JP2000086175A - 昇降装置の制御方法及び装置並びに昇降装置 - Google Patents
昇降装置の制御方法及び装置並びに昇降装置Info
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- JP2000086175A JP2000086175A JP10262038A JP26203898A JP2000086175A JP 2000086175 A JP2000086175 A JP 2000086175A JP 10262038 A JP10262038 A JP 10262038A JP 26203898 A JP26203898 A JP 26203898A JP 2000086175 A JP2000086175 A JP 2000086175A
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- actuators
- lifting
- lifting device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各アクチュエータを適正に同期駆動制御する
ことができる昇降装置の制御方法及び装置並びに昇降装
置を提供する。 【解決手段】 昇降体２を昇降駆動する複数のサーボモ
ータ４，４，…を、予め設定された基準制御モデルに追
従制御し、複数のサーボモータ４，４，…の動作に影響
する昇降装置の動作部分の重量に関連する情報及び／又
は前記動作部分に作用する摩擦力に関連する情報に基づ
いて前記基準制御モデルを補償し、補償結果に基づいて
各サーボモータ４の目標制御量を決定する構成とする。
ことができる昇降装置の制御方法及び装置並びに昇降装
置を提供する。 【解決手段】 昇降体２を昇降駆動する複数のサーボモ
ータ４，４，…を、予め設定された基準制御モデルに追
従制御し、複数のサーボモータ４，４，…の動作に影響
する昇降装置の動作部分の重量に関連する情報及び／又
は前記動作部分に作用する摩擦力に関連する情報に基づ
いて前記基準制御モデルを補償し、補償結果に基づいて
各サーボモータ４の目標制御量を決定する構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータに
より昇降体を昇降駆動する昇降装置及びこの装置を制御
する方法及び装置に関する。
より昇降体を昇降駆動する昇降装置及びこの装置を制御
する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】昇降装置は、アクチュエータとしてのサ
ーボモータの出力軸に減速機及びウィンチ等の動力変換
機構を介して昇降体を連結し、サーボモータを駆動する
ことによって昇降体を上下方向へ移動させるものであ
り、ジャッキ，ローラゲート，及び各種工作機械等にお
ける様々な対象物の昇降に利用されている。
ーボモータの出力軸に減速機及びウィンチ等の動力変換
機構を介して昇降体を連結し、サーボモータを駆動する
ことによって昇降体を上下方向へ移動させるものであ
り、ジャッキ，ローラゲート，及び各種工作機械等にお
ける様々な対象物の昇降に利用されている。
【０００３】例えば、前記ローラゲートは、貯水池の水
を塞き止める壁の一部に欠落部を設け、この欠落部の両
側に並行して立設された一対の支柱の対向面にスリット
状の溝を各支柱の全長に亘って設け、これらの溝に夫々
矩形板状のゲートの幅方向両側の端面部を填め込むこと
により、ゲートを上下方向へ移動自在とした構成となっ
ている。
を塞き止める壁の一部に欠落部を設け、この欠落部の両
側に並行して立設された一対の支柱の対向面にスリット
状の溝を各支柱の全長に亘って設け、これらの溝に夫々
矩形板状のゲートの幅方向両側の端面部を填め込むこと
により、ゲートを上下方向へ移動自在とした構成となっ
ている。
【０００４】前記ゲートは、その上面の両端に平衡をと
って繋げられた２本のワイヤを夫々巻き上げ又は繰り出
す２つのウィンチを、アクチュエータにより回転駆動す
ることにより上下移動される。
って繋げられた２本のワイヤを夫々巻き上げ又は繰り出
す２つのウィンチを、アクチュエータにより回転駆動す
ることにより上下移動される。
【０００５】このようなローラゲートにおいて、ゲート
の幅寸法が比較的大きい場合には、一対の支柱上に固定
された２つのウィンチの回転軸を連結する長い連結軸を
必要とする。しかし、このような長い連結軸を用いた場
合には、たわみ及び捩じれ等が生じて２つのウィンチの
同期回転を妨げるばかりでなく、たわみを抑制する支持
部材を支柱間に新たに設ける必要がある。
の幅寸法が比較的大きい場合には、一対の支柱上に固定
された２つのウィンチの回転軸を連結する長い連結軸を
必要とする。しかし、このような長い連結軸を用いた場
合には、たわみ及び捩じれ等が生じて２つのウィンチの
同期回転を妨げるばかりでなく、たわみを抑制する支持
部材を支柱間に新たに設ける必要がある。
【０００６】このようなことから、２つのウィンチを各
別のアクチュエータにより駆動する構成としたローラゲ
ートとしての昇降装置が最近実用化されている。この昇
降装置によれば、前述の如き２つのウィンチを連結する
連結軸の如き機械的連結手段を必要としないので、構成
を簡素化した低コストな装置を実現することができると
いう利点を有する。
別のアクチュエータにより駆動する構成としたローラゲ
ートとしての昇降装置が最近実用化されている。この昇
降装置によれば、前述の如き２つのウィンチを連結する
連結軸の如き機械的連結手段を必要としないので、構成
を簡素化した低コストな装置を実現することができると
いう利点を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の昇降装
置において、例えば複数のアクチュエータが同期駆動さ
れない場合には、昇降体としてのゲートが適正な姿勢を
保持できず、昇降装置の各部に過大な荷重を与え、これ
ら各部の破損原因となるため、複数のアクチュエータを
同期駆動する制御装置の開発が急務となっている。
置において、例えば複数のアクチュエータが同期駆動さ
れない場合には、昇降体としてのゲートが適正な姿勢を
保持できず、昇降装置の各部に過大な荷重を与え、これ
ら各部の破損原因となるため、複数のアクチュエータを
同期駆動する制御装置の開発が急務となっている。
【０００８】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、複数のアクチュエータの制御動作を表現する基
準制御モデルを予め設定し、これにアクチュエータの動
作に影響する昇降装置の動作部分の重量及び該動作部分
に作用する摩擦力について補償することにより、各アク
チュエータを適正に同期駆動制御することができる昇降
装置の制御方法及び装置並びに昇降装置を提供すること
を目的とする。
であり、複数のアクチュエータの制御動作を表現する基
準制御モデルを予め設定し、これにアクチュエータの動
作に影響する昇降装置の動作部分の重量及び該動作部分
に作用する摩擦力について補償することにより、各アク
チュエータを適正に同期駆動制御することができる昇降
装置の制御方法及び装置並びに昇降装置を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る昇降装置
の制御方法は、複数のアクチュエータを駆動することに
よって、該複数のアクチュエータに連結された昇降体を
昇降駆動する昇降装置の制御方法において、前記複数の
アクチュエータを、予め設定された基準制御モデルに追
従すべく制御し、前記複数のアクチュエータの動作に影
響する昇降装置の動作部分の重量に関連する情報及び／
又は前記動作部分に作用する摩擦力に関連する情報に基
づいて前記基準制御モデルを補償し、補償結果に基づい
て各アクチュエータの目標制御量を決定することを特徴
とする。
の制御方法は、複数のアクチュエータを駆動することに
よって、該複数のアクチュエータに連結された昇降体を
昇降駆動する昇降装置の制御方法において、前記複数の
アクチュエータを、予め設定された基準制御モデルに追
従すべく制御し、前記複数のアクチュエータの動作に影
響する昇降装置の動作部分の重量に関連する情報及び／
又は前記動作部分に作用する摩擦力に関連する情報に基
づいて前記基準制御モデルを補償し、補償結果に基づい
て各アクチュエータの目標制御量を決定することを特徴
とする。
【００１０】第２発明に係る昇降装置の制御装置は、複
数のアクチュエータを駆動することによって、該複数の
アクチュエータに連結された昇降体を昇降駆動する昇降
装置の制御装置において、前記複数のアクチュエータを
追従制御すべく予め設定された基準制御モデルを記憶す
る記憶手段と、前記複数のアクチュエータの動作に影響
する昇降装置の動作部分の重量に関連する情報及び／又
は前記動作部分に作用する摩擦力に関連する情報に基づ
いて前記記憶手段に記憶された前記基準制御モデルを補
償する補償手段と、該補償手段による補償結果に基づい
て各アクチュエータの目標制御量を決定する決定手段と
を備えることを特徴とする。
数のアクチュエータを駆動することによって、該複数の
アクチュエータに連結された昇降体を昇降駆動する昇降
装置の制御装置において、前記複数のアクチュエータを
追従制御すべく予め設定された基準制御モデルを記憶す
る記憶手段と、前記複数のアクチュエータの動作に影響
する昇降装置の動作部分の重量に関連する情報及び／又
は前記動作部分に作用する摩擦力に関連する情報に基づ
いて前記記憶手段に記憶された前記基準制御モデルを補
償する補償手段と、該補償手段による補償結果に基づい
て各アクチュエータの目標制御量を決定する決定手段と
を備えることを特徴とする。
【００１１】第３発明に係る昇降装置は、複数のアクチ
ュエータを駆動することによって、該複数のアクチュエ
ータに連結された昇降体を昇降駆動する昇降装置におい
て、前記複数のアクチュエータを追従制御すべく予め設
定された基準制御モデルを記憶する記憶手段と、前記複
数のアクチュエータの動作に影響する前記昇降装置の動
作部分の重量に関連する情報及び／又は前記動作部分に
作用する摩擦力に関連する情報に基づいて前記記憶手段
に記憶された前記基準制御モデルを補償する補償手段
と、該補償手段による補償結果に基づいて各アクチュエ
ータの目標制御量を決定する決定手段と、該決定手段に
より決定された前記目標制御量に基づいて各アクチュエ
ータを駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする。
ュエータを駆動することによって、該複数のアクチュエ
ータに連結された昇降体を昇降駆動する昇降装置におい
て、前記複数のアクチュエータを追従制御すべく予め設
定された基準制御モデルを記憶する記憶手段と、前記複
数のアクチュエータの動作に影響する前記昇降装置の動
作部分の重量に関連する情報及び／又は前記動作部分に
作用する摩擦力に関連する情報に基づいて前記記憶手段
に記憶された前記基準制御モデルを補償する補償手段
と、該補償手段による補償結果に基づいて各アクチュエ
ータの目標制御量を決定する決定手段と、該決定手段に
より決定された前記目標制御量に基づいて各アクチュエ
ータを駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】まず、昇降体を昇降駆動する複数のアクチ
ュエータと、各アクチュエータの回転動作を昇降体の昇
降動作に変換する動力変換機構とにおける、例えば動作
部分のバックラッシの如き個体差の影響を補償するよう
に、複数のアクチュエータの制御動作を表現する基準制
御モデルを設計する。
ュエータと、各アクチュエータの回転動作を昇降体の昇
降動作に変換する動力変換機構とにおける、例えば動作
部分のバックラッシの如き個体差の影響を補償するよう
に、複数のアクチュエータの制御動作を表現する基準制
御モデルを設計する。
【００１３】本発明に係る昇降装置の制御方法及び装置
並びに昇降装置においては、このように設計した基準制
御モデルに対して、各アクチュエータの制御量が基準制
御モデルの制御量と一致すべく追従させるようにしてあ
る。制御量としては、例えば前述したサーボモータをア
クチュエータとして用いる場合には、回転角速度を用い
ることができる。なお、制御量は、その実測値との偏差
をフィードバックして得るのが望ましく、これにより更
に高精度な制御結果を得ることが可能である。
並びに昇降装置においては、このように設計した基準制
御モデルに対して、各アクチュエータの制御量が基準制
御モデルの制御量と一致すべく追従させるようにしてあ
る。制御量としては、例えば前述したサーボモータをア
クチュエータとして用いる場合には、回転角速度を用い
ることができる。なお、制御量は、その実測値との偏差
をフィードバックして得るのが望ましく、これにより更
に高精度な制御結果を得ることが可能である。
【００１４】但し、上述の如く設計された基準制御モデ
ルに各アクチュエータを追従させる制御だけでは、例え
ば各アクチュエータの動作に影響する昇降装置の動作部
分の重量による影響、この動作部分に作用する摩擦力に
よる影響によって応答性が低下する。この応答性の低下
を補うため、基準制御モデルのゲインを大きく設定する
ことが考えられるが、前述した如きフィードバック系の
値が不安定となり、結果としてアクチュエータの制御動
作全体が不安定となる。
ルに各アクチュエータを追従させる制御だけでは、例え
ば各アクチュエータの動作に影響する昇降装置の動作部
分の重量による影響、この動作部分に作用する摩擦力に
よる影響によって応答性が低下する。この応答性の低下
を補うため、基準制御モデルのゲインを大きく設定する
ことが考えられるが、前述した如きフィードバック系の
値が不安定となり、結果としてアクチュエータの制御動
作全体が不安定となる。
【００１５】まず、各アクチュエータの動作に影響する
昇降装置の動作部分の重量による影響について詳述す
る。例えば、前述した如きローラゲートの２つのウィン
チから巻き出される単位時間当たりのワイヤの長さが異
なり、これによって昇降体が非平衡状態となる場合に
は、動力変換機構の一部としての２本のワイヤを介して
各アクチュエータに作用する昇降体の重量に差が生じ
る。既に述べたように、本発明はこのような状態を回避
するためのものであり、このような状態は修正されるべ
きである。ところが、このような状態には様々なパター
ンがあり、各パターンについての制御動作を求めるのは
困難である。これに対して、昇降体が平衡状態にある場
合の重量の影響は、容易に予め求めておくことができ
る。
昇降装置の動作部分の重量による影響について詳述す
る。例えば、前述した如きローラゲートの２つのウィン
チから巻き出される単位時間当たりのワイヤの長さが異
なり、これによって昇降体が非平衡状態となる場合に
は、動力変換機構の一部としての２本のワイヤを介して
各アクチュエータに作用する昇降体の重量に差が生じ
る。既に述べたように、本発明はこのような状態を回避
するためのものであり、このような状態は修正されるべ
きである。ところが、このような状態には様々なパター
ンがあり、各パターンについての制御動作を求めるのは
困難である。これに対して、昇降体が平衡状態にある場
合の重量の影響は、容易に予め求めておくことができ
る。
【００１６】そこで、本発明では各アクチュエータの制
御量を基準制御モデルの制御量に追従させることから、
個々のアクチュエータの制御量を補償するのではく、基
準制御モデルに、上述した昇降体が平衡状態にある場合
の重量の影響を補償項（以後、重力項と称す）として追
加する。
御量を基準制御モデルの制御量に追従させることから、
個々のアクチュエータの制御量を補償するのではく、基
準制御モデルに、上述した昇降体が平衡状態にある場合
の重量の影響を補償項（以後、重力項と称す）として追
加する。
【００１７】例えば、平衡状態における昇降体の重量
を、アクチュエータの数で分割し、分割した各アクチュ
エータに作用する昇降体の重量により、該アクチュエー
タに作用するトルクを求め、このトルクを重力項として
採用することができる。
を、アクチュエータの数で分割し、分割した各アクチュ
エータに作用する昇降体の重量により、該アクチュエー
タに作用するトルクを求め、このトルクを重力項として
採用することができる。
【００１８】なお、例えばローラゲートにおいては、懸
吊状態にあるワイヤの重量の如き懸吊状態にある動力変
換機構の部分の重量によるトルクを重力項に追加するこ
とも可能であり、これによって更に高精度な基準制御モ
デルを得ることができる。
吊状態にあるワイヤの重量の如き懸吊状態にある動力変
換機構の部分の重量によるトルクを重力項に追加するこ
とも可能であり、これによって更に高精度な基準制御モ
デルを得ることができる。
【００１９】次に、昇降装置の動作部分に作用する摩擦
力の影響について詳述する。アクチュエータ及び動力変
換機構等の動作部分に生じる摩擦力は、ころがり摩擦及
びすべり摩擦の如きクーロン摩擦が通常その大半を占め
る。クーロン摩擦の作用は、静止状態から運動を開始す
る静止摩擦の場合と、運動状態での運動摩擦とで大きく
異なり、すべり摩擦にも影響する例えば動作部分に適用
される潤滑油の粘性による摩擦力は、潤滑油の温度，及
び装置の運転に伴う温度上昇等により様々に変化する。
このため、この摩擦係数を、例えば個々の動作部分に対
して予め実験的に求めておき、これを重力項と同様に、
基準制御モデルに補償項（以後、摩擦項と称す）として
追加することにより、これによって更に高精度な基準制
御モデルを得ることができる。
力の影響について詳述する。アクチュエータ及び動力変
換機構等の動作部分に生じる摩擦力は、ころがり摩擦及
びすべり摩擦の如きクーロン摩擦が通常その大半を占め
る。クーロン摩擦の作用は、静止状態から運動を開始す
る静止摩擦の場合と、運動状態での運動摩擦とで大きく
異なり、すべり摩擦にも影響する例えば動作部分に適用
される潤滑油の粘性による摩擦力は、潤滑油の温度，及
び装置の運転に伴う温度上昇等により様々に変化する。
このため、この摩擦係数を、例えば個々の動作部分に対
して予め実験的に求めておき、これを重力項と同様に、
基準制御モデルに補償項（以後、摩擦項と称す）として
追加することにより、これによって更に高精度な基準制
御モデルを得ることができる。
【００２０】以上のように、本発明に係る昇降装置の制
御方法及び装置並びに昇降装置においては、昇降体を昇
降駆動する複数のアクチュエータの基準制御モデルを、
昇降装置の動作部分の重量と、この動作部分に作用する
摩擦力とに関連する情報に基づいて前記基準制御モデル
を補償し、補償結果から得られる各アクチュエータの目
標制御量に基づいて各アクチュエータを駆動する構成と
したので、主に昇降体に作用する重力の影響と、主に各
アクチュエータに作用する摩擦力の影響とを勘案した基
準制御モデルに追従するように各アクチュエータを制御
することができ、これにより各アクチュエータを適正に
同期駆動制御することができる。
御方法及び装置並びに昇降装置においては、昇降体を昇
降駆動する複数のアクチュエータの基準制御モデルを、
昇降装置の動作部分の重量と、この動作部分に作用する
摩擦力とに関連する情報に基づいて前記基準制御モデル
を補償し、補償結果から得られる各アクチュエータの目
標制御量に基づいて各アクチュエータを駆動する構成と
したので、主に昇降体に作用する重力の影響と、主に各
アクチュエータに作用する摩擦力の影響とを勘案した基
準制御モデルに追従するように各アクチュエータを制御
することができ、これにより各アクチュエータを適正に
同期駆動制御することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る昇降
装置の構成を示す斜視図である。
す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る昇降
装置の構成を示す斜視図である。
【００２２】図１において、１は昇降対象となる物品で
あり、水平配置された矩形板状の昇降体２の上面に平衡
をとって載置されている。昇降体２の四隅には支軸２
１，２１，…が夫々設けられており、各支軸２１には、
昇降軸３０がその一端を揺動自在に枢支されている。
あり、水平配置された矩形板状の昇降体２の上面に平衡
をとって載置されている。昇降体２の四隅には支軸２
１，２１，…が夫々設けられており、各支軸２１には、
昇降軸３０がその一端を揺動自在に枢支されている。
【００２３】各昇降軸３０は、揺動枢支された端部を下
端として上下方向に配置され、底床上に立設された各別
のコラム３１の上部のオーバハング部３１ａを貫通して
上下方向への摺動自在に支持されている。また、各昇降
軸３０は、その上昇に伴って、コラム３１の上面に設け
られた有底筒状の昇降軸ハウジング３２内に収納される
ようになっている。
端として上下方向に配置され、底床上に立設された各別
のコラム３１の上部のオーバハング部３１ａを貫通して
上下方向への摺動自在に支持されている。また、各昇降
軸３０は、その上昇に伴って、コラム３１の上面に設け
られた有底筒状の昇降軸ハウジング３２内に収納される
ようになっている。
【００２４】各昇降軸ハウジング３２及び各オーバハン
グ部３１ａの間には、各昇降軸３０に対して交叉する方
向に設けられたアクチュエータとしてのサーボモータ４
の出力軸（図示せず）に繋げられた動力変換部３３を介
在させてある。動力変換部３３は、歯車を組合せてな
り、サーボモータ４の回転動作を昇降軸３０の昇降動
作、即ち昇降体２の昇降動作に変換する。
グ部３１ａの間には、各昇降軸３０に対して交叉する方
向に設けられたアクチュエータとしてのサーボモータ４
の出力軸（図示せず）に繋げられた動力変換部３３を介
在させてある。動力変換部３３は、歯車を組合せてな
り、サーボモータ４の回転動作を昇降軸３０の昇降動
作、即ち昇降体２の昇降動作に変換する。
【００２５】各サーボモータ４には、動力変換部３３を
挟んで角速度センサ５が設けられている。各角速度セン
サ５は、各サーボモータ４の回転位置を所定時間周期で
検出し、検出結果としての回転角速度をこれに接続され
た昇降制御装置６へ与えるようになっている。また、昇
降制御装置６は、図示しない電源に接続されており、各
角速度センサ５から与えられたサーボモータ４の回転角
速度に基づいて後述する制御演算を実行し、各サーボモ
ータ４を各別に駆動するようになっている。
挟んで角速度センサ５が設けられている。各角速度セン
サ５は、各サーボモータ４の回転位置を所定時間周期で
検出し、検出結果としての回転角速度をこれに接続され
た昇降制御装置６へ与えるようになっている。また、昇
降制御装置６は、図示しない電源に接続されており、各
角速度センサ５から与えられたサーボモータ４の回転角
速度に基づいて後述する制御演算を実行し、各サーボモ
ータ４を各別に駆動するようになっている。
【００２６】図２は、本発明に係る昇降制御装置６の内
部構成を示すブロック図である。昇降制御装置６は、Ｍ
ＰＵ６０，メモリ６０ａ，及び第１〜第４軸駆動部６
１，６２，６３，６４から構成されている。
部構成を示すブロック図である。昇降制御装置６は、Ｍ
ＰＵ６０，メモリ６０ａ，及び第１〜第４軸駆動部６
１，６２，６３，６４から構成されている。
【００２７】ＭＰＵ６０は、メモリに記憶されたコンピ
ュータプログラムに基づいて、これに接続された各部を
制御する。メモリ６０ａは、前記コンピュータプログラ
ムを予め記憶するとともに、ＭＰＵ６０から与えられた
情報を記憶する。また、ＭＰＵ６０は、第１〜第４軸駆
動部６１，６２，６３，６４を介して各別のサーボモー
タ４及び角速度センサ５に接続されている。
ュータプログラムに基づいて、これに接続された各部を
制御する。メモリ６０ａは、前記コンピュータプログラ
ムを予め記憶するとともに、ＭＰＵ６０から与えられた
情報を記憶する。また、ＭＰＵ６０は、第１〜第４軸駆
動部６１，６２，６３，６４を介して各別のサーボモー
タ４及び角速度センサ５に接続されている。
【００２８】第１〜第４軸駆動部６１，６２，６３，６
４は、夫々の角速度センサ５から与えられたサーボモー
タ４の回転角速度をＭＰＵ６０へ与えるとともに、ＭＰ
Ｕ６０から与えられた情報に基づいてサーボモータ５を
駆動すべく通電するようになっている。
４は、夫々の角速度センサ５から与えられたサーボモー
タ４の回転角速度をＭＰＵ６０へ与えるとともに、ＭＰ
Ｕ６０から与えられた情報に基づいてサーボモータ５を
駆動すべく通電するようになっている。
【００２９】図３は、ＭＰＵ６０における各サーボモー
タ４の駆動のための制御内容を示すブロック線図であ
る。まず、サーボモータ４，４，…を動作するための目
標角速度ｕを与えると、基準制御モデル及び４つのサー
ボモータ４，４，…の追従制御モデルの加算点Ａ0 ，Ａ
1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ａ4 へ夫々与えられる。
タ４の駆動のための制御内容を示すブロック線図であ
る。まず、サーボモータ４，４，…を動作するための目
標角速度ｕを与えると、基準制御モデル及び４つのサー
ボモータ４，４，…の追従制御モデルの加算点Ａ0 ，Ａ
1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ａ4 へ夫々与えられる。
【００３０】基準制御モデルにおいては、加算点Ａ0 で
目標角速度ｕからフィードバック値である角速度ωc を
減算し、その角速度偏差に角速度ゲインＫc を乗じ、加
算点Ｂ0 でこの乗算値から粘性摩擦係数Ｄc による外乱
を減算するとともに、重力項Ｇr 及び摩擦項Ｆr が加算
される。この加減算値に、イナーシャＪc の逆数１／Ｊ
c を乗じ、これを積分して角速度ωc を得る。
目標角速度ｕからフィードバック値である角速度ωc を
減算し、その角速度偏差に角速度ゲインＫc を乗じ、加
算点Ｂ0 でこの乗算値から粘性摩擦係数Ｄc による外乱
を減算するとともに、重力項Ｇr 及び摩擦項Ｆr が加算
される。この加減算値に、イナーシャＪc の逆数１／Ｊ
c を乗じ、これを積分して角速度ωc を得る。
【００３１】一方、各追従制御モデルにおいては、上述
した基準制御モデルと同様に、加算点Ａ1 ，Ａ2 ，
Ａ3 ，Ａ4 で目標角速度ｕからフィードバック値である
角速度ω m1，ωm2，ωm3，ωm4を夫々減算し、それらの
角速度偏差に角速度ゲインＫv1，Ｋv2，Ｋv3，Ｋv4を夫
々乗じ、加算点Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 でこの乗算値か
ら粘性摩擦係数Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4 による外乱を夫
々減算するとともに、基準制御モデル及び各角速度偏差
の比例変数ｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3 ，ｖ4 を夫々加算する。こ
れらの加減算値に、イナーシャＪ1 ，Ｊ2 ，Ｊ3 ，Ｊ4
の逆数１／Ｊ1 ，１／Ｊ2 ，１／Ｊ3 ，１／Ｊ4 を乗
じ、これを積分して角速度ωm1，ωm2，ωm3，ωm4を夫
々得る。
した基準制御モデルと同様に、加算点Ａ1 ，Ａ2 ，
Ａ3 ，Ａ4 で目標角速度ｕからフィードバック値である
角速度ω m1，ωm2，ωm3，ωm4を夫々減算し、それらの
角速度偏差に角速度ゲインＫv1，Ｋv2，Ｋv3，Ｋv4を夫
々乗じ、加算点Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 でこの乗算値か
ら粘性摩擦係数Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4 による外乱を夫
々減算するとともに、基準制御モデル及び各角速度偏差
の比例変数ｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3 ，ｖ4 を夫々加算する。こ
れらの加減算値に、イナーシャＪ1 ，Ｊ2 ，Ｊ3 ，Ｊ4
の逆数１／Ｊ1 ，１／Ｊ2 ，１／Ｊ3 ，１／Ｊ4 を乗
じ、これを積分して角速度ωm1，ωm2，ωm3，ωm4を夫
々得る。
【００３２】各サーボモータ４，４，…の制御量たる角
速度ωm1，ωm2，ωm3，ωm4は、第１〜第４軸駆動部６
１，６２，６３，６４へ夫々与えられて各別のサーボモ
ータ４，４，…を制御する。また、基準制御モデルの角
速度ωc は、加算点Ｃ1 ，Ｃ 2 ，Ｃ3 ，Ｃ4 で角速度ω
m1，ωm2，ωm3，ωm4を減算し、基準制御ゲインＫfcを
夫々乗じて、前述した比例変数ｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3 ，ｖ4
を得る。
速度ωm1，ωm2，ωm3，ωm4は、第１〜第４軸駆動部６
１，６２，６３，６４へ夫々与えられて各別のサーボモ
ータ４，４，…を制御する。また、基準制御モデルの角
速度ωc は、加算点Ｃ1 ，Ｃ 2 ，Ｃ3 ，Ｃ4 で角速度ω
m1，ωm2，ωm3，ωm4を減算し、基準制御ゲインＫfcを
夫々乗じて、前述した比例変数ｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3 ，ｖ4
を得る。
【００３３】図４は、本発明に係る昇降制御装置を用い
た昇降装置における応答結果を、図５は、参考として基
準制御モデルを用いずに個別にサーボモータ４，４，…
を制御した場合の応答結果を夫々示すグラフであり、各
図は、基準制御モデルの制御量（回転角速度）と、各サ
ーボモータ４，４，…（軸１，軸２，…）の実測値との
比較を示している。なお、各図における横軸に応答時間
（ｓｅｃ）を、縦軸にサーボモータ４，４，…の角速度
（ｒｅｖ／ｓｅｃ）を夫々配してある。また、図６は、
図４及び図５における基準制御モデル及び各サーボモー
タ４，４，…に対して設定した角速度ゲイン，イナーシ
ャ，及び粘性摩擦係数を夫々示す図表である。
た昇降装置における応答結果を、図５は、参考として基
準制御モデルを用いずに個別にサーボモータ４，４，…
を制御した場合の応答結果を夫々示すグラフであり、各
図は、基準制御モデルの制御量（回転角速度）と、各サ
ーボモータ４，４，…（軸１，軸２，…）の実測値との
比較を示している。なお、各図における横軸に応答時間
（ｓｅｃ）を、縦軸にサーボモータ４，４，…の角速度
（ｒｅｖ／ｓｅｃ）を夫々配してある。また、図６は、
図４及び図５における基準制御モデル及び各サーボモー
タ４，４，…に対して設定した角速度ゲイン，イナーシ
ャ，及び粘性摩擦係数を夫々示す図表である。
【００３４】図４及び図５に夫々示したように、本発明
に係る昇降制御装置を用いていない昇降装置における応
答結果と比較して、本発明に係る昇降制御装置を用いた
昇降装置における応答結果は、格段に応答時間が短縮さ
れているばかりでなく、基準制御モデルに対して各サー
ボモータ４，４，…が高精度に追従していることがわか
る。
に係る昇降制御装置を用いていない昇降装置における応
答結果と比較して、本発明に係る昇降制御装置を用いた
昇降装置における応答結果は、格段に応答時間が短縮さ
れているばかりでなく、基準制御モデルに対して各サー
ボモータ４，４，…が高精度に追従していることがわか
る。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る昇降装置
の制御方法及び装置並びに昇降装置においては、昇降体
を昇降駆動する複数のアクチュエータの基準制御モデル
を、昇降装置の動作部分の重量と、この動作部分に作用
する摩擦力とに関連する情報に基づいて前記基準制御モ
デルを補償し、補償結果から得られる各アクチュエータ
の目標制御量に基づいて各アクチュエータを駆動するこ
とにより、主に昇降体に作用する重力の影響と、主に各
アクチュエータに作用する摩擦力の影響とを勘案した基
準制御モデルに追従するように各アクチュエータを制御
することができ、これにより各アクチュエータを適正に
同期駆動制御することができる等、本発明は優れた効果
を奏する。
の制御方法及び装置並びに昇降装置においては、昇降体
を昇降駆動する複数のアクチュエータの基準制御モデル
を、昇降装置の動作部分の重量と、この動作部分に作用
する摩擦力とに関連する情報に基づいて前記基準制御モ
デルを補償し、補償結果から得られる各アクチュエータ
の目標制御量に基づいて各アクチュエータを駆動するこ
とにより、主に昇降体に作用する重力の影響と、主に各
アクチュエータに作用する摩擦力の影響とを勘案した基
準制御モデルに追従するように各アクチュエータを制御
することができ、これにより各アクチュエータを適正に
同期駆動制御することができる等、本発明は優れた効果
を奏する。
【図１】本発明に係る昇降装置の構成を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る昇降制御装置の内部構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】ＭＰＵにおける各サーボモータの駆動のための
制御内容を示すブロック線図である。
制御内容を示すブロック線図である。
【図４】本発明に係る昇降制御装置を用いた昇降装置に
おける応答結果を示すグラフであり、基準制御モデルの
制御量（回転角速度）と各サーボモータ（軸１，軸２，
…）の実測値との比較を示している。
おける応答結果を示すグラフであり、基準制御モデルの
制御量（回転角速度）と各サーボモータ（軸１，軸２，
…）の実測値との比較を示している。
【図５】参考として基準制御モデルを用いずに個別にサ
ーボモータを制御した場合の応答結果を示すグラフであ
り、基準制御モデルの制御量（回転角速度）と各サーボ
モータ（軸１，軸２，…）の実測値との比較を示してい
る。
ーボモータを制御した場合の応答結果を示すグラフであ
り、基準制御モデルの制御量（回転角速度）と各サーボ
モータ（軸１，軸２，…）の実測値との比較を示してい
る。
【図６】図４及び図５における基準制御モデル及び各サ
ーボモータに対して設定した角速度ゲイン，イナーシ
ャ，及び粘性摩擦係数を示す図表である。
ーボモータに対して設定した角速度ゲイン，イナーシ
ャ，及び粘性摩擦係数を示す図表である。
２ 昇降体 ４ サーボモータ ５ 角速度センサ ６ 昇降制御装置 ６０ ＭＰＵ ６０ａ メモリ Ｆr 摩擦項 Ｇr 重力項 ωc ，ωm1〜ωm2 角速度
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のアクチュエータを駆動することに
よって、該複数のアクチュエータに連結された昇降体を
昇降駆動する昇降装置の制御方法において、 前記複数のアクチュエータを、予め設定された基準制御
モデルに追従すべく制御し、前記複数のアクチュエータ
の動作に影響する昇降装置の動作部分の重量に関連する
情報及び／又は前記動作部分に作用する摩擦力に関連す
る情報に基づいて前記基準制御モデルを補償し、補償結
果に基づいて各アクチュエータの目標制御量を決定する
ことを特徴とする昇降装置の制御方法。 - 【請求項２】 複数のアクチュエータを駆動することに
よって、該複数のアクチュエータに連結された昇降体を
昇降駆動する昇降装置の制御装置において、 前記複数のアクチュエータを追従制御すべく予め設定さ
れた基準制御モデルを記憶する記憶手段と、前記複数の
アクチュエータの動作に影響する昇降装置の動作部分の
重量に関連する情報及び／又は前記動作部分に作用する
摩擦力に関連する情報に基づいて前記記憶手段に記憶さ
れた前記基準制御モデルを補償する補償手段と、該補償
手段による補償結果に基づいて各アクチュエータの目標
制御量を決定する決定手段とを備えることを特徴とする
昇降装置の制御装置。 - 【請求項３】 複数のアクチュエータを駆動することに
よって、該複数のアクチュエータに連結された昇降体を
昇降駆動する昇降装置において、 前記複数のアクチュエータを追従制御すべく予め設定さ
れた基準制御モデルを記憶する記憶手段と、前記複数の
アクチュエータの動作に影響する前記昇降装置の動作部
分の重量に関連する情報及び／又は前記動作部分に作用
する摩擦力に関連する情報に基づいて前記記憶手段に記
憶された前記基準制御モデルを補償する補償手段と、該
補償手段による補償結果に基づいて各アクチュエータの
目標制御量を決定する決定手段と、該決定手段により決
定された前記目標制御量に基づいて各アクチュエータを
駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする昇降装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10262038A JP2000086175A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 昇降装置の制御方法及び装置並びに昇降装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10262038A JP2000086175A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 昇降装置の制御方法及び装置並びに昇降装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000086175A true JP2000086175A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17370174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10262038A Pending JP2000086175A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 昇降装置の制御方法及び装置並びに昇降装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000086175A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007042284A1 (de) * | 2005-10-11 | 2007-04-19 | Walter Finkbeiner Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines hubsystems |
| CN102328888A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-01-25 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 液压伺服同步升降装置及其控制方法 |
| WO2017010879A1 (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-19 | Stertil B.V. | Lifting system with power line communication, and method of use of said lifting system |
| CN107830358A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-23 | 东莞中子科学中心 | 用于加速器电动调节支架的控制装置 |
-
1998
- 1998-09-16 JP JP10262038A patent/JP2000086175A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007042284A1 (de) * | 2005-10-11 | 2007-04-19 | Walter Finkbeiner Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines hubsystems |
| US8708107B2 (en) | 2005-10-11 | 2014-04-29 | Walter Finkbeiner Gmbh | Method for monitoring a lifting system |
| CN102328888A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-01-25 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 液压伺服同步升降装置及其控制方法 |
| CN102328888B (zh) * | 2011-09-15 | 2013-12-25 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 液压伺服同步升降装置及其控制方法 |
| WO2017010879A1 (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-19 | Stertil B.V. | Lifting system with power line communication, and method of use of said lifting system |
| NL2015163B1 (en) * | 2015-07-14 | 2017-02-01 | Stertil Bv | Lifting system with PLC and method there for. |
| CN107848778A (zh) * | 2015-07-14 | 2018-03-27 | 施特力公司 | 具有电力线通信的升降系统以及使用所述升降系统的方法 |
| CN107830358A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-23 | 东莞中子科学中心 | 用于加速器电动调节支架的控制装置 |
| CN107830358B (zh) * | 2017-09-30 | 2024-01-16 | 东莞中子科学中心 | 用于加速器电动调节支架的控制装置 |
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