JP2005237111A - Follow-up controller and control system using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a follow-up controller for removing the vibrational components of abrupt acceleration caused by a reference object to be controlled. <P>SOLUTION: The follow-up controller 10 detects the position of a reference motor Ma2, generates a position-instructing signal Pr based on a position detecting signal Ps, controls so as to make a following motor Mb103 follow the reference motor Ma2, based on the position instructing signal Pr. The controller is provided with an extraction section for extracting the acceleration component of the position detecting signal Ps from temporal changes and generating an acceleration extracting signal αa; a limiter 24 for limiting the acceleration extracting signal αa, when the inputted acceleration extracting signal αa attains a predetermined value and generating an acceleration limiting signal αL; and a position instruction generating section 25 for generating the position instructing signal Pr, based on the acceleration limiting signal αL. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は第1の制御対象の位置を検出して第1の制御対象に追従して第2の制御対象を制御する追従制御装置に関するものである。   The present invention relates to a follow-up control device that detects the position of a first control object, follows the first control object, and controls the second control object.

従来の追従制御装置として下記特許文献1の記載の技術が知られている。かかる技術は、基準となる回転軸とこれに同期して追従させる回転軸とにそれぞれ設けられた各エンコーダの出力信号から基準軸と追従軸との角度偏差を検出し、この角度偏差を増幅して追従軸の速度補正値とし、これを基準側エンコーダから検出される基準側速度に加算し、追従軸駆動用インバータへ速度指令として与えて同期制御するに当たり、角度偏差と追従軸駆動用インバータの加減速時間と最高速度との関数で表わされる速度補正値の制限値を算出し、この制限値により速度補正値を制限して制御するものである。   As a conventional tracking control device, a technique described in Patent Document 1 below is known. This technology detects the angular deviation between the reference axis and the follower axis from the output signals of the encoders provided on the reference rotary axis and the rotary axis that follows in synchronization with this, and amplifies this angular deviation. The tracking axis speed correction value is added to the reference side speed detected from the reference side encoder, and given as a speed command to the tracking axis drive inverter for synchronous control. A speed correction value limit value represented by a function of acceleration / deceleration time and maximum speed is calculated, and the speed correction value is limited by this limit value for control.

かかる追従制御装置によれば、追従側インバータへの速度補正量の制限値を2軸の角度偏差と追従軸駆動用インバータの加減速時間と最高速度との関数で変化させることにより、同期の応答性を高める。短時間で基準速度へ到達すると同時に、同期が完了できるものである。
特開平5−130793号公報
According to such a follow-up control device, the limit value of the speed correction amount to the follow-up inverter is changed as a function of the angular deviation of the two axes, the acceleration / deceleration time of the follow-up drive inverter, and the maximum speed, thereby providing a synchronous response Increase sex. Synchronization can be completed at the same time as reaching the reference speed in a short time.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-130793

しかしながら、上記追従制御装置は、追従側のモータ速度を基準側のモータ速度に速やかに追従して同期することを目的としている。よって、何らかの原因により追従側のモータ加速度が急変すると、基準側のモータ加速度も急変して振動等が生じ得るという問題点があった。   However, the follow-up control device is intended to quickly follow and synchronize the follow-up motor speed with the reference motor speed. Therefore, if the follow-up motor acceleration suddenly changes for some reason, the reference-side motor acceleration also suddenly changes, causing vibration and the like.

しかも、上記追従制御装置は、基準側モータとこれに同期する追従側モータとにそれぞれ設けられた基準側エンコーダと追従側エンコーダとの角度偏差を一致させる制御システムに対して有効な技術である。すなわち、追従側モータを基準側モータに追従・同期制御する技術を対象にした改良である。
このため、基準位置エンコーダと追従側エンコーダとが所定の角度偏差を有することが必然的な制御システム、例えば追従側モータが基準側モータに対して所定の比率で移動する比率同期制御や、基準側エンコーダが検出した角度位置に応じて速度信号を発生させる位置パターン(カムパターン)を持たせた電子的なカム制御を、追従軸側モータで成す制御には適用できないという問題があった。
In addition, the follow-up control device is an effective technique for a control system that matches the angular deviation between the reference-side encoder and the follow-up encoder provided in the reference-side motor and the follow-up side motor synchronized therewith. In other words, the improvement is directed to a technique for tracking / synchronizing the tracking side motor with the reference side motor.
For this reason, it is inevitable that the reference position encoder and the follower encoder have a predetermined angular deviation, such as ratio synchronous control in which the follower motor moves at a predetermined ratio with respect to the reference motor, There has been a problem that electronic cam control having a position pattern (cam pattern) for generating a speed signal in accordance with the angular position detected by the encoder cannot be applied to control performed by a follow-up shaft side motor.

さらに、上記追従制御装置は基準側エンコーダと追従側エンコーダとの角度偏差に基いて速度指令を追従軸駆動用インバータに与えるまでの遅れ時間を要する。このため、該遅れ時間に基いて追従側モータが基準側モータに対して遅れるので、追従動作の精度が低下し得るという問題点があった。   Furthermore, the follow-up control device requires a delay time until a speed command is given to the follow-up shaft drive inverter based on the angular deviation between the reference encoder and the follower encoder. For this reason, the follow-up side motor is delayed with respect to the reference side motor based on the delay time, so that there is a problem that the accuracy of the follow-up operation can be lowered.

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、第一に、基準側の制御対象に起因する急激な加速度の振動成分を除去すると共に、基準側の制御対象と追従側の制御対象とが比率同期制御等ができたり、第二に、第一の目的に加え、制御装置の一定時間毎に演算される処理に起因する遅れ成分を補正したりし得る追従制御装置及びこれを用いたモータ制御システムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems. First, it removes a rapid acceleration vibration component caused by the control object on the reference side and controls the control object on the reference side and the tracking side. A tracking control device capable of performing ratio synchronous control, etc., and secondly, in addition to the first purpose, and correcting a delay component caused by processing calculated every predetermined time of the control device, and An object of the present invention is to provide a motor control system using this.

第1の発明に係る追従制御装置は、第1の制御対象の位置を検出して位置検出信号に基いて位置指令信号を生成し、該位置指令信号に基いて第2の制御対象を前記第1の制御対象に追従制御する追従制御装置であって、時間的変化分より前記位置検出信号の加速度成分を抽出して加速度抽出信号を発生する抽出手段と、入力された前記加速度抽出信号が所定値に達したことにより該加速度抽出信号を制限して加速度制限信号を発生する加速度リミッタ手段と、前記加速度制限信号に基いて前記位置指令信号を生成する位置指令生成手段と、を備えたことを特徴とするものである。   The tracking control device according to the first invention detects the position of the first control target, generates a position command signal based on the position detection signal, and sets the second control target to the first control target based on the position command signal. A follow-up control device that performs follow-up control on one control object, an extraction unit that extracts an acceleration component of the position detection signal from a temporal change and generates an acceleration extraction signal; and the input acceleration extraction signal is predetermined Acceleration limiter means for limiting the acceleration extraction signal when the value is reached and generating an acceleration limit signal; and position command generation means for generating the position command signal based on the acceleration limit signal. It is a feature.

第2の発明に係る追従制御装置における位置指令生成手段は、加速度制限信号に基いて速度制限信号を生成する第1の生成手段と、速度制限信号に基いて前記位置指令信号を生成する第2の生成手段とを有しており、抽出手段は、前記位置検出信号と前記位置指令信号との第1の差を求めると共に、該第1の差に基いて速度抽出信号を生成する速度抽出手段と、前記速度制限信号と前記速度抽出信号との第2の差を求めると共に、該第2の差に基いて前記加速度抽出信号を発生する加速度抽出手段とを有している、ことを特徴とするものである。   The position command generating means in the tracking control device according to the second invention is a first generating means for generating a speed limit signal based on the acceleration limit signal, and a second for generating the position command signal based on the speed limit signal. The speed extraction means for obtaining a first difference between the position detection signal and the position command signal and generating a speed extraction signal based on the first difference. And an acceleration extraction means for obtaining a second difference between the speed limit signal and the speed extraction signal and generating the acceleration extraction signal based on the second difference. To do.

第3の発明に係る追従制御装置は、前回と今回の位置検出信号の差に基いて、抽出手段、加速度リミッタ手段、位置指令生成手段の各動作時間の遅れを推定して現在の予測位置検出信号を発生する位置推定手段を備え、前記位置検出信号の代わりに、前記予測位置検出信号を用いる、ことを特徴とするものである。   The tracking control device according to the third aspect of the present invention detects a current predicted position by estimating a delay in each operation time of the extraction means, the acceleration limiter means, and the position command generation means based on the difference between the previous and current position detection signals. A position estimation means for generating a signal is provided, and the predicted position detection signal is used instead of the position detection signal.

第4の発明に係る追従制御装置は、加速度抽出信号の所定値を予め定められた第1の制御対象の加減速度パターンに基いて変更するリミット値変更手段を、備えたことを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a tracking control device comprising: a limit value changing unit that changes a predetermined value of the acceleration extraction signal based on a predetermined acceleration / deceleration pattern of the first control target. It is.

第5の発明に係る制御システムは、第1及び第2の制御対象、追従制御装置と、位置指令信号に基いて前記第2の制御対象を駆動制御する制御手段とを、を備えたことを特徴とするものである。   A control system according to a fifth aspect of the present invention includes the first and second control objects, the follow-up control device, and a control unit that drives and controls the second control object based on a position command signal. It is a feature.

以上のように、第1の発明によれば、位置検出信号の時間的変化分より加速度成分を抽出して加速度抽出信号を発生する抽出手段と、入力された前記加速度抽出信号が所定値に達したことにより該加速度抽出信号を制限して加速度制限信号を発生する加速度リミッタ手段と、前記加速度制限信号に基いて前記位置指令信号を生成する位置指令生成手段とを備えたので、第1の制御対象に振動が発生しても、位置検出信号の時間的変化分より抽出された加速度抽出信号を、加速度リミッタ手段が該加速度抽出信号を制限することで振動成分を抑制する。したがって、第1の制御対象が異常な加速度を発生しても、該異常な加速度に第2の制御対象が追従することなく追従制御できると共に、第1の制御対象と第2の制御対象とが比率同期制御等ができるという効果がある。   As described above, according to the first aspect, the extraction means for extracting the acceleration component from the temporal change of the position detection signal to generate the acceleration extraction signal, and the input acceleration extraction signal reaches a predetermined value. Therefore, the first control is provided with acceleration limiter means for limiting the acceleration extraction signal to generate an acceleration limiting signal and position command generating means for generating the position command signal based on the acceleration limiting signal. Even if vibration occurs in the object, the acceleration component is suppressed by the acceleration limiter means limiting the acceleration extraction signal extracted from the temporal change of the position detection signal. Therefore, even if the first control object generates an abnormal acceleration, the second control object can follow the abnormal acceleration without following the control, and the first control object and the second control object can be controlled. There is an effect that ratio synchronization control and the like can be performed.

第2の発明によれば、位置指令生成手段、抽出手段とを簡易に構成できるという効果がある。   According to the second invention, there is an effect that the position command generating means and the extracting means can be configured easily.

第3の発明によれば、追従制御装置の遅れ時間を補正するようにしたので、第2の制御対象を第1の制御対象に精度良く追従できるという効果がある。   According to the third invention, since the delay time of the tracking control device is corrected, there is an effect that the second control object can be accurately followed by the first control object.

第4の発明によれば、所定値を予め定められた第1の制御対象の加減速度パターンに基いて変更するリミット値変更手段を備えたので、第1の制御対象が加減速中であれば、一定速中に比較してリミット値を高くすることにより誤動作を防ぎつつ、第1の制御対象が異常な加速度を発生しても、該異常な加速度に第2の制御対象が追従することなく追従制御できるという効果がある。   According to the fourth aspect of the invention, since the limit value changing means for changing the predetermined value based on the predetermined acceleration / deceleration pattern of the first control object is provided, if the first control object is under acceleration / deceleration Even if the first control object generates an abnormal acceleration while preventing the malfunction by increasing the limit value compared to the constant speed, the second control object does not follow the abnormal acceleration. There is an effect that tracking control can be performed.

第5の発明によれば、第1及び第2の制御対象、追従制御装置と、位置指令信号に基いて前記第2の制御対象を駆動制御する制御手段と、を備えた制御システムを構築でき、上記の第1から第4の何れかの発明の効果がある。   According to the fifth aspect of the invention, it is possible to construct a control system including the first and second control objects, the tracking control device, and a control unit that drives and controls the second control object based on the position command signal. The effects of any one of the first to fourth inventions are obtained.

実施の形態1
本発明の一実施の形態を図1及び図2によって説明する。図1は一実施の形態を示す追従制御装置を用いたモータ制御システムのブロック図、図2は図1に示す追従制御装置のブロック図である。
図1において、モータ制御システムは、第1の制御対象としての基準側モータMa2と、基準側モータMa2の位置を検出して位置検出信号Psを発生するエンコーダ4と、位置検出信号Psを入力して加速度成分を抽出して、所定の加速度以上になると、制限した加速度制限信号に基いて位置指令信号Prを発生する追従制御装置10と、該位置指令信号Prに基いて第2の制御対象としてのモータMb103を駆動・制御する制御手段としてのサーボ制御装置100とを備え、基準側モータMa2の駆動に伴い、所定の関係を有しつつ追従側モータMb103が駆動する追従制御をするように形成されている。
サーボ制御装置100には予め記憶されたテーブル100tから位置指令信号Prに対応する速度指令信号Vrを読み出して追従側モータMb103を駆動制御する所謂電子化カム制御を形成している。ここで、追従制御とは、追従側モータMb103を基準側モータMa2に同期して追従するばかりでなく、基準側モータMa2に対して追従側モータMb103が所定の比率を有して移動すること、基準側モータMa2の移動に対して追従側モータMb103が所定の速度にて回転する電子カムなどを含む意である。
Embodiment 1
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a motor control system using a tracking control device according to an embodiment, and FIG. 2 is a block diagram of the tracking control device shown in FIG.
In FIG. 1, the motor control system receives a reference side motor Ma2 as a first control object, an encoder 4 that detects the position of the reference side motor Ma2 and generates a position detection signal Ps, and a position detection signal Ps. When the acceleration component is extracted and exceeds a predetermined acceleration, the tracking control device 10 that generates the position command signal Pr based on the limited acceleration limit signal and the second control target based on the position command signal Pr And a servo control device 100 as a control means for driving and controlling the motor Mb103 of the motor, and is configured to perform follow-up control in which the follow-up side motor Mb103 is driven while having a predetermined relationship with the drive of the reference side motor Ma2. Has been.
The servo control device 100 forms so-called electronic cam control for driving and controlling the follow-up motor Mb 103 by reading a speed command signal Vr corresponding to the position command signal Pr from a previously stored table 100t. Here, the tracking control not only follows the tracking side motor Mb103 following the reference side motor Ma2, but also moves the tracking side motor Mb103 with a predetermined ratio with respect to the reference side motor Ma2. This includes an electronic cam or the like in which the follower motor Mb103 rotates at a predetermined speed with respect to the movement of the reference motor Ma2.

図2において、追従制御装置10は、前回と今回の位置検出信号Psの差に基いて、追従装置10の遅れ時間を補正するための遅延位置検出信号Ptを発生する遅れ補正手段としての遅れ補正部11と、遅延位置検出信号Ptと位置検出信号Psとの和を求めることにより基準側モータMa2の現在の位置、すなわち、現在の位置検出信号Psを推定した予測位置検出信号Paを発生する加算器18と、予測位置検出信号Paと位置指令信号Prとの第1の差によりサンプリング時間毎の時間的変化分より基準側モータMa2の速度検出信号Vaを抽出する速度抽出手段としての第1減算器から成る速度抽出部20と、速度抽出信号Vaと速度制限信号VLとの第2の差によりサンプリング時間ごとの時間的変化より基準側モータMa2の加速度成分を抽出して加速度抽出信号αaを発生する加速度抽出手段としての第2減算器から成る加速度抽出部22とを有している。なお、位置推定手段は、遅れ補正部11、加算器18から成っている。また、抽出手段は、速度抽出部20と加速度抽出部22とから成っている。   In FIG. 2, the follow-up control device 10 performs delay correction as delay correction means for generating a delay position detection signal Pt for correcting the delay time of the follow-up device 10 based on the difference between the previous and current position detection signals Ps. Addition that generates a predicted position detection signal Pa that estimates the current position of the reference side motor Ma2, that is, the current position detection signal Ps, by obtaining the sum of the delay position detection signal Pt and the position detection signal Ps. The first subtraction as a speed extracting means for extracting the speed detection signal Va of the reference side motor Ma2 from the temporal change for each sampling time by the first difference between the predictor 18 and the predicted position detection signal Pa and the position command signal Pr. The acceleration component of the reference side motor Ma2 is extracted from the temporal change for each sampling time by the second difference between the speed extraction unit 20 composed of a device and the speed extraction signal Va and the speed limit signal VL. And a acceleration extractor 22 consisting of the second subtractor as acceleration extracting means for generating a speed extraction signal .alpha.a. The position estimating means includes a delay correction unit 11 and an adder 18. The extraction means includes a speed extraction unit 20 and an acceleration extraction unit 22.

さらに、追従制御装置10は、加速度抽出信号αaが予め定められた所定値に達したことにより加速度抽出信号αaを制限して加速度制限信号αLを発生する加速度リミッタ手段としてのリミッタ部24と、加速度制限信号αLに基いて位置指令信号Prを発生する位置指令生成部25を備え、位置指令生成部25は、加速度制限信号αLに基いて速度制限信号VLを生成する第1の生成手段としての第1積分器26と、速度制限信号VLに基いて位置指令信号Prを生成する第2の生成手段としての第2積分器28とを有している。
そして、位置指令信号Prを予測位置検出信号(位置検出信号) Paにフィードバックし、すなわち、速度抽出部20が予測位置検出信号(位置検出信号) Paから位置指令信号Prをサンプリング時間毎に減算して速度抽出信号Vaを発生している。また、追従制御装置10は、速度制限信号VLを速度抽出信号Vaにフィードバックし、すなわち、加速度抽出部22が速度抽出信号Vaから速度制限信号VLをサンプリング時間毎に減算して加速度抽出信号αaを発生するマイナーループを有している。
Further, the tracking control device 10 includes a limiter unit 24 serving as an acceleration limiter that limits the acceleration extraction signal αa and generates an acceleration limiting signal αL when the acceleration extraction signal αa reaches a predetermined value. A position command generation unit 25 that generates a position command signal Pr based on the limit signal αL is provided, and the position command generation unit 25 is a first generation unit that generates a speed limit signal VL based on the acceleration limit signal αL. 1 has an integrator 26 and a second integrator 28 as second generating means for generating a position command signal Pr based on the speed limit signal VL.
The position command signal Pr is fed back to the predicted position detection signal (position detection signal) Pa, that is, the speed extraction unit 20 subtracts the position command signal Pr from the predicted position detection signal (position detection signal) Pa every sampling time. The speed extraction signal Va is generated. Further, the tracking control device 10 feeds back the speed limit signal VL to the speed extraction signal Va, that is, the acceleration extraction unit 22 subtracts the speed limit signal VL from the speed extraction signal Va every sampling time to obtain the acceleration extraction signal αa. Has a minor loop that occurs.

遅れ補正部11は、基準側モータMa2の今回の位置検出信号Psと前回位置検出部12により前回の位置検出信号Psとの差をサンプリング時間毎に求めて速度検出信号Vrを求める速度減算器14を備えている。
速度検出信号Vrに、追従制御装置10の入力に対する出力の遅れ時間を考慮した遅れ補正係数Kff(>1)を有すると共に、遅延位置検出信号Ptを発生する遅れ補正部16と、遅延位置検出信号Ptと位置検出信号Psとを加算すると共に、予測位置検出信号Paを発生する位置加算部18を有している。
The delay correction unit 11 obtains a speed detection signal Vr by obtaining a difference between the current position detection signal Ps of the reference side motor Ma2 and the previous position detection signal Ps by the previous position detection unit 12 at each sampling time. It has.
The speed detection signal Vr has a delay correction coefficient Kff (> 1) that takes into account the delay time of the output with respect to the input of the tracking control device 10, and also includes a delay correction unit 16 that generates a delay position detection signal Pt, and a delay position detection signal A position adding unit 18 that adds the Pt and the position detection signal Ps and generates the predicted position detection signal Pa is provided.

上記のように構成された追従制御装置を用いたシステムの動作を図1及び図2によって説明する。まず、基準側モータMa2が動作しているとすると、エンコーダ4が位置検出信号Psを発生して、位置検出信号Psを追従制御装置10の前回位置検出部12と速度減算器14に入力する。前回位置検出部12は、前回の位置検出信号Psを求めて速度減算器14に入力し、速度減算器14はサンプリング時間毎に前回の位置検出信号Psと今回の位置検出信号Psとの差により速度検出信号Vsを求め、その速度検出信号Vsを遅れ補正部16に入力する。遅れ補正部16は、速度検出信号Vsに基いて遅延位置検出信号Ptを求めて、その遅延位置検出信号Ptを位置加算部18に入力し、位置加算部18は、遅延位置検出信号Ptと位置検出信号Prとを加算して予測位置検出信号Paをサンプリング時間毎に加算して速度抽出器20に入力する。   The operation of the system using the tracking control device configured as described above will be described with reference to FIGS. First, assuming that the reference side motor Ma2 is operating, the encoder 4 generates a position detection signal Ps and inputs the position detection signal Ps to the previous position detection unit 12 and the speed subtractor 14 of the tracking control device 10. The previous position detection unit 12 obtains the previous position detection signal Ps and inputs it to the speed subtractor 14, and the speed subtractor 14 determines the difference between the previous position detection signal Ps and the current position detection signal Ps at every sampling time. A speed detection signal Vs is obtained, and the speed detection signal Vs is input to the delay correction unit 16. The delay correction unit 16 obtains a delay position detection signal Pt based on the speed detection signal Vs, and inputs the delay position detection signal Pt to the position addition unit 18, and the position addition unit 18 detects the position of the delay position detection signal Pt and the position. The detection signal Pr is added and the predicted position detection signal Pa is added every sampling time and input to the speed extractor 20.

速度抽出器20は、位置指令信号Prと予測位置検出信号Paとの第1の差をサンプリング時間ごとに求めた速度抽出信号Vaを加速度減算器22に入力する。加速度減算器22は、速度抽出信号Vaと速度制限信号VLとの第2の差をサンプリング時間ごとに求めた加速度抽出信号αaをリミッタ部24に入力する。リミッタ部24は加速度抽出信号αaが予め定められた所定値に達すると、加速度抽出信号αaを制限して加速度制限信号VLを第1積分器26に入力する。第1積分器26は加速度制限信号αLを積分して速度制限信号VLを第2積分器28に入力し、第2積分器28は速度制限信号VLを積分して位置指令信号Prをサーボ制御装置100に入力する。サーボ制御装置100は追従側モータMb103を基準側モータMaに追従しながら電子カム制御をする。   The speed extractor 20 inputs to the acceleration subtractor 22 a speed extraction signal Va obtained by obtaining a first difference between the position command signal Pr and the predicted position detection signal Pa for each sampling time. The acceleration subtracter 22 inputs an acceleration extraction signal αa obtained by obtaining a second difference between the speed extraction signal Va and the speed limit signal VL for each sampling time to the limiter unit 24. When the acceleration extraction signal αa reaches a predetermined value, the limiter unit 24 limits the acceleration extraction signal αa and inputs the acceleration limiting signal VL to the first integrator 26. The first integrator 26 integrates the acceleration limit signal αL and inputs the speed limit signal VL to the second integrator 28, and the second integrator 28 integrates the speed limit signal VL and outputs the position command signal Pr to the servo controller. Enter 100. The servo control device 100 performs electronic cam control while following the follower side motor Mb103 following the reference side motor Ma.

上記のように追従制御装置10は、基準側モータMa2の加速に基く位置検出信号の急激な変化を、加速度抽出信号として抽出し、該加速度抽出信号が所定の値を超えると、リミッタ部24がリミットした加速度制限信号VLに基いてモータMb103を駆動する。したがって、何らかの原因により基準側モータMa2が急加減速しても、追従する追従側モータMb103が急激に動作することを防止できるものである。
しかも、追従制御装置10自体の演算遅れ時間を考慮した予測位置検出信号Paを推定して求め、該予測位置検出信号Paに基いて位置指令信号Prを得たので、追従側モータMb103を基準側モータMa2に追従させる追従精度が向上するものである。
なお、上記の実施の形態では、予測位置検出信号Paと位置指令信号Prとのとの差により速度抽出信号Vaを発生したが、遅れ補正部11を削減して位置検出信号Psと位置指令信号Prとのとの差により速度抽出信号Vaを発生しても良い。
As described above, the tracking control device 10 extracts a rapid change in the position detection signal based on the acceleration of the reference side motor Ma2 as an acceleration extraction signal. When the acceleration extraction signal exceeds a predetermined value, the limiter unit 24 The motor Mb103 is driven based on the limited acceleration limit signal VL. Therefore, even if the reference side motor Ma2 suddenly accelerates or decelerates for some reason, it is possible to prevent the following motor Mb103 that follows from abruptly operating.
In addition, since the predicted position detection signal Pa is calculated by estimating the calculation delay time of the tracking control device 10 itself, and the position command signal Pr is obtained based on the predicted position detection signal Pa, the tracking side motor Mb103 is set to the reference side. The follow-up accuracy for following the motor Ma2 is improved.
In the above embodiment, the speed extraction signal Va is generated by the difference between the predicted position detection signal Pa and the position command signal Pr. However, the position detection signal Ps and the position command signal are reduced by reducing the delay correction unit 11. The speed extraction signal Va may be generated based on a difference from Pr.

実施の形態2.
本発明の他の実施の形態を図1及び図3によって説明する。図3は他の実施の形態による追従制御装置のブロック図である。図3中、図2と同一符号は同一又は相当部分を示し説明を省略する。
図3において、追従制御装置110は、基準側モータMa2の位置対速度との曲線に基いて、予定された時間対加速度曲線のテーブル40が得られる。かかるテーブル40の時間対加速度曲線に基いてリミッタ部24のリミット値を変更して加速度制限信号αLL,αLaを得るものである。すなわち、基準側モータMa2が加減速中であれば、一定速中の加速度制限信号αLLに比較してリミット値を高くした加速度制限信号αLaとすることにより誤動作を防ぎつつ、より振動を抑制するものである。
Embodiment 2.
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram of a tracking control device according to another embodiment. 3, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding parts, and the description thereof is omitted.
In FIG. 3, the tracking control device 110 obtains a scheduled time vs. acceleration curve table 40 based on the curve of the position side vs. speed of the reference side motor Ma2. Based on the time-to-acceleration curve of the table 40, the limit value of the limiter unit 24 is changed to obtain acceleration limit signals αLL, αLa. That is, if the reference side motor Ma2 is accelerating / decelerating, the acceleration limit signal αLa having a higher limit value compared to the acceleration limit signal αLL at a constant speed is used to prevent the malfunction and further suppress the vibration. It is.

上記のように各種産業機器などに用いられる第2の制御対象を第1の制御対象に追従させる追従制御装置に適用できる。   As described above, the present invention can be applied to a follow-up control device that causes a second control object used in various industrial devices to follow the first control object.

本発明の一実施の形態を示す追従制御装置を用いたモータ制御システムのブロック図である。It is a block diagram of a motor control system using a follow-up control device showing an embodiment of the present invention. 図1に示す追従制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the tracking control apparatus shown in FIG. 本発明の他の実施の形態によるブロック図である。It is a block diagram by other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 第1の制御対象、4 エンコーダ、10 追従制御装置、24 リミッタ部、103 第2の制御対象。   2 1st control object, 4 encoder, 10 tracking control apparatus, 24 limiter part, 103 2nd control object.

Claims (5)

第1の制御対象の位置を検出して位置検出信号に基いて位置指令信号を生成し、該位置指令信号に基いて第2の制御対象を前記第1の制御対象に追従制御する追従制御装置であって、
時間的変化分より前記位置検出信号の加速度成分を抽出して加速度抽出信号を発生する抽出手段と、
入力された前記加速度抽出信号が所定値に達したことにより該加速度抽出信号を制限して加速度制限信号を発生する加速度リミッタ手段と、
前記加速度制限信号に基いて前記位置指令信号を生成する位置指令生成手段と、を備えたことを特徴とする追従制御装置。
A tracking control device that detects the position of the first control object, generates a position command signal based on the position detection signal, and controls the second control object to follow the first control object based on the position command signal. Because
Extraction means for extracting an acceleration component of the position detection signal from a temporal change and generating an acceleration extraction signal;
Acceleration limiter means for limiting the acceleration extraction signal and generating an acceleration limiting signal when the input acceleration extraction signal reaches a predetermined value;
And a position command generating means for generating the position command signal based on the acceleration limiting signal.
前記位置指令生成手段は、前記加速度制限信号に基いて速度制限信号を生成する第1の生成手段と、前記速度制限信号に基いて前記位置指令信号を生成する第2の生成手段とを有しており、
前記抽出手段は、前記位置検出信号と前記位置指令信号との第1の差を求めると共に、該第1の差に基いて速度抽出信号を生成する速度抽出手段と、前記速度制限信号と前記速度抽出信号との第2の差を求めると共に、該第2の差に基いて前記加速度抽出信号を発生する加速度抽出手段とを有している、
ことを特徴とする請求項1に記載の追従制御装置。
The position command generation means includes first generation means for generating a speed limit signal based on the acceleration limit signal, and second generation means for generating the position command signal based on the speed limit signal. And
The extraction means obtains a first difference between the position detection signal and the position command signal and generates a speed extraction signal based on the first difference, the speed limit signal, and the speed An acceleration extraction means for obtaining a second difference from the extraction signal and generating the acceleration extraction signal based on the second difference;
The follow-up control apparatus according to claim 1.
前回と今回の前記位置検出信号の差に基いて、前記抽出手段、前記加速度リミッタ手段、前記位置指令生成手段の各動作時間の遅れを推定して現在の予測位置検出信号を発生する位置推定手段を備え、
前記位置検出信号の代わりに、前記予測位置検出信号を用いる、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の追従制御装置。
Based on the difference between the previous position detection signal and the current position detection signal, position estimation means for estimating the delay of each operation time of the extraction means, the acceleration limiter means, and the position command generation means to generate a current predicted position detection signal With
Instead of the position detection signal, the predicted position detection signal is used.
The follow-up control apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記加速度抽出信号の前記所定値を予め定められた前記第1の制御対象の加減速度パターンに基いて変更するリミット値変更手段を、
備えたことを特徴とする請求項1から3の何れか一つに記載の追従制御装置。
Limit value changing means for changing the predetermined value of the acceleration extraction signal based on a predetermined acceleration / deceleration pattern of the first control object,
The tracking control device according to claim 1, further comprising: a tracking control device according to claim 1.
前記第1及び第2の制御対象、前記追従制御装置と、
前記位置指令信号に基いて前記第2の制御対象を駆動制御する制御手段とを、
備えたことを特徴とする請求項1から4の何れか一つに記載の制御システム。
The first and second control objects, the tracking control device;
Control means for driving and controlling the second control object based on the position command signal;
The control system according to claim 1, further comprising a control system.
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