JP2014021758A - Positioning control device, driving control system, positioning control method and control device - Google Patents

Positioning control device, driving control system, positioning control method and control device Download PDF

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直史 村田
Ken Onishi
献 大西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the possibility of the occurrence of overshoot.SOLUTION: When a position deviation Δx between a position command Cp and a current position Yr is smaller than a first threshold β, a positioning control device 10 sets a speed command Vc to 0, and subtracts the speed command Vc and a current speed Vr to obtain a speed deviation Δv. The positioning control device 10 integrates the speed deviation Δv by an integrator 14. Afterwards, when the position deviation Δx is smaller than a second threshold α, the positioning control device 10 keeps setting the integrated value of the integrator 14 to 0. When the position deviation Δx is smaller than the second threshold α, the speed command Vc and the integrated value of the integration means 14 are set to 0, and when the current speed Vr is set to 0, the positioning control device 10 outputs a torque command Tc indicating 0.

Description

この発明は、位置決め制御装置、駆動制御システム、位置決め制御方法及び制御装置に関する。   The present invention relates to a positioning control device, a drive control system, a positioning control method, and a control device.

回転記録装置、工作機械等の駆動部を有する装置は、制御対象を目標位置に位置決めするための位置決め制御装置を有する。特許文献1が開示するヘッド位置決め制御装置は、ヘッドを速度制御によって移動させる速度制御部と、ヘッドを位置制御によって移動させる積分動作を含む位置制御部と、ヘッドが目標位置の近傍に達した時に、速度制御部による速度制御から位置制御部による位置制御に切り替える主制御部と、速度制御部から位置制御部に切り替えられた後、ヘッドの現在位置と目標位置との差が設定値以下になった時に、積分動作における積分値を一旦クリアして積分動作を続行させる積分器制御部と、を有する。   A device having a drive unit such as a rotary recording device or a machine tool has a positioning control device for positioning a control target at a target position. The head positioning control device disclosed in Patent Document 1 includes a speed control unit that moves the head by speed control, a position control unit that includes an integration operation that moves the head by position control, and when the head reaches the vicinity of the target position. After switching from speed control by the speed control unit to position control by the position control unit, and after switching from the speed control unit to the position control unit, the difference between the current position of the head and the target position becomes less than the set value. An integrator control unit that once clears the integration value in the integration operation and continues the integration operation.

特開平11−162130号公報JP-A-11-162130

上記のヘッド位置決め制御装置は、目標位置に十分に近づいた時点で積分値を一旦クリアすることで、積分値が大きいために起こるオーバーシュートを抑えている。しかしながら、上記のヘッド位置決め制御装置は、積分値をクリアした後に、積分を再開する。このために、再開後の積分値によってオーバーシュートが引き起こされるおそれがある。そのような理由から、オーバーシュートが生じる可能性を低くすることができる位置決め制御装置、駆動制御システム、位置決め制御方法及び制御装置に対するニーズがある。   The head positioning control apparatus described above suppresses overshoot that occurs because the integral value is large by once clearing the integral value when it is sufficiently close to the target position. However, the head positioning control device resumes the integration after clearing the integration value. For this reason, an overshoot may be caused by the integrated value after the restart. For these reasons, there is a need for a positioning control device, a drive control system, a positioning control method, and a control device that can reduce the possibility of overshoot.

上記の目的を達成するための本発明の位置決め制御装置は、制御対象物を駆動する駆動装置を制御して、前記制御対象物を目標位置に位置決めする位置決め制御装置において、前記目標位置と前記制御対象物の現在位置との位置偏差を出力する位置偏差演算手段と、前記位置偏差が第1閾値よりも小さい場合は、0を示す速度指令を出力し、前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さくない場合は、前記位置偏差を比例演算した速度指令を出力する速度指令演算手段と、前記速度指令と前記制御対象物の現在速度との速度偏差を出力する速度偏差演算手段と、前記速度偏差を積分する積分手段と、前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さな第2閾値より小さい場合は、前記積分手段の積分値を0にする積分制御手段と、前記速度偏差と前記積分手段の積分値とに基づくトルク指令を前記駆動装置に対して出力する出力手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a positioning control device of the present invention controls a drive device that drives a control object to position the control object at a target position. A position deviation calculating means for outputting a position deviation with respect to a current position of the object, and a speed command indicating 0 when the position deviation is smaller than a first threshold, wherein the position deviation is smaller than the first threshold. If not smaller, a speed command calculating means for outputting a speed command obtained by proportionally calculating the position deviation, a speed deviation calculating means for outputting a speed deviation between the speed command and the current speed of the controlled object, and the speed deviation Integration means for integrating the integration means, integration control means for setting the integration value of the integration means to 0 when the position deviation is smaller than a second threshold value smaller than the first threshold value, the speed deviation and the integration value A torque command based on the integral value of the stage and an outputting means for outputting to the drive unit.

上記の目的を達成するための本発明の駆動制御システムは、制御対象物を駆動する駆動装置と、前記駆動装置を制御して前記制御対象物を目標位置に位置決めする位置決め制御装置とを含む駆動制御システムであって、前記位置決め制御装置は、前記目標位置と前記制御対象物の現在位置との位置偏差を出力する位置偏差演算手段と、前記位置偏差が第1閾値よりも小さい場合は、0を示す速度指令を出力し、前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さくない場合は、前記位置偏差を比例演算した速度指令を出力する速度指令演算手段と、前記速度指令と前記制御対象物の現在速度との速度偏差を出力する速度偏差演算手段と、前記速度偏差を積分する積分手段と、前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さな第2閾値より小さい場合は、前記積分手段の積分値を0にする積分制御手段と、前記速度偏差と前記積分手段の積分値とに基づくトルク指令を前記駆動装置に対して出力する出力手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a drive control system of the present invention includes a drive device that drives a control object, and a drive that controls the drive device and positions the control object at a target position. In the control system, the positioning control device outputs a position deviation calculating means for outputting a position deviation between the target position and the current position of the controlled object, and 0 when the position deviation is smaller than a first threshold value. When the position deviation is not smaller than the first threshold value, a speed instruction calculating means for outputting a speed instruction obtained by proportionally calculating the position deviation, the speed instruction and the control object A speed deviation calculating means for outputting a speed deviation with respect to a current speed; an integrating means for integrating the speed deviation; and if the position deviation is smaller than a second threshold smaller than the first threshold, the product An integral control means for the integral value of means 0, and an outputting means for an integrated value and the torque command based on the speed deviation and the integrating means for outputting to the drive unit.

上記の目的を達成するための本発明の位置決め制御方法は、制御対象物を駆動する駆動装置を制御して、前記制御対象物を目標位置に位置決めする位置決め制御装置の位置決め制御方法であって、前記目標位置と前記制御対象物の現在位置との位置偏差を出力する工程と、前記位置偏差が第1閾値よりも小さい場合は、0を示す速度指令を出力し、前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さくない場合は、前記位置偏差を比例演算した速度指令を出力する工程と、前記速度指令と前記制御対象物の現在速度との速度偏差を出力する工程と、前記速度偏差を積分手段によって積分する工程と、前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さな第2閾値より小さい場合は、前記積分手段の積分値を0にする工程と、前記速度偏差と前記積分手段の積分値とに基づくトルク指令を前記駆動装置に対して出力する工程とを含むことを特徴とする。   A positioning control method of the present invention for achieving the above object is a positioning control method of a positioning control device for controlling a driving device that drives a controlled object to position the controlled object at a target position, A step of outputting a position deviation between the target position and the current position of the controlled object, and if the position deviation is smaller than a first threshold value, a speed command indicating 0 is output, and the position deviation is the first position deviation. If not smaller than a threshold value, a step of outputting a speed command obtained by proportionally calculating the position deviation, a step of outputting a speed deviation between the speed command and the current speed of the controlled object, and a means for integrating the speed deviation And when the positional deviation is smaller than the second threshold value smaller than the first threshold value, the step of setting the integral value of the integrating means to 0, the speed deviation and the integrated value of the integrating means, Characterized in that a torque command based and a step of outputting to the drive unit.

上記の目的を達成するための本発明の制御装置は、第1のパラメータと第2のパラメータとに基づいて制御対象を制御する制御装置において、前記第1のパラメータの指令値と前記第1のパラメータのフィードバック値との第1偏差を演算する第1演算手段と、前記第1偏差が第1閾値よりも小さい場合は、前記第2のパラメータの指令値として、0を出力し、前記第1偏差が前記第1閾値よりも小さくない場合は、前記第2のパラメータの指令値として、前記第1偏差を比例演算した値を出力する第2演算手段と、前記第2のパラメータの指令値と前記第2のパラメータのフィードバック値との第2偏差を演算する第3演算手段と、前記第2偏差の積分値を演算する積分手段と、前記第1偏差が前記第1閾値よりも小さな第2閾値より小さい場合に、前記積分手段によって演算される前記積分値を0にする積分制御手段と、前記第2偏差と前記積分値とに基づく指令値を前記制御対象に対して出力する出力手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a control device according to the present invention is a control device that controls a control object based on a first parameter and a second parameter, wherein the command value of the first parameter and the first parameter First calculation means for calculating a first deviation from a parameter feedback value, and when the first deviation is smaller than a first threshold, 0 is output as a command value for the second parameter, and the first When the deviation is not smaller than the first threshold value, as the second parameter command value, a second calculation means for outputting a value obtained by proportionally calculating the first deviation, a command value for the second parameter, A third computing means for computing a second deviation from the feedback value of the second parameter; an integrating means for computing an integral value of the second deviation; and a second that has the first deviation smaller than the first threshold value. Less than threshold In this case, an integration control unit that sets the integration value calculated by the integration unit to 0, and an output unit that outputs a command value based on the second deviation and the integration value to the control target are provided. It is characterized by.

本発明によれば、オーバーシュートが生じる可能性を低くすることができる位置決め制御装置、駆動制御システム、位置決め制御方法及び制御装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a positioning control device, a drive control system, a positioning control method, and a control device that can reduce the possibility of overshoot.

図1は、実施例1に係る駆動制御システムの概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the drive control system according to the first embodiment. 図2は、不感帯を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the dead zone. 図3は、位置決め制御装置の位置偏差とトルク指令と時間との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the position deviation of the positioning control device, the torque command, and time. 図4は、実施例2に係る駆動制御システムの概略構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of the drive control system according to the second embodiment. 図5は、実施例3に係る駆動制御システムの概略構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of the drive control system according to the third embodiment.

本発明に係る位置決め制御装置を実施するための実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施例に記載した内容により本発明が限定されるものではない。以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。   An embodiment for carrying out a positioning control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following examples. The components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.

図1は、実施例1に係る駆動制御システムの概略構成を示す図である。図1に示すように、駆動制御システム1は、駆動装置2と、位置決め制御装置10と、上位装置30と、を有する。駆動装置2は、駆動部3と、グラインダ4と、位置検出部5と、速度検出部6とを有する。   FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the drive control system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the drive control system 1 includes a drive device 2, a positioning control device 10, and a host device 30. The drive device 2 includes a drive unit 3, a grinder 4, a position detection unit 5, and a speed detection unit 6.

駆動部3は、目標位置に位置決めする制御対象物であるグラインダ4を駆動する。駆動部3は、例えばモータドライバとモータとを有する。モータの出力軸は、グラインダ4を施工面に対して押し付ける方向及び引き離す方向に移動させる移動機構に出力を伝達する。モータドライバは、位置決め制御装置10から入力されるトルク指令に基づいてモータを駆動する。グラインダ4は、研削盤である。グラインダ4は、加工物の表面の研削に用いられる。位置検出部5は、グラインダ4の現在位置Yrを検出し、現在位置Yrを位置決め制御装置10に出力する。速度検出部6は、グラインダ4の現在速度Vrを検出し、現在速度Vrを位置決め制御装置10に出力する。   The drive unit 3 drives a grinder 4 that is a control object to be positioned at the target position. The drive unit 3 includes, for example, a motor driver and a motor. The output shaft of the motor transmits the output to a moving mechanism that moves the grinder 4 in a direction in which the grinder 4 is pressed against and pulled away from the construction surface. The motor driver drives the motor based on a torque command input from the positioning control device 10. The grinder 4 is a grinding machine. The grinder 4 is used for grinding the surface of the workpiece. The position detector 5 detects the current position Yr of the grinder 4 and outputs the current position Yr to the positioning control device 10. The speed detector 6 detects the current speed Vr of the grinder 4 and outputs the current speed Vr to the positioning control device 10.

本実施例では、駆動装置2が位置検出部5と速度検出部6とを有する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、位置決め制御装置10が、位置検出部5と速度検出部6とを有してもよい。   In the present embodiment, the case where the driving device 2 includes the position detection unit 5 and the speed detection unit 6 will be described, but the present invention is not limited to this. For example, the positioning control device 10 may include a position detection unit 5 and a speed detection unit 6.

上位装置30は、到達位置指定部31と、軌道生成部32とを有する。到達位置指定部31は、グラインダ4の到達位置C、すなわち、最終的な目標位置を指定する。到達位置指定部31は、その到達位置Cを軌道生成部32に出力する。そして、軌道生成部32は、グラインダ4の初期位置から到達位置Cまでに達する軌道を生成する。軌道生成部32は、その軌道を所定の分割条件で分割し、分割した区間の終点である目標位置を示す位置指令Cpを位置決め制御装置10に順次出力する。軌道生成部32は、最後に到達位置Cを示す位置指令Cpを位置決め制御装置10に出力する。所定の分割条件は、例えば、時間、分割数などを含む。   The host device 30 includes an arrival position designation unit 31 and a trajectory generation unit 32. The arrival position designation unit 31 designates the arrival position C of the grinder 4, that is, the final target position. The arrival position specifying unit 31 outputs the arrival position C to the trajectory generation unit 32. Then, the trajectory generation unit 32 generates a trajectory that reaches from the initial position of the grinder 4 to the arrival position C. The trajectory generation unit 32 divides the trajectory under a predetermined division condition, and sequentially outputs a position command Cp indicating the target position that is the end point of the divided section to the positioning control device 10. The trajectory generator 32 finally outputs a position command Cp indicating the arrival position C to the positioning control device 10. The predetermined division condition includes, for example, time and the number of divisions.

位置決め制御装置10は、上位装置30から位置指令Cpが入力される。位置決め制御装置10は、入力された位置指令Cpが示す目標位置にグラインダ4が移動するように、駆動装置2の駆動部3を制御する。位置決め制御装置10は、減算器11と、速度指令部12と、減算器13と、積分器14と、乗算器15と、加算器16と、乗算器17と、積分制御部18とを有する。   The positioning control device 10 receives a position command Cp from the host device 30. The positioning control device 10 controls the drive unit 3 of the drive device 2 so that the grinder 4 moves to the target position indicated by the input position command Cp. The positioning control device 10 includes a subtractor 11, a speed command unit 12, a subtractor 13, an integrator 14, a multiplier 15, an adder 16, a multiplier 17, and an integration control unit 18.

減算器11は、位置偏差演算手段として機能する。減算器11は、軌道生成部32によって出力された位置指令Cpが入力される。減算器11は、位置検出部5によって検出された現在位置Yrが、位置フィードバックとして入力される。減算器11は、位置指令Cpから現在位置Yrを減算し、その減算結果を位置偏差Δx(=Cp−Yr)として出力する。   The subtractor 11 functions as a position deviation calculation means. The subtracter 11 receives the position command Cp output from the trajectory generator 32. The subtracter 11 receives the current position Yr detected by the position detector 5 as position feedback. The subtracter 11 subtracts the current position Yr from the position command Cp and outputs the subtraction result as a position deviation Δx (= Cp−Yr).

速度指令部12は、速度指令演算手段として機能する。速度指令部12は、減算器11によって出力された位置偏差Δxが入力される。速度指令部12は、位置偏差Δxの絶対値が後述する不感帯の範囲から外れている場合、位置偏差Δxに比例ゲインKpを乗算する比例演算を実行し、その実行結果を速度指令Vc(=ΔxKp)として出力する。速度指令部12は、位置偏差Δxの絶対値が不感帯の範囲内である場合、0を示す速度指令Vcを出力する。   The speed command unit 12 functions as a speed command calculation unit. The speed command unit 12 receives the position deviation Δx output by the subtractor 11. When the absolute value of the position deviation Δx is out of the dead band range described later, the speed command unit 12 executes a proportional calculation that multiplies the position deviation Δx by a proportional gain Kp, and the execution result is obtained as a speed command Vc (= ΔxKp ). The speed command unit 12 outputs a speed command Vc indicating 0 when the absolute value of the position deviation Δx is within the dead zone.

本実施例における不感帯は、位置決め制御装置10が速度指令Vcを強制的に0として出力する位置偏差Δxの範囲である。すなわち、不感帯は、オーバーシュートが生じる要因となる不要な位置偏差Δxを含む速度指令Vcを、位置決め制御装置10が積分しないための範囲である。不要な位置偏差Δxは、例えば位相遅れ、ノイズ等に応じて発生する位置偏差Δxを含む。   The dead zone in the present embodiment is a range of the position deviation Δx in which the positioning control device 10 outputs the speed command Vc as 0 forcibly. That is, the dead zone is a range in which the positioning control device 10 does not integrate the speed command Vc including the unnecessary position deviation Δx that causes overshoot. The unnecessary position deviation Δx includes, for example, a position deviation Δx that occurs according to phase delay, noise, or the like.

図2を参照しながら、本実施例における不感帯について説明する。図2は、不感帯を説明するための図である。図2において、横軸は速度指令部12の入力(位置偏差Δx)、縦軸は速度指令部12の出力(速度指令Vc)をそれぞれ示している。図2に示す例では、不感帯は、位置偏差Δxの絶対値が0から不感帯閾値βの範囲(|Δx|<β)である。不感帯閾値βは、位置決め制御装置10の位置決め精度仕様よりも小さな値に設定されることが望ましい。例えば、位置決め精度仕様が0.1mmの場合、不感帯閾値βは0.1mmよりも小さな値に設定されることが望ましい。図2に示す例では、不感帯の範囲から外れた範囲での速度指令Vcは、傾きが比例ゲインKpの直線式で表される。   The dead zone in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the dead zone. In FIG. 2, the horizontal axis represents the input (position deviation Δx) of the speed command unit 12, and the vertical axis represents the output (speed command Vc) of the speed command unit 12. In the example shown in FIG. 2, the dead zone is a range where the absolute value of the positional deviation Δx is 0 to the dead zone threshold β (| Δx | <β). The dead zone threshold β is preferably set to a value smaller than the positioning accuracy specification of the positioning control device 10. For example, when the positioning accuracy specification is 0.1 mm, the dead zone threshold value β is desirably set to a value smaller than 0.1 mm. In the example shown in FIG. 2, the speed command Vc in a range outside the dead band range is expressed by a linear expression having a proportional gain Kp.

減算器13は、速度偏差演算手段として機能する。減算器13は、速度指令部12によって出力された速度指令Vcが入力される。減算器13は、速度検出部6によって検出された現在速度Vrが、速度フィードバックとして入力される。減算器13は、速度指令Vcから現在速度Vrを減算し、その減算結果を速度偏差Δv(=Vc−Vr)として出力する。   The subtractor 13 functions as a speed deviation calculation means. The subtracter 13 receives the speed command Vc output by the speed command unit 12. The subtracter 13 receives the current speed Vr detected by the speed detector 6 as speed feedback. The subtracter 13 subtracts the current speed Vr from the speed command Vc, and outputs the subtraction result as a speed deviation Δv (= Vc−Vr).

積分器14は、積分手段として機能する。積分器14は、減算器13によって出力された速度偏差Δvが入力される。積分器14は、積分制御部18から積分クリア指令が入力される。積分器14は、速度偏差Δvを積分し、その積分値を出力する。積分器14は、積分クリア指令の入力に応じて、積分値を0にクリアし、出力を0にし続ける。   The integrator 14 functions as integration means. The integrator 14 receives the speed deviation Δv output from the subtractor 13. The integrator 14 receives an integration clear command from the integration control unit 18. The integrator 14 integrates the speed deviation Δv and outputs the integrated value. The integrator 14 clears the integral value to 0 and keeps the output to 0 in response to the input of the integral clear command.

乗算器15は、積分器14によって出力された積分値が入力される。乗算器15は、積分値に積分ゲインKviを乗算する比例演算を実行し、実行結果を積分成分Mとして出力する。   The multiplier 15 receives the integrated value output from the integrator 14. The multiplier 15 executes a proportional operation that multiplies the integral value by the integral gain Kvi, and outputs the execution result as an integral component M.

本実施例では、積分器14と乗算器15とを別個に構成する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、積分器14は、乗算器15における比例演算を実行する構成を有してもよい。すなわち、積分器14と乗算器15を一体に構成してもよい。   In the present embodiment, the case where the integrator 14 and the multiplier 15 are separately configured will be described, but the present invention is not limited to this. For example, the integrator 14 may have a configuration that executes the proportional calculation in the multiplier 15. That is, the integrator 14 and the multiplier 15 may be integrally configured.

加算器16は、出力手段として機能する。加算器16は、減算器13によって出力された速度偏差Δvが入力される。加算器16は、乗算器15によって出力された積分成分Mが入力される。加算器16は、速度偏差Δvと積分成分Mとを加算し、その加算結果を出力する。   The adder 16 functions as output means. The adder 16 receives the speed deviation Δv output by the subtractor 13. The adder 16 receives the integral component M output from the multiplier 15. The adder 16 adds the speed deviation Δv and the integral component M, and outputs the addition result.

乗算器17は、加算器16によって出力された加算結果が入力される。乗算器17は、加算結果に比例ゲインKvpを乗算する比例演算を実行し、実行結果をトルク指令Tcとして駆動部3に対して出力する。トルク指令Tcは、駆動部3のモータの制御量を含む。   The multiplier 17 receives the addition result output from the adder 16. The multiplier 17 executes a proportional calculation that multiplies the addition result by a proportional gain Kvp, and outputs the execution result to the drive unit 3 as a torque command Tc. The torque command Tc includes a control amount of the motor of the drive unit 3.

本実施例では、加算器16と乗算器17とを別個に構成する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、加算器16は、乗算器17における比例演算を実行する構成を有してもよい。すなわち、加算器16と乗算器17を一体に構成してもよい。   In the present embodiment, the case where the adder 16 and the multiplier 17 are configured separately will be described, but the present invention is not limited to this. For example, the adder 16 may have a configuration that executes the proportional operation in the multiplier 17. That is, the adder 16 and the multiplier 17 may be configured integrally.

本実施例では、位置決め制御装置10は、積分器14と乗算器15と加算器16と乗算器17とによって駆動部3の速度制御を行う速度制御部Sを構成する場合について説明するが、これに限定されない。速度制御部Sは、例えば、アナログ回路、ICチップ等で実現するように構成されてもよい。あるいは、速度制御部Sは、例えば、CPU、DSP等がプログラムを実行して実現するように構成されてもよい。   In the present embodiment, the positioning control device 10 will be described with respect to a case where the integrator 14, the multiplier 15, the adder 16, and the multiplier 17 constitute a speed control unit S that controls the speed of the driving unit 3. It is not limited to. The speed control unit S may be configured to be realized by an analog circuit, an IC chip, or the like, for example. Or speed control part S may be constituted so that CPU, DSP, etc. may realize by running a program, for example.

積分制御部18は、積分制御手段として機能する。積分制御部18は、減算器11によって出力された位置偏差Δxが入力される。積分制御部18は、位置偏差Δxの絶対値が所定の積分クリア閾値α以下の場合、1(ON)を示す積分クリア指令を積分器14に出力する。積分制御部18は、位置偏差Δxの絶対値が積分クリア閾値αよりも大きい場合、0(OFF)を示す積分クリア指令を出力する。積分クリア閾値αは、不感帯閾値βよりも小さな値となっている。   The integration control unit 18 functions as integration control means. The integration controller 18 receives the position deviation Δx output by the subtractor 11. The integral control unit 18 outputs an integral clear command indicating 1 (ON) to the integrator 14 when the absolute value of the position deviation Δx is equal to or less than a predetermined integral clear threshold value α. The integral control unit 18 outputs an integral clear command indicating 0 (OFF) when the absolute value of the position deviation Δx is greater than the integral clear threshold value α. The integral clear threshold value α is smaller than the dead zone threshold value β.

本実施例では、積分制御部18は、位置偏差Δxの絶対値が積分クリア閾値α以下の場合、“1”を示す積分クリア指令を積分器14に出力し続ける場合について説明するが、積分器14の積分を制御できれば、これに限定されない。例えば、積分制御部18は、積分値を0にクリアし、かつ、積分の停止を指令する積分クリア指令を積分器14に出力するように構成されてもよい。本実施例では、積分制御部18は、減算器11によって出力された位置偏差Δxに基づいて積分器14の制御を行う。そのため、積分器14が組み込まれたシーケンスに組み込むことができる。   In the present embodiment, the integration control unit 18 describes a case where the integral clear command indicating “1” is continuously output to the integrator 14 when the absolute value of the position deviation Δx is equal to or less than the integral clear threshold value α. The present invention is not limited to this as long as 14 integrals can be controlled. For example, the integration control unit 18 may be configured to clear the integration value to 0 and to output to the integrator 14 an integration clear command that commands the stop of the integration. In the present embodiment, the integration control unit 18 controls the integrator 14 based on the position deviation Δx output by the subtractor 11. Therefore, it can be incorporated into a sequence in which the integrator 14 is incorporated.

ここまで、本実施例1に係る駆動制御システム1の基本的な構成について説明を行った。以下に、図3を参照しながら、位置決め制御装置10の動作について説明する。図3は、位置決め制御装置10の位置偏差とトルク指令と時間との関係を示す図である。図3において、グラフG1が位置偏差Δxと時間との関係、グラフG2がトルク指令Tcと時間との関係をそれぞれ示している。   So far, the basic configuration of the drive control system 1 according to the first embodiment has been described. The operation of the positioning control device 10 will be described below with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the position deviation, torque command, and time of the positioning control device 10. In FIG. 3, the graph G1 shows the relationship between the position deviation Δx and time, and the graph G2 shows the relationship between the torque command Tc and time.

駆動制御システム1において、上位装置30は、グラインダ4の目標位置を演算すると、目標位置を示す位置指令Cpを位置決め制御装置10に出力する。そして、位置決め制御装置10は、位置指令Cpが入力されると、位置指令Cpから現在位置Yrを減算して位置偏差Δxを求める。位置決め制御装置10は、図3のグラフG1に示すように、位置偏差Δxが位置決め精度仕様Pより大きい場合、位置偏差Δxを比例演算した速度指令Vcを得る。位置決め制御装置10は、速度指令Vcから現在速度Vrを減算した速度偏差Δvを得ると、その速度偏差Δvを積分する。位置決め制御装置10は、速度偏差Δvと積分成分Mとを加算したトルク指令Tcを得ると、トルク指令Tcを駆動部3に出力する。そして、駆動部3は、トルク指令Tcに基づいてモータを駆動させ、グラインダ4を目標位置に向けて移動させる。   In the drive control system 1, when the host device 30 calculates the target position of the grinder 4, it outputs a position command Cp indicating the target position to the positioning control device 10. When the position command Cp is input, the positioning control device 10 subtracts the current position Yr from the position command Cp to obtain a position deviation Δx. As shown in the graph G1 of FIG. 3, when the position deviation Δx is larger than the positioning accuracy specification P, the positioning control device 10 obtains a speed command Vc obtained by proportionally calculating the position deviation Δx. When the positioning control device 10 obtains the speed deviation Δv obtained by subtracting the current speed Vr from the speed command Vc, the positioning control apparatus 10 integrates the speed deviation Δv. When the positioning control device 10 obtains the torque command Tc obtained by adding the speed deviation Δv and the integral component M, the positioning control device 10 outputs the torque command Tc to the drive unit 3. Then, the drive unit 3 drives the motor based on the torque command Tc, and moves the grinder 4 toward the target position.

時間t1において、位置偏差Δxが位置決め精度仕様P及び不感帯閾値βよりも小さくなると、位置決め制御装置10は、速度指令Vcを強制的に0にする。この時点では、現在速度Vrは0ではない。そのため、位置決め制御装置10は、速度指令Vcに基づいて得られた速度偏差Δvの積分を行い、トルク指令Tcを求める。位置決め制御装置10は、図3のグラフG2に示すように、0ではないトルク指令Tcを駆動部3に出力する。   When the position deviation Δx becomes smaller than the positioning accuracy specification P and the dead zone threshold β at time t1, the positioning control device 10 forcibly sets the speed command Vc to zero. At this time, the current speed Vr is not zero. Therefore, the positioning control device 10 integrates the speed deviation Δv obtained based on the speed command Vc to obtain the torque command Tc. The positioning control device 10 outputs a torque command Tc that is not 0 to the drive unit 3 as shown by a graph G2 in FIG.

その後、時間の経過に応じて、図3に示すように、位置偏差Δxの値は徐々に小さくなり、トルク指令Tcの値も徐々に小さくなる。そして、時間t2において、位置偏差Δxが積分クリア閾値α以下になると、位置決め制御装置10は、積分器14の積分値を0にクリアする。この場合、不感帯により速度指令Vcも0であるが、現在速度Vrは0ではないため、位置決め制御装置10は、現在速度Vrに基づいたトルク指令Tcを駆動部3に出力する。   Thereafter, as time passes, as shown in FIG. 3, the value of the position deviation Δx gradually decreases, and the value of the torque command Tc also gradually decreases. Then, when the position deviation Δx becomes equal to or less than the integral clear threshold value α at time t2, the positioning control device 10 clears the integral value of the integrator 14 to zero. In this case, the speed command Vc is also 0 due to the dead zone, but the current speed Vr is not 0. Therefore, the positioning control device 10 outputs a torque command Tc based on the current speed Vr to the drive unit 3.

その後、位置偏差Δxは徐々に0に近づくが、積分クリア閾値α以下であることから、位置決め制御装置10は、積分器14の積分値を0にクリアし続け、現在速度Vrに基づいたトルク指令Tcを駆動部3に出力し続ける。その後、時間t3において、駆動部3は、トルク指令Tcに基づいてグラインダ4を目標位置に位置決めする。この場合、位置決め制御装置10は、入力される現在速度Vrが0になるので、速度偏差Δv及び積分値は0となり、0を示すトルク指令Tcを得る。よって、駆動部3がグラインダ4を目標位置に位置決めした後に、位置決め制御装置10は、0を示すトルク指令Tcを駆動部3に出力する。   Thereafter, the position deviation Δx gradually approaches 0, but is less than or equal to the integral clear threshold value α. Therefore, the positioning control device 10 continues to clear the integral value of the integrator 14 to 0, and a torque command based on the current speed Vr. Continue to output Tc to the drive unit 3. Thereafter, at time t3, the drive unit 3 positions the grinder 4 at the target position based on the torque command Tc. In this case, since the input current speed Vr becomes 0, the positioning control device 10 obtains a torque command Tc indicating 0 because the speed deviation Δv and the integral value are 0. Therefore, after the drive unit 3 positions the grinder 4 at the target position, the positioning control device 10 outputs a torque command Tc indicating 0 to the drive unit 3.

上述したように、位置決め制御装置10は、位置偏差Δxが不感帯閾値(第1閾値)βよりも小さくなった場合に、速度指令Vcを0とし、その速度指令Vcに基づいて得られた速度偏差Δvを積分する。そのため、位置決め制御装置10は、オーバーシュートの要因となる不要な速度指令Vcを積分値に反映しないので、不要な速度指令Vcがトルク指令Tcに含まれることを防止できる。さらに、位置決め制御装置10は、位置偏差Δxが積分クリア閾値(第2閾値)αよりも小さい場合は、積分値を0とし続ける。そのため、位置決め制御装置10は、位置偏差Δxが積分クリア閾値αよりも小さくなった場合、速度指令Vc及び積分値は0となるので、速度フィードバックが0になれば、トルク指令Tcを0にすることができる。よって、位置決め制御装置10は、速度制御の積分要素を0にクリアし続けることで、目標位置に対して位相が遅れたトルク指令Tcを出力しなくなり、オーバーシュートが生じる可能性を低くすることができる。さらに、位置決め制御装置10は、オーバーシュートが生じる可能性を低くすることができるので、低速域で静止とオーバーシュートを繰り返すスティックスリップが生じる可能性を低くすることができる。   As described above, when the position deviation Δx becomes smaller than the dead zone threshold (first threshold) β, the positioning control device 10 sets the speed command Vc to 0 and the speed deviation obtained based on the speed command Vc. Integrate Δv. Therefore, since the positioning control device 10 does not reflect the unnecessary speed command Vc that causes overshooting in the integrated value, it is possible to prevent the unnecessary speed command Vc from being included in the torque command Tc. Further, the positioning control device 10 continues to set the integral value to 0 when the position deviation Δx is smaller than the integral clear threshold (second threshold) α. Therefore, the positioning control device 10 sets the torque command Tc to 0 when the speed feedback becomes 0 because the speed command Vc and the integrated value become 0 when the position deviation Δx becomes smaller than the integral clear threshold value α. be able to. Therefore, the positioning control device 10 continues to clear the integral element of the speed control to 0, so that the torque command Tc whose phase is delayed with respect to the target position is not output, and the possibility of overshooting is reduced. it can. Furthermore, since the positioning control device 10 can reduce the possibility of overshooting, it can reduce the possibility of stick-slip that repeats stationary and overshooting in a low speed range.

さらに、位置決め制御装置10は、図3に示すように、積分クリア閾値α及び不感帯閾値βを、位置決め精度仕様Pが示す位置偏差Δxの範囲内に設定すればよいので、設計者等は試行錯誤の必要がなくなり、直感的に各閾値を設計することができる。   Further, as shown in FIG. 3, the positioning control device 10 may set the integral clear threshold value α and the dead zone threshold value β within the range of the positional deviation Δx indicated by the positioning accuracy specification P. Thus, each threshold value can be designed intuitively.

その後、図3のグラフG1に示すように、時間t4において、位置偏差Δxにスパイク状のノイズ等が重畳し、位置偏差Δxが積分クリア閾値αを超えて不感帯に進入すると、位置決め制御装置10は、速度偏差Δvの積分を再開する。しかしながら、位置偏差Δxが不感帯の範囲内である場合、位置決め制御装置10は、速度偏差Δvが0であり、速度偏差Δvの積分値が0のままであるため、トルク指令Tcも0となる。その結果、位置決め制御装置10は、位置偏差Δxが不感帯閾値β以上とならない限り、0を示すトルク指令Tcを駆動部3に出力する。よって、位置決め制御装置10は、0を示すトルク指令Tcを出力している状態で、不感帯閾値β以下の位置偏差Δxが発生しても、グラインダ4が停止した状態を維持させることができる。   Thereafter, as shown in the graph G1 of FIG. 3, when the spiked noise or the like is superimposed on the position deviation Δx at time t4 and the position deviation Δx exceeds the integral clear threshold value α and enters the dead zone, the positioning control device 10 Then, the integration of the speed deviation Δv is resumed. However, when the position deviation Δx is within the dead zone, the positioning control device 10 has the speed deviation Δv of 0 and the integrated value of the speed deviation Δv remains 0, so the torque command Tc is also 0. As a result, the positioning control device 10 outputs a torque command Tc indicating 0 to the drive unit 3 unless the position deviation Δx is equal to or greater than the dead zone threshold value β. Therefore, the positioning control device 10 can maintain the grinder 4 in a stopped state even if a positional deviation Δx that is equal to or less than the dead zone threshold value β occurs while the torque command Tc indicating 0 is being output.

その後、位置決め制御装置10は、新たな位置指令Cpが入力されると、位置偏差Δxが不感帯閾値β及び積分クリア閾値αよりも大きくなるので、速度偏差Δvを求め、この速度偏差Δvの積分器14による積分を再開する。   Thereafter, when a new position command Cp is input, the positioning control device 10 obtains the speed deviation Δv because the position deviation Δx becomes larger than the dead zone threshold value β and the integral clear threshold value α, and an integrator for this speed deviation Δv. The integration by 14 is resumed.

以下に、図4を参照しながら、実施例2に係る駆動制御システム1Aについて説明する。図4は、実施例2に係る駆動制御システム1Aの概略構成を示す図である。駆動制御システム1Aは、説明を簡単にするため、図1と同一の構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。   The drive control system 1A according to the second embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a drive control system 1A according to the second embodiment. In order to simplify the description of the drive control system 1A, the same components as those in FIG.

図4に示すように、駆動制御システム1Aは、駆動装置2と、位置決め制御装置10Aと、上位装置30Aとを有する。   As shown in FIG. 4, the drive control system 1A includes a drive device 2, a positioning control device 10A, and a host device 30A.

駆動装置2は、駆動部3と、グラインダ4と、位置検出部5と、速度検出部6とを有する。   The drive device 2 includes a drive unit 3, a grinder 4, a position detection unit 5, and a speed detection unit 6.

上位装置30Aは、到達位置指定部31と、軌道生成部32とを有する。上位装置30Aは、到達位置指定部31によって出力された到達位置Cを位置決め制御装置10Aに出力する。軌道生成部32は、位置指令Cpを位置決め制御装置10Aに出力する。   The higher-level device 30 </ b> A includes an arrival position designation unit 31 and a trajectory generation unit 32. The host device 30A outputs the arrival position C output by the arrival position specifying unit 31 to the positioning control device 10A. The trajectory generation unit 32 outputs the position command Cp to the positioning control device 10A.

位置決め制御装置10Aは、図4に示すように、減算器11と、速度指令部12と、減算器13と、積分器14と、乗算器15と、加算器16と、乗算器17と、積分制御部18と、減算器19と、検出部20と、ANDゲート21とを有する。   As shown in FIG. 4, the positioning control device 10A includes a subtractor 11, a speed command unit 12, a subtractor 13, an integrator 14, a multiplier 15, an adder 16, a multiplier 17, and an integration. A control unit 18, a subtracter 19, a detection unit 20, and an AND gate 21 are included.

積分器14は、減算器13によって出力された速度偏差Δvが入力される。積分器14は、ANDゲート21から積分クリア指令が入力される。積分器14は、速度偏差Δvを積分し、その積分値を出力する。積分器14は、積分クリア指令の入力に応じて、積分値を0にクリアし、出力を0にし続ける。   The integrator 14 receives the speed deviation Δv output from the subtractor 13. The integrator 14 receives an integration clear command from the AND gate 21. The integrator 14 integrates the speed deviation Δv and outputs the integrated value. The integrator 14 clears the integral value to 0 and keeps the output to 0 in response to the input of the integral clear command.

積分制御部18は、位置偏差Δxの絶対値が所定の積分クリア閾値α以下の場合、1(ON)を示す積分クリア指令をANDゲート21に出力する。位置偏差Δxの絶対値が積分クリア閾値αよりも大きい場合、0(OFF)を示す積分クリア指令をANDゲート21に出力する。   The integral control unit 18 outputs an integral clear command indicating 1 (ON) to the AND gate 21 when the absolute value of the position deviation Δx is equal to or smaller than a predetermined integral clear threshold value α. When the absolute value of the position deviation Δx is larger than the integral clear threshold value α, an integral clear command indicating 0 (OFF) is output to the AND gate 21.

減算器19は、上位装置30Aの到達位置指定部31によって指定された到達位置Cが入力される。減算器19は、位置検出部5によって検出された現在位置Yrが、位置フィードバックとして入力される。減算器19は、到達位置Cから現在位置Yrを減算し、その減算結果を位置偏差Δy(=C−Yr)として出力する。   The subtracter 19 receives the arrival position C designated by the arrival position designation unit 31 of the host device 30A. The subtracter 19 receives the current position Yr detected by the position detector 5 as position feedback. The subtracter 19 subtracts the current position Yr from the arrival position C, and outputs the subtraction result as a position deviation Δy (= C−Yr).

検出部20は、検出手段として機能する。検出部20は、減算器19によって出力された位置偏差Δyが入力される。検出部20は、検出閾値γ以下の位置偏差Δyを検出する。本実施例では、検出閾値γは、現在位置Yrが到達位置Cの近傍であることを、位置偏差Δyに基づいて検出するための閾値が設定される。検出部20は、検出閾値γ以下の位置偏差Δyを検出した場合、現在位置Yrは到達位置Cの近傍であるため、1(ON)を示す積分クリア指令をANDゲート21に出力する。検出部20は、検出閾値γより大きい位置偏差Δyを検出した場合、現在位置Yrは到達位置Cの近傍ではないため、0(OFF)を示す積分クリア指令をANDゲート21に出力する。   The detection unit 20 functions as a detection unit. The detection unit 20 receives the position deviation Δy output by the subtractor 19. The detection unit 20 detects a positional deviation Δy that is equal to or smaller than the detection threshold γ. In the present embodiment, the detection threshold γ is set to detect that the current position Yr is in the vicinity of the arrival position C based on the position deviation Δy. When detecting the position deviation Δy that is equal to or smaller than the detection threshold γ, the detection unit 20 outputs an integral clear command indicating 1 (ON) to the AND gate 21 because the current position Yr is in the vicinity of the arrival position C. If the detection unit 20 detects a position deviation Δy that is greater than the detection threshold γ, the current position Yr is not in the vicinity of the arrival position C, and therefore outputs an integral clear command indicating 0 (OFF) to the AND gate 21.

ANDゲート21は、積分制御部18によって出力された積分クリア指令が入力される。ANDゲート21は、検出部20によって出力された積分クリア指令が入力される。ANDゲート21は、積分制御部18及び検出部20の双方から1を示す積分クリア指令が入力された場合に、1(ON)を示す積分クリア指令を積分器14に出力する。ANDゲート21は、積分制御部18又は検出部20のいずれか一方からしか1を示す積分クリア指令が入力されない場合、あるいは、双方から0を示す積分クリア指令が入力された場合、0(OFF)を示す積分クリア指令を積分器14に出力する。   The AND gate 21 receives the integration clear command output by the integration control unit 18. The AND gate 21 receives the integral clear command output by the detection unit 20. The AND gate 21 outputs an integration clear command indicating 1 (ON) to the integrator 14 when an integration clear command indicating 1 is input from both the integration control unit 18 and the detection unit 20. The AND gate 21 is 0 (OFF) when an integral clear command indicating 1 is input only from either the integration control unit 18 or the detection unit 20 or when an integral clear command indicating 0 is input from both. Is output to the integrator 14.

位置決め制御装置10Aは、グラインダ4の現在位置が到達位置Cの近傍である場合、かつ、位置偏差Δxが積分クリア閾値α以下の場合に、積分器14の積分値を0にクリアする。そのため、位置決め制御装置10Aは、例えば、グラインダ4の移動中に偶然目標位置に追い付いて位置偏差Δxが0になっても、到達位置Cの近傍でなければ、積分器14の積分値はクリアされない。よって、位置決め制御装置10Aは、オーバーシュートを抑制したい到達位置Cの近傍で積分値のクリアを実行するため、グラインダ4が移動中に一時的に止まることを防止できる。   The positioning control device 10A clears the integration value of the integrator 14 to 0 when the current position of the grinder 4 is in the vicinity of the arrival position C and when the position deviation Δx is equal to or less than the integration clear threshold value α. Therefore, for example, even if the positioning controller 10A accidentally catches up with the target position during the movement of the grinder 4 and the position deviation Δx becomes 0, the integrated value of the integrator 14 is not cleared unless it is near the arrival position C. . Therefore, since the positioning control device 10A clears the integrated value in the vicinity of the arrival position C where it is desired to suppress overshoot, the grinder 4 can be prevented from temporarily stopping during movement.

本実施例では、積分制御部18と減算器19と検出部20とANDゲート21とを組み合わせて、積分器14の積分クリアを制御する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、積分制御部18が、検出部20及びANDゲート21の各機能に相当する構成を有してもよい。あるいは、積分制御部18が、ANDゲート21の機能に相当する構成を有してもよい。   In this embodiment, the case where the integration control unit 18, the subtractor 19, the detection unit 20, and the AND gate 21 are combined to control the integration clear of the integrator 14 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the integration control unit 18 may have a configuration corresponding to each function of the detection unit 20 and the AND gate 21. Alternatively, the integration control unit 18 may have a configuration corresponding to the function of the AND gate 21.

次に、実施例2に係る位置決め制御装置10Aの動作について説明する。   Next, the operation of the positioning control apparatus 10A according to the second embodiment will be described.

駆動制御システム1Aにおいて、上位装置30Aは、到達位置Cを指定すると、その到達位置Cを位置決め制御装置10Aに出力する。上位装置30Aは、現在位置Yrと到達位置Cとに基づいてグラインダ4の目標位置を演算すると、目標位置を示す位置指令Cpを位置決め制御装置10Aに出力する。   In the drive control system 1A, when the arrival position C is specified, the host apparatus 30A outputs the arrival position C to the positioning control apparatus 10A. When the host device 30A calculates the target position of the grinder 4 based on the current position Yr and the arrival position C, the host device 30A outputs a position command Cp indicating the target position to the positioning control device 10A.

位置決め制御装置10Aは、上位装置30Aによって出力された到達位置Cが入力されると、到達位置Cから現在位置Yrを減算して位置偏差Δyを得る。位置決め制御装置10Aは、位置偏差Δyが検出閾値γより大きい場合、グラインダ4は到達位置Cの近傍に到達していないことを検出する。そのため、位置決め制御装置10Aは、積分制御部18によって積分器14の積分値をクリアするのをANDゲート21が阻止する状態となる。   When the arrival position C output by the host device 30A is input, the positioning control apparatus 10A subtracts the current position Yr from the arrival position C to obtain a position deviation Δy. When the position deviation Δy is larger than the detection threshold γ, the positioning control device 10A detects that the grinder 4 has not reached the vicinity of the arrival position C. Therefore, the positioning control device 10 </ b> A is in a state where the AND gate 21 prevents the integration control unit 18 from clearing the integration value of the integrator 14.

位置決め制御装置10Aは、位置指令Cpから現在位置Yrを減算して位置偏差Δxを得る。位置決め制御装置10Aは、位置偏差Δxが位置決め精度仕様Pより大きい場合、位置偏差Δxを比例演算した速度指令Vcを得る。位置決め制御装置10Aは、速度指令Vcから現在速度Vrを減算した速度偏差Δvを得ると、その速度偏差Δvを積分する。位置決め制御装置10Aは、速度偏差Δvと積分成分Mとを加算してトルク指令Tcを得ると、トルク指令Tcを駆動部3に出力する。そして、駆動部3は、トルク指令Tcに基づいてモータを駆動させ、グラインダ4を目標位置に向けて移動させる。   The positioning controller 10A subtracts the current position Yr from the position command Cp to obtain a position deviation Δx. When the position deviation Δx is larger than the positioning accuracy specification P, the positioning control device 10A obtains a speed command Vc obtained by proportionally calculating the position deviation Δx. When the positioning controller 10A obtains the speed deviation Δv obtained by subtracting the current speed Vr from the speed command Vc, the positioning control apparatus 10A integrates the speed deviation Δv. When positioning controller 10A obtains torque command Tc by adding speed deviation Δv and integral component M, it outputs torque command Tc to drive unit 3. Then, the drive unit 3 drives the motor based on the torque command Tc, and moves the grinder 4 toward the target position.

位置決め制御装置10Aは、到達位置Cから現在位置Yrを減算して位置偏差Δyを得る。位置決め制御装置10Aは、位置偏差Δyが検出閾値γ以下の場合、グラインダ4が到達位置Cの近傍に到達していることを検出する。そのため、位置決め制御装置10Aは、積分制御部18によって積分器14の積分値をクリアするのをANDゲート21が阻止しない状態となる。   The positioning controller 10A subtracts the current position Yr from the arrival position C to obtain a position deviation Δy. When the position deviation Δy is equal to or smaller than the detection threshold γ, the positioning control device 10A detects that the grinder 4 has reached the vicinity of the arrival position C. Therefore, in the positioning control device 10A, the AND gate 21 does not prevent the integration control unit 18 from clearing the integration value of the integrator 14.

その後、位置偏差Δxが位置決め精度仕様P及び不感帯閾値βよりも小さくなると、位置決め制御装置10Aは、速度指令Vcを強制的に0とする。この時点では、現在速度Vrは0ではない。そのため、位置決め制御装置10Aは、速度指令Vcに基づいて得られた速度偏差Δvの積分を行い、トルク指令Tcを求める。位置決め制御装置10Aは、0ではないトルク指令Tcを駆動部3に出力する。   Thereafter, when the position deviation Δx becomes smaller than the positioning accuracy specification P and the dead zone threshold β, the positioning control device 10A forcibly sets the speed command Vc to 0. At this time, the current speed Vr is not zero. Therefore, the positioning control device 10A integrates the speed deviation Δv obtained based on the speed command Vc to obtain the torque command Tc. The positioning control device 10 </ b> A outputs a torque command Tc that is not 0 to the drive unit 3.

その後、時間の経過に応じて、位置偏差Δxの値は徐々に小さくなり、トルク指令Tcの値も徐々に小さくなる。そして、時間t2において、位置偏差Δxが積分クリア閾値α以下になり、かつ、位置偏差Δyが検出閾値γ以下になり、グラインダ4は到達位置Cの近傍に到達している。よって、位置決め制御装置10Aは、積分器14の積分値を0にクリアする。この場合、不感帯により速度指令Vcも0であるが、現在速度Vrは0ではない。そのため、位置決め制御装置10Aは、現在速度Vrに基づいたトルク指令Tcを駆動部3に出力する。   Thereafter, as time elapses, the value of the position deviation Δx gradually decreases, and the value of the torque command Tc also gradually decreases. At time t2, the position deviation Δx becomes equal to or less than the integral clear threshold value α, the position deviation Δy becomes equal to or less than the detection threshold value γ, and the grinder 4 has reached the vicinity of the arrival position C. Therefore, the positioning control device 10A clears the integral value of the integrator 14 to zero. In this case, the speed command Vc is also 0 due to the dead zone, but the current speed Vr is not 0. Therefore, the positioning control device 10A outputs a torque command Tc based on the current speed Vr to the drive unit 3.

その後、位置偏差Δxは徐々に0に近づくが、積分クリア閾値α以下であることから、位置決め制御装置10Aは、積分器14の積分値を0にクリアし続け、現在速度Vrに基づいたトルク指令Tcを駆動部3に出力し続ける。その後、駆動部3は、トルク指令Tcに基づいてグラインダ4を目標位置に位置決めする。この場合、位置決め制御装置10Aは、入力される現在速度Vrが0になるので、速度偏差Δv及び積分値は0となり、0を示すトルク指令Tcを得る。よって、駆動部3がグラインダ4を目標位置に位置決めした後に、位置決め制御装置10Aは、0を示すトルク指令Tcを駆動部3に出力する。   Thereafter, the position deviation Δx gradually approaches 0, but is below the integral clear threshold α, so the positioning control device 10A continues to clear the integral value of the integrator 14 to 0, and a torque command based on the current speed Vr. Continue to output Tc to the drive unit 3. Thereafter, the drive unit 3 positions the grinder 4 at the target position based on the torque command Tc. In this case, since the input current speed Vr is 0, the positioning control device 10A has a speed deviation Δv and an integral value of 0, and obtains a torque command Tc indicating 0. Therefore, after the drive unit 3 positions the grinder 4 at the target position, the positioning control device 10A outputs a torque command Tc indicating 0 to the drive unit 3.

以下に、図5を参照しながら、実施例3に係る駆動制御システム1Bについて説明する。図5は、実施例3に係る駆動制御システム1Bの概略構成を示す図である。駆動制御システム1Bは、説明を簡単にするため、図1と同一の構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。   The drive control system 1B according to the third embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of the drive control system 1B according to the third embodiment. In order to simplify the description of the drive control system 1B, the same components as those in FIG.

図5に示すように、駆動制御システム1Bは、駆動装置2と、位置決め制御装置10Bと、上位装置30とを有する。   As shown in FIG. 5, the drive control system 1B includes a drive device 2, a positioning control device 10B, and a host device 30.

駆動装置2は、駆動部3と、グラインダ4と、位置検出部5と、速度検出部6とを有する。上位装置30は、到達位置指定部31と、軌道生成部32とを有する。   The drive device 2 includes a drive unit 3, a grinder 4, a position detection unit 5, and a speed detection unit 6. The host device 30 includes an arrival position designation unit 31 and a trajectory generation unit 32.

位置決め制御装置10Bは、図5に示すように、減算器11と、速度指令部12と、減算器13と、積分器14と、乗算器15と、加算器16Bと、乗算器17と、積分制御部18と、乗算器22と、減算器23とを有する。   As shown in FIG. 5, the positioning control device 10B includes a subtractor 11, a speed command unit 12, a subtractor 13, an integrator 14, a multiplier 15, an adder 16B, a multiplier 17, and an integration. The controller 18, the multiplier 22, and the subtracter 23 are included.

乗算器22は、速度指令演算手段の第1速度指令演算部として機能する。乗算器22は、減算器11によって出力された位置偏差Δxが入力される。乗算器22は、位置偏差Δxに比例ゲインKpを乗算する比例演算を実行し、その実行結果を第1速度指令Vc1(=ΔxKp)として減算器23に出力する。比例ゲインKpは、速度指令部12の比例ゲインKpと同一の値が設定される。   The multiplier 22 functions as a first speed command calculation unit of the speed command calculation means. The multiplier 22 receives the position deviation Δx output from the subtractor 11. The multiplier 22 executes a proportional calculation for multiplying the positional deviation Δx by the proportional gain Kp, and outputs the execution result to the subtracter 23 as a first speed command Vc1 (= ΔxKp). The proportional gain Kp is set to the same value as the proportional gain Kp of the speed command unit 12.

本実施例では、速度指令部12と乗算器22とを別個にする場合について説明するが、これに限定されない。例えば、速度指令部12が乗算器22に相当する構成を有してもよい。この場合、位置偏差Δxが不感帯閾値βより大きくなった場合に、速度指令部12は、0を示す速度指令Vcを減算器13に出力し、かつ、第1速度指令Vc1を減算器23に出力するように構成される。   In the present embodiment, the case where the speed command unit 12 and the multiplier 22 are separated will be described, but the present invention is not limited to this. For example, the speed command unit 12 may have a configuration corresponding to the multiplier 22. In this case, when the position deviation Δx becomes larger than the dead zone threshold β, the speed command unit 12 outputs the speed command Vc indicating 0 to the subtractor 13 and outputs the first speed command Vc1 to the subtractor 23. Configured to do.

減算器23は、乗算器22によって出力された第1速度指令Vc1が入力される。減算器23は、速度検出部6によって検出された現在速度Vrが、速度フィードバックとして入力される。減算器23は、第1速度指令Vc1から現在速度Vrを減算し、その減算結果を第1速度偏差Δv1(=Vc1−Vr)として出力する。すなわち、減算器23は、不感帯の影響を受けない第1速度偏差Δv1を加算器16Bに出力する。   The subtracter 23 receives the first speed command Vc1 output from the multiplier 22. The subtracter 23 receives the current speed Vr detected by the speed detector 6 as speed feedback. The subtracter 23 subtracts the current speed Vr from the first speed command Vc1, and outputs the subtraction result as a first speed deviation Δv1 (= Vc1−Vr). That is, the subtractor 23 outputs the first speed deviation Δv1 that is not affected by the dead zone to the adder 16B.

加算器16Bは、減算器23によって出力された第1速度偏差Δv1が入力される。加算器16Bは、乗算器15によって出力された積分成分Mが入力される。加算器16Bは、第1速度偏差Δv1と積分成分Mとを加算し、その加算結果を乗算器17に出力する。このように、加算器16Bは、不感帯の影響を受けない第1速度偏差Δv1に積分成分Mを加算する点が、実施例1の加算器16とは異なっている。   The adder 16B receives the first speed deviation Δv1 output from the subtracter 23. The adder 16B receives the integral component M output from the multiplier 15. The adder 16B adds the first speed deviation Δv1 and the integral component M, and outputs the addition result to the multiplier 17. As described above, the adder 16B is different from the adder 16 of the first embodiment in that the integral component M is added to the first speed deviation Δv1 that is not affected by the dead zone.

位置決め制御装置10Bは、位置偏差Δxが積分クリア閾値αより小さくなった場合、第1速度指令Vc1を0とはせず、第1速度指令Vc1と現在速度Vrとを減算して第1速度偏差Δv1を得る。位置決め制御装置10Bは、速度偏差Δvの積分値に基づいた積分成分Mと第1速度偏差Δv1とを加算したトルク指令Tcを出力する。そのため、位置決め制御装置10Bは、位置偏差Δxが積分クリア閾値αより小さくなっても、比例要素に基づいた速度制御を継続するので、不感帯を設けても、比例制御の性能を向上できる。例えば、位置決め制御装置10Bの位置決め精度仕様Pが0.1mmの場合、設計者がその10倍、すなわち0.01mmを設計すれば、位置決め制御装置10Bはその性能を発揮することができる。   When the position deviation Δx is smaller than the integral clear threshold value α, the positioning control device 10B does not set the first speed command Vc1 to 0, but subtracts the first speed command Vc1 and the current speed Vr to obtain the first speed deviation. Δv1 is obtained. The positioning control device 10B outputs a torque command Tc obtained by adding the integral component M based on the integral value of the speed deviation Δv and the first speed deviation Δv1. Therefore, since the positioning control device 10B continues the speed control based on the proportional element even if the position deviation Δx becomes smaller than the integral clear threshold value α, the performance of the proportional control can be improved even if a dead zone is provided. For example, if the positioning accuracy specification P of the positioning control device 10B is 0.1 mm, the positioning control device 10B can exhibit its performance if the designer designs 10 times that is, that is, 0.01 mm.

次に、実施例3に係る位置決め制御装置10Bの動作について説明する。   Next, the operation of the positioning control device 10B according to the third embodiment will be described.

駆動制御システム1Bにおいて、上位装置30は、グラインダ4の目標位置を演算すると、目標位置を示す位置指令Cpを位置決め制御装置10Bに出力する。そして、位置決め制御装置10Bは、位置指令Cpが入力されると、位置指令Cpから現在位置Yrを減算して位置偏差Δxを求める。位置決め制御装置10Bは、位置偏差Δxを比例演算し、その演算結果から現在速度Vrを減算して第1速度偏差Δv1を得る。これと並行して、位置決め制御装置10Bは、位置偏差Δxが位置決め精度仕様Pよりも大きい場合、位置偏差Δxを比例演算して速度指令Vcを得る。位置決め制御装置10Bは、速度指令Vcから現在速度Vrを減算した速度偏差Δvを得ると、その速度偏差Δvを積分する。この場合、位置偏差Δxは、不感帯の範囲の外であるので、第1速度偏差Δv1と速度偏差Δvとは同一の値となっている。そして、位置決め制御装置10Bは、第1速度偏差Δv1と積分成分Mとを加算したトルク指令Tcを得ると、トルク指令Tcを駆動部3に出力する。そして、駆動部3は、トルク指令Tcに基づいてモータを駆動させ、グラインダ4を目標位置に向けて移動させる。   In the drive control system 1B, when the host device 30 calculates the target position of the grinder 4, the host device 30 outputs a position command Cp indicating the target position to the positioning control device 10B. When the position command Cp is input, the positioning control device 10B subtracts the current position Yr from the position command Cp to obtain a position deviation Δx. The positioning control device 10B proportionally calculates the position deviation Δx, and subtracts the current speed Vr from the calculation result to obtain a first speed deviation Δv1. In parallel with this, when the position deviation Δx is larger than the positioning accuracy specification P, the positioning control device 10B obtains a speed command Vc by proportionally calculating the position deviation Δx. When the positioning control device 10B obtains the speed deviation Δv obtained by subtracting the current speed Vr from the speed command Vc, the positioning control apparatus 10B integrates the speed deviation Δv. In this case, since the position deviation Δx is outside the range of the dead zone, the first speed deviation Δv1 and the speed deviation Δv have the same value. When the positioning control device 10B obtains the torque command Tc obtained by adding the first speed deviation Δv1 and the integral component M, the positioning control device 10B outputs the torque command Tc to the drive unit 3. Then, the drive unit 3 drives the motor based on the torque command Tc, and moves the grinder 4 toward the target position.

その後、位置偏差Δxが位置決め精度仕様P及び不感帯閾値βよりも小さくなると、位置決め制御装置10Bは、速度指令Vcを強制的に0とし、かつ、第1速度指令Vc1を得る。この時点では、現在速度Vrは0ではないため、位置決め制御装置10Bは、第1速度偏差Δv1を得る。この場合、不感帯により速度指令Vcは0となるので、位置決め制御装置10Bは、現在速度Vrに基づいて得られた速度偏差Δvの積分を行う。そして、位置決め制御装置10Bは、第1速度偏差Δv1と積分成分Mとを加算した0ではないトルク指令Tcを駆動部3に出力する。   Thereafter, when the position deviation Δx becomes smaller than the positioning accuracy specification P and the dead zone threshold β, the positioning control device 10B forcibly sets the speed command Vc to 0 and obtains the first speed command Vc1. At this time, since the current speed Vr is not 0, the positioning control device 10B obtains the first speed deviation Δv1. In this case, since the speed command Vc becomes 0 due to the dead zone, the positioning control device 10B integrates the speed deviation Δv obtained based on the current speed Vr. Then, the positioning control device 10B outputs a torque command Tc, which is not 0, obtained by adding the first speed deviation Δv1 and the integral component M to the drive unit 3.

その後、時間の経過に応じて、位置偏差Δxの値は徐々に小さくなり、トルク指令Tcの値も徐々に小さくなる。そして、位置偏差Δxが積分クリア閾値α以下になると、位置決め制御装置10Bは、積分器14の積分値を0にクリアする。この場合、位置偏差Δxは0ではないため、位置決め制御装置10Bは、0ではない第1速度偏差Δv1を得る。位置決め制御装置10Bは、第1速度偏差Δv1に基づいたトルク指令Tcを駆動部3に出力する。   Thereafter, as time elapses, the value of the position deviation Δx gradually decreases, and the value of the torque command Tc also gradually decreases. When the position deviation Δx becomes equal to or less than the integral clear threshold value α, the positioning control device 10B clears the integral value of the integrator 14 to zero. In this case, since the position deviation Δx is not 0, the positioning control device 10B obtains a first speed deviation Δv1 that is not 0. The positioning control device 10B outputs a torque command Tc based on the first speed deviation Δv1 to the drive unit 3.

その後、位置偏差Δxは徐々に0に近づくが、積分クリア閾値α以下であることから、位置決め制御装置10Bは、積分器14の積分値を0にクリアし続け、第1速度偏差Δv1に基づいたトルク指令Tcを駆動部3に出力し続ける。その後、駆動部3は、トルク指令Tcに基づいてグラインダ4を目標位置に位置決めする。この場合、位置決め制御装置10Bは、入力される現在位置Yr及び現在速度Vrが0になるので、第1速度偏差Δv1は0となり、0を示すトルク指令Tcを得る。よって、駆動部3がグラインダ4を目標位置に位置決めした後に、位置決め制御装置10Bは、0を示すトルク指令Tcを駆動部3に出力する。   Thereafter, the position deviation Δx gradually approaches 0, but is less than or equal to the integral clear threshold value α. Therefore, the positioning control device 10B continues to clear the integral value of the integrator 14 to 0, and is based on the first speed deviation Δv1. The torque command Tc is continuously output to the drive unit 3. Thereafter, the drive unit 3 positions the grinder 4 at the target position based on the torque command Tc. In this case, since the input current position Yr and current speed Vr become 0, the positioning control device 10B obtains a torque command Tc indicating 0 because the first speed deviation Δv1 becomes 0. Therefore, after the drive unit 3 positions the grinder 4 at the target position, the positioning control device 10B outputs a torque command Tc indicating 0 to the drive unit 3.

上述した実施例では、位置決め制御装置10、10A、10Bの速度制御としてPI制御を用いる場合について説明したが、これに限定されない。速度制御の仕方は、例えば、PID制御、他の特性改善フィルタ等を含むように構成されてもよい。   In the above-described embodiments, the case where the PI control is used as the speed control of the positioning control devices 10, 10A, and 10B has been described. However, the present invention is not limited to this. The speed control method may be configured to include, for example, PID control, another characteristic improvement filter, and the like.

上述した実施例では、位置決め制御装置10、10A、10Bは、位置偏差Δxが積分クリア閾値α以下になった場合、積分器14の積分値を瞬時に0にクリアする場合について説明したが、これに限定されない。位置決め制御装置10、10A、10Bは、積分器14の積分値を瞬時に0にクリアするのではなく、漸減させるように構成してもよい。   In the above-described embodiment, the positioning control devices 10, 10A, and 10B have been described with respect to the case where the integral value of the integrator 14 is instantaneously cleared to 0 when the position deviation Δx is equal to or less than the integral clear threshold value α. It is not limited to. The positioning control devices 10, 10 </ b> A, and 10 </ b> B may be configured to gradually decrease the integrated value of the integrator 14 instead of instantaneously clearing it to zero.

例えば、位置決め制御装置10、10A、10Bの積分制御部18は、積分値の段階的なクリアを示す指令を積分器14に出力する。積分器14は、指令が入力されたとき、あるいは、位置偏差Δxが積分クリア閾値α以下になったときの積分値を100%とし、予め定められた所定時間で積分値を100%から0%に複数回に分けて漸減させる。   For example, the integration control unit 18 of the positioning control devices 10, 10 </ b> A, and 10 </ b> B outputs a command indicating stepwise clearing of the integration value to the integrator 14. The integrator 14 sets the integration value when a command is input or when the position deviation Δx is equal to or less than the integration clear threshold value α to 100%, and the integration value is changed from 100% to 0% at a predetermined time. Decrease in multiple steps.

駆動制御システム1、1A、1Bにおいて、駆動部3が減速機、ボールねじの伝達構造を有する場合、微視的にはそれらの要素が撓んで力を伝達している。この状況で急に駆動部3の駆動トルクを0近くにすると、撓み反力が外乱となってモータに作用し、位置偏差Δxが増大する場合がある。この場合、不感帯閾値βよりも小さくなっていた位置偏差Δxは、再び不感帯閾値β以上となり、位置決め制御装置10、10A、10Bは、速度偏差Δvの積分を再開すると、グラインダ4の挙動が予期しない動きをする恐れがある。このような恐れがある構成の場合は、積分器14の積分値を漸減するようにクリアすることで、撓み反力の影響を低減させることが可能となる。その結果、駆動制御システム1、1A、1Bにおけるグラインダ4の挙動を安定的に収束させることができる。   In the drive control systems 1, 1 </ b> A, and 1 </ b> B, when the drive unit 3 has a transmission structure of a speed reducer and a ball screw, those elements are microscopically bent to transmit force. In this situation, if the driving torque of the driving unit 3 is suddenly reduced to 0, the bending reaction force becomes a disturbance and acts on the motor, and the position deviation Δx may increase. In this case, the position deviation Δx that has been smaller than the dead zone threshold β becomes equal to or greater than the dead zone threshold β again, and when the positioning control devices 10, 10A, and 10B resume the integration of the speed deviation Δv, the behavior of the grinder 4 is unexpected. There is a risk of movement. In the case of such a configuration, it is possible to reduce the influence of the bending reaction force by clearing the integral value of the integrator 14 so as to gradually decrease. As a result, the behavior of the grinder 4 in the drive control systems 1, 1A, 1B can be converged stably.

上述した実施例では、積分制御部18は、積分器14の積分値を0にクリアしている状態で、位置偏差Δxが積分クリア閾値αよりも大きくなった場合に、積分器14の積分を再開させる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、積分制御部18は、位置偏差Δxが一定時間連続して積分クリア閾値αを超えた場合に、積分器14に積分を再開させ、かつ、位置偏差Δxが一定時間連続して積分クリア閾値αを超えていない場合、積分器14に積分を再開させないように構成されてもよい。   In the above-described embodiment, the integration control unit 18 clears the integration of the integrator 14 when the position deviation Δx is larger than the integration clear threshold value α in a state where the integration value of the integrator 14 is cleared to zero. Although the case of resuming has been described, the present invention is not limited to this. For example, the integration control unit 18 causes the integrator 14 to resume the integration when the position deviation Δx exceeds the integration clear threshold value α continuously for a certain time, and the position deviation Δx continues for a certain time continuously. If α is not exceeded, the integrator 14 may be configured not to resume the integration.

上述した実施例では、位置決め制御装置10、10A、10Bは、グラインダ4を自動制御する駆動制御システム1、1A、1Bに適用する場合について説明したが、これに限定されない。位置決め制御装置10、10A、10Bは、モータ等による精密な位置決めを必要とする装置に適用してもよい。精密な位置決めを必要とする装置は、例えば、ハードディスク装置、磁気ディスク装置などの回転記録装置、各種工作機器の駆動制御装置を含む。   In the embodiment described above, the positioning control devices 10, 10 </ b> A, and 10 </ b> B have been described as being applied to the drive control systems 1, 1 </ b> A, and 1 </ b> B that automatically control the grinder 4, but are not limited thereto. The positioning control devices 10, 10A, 10B may be applied to devices that require precise positioning by a motor or the like. Devices that require precise positioning include, for example, rotational recording devices such as hard disk devices and magnetic disk devices, and drive control devices for various machine tools.

上述した実施例2、3は組み合わせてもよい。例えば、駆動制御システム1Aの位置決め制御装置10Aは、位置偏差Δxが積分クリア閾値αより小さくなった場合に、位置偏差Δxの比例制御を継続するための位置決め制御装置10Bの構成を有するように構成されてもよい。   Embodiments 2 and 3 described above may be combined. For example, the positioning control device 10A of the drive control system 1A is configured to have a configuration of the positioning control device 10B for continuing the proportional control of the position deviation Δx when the position deviation Δx becomes smaller than the integral clear threshold value α. May be.

1、1A、1B 駆動制御システム
2 駆動装置
3 駆動部
4 グラインダ
5 位置検出部
6 速度検出部
10、10A、10B 位置決め制御装置
11、13、19、23 減算器
12 速度指令部
14 積分器
15、17、22 乗算器
16、16B 加算器
18 積分制御部
20 検出部
21 ANDゲート
30、30A、30B 上位装置
31 到達位置指定部
32 軌道生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B Drive control system 2 Drive apparatus 3 Drive part 4 Grinder 5 Position detection part 6 Speed detection part 10, 10A, 10B Positioning control apparatus 11, 13, 19, 23 Subtractor 12 Speed command part 14 Integrator 15, 17, 22 Multiplier 16, 16B Adder 18 Integral control unit 20 Detection unit 21 AND gate 30, 30A, 30B Host device 31 Arrival position designation unit 32 Trajectory generation unit

Claims (8)

制御対象物を駆動する駆動装置を制御して、前記制御対象物を目標位置に位置決めする位置決め制御装置において、
前記目標位置と前記制御対象物の現在位置との位置偏差を出力する位置偏差演算手段と、
前記位置偏差が第1閾値よりも小さい場合は、0を示す速度指令を出力し、前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さくない場合は、前記位置偏差を比例演算した速度指令を出力する速度指令演算手段と、
前記速度指令と前記制御対象物の現在速度との速度偏差を出力する速度偏差演算手段と、
前記速度偏差を積分する積分手段と、
前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さな第2閾値より小さい場合は、前記積分手段の積分値を0にする積分制御手段と、
前記速度偏差と前記積分手段の積分値とに基づくトルク指令を前記駆動装置に対して出力する出力手段と
を備えることを特徴とする位置決め制御装置。
In a positioning control device for controlling a drive device that drives a control object to position the control object at a target position,
Position deviation calculating means for outputting a position deviation between the target position and the current position of the controlled object;
When the position deviation is smaller than the first threshold value, a speed command indicating 0 is output, and when the position deviation is not smaller than the first threshold value, a speed command that outputs a speed command obtained by proportionally calculating the position deviation is output. Command calculation means;
A speed deviation calculating means for outputting a speed deviation between the speed command and a current speed of the controlled object;
Integrating means for integrating the speed deviation;
Integration control means for setting the integration value of the integration means to 0 when the positional deviation is smaller than a second threshold value smaller than the first threshold value;
A positioning control device comprising: output means for outputting a torque command based on the speed deviation and an integral value of the integrating means to the driving device.
前記速度指令演算手段は、前記位置偏差を比例演算した第1速度指令を出力する第1速度指令演算部を備え、
前記速度偏差演算手段は、前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さい場合、前記第1速度指令演算部によって出力された第1速度指令と前記制御対象物の現在速度との前記速度偏差を前記出力手段に出力することを特徴とする請求項1に記載の位置決め制御装置。
The speed command calculation means includes a first speed command calculation unit that outputs a first speed command obtained by proportionally calculating the position deviation,
The speed deviation calculating means calculates the speed deviation between the first speed command output by the first speed command calculating unit and the current speed of the control object when the position deviation is smaller than the first threshold. The positioning control apparatus according to claim 1, wherein the positioning control apparatus outputs the output to output means.
前記制御対象物の現在位置が到達位置の近傍であることを検出する検出手段をさらに備え、
前記積分制御手段は、前記検出手段によって前記現在位置が前記到達位置の近傍であることが検出された場合、かつ、前記位置偏差が前記第2閾値よりも小さい場合、前記積分手段の積分値を0にすることを特徴とする請求項1又は2に記載の位置決め制御装置。
Detection means for detecting that the current position of the control object is in the vicinity of the arrival position;
When the detection means detects that the current position is in the vicinity of the arrival position, and the position deviation is smaller than the second threshold value, the integration control means calculates the integration value of the integration means. The positioning control device according to claim 1, wherein the positioning control device is set to zero.
前記積分制御手段は、前記積分値を徐々に0にすることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の位置決め制御装置。   The positioning control apparatus according to claim 1, wherein the integration control unit gradually sets the integration value to zero. 前記第1閾値は、前記位置決め制御装置の位置決め精度仕様が示す前記位置偏差の範囲内に設定されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の位置決め制御装置。   5. The positioning control device according to claim 1, wherein the first threshold value is set within a range of the position deviation indicated by a positioning accuracy specification of the positioning control device. 制御対象物を駆動する駆動装置と、前記駆動装置を制御して前記制御対象物を目標位置に位置決めする位置決め制御装置とを含む駆動制御システムであって、
前記位置決め制御装置は、
前記目標位置と前記制御対象物の現在位置との位置偏差を出力する位置偏差演算手段と、
前記位置偏差が第1閾値よりも小さい場合は、0を示す速度指令を出力し、前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さくない場合は、前記位置偏差を比例演算した速度指令を出力する速度指令演算手段と、
前記速度指令と前記制御対象物の現在速度との速度偏差を出力する速度偏差演算手段と、
前記速度偏差を積分する積分手段と、
前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さな第2閾値より小さい場合は、前記積分手段の積分値を0にする積分制御手段と、
前記速度偏差と前記積分手段の積分値とに基づくトルク指令を前記駆動装置に対して出力する出力手段と
を備えることを特徴とする駆動制御システム。
A drive control system comprising: a drive device that drives a control object; and a positioning control device that controls the drive device to position the control object at a target position,
The positioning control device includes:
Position deviation calculating means for outputting a position deviation between the target position and the current position of the controlled object;
When the position deviation is smaller than the first threshold value, a speed command indicating 0 is output, and when the position deviation is not smaller than the first threshold value, a speed command that outputs a speed command obtained by proportionally calculating the position deviation is output. Command calculation means;
A speed deviation calculating means for outputting a speed deviation between the speed command and a current speed of the controlled object;
Integrating means for integrating the speed deviation;
Integration control means for setting the integration value of the integration means to 0 when the positional deviation is smaller than a second threshold value smaller than the first threshold value;
An output means for outputting a torque command based on the speed deviation and an integral value of the integrating means to the driving device.
制御対象物を駆動する駆動装置を制御して、前記制御対象物を目標位置に位置決めする位置決め制御装置の位置決め制御方法であって、
前記目標位置と前記制御対象物の現在位置との位置偏差を出力する工程と、
前記位置偏差が第1閾値よりも小さい場合は、0を示す速度指令を出力し、前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さくない場合は、前記位置偏差を比例演算した速度指令を出力する工程と、
前記速度指令と前記制御対象物の現在速度との速度偏差を出力する工程と、
前記速度偏差を積分手段によって積分する工程と、
前記位置偏差が前記第1閾値よりも小さな第2閾値より小さい場合は、前記積分手段の積分値を0にする工程と、
前記速度偏差と前記積分手段の積分値とに基づくトルク指令を前記駆動装置に対して出力する工程と
を含むことを特徴とする位置決め制御方法。
A positioning control method for a positioning control device for controlling a drive device that drives a control object to position the control object at a target position,
Outputting a position deviation between the target position and the current position of the controlled object;
When the position deviation is smaller than the first threshold, a speed command indicating 0 is output, and when the position deviation is not smaller than the first threshold, a speed command obtained by proportionally calculating the position deviation is output. When,
Outputting a speed deviation between the speed command and the current speed of the controlled object;
Integrating the speed deviation by an integrating means;
When the positional deviation is smaller than a second threshold value smaller than the first threshold value, the step of setting the integral value of the integrating means to 0;
And a step of outputting a torque command based on the speed deviation and an integral value of the integrating means to the driving device.
第1のパラメータと第2のパラメータとに基づいて制御対象を制御する制御装置において、
前記第1のパラメータの指令値と前記第1のパラメータのフィードバック値との第1偏差を演算する第1演算手段と、
前記第1偏差が第1閾値よりも小さい場合は、前記第2のパラメータの指令値として、0を出力し、前記第1偏差が前記第1閾値よりも小さくない場合は、前記第2のパラメータの指令値として、前記第1偏差を比例演算した値を出力する第2演算手段と、
前記第2のパラメータの指令値と前記第2のパラメータのフィードバック値との第2偏差を演算する第3演算手段と、
前記第2偏差の積分値を演算する積分手段と、
前記第1偏差が前記第1閾値よりも小さな第2閾値より小さい場合に、前記積分手段によって演算される前記積分値を0にする積分制御手段と、
前記第2偏差と前記積分値とに基づく指令値を前記制御対象に対して出力する出力手段と
を備える制御装置。
In the control device that controls the control object based on the first parameter and the second parameter,
First computing means for computing a first deviation between the command value of the first parameter and the feedback value of the first parameter;
When the first deviation is smaller than the first threshold, 0 is output as the command value of the second parameter, and when the first deviation is not smaller than the first threshold, the second parameter A second calculation means for outputting a value obtained by proportionally calculating the first deviation as a command value;
Third computing means for computing a second deviation between the command value of the second parameter and the feedback value of the second parameter;
Integrating means for calculating an integral value of the second deviation;
Integration control means for setting the integration value calculated by the integration means to 0 when the first deviation is smaller than a second threshold value smaller than the first threshold value;
A control device comprising: output means for outputting a command value based on the second deviation and the integral value to the control object.
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