JP2010170435A - System and method for instructing motion control, and motion control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はモーション制御用指令システム、モーション制御用指令方法およびモーション制御システムに係り、特に、各種モータドライバ、位置決めユニット、コントローラなど、モータ制御を行うアクチュエータに使用される装置のうち、通信により制御指令が伝達される方式を採る装置において用いられる、新規なるモーション制御用指令システム、モーション制御用指令方法およびモーション制御システムに関する。 The present invention relates to a command system for motion control, a command method for motion control, and a motion control system. In particular, among devices used for actuators for motor control, such as various motor drivers, positioning units, controllers, etc., control commands by communication are provided. The present invention relates to a new motion control command system, a motion control command method, and a motion control system, which are used in an apparatus that adopts a method of transmitting the motion.
多くのモーション制御システムでは、複数の制御装置が存在し、これらは互いに通信し合うように構成されている。その理由は、モーション制御のためには非常に高いリアルタイム性が要求される処理があり、ＣＰＵ性能に余裕がないため、あるいはＣＰＵ性能に余裕があるならばそれを制御性能を高めることに使いたいためである。具体例としては、ロボットコントローラとサーボドライバが挙げられる。 In many motion control systems, there are a plurality of control devices, which are configured to communicate with each other. The reason is that there is a process that requires very high real-time performance for motion control, and there is no room for CPU performance, or if there is room for CPU performance, I want to use it to increase control performance. Because. Specific examples include a robot controller and a servo driver.
ロボットコントローラは、オペレータやプログラマと呼ばれる人間からの指令に従ってロボットのハンド部やその先のツール先端の位置や姿勢を制御する。現在の位置や姿勢と、目標とする位置や姿勢と、さらに直線補間や円弧補間のような動かし方の指定、及び速度や加速度を決定するパラメータ等々に基づき、途中の軌跡上も含めて、ロボットのハンド部やツール先端の位置姿勢を決定する。これを補間計算と称する。また同時にロボットコントローラは、ツール先端の位置と姿勢からロボットアームの各ジョイントの角度を計算する。これは、各ジョイントの角度からツール先端の位置と姿勢を求める機構学計算の逆に当り、通常多くの演算を必要とする。 The robot controller controls the position and posture of the robot hand unit and the tool tip ahead of the robot in accordance with instructions from a human operator called an operator or programmer. Based on the current position and orientation, the target position and orientation, and how to move, such as linear interpolation and circular interpolation, and parameters that determine speed and acceleration, etc. Determine the position and orientation of the hand part and tool tip. This is called interpolation calculation. At the same time, the robot controller calculates the angle of each joint of the robot arm from the position and posture of the tool tip. This is the reverse of the mechanics calculation for obtaining the position and orientation of the tool tip from the angle of each joint, and usually requires many operations.
このようにしてロボットコントローラが算出した各ジョイントの角度は、減速機のギア比とエンコーダの分解能によって定まるパルスレートを乗じてサーボモータのパルス単位での回転量に換算される。このパルス単位での指令が、補間周期あるいは位置指令更新周期と呼ばれる短い時間間隔で、周期的に、ロボットコントローラからサーボドライバに伝達される。サーボドライバは、与えられた毎回異なるパルス単位の指令位置にサーボモータを位置決めさせようとする。そのために、毎回モータに着けられたエンコーダからのパルス入力をカウントして現在位置を取得し、指令位置と現在位置を比較して位置偏差を求め、位置偏差を小さくするようにモータへの電流指令を出力する。 The angle of each joint calculated by the robot controller in this way is converted into a rotation amount in units of pulses of the servo motor by multiplying the pulse rate determined by the gear ratio of the reduction gear and the resolution of the encoder. This command in units of pulses is periodically transmitted from the robot controller to the servo driver at short time intervals called an interpolation cycle or a position command update cycle. The servo driver attempts to position the servo motor at a given command position in different pulse units every time. For that purpose, the current position is obtained by counting the pulse input from the encoder attached to the motor every time, the current position is compared with the command position, the position deviation is obtained, and the current command to the motor is made to reduce the position deviation. Is output.
このような多くの処理を、補間周期ごとに毎回繰り返す必要があり、ロボットコントローラとサーボドライバを分けて、別々のＣＰＵで処理させることで負荷の分散を図る必要がある。したがって、ロボットコントローラとサーボドライバの間の通信が重要となる。伝達しなければならないデータは、補間周期ごとの指令位置である。 Many such processes need to be repeated every interpolation cycle, and the load must be distributed by separating the robot controller and the servo driver and processing them by separate CPUs. Therefore, communication between the robot controller and the servo driver is important. The data that must be transmitted is the command position for each interpolation cycle.
モーション制御システムに適用されるネットワークシステムでは、補間周期ごとの指令位置を確実に伝達することが最重要の目的であるため、一般に普及しているＴＣＰ／ＩＰのようなプロトコルでなく、たとえばＳＥＲＣＯＳのような、独自のプロトコルを使うことが多い。これにより通信のリアルタイム性が保証されるが、結果的に通信周期は固定されることとなる。 In a network system applied to a motion control system, since the most important purpose is to reliably transmit a command position for each interpolation cycle, it is not a protocol such as TCP / IP that has been widely used. Often, it uses its own protocol. This guarantees real-time communication, but as a result, the communication cycle is fixed.
このように従来のモーション制御システムにおいては、通信ネットワークにより位置決めを行う場合、コントローラ等の位置決めユニットすなわちマスター制御装置がモータドライバ等すなわちスレーブ制御装置に対して逐次目標位置を送信し、スレーブ制御装置はその目標位置に追従するように位置制御を行っている。そして従来、位置制御の軌跡を段差なく滑らかにするために、通信スピードを可能な限り高速化し、制御指令を与える周期を速くすることにより対応している。なお、通信スピードの高速化という手法は、位置制御以外の速度制御、電流制御でも同様に用いられている。 As described above, in the conventional motion control system, when positioning is performed by the communication network, the positioning unit such as the controller, that is, the master control device sequentially transmits the target position to the motor driver or the like, that is, the slave control device. Position control is performed so as to follow the target position. Conventionally, in order to make the position control locus smooth without a step, the communication speed is increased as much as possible, and the period for giving the control command is increased. Note that the method of increasing the communication speed is also used in speed control and current control other than position control.
図７は、従来の制御用指令方式を示す説明図であり、通信による指令周期が遅い方式の場合を示す。図は、モータコントローラ等マスター制御装置により生成・送信される位置指令更新周期を２ｍＳ、サーボドライバ等スレーブ制御装置における位置制御周期を８００μＳとして、一直線状の直線移動を位置制御指令する場合を示している。このように、通信による位置・速度・電流制御において、実際にモータ制御を行うスレーブ側の位置制御周期に対して指令を与えるマスター側の位置指令更新周期が極端に遅い場合は、同じ値の指令で制御する回数が多くなり、目標とする指令軌跡が一直線状の直線移動であるのに対して実際のモータの動きには段差ができ、かつ段差の間隔も一定ではない動作となってしまい、滑らかな制御ができなくなる。結局、スレーブ制御装置における位置制御周期に対してマスター制御装置の指令つまり位置指令更新周期が遅いため、モーション制御の制御性が悪くなってしまう。 FIG. 7 is an explanatory view showing a conventional control command method, and shows a method in which a command cycle by communication is slow. The figure shows a case where a position control command is issued for a straight linear movement, with a position command update cycle generated and transmitted by a master controller such as a motor controller being 2 mS, and a position control cycle in a slave controller such as a servo driver being 800 μS. Yes. In this way, in position / speed / current control by communication, if the master side position command update cycle that gives a command to the slave side position control cycle that actually performs motor control is extremely slow, the same value command The number of times of control is increased, the target command trajectory is a straight linear movement, whereas there is a step in the actual motor movement, and the step interval is not constant, Smooth control is not possible. Eventually, since the command of the master control device, that is, the position command update cycle, is slower than the position control cycle in the slave control device, the controllability of the motion control is deteriorated.
また図８は、従来の制御用指令方式を示す説明図であり、通信による指令周期を速くした方式の場合を示す。図は、モータコントローラ等マスター制御装置により生成・送信される位置指令更新周期を２００μＳ、サーボドライバ等スレーブ制御装置における位置制御周期を８００μＳとして、一直線状の直線移動を位置制御指令する場合を示している。目標とする指令軌跡が一直線状の直線移動であるのに対して実際のモータの動きも同様となるよう制御されている。このように従来は、マスター側における位置指令更新周期を高速化することによって、図７により説明した問題を解決している。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing a conventional control command method, and shows a method in which the command cycle by communication is made faster. The figure shows a case where a position control command is issued for a straight linear movement, with a position command update cycle generated and transmitted by a master controller such as a motor controller being 200 μS and a position control cycle in a slave controller such as a servo driver being 800 μS. Yes. While the target command trajectory is a straight linear movement, the actual motor movement is controlled to be the same. Thus, conventionally, the problem described with reference to FIG. 7 is solved by speeding up the position command update cycle on the master side.
なお、後掲特許文献１に開示されている技術は、モーション制御技術分野で従来開示されているものの一つである。その内容は、複数のモーション制御指令を一括してサーボドライバに送信でき、かつ指令の急激な変化にも対応できる制御システムの提供を目的として、位置指令を生成するモーション軌跡生成部、フィードフォワード指令演算部、サーボシミュレーション部および第１の通信部とを備えたモーションコントローラと、第２の通信部およびサーボ制御部とを備えたサーボアンプとからなるシステムにおいて、位置指令・フィードフォワード位置指令・フィードフォワード速度指令・フィードフォワードトルク指令を含むデータを同期して通信可能な構成としたものである。本願発明が課題とするところは後述するが、かかる本願発明の課題を掲げた先行技術は従来、存在が認められない。したがって特許文献１に係る技術は、あくまでもモーション制御技術分野における従来技術の一例である。 Note that the technique disclosed in Patent Document 1 is one of those conventionally disclosed in the field of motion control technology. Its content is to provide a control system that can send multiple motion control commands to the servo driver in a batch and respond to sudden changes in the commands. In a system comprising a motion controller having a calculation unit, a servo simulation unit, and a first communication unit, and a servo amplifier having a second communication unit and a servo control unit, a position command / feed forward position command / feed Data including a forward speed command and a feed forward torque command can be communicated synchronously. Although the place which this invention makes a subject is mentioned later, the prior art which raised the subject of this this invention has not been recognized conventionally. Therefore, the technique according to Patent Document 1 is merely an example of a conventional technique in the field of motion control technology.
上述したように従来技術では、制御の軌跡を滑らかにするために、高速な通信スピードを採用する必要があったが、高速通信を行うには、外部ノイズによる影響の考慮が避けられない。また高速通信方式においては、制御ソフトウェアも高速化・複雑化が要求されることから、実現するためには高価な電子回路が必要となり、製品価格上昇、開発期間や開発コストの上昇も避けられない。
さらに、いくら通信の高速化を行ったとしても、制御の軌跡によっては、どうしても段差なく制御することができない場合もある。
As described above, in the prior art, it is necessary to adopt a high communication speed in order to smooth the control locus. However, in order to perform high-speed communication, consideration of the influence of external noise is inevitable. In high-speed communication systems, control software is required to be faster and more complex, so expensive electronic circuits are necessary to realize it, and it is inevitable that product prices will increase, development time and development costs will increase. .
Furthermore, no matter how much the communication speed is increased, depending on the control trajectory, it may not be possible to control without steps.
図９Ａ、図９Ｂは、従来の制御用指令方式を示す説明図であり、通信による指令周期を速くした方式であっても制御に誤差が発生する場合があることを示すものである。前者は指令された位置制御の全体を示し、後者は制御に誤差が発生する状況を示している。図８同様、モータコントローラ等マスター制御装置により生成・送信される位置指令更新周期を２００μＳ、サーボドライバ等スレーブ制御装置における位置制御周期を８００μＳとして、台形加減速動作を位置制御指令する場合を示している。これらに図示するように、速度が切り替わる瞬間前後の状況を詳細に見ると、理想的な位置軌跡・速度軌跡に対して実際の軌跡にはズレ、ないしは段差が生じている。このように従来の指令方式では、通信を高速化しても、局所的には理想通りの制御ができない場合が発生する。 FIG. 9A and FIG. 9B are explanatory diagrams showing a conventional control command method, and show that an error may occur in control even in a method in which a command cycle by communication is made faster. The former shows the entire commanded position control, and the latter shows a situation where an error occurs in the control. As in FIG. 8, a position command update cycle generated and transmitted by a master controller such as a motor controller is set to 200 μS, and a position control cycle in a slave controller such as a servo driver is set to 800 μS. Yes. As shown in these figures, when the situation before and after the moment when the speed is switched is viewed in detail, there is a deviation or a step in the actual trajectory with respect to the ideal position trajectory / speed trajectory. As described above, in the conventional command method, there is a case where the ideal control cannot be performed locally even if the communication speed is increased.
かかる従来の方式では、ズレもしくは段差のない制御を行うことができない問題について、例を挙げてさらに詳述する（以下、「ズレもしくは段差のない制御」を原則として「段差のない制御」とする。）。すなわち、自動運転モードのように連続的に複数の目標とする位置姿勢が与えられるような制御における、途中の目標位置での速度変動の場合である。途中の目標位置で一旦減速停止し、位置決めが完了してから次の移動を開始する場合には問題ないが、減速せずに次の移動を開始する、パスポイントと称される場合に問題がある。 In this conventional method, the problem that control without deviation or level difference cannot be performed will be described in more detail with an example (hereinafter, “control without level deviation or level difference” will be referred to as “control without level difference” in principle). .) That is, this is a case of speed fluctuation at a target position in the middle of control in which a plurality of target positions and orientations are continuously given as in the automatic operation mode. There is no problem when the actuator is decelerated once at the target position on the way and the next movement is started after positioning is completed, but there is a problem when it is called a pass point that starts the next movement without decelerating. is there.
たとえば塗装ロボットや溶接ロボットの場合、一定の速度で一定の軌跡上を移動しながら、移動の途中のある特定のポイントでハンド部の先のツールのような外部装置を制御する信号を出力するような用途で、パスポイントを使用することがある。もし、パスポイントで速度変動が起こるとワークに欠陥が生じることとなるため、パスポイントにおける速度変動をなくす必要がある。 For example, in the case of a painting robot or welding robot, a signal for controlling an external device such as a tool at the tip of the hand unit is output at a certain point during the movement while moving on a certain trajectory at a constant speed. Passpoints may be used for various purposes. If the speed fluctuation occurs at the pass point, a defect occurs in the workpiece, and therefore it is necessary to eliminate the speed fluctuation at the pass point.
速度変動が起こる原因の一つとして、端数の存在が挙げられる。つまり、ある目標位置から別の目標位置へと移動する際、指定された一定の速度で動くと仮定すれば、移動に要する時間は距離を速度で除算すれば求められる。しかし指令位置は、補間周期ごとにしか与えることができない。したがって移動に要する時間も、補間周期を単位とした回数で計算しなければ正しくない。言い換えれば、整数として計算するべきである。しかし、距離と速度が実数値として与えられていても、あるいはさらに整数値として与えられていても、距離を速度で除した時間は、一般には整数とはならず、端数が存在することとなる。 One of the causes of speed fluctuation is the presence of a fraction. That is, when moving from one target position to another target position, assuming that it moves at a specified constant speed, the time required for the movement can be obtained by dividing the distance by the speed. However, the command position can be given only for each interpolation cycle. Therefore, the time required for the movement is not correct unless it is calculated by the number of times with the interpolation period as a unit. In other words, it should be calculated as an integer. However, even if the distance and speed are given as real values or even as integer values, the time obtained by dividing the distance by the speed is generally not an integer, and there is a fraction. .
これは、移動時間が補間周期単位の回数で計算される限り、移動速度が一定値でなく曲線グラフを有する関数で与えられるような場合、さらには移動速度に対して速度オーバーライドがかかるために途中で変化する場合等であっても同様である。要するに、補間周期ごとに指令位置を算出して行き、最後に目標位置を指令位置とする時に、補間周期で残りの距離を除して計算される速度には必然的に誤差が含まれることとなり、この計算上の速度の誤差が、速度変動の原因となるのである。 This is because, as long as the movement time is calculated in the number of interpolation cycles, if the movement speed is given by a function having a curve graph instead of a constant value, the movement speed is further overridden due to speed override. The same applies to the case where the value changes with the above. In short, when the command position is calculated for each interpolation cycle and the target position is finally set as the command position, the speed calculated by dividing the remaining distance by the interpolation cycle inevitably contains an error. This calculation speed error causes a speed fluctuation.
図１０は、従来の方式において端数による速度変動が生じる状況を説明する概念的グラフである。破線はプログラムされた速度変化のグラフであり、制御開始の静止状態から直線的に加速し、その後一定速度で移動し、ついで直線的に減速して静止するようにプログラムされていることが示されている。また、棒グラフは補間計算の結果得られた指令位置とそこに達するまでの時間を示し、各々の棒グラフ（長方形）の面積が各回における移動距離を意味する。各時間における棒グラフの面積の累積値が、その時間におけるプログラム直線の軌跡の積分値と同一であれば、制御はプログラム通りになされているということになる。 FIG. 10 is a conceptual graph for explaining a situation in which speed fluctuation occurs due to a fraction in the conventional method. The dashed line is a graph of the programmed speed change, indicating that it is programmed to accelerate linearly from a stationary state at the start of control, then move at a constant speed, and then linearly decelerate to rest. ing. The bar graph shows the command position obtained as a result of the interpolation calculation and the time to reach the command position, and the area of each bar graph (rectangle) means the moving distance at each time. If the cumulative value of the area of the bar graph at each time is the same as the integral value of the locus of the program line at that time, the control is performed as programmed.
しかし補間周期は一定値に固定されているため、目標位置Ｐ２、Ｐ３等における長方形の面積を、プログラム直線の軌跡の積分値に対応させてプログラムされた位置に合わせるためには、補間周期ごとに速度を変化させることになる。そのような指令位置を与えられれば、スレーブ制御装置であるサーボドライバ等でも当然ながら、アクチュエータの速度を変動させることになってしまう。結局、図示する通り、破線で示される本来プログラムされた速度変化に対し、実際には実線で示した折れ線のような速度変化が指示されてしまうことになる。 However, since the interpolation cycle is fixed at a fixed value, in order to match the rectangular area at the target positions P2, P3, etc. with the programmed position corresponding to the integral value of the locus of the program line, every interpolation cycle It will change the speed. If such a command position is given, the servo driver, which is a slave control device, naturally changes the speed of the actuator. Eventually, as shown in the figure, in contrast to the originally programmed speed change indicated by the broken line, a speed change such as a broken line indicated by the solid line is actually instructed.
かかる問題の解決方法として従来検討され、または実施された手法は次の通りである。
〈ア〉補間周期を短くすることによって、誤差の絶対値を小さくすること。
すなわち、補間周期ごとの指令位置の間の距離を小さくすることにより、最後に目標位置を指令位置とする時の残りの距離自体を小さくするという手法である。しかし、補間周期で残りの距離を除して計算される速度は分母も小さくなるために結果的に小さくならず、本質的解決とはならない。
Conventionally studied or implemented techniques for solving such problems are as follows.
<A> To reduce the absolute value of error by shortening the interpolation cycle.
In other words, the distance between the command positions for each interpolation cycle is reduced to reduce the remaining distance itself when the target position is finally set as the command position. However, the speed calculated by dividing the remaining distance in the interpolation period does not become small as a result because the denominator is also small, which is not an essential solution.
〈イ〉補間周期当りの指令位置の差分量に変化があったとして、実際のアクチュエータの速度変動を小さくするための手法として、フィルタによって平滑化すること。
モーション制御では、最終的な目標位置に正確に位置決めすることが求められるので、平滑化のためのフィルタとしては、インパルスを入力したときの出力信号が有限時間で収束するＦＩＲフィルタが好ましい。その特殊な場合として、一定期間の入力信号の履歴を取り、その平均値を出力信号とすることができる。一般に、補間周期すなわち通信周期はサーボ周期よりも長い。したがって、スレーブ制御装置であるサーボドライバの内部で、補間周期ごとに与えられる指令位置をさらに細かい周期で補間し直すことが普通である。ＦＩＲフィルタ等による平滑化処理も、この段階で同時に実施することができる。
<A> Assuming that there is a change in the difference in the command position per interpolation cycle, smoothing with a filter is a method for reducing the actual speed fluctuation of the actuator.
In motion control, since it is required to accurately position at a final target position, a smoothing filter is preferably an FIR filter in which an output signal when an impulse is input converges in a finite time. As a special case, an input signal history for a certain period can be taken and the average value can be used as an output signal. In general, the interpolation cycle, that is, the communication cycle is longer than the servo cycle. Therefore, it is common to interpolate the command position given for each interpolation period with a finer period inside the servo driver which is a slave control device. Smoothing processing using an FIR filter or the like can be performed simultaneously at this stage.
しかし、フィルタによって平滑化することで、実際のアクチュエータの速度変動を小さくすることはできるが、代わりに、指令に対する遅れが大きくなる。本来のサーボ遅れに加えて指令位置にもフィルタによる遅れが加わるからである。これは、たとえば円弧補間を行う場合に、プログラムされた軌跡よりも内側を回ってしまうような、位置と姿勢の誤差につながるため、好ましくない面を有する。 However, although smoothing by the filter can reduce the actual speed fluctuation of the actuator, the delay with respect to the command becomes large instead. This is because a delay due to the filter is added to the command position in addition to the original servo delay. For example, when circular interpolation is performed, this leads to an error in position and orientation that goes inside the programmed trajectory.
〈ウ〉予め目標位置での残り距離を計算しておいて、それを開始位置から目標位置までの各補間周期での指令位置に補正量として加算しておく手法。
このようにすることで、プログラムされた移動よりも若干速いスピードで移動することになるが、その誤差は、目標位置に達する回に一度につじつまを合わせる場合より小さくなる。そして、目標位置に達する回では、ほぼ正確に目標位置に達して誤差を生じなくなる。なお、ここでは補正量を減算する形でも可能である。
<C> A method in which the remaining distance at the target position is calculated in advance and added as a correction amount to the command position in each interpolation cycle from the start position to the target position.
By doing so, it moves at a speed slightly faster than the programmed movement, but the error is smaller than when it is adjusted all the time at the time of reaching the target position. Then, at the time of reaching the target position, the target position is reached almost accurately and no error occurs. Here, the correction amount may be subtracted.
しかしこの手法では、動き出してからの移動速度の変更要求に応えるのが困難である。すなわち、予め、目標位置までプログラムされた速度で移動した場合の補間計算の結果としての目標位置での残り距離を知っていなければならないため、実際に移動を開始してから速度を変更しようとすれば、再度計算し直さなければならず、結局コストは高くなる。また、ロボットのティ−チング作業は多くの時間を要し、その間に何度もテスト運転を行う。そのような場合には安全のために、速度オーバライドの機能を使って自動運転時よりも低速度で移動させるが、その反面、ティ−チング作業時間短縮のため、高速で動かせるところは少しでも速く動かすために速度オーバライドの設定を高めに変更したいという要請もある。動き出してからの移動速度の変更要求に応えられなければ、このようなオペレータの要求を満足させることができない。 However, with this method, it is difficult to respond to a request for changing the moving speed after starting to move. That is, since the remaining distance at the target position as a result of the interpolation calculation when moving to the target position at the programmed speed must be known in advance, it is necessary to change the speed after actually starting the movement. In this case, it is necessary to recalculate, and the cost becomes high after all. Also, the robot teaching work takes a lot of time, and the test operation is performed many times during that time. In such a case, for safety, the speed override function is used to move at a lower speed than during automatic operation. On the other hand, in order to shorten the teaching work time, the place where it can be moved at high speed is a little faster. There is also a request to change the speed override setting to be higher. If the request for changing the moving speed after the start of movement cannot be satisfied, such an operator's request cannot be satisfied.
以上、従来の方式ではズレもしくは段差のない制御を行うことができない問題について詳述した。つまり従来の高速通信による制御では、いくら通信の高速化を図っても、段差のない制御を完全に実現することはできない。また上述のように、高速化による外部ノイズによる影響や、制御ソフトウェアの高速化・複雑化に伴う製品価格上昇、開発期間の長期化、さらに開発コストの上昇も避けられない。 As described above, the problem that the conventional method cannot perform the control without deviation or level difference has been described in detail. In other words, with conventional high-speed communication control, no level difference control cannot be realized completely no matter how fast the communication is made. In addition, as described above, the influence of external noise due to the increase in speed, the increase in product price due to the increase in speed and complexity of control software, the extension of the development period, and the increase in development cost are inevitable.
したがって本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を除き、通信速度の高速化やシステムの複雑化に頼ることなく、安価で簡単な低速通信を使って段差なく滑らかな制御を実現でき、高速通信の場合と同等以上の制御性能を発揮できる、さらには製品価格・開発コストの低減や開発期間の短縮を実現できる、モーション制御用指令システム、モーション制御用指令方法およびモーション制御システムを提供することである。また本発明の課題は、多用されている低速なネットワーク通信プロトコルを用いる構成であっても、信頼性を備えたものである限り高度なモータ制御を行うことを可能とする、モーション制御用指令システム、モーション制御用指令方法およびモーション制御システムを提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that, except for the above-mentioned problems of the prior art, smooth control without steps is made using inexpensive and simple low-speed communication without relying on the increase in communication speed and the complexity of the system. A motion control command system, a motion control command method, and a motion control system that can be realized and can exhibit control performance equivalent to or higher than that of high-speed communication, and can also reduce product price and development cost and shorten development time. Is to provide. Another object of the present invention is to provide a motion control command system capable of performing advanced motor control as long as it is reliable even in a configuration using a low-speed network communication protocol that is frequently used. It is to provide a motion control command method and a motion control system.
本願発明者は上記課題について検討した結果、マスター制御装置に搭載されたデータ送信手段、スレーブ制御装置に搭載されたデータ受信手段およびこれらを結ぶデータ伝送経路を、指令位置データと同時に補間周期データをも扱うことができる通信手段とし、スレーブ制御装置は指令位置と同時に伝達された補間周期に従って内部の処理を実行するという指令システムを構築することによって上記課題が解決可能であることを見出し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。 As a result of studying the above problems, the inventor of the present application has determined that the data transmission means mounted in the master control device, the data reception means mounted in the slave control device, and the data transmission path connecting them, the interpolation cycle data simultaneously with the command position data. It is found that the above problem can be solved by constructing a command system in which the slave control device executes internal processing according to the interpolation cycle transmitted simultaneously with the command position. It came to. That is, the invention claimed in the present application, or at least the disclosed invention, as means for solving the above-described problems is as follows.
（１） 制御指令の送信元装置であるマスター制御装置からその受信先装置であるスレーブ制御装置に制御指令データを伝達するための、マスター制御装置に搭載されたデータ送信手段と、
スレーブ制御装置に搭載されたデータ受信手段と、
該マスター制御装置と該スレーブ制御装置とを結ぶデータ伝送経路とからなるモーション制御用指令システムであって、
制御指令データと同時に該制御指令データの処理に要すべき時間のデータであるところの補間周期データも通信されることを特徴とする、モーション制御用指令システム。
（２） 制御指令の送信元装置であるマスター制御装置からその受信先装置であるスレーブ制御装置に制御指令データを伝達するための、マスター制御装置に搭載されたデータ送信手段と、
スレーブ制御装置に搭載されたデータ受信手段と、
該マスター制御装置と該スレーブ制御装置とを結ぶデータ伝送経路とからなるモーション制御用指令システムであって、
ネットワークプロトコルとして通信周期可変のものを用い、
制御指令データと同時に該制御指令データの処理に要すべき時間のデータであるところの補間周期データも通信されることを特徴とする、モーション制御用指令システム。
（３） 前記スレーブ制御装置内部には、前記制御指令データ更新の周期であるところの制御指令更新周期よりも短周期のスレーブ側制御周期があり、該スレーブ制御装置においては、受信した前記補間周期データが該スレーブ側制御周期に分割する処理であるところの補間計算処理がなされることを特徴とする、（１）または（２）に記載のモーション制御用指令システム。
なおここで「制御指令更新周期」とは、これまでの「補間周期」と同義であり、以下、いずれの用語をも用いる。
（４） 前記制御指令更新周期は前記スレーブ側制御周期の整数倍であることを特徴とする、（３）に記載のモーション制御用指令システム。
(1) Data transmission means mounted on the master control device for transmitting control command data from a master control device that is a control command transmission source device to a slave control device that is a reception destination device;
Data receiving means mounted on the slave control device;
A motion control command system comprising a data transmission path connecting the master control device and the slave control device,
A command system for motion control, characterized in that, at the same time as control command data, interpolation cycle data, which is data of time required to process the control command data, is also communicated.
(2) Data transmission means mounted on the master control device for transmitting control command data from the master control device which is the transmission source device of the control command to the slave control device which is the reception destination device;
Data receiving means mounted on the slave control device;
A motion control command system comprising a data transmission path connecting the master control device and the slave control device,
Use a network protocol with a variable communication cycle,
A command system for motion control, characterized in that, at the same time as control command data, interpolation cycle data, which is data of time required to process the control command data, is also communicated.
(3) Inside the slave control device, there is a slave-side control cycle that is shorter than the control command update cycle, which is the control command data update cycle. In the slave control device, the received interpolation cycle The motion control command system according to (1) or (2), wherein an interpolation calculation process is performed in which data is a process of dividing the data into the slave-side control cycles.
Here, the “control command update cycle” is synonymous with the “interpolation cycle” so far, and any term will be used hereinafter.
(4) The motion control command system according to (3), wherein the control command update cycle is an integral multiple of the slave control cycle.
（５） 通常は、前記制御指令データと一定の値である補間周期データとが、前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、前記スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る前記補間計算処理が実行され、
一方、モーション制御において制御指令データが所定の変化を伴う際は、該制御指令データと、該制御指令データおよびプログラムされた速度に基づいて生成される、特別に変更された補間周期データであるところの調整用補間周期データとが、前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、該スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る該補間計算処理が実行されることを特徴とする、（２）ないし（４）のいずれかに記載のモーション制御用指令システム。
(5) Normally, the control command data and the interpolation cycle data having a constant value are transmitted from the data transmitting unit to the data receiving unit, and the slave control unit is based on these received data. The interpolation calculation process related to motion control is executed,
On the other hand, when the control command data is accompanied by a predetermined change in motion control, the control command data is a specially changed interpolation cycle data generated based on the control command data and the programmed speed. The interpolation cycle data for adjustment is transmitted from the data transmission unit to the data reception unit, and the slave control device executes the interpolation calculation processing related to motion control based on the received data. The motion control command system according to any one of (2) to (4).
（６） 通常は、前記制御指令データと一定の値である補間周期データとが、前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、前記スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る前記補間計算処理が実行され、
一方、モーション制御において制御指令データが所定の変化を伴う際は、該制御指令データと、該制御指令データに係る目標量に対する残り量をプログラムされた速度で除して算出される、特別に変更された補間周期データであるところの調整用補間周期データとが、前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、該スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る該補間計算処理が実行されることを特徴とする、（２）ないし（４）のいずれかに記載のモーション制御用指令システム。
(6) Normally, the control command data and interpolation cycle data having a constant value are transmitted from the data transmitting means to the data receiving means, and the slave control device is based on these received data. The interpolation calculation process related to motion control is executed,
On the other hand, when the control command data is accompanied by a predetermined change in motion control, it is calculated by dividing the control command data and the remaining amount with respect to the target amount related to the control command data by the programmed speed. The interpolating period data for adjustment, which is the interpolated interpolating period data, is transmitted from the data transmitting unit to the data receiving unit, and the slave control device is configured to perform the motion control based on the received data. The motion control command system according to any one of (2) to (4), wherein an interpolation calculation process is executed.
（７） 通常は、前記制御指令データと一定の値である補間周期データとが、前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、前記スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る前記補間計算処理が実行され、
一方、モーション制御において制御指令データが所定の変化を伴う際は、該制御指令データと、該制御指令データに係る目標量に対する残り量をプログラムされた速度で除して算出される時間、ならびにその直前の補間周期とを合わせて生成される調整用補間周期データとが、前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、該スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る該補間計算処理が実行されることを特徴とする、（２）ないし（４）のいずれかに記載のモーション制御用指令システム。
(7) Normally, the control command data and interpolation cycle data having a constant value are transmitted from the data transmitting means to the data receiving means, and the slave control device is based on these received data. The interpolation calculation process related to motion control is executed,
On the other hand, when the control command data is accompanied by a predetermined change in motion control, the control command data, the time calculated by dividing the remaining amount with respect to the target amount related to the control command data by the programmed speed, and the time Interpolation cycle data for adjustment generated in combination with the immediately preceding interpolation cycle is transmitted from the data transmission unit to the data reception unit, and the slave control device performs motion control based on the received data. The motion control command system according to any one of (2) to (4), wherein the interpolation calculation processing is executed.
（８） 前記制御指令データが所定の変化を伴う場合とは、前回の制御指令データに係る目標量と今回の制御指令データに係る目標量との間でそれぞれの目標量の変化量（微分成分）が変化する場合であることを特徴とする、（５）ないし（７）のいずれかに記載のモーション制御用指令システム。
（９） 前記制御指令に係る制御は、位置制御、速度制御または電流制御のいずれかであることを特徴とする、（１）ないし（８）のいずれかに記載のモーション制御用指令システム。
（１０） 前記制御指令に係る制御は位置制御であり、前記目標量は目標位置であって、これは下記〈Ｉ〉または〈ＩＩ〉のいずれかであることを特徴とする、（８）に記載のモーション制御用指令システム。
〈Ｉ〉モーション制御における途中の目標位置のうち減速せずに次の移動を開始する位置（以下、この位置のことを「パスポイント」という。）。
〈ＩＩ〉速度変化、すなわち減速または加速のなされる位置。
(8) When the control command data is accompanied by a predetermined change, the amount of change (differential component) of each target amount between the target amount related to the previous control command data and the target amount related to the current control command data. ) Changes, the motion control command system according to any one of (5) to (7).
(9) The motion control command system according to any one of (1) to (8), wherein the control related to the control command is any one of position control, speed control, and current control.
(10) The control according to the control command is position control, and the target amount is a target position, which is either <I> or <II> below, (8) The described motion control command system.
<I> A position where the next movement is started without decelerating among target positions in the middle of motion control (hereinafter, this position is referred to as “pass point”).
<II> Speed change, that is, a position where deceleration or acceleration is performed.
（１１） 前記データ送信手段は送信用ＬＳＩであり、前記データ受信手段は受信用ＬＳＩであり、いずれのＬＳＩも、前記制御指令データ記憶用のレジスタと前記補間周期データ記憶用のレジスタとを備えて構成されることを特徴とする、（１）ないし（１０）のいずれかに記載のモーション制御用指令システム。
（１２） 前記ネットワークプロトコルとしてＣＡＮ（Ｃｏｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いることを特徴とする、（１）ないし（１１）のいずれかに記載のモーション制御用指令システム。
(11) The data transmission means is a transmission LSI, the data reception means is a reception LSI, and each LSI includes the control command data storage register and the interpolation cycle data storage register. The motion control command system according to any one of (1) to (10), characterized in that:
(12) The motion control command system according to any one of (1) to (11), wherein a CAN (Controller Area Network) is used as the network protocol.
（１３） （２）ないし（４）のいずれかに記載のモーション制御用指令システムにより実行されるモーション制御用指令方法であって、
通常は、前記制御指令データと一定の値である補間周期データとが、前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、前記スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る前記補間計算処理が実行され、
一方モーション制御において制御指令データが所定の変化を伴う際は、該制御指令データと、該制御指令データおよびプログラムされた速度に基づいて生成される、特別に変更された補間周期データであるところの調整用補間周期データとが、前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、該スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る該補間計算処理が実行されることを特徴とする、モーション制御用指令方法。
（１４） （１）ないし（１２）のいずれかに記載のモーション制御用指令システムと、マスター制御装置と、およびスレーブ制御装置とによるモーション制御システムであって、該スレーブ制御装置は、前記制御指令データとともに記憶された前記補間周期データに従って、所定の演算処理を行うことを特徴とする、モーション制御システム。
(13) A motion control command method executed by the motion control command system according to any one of (2) to (4),
Normally, the control command data and the interpolation cycle data having a constant value are transmitted from the data transmitting unit to the data receiving unit, and the slave control device performs motion control based on the received data. The interpolation calculation process is executed,
On the other hand, when the control command data is accompanied by a predetermined change in motion control, the control command data is a specially changed interpolation cycle data generated based on the control command data, the control command data, and the programmed speed. Interpolation period data for adjustment is transmitted from the data transmission unit to the data reception unit, and the slave control device executes the interpolation calculation processing related to motion control based on the received data. A featured command method for motion control.
(14) A motion control system including the motion control command system according to any one of (1) to (12), a master control device, and a slave control device, wherein the slave control device includes the control command. A motion control system that performs predetermined arithmetic processing according to the interpolation cycle data stored together with the data.
（１５） （１）ないし（１２）のいずれかに記載のモーション制御用指令システムと、マスター制御装置と、およびスレーブ制御装置とによるモーション制御システムであって、該スレーブ制御装置は、前記制御指令データとともに前記データ受信手段に記憶された前記補間周期データに従って、所定の演算処理を行い、その結果、該マスター制御装置と該スレーブ制御装置間における通信周期も変更され得ることを特徴とする、モーション制御システム。
（１６） 前記マスター制御装置はモータコントローラであり、前記スレーブ制御装置はサーボドライバであることを特徴とする、（１４）または（１５）に記載のモーション制御システム。
(15) A motion control system including the motion control command system according to any one of (1) to (12), a master control device, and a slave control device, wherein the slave control device includes the control command. The motion is characterized in that predetermined calculation processing is performed in accordance with the interpolation cycle data stored in the data receiving means together with data, and as a result, the communication cycle between the master control device and the slave control device can also be changed. Control system.
(16) The motion control system according to (14) or (15), wherein the master control device is a motor controller and the slave control device is a servo driver.
本発明のモーション制御用指令システム、モーション制御用指令方法およびモーション制御システムは上述のように構成されるため、これによれば、従来のような通信速度の高速化や、あるいはシステムの複雑化に頼ることなく、安価で簡単な低速通信を使って、段差なく滑らかなモーション制御を実現することができる。しかも、高速通信の場合と同等以上の制御性能を発揮し、かつ製品価格・開発コストを低減することができる。また、開発期間の短縮も実現できる。 Since the motion control command system, the motion control command method and the motion control system of the present invention are configured as described above, according to this, it is possible to increase the communication speed as in the past, or to complicate the system. Without relying on it, it is possible to realize smooth motion control without steps using inexpensive and simple low-speed communication. In addition, control performance equivalent to or higher than that of high-speed communication can be exhibited, and product price and development cost can be reduced. In addition, the development period can be shortened.
また本発明によれば、多用されている低速なネットワーク通信プロトコルを使用する構成であっても、信頼性を備えたものである限り高度なモータ制御を行うことが可能である。さらにまた本発明では、従来技術のように高速通信を用いる必要がないため、外部ノイズによる影響を考慮しなくてもよい。 Further, according to the present invention, even if the configuration uses a low-speed network communication protocol that is frequently used, it is possible to perform advanced motor control as long as it has reliability. Furthermore, in the present invention, it is not necessary to use high-speed communication as in the prior art, so the influence of external noise need not be considered.
なお、上述した、段差のない制御に対応して本発明の効果をさらに述べれば、補間周期が一定値に固定されてなく可変であることにより、端数の存在に起因する速度変動を小さくすることができるため、モーション制御の性能を向上できる。 In addition, if the effect of the present invention is further described in correspondence with the above-described control without a step, the fluctuation in speed due to the existence of fractions can be reduced by making the interpolation cycle variable instead of being fixed at a constant value. Can improve the performance of motion control.
以下、本発明を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明モーション制御用指令システムの基本構成を示すブロック図である。図示するように本モーション制御用指令システム１は、制御指令の送信元装置であるマスター制御装置２からその受信先装置であるスレーブ制御装置４に制御指令データＣＤを伝達するための、マスター制御装置２に搭載されたデータ送信手段３と、スレーブ制御装置４に搭載されたデータ受信手段５と、マスター制御装置２とスレーブ制御装置４とを結ぶデータ伝送経路８とからなるシステムであって、制御指令データＣＤと同時にその処理に要すべき時間のデータであるところの制御指令更新周期データ（以下、「補間周期データ」ともいう。）ＴＤも通信されるように形成されたシステムであることを、主たる構成とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a motion control command system according to the present invention. As shown in the figure, the motion control command system 1 includes a master control device for transmitting control command data CD from a master control device 2 that is a control command transmission source device to a slave control device 4 that is a reception destination device. 2, a data transmission unit 3 mounted on the slave unit 2, a data reception unit 5 mounted on the slave control unit 4, and a data transmission path 8 connecting the master control unit 2 and the slave control unit 4. Control command update cycle data (hereinafter also referred to as “interpolation cycle data”) TD, which is data of the time required for the processing at the same time as the command data CD, is a system formed so as to be communicated. The main configuration.
ここで、補間周期データＴＤは、マスター制御装置２においてその都度生成され、制御指令データＣＤと一緒にスレーブ制御装置４側に送信されるものである。 Here, the interpolation cycle data TD is generated each time in the master control device 2 and transmitted to the slave control device 4 side together with the control command data CD.
かかる構成により、本発明モーション制御用指令システム１においては、マスター制御装置２にて生成された制御指令データＣＤが、これに搭載されたデータ送信手段３からデータ伝送経路８を介して、スレーブ制御装置４に対して制御指令データＣＤが送信され、データ受信手段５において受信された制御指令データＣＤはスレーブ制御装置４において処理されるが、制御指令データＣＤが送信される際、同時に、制御指令データＣＤの処理に要すべき時間のデータである補間周期データＴＤも一緒に送信されて、スレーブ制御装置４側において一緒に受信され、所定の処理がなされる。 With this configuration, in the motion control command system 1 of the present invention, the control command data CD generated by the master control device 2 is slave-controlled via the data transmission path 8 from the data transmission means 3 mounted on the master control device 2. The control command data CD is transmitted to the device 4, and the control command data CD received by the data receiving means 5 is processed by the slave control device 4. When the control command data CD is transmitted, at the same time, the control command data CD is processed. Interpolation cycle data TD, which is data of the time required for processing the data CD, is also transmitted together and received together on the slave control device 4 side, and predetermined processing is performed.
なお、本システム１において用いられるネットワークプロトコルとしては、通信周期可変の適宜のプロトコルを採用することとする。 As a network protocol used in the present system 1, an appropriate protocol with a variable communication cycle is adopted.
本発明モーション制御用指令システムは、モーション制御に関する制御であれば、位置制御、速度制御、あるいは電流制御など、制御一般に適用可能である。もっとも以下の説明では特に、位置制御を主とする。したがって、たとえば「制御指令更新周期」を、位置制御に係る「位置指令更新周期」に替える等する場合があるが、各説明は「速度」や「電流」の制御においても同じ考え方で通用するものである。 The motion control command system of the present invention can be applied to general control such as position control, speed control, or current control as long as it is control related to motion control. However, in the following description, position control is mainly used. Therefore, for example, the “control command update cycle” may be replaced with the “position command update cycle” related to position control, etc., but each explanation applies to the same concept in “speed” and “current” control. It is.
図２は、本発明モーション制御用指令システムにおける指令方式を示す説明図である。モータコントローラ等マスター制御装置により生成・送信される制御指令データ更新の周期であるところの制御指令更新周期（以下、「位置指令更新周期」ともいう。）を４ｍＳ、サーボドライバ等スレーブ制御装置におけるスレーブ側制御周期（以下、「位置制御周期」ともいう。）を８００μＳとして、一直線状の直線移動を位置制御指令する場合を示している。なお図では、マスター制御装置としてコントローラ、スレーブ制御装置としてドライバ、また最終的に制御を受ける装置としてモータを想定して記載しているので、以下の説明では、主としてこれらの語に替えて説明する。 FIG. 2 is an explanatory view showing a command method in the motion control command system of the present invention. The control command update cycle (hereinafter also referred to as “position command update cycle”), which is the cycle of control command data update generated and transmitted by a master controller such as a motor controller, is 4 mS, and a slave in a slave controller such as a servo driver. The side control cycle (hereinafter also referred to as “position control cycle”) is set to 800 μS, and the case where a position control command is given for a straight linear movement is shown. In the figure, a controller is assumed as a master control device, a driver is assumed as a slave control device, and a motor is finally assumed as a device to be controlled. Therefore, in the following explanation, these words will be mainly described. .
図示するように本発明システムでは、モータを制御するドライバ側に位置制御周期を設定しておき、上位のコントローラ側から来る遅い周期である位置指令更新周期による指令を、ドライバ内部の位置制御周期で補間して制御を行い、つまり位置指令更新周期を位置制御周期で分割して処理し、位置指令更新周期が遅くても、段差なく滑らかな理想的な制御が実現される。これにより、位置指令更新周期が非常に遅くても、従来のような高速通信の方式に劣らない制御が可能となる。 As shown in the figure, in the system of the present invention, a position control cycle is set on the driver side that controls the motor, and a command based on a position command update cycle, which is a slow cycle coming from the host controller side, is sent at the position control cycle inside the driver. Control is performed by interpolation, that is, the position command update cycle is divided and processed by the position control cycle, and even if the position command update cycle is slow, smooth ideal control without a step is realized. As a result, even if the position command update cycle is very slow, it is possible to perform control that is not inferior to the conventional high-speed communication method.
つまり、マスター側における位置指令更新周期は４ｍＳという低速であるが、制御指令データと一緒に送信される補間周期データに基づいて、前回指令との偏差が「マスター側からの位置指令更新周期／スレーブ側における位置制御周期」の除算により得られる数に分割されて、各位置制御周期ごとに割り振られる。図では、４ｍＳ／８００μＳ＝５ により、前回指令との偏差が５分割されて補間される。これにより、マスター側からの位置指令更新周期が遅いものであっても、自動的な前回指令との偏差の補間が、スレーブ制御装置の位置制御周期に基づいてなされるため、実際のモータの動きは、指令通りの一直線状の直線運動として得ることができる。 That is, the position command update cycle on the master side is a low speed of 4 mS, but the deviation from the previous command is “position command update cycle from the master side / slave” based on the interpolation cycle data transmitted together with the control command data. Is divided into the number obtained by the division of the “position control cycle on the side” and allocated for each position control cycle. In the figure, the deviation from the previous command is divided into 5 by 4 mS / 800 μS = 5 and interpolated. As a result, even if the position command update cycle from the master side is slow, the automatic interpolation of the deviation from the previous command is performed based on the position control cycle of the slave controller, so the actual motor movement Can be obtained as a straight linear motion as commanded.
要するに本発明のモーション制御用指令システムは、マスター側の制御指令更新周期よりも短周期のスレーブ側制御周期（位置制御周期）がスレーブ制御装置内部に生成・準備されてあり、スレーブ制御装置では、受信した補間周期データがスレーブ側制御周期に分割される処理、すなわち補間計算処理がなされる、というものである。従来は、マスター側からの補間周期が補間計算処理時間の最小単位となっていたが、本発明のモーション制御用指令システムでは、補間周期より短いスレーブ側のスレーブ側制御周期（位置制御周期）が時間の最小単位になるわけである。 In short, in the motion control command system of the present invention, a slave-side control cycle (position control cycle) shorter than the master-side control command update cycle is generated and prepared inside the slave control device. The received interpolation cycle data is divided into slave-side control cycles, that is, interpolation calculation processing is performed. Conventionally, the interpolation cycle from the master side is the minimum unit of the interpolation calculation processing time. However, in the motion control command system of the present invention, the slave-side control cycle (position control cycle) on the slave side shorter than the interpolation cycle is It is the smallest unit of time.
なお、制御指令更新周期（位置指令更新周期）は、スレーブ側制御周期（位置制御周期）の整数倍であることが望ましい。前回指令との偏差は、「マスター側からの制御指令更新周期（位置指令更新周期）／スレーブ側制御周期（位置制御周期）」の除算により得られる数に分割されて、各位置制御周期ごとに割り振られるが、その数が端数のある小数ではなく整数であることが、効率のよい制御実施のためには望ましいからである。 The control command update cycle (position command update cycle) is preferably an integral multiple of the slave-side control cycle (position control cycle). The deviation from the previous command is divided into the number obtained by the division of “control command update cycle from the master side (position command update cycle) / slave side control cycle (position control cycle)”. This is because, although it is allocated, it is desirable that the number is an integer instead of a fractional number for efficient control implementation.
なおさらに、本発明のモーション制御用指令システムでは、マスター側の制御指令更新周期（位置指令更新周期）を個別の指令ごとに変更可能なものとしているため、図９で説明した従来技術の問題、つまり制御上どうしても発生してしまう段差をなくすこともできる。この点について、さらに説明する。 Furthermore, in the motion control command system of the present invention, the control command update cycle (position command update cycle) on the master side can be changed for each individual command. In other words, it is possible to eliminate the step that is inevitably generated in the control. This point will be further described.
図３Ａ、図３Ｂは、本発明モーション制御用指令システムにおける指令方式であって、制御指令更新周期が可変であることによる機能を説明する説明図である。このうち、前者は指令された位置制御の全体を、また後者は位置指令更新周期が変更された状態を示す図である。モータコントローラ等マスター制御装置により生成・送信される制御指令更新周期（位置指令更新周期）を、通常は４ｍＳ、スレーブ側制御周期（位置制御周期）を８００μＳとして、台形課減速動作を位置制御指令する場合を示している。 FIGS. 3A and 3B are command diagrams in the command system for motion control according to the present invention, and are explanatory diagrams for explaining functions due to the variable control command update cycle. Among these, the former shows the whole of the commanded position control, and the latter shows a state in which the position command update cycle has been changed. A control command update cycle (position command update cycle) generated and transmitted by a master controller such as a motor controller is normally set to 4 mS, and a slave control cycle (position control cycle) is set to 800 μS, and a trapezoidal deceleration operation is commanded for position control. Shows the case.
制御する速度変化（つまり加速度）に変化がない通常の場合は、制御指令データと一定の値である補間周期データとが、データ送信手段からデータ受信手段に送信されて、スレーブ制御装置においては、受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る補間計算処理が実行される。 In the normal case where there is no change in the speed change (that is, acceleration) to be controlled, the control command data and the interpolation cycle data which is a constant value are transmitted from the data transmission unit to the data reception unit, and in the slave control device, Interpolation calculation processing related to motion control is executed based on these received data.
各図、特に図３Ｂでは、速度が切り替わる瞬間前は等速直線運動、また同瞬間後は一定の加速度による減速運動が、位置指令に対応した理想的な速度軌跡として示されている。つまり、同瞬間の直前の時間帯を除きそれより以前の時間帯および同瞬間の後はいずれも、位置指令更新周期が４ｍＳとされ、したがって、スレーブ側制御周期（位置制御周期）が８００μＳであることにより、前回指令との偏差が５分割されて補間される。よって、実際のモータの動き・実際の位置軌跡も、指令通りの一直線状の直線運動つまり理想的な位置軌跡と同一に得られる。 In each figure, particularly in FIG. 3B, a constant-velocity linear motion before the moment when the speed changes and a deceleration motion with a constant acceleration after the instant are shown as ideal velocity trajectories corresponding to the position command. That is, except for the time zone immediately before the same moment, the position command update cycle is 4 mS both before and after the same time zone, and therefore the slave side control cycle (position control cycle) is 800 μS. Thus, the deviation from the previous command is divided into five and interpolated. Therefore, the actual motor movement and the actual position locus can be obtained in the same manner as the commanded straight linear motion, that is, the ideal position locus.
一方、モーション制御において制御指令データが所定の変化を伴う際は、制御指令データと、制御指令データおよびプログラムされた速度に基づいて、マスター制御装置において調整用補間周期データが生成される。これは、特別に変更された補間周期データである。そして、制御指令データおよび調整用補間周期データが、マスター制御装置のデータ送信手段からスレーブ制御装置のデータ受信手段に送信される。これらのデータを受信したスレーブ制御装置においては、それに基づいてモーション制御に係る補間計算処理が実行される。 On the other hand, when the control command data is accompanied by a predetermined change in motion control, adjustment interpolation cycle data is generated in the master control device based on the control command data, the control command data, and the programmed speed. This is specially changed interpolation cycle data. Then, the control command data and the adjustment interpolation cycle data are transmitted from the data transmission unit of the master control unit to the data reception unit of the slave control unit. In the slave control device that has received these data, an interpolation calculation process related to motion control is executed based on the slave control device.
図３Ｂでは、速度が切り替わる瞬間前後を拡大して示している。この瞬間前後でも、通常は位置指令更新周期が４ｍＳだが、切り替わる瞬間の直前ではこれよりも６０％長い６．４ｍＳとされている。したがって、スレーブ側制御周期（位置制御周期）が８００μＳであることにより、前回指令との偏差が８分割されて補間される。このような変則的な補間がなされることにより、実際のモータの動き・実際の位置軌跡も、指令通りの台形加減速動作、つまり理想的な位置軌跡と同一に得られる。 FIG. 3B shows an enlarged view before and after the moment when the speed is switched. Even before and after this moment, the position command update cycle is usually 4 mS, but immediately before the moment of switching, it is set to 6.4 mS, which is 60% longer than this. Therefore, when the slave-side control cycle (position control cycle) is 800 μS, the deviation from the previous command is divided into eight and interpolated. By performing such irregular interpolation, the actual motor movement and the actual position locus can be obtained in the same manner as the trapezoidal acceleration / deceleration operation as instructed, that is, the ideal position locus.
なお、ここで、調整用補間周期データとは、制御指令データに係る目標量に対する残り量をプログラムされた速度で除して算出される、特別に変更された補間周期データのことである。 Here, the adjustment interpolation cycle data is specially changed interpolation cycle data calculated by dividing the remaining amount with respect to the target amount related to the control command data by the programmed speed.
また、制御指令データが所定の変化を伴う場合とは、前回の制御指令データに係る目標量と今回の制御指令データに係る目標量との間でそれぞれの目標量の変化量（微分成分）が変化する場合をいう。 Further, when the control command data is accompanied by a predetermined change, the change amount (differential component) of each target amount is between the target amount related to the previous control command data and the target amount related to the current control command data. The case where it changes.
以上、図３Ａ、３Ｂによって、本発明モーション制御用指令システムにおける指令方式においては制御指令更新周期が可変であることを説明した。つまり、本発明システムにおいては、前回と今回の指令の変化量（指令の微分成分）が変化する場合に生じる制御的な段差を、補間周期を変更して指令の微分の変化点に合わせる処理によって、解消することができるというものである。本発明モーション制御用指令システムは、上述のように、速度変化すなわち減速または加速のなされる位置を目標位置とする位置制御の際のみならず、モーション制御における途中の目標位置のうち減速せずに次の移動を開始する位置、すなわち「パスポイント」を目標位置とする位置制御の際にも適用できる。以下、この点について詳述する。 As described above, the control command update cycle is variable in the command system in the motion control command system of the present invention with reference to FIGS. 3A and 3B. In other words, in the system of the present invention, the control step generated when the change amount (command differential component) of the previous command and the current command changes is adjusted by changing the interpolation cycle to match the change point of the command differential. It can be solved. As described above, the motion control command system of the present invention is not limited to the position control in which the position where the speed change, that is, the deceleration or the acceleration is performed, is set as the target position. The present invention can also be applied to position control in which the next movement start position, that is, a “pass point” is set as a target position. Hereinafter, this point will be described in detail.
通常は、本システム全体で予め決定された補間周期にしたがって補間計算が実行される点は同様である。そして、パスポイントの目標位置を指令位置とする回だけ、マスター制御装置においては、残り距離に応じて距離を時間で除して算出される速度が正しい速度となるような時間が求められ、それが今回だけの変更された補間周期として採用され、データ伝送経路（通信手段）を介して、指令位置すなわち目標位置と同時に今回だけの変更された補間周期として、スレーブ制御装置に伝達される。 Usually, the interpolation calculation is executed in accordance with an interpolation cycle determined in advance in the entire system. Then, only when the target position of the pass point is set as the command position, the master control device obtains a time at which the speed calculated by dividing the distance by the time according to the remaining distance becomes the correct speed. Is adopted as the changed interpolation cycle only for the current time, and is transmitted to the slave control device through the data transmission path (communication means) as the changed interpolation cycle for the current time simultaneously with the command position, that is, the target position.
なお、伝達される補間周期も、真の実数値ではなくてデジタルデータであるから、離散化誤差は避け得ないが、時間の最小単位が小さくなる分だけ誤差も小さくなる。これによって、端数の存在に起因する速度変動を小さくすることが可能となり、モーション制御の性能を向上できる。 In addition, since the transmitted interpolation cycle is not a true real value but digital data, a discretization error is inevitable, but the error is reduced as the minimum unit of time is reduced. As a result, it is possible to reduce the speed fluctuation caused by the presence of fractions, and the performance of motion control can be improved.
図４は、本発明モーション制御用指令システムによって実質的に実現可能な、理想的な補間計算を示す概念的グラフである。折れ線がプログラムされた速度を示しており、制御開始の静止状態からＰ１までは直線的に加速し、その後Ｐ１からＰ２を通ってＰ３までは一定速度で移動し、ついで直線的に減速してＰ４で静止するようにプログラムされていることが示されている。また、棒グラフは補間計算の結果得られた指令位置とそこに達するまでの時間を示し、各々の棒グラフ（長方形）の面積が各回における移動距離を意味する。各時間における棒グラフの面積の累積値が、その時間におけるプログラム直線の軌跡の積分値と同一であれば、制御はプログラム通りになされているということになる。 FIG. 4 is a conceptual graph showing an ideal interpolation calculation substantially realizable by the motion control command system of the present invention. The polygonal line shows the programmed speed. From the stationary state at the start of control to P1, it linearly accelerates, then moves from P1 through P2 to P3 at a constant speed, and then linearly decelerates to P4. It is shown to be programmed to quiesce. The bar graph shows the command position obtained as a result of the interpolation calculation and the time to reach the command position, and the area of each bar graph (rectangle) means the moving distance at each time. If the cumulative value of the area of the bar graph at each time is the same as the integral value of the locus of the program line at that time, the control is performed as programmed.
図示するように本発明システムでは、制御指令更新周期（位置指令更新周期）すなわち補間周期が可変であることによって、制御位置指令更新周期ごとの速度がプログラムからの変動を生じることなく、目標位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に係る制御指令更新周期の方を短くするように変更することで、プログラム通りの理想的な制御を実現することができる。 As shown in the figure, in the system of the present invention, the control command update cycle (position command update cycle), that is, the interpolation cycle is variable, so that the speed for each control position command update cycle does not vary from the program, and the target position P1. , P2, P3, and P4, by changing the control command update cycle to be shorter, ideal control as programmed can be realized.
図４では、制御指令データに係る目標量に対する残り量をプログラムされた速度で除して算出される時間が、調整用補間周期データとして生成されて補間周期（位置指令更新周期）として用いられることを示したが、調整用補間周期データの生成は別な方法によることもできる。すなわち、制御指令データに係る目標量に対する残り量をプログラムされた速度で除して算出される時間と、その直前の補間周期とを合わせて、調整用補間周期データとする方法である。 In FIG. 4, the time calculated by dividing the remaining amount with respect to the target amount related to the control command data by the programmed speed is generated as the adjustment interpolation cycle data and used as the interpolation cycle (position command update cycle). However, the adjustment interpolation cycle data can be generated by another method. That is, this is a method of combining the time calculated by dividing the remaining amount with respect to the target amount related to the control command data by the programmed speed and the interpolation cycle immediately before it to obtain adjustment interpolation cycle data.
つまり、通常の補間周期よりも短い各目標位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に係る補間周期を、その直前の補間周期と合わせて、通常よりも長い補間周期を新たに生成する、ということになる。この方法によれば、次の目標位置へ向けての補間計算の開始前時間を長くすることができる。それによって、ＣＰＵ負荷が高くなった場合であっても、処理時間の余裕が増えるというメリットがある。 That is, an interpolation cycle longer than normal is newly generated by combining the interpolation cycle related to each target position P1, P2, P3, and P4 shorter than the normal interpolation cycle with the immediately preceding interpolation cycle. . According to this method, the time before the start of the interpolation calculation toward the next target position can be lengthened. Thereby, even when the CPU load becomes high, there is an advantage that a margin for processing time increases.
なお、通信周期の同期ずれによる制御の段差をなくすためには、ドライバ等スレーブ制御装置側は、制御指令更新周期をある程度バッファリングしておくことが必要となる。その際、制御指令更新周期が設定したスレーブ側制御周期よりも若干速かった場合は、一定時間でバッファがオーバーフローする可能性があるが、これは同じ値の指令が来た際にバッファリングを停止すれば、指令の変化がないときに必ずバッファがリセットされるようになり、解決できる。 Note that, in order to eliminate a control step due to a communication cycle synchronization shift, the slave control device such as a driver needs to buffer the control command update cycle to some extent. At that time, if the control command update cycle is slightly faster than the set slave-side control cycle, the buffer may overflow in a certain time, but this stops buffering when the command with the same value comes By doing so, the buffer is always reset when there is no change in the command, which can be solved.
以上説明したモーション制御用指令システムと、マスター制御装置、およびスレーブ制御装置とによって、モーション制御システムを構築することができる。本システムでは、スレーブ制御装置において制御指令データとともに記憶された補間周期データに従って所定の演算処理が実行され、その結果、マスター制御装置とスレーブ制御装置間における通信周期も変更可能である。また、マスター制御装置としてモータコントローラ、スレーブ制御装置としてサーボドライバを用いて、本発明の典型的なモーション制御システムを構成することができる。 A motion control system can be constructed by the motion control command system described above, the master control device, and the slave control device. In this system, predetermined arithmetic processing is executed in accordance with the interpolation cycle data stored together with the control command data in the slave control device, and as a result, the communication cycle between the master control device and the slave control device can also be changed. Further, a typical motion control system of the present invention can be configured by using a motor controller as a master control device and a servo driver as a slave control device.
図５は、本発明モーション制御システムのシステム構成例を示した説明図である。図示するように、マスター制御装置としてロボットコントローラ、スレーブ制御装置として一または複数のサーボドライバが用いられ、サーボドライバの先にはサーボモータが接続される。サーボドライバは必要な軸数分の台数が用意され、ロボットコントローラとの間はネットワークケーブルで接続される。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing a system configuration example of the motion control system of the present invention. As shown in the figure, a robot controller is used as a master control device, and one or more servo drivers are used as slave control devices, and a servo motor is connected to the tip of the servo driver. Servo drivers for the required number of axes are prepared and connected to the robot controller with a network cable.
図示するように、ロボットコントローラ内にはデータ送信手段として送信用ＬＳＩが、またサーボドライバ内にはデータ受信手段として受信用ＬＳＩが、それぞれ搭載され、いずれのＬＳＩも、制御指令データ記憶用のレジスタと記補間周期データ記憶用のレジスタとを備えて構成され、送信用・受信用のネットワークプロトコルの物理層をサポートする。ネットワーク用のＬＳＩには、送信データや受信データをリード／ライトするためのレジスタが用意されているが、本発明モーション制御システムでは、内部に指令位置を割り付けたレジスタと、補間周期を割り付けたレジスタとが用意され、用いられる。 As shown in the figure, a transmission LSI is mounted as a data transmission means in the robot controller, and a reception LSI is mounted as a data reception means in the servo driver. Both LSIs are registers for storing control command data. And the interpolation cycle data storage register, and supports the physical layer of the network protocol for transmission and reception. In the LSI for a network, registers for reading / writing transmission data and reception data are prepared. In the motion control system of the present invention, a register in which a command position is allocated and a register in which an interpolation cycle is allocated Are prepared and used.
また本モーション制御システムでは、ネットワークプロトコルの物理層としては、車載ＬＡＮ等に使用されることが多いＣＡＮ（Ｃｏｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を好適に用いることができる。なお、ここで、ＳＥＲＣＯＳのように通信周期が固定されるネットワークプロトコルは、本発明モーション制御システムにおいては採用することができない点に留意する。 In this motion control system, a CAN (Controller Area Network) that is often used for an in-vehicle LAN or the like can be suitably used as a physical layer of the network protocol. It should be noted that a network protocol with a fixed communication cycle such as SERCOS cannot be employed in the motion control system of the present invention.
指令位置はパルス単位で与えるのが好ましい。補間周期の単位としては、たとえばミリ秒単位で与えることができるが、近年のサーボドライバの性能向上を考慮し、必要に応じてマイクロ秒単位で与えるものとする。あるいは、サーボ周期を単位として、回数で与えることとしてもよい。 The command position is preferably given in units of pulses. As a unit of the interpolation cycle, for example, it can be given in milliseconds. However, in consideration of recent performance improvement of the servo driver, it is given in units of microseconds as necessary. Or it is good also as giving by a frequency | count by making a servo period into a unit.
図６は、本発明モーション制御システムの別の構成例を示す説明図である。図示するように、コントローラ、サーボドライバ、ＡＣサーボモータを使った通信制御構成に使用でき、安価で信頼性の高いシステムを構築できる。また、信頼性があるが低速なネットワーク通信プロトコルは世間に多いが、それらの通信プロトコルを使用するシステム構成であっても、高度なモータ制御を行うことを可能とする。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing another configuration example of the motion control system of the present invention. As shown in the figure, it can be used in a communication control configuration using a controller, a servo driver, and an AC servo motor, and an inexpensive and highly reliable system can be constructed. In addition, although there are many reliable and low-speed network communication protocols, it is possible to perform advanced motor control even in a system configuration using these communication protocols.
本発明のモーション制御用指令システム、モーション制御用指令方法およびモーション制御システムによれば、従来のような通信速度の高速化やあるいはシステムの複雑化に頼ることなく、安価で簡単な低速通信を使って、段差なく滑らかなモーション制御を実現することができる。本発明によれば、たとえばネットワークサーボシステムにおいて、補間計算された位置データの１点１点に可変な補間周期情報を付加することにより、通信速度の高速化に頼らずパスポイントでの速度ムラを小さくすることができる。したがって、関連産業分野において利用価値が高い発明である。 According to the command system for motion control, the command method for motion control, and the motion control system of the present invention, low-speed and simple low-speed communication can be used without relying on the conventional communication speed increase or system complexity. Therefore, smooth motion control can be realized without any steps. According to the present invention, for example, in a network servo system, by adding variable interpolation cycle information to each point of interpolation-calculated position data, speed irregularities at pass points can be reduced without relying on an increase in communication speed. Can be small. Therefore, the invention has high utility value in the related industrial field.
１…モーション制御用指令システム
２…マスター制御装置
３…データ送信手段
４…スレーブ制御装置
５…データ受信手段
８…データ伝送経路
ＣＤ…制御指令データ
ＴＤ…補間周期データ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motion control command system 2 ... Master control device 3 ... Data transmission means 4 ... Slave control device 5 ... Data reception means 8 ... Data transmission path CD ... Control command data TD ... Interpolation cycle data
Claims (16)
スレーブ制御装置に搭載されたデータ受信手段と、
該マスター制御装置と該スレーブ制御装置とを結ぶデータ伝送経路とからなるモーション制御用指令システムであって、
制御指令データと同時に該制御指令データの処理に要すべき時間のデータであるところの補間周期データも通信されることを特徴とする、モーション制御用指令システム。 A data transmission means mounted on the master control device for transmitting control command data from a master control device which is a transmission source device of a control command to a slave control device which is a reception destination device;
Data receiving means mounted on the slave control device;
A motion control command system comprising a data transmission path connecting the master control device and the slave control device,
A command system for motion control, characterized in that, at the same time as control command data, interpolation cycle data, which is data of time required to process the control command data, is also communicated.
スレーブ制御装置に搭載されたデータ受信手段と、
該マスター制御装置と該スレーブ制御装置とを結ぶデータ伝送経路とからなるモーション制御用指令システムであって、
ネットワークプロトコルとして通信周期可変のものを用い、
制御指令データと同時に該制御指令データの処理に要すべき時間のデータであるところの補間周期データも通信されることを特徴とする、モーション制御用指令システム。 A data transmission means mounted on the master control device for transmitting control command data from a master control device which is a transmission source device of a control command to a slave control device which is a reception destination device;
Data receiving means mounted on the slave control device;
A motion control command system comprising a data transmission path connecting the master control device and the slave control device,
Use a network protocol with a variable communication cycle,
A command system for motion control, characterized in that, at the same time as control command data, interpolation cycle data, which is data of time required to process the control command data, is also communicated.
一方、モーション制御において制御指令データが所定の変化を伴う際は、該制御指令データと、該制御指令データおよびプログラムされた速度に基づいて生成される、特別に変更された補間周期データであるところの調整用補間周期データとが、
前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、該スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る該補間計算処理が実行されることを特徴とする、請求項２ないし４のいずれかに記載のモーション制御用指令システム。 Normally, the control command data and the interpolation cycle data having a constant value are transmitted from the data transmitting unit to the data receiving unit, and the slave control device performs motion control based on the received data. The interpolation calculation process is executed,
On the other hand, when the control command data is accompanied by a predetermined change in motion control, the control command data is a specially changed interpolation cycle data generated based on the control command data and the programmed speed. Interpolation cycle data for adjustment
The interpolation calculation processing related to motion control is executed based on these data transmitted from the data transmission unit to the data reception unit and received in the slave control device. 4. The motion control command system according to any one of 4 above.
一方、モーション制御において制御指令データが所定の変化を伴う際は、該制御指令データと、該制御指令データに係る目標量に対する残り量をプログラムされた速度で除して算出される、特別に変更された補間周期データであるところの調整用補間周期データとが、前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、該スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る該補間計算処理が実行されることを特徴とする、請求項２ないし４のいずれかに記載のモーション制御用指令システム。 Normally, the control command data and the interpolation cycle data having a constant value are transmitted from the data transmitting unit to the data receiving unit, and the slave control device performs motion control based on the received data. The interpolation calculation process is executed,
On the other hand, when the control command data is accompanied by a predetermined change in motion control, it is calculated by dividing the control command data and the remaining amount with respect to the target amount related to the control command data by the programmed speed. The interpolating period data for adjustment, which is the interpolated interpolating period data, is transmitted from the data transmitting unit to the data receiving unit, and the slave control device is configured to perform the motion control based on the received data. 5. The motion control command system according to claim 2, wherein an interpolation calculation process is executed.
一方、モーション制御において制御指令データが所定の変化を伴う際は、該制御指令データと、該制御指令データに係る目標量に対する残り量をプログラムされた速度で除して算出される時間、ならびにその直前の補間周期とを合わせて生成される調整用補間周期データとが、前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、該スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る該補間計算処理が実行されることを特徴とする、請求項２ないし４のいずれかに記載のモーション制御用指令システム。 Normally, the control command data and the interpolation cycle data having a constant value are transmitted from the data transmitting unit to the data receiving unit, and the slave control device performs motion control based on the received data. The interpolation calculation process is executed,
On the other hand, when the control command data is accompanied by a predetermined change in motion control, the control command data, the time calculated by dividing the remaining amount with respect to the target amount related to the control command data by the programmed speed, and the time Interpolation cycle data for adjustment generated in combination with the immediately preceding interpolation cycle is transmitted from the data transmission unit to the data reception unit, and the slave control device performs motion control based on the received data. 5. The motion control command system according to claim 2, wherein the interpolation calculation process is executed.
〈Ｉ〉モーション制御における途中の目標位置のうち減速せずに次の移動を開始する位置（以下、この位置のことを「パスポイント」という。）。
〈ＩＩ〉速度変化、すなわち減速または加速のなされる位置。 The motion according to claim 8, wherein the control according to the control command is position control, and the target amount is a target position, which is either <I> or <II> below. Command system for control.
<I> A position where the next movement is started without decelerating among target positions in the middle of motion control (hereinafter, this position is referred to as “pass point”).
<II> Speed change, that is, a position where deceleration or acceleration is performed.
通常は、前記制御指令データと一定の値である補間周期データとが、
前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、前記スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る前記補間計算処理が実行され、
一方、モーション制御において制御指令データが所定の変化を伴う際は、該制御指令データと、該制御指令データおよびプログラムされた速度に基づいて生成される、特別に変更された補間周期データであるところの調整用補間周期データとが、
前記データ送信手段から前記データ受信手段に送信されて、該スレーブ制御装置においては受信したこれらのデータに基づいてモーション制御に係る該補間計算処理が実行されることを特徴とする、モーション制御用指令方法。 A command method for motion control executed by the command system for motion control according to claim 2,
Usually, the control command data and the interpolation cycle data which is a constant value are
Transmitted from the data transmitting means to the data receiving means, the slave control device performs the interpolation calculation processing related to motion control based on the received data,
On the other hand, when the control command data is accompanied by a predetermined change in motion control, the control command data is a specially changed interpolation cycle data generated based on the control command data and the programmed speed. Interpolation cycle data for adjustment
A motion control command, wherein the interpolation calculation processing related to motion control is executed on the basis of these data transmitted from the data transmitting means to the data receiving means and received in the slave control device. Method.
The motion control system according to claim 14, wherein the master control device is a motor controller, and the slave control device is a servo driver.
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|---|---|
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104111629A (en) * | 2014-06-16 | 2014-10-22 | 福建睿能科技股份有限公司 | Straight-bar machine and control method thereof |
| WO2015141545A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | 三菱重工業株式会社 | Method and device for optimizing machine tool cutting conditions |
| CN105929795A (en) * | 2016-04-22 | 2016-09-07 | 浙江工业大学义乌科学技术研究院有限公司 | Carton cutting method based on time division method cutting knife tangent following control |
| CN105974889A (en) * | 2016-04-13 | 2016-09-28 | 上海柏楚电子科技有限公司 | Method for improving disturbance resisting capacity and restraining temperature drift in numerical control system |
| JP2017005416A (en) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | ナブテスコ株式会社 | Operation device, operation object device, remote control system, remote control method, and program |
| CN109768738A (en) * | 2017-11-07 | 2019-05-17 | 发那科株式会社 | Control device of electric motor, control system and method for motor control |
| JP2019194838A (en) * | 2018-05-03 | 2019-11-07 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Method for controlling motor driving by plc |
| WO2019244328A1 (en) | 2018-06-22 | 2019-12-26 | ソフトサーボシステムズ株式会社 | Motion control program, motion control method, and motion control device |
| WO2019244330A1 (en) | 2018-06-22 | 2019-12-26 | ソフトサーボシステムズ株式会社 | Motion control program, motion control method, and motion control device |
| WO2019244329A1 (en) | 2018-06-22 | 2019-12-26 | ソフトサーボシステムズ株式会社 | Motion control program, motion control method, and motion control device |
| WO2021033625A1 (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | Control circuit, control method, and control program |
| CN114500151A (en) * | 2022-01-19 | 2022-05-13 | 南京科远智慧科技集团股份有限公司 | Motion control communication system and communication method based on CAN bus |
| CN117193169A (en) * | 2023-09-12 | 2023-12-08 | 广州致远电子股份有限公司 | Motion control method, controller, electromechanical device, and medium |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6232508A (en) * | 1985-08-06 | 1987-02-12 | Shinko Electric Co Ltd | Positioning control method for servo-system of numerical controller |
| JPH08292809A (en) * | 1995-04-20 | 1996-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | Method and device for numerical control |
| JP2007025759A (en) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Electric motor driving device, position instruction device and positioning device |
-
2009
- 2009-01-24 JP JP2009013723A patent/JP2010170435A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6232508A (en) * | 1985-08-06 | 1987-02-12 | Shinko Electric Co Ltd | Positioning control method for servo-system of numerical controller |
| JPH08292809A (en) * | 1995-04-20 | 1996-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | Method and device for numerical control |
| JP2007025759A (en) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Electric motor driving device, position instruction device and positioning device |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015141545A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | 三菱重工業株式会社 | Method and device for optimizing machine tool cutting conditions |
| CN104111629B (en) * | 2014-06-16 | 2017-05-31 | 福建睿能科技股份有限公司 | Straight-bar machines and its control method |
| CN104111629A (en) * | 2014-06-16 | 2014-10-22 | 福建睿能科技股份有限公司 | Straight-bar machine and control method thereof |
| JP2017005416A (en) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | ナブテスコ株式会社 | Operation device, operation object device, remote control system, remote control method, and program |
| CN105974889A (en) * | 2016-04-13 | 2016-09-28 | 上海柏楚电子科技有限公司 | Method for improving disturbance resisting capacity and restraining temperature drift in numerical control system |
| CN105929795A (en) * | 2016-04-22 | 2016-09-07 | 浙江工业大学义乌科学技术研究院有限公司 | Carton cutting method based on time division method cutting knife tangent following control |
| CN109768738A (en) * | 2017-11-07 | 2019-05-17 | 发那科株式会社 | Control device of electric motor, control system and method for motor control |
| JP2019088099A (en) * | 2017-11-07 | 2019-06-06 | ファナック株式会社 | Motor controller, control system and motor control method |
| US10935959B2 (en) | 2017-11-07 | 2021-03-02 | Fanuc Corporation | Motor control device, control system, and motor control method |
| US10571885B2 (en) | 2018-05-03 | 2020-02-25 | Lsis Co., Ltd. | Method for controlling motor driving by PLC |
| JP2019194838A (en) * | 2018-05-03 | 2019-11-07 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Method for controlling motor driving by plc |
| CN110445449A (en) * | 2018-05-03 | 2019-11-12 | Ls产电株式会社 | The motor drive control method of programmable logic controller (PLC) |
| KR20210009425A (en) | 2018-06-22 | 2021-01-26 | 소프트 서보 시스템즈 가부시키가이샤 | Motion control program, motion control method and motion control device |
| KR20210064410A (en) | 2018-06-22 | 2021-06-02 | 소프트 서보 시스템즈 가부시키가이샤 | Motion control program, motion control method, and motion control device |
| WO2019244330A1 (en) | 2018-06-22 | 2019-12-26 | ソフトサーボシステムズ株式会社 | Motion control program, motion control method, and motion control device |
| KR20210009424A (en) | 2018-06-22 | 2021-01-26 | 소프트 서보 시스템즈 가부시키가이샤 | Motion control program, motion control method and motion control device |
| KR20210009423A (en) | 2018-06-22 | 2021-01-26 | 소프트 서보 시스템즈 가부시키가이샤 | Motion control program, motion control method and motion control device |
| US11392103B2 (en) | 2018-06-22 | 2022-07-19 | Soft Servo Systems, Inc. | Motion control program, motion control method, and motion control device |
| WO2019244328A1 (en) | 2018-06-22 | 2019-12-26 | ソフトサーボシステムズ株式会社 | Motion control program, motion control method, and motion control device |
| WO2019244329A1 (en) | 2018-06-22 | 2019-12-26 | ソフトサーボシステムズ株式会社 | Motion control program, motion control method, and motion control device |
| KR20210101331A (en) | 2018-06-22 | 2021-08-18 | 소프트 서보 시스템즈 가부시키가이샤 | Motion control program, motion control method, and motion control device |
| US11300939B2 (en) | 2018-06-22 | 2022-04-12 | Soft Servo Systems, Inc. | Motion control program, motion control method, and motion control device |
| US11314217B2 (en) | 2018-06-22 | 2022-04-26 | Soft Servo Systems, Inc. | Motion control program, motion control method, and motion control device |
| WO2021033625A1 (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | Control circuit, control method, and control program |
| CN114500151A (en) * | 2022-01-19 | 2022-05-13 | 南京科远智慧科技集团股份有限公司 | Motion control communication system and communication method based on CAN bus |
| CN114500151B (en) * | 2022-01-19 | 2024-01-30 | 南京科远智慧科技集团股份有限公司 | Motion control communication system and communication method based on CAN bus |
| CN117193169A (en) * | 2023-09-12 | 2023-12-08 | 广州致远电子股份有限公司 | Motion control method, controller, electromechanical device, and medium |
| CN117193169B (en) * | 2023-09-12 | 2024-03-22 | 广州致远电子股份有限公司 | Motion control method, controller, electromechanical device, and medium |
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