector and the focus signal generator calculates the detection signal, no error occurs in the calculated value. Therefore, the disturbance can be accurately grasped and suppressed, and highly accurate positioning control can be executed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る位置決め制御装置の第1実施形態
のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a positioning control device according to the present invention.

【図2】第1実施形態のモータが起動されたときと外乱
が発生したときの目標位置の変更方法を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a method of changing a target position when the motor of the first embodiment is started and when a disturbance occurs.

【図3】(a)は第1実施形態のリニアモータのブロッ
ク図、(b)は同図(a)のモータのブロック図を状態
方程式に書き換えたものを示す図、(c)はオブザーバ
の状態方的式を示す図である。
3A is a block diagram of the linear motor of the first embodiment, FIG. 3B is a diagram showing the motor block diagram of FIG. 3A rewritten into a state equation, and FIG. 3C is an observer. It is a figure which shows a state formula.

【図4】第1実施形態の推定外乱の符号に応じて目標位
置を修正する方法を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a method of correcting a target position according to a sign of an estimated disturbance according to the first embodiment.

【図5】第1実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of the first embodiment.

【図6】第1実施形態の他の態様の動作を示すフローチ
ャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of another aspect of the first embodiment.

【図7】図7は本発明に係る位置決め制御装置の第2実
施形態の示す図であり、その動作を示すフローチャート
てある。
FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the positioning control device according to the present invention, and is a flowchart showing the operation thereof.

【図8】本発明に係る位置決め制御装置の第3実施形態
を示す図であり、そのブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of a positioning control device according to the present invention.

【図9】第3実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the third embodiment.

【図10】本発明に係る位置決め制御装置の第4実施形態
を示す図であり、そのブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a fourth embodiment of the positioning control device according to the present invention.

【図11】本発明に係る位置決め制御装置の第5実施形態
を示す図であり、そのブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a fifth embodiment of the positioning control device according to the present invention.

【図12】本発明に係る位置決め制御装置の第6実施形態
のブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram of a sixth embodiment of a positioning control device according to the present invention.

【図13】第6実施形態の外乱が発生したときに目標位置
に移行するまでの変化を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a change until a transition to a target position when a disturbance occurs in the sixth embodiment.

【図14】第6実施形態の位置決め制御装置の他の態様の
ブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram of another aspect of the positioning control device of the sixth embodiment.

【図15】モードに応じた応答性能を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing response performance according to modes.

【図16】本発明に係る位置決め制御装置の第7実施形態
のブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram of a seventh embodiment of a positioning control device according to the present invention.

【図17】第7実施形態の位置決め制御装置の他の態様の
ブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram of another aspect of the positioning control device of the seventh embodiment.

【図18】本発明に係る位置決め制御装置の第8実施形態
のブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram of an eighth embodiment of a positioning control device according to the present invention.

【図19】第8実施形態の位置決め制御装置の他の態様の
ブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram of another aspect of the positioning control device of the eighth embodiment.

【図20】本発明に係る位置決め制御装置の第9実施形態
のブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram of a ninth embodiment of the positioning control device according to the present invention.

【図21】第9実施形態の位置決め制御装置の他の形態の
ブロック図である。
FIG. 21 is a block diagram of another form of the positioning control device of the ninth embodiment.

【図22】本発明に係る位置決め制御装置の第10実施形態
のブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram of a tenth embodiment of a positioning control device according to the present invention.

【図23】第10実施形態の位置決め制御装置の他の態様の
ブロック図である。
FIG. 23 is a block diagram of another aspect of the positioning control device of the tenth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、61 キャリッジ(機械) 2 ボイスコイルモータ(モータ) 3 リニアエンコーダ(位置検出部) 4 位置制御部 5 位置指令部 6 電流制御部 7 電流センサ(電流検出手段) 8 外乱オブザーバ 9 回避動作指令部 11、13 制動装置(制動手段) 12、14 電流遮断部 21 モータ(アクチュエータ) 22、23、50 エンコーダ(位置検出部) 24、36、37、45、46、54、55、68、69、76、77 位置
決め制御コントローラ(位置制御部) 25、34、35、43、44、52、53、66、67、74、75 位置
指令部 26 加算器(位置制御部) 29 モータドライバ(位置制御部) 31、32 外乱オブザーバ 41、42、51 速度検出器(速度検出部) 62 ボイスコイルモータ(アクチュエータ) 63 リニアエンコーダ(位置検出部) 64 ワーク(被測定物) 65、72 フォーカス発生器(フォーカス信号発生部) 71 リニアエンコーダ(位置検出部) 73 微分回路(位置検出部)
1, 61 Carriage (machine) 2 Voice coil motor (motor) 3 Linear encoder (position detection part) 4 Position control part 5 Position command part 6 Current control part 7 Current sensor (current detection part) 8 Disturbance observer 9 Avoidance operation command part 11, 13 Braking device (braking means) 12, 14 Current interruption section 21 Motor (actuator) 22, 23, 50 Encoder (position detection section) 24, 36, 37, 45, 46, 54, 55, 68, 69, 76 , 77 Positioning controller (position controller) 25, 34, 35, 43, 44, 52, 53, 66, 67, 74, 75 Position command unit 26 Adder (position controller) 29 Motor driver (position controller) 31, 32 Disturbance observer 41, 42, 51 Speed detector (speed detection part) 62 Voice coil motor (actuator) 63 Linear encoder (position detection part) 64 Workpiece (object to be measured) 65, 72 Focus generator (focus signal generation) Part) 71 Rini Encoder (position detector) 73 differentiating circuit (position detection unit)

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】モータと、 該モータの回転位置または該モータに取付けられた機械
の位置を検出する位置検出部と、 前記モータに供給される電流を制御することによりモー
タを駆動する電流制御部と、 前記モータに供給される電流を検出する電流検出部と、 前記モータの回転位置または機械の位置の目標位置を設
定する位置指令部と、 前記モータの回転位置または機械の位置を制御する位置
制御部と、を備えた位置決め制御装置において、 前記モータに供給される電流とモータの回転位置または
機械の位置を入力し、モータの状態量を推定する外乱オ
ブザーバと、 外乱オブザーバによって推定された状態量の1つである
外乱が、所定の値を所定の時間以上越えたとき、モータ
の回転位置または機械の位置の目標位置を変更する回避
動作指令部と、を備えたことを特徴とする位置決め制御
装置。
1. A motor, a position detection unit for detecting a rotational position of the motor or a position of a machine attached to the motor, and a current control unit for driving the motor by controlling a current supplied to the motor. A current detection unit that detects a current supplied to the motor; a position command unit that sets a target position of the rotation position of the motor or the position of the machine; and a position that controls the rotation position of the motor or the position of the machine. In a positioning control device including a control unit, a disturbance observer for estimating the state quantity of the motor by inputting the current supplied to the motor and the rotational position of the motor or the position of the machine, and the state estimated by the disturbance observer. An avoidance operation command to change the target position of the motor rotation position or machine position when the disturbance, which is one of the quantities, exceeds a predetermined value for a predetermined time or more. And a positioning control device.
【請求項2】モータと、 該モータの回転位置または該モータに取付けられた機械
の位置を検出する位置検出部と、 前記モータに供給される電流を制御することによりモー
タを駆動する電流制御部と、 前記モータの回転位置または機械の位置の目標位置を設
定する位置指令部と、 電流指令値を出力することにより前記モータの回転位置
または機械の位置を制御する位置制御部と、を備えた位
置決め制御装置において、 前記位置制御部からの電流指令値とモータの回転位置ま
たは機械の位置を入力し、モータの状態量を推定する外
乱オブザーバと、 外乱オブザーバによって推定された状態量の1つである
外乱が、所定の値を所定の時間以上越たとき、モータの
回転位置または機械の位置の目標位置を変更する回避動
作指令部と、を備えたことを特徴とする位置決め制御装
置。
2. A motor, a position detector for detecting a rotational position of the motor or a position of a machine attached to the motor, and a current controller for driving the motor by controlling a current supplied to the motor. A position command unit that sets a target position of the motor rotation position or the machine position; and a position control unit that controls the motor rotation position or the machine position by outputting a current command value. In the positioning control device, a disturbance observer that estimates the state quantity of the motor by inputting the current command value from the position control section and the rotational position of the motor or the position of the machine, and one of the state quantities estimated by the disturbance observer And an avoidance operation command unit that changes the target position of the rotational position of the motor or the position of the machine when a certain disturbance exceeds a predetermined value for a predetermined time or more. Positioning control apparatus according to claim.
【請求項3】前記回避動作指令部は、外乱オブザーバに
よって推定された外乱を打ち消す方向に所定の位置だけ
回避動作を行なうように、前記目標位置を該所定の位置
に変更することを特徴とする請求項1または2記載の位
置決め制御装置。
3. The avoidance operation commanding unit changes the target position to the predetermined position so that the avoidance operation is performed only at a predetermined position in a direction of canceling the disturbance estimated by the disturbance observer. The positioning control device according to claim 1.
【請求項4】前記回避動作指令部は、外乱オブザーバに
よって推定された外乱の符号に応じて所定の位置を変更
し、回転位置または機械の位置の目標位置を前記所定の
位置に変更することを特徴とする請求項1または2記載
の位置決め制御装置。
4. The avoidance operation command unit changes a predetermined position according to a sign of the disturbance estimated by a disturbance observer, and changes a target position of a rotational position or a machine position to the predetermined position. The positioning control device according to claim 1, wherein the positioning control device is a positioning control device.
【請求項5】前記回避動作指令部は、外乱オブザーバに
よって推定された外乱の符号に応じてこの外乱の比較対
象である前記所定の値を変更することを特徴とする請求
項1または2記載の位置決め制御装置。
5. The avoidance operation command section changes the predetermined value, which is a comparison target of the disturbance, according to the sign of the disturbance estimated by the disturbance observer. Positioning control device.
【請求項6】前記モータを機械的に停止させる制動手段
と、前記電流制御部から出力されるモータ電流を完全に
遮断する電流遮断部を有することを特徴とする請求項1
〜5何れかに記載の位置決め制御装置。
6. A braking means for mechanically stopping the motor, and a current interruption portion for completely interrupting a motor current output from the current control portion.
The positioning control device according to any one of 5 to 5.
【請求項7】外乱オブザーバによって推定された状態量
の1つである外乱が、所定の値を所定の時間以上越えた
とき、回避動作を行なった後に前記制動手段と電流遮断
部を動作させることにより、モータを完全に停止させる
モータ停止制御手段を有することを特徴とする請求項6
記載の位置決め制御装置。
7. When the disturbance, which is one of the state quantities estimated by the disturbance observer, exceeds a predetermined value for a predetermined time or more, the braking means and the current interrupting section are operated after an avoidance operation is performed. 7. A motor stop control means for completely stopping the motor is provided.
The positioning control device described.
【請求項8】アクチュエータと、 該アクチュエータの回転位置または該アクチュエータに
取付けられた機械の位置を検出する複数の位置検出部
と、 前記アクチュエータの回転位置または機械の位置の目標
位置を設定する位置指令部と、 前記位置検出部と位置指令部からの出力信号に基づいて
前記アクチュエータに供給される電流指令値を生成し、
該電流指令値に基づいて前記アクチュエータの回転位置
または機械の位置を制御する位置制御部と、を備えた位
置決め制御装置であって、 前記アクチュエータに供給される電流指令値と前記アク
チュエータの回転位置信号または機械の位置信号に基づ
いてアクチュエータの状態量を推定する外乱オブザーバ
を前記位置検出部に対応して同数設け、 前記位置制御部が前記外乱オブザーバからの出力信号に
基づいて外乱を抑制することを特徴とする位置決め制御
装置。
8. An actuator, a plurality of position detectors for detecting a rotational position of the actuator or a position of a machine attached to the actuator, and a position command for setting a target position of the rotational position of the actuator or a position of the machine. Section, to generate a current command value to be supplied to the actuator based on the output signal from the position detection unit and the position command unit,
A position control device comprising: a position control unit that controls the rotational position of the actuator or the position of the machine based on the current command value, wherein the current command value supplied to the actuator and the rotational position signal of the actuator. Alternatively, the same number of disturbance observers that estimate the state quantity of the actuator based on the position signal of the machine are provided corresponding to the position detection unit, and the position control unit suppresses the disturbance based on the output signal from the disturbance observer. Characteristic positioning control device.
【請求項9】アクチュエータと、 該アクチュエータの回転速度または該アクチュエータに
取付けられた機械の移動速度を検出する複数の速度検出
部と、 前記アクチュエータの回転位置または機械の位置の目標
位置を設定する位置指令部と、 前記速度検出部と位置指令部からの出力信号に基づいて
前記アクチュエータに供給される電流指令値を生成し、
該電流指令値に基づいて前記アクチュエータの回転位置
または機械の位置を制御する位置制御部と、を備えた位
置決め制御装置であって、 前記アクチュエータに供給される電流指令値と前記アク
チュエータの回転速度信号または機械の移動速度信号に
基づいてアクチュエータの状態量を推定する外乱オブザ
ーバを前記速度検出部に対応して同数設け、 前記位置制御部が前記外乱オブザーバからの出力信号に
基づいて外乱を抑制することを特徴とする位置決め制御
装置。
9. An actuator, a plurality of speed detectors for detecting a rotational speed of the actuator or a moving speed of a machine attached to the actuator, and a position for setting a target position of a rotational position of the actuator or a position of the machine. A command unit, and generates a current command value supplied to the actuator based on output signals from the speed detection unit and the position command unit,
A positioning control device comprising: a position control unit that controls the rotational position of the actuator or the position of the machine based on the current command value, wherein a current command value supplied to the actuator and a rotation speed signal of the actuator. Alternatively, the same number of disturbance observers for estimating the state quantity of the actuator based on the moving speed signal of the machine are provided corresponding to the speed detection unit, and the position control unit suppresses the disturbance based on the output signal from the disturbance observer. Positioning control device characterized by.
【請求項10】アクチュエータと、 該アクチュエータの回転位置または該アクチュエータに
取付けられた機械の位置を検出する位置検出部と、 該アクチュエータの回転速度または該アクチュエータに
取付けられた機械の移動速度を検出する速度検出部と、 前記アクチュエータの回転位置または機械の位置の目標
位置を設定する位置指令部と、 前記位置検出部または速度検出部と位置指令部からの出
力信号に基づいて前記アクチュエータに供給される電流
指令値を生成し、該電流指令値に基づいて前記アクチュ
エータの回転位置または機械の位置を制御する位置制御
部と、を備えた位置決め制御装置であって、 前記アクチュエータに供給される電流指令値と前記アク
チュエータの回転位置信号または機械の位置信号、また
は、前記アクチュエータの回転速度信号または機械の移
動速度信号に基づいてアクチュエータの状態量を推定す
る外乱オブザーバを前記位置検出部および速度検出部に
対応して同数設け、 前記位置制御部が前記外乱オブザーバからの出力信号に
基づいて外乱を抑制することを特徴とする位置決め制御
装置。
10. An actuator, a position detection unit for detecting a rotational position of the actuator or a position of a machine attached to the actuator, and a rotational speed of the actuator or a moving speed of a machine attached to the actuator. A speed detection unit, a position command unit that sets a target position of a rotational position of the actuator or a position of the machine, and the position detection unit or the speed detection unit is supplied to the actuator based on output signals from the position command unit. A positioning control device comprising a position control unit that generates a current command value and controls the rotational position of the actuator or the position of the machine based on the current command value, wherein the current command value is supplied to the actuator. And the rotational position signal of the actuator or the position signal of the machine, or the actuator. The same number of disturbance observers for estimating the state quantity of the actuator based on the rotation speed signal of the motor or the movement speed signal of the machine are provided corresponding to the position detection unit and the speed detection unit, and the position control unit outputs from the disturbance observer. A positioning control device that suppresses disturbance based on a signal.
【請求項11】アクチュエータと、 該アクチュエータの回転位置または該アクチュエータに
取付けられた機械の位置を検出する位置検出部と、 該アクチュエータまたはアクチュエータに取付けられた
機械と被測定物との間の距離を光学的に検出するフォー
カス信号を発生するフォーカス信号発生部と、 前記アクチュエータの回転位置または機械の位置の目標
位置を設定する位置指令部と、 前記位置検出部またはフォーカス信号発生部と位置指令
部からの出力信号に基づいて前記アクチュエータに供給
される電流指令値を生成し、該電流指令値に基づいて前
記アクチュエータの回転位置または機械の位置を制御す
る位置制御部と、を備えた位置決め制御装置であって、 前記アクチュエータに供給される電流指令値と前記アク
チュエータの回転位置信号または機械の位置信号、また
は、フォーカス信号に基づいてアクチュエータの状態量
を推定する外乱オブザーバを前記位置検出部およびフォ
ーカス信号発生部に対応して同数設け、 前記位置制御部が前記外乱オブザーバからの出力信号に
基づいて外乱を抑制することを特徴とする位置決め制御
装置。
11. An actuator, a position detector that detects a rotational position of the actuator or a position of a machine attached to the actuator, and a distance between the actuator or the machine attached to the actuator and an object to be measured. From a focus signal generation unit that generates a focus signal that is optically detected, a position command unit that sets a target position of the rotational position of the actuator or the position of the machine, and the position detection unit or the focus signal generation unit and the position command unit A position control unit that generates a current command value to be supplied to the actuator based on the output signal of the position control unit that controls the rotational position of the actuator or the position of the machine based on the current command value. The current command value supplied to the actuator and the rotational position of the actuator. Position signal or machine position signal, or the same number of disturbance observers for estimating the state quantity of the actuator based on the focus signal are provided corresponding to the position detection unit and the focus signal generation unit, the position control unit from the disturbance observer A positioning control device which suppresses disturbance based on the output signal of the positioning control device.
【請求項12】アクチュエータと、 該アクチュエータの回転速度または該アクチュエータに
取付けられた機械の移動速度を検出する速度検出部と、 該アクチュエータまたはアクチュエータに取付けられた
機械と被測定物との間の距離を光学的に検出するフォー
カス信号を発生するフォーカス信号発生部と、 前記アクチュエータの回転位置または機械の位置の目標
位置を設定する位置指令部と、 前記速度検出部またはフォーカス信号発生部と位置指令
部からの出力信号に基づいて前記アクチュエータに供給
される電流指令値を生成し、該電流指令値に基づいて前
記アクチュエータの回転位置または機械の位置を制御す
る位置制御部と、を備えた位置決め制御装置であって、 前記アクチュエータに供給される電流指令値と前記アク
チュエータの回転速度信号または機械の移動速度信号、
または、フォーカス信号に基づいてアクチュエータの状
態量を推定する外乱オブザーバを前記速度検出部および
フォーカス信号発生部に対応して同数設け、 前記位置制御部が前記外乱オブザーバからの出力信号に
基づいて外乱を抑制することを特徴とする位置決め制御
装置。
12. An actuator, a speed detecting unit that detects a rotation speed of the actuator or a moving speed of a machine attached to the actuator, and a distance between the actuator or the machine attached to the actuator and an object to be measured. A focus signal generation unit that generates a focus signal that optically detects the position, a position command unit that sets a target position of the rotational position of the actuator or the position of the machine, and the speed detection unit or the focus signal generation unit and the position command unit. Position control unit that generates a current command value to be supplied to the actuator based on an output signal from the actuator and controls the rotational position of the actuator or the position of the machine based on the current command value. The current command value supplied to the actuator and the rotation of the actuator. Rolling speed signal or machine moving speed signal,
Alternatively, the same number of disturbance observers for estimating the state quantity of the actuator based on the focus signal are provided corresponding to the speed detection unit and the focus signal generation unit, and the position control unit determines the disturbance based on the output signal from the disturbance observer. A positioning control device characterized by suppressing.
JP28378596A 1996-03-13 1996-10-25 Positioning control device Expired - Lifetime JP3388112B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28378596A JP3388112B2 (en) 1996-03-13 1996-10-25 Positioning control device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5563296 1996-03-13
JP8-55632 1996-03-13
JP28378596A JP3388112B2 (en) 1996-03-13 1996-10-25 Positioning control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09308283A true JPH09308283A (en) 1997-11-28
JP3388112B2 JP3388112B2 (en) 2003-03-17

Family

ID=26396526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28378596A Expired - Lifetime JP3388112B2 (en) 1996-03-13 1996-10-25 Positioning control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3388112B2 (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11282539A (en) * 1998-03-26 1999-10-15 Ricoh Co Ltd Positioning controller
JP2004157268A (en) * 2002-11-06 2004-06-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Automatic focus controller
JP2008096251A (en) * 2006-10-11 2008-04-24 Yokohama National Univ High-bandwidth atomic force microscope
JP2009069014A (en) * 2007-09-13 2009-04-02 Yokohama National Univ Atomic force microscope system
WO2011019730A3 (en) * 2009-08-10 2011-04-28 Emerson Climate Technologies, Inc. Controller and method for transitioning between control angles
US8264860B2 (en) 2009-08-10 2012-09-11 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for power factor correction frequency tracking and reference generation
US8344706B2 (en) 2009-08-10 2013-01-01 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for rejecting DC current in power factor correction systems
US8358098B2 (en) 2009-08-10 2013-01-22 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for power factor correction
US8406021B2 (en) 2009-08-10 2013-03-26 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for reducing line current distortion
US9088232B2 (en) 2009-08-10 2015-07-21 Emerson Climate Technologies, Inc. Power factor correction with variable bus voltage
US9240749B2 (en) 2012-08-10 2016-01-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Motor drive control using pulse-width modulation pulse skipping
US9395705B2 (en) 2013-09-13 2016-07-19 Ricoh Company, Ltd. Load torque estimation apparatus, image forming apparatus, load torque estimation method and non-transitory computer-readable information recording medium
US9405281B2 (en) 2013-09-13 2016-08-02 Ricoh Company, Ltd. Load torque estimation apparatus, image forming apparatus, load torque estimation method and non-transitory computer-readable information recording medium
US9634593B2 (en) 2012-04-26 2017-04-25 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for permanent magnet motor control
CN108646568A (en) * 2018-07-05 2018-10-12 中国科学院光电技术研究所 A kind of tilting mirror vibration suppressing method based on improved disturbance observer
JP2018186627A (en) * 2017-04-25 2018-11-22 アイシン精機株式会社 Rotary electric machine control device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03105510A (en) * 1989-09-20 1991-05-02 Seiko Instr Inc Servo controller
JPH03110406A (en) * 1989-09-26 1991-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Automatic focus controller
JPH05200686A (en) * 1992-01-22 1993-08-10 Fujitsu Ltd Robot device
JPH06284764A (en) * 1993-03-31 1994-10-07 Nec Corp Position controller for servomotor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03105510A (en) * 1989-09-20 1991-05-02 Seiko Instr Inc Servo controller
JPH03110406A (en) * 1989-09-26 1991-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Automatic focus controller
JPH05200686A (en) * 1992-01-22 1993-08-10 Fujitsu Ltd Robot device
JPH06284764A (en) * 1993-03-31 1994-10-07 Nec Corp Position controller for servomotor

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11282539A (en) * 1998-03-26 1999-10-15 Ricoh Co Ltd Positioning controller
JP2004157268A (en) * 2002-11-06 2004-06-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Automatic focus controller
JP2008096251A (en) * 2006-10-11 2008-04-24 Yokohama National Univ High-bandwidth atomic force microscope
JP2009069014A (en) * 2007-09-13 2009-04-02 Yokohama National Univ Atomic force microscope system
US9154061B2 (en) 2009-08-10 2015-10-06 Emerson Climate Technologies, Inc. Controller and method for transitioning between control angles
US9912263B2 (en) 2009-08-10 2018-03-06 Emerson Climate Technologies, Inc. Controller and method for transitioning between control angles
US8264192B2 (en) 2009-08-10 2012-09-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Controller and method for transitioning between control angles
US8344706B2 (en) 2009-08-10 2013-01-01 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for rejecting DC current in power factor correction systems
US8358098B2 (en) 2009-08-10 2013-01-22 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for power factor correction
US8406021B2 (en) 2009-08-10 2013-03-26 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for reducing line current distortion
KR101312328B1 (en) * 2009-08-10 2013-09-27 에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드 Controller and method for transitioning between control angles
US9088232B2 (en) 2009-08-10 2015-07-21 Emerson Climate Technologies, Inc. Power factor correction with variable bus voltage
WO2011019730A3 (en) * 2009-08-10 2011-04-28 Emerson Climate Technologies, Inc. Controller and method for transitioning between control angles
US8264860B2 (en) 2009-08-10 2012-09-11 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for power factor correction frequency tracking and reference generation
US9705433B2 (en) 2009-08-10 2017-07-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Controller and method for transitioning between control angles
US9564846B2 (en) 2009-08-10 2017-02-07 Emerson Climate Technologies, Inc. Power factor correction with variable bus voltage
US9634593B2 (en) 2012-04-26 2017-04-25 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for permanent magnet motor control
US9991834B2 (en) 2012-04-26 2018-06-05 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for permanent magnet motor control
US10075116B2 (en) 2012-04-26 2018-09-11 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for permanent magnet motor control
US9853588B2 (en) 2012-08-10 2017-12-26 Emerson Climate Technologies, Inc. Motor drive control using pulse-width modulation pulse skipping
US9240749B2 (en) 2012-08-10 2016-01-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Motor drive control using pulse-width modulation pulse skipping
US9405281B2 (en) 2013-09-13 2016-08-02 Ricoh Company, Ltd. Load torque estimation apparatus, image forming apparatus, load torque estimation method and non-transitory computer-readable information recording medium
US9395705B2 (en) 2013-09-13 2016-07-19 Ricoh Company, Ltd. Load torque estimation apparatus, image forming apparatus, load torque estimation method and non-transitory computer-readable information recording medium
JP2018186627A (en) * 2017-04-25 2018-11-22 アイシン精機株式会社 Rotary electric machine control device
CN108646568A (en) * 2018-07-05 2018-10-12 中国科学院光电技术研究所 A kind of tilting mirror vibration suppressing method based on improved disturbance observer
CN108646568B (en) * 2018-07-05 2021-06-18 中国科学院光电技术研究所 Tilting mirror vibration suppression method based on improved disturbance observer

Also Published As

Publication number Publication date
JP3388112B2 (en) 2003-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3388112B2 (en) Positioning control device
US20050137739A1 (en) Method of controlling numerically controlled machine tool and numerically controlled machine tool
EP1143316A1 (en) Nc machine tool, and method of controlling nc machine tool
JP3545006B2 (en) Two-degree-of-freedom controller and servo controller for electric motor
WO1990012448A1 (en) Device for controlling servo motor
CN109085802B (en) Control device for motor
US10092978B2 (en) Laser processing apparatus capable of retracting processing nozzle upon power failure
US10948899B2 (en) Motor controller that uses an acceleration/deceleration time constant of the motor
JP5623757B2 (en) Motor control method and apparatus
JP4075803B2 (en) Motor control device
WO1994026465A1 (en) Tool breakage prevention system
JP2011176907A5 (en)
JP3606595B2 (en) Machine tool control device
JP4055090B2 (en) Robot control device
CN107894749B (en) Servo motor control device, servo motor control method, and computer-readable recording medium
JPH10143216A (en) Collision detector for movable unit
JPH1110580A (en) Method and device for controlling driving shaft of industrial robot
JPH11320477A (en) Malfunction detecting method for industrial robot
JPWO2008093486A1 (en) Moment of inertia identification device, identification method thereof, and motor control device including the identification device
JP6464135B2 (en) Numerical controller
JPH11245191A (en) Method and device for controlling driving shaft of industrial robot
JPH04271290A (en) Drive controller
JP4098748B2 (en) Numerical control device having function of outputting emergency stop command
US10058954B2 (en) Laser processing device having gap control function and controller thereof
JPH07194157A (en) Controller for servo motor

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080110

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100110

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120110

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130110

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140110

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term