JP2000042865A - Servo control device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、サーボ制御装置の
制御方法に関し、特にＰＩまたはＰＩＤ制御装置におけ
る積分手段の制御に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method of a servo control device, and more particularly, to control of an integrating means in a PI or PID control device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】サーボ制御装置は、工作機械、ロボット
などの自動制御装置全般に広く用いられている。従来、
このようなサーボ制御装置には、制御特性を向上させる
とともに高速な位置決め動作を実現するため、ＰＩまた
はＰＩＤ制御機構が用いられている。図２にはＰＩ制御
部を用いたサーボ制御装置を示していて、この制御装置
が、具体的には、ＸＹテーブルに固定された加工対象物
に対する加工工具の位置決め装置に適用されている。2. Description of the Related Art Servo controllers are widely used in general automatic controllers such as machine tools and robots. Conventionally,
In such a servo control device, a PI or PID control mechanism is used to improve control characteristics and realize a high-speed positioning operation. FIG. 2 shows a servo control device using a PI control unit, and this control device is specifically applied to a device for positioning a processing tool with respect to a workpiece fixed to an XY table.
【０００３】図２において、１はＰ制御部、２はＩ制御
部、３はＤ／Ａ変換部、４はモータ、５は負荷、６は位
置検出器、７は接触検出センサ、８は減算器、９は加算
器、１１はＰＩ制御部、Ｓは位置指令値、Ｒは位置応答
値、をそれぞれ表す。In FIG. 2, 1 is a P control unit, 2 is an I control unit, 3 is a D / A conversion unit, 4 is a motor, 5 is a load, 6 is a position detector, 7 is a contact detection sensor, and 8 is a subtraction. , 9 is an adder, 11 is a PI control unit, S is a position command value, and R is a position response value.
【０００４】Ｐ制御部１とＩ制御部２は、上位の制御プ
ロセッサ（図示せず）から与えられた位置指令値Ｓと、
モータ４からフィードバックされる実際の位置である位
置応答値Ｒを、減算器８により比較した結果の差を偏差
値Ｄとして入力される。Ｐ制御部では、入力した偏差値
Ｄに対する比例要素演算を実施し、その演算結果Ｄｐを
出力する。[0004] The P control unit 1 and the I control unit 2 are provided with a position command value S given from an upper control processor (not shown),
The difference of the result obtained by comparing the position response value R, which is the actual position fed back from the motor 4, with the subtractor 8 is input as the deviation value D. The P control unit performs a proportional element operation on the input deviation value D and outputs the operation result Dp.
【０００５】Ｉ制御部２では、入力した偏差値Ｄに対す
る積分要素演算を実施し、その演算結果Ｄｉｏを出力す
る。これらの演算結果を加算器９により加え合わせ、Ｄ
／Ａ変換器３を通してモータ４へ出力し、負荷５を駆動
する。モータ４の駆動状態はタコジェネレータなどの位
置検出器６により監視され、位置応答値Ｒとして減算器
８にフィードバックされる。[0005] The I control unit 2 performs an integral element operation on the input deviation value D and outputs the operation result Dio. These calculation results are added by an adder 9 to obtain D
Output to the motor 4 through the / A converter 3 to drive the load 5. The driving state of the motor 4 is monitored by a position detector 6 such as a tacho generator and fed back to the subtractor 8 as a position response value R.
【０００６】さらに、モータ４により駆動される負荷５
に、接触検出センサ７が接続され、例えば、加工対象物
に加工工具が接触するのを監視し、接触を検知した場合
には接触検出信号を発生し、上位装置にフィードバック
する。上位の制御プロセッサはこのフィードバックに基
づく再度の指令をＰＩ制御部１１に指令する。Further, a load 5 driven by the motor 4
A contact detection sensor 7 is connected to the terminal, for example, to monitor the contact of the machining tool with the workpiece, and when the contact is detected, generates a contact detection signal and feeds it back to the host device. The host control processor instructs the PI control unit 11 to issue another instruction based on the feedback.
【０００７】すなわち、ＸＹテーブルに固定された加工
対象物の基準位置座標を決定するために、位置検出の機
能も有している加工工具が加工対象物の隣接する側壁に
それぞれ接触したことを接触検出センサ７で検出し、検
出した時点における位置を加工対象物の基準位置Ｘ0、
Ｙ0と決定して、この基準位置に基づいて、加工工具に
よる加工対象物への所望の加工制御を図２の位置指令値
に従って実施している。That is, in order to determine the reference position coordinates of the workpiece fixed to the XY table, it is determined that the working tool having a position detecting function has come into contact with the adjacent side wall of the workpiece. The position detected at the time of detection by the detection sensor 7 is referred to as a reference position X 0 of the workpiece,
Determine that Y 0, based on the reference position, and the desired processing control to the workpiece by the machining tool is performed according to the position command value in FIG.
【０００８】図３はサーボ制御装置のＰＩ制御部を示し
ている。このＰＩ制御部の処理を説明する。２１は、最
も単純なＰ制御部の例で、偏差値Ｄに対し比例ゲインＫ
ｐを乗算し、出力するものである。２２は典型的なＩ制
御部の例で、１／（１−Ｚ-1）がＺ変換における積分手
段を示し、偏差値に対し積分ゲインＫｉ倍の積分演算結
果Ｄｉｏを出力する。FIG. 3 shows a PI control unit of the servo control device. The processing of this PI control unit will be described. Reference numeral 21 denotes an example of the simplest P control unit.
p is multiplied and output. Reference numeral 22 denotes an example of a typical I control unit, where 1 / (1−Z −1 ) denotes an integration means in the Z conversion, and outputs an integration operation result Dio of integral value Ki times the deviation value.
【０００９】ここで、Ｚ変換を用いたサンプリング制御
における代数演算の性質について以下簡単に説明する。
Ｚ変換については、例えば「自動制御」村松文夫著、朝
倉書店発行、１９７９年９月２０日、１３４〜１３９
頁、にその詳細が記載されている。Here, the nature of the algebraic operation in sampling control using the Z-transform will be briefly described below.
Regarding the Z conversion, for example, “Automatic Control”, written by Fumio Muramatsu, published by Asakura Shoten, September 20, 1979, 134-139
Page for details.
【００１０】いま、サンプリング時間をＴとし、関数値
Ａが、 ｔ＜０ の時 Ａ＝０ ｉＴ≦ｔ＜（ｉ＋１）Ｔ の時 Ａ＝ａi であるとすれば、関数値Ａは、 Ａ（ｚ）＝Σ（ａIｚ-I） と表現される。ここで、ｚはサンプリング演算子であ
る。Now, assuming that the sampling time is T, and the function value A is A = 0 when t <0, and A = a i when iT ≦ t <(i + 1) T, then the function value A is A (z) = sigma is expressed as (a I z -I). Here, z is a sampling operator.
【００１１】具体的に云えば、 ｔ＜０ の時 Ａ＝０ ３Ｔ＜ｔ＜４Ｔ の時 Ａ＝ａ3 であれば、関数値Ａは、 Ａ（ｚ）＝ａ0＋ａ1ｚ-1＋ａ2ｚ-2＋ａ3ｚ-3＋… として表される。[0011] Speaking specifically, if when A = a 3 when A = 0 3T <t <4T of t <0, the function value A, A (z) = a 0 + a 1 z -1 + a 2 z− 2 + a 3 z −3 +...
【００１２】今、Ｉ制御部に与えられる入力値をＤとす
ると、 Ｄ＝Ｓ−Ｒ ………（１） である。サンプリング時間毎の指令位置Ｓおよび応答位
置Ｒの値をそれぞれ、 ｓ0、ｓ1、ｓ2、…ｓn ｒ0、ｒ1、ｒ2、…ｒn とし、前記Ｓ、Ｒ、ＤをＺ変換形式で表現すると、 Ｓ（ｚ）＝ｓ0＋ｓ1Ｚ-1＋ｓ2Ｚ-2＋…＋ｓnＺ-n Ｒ（ｚ）＝ｒ0＋ｒ1Ｚ-1＋ｒ2Ｚ-2＋…＋ｒnＺ-n Ｄ（ｚ）＝（ｓ0−ｒ0）＋（ｓ1−ｒ1）Ｚ-1＋（ｓ2−ｒ2）Ｚ-2 ＋…＋（ｓn−ｒn）Ｚ-n ………（２） である。Now, assuming that the input value given to the I control unit is D, D = S−R (1) Each value of command position S and response position R at each sampling time, s 0, s 1, s 2, ... s n r 0, r 1, r 2, and ... r n, the S, R, the D Z When represented in the form, S (z) = s 0 + s 1 Z -1 + s 2 Z -2 + ... + s n Z -n R (z) = r 0 + r 1 Z -1 + r 2 Z -2 + ... + r n Z -n D (z) = (s 0 -r 0) + (s 1 -r 1) Z -1 + (s 2 -r 2) Z -2 + ... is a + (s n -r n) Z -n ......... (2).
【００１３】一定速度で安定的に移動している時点を
（２）式における初期項にすると、それぞれの項は、 （ｓ0−ｒ0）＝（ｓ1−ｒ1）＝（ｓ2−ｒ2）＝…＝（ｓ
n−ｒn）＝ｄ と見なせるから、（２）式は、 Ｄ(ｚ）＝ｄ＋ｄＺ-1＋ｄＺ-2＋……＋ｄＺ-n ………（３） と表せる。したがって、図３におけるＩ制御部の出力Ｄ
iO（ｚ）は、ＤiO(ｚ） ＝Ｋｉ｛ｄ＋２ｄＺ-1＋３ｄＺ-2＋……＋（ｎ＋１）ｄＺ-n ｝…（４） である。When the time point at which the robot is stably moving at a constant speed is defined as an initial term in the equation (2), each of the terms is (s 0 -r 0 ) = (s 1 -r 1 ) = (s 2- r 2 ) =... = (s)
Because it regarded as n -r n) = d, ( 2) expression, D (z) = d + dZ -1 + dZ -2 + ...... + dZ -n ......... (3) and expressed. Therefore, the output D of the I control unit in FIG.
iO (z) is a D iO (z) = Ki { d + 2dZ -1 + 3dZ -2 + ...... + (n + 1) dZ -n} ... (4).
【００１４】今、応答がｒnになった位置で接触を検出
したものとすると、以後は上位からの指令位置Ｓの値
が、接触位置ｒnになるため、上記（３）式は、 Ｄ(ｚ）＝ｄ＋ｄＺ-1＋ｄＺ-2＋…＋ｄＺ-n＋（ｒn−ｒn+1）Ｚ-(n+1)＋ （ｒn−ｒn+2）Ｚ-(n+2)＋…＋（ｒn−ｒm）Ｚ-m …（５） と表現できる。したがって、Ｉ制御部の出力ＤiO（ｚ）
は、 ＤiO(ｚ） ＝Ｋｉ［ｄ＋２ｄＺ-1＋３ｄＺ-2＋……＋（ｎ＋１）ｄＺ-n ＋｛（ｎ＋１）ｄ＋ｒn−ｒn+1｝Ｚ-(n+1) ＋｛（ｎ＋１）ｄ＋２ｒn−ｒn+1−ｒn+2｝Ｚ-(n+2) ＋…＋｛（ｎ＋１）ｄ＋（ｉ＝ｎ＋１→ｍ）Σ（ｒn−ｒi）｝Ｚ-m］ ……（６） で表される。If it is assumed that a contact is detected at a position where the response becomes r n , the value of the command position S from the upper position becomes the contact position r n thereafter. (z) = d + dZ -1 + dZ -2 + ... + dZ -n + (r n -r n + 1) Z - (n + 1) + (r n -r n + 2) Z - (n + 2) + ... + (r n -r m) can be Z -m ... (5) and representation. Therefore, the output D iO (z) of the I control unit
Is, D iO (z) = Ki [d + 2dZ -1 + 3dZ -2 + ...... + (n + 1) dZ -n + {(n + 1) d + r n -r n + 1} Z - (n + 1) + {(N + 1) d + 2r n -r n + 1 -r n + 2} Z - (n + 2) + ... + represented by {(n + 1) d + (i = n + 1 → m) Σ (r n -r i)} Z -m] ...... (6).
【００１５】（６）式における接触検出以後の各サンプ
リング毎の出力を示す項には、検出位置を越えてオーバ
ランする方向の成分である （ｎ＋１）ｄ …………（７） と、オーバランした位置から検出位置ｒnに引き戻す方
向の成分である （ｉ＝ｎ＋１→ｍ）Σ（ｒn−ｒi） …………（８） の２つがある。The term indicating the output for each sampling after the contact detection in the equation (6) includes the component in the direction of overrun beyond the detection position, (n + 1) d... (7) There are two of a directional component to pull back the detection position r n from the position (i = n + 1 → m ) Σ (r n -r i) ............ (8).
【００１６】すなわち、図４の上図に示すように、基準
位置座標の決定の際に、加工工具が加工対象物に接触し
たことを検出した時点で直ちに停止することはできず、
オーバラン位置まで移動して（図２に示すＩ制御部によ
る積分要素分だけオーバランして）検出位置に戻るよう
になっている（接触検出位置への戻りは、接触検信号を
上位装置へフィードバックすることに基づく上位装置か
らの戻り指令によるものである）。That is, as shown in the upper diagram of FIG. 4, when determining the coordinates of the reference position, it cannot be stopped immediately when it is detected that the working tool has contacted the workpiece.
It moves to the overrun position (overruns by the integral element by the I control unit shown in FIG. 2) and returns to the detection position. (To return to the contact detection position, a contact detection signal is fed back to the host device. This is based on a return command from the host device based on the above.)
【００１７】そして、オーバランした移動距離だけ加工
工具がその本来の加工機能によって加工対象物（加工対
象物はＸＹテーブルに固定されている）を削りとってし
まうこととなる。Then, the machining tool cuts the object to be machined (the object to be machined is fixed to the XY table) by its original machining function by the overrunning moving distance.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】ＸＹテーブル上の加工
対象物は、加工動作に際して、その端縁の間際まで加工
工具によって加工されること（マージンをなるべく少な
くして加工領域をできる限り大きく取れるようにするこ
と）が、本来望まれるところであるが、図４の上図のよ
うに、基準位置座標の決定の際のオーバランが大となる
と、加工マージンを大きく取らねばならず、その分だけ
加工対象物の加工領域が小さくなると云う問題が生じて
いた。The object to be machined on the XY table must be machined by a machining tool to a point just before the end of the machine during the machining operation (to reduce the margin as much as possible to make the machining area as large as possible). However, as shown in the upper diagram of FIG. 4, if the overrun in determining the reference position coordinates becomes large, a large processing margin must be taken, and the processing target is accordingly increased. There has been a problem that the processing area of the object becomes smaller.
【００１９】図２に示すような従来のサーボ制御装置で
は、接触検出による緊急動作における減速、停止、反転
（現在の動作方向と反対の方向への移動）などの制動動
作において、Ｉ制御部の積分要素（Ｉ要素）の蓄積が制
動を妨げる作用として働き、急速な制動が抑制されてし
まうとともに、その整定にも時間を要していた。In the conventional servo control device as shown in FIG. 2, in the braking operation such as deceleration, stop, and reversal (movement in the direction opposite to the current operation direction) in the emergency operation based on the contact detection, the I-control unit The accumulation of the integral element (I element) acts as a function to hinder braking, which suppresses rapid braking and requires time to settle.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は次のような構成を採用する。In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
【００２１】積分手段を有したＰＩまたはＰＩＤ制御装
置を具備するサーボ制御装置において、制御対象物の減
速、反転、停止による制動・停止を行うための停止位置
を検出し、前記停止位置を検出した時点における前記積
分手段に蓄えられた積分値を、前記停止位置の検出信号
によって、零にするサーボ制御装置。In a servo control device provided with a PI or PID control device having an integrating means, a stop position for performing braking / stop by deceleration, reversal, and stop of a control object is detected, and the stop position is detected. A servo control device for setting an integrated value stored in the integrating means at a time point to zero by the detection signal of the stop position.
【００２２】また、加工工具と、前記加工工具を駆動す
る駆動装置と、積分手段を有して前記駆動装置を制御す
るＰＩまたはＰＩＤ制御部と、加工対象物に前記加工工
具が接触したことを検出する接触検出部と、を備えた、
前記加工工具による前記加工対象物への加工制御を行う
サーボ制御装置であって、前記加工対象物の基準位置座
標を決定するため、前記加工工具の前記加工対象物の端
縁への接触動作を行わせる位置指令値を受け、前記接触
検出部からの接触検出信号を前記積分手段に接続し、前
記接触を検出した時点における前記積分手段に蓄えられ
た前進方向の積分値を、前記接触検出信号によって、零
にするサーボ制御装置。Also, a working tool, a driving device for driving the working tool, a PI or PID control unit having an integrating means for controlling the driving device, and an information that the working tool has come into contact with an object to be worked. A contact detection unit for detecting,
A servo control device that performs processing control on the processing target by the processing tool, and determines a reference position coordinate of the processing target by performing a contact operation of the processing tool on an edge of the processing target. Upon receiving a position command value to be performed, a contact detection signal from the contact detection unit is connected to the integration means, and the integration value in the forward direction stored in the integration means at the time when the contact is detected is determined by the contact detection signal. Servo control device to zero.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図面を
用いて以下説明する。図１は、本発明に係わるＰＩ制御
を用いたサーボ制御装置の構成を示すブロック図であ
る。図において同一構成要素は、同じ符号で示してい
る。図４は、本発明と従来例との制動軌跡を模式的に示
した図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a servo control device using PI control according to the present invention. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals. FIG. 4 is a diagram schematically showing a braking locus of the present invention and a conventional example.
【００２４】本発明の実施形態における基礎的な構成
は、図２に示した従来例と同様である。更に、本発明の
実施形態における特徴は、接触検出センサ７からの接触
検出信号を図１に示すように、Ｉ制御部に入力すること
である。この接触検出信号は、Ｉ制御部に入力され、積
分演算内の要素、つまり現在までに積分演算により蓄積
された積分項をクリアさせる時期を通知する（これが本
発明の実施形態の特徴部分であり、これの詳細は後述す
る）。また、この接触検出信号は、上位の制御プロセッ
サにも送られる。上位の制御プロセッサでは、制動と反
転動作のための位置指令値を発行する。The basic configuration of the embodiment of the present invention is the same as that of the conventional example shown in FIG. Further, a feature of the embodiment of the present invention is that a contact detection signal from the contact detection sensor 7 is input to the I control unit as shown in FIG. This contact detection signal is input to the I control unit, and notifies the element in the integral operation, that is, the time to clear the integral term accumulated by the integral operation up to now (this is a characteristic part of the embodiment of the present invention). , The details of which will be described later). This contact detection signal is also sent to a higher-level control processor. The upper control processor issues position command values for the braking and reversing operations.
【００２５】本発明の実施形態では、接触検出センサか
らの信号により接触以前に積算した項を除去（クリア）
して、接触以後のＩ制御入力値を積分演算させる。これ
により、上記従来の式（６）に対応する図１に示すＩ制
御部２の出力Ｄimは、 Ｄim ＝Ｋｉ［ｄ＋２ｄＺ-1＋３ｄＺ-2＋……＋（ｎ＋１）ｄＺ-n ＋（ｒn−ｒn+1）Ｚ-(n+1)＋（２ｒn−ｒn+1−ｒn+2）Ｚ-(n+2) ＋…＋｛（ｉ＝ｎ＋１→ｍ）Σ（ｒn−ｒi）｝Ｚ-m］ ……（９） で表される。この式は、接触以後の各サンプリングの積
算値に、（７）式に示すオーバランする方向の成分がな
いため、接触位置ｒnへの戻り動作が、従来制御よりも
強くなる。In the embodiment of the present invention, the term integrated before the contact is removed (cleared) by the signal from the contact detection sensor.
Then, the I control input value after the contact is integrated. Accordingly, the output D im the I controller 2 shown in FIG. 1 corresponding to the conventional equation (6) is, D im = Ki [d + 2dZ -1 + 3dZ -2 + ...... + (n + 1) dZ -n + (r n -r n + 1) Z - (n + 1) + (2r n -r n + 1 -r n + 2 ) Z- (n + 2) + ... + {(→ i = n + 1 m) Σ (r n -r i)} represented by Z -m] ...... (9). This expression is the integrated value of the sampling of the contact after, since there is no direction component overrun shown in (7), the return movement of the contact position r n, stronger than the conventional control.
【００２６】また、制動（減速）時に制御を切り替えて
Ｐ制御のみにした場合に比べて、（９）式の積分成分だ
け制動力が強くなっている。Further, as compared with the case where the control is switched during braking (deceleration) and only the P control is performed, the braking force is increased by the integral component of the equation (9).
【００２７】前記の式（６）と式（９）による負荷の移
動軌跡（制動軌跡）を図４に示す。図では、接触検出か
ら制動動作のオーバラン及び停止位置までの移動軌跡を
示している。図のように、従来方式（式（６））の制動
によるオーバラン量（点線の長さ）に比べ、本発明の実
施形態（式（９））の制動によるオーバラン量の方が少
ないことを示している。これは、（６）式において、Ｉ
制御部の出力Ｄｉｏ内の接触検出以降項に、オーバーラ
ンする方向の積算値が含まれるため、制動動作が弱めら
れていることを示すものである。FIG. 4 shows the movement trajectory (braking trajectory) of the load according to the equations (6) and (9). The figure shows the movement trajectory from the contact detection to the overrun and the stop position of the braking operation. As shown in the drawing, it is shown that the overrun amount due to the braking in the embodiment (Equation (9)) of the present invention (Equation (9)) is smaller than the overrun amount (the length of the dotted line) due to the braking in the conventional method (Equation (6)). ing. This is because in equation (6), I
Since the term after the contact detection in the output Dio of the control unit includes the integrated value in the overrunning direction, it indicates that the braking operation is weakened.
【００２８】以上説明したような本発明の実施形態の動
作態様を定性的に図示したものが図５である。前記
（２）式における指令位置Ｓ、応答位置Ｒ、偏差値Ｄの
サンプリング毎の値が図５のように模式的に表せる。こ
こで、指令位置が順次ずれていくこととなり、その都度
の応答位置が遅れをもって追従し、ｒ4で基準位置座標
を決められるべき加工対象物の端縁に加工工具が接触す
るようになり、その時の指令位置はｓ4となっており、
偏差値はｄ4となっている。FIG. 5 qualitatively illustrates the operation mode of the embodiment of the present invention as described above. The values at each sampling of the command position S, the response position R, and the deviation value D in the equation (2) can be schematically represented as shown in FIG. Here, the command position is sequentially shifted, and the response position in each case follows with a delay, and the processing tool comes into contact with the edge of the workpiece whose reference position coordinates should be determined by r 4 , command position at that time has become a s 4,
Deviation value has become a d 4.
【００２９】その後、制御対象物である加工工具は直ち
に停止することはできずその応答位置はｒ5のようにな
る。その際の指令位置は接触検知信号による上位装置か
らの指令で例えばｓ5のように設定される。最終的には
加工工具は接触検知のｒ4の位置で停止することにな
る。[0029] Then, the response position the machining tool is a controlled object can not be stopped immediately so that the r 5. Command position at that time is set as the command, for example, it s 5 from the host device by the contact detection signal. Finally processing tool is stopped at the position of r 4 of contact detection.
【００３０】そして、図１に示すＩ制御部は、その積分
動作により、接触検知の時点までの偏差値ｄ0、ｄ1、ｄ
2、ｄ3、ｄ4を加算した値、即ち、積算値（ｄ0＋ｄ1＋
ｄ2＋ｄ3＋ｄ4）に比例した値を出力するものである。
ここで、前記積算値は加工工具の前進力として働き、図
示のｄ5は前進力とは逆向きの戻る力として働くもので
ある。Then, the I control unit shown in FIG. 1 performs the integration operation so that the deviation values d 0 , d 1 , d up to the point of contact detection are obtained.
2 , d 3 and d 4, that is, the integrated value (d 0 + d 1 +
d 2 + d 3 + d 4 ).
Here, the integrated value serves as the forward force of the machining tool, the d 5 shown the advancing force is intended to act as return force of opposite direction.
【００３１】本発明の実施形態では、Ｉ制御部に蓄積さ
れた前記積算値（ｄ0＋ｄ1＋ｄ2＋ｄ3＋ｄ4）を、接触
検出センサ７からの接触検出信号により、クリアする
（電気的に零にして除去する）ことにより、接触検出ま
でに積算された前進力を零にすることによりオーバラン
をその分だけ少なくしようとするものである。In the embodiment of the present invention, the integrated value (d 0 + d 1 + d 2 + d 3 + d 4 ) stored in the I control unit is cleared by the contact detection signal from the contact detection sensor 7 (electrically. In this case, the overrun is reduced by reducing the forward force integrated up to the contact detection to zero.
【００３２】以上説明したように、本発明の実施形態に
係るサーボ制御装置では、制御対象物の制動条件を検出
する手段、例えば加工物や障害物との接触を検知する接
触検知器や、動作範囲を越えることを検出するリミット
スイッチなどの位置検出器などからの検出信号により、
制御機構内の積分要素を初期化し、この制動と反対に作
用する蓄積された積分要素を除去（クリア）するととも
に、以降の制動指令に対する積分項の演算を実施し、よ
り制動機能を強化するものである。As described above, in the servo control apparatus according to the embodiment of the present invention, a means for detecting a braking condition of a controlled object, for example, a contact detector for detecting contact with a workpiece or an obstacle, an operation detector, Detection signals from position detectors such as limit switches that detect the
Initializes the integral element in the control mechanism, removes (clears) the accumulated integral element that acts in the opposite direction to the braking, and performs the calculation of the integral term for the subsequent braking command to further enhance the braking function. It is.
【００３３】以上の説明では、加工工具を一例としたが
これに限らず、負荷に衝突検出センサが接続され、障害
物に負荷が接触するのを監視して、接触を検知した場合
に衝突検出信号を発生させるような具体例を本発明の実
施形態の対象としても良い。In the above description, the processing tool is taken as an example. However, the present invention is not limited to this. A collision detection sensor is connected to the load, the load is monitored to contact an obstacle, and the collision is detected when the contact is detected. A specific example that generates a signal may be an object of the embodiment of the present invention.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、接触な
どの制動条件を検知した場合に制御機構内の積分手段に
蓄えられた積分値を初期化し、この制動と反対に作用す
る蓄積された積分値を除去（クリア）するとともに、以
降の制動指令に対する積分項の演算を継続実施すること
で、より制動機能を強化できる。従って、制動動作（制
動応答）に優れたサーボ制御装置を実現することができ
る。As described above, according to the present invention, when a braking condition such as a contact is detected, the integrated value stored in the integrating means in the control mechanism is initialized, and the accumulated value acting opposite to the braking is initialized. The braking function can be further enhanced by removing (clearing) the integrated value and continuously calculating the integral term for the subsequent braking command. Therefore, it is possible to realize a servo control device having excellent braking operation (braking response).
【図１】本発明の実施形態に係わるＰＩ制御を用いたサ
ーボ制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a servo control device using PI control according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来のサーボ制御装置の構成を示すブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional servo control device.
【図３】サーボ制御装置のＰＩ制御部のブロック線図で
ある。FIG. 3 is a block diagram of a PI control unit of the servo control device.
【図４】本発明の実施形態と従来例との制動軌跡を模式
的に示した図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a braking locus of an embodiment of the present invention and a conventional example.
【図５】本発明の実施形態の動作態様を定性的に示した
図である。FIG. 5 is a diagram qualitatively showing an operation mode of the embodiment of the present invention.
１ Ｐ制御部 ２ Ｉ制御部 ３ Ｄ／Ａ変換部 ４ モータ ５ 負荷 ６ 位置検出器 ７ 接触検出センサ ８ 減算器 ９ 加算器 １１ ＰＩ制御部 Ｓ 位置指令 Ｒ 応答位置信号 Reference Signs List 1 P control unit 2 I control unit 3 D / A conversion unit 4 Motor 5 Load 6 Position detector 7 Contact detection sensor 8 Subtractor 9 Adder 11 PI control unit S Position command R Response position signal
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１０年９月３日（１９９８．９．３）[Submission date] September 3, 1998 (1998.9.3)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１６[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１６】すなわち、図４の上図に示すように、基準
位置座標の決定の際に、加工工具が加工対象物に接触し
たことを検出した時点で直ちに停止することはできず、
オーバラン位置まで移動して（図２に示すＩ制御部によ
る積分要素分だけオーバランして）検出位置に戻るよう
になっている（接触検出位置への戻りは、接触検出信号
を上位装置へフィードバックすることに基づく上位装置
からの戻り指令によるものである）。That is, as shown in the upper diagram of FIG. 4, when determining the coordinates of the reference position, it cannot be stopped immediately when it is detected that the working tool has contacted the workpiece.
To move to overrun position (only integral element caused by I control unit shown in FIG. 2 and overrun) return to the detection has as a return to the position (contact detection position, the contact detection feedback signal to the higher-level device This is due to a return command from a higher-level device based on this.)
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２８[Correction target item name] 0028
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００２８】以上説明したような本発明の実施形態の動
作態様を定性的に図示したものが図５である。前記
（２）式における指令位置Ｓ、応答位置Ｒ、偏差値Ｄの
サンプリング毎の値が図５のように模式的に表せる。こ
こで、指令位置が順次ずれていくこととなり、その都度
の応答位置が遅れをもって追従し、ｒ4で基準位置座標
を決められるべき加工対象物の端縁に加工工具が接触す
るようになり、その際の指令位置は接触検知信号による
上位装置からの指令でｓ4に設定される。偏差値はｄ4 ＝
０となる。FIG. 5 qualitatively illustrates the operation mode of the embodiment of the present invention as described above. The values at each sampling of the command position S, the response position R, and the deviation value D in the equation (2) can be schematically represented as shown in FIG. Here, the command position is sequentially shifted, the response position in each case follows with a delay, and the processing tool comes into contact with the edge of the processing target whose reference position coordinates should be determined by r 4 , The command position at that time depends on the contact detection signal.
It is set to s 4 by a command from the host device. The deviation value is d 4 =
It becomes 0 .
【手続補正３】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２９[Correction target item name] 0029
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００２９】その後、制御対象物である加工工具は直ち
に停止することはできずその応答位置はｒ5のようにな
る。最終的には加工工具は接触検知のｒ4の位置で停止
することになる。[0029] Then, the response position the machining tool is a controlled object can not be stopped immediately so that the r 5. Working tool to ultimately is stopped at the position of r 4 of contact detection.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図３[Correction target item name] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図３】 FIG. 3
【手続補正５】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図５[Correction target item name] Fig. 5
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図５】 FIG. 5
Claims (2)
装置を具備するサーボ制御装置において、 制御対象物の減速、反転、停止による制動・停止を行う
ための停止位置を検出し、 前記停止位置を検出した時点における前記積分手段に蓄
えられた積分値を、前記停止位置の検出信号によって、
零にすることを特徴とするサーボ制御装置。1. A servo control device including a PI or PID control device having an integrating means, wherein a stop position for performing braking / stopping by deceleration, reversal, and stop of a control target is detected, and the stop position is detected. The integration value stored in the integration means at the time of detection is determined by the detection signal of the stop position,
A servo control device characterized by making it zero.
動装置と、積分手段を有して前記駆動装置を制御するＰ
ＩまたはＰＩＤ制御部と、加工対象物に前記加工工具が
接触したことを検出する接触検出部と、を備えた、前記
加工工具による前記加工対象物への加工制御を行うサー
ボ制御装置であって、 前記加工対象物の基準位置座標を決定するため、前記加
工工具の前記加工対象物の端縁への接触動作を行わせる
位置指令値を受け、 前記接触検出部からの接触検出信号を前記積分手段に接
続し、 前記接触を検出した時点における前記積分手段に蓄えら
れた前進方向の積分値を、前記接触検出信号によって、
零にすることを特徴とするサーボ制御装置。2. A processing tool, a driving device for driving the processing tool, and a P for controlling the driving device having an integrating means.
A servo control device, comprising: an I or PID control unit; and a contact detection unit configured to detect that the processing tool has contacted a processing target, and performing processing control on the processing target by the processing tool. Receiving a position command value for performing a contact operation of the machining tool with an edge of the machining object to determine a reference position coordinate of the machining object, and integrating the contact detection signal from the contact detection unit to the integration; Means, the integrated value in the forward direction stored in the integrating means at the time of detecting the contact, by the contact detection signal,
A servo control device characterized by making it zero.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10215947A JP2000042865A (en) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | Servo control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10215947A JP2000042865A (en) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | Servo control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000042865A true JP2000042865A (en) | 2000-02-15 |
Family
ID=16680899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10215947A Withdrawn JP2000042865A (en) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | Servo control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000042865A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008199760A (en) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Meidensha Corp | Variable speed controller for motor |
| JP2010223036A (en) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Mitsuba Corp | Variable nozzle control device for turbocharger |
| CN102841556A (en) * | 2012-09-26 | 2012-12-26 | 苏州工业园区职业技术学院 | Two-axis medium-low full-automatic dispensing robot servo controller |
| CN103294060A (en) * | 2013-06-05 | 2013-09-11 | 苏州工业园区服务外包职业学院 | Medium-low-speed cable patrol robot control system |
| JP2017188991A (en) * | 2016-04-04 | 2017-10-12 | Thk株式会社 | Motor control apparatus, control method, and program |
-
1998
- 1998-07-30 JP JP10215947A patent/JP2000042865A/en not_active Withdrawn
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| WO2017175567A1 (en) * | 2016-04-04 | 2017-10-12 | Thk株式会社 | Motor control device, control method, and program |
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