JP2647750B2 - アクチュエータの駆動制御装置 - Google Patents
アクチュエータの駆動制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、相関する複数のアクチ
ュエータの駆動制御装置に関する。
ュエータの駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、相関する複数のアクチュエー
タを同時に駆動制御し、多関節作業機などの軌跡制御を
行なうアクチュエータの駆動制御装置が知られている。
タを同時に駆動制御し、多関節作業機などの軌跡制御を
行なうアクチュエータの駆動制御装置が知られている。
【０００３】図５は、従来のアクチュエータの駆動制御
装置の構成例を示す。図において、１は、操作レバーな
どから構成される操作指令部であり、軌跡の方向および
速度の指令値を出力する。２は制御量演算部であり、操
作指令部１の指令値と姿勢センサ６ａ，６ｂからのフィ
ードバック値とに基づいて、制御対象となるアクチュエ
ータ５ａ，５ｂの速度指令値である制御量ＣＱＡ，ＣＱ
Ｂを演算する。３は加速度制限部であり、制御が振動的
になるのを防止するため、単位時間当りの急激な制御量
ＣＱＡ，ＣＱＢの変化、すなわち速度の単位時間変化率
である加速度を予め定めた値に制限し、制御量ＱＡ，Ｑ
Ｂを出力する。４は駆動制御部であり、制御量ＱＡ，Ｑ
Ｂに応じてアクチュエータ５ａ，５ｂを駆動制御する。
アクチュエータ５ａ，５ｂは、例えば電気油圧変換弁お
よび油圧シリンダから構成され、駆動制御部４からの制
御信号に従って電気油圧変換弁により油圧シリンダを伸
縮制御し、多関節作業機のアームを回動させる。姿勢セ
ンサ６ａ，６ｂは、アクチュエータ５ａ，５ｂにより駆
動される各アームの姿勢角を検出し、それぞれ制御量演
算部２へフィードバックする。なお、制御量演算部２，
加速度制限部３および駆動制御部４は、マイクロコンピ
ュータおよびその周辺部品から構成され、それぞれ各部
ごとに制御プログラムを実行して上記処理を行なう。
装置の構成例を示す。図において、１は、操作レバーな
どから構成される操作指令部であり、軌跡の方向および
速度の指令値を出力する。２は制御量演算部であり、操
作指令部１の指令値と姿勢センサ６ａ，６ｂからのフィ
ードバック値とに基づいて、制御対象となるアクチュエ
ータ５ａ，５ｂの速度指令値である制御量ＣＱＡ，ＣＱ
Ｂを演算する。３は加速度制限部であり、制御が振動的
になるのを防止するため、単位時間当りの急激な制御量
ＣＱＡ，ＣＱＢの変化、すなわち速度の単位時間変化率
である加速度を予め定めた値に制限し、制御量ＱＡ，Ｑ
Ｂを出力する。４は駆動制御部であり、制御量ＱＡ，Ｑ
Ｂに応じてアクチュエータ５ａ，５ｂを駆動制御する。
アクチュエータ５ａ，５ｂは、例えば電気油圧変換弁お
よび油圧シリンダから構成され、駆動制御部４からの制
御信号に従って電気油圧変換弁により油圧シリンダを伸
縮制御し、多関節作業機のアームを回動させる。姿勢セ
ンサ６ａ，６ｂは、アクチュエータ５ａ，５ｂにより駆
動される各アームの姿勢角を検出し、それぞれ制御量演
算部２へフィードバックする。なお、制御量演算部２，
加速度制限部３および駆動制御部４は、マイクロコンピ
ュータおよびその周辺部品から構成され、それぞれ各部
ごとに制御プログラムを実行して上記処理を行なう。
【０００４】図６は、加速度制限部３の制御プログラム
を示す。同図により、加速度制限部３の動作を詳細に説
明する。なお以下では、加速度制限部３で算出された制
御量ＱＡ，ＱＢに基づいて、駆動制御部４によってアク
チュエータ５ａ，５ｂが駆動され、姿勢センサ６ａ，６
ｂで検出された各アームの姿勢角のフィードバック値に
基づいて、制御量演算部２で制御量ＣＱＡ，ＣＱＢが算
出されるまでを、マイクロコンピュータの１処理サイク
ルとする。まずステップＳ１において、今回のアクチュ
エータ５ａ，５ｂの駆動指令値である制御量ＱＡ，ＱＢ
と、その駆動結果に基づいて制御量演算部２で算出され
た次回の制御量ＣＱＡ，ＣＱＢとの差、すなわち１処理
サイクル当りの制御量の変化量△ＱＡ，△ＱＢを次式に
より求める。 △ＱＡ＝ＣＱＡ−ＱＡ ・・・（１） △ＱＢ＝ＣＱＢ−ＱＢ ・・・（２） なお、上述したマイクロコンピュータの１処理サイクル
に要する時間をＴとすると、△ＱＡ／Ｔ，△ＱＢ／Ｔが
単位時間当りの制御量の変化量、すなわち加速度とな
る。
を示す。同図により、加速度制限部３の動作を詳細に説
明する。なお以下では、加速度制限部３で算出された制
御量ＱＡ，ＱＢに基づいて、駆動制御部４によってアク
チュエータ５ａ，５ｂが駆動され、姿勢センサ６ａ，６
ｂで検出された各アームの姿勢角のフィードバック値に
基づいて、制御量演算部２で制御量ＣＱＡ，ＣＱＢが算
出されるまでを、マイクロコンピュータの１処理サイク
ルとする。まずステップＳ１において、今回のアクチュ
エータ５ａ，５ｂの駆動指令値である制御量ＱＡ，ＱＢ
と、その駆動結果に基づいて制御量演算部２で算出され
た次回の制御量ＣＱＡ，ＣＱＢとの差、すなわち１処理
サイクル当りの制御量の変化量△ＱＡ，△ＱＢを次式に
より求める。 △ＱＡ＝ＣＱＡ−ＱＡ ・・・（１） △ＱＢ＝ＣＱＢ−ＱＢ ・・・（２） なお、上述したマイクロコンピュータの１処理サイクル
に要する時間をＴとすると、△ＱＡ／Ｔ，△ＱＢ／Ｔが
単位時間当りの制御量の変化量、すなわち加速度とな
る。
【０００５】次にステップＳ２で、算出された変化量△
ＱＡの絶対値が予め定めた最大変化量△ＱＭＡＸ以上か
否かを判別し、｜△ＱＡ｜≧△ＱＭＡＸであればステッ
プＳ６へ進み、そうでなければステップＳ３へ進む。ス
テップＳ３では、変化量△ＱＡが予め定めた最大変化量
△ＱＭＡＸより小さいので、次回の制御量ＱＡに制御量
演算部２で算出された制御量ＣＱＡを設定する。またス
テップＳ６では、△ＱＡが０以上か否かを判別し、△Ｑ
Ａ≧０であればステップＳ７へ進み、今回の制御量ＱＡ
に最大変化量△ＱＭＡＸを加算した値を次回の制御量Ｑ
Ａに設定する。一方、△ＱＡ＜０であればステップＳ８
へ進み、今回の制御量ＱＡから最大変化量△ＱＭＡＸを
減算した値を次回の制御量ＱＡに設定する。
ＱＡの絶対値が予め定めた最大変化量△ＱＭＡＸ以上か
否かを判別し、｜△ＱＡ｜≧△ＱＭＡＸであればステッ
プＳ６へ進み、そうでなければステップＳ３へ進む。ス
テップＳ３では、変化量△ＱＡが予め定めた最大変化量
△ＱＭＡＸより小さいので、次回の制御量ＱＡに制御量
演算部２で算出された制御量ＣＱＡを設定する。またス
テップＳ６では、△ＱＡが０以上か否かを判別し、△Ｑ
Ａ≧０であればステップＳ７へ進み、今回の制御量ＱＡ
に最大変化量△ＱＭＡＸを加算した値を次回の制御量Ｑ
Ａに設定する。一方、△ＱＡ＜０であればステップＳ８
へ進み、今回の制御量ＱＡから最大変化量△ＱＭＡＸを
減算した値を次回の制御量ＱＡに設定する。
【０００６】さらにステップＳ４では、算出された変化
量△ＱＢの絶対値が最大変化量△ＱＭＡＸ以上か否かを
判別し、△ＱＢ≧△ＱＭＡＸであればステップＳ９へ進
み、そうでなければステップＳ５へ進む。ステップＳ５
では、制御量の変化量△ＱＢが最大変化量△ＱＭＡＸよ
り小さいので、次回の制御量ＱＢに制御量演算部２で算
出された制御量ＣＱＢを設定する。またステップＳ９で
は、△ＱＢが０以上か否かを判別し、△ＱＢ≧０であれ
ばステップＳ１０へ進み、今回の制御量ＱＢに最大変化
量△ＱＭＡＸを加算した値を次回の制御量ＱＢに設定す
る。一方、△ＱＢ＜０であればステップＳ１１へ進み、
今回の制御量ＱＢから最大変化量△ＱＭＡＸを減算した
値を次回の制御量ＱＢに設定する。
量△ＱＢの絶対値が最大変化量△ＱＭＡＸ以上か否かを
判別し、△ＱＢ≧△ＱＭＡＸであればステップＳ９へ進
み、そうでなければステップＳ５へ進む。ステップＳ５
では、制御量の変化量△ＱＢが最大変化量△ＱＭＡＸよ
り小さいので、次回の制御量ＱＢに制御量演算部２で算
出された制御量ＣＱＢを設定する。またステップＳ９で
は、△ＱＢが０以上か否かを判別し、△ＱＢ≧０であれ
ばステップＳ１０へ進み、今回の制御量ＱＢに最大変化
量△ＱＭＡＸを加算した値を次回の制御量ＱＢに設定す
る。一方、△ＱＢ＜０であればステップＳ１１へ進み、
今回の制御量ＱＢから最大変化量△ＱＭＡＸを減算した
値を次回の制御量ＱＢに設定する。
【０００７】このように、加速度制限部３は、１処理サ
イクル当りの制御量ＱＡ，ＱＢの変化量△ＱＡ，△ＱＢ
が予め定めた最大変化量△ＱＭＡＸ以下になるように制
御する。つまり、単位時間当りの加速度を制限する。
イクル当りの制御量ＱＡ，ＱＢの変化量△ＱＡ，△ＱＢ
が予め定めた最大変化量△ＱＭＡＸ以下になるように制
御する。つまり、単位時間当りの加速度を制限する。
【０００８】ところで、複数のアクチュエータを相関し
て駆動制御する例えば上述した多関節作業機では、速度
指令値を変化させた加減速時にも、アクチュエータ５
ａ，５ｂに駆動される各アームの速度比は定常値と等し
くなければならない。加減速時に速度比が変化すると、
作業機に機械的な衝撃を発生させ、目標軌跡からずれて
しまう。従って、加減速時の各アームの速度比を変化さ
せないように、各アクチュエータ５ａ，５ｂに対応する
制御量ＱＡ，ＱＢの制御量比ＱＢ／ＱＡを常に一定に制
御する必要がある。
て駆動制御する例えば上述した多関節作業機では、速度
指令値を変化させた加減速時にも、アクチュエータ５
ａ，５ｂに駆動される各アームの速度比は定常値と等し
くなければならない。加減速時に速度比が変化すると、
作業機に機械的な衝撃を発生させ、目標軌跡からずれて
しまう。従って、加減速時の各アームの速度比を変化さ
せないように、各アクチュエータ５ａ，５ｂに対応する
制御量ＱＡ，ＱＢの制御量比ＱＢ／ＱＡを常に一定に制
御する必要がある。
【０００９】なお、上述した多関節作業機では、運転中
に、制御量演算部２で速度指令値に応じて各アームの姿
勢角のフィードバック特性を切り換えることがある。例
えば、速度指令値が小さい時、姿勢角のフィードバック
量も小さくなるので、制御精度を向上させるためフィー
ドバックゲインを大きくする。この場合、切り換え前と
切り換え後の各アームの速度比は必ずしも等しくない。
つまり、各アクチュエータ５ａ，５ｂに対応する制御量
ＱＡ，ＱＢの制御量比ＱＢ／ＱＡは切り換え前後で変化
することがある。このフィードバック特性の切り換え時
の制御量比ＱＢ／ＱＡの変化が振動的であると、上記加
減速時と同様に、作業機に衝撃を発生させ、目標軌跡か
らずれる。従って、この場合、制御量比ＱＢ／ＱＡが円
滑に変化するように制御する必要がある。
に、制御量演算部２で速度指令値に応じて各アームの姿
勢角のフィードバック特性を切り換えることがある。例
えば、速度指令値が小さい時、姿勢角のフィードバック
量も小さくなるので、制御精度を向上させるためフィー
ドバックゲインを大きくする。この場合、切り換え前と
切り換え後の各アームの速度比は必ずしも等しくない。
つまり、各アクチュエータ５ａ，５ｂに対応する制御量
ＱＡ，ＱＢの制御量比ＱＢ／ＱＡは切り換え前後で変化
することがある。このフィードバック特性の切り換え時
の制御量比ＱＢ／ＱＡの変化が振動的であると、上記加
減速時と同様に、作業機に衝撃を発生させ、目標軌跡か
らずれる。従って、この場合、制御量比ＱＢ／ＱＡが円
滑に変化するように制御する必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アクチュエータの駆動制御装置では、操作レバーを急激
に操作して指令値を急変させた時、制御量ＱＡ，ＱＢの
変化量ΔＱＡ，ΔＱＢが最大変化量△ＱＭＡＸを越える
と、どちらも最大変化量ΔＱＭＡＸに制限するので、相
関する複数の制御量の比ＱＢ／ＱＡが定常時の値から大
きく変化し、作業機に機械的な衝撃を発生させるととも
に、目標軌跡からずれるという問題がある。
アクチュエータの駆動制御装置では、操作レバーを急激
に操作して指令値を急変させた時、制御量ＱＡ，ＱＢの
変化量ΔＱＡ，ΔＱＢが最大変化量△ＱＭＡＸを越える
と、どちらも最大変化量ΔＱＭＡＸに制限するので、相
関する複数の制御量の比ＱＢ／ＱＡが定常時の値から大
きく変化し、作業機に機械的な衝撃を発生させるととも
に、目標軌跡からずれるという問題がある。
【００１１】すなわち、図７（ａ）に示すように、時刻
ｔ０で操作レバーを増速側に急激に操作すると、２つの
アクチュエータ５ａ，５ｂに対応する制御量ＱＡ，ＱＢ
は、１処理サイクル当りの最大変化量△ＱＭＡＸで増加
する。時刻ｔ１で、制御量ＱＢが目標制御量に到達して
一定となり、さらに時刻ｔ２で、制御量ＱＡが目標制御
量に到達して一定になる。この結果、制御量比ＱＢ／Ｑ
Ａは、図７（ａ）に示すように時刻ｔ０からｔ２までの
加速時に大きく変化する。つまり、アクチュエータ５
ａ，５ｂに駆動される各アームの速度比も大きく変化
し、作業機に衝撃を発生させるとともに、目標軌跡から
ずれてしまう。
ｔ０で操作レバーを増速側に急激に操作すると、２つの
アクチュエータ５ａ，５ｂに対応する制御量ＱＡ，ＱＢ
は、１処理サイクル当りの最大変化量△ＱＭＡＸで増加
する。時刻ｔ１で、制御量ＱＢが目標制御量に到達して
一定となり、さらに時刻ｔ２で、制御量ＱＡが目標制御
量に到達して一定になる。この結果、制御量比ＱＢ／Ｑ
Ａは、図７（ａ）に示すように時刻ｔ０からｔ２までの
加速時に大きく変化する。つまり、アクチュエータ５
ａ，５ｂに駆動される各アームの速度比も大きく変化
し、作業機に衝撃を発生させるとともに、目標軌跡から
ずれてしまう。
【００１２】さらに、図７（ｂ）に示すように、時刻ｔ
３で操作レバーを急激に減速側に操作すると、制御量Ｑ
Ａ，ＱＢは最大変化量△ＱＭＡＸで減少し、時刻ｔ４で
制御量ＱＢが０となり、時刻ｔ５で制御量ＱＡが０とな
る。この結果、制御量比ＱＢ／ＱＡは、図７（ｂ）に示
すように時刻ｔ３からｔ５までの減速時に大きく変化す
る。つまり、アクチュエータ５ａ，５ｂに駆動される各
アームの速度比も大きく変化し、加速時と同様に作業機
に衝撃を発生させ、目標軌跡からずれる。
３で操作レバーを急激に減速側に操作すると、制御量Ｑ
Ａ，ＱＢは最大変化量△ＱＭＡＸで減少し、時刻ｔ４で
制御量ＱＢが０となり、時刻ｔ５で制御量ＱＡが０とな
る。この結果、制御量比ＱＢ／ＱＡは、図７（ｂ）に示
すように時刻ｔ３からｔ５までの減速時に大きく変化す
る。つまり、アクチュエータ５ａ，５ｂに駆動される各
アームの速度比も大きく変化し、加速時と同様に作業機
に衝撃を発生させ、目標軌跡からずれる。
【００１３】また、図７（ｃ）に示すように、時刻ｔ６
でフィードバック特性を切り換えると、制御量ＱＡ，Ｑ
Ｂは最大変化量ΔＱＭＡＸで減少し、時刻ｔ６からｔ８
までの間、制御量比ＱＢ／ＱＡは振動的に大きく変化す
る。この結果、アクチュエータ５ａ，５ｂに駆動される
各アームの速度比も大きく変化し、作業機に衝撃を発生
させ、目標軌跡からずれる。
でフィードバック特性を切り換えると、制御量ＱＡ，Ｑ
Ｂは最大変化量ΔＱＭＡＸで減少し、時刻ｔ６からｔ８
までの間、制御量比ＱＢ／ＱＡは振動的に大きく変化す
る。この結果、アクチュエータ５ａ，５ｂに駆動される
各アームの速度比も大きく変化し、作業機に衝撃を発生
させ、目標軌跡からずれる。
【００１４】本発明の目的は、加減速時および制御特性
の切り換え時に、制御対象となる機器に衝撃を発生させ
ることなく、正確に軌跡制御を行なうアクチュエータの
駆動制御装置を提供することにある。
の切り換え時に、制御対象となる機器に衝撃を発生させ
ることなく、正確に軌跡制御を行なうアクチュエータの
駆動制御装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、少なく
とも２つのアクチュエータ５ａ，５ｂと、これらの各ア
クチュエータ５ａ，５ｂをそれぞれの制御量に従って駆
動制御する駆動制御手段４と、少なくとも指令値に基づ
いて各アクチュエータ５ａ，５ｂに対応した相関する複
数の制御量を演算する制御量演算手段２と、複数の制御
量の中で単位時間当りの変化量が最も大きい制御量が最
大変化量を越えた時に、その制御量の変化量をあらかじ
め設定された最大変化量に低減するとともに、この変化
量低減率で他の制御量の単位時間当りの変化量を低減す
る変化量低減手段３Ａとを備えることにより、上記目的
が達成される。
１に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、少なく
とも２つのアクチュエータ５ａ，５ｂと、これらの各ア
クチュエータ５ａ，５ｂをそれぞれの制御量に従って駆
動制御する駆動制御手段４と、少なくとも指令値に基づ
いて各アクチュエータ５ａ，５ｂに対応した相関する複
数の制御量を演算する制御量演算手段２と、複数の制御
量の中で単位時間当りの変化量が最も大きい制御量が最
大変化量を越えた時に、その制御量の変化量をあらかじ
め設定された最大変化量に低減するとともに、この変化
量低減率で他の制御量の単位時間当りの変化量を低減す
る変化量低減手段３Ａとを備えることにより、上記目的
が達成される。
【００１６】
【作用】変化量低減手段３Ａは、制御量演算手段２によ
って演算された各アクチュエータ５ａ，５ｂに対応する
複数の制御量の中で、単位時間当りの変化量が最も大き
い制御量があらかじめ設定された最大変化量を越えた時
に、その制御量の変化量を最大変化量に低減するととも
に、この変化量低減率で他の制御量の単位時間当りの変
化量を低減する。
って演算された各アクチュエータ５ａ，５ｂに対応する
複数の制御量の中で、単位時間当りの変化量が最も大き
い制御量があらかじめ設定された最大変化量を越えた時
に、その制御量の変化量を最大変化量に低減するととも
に、この変化量低減率で他の制御量の単位時間当りの変
化量を低減する。
【００１７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段および作用の項では、本発明を分り
やすくするために各手段の符号に対応する実施例の要素
と同一の符号を用いたが、これにより本発明が実施例に
限定されるものではない。
解決するための手段および作用の項では、本発明を分り
やすくするために各手段の符号に対応する実施例の要素
と同一の符号を用いたが、これにより本発明が実施例に
限定されるものではない。
【００１８】
【実施例】図２は一実施例の構成を示す。なお、従来装
置を示す図５と同様な機器に対しては、同符合を付して
相違点を中心に説明する。３Ａは加速度制限および制御
量比制御部であり、１処理サイクル当りの制御量ＱＡ，
ＱＢの変化量ΔＱＡ，ΔＱＢが大きい方の制御量が最大
変化量△ＱＭＡＸを越えた時に、その制御量の変化量を
最大変化量ΔＱＭＡＸに低減するとともに、この変化量
低減率で他の制御量の１処理サイクル当りの変化量を低
減する。
置を示す図５と同様な機器に対しては、同符合を付して
相違点を中心に説明する。３Ａは加速度制限および制御
量比制御部であり、１処理サイクル当りの制御量ＱＡ，
ＱＢの変化量ΔＱＡ，ΔＱＢが大きい方の制御量が最大
変化量△ＱＭＡＸを越えた時に、その制御量の変化量を
最大変化量ΔＱＭＡＸに低減するとともに、この変化量
低減率で他の制御量の１処理サイクル当りの変化量を低
減する。
【００１９】図３は、加速度制限および制御量比制御部
３Ａの制御プログラムを示す。同図により、加速度制限
および制御量比制御部３Ａの動作を詳細に説明する。ス
テップＳ２１にいおいて、上記（１），（２）式によ
り、今回の制御量ＱＡ，ＱＢとその駆動結果に基づいて
算出された制御量ＣＱＡ，ＣＱＢとの差、すなわち１処
理サイクル当りの制御量の変化量△ＱＡ，△ＱＢを算出
する。続くステップＳ２２で、変化量△ＱＡの絶対値が
変化量△ＱＢの絶対値より大きいか否かを判別し、｜△
ＱＡ｜＞｜△ＱＢ｜であればステップＳ２３へ進み、そ
うでなければステップＳ２８へ進む。
３Ａの制御プログラムを示す。同図により、加速度制限
および制御量比制御部３Ａの動作を詳細に説明する。ス
テップＳ２１にいおいて、上記（１），（２）式によ
り、今回の制御量ＱＡ，ＱＢとその駆動結果に基づいて
算出された制御量ＣＱＡ，ＣＱＢとの差、すなわち１処
理サイクル当りの制御量の変化量△ＱＡ，△ＱＢを算出
する。続くステップＳ２２で、変化量△ＱＡの絶対値が
変化量△ＱＢの絶対値より大きいか否かを判別し、｜△
ＱＡ｜＞｜△ＱＢ｜であればステップＳ２３へ進み、そ
うでなければステップＳ２８へ進む。
【００２０】ステップＳ２３では、△ＱＡの絶対値が最
大変化量△ＱＭＡＸ以上か否かを判別し、｜ΔＱＡ｜≧
ΔＱＭＡＸであればステップＳ２４へ進み、そうでなけ
ればステップＳ３３へ進む。ステップＳ２４において、
制御量ＱＡの変化量ΔＱＡが最大変化量ΔＱＭＡＸを越
えたので、他の制御量ＱＢの変化量ΔＱＢを次式により
低減して次回の制御量ＱＢを算出する。 ＱＢ＝ＱＢ＋（ΔＱＢ／｜ΔＱＡ｜）＊ΔＱＭＡＸ ・・・（３） 次にステップＳ２５で、ΔＱＡが０より大きいか否かを
判別し、ΔＱＡ＞０であればステップＳ２６へ進み、制
御量ＱＡに最大変化量ΔＱＭＡＸを加算した値を次回の
制御量ＱＡに設定する。またΔＱＡ≦０であればステッ
プＳ２７へ進み、制御量ＱＡから最大変化量ΔＱＭＡＸ
を減じた値を次回の制御量ＱＡに設定する。なおステッ
プＳ２３で｜ΔＱＡ｜＜ΔＱＭＡＸと判別された時は、
ステップＳ３３で、次回の制御量ＱＡ，ＱＢに制御量Ｃ
ＱＡ，ＣＱＢをそれぞれ設定する。
大変化量△ＱＭＡＸ以上か否かを判別し、｜ΔＱＡ｜≧
ΔＱＭＡＸであればステップＳ２４へ進み、そうでなけ
ればステップＳ３３へ進む。ステップＳ２４において、
制御量ＱＡの変化量ΔＱＡが最大変化量ΔＱＭＡＸを越
えたので、他の制御量ＱＢの変化量ΔＱＢを次式により
低減して次回の制御量ＱＢを算出する。 ＱＢ＝ＱＢ＋（ΔＱＢ／｜ΔＱＡ｜）＊ΔＱＭＡＸ ・・・（３） 次にステップＳ２５で、ΔＱＡが０より大きいか否かを
判別し、ΔＱＡ＞０であればステップＳ２６へ進み、制
御量ＱＡに最大変化量ΔＱＭＡＸを加算した値を次回の
制御量ＱＡに設定する。またΔＱＡ≦０であればステッ
プＳ２７へ進み、制御量ＱＡから最大変化量ΔＱＭＡＸ
を減じた値を次回の制御量ＱＡに設定する。なおステッ
プＳ２３で｜ΔＱＡ｜＜ΔＱＭＡＸと判別された時は、
ステップＳ３３で、次回の制御量ＱＡ，ＱＢに制御量Ｃ
ＱＡ，ＣＱＢをそれぞれ設定する。
【００２１】ステップＳ２８では、変化量ΔＱＢの絶対
値が最大変化量ΔＱＭＡＸ以上か否かを判別し、｜ΔＱ
Ｂ｜≧ΔＱＭＡＸであればステップＳ２９へ進み、そう
でなければステップＳ３３へ進む。ステップＳ２９にお
いて、制御量ＱＢの変化量ΔＱＢが最大変化量ΔＱＭＡ
Ｘを越えたので、他の制御量ＱＡの変化量ΔＱＡを次式
により低減して次回の制御量ＱＡを算出する。 ＱＡ＝ＱＡ＋（ΔＱＡ／｜ΔＱＢ｜）＊ΔＱＭＡＸ ・・・（４） 次にステップＳ３０で、ΔＱＢが０より大きいか否かを
判別し、ΔＱＢ＞０であればステップＳ３１へ進み、今
回の制御量ＱＢに最大変化量ΔＱＭＡＸを加算した値を
次回の制御量ＱＢに設定する。またΔＱＢ≦０であれば
ステップＳ３２へ進み、今回の制御量ＱＢから最大変化
量ΔＱＭＡＸを減じた値を次回の制御量ＱＢに設定す
る。
値が最大変化量ΔＱＭＡＸ以上か否かを判別し、｜ΔＱ
Ｂ｜≧ΔＱＭＡＸであればステップＳ２９へ進み、そう
でなければステップＳ３３へ進む。ステップＳ２９にお
いて、制御量ＱＢの変化量ΔＱＢが最大変化量ΔＱＭＡ
Ｘを越えたので、他の制御量ＱＡの変化量ΔＱＡを次式
により低減して次回の制御量ＱＡを算出する。 ＱＡ＝ＱＡ＋（ΔＱＡ／｜ΔＱＢ｜）＊ΔＱＭＡＸ ・・・（４） 次にステップＳ３０で、ΔＱＢが０より大きいか否かを
判別し、ΔＱＢ＞０であればステップＳ３１へ進み、今
回の制御量ＱＢに最大変化量ΔＱＭＡＸを加算した値を
次回の制御量ＱＢに設定する。またΔＱＢ≦０であれば
ステップＳ３２へ進み、今回の制御量ＱＢから最大変化
量ΔＱＭＡＸを減じた値を次回の制御量ＱＢに設定す
る。
【００２２】図４は、一実施例の装置により駆動制御し
た場合の制御量ＱＡ，ＱＢおよび制御量比ＱＢ／ＱＡの
タイムチャートを示し、図４（ａ）は、操作レバーを増
速側に急激に操作して加速した場合を示し、図４（ｂ）
は、操作レバーを減速側に急激に操作して減速した場合
を示す。いずれの場合も、変化量が大きい制御量ＱＡが
最大変化量ΔＱＭＡＸで変化するのに対し、変化量の小
さい制御量ＱＢは次式に示す低減された変化量ΔＱＢ１
で変化する。 ΔＱＢ１＝（ΔＱＢ／｜ΔＱＡ｜）＊ΔＱＭＡＸ ・・・（５） また、加速期間中（時刻ｔ０〜ｔ２）および減速期間中
（時刻ｔ３〜ｔ５）の制御量比ＱＢ／ＱＡは、定常時の
それらと等しく、加減速時に制御量比ＱＢ／ＱＡが変化
しない。つまり、これらの制御量ＱＡ，ＱＢに従って駆
動制御されるアクチュエータ５ａ，５ｂの速度比も加減
速時に変化せず、機械的な衝撃を発生することなく、正
確に軌跡制御を行なうことができる。なお、図４
（ａ），（ｂ）では｜ΔＱＡ｜＞｜ΔＱＢ｜の場合を示
したが、｜ΔＱＡ｜＜｜ΔＱＢ｜の場合は、図中のＱＡ
とＱＢを入れ替えた結果になり、図およびその説明を省
略する。
た場合の制御量ＱＡ，ＱＢおよび制御量比ＱＢ／ＱＡの
タイムチャートを示し、図４（ａ）は、操作レバーを増
速側に急激に操作して加速した場合を示し、図４（ｂ）
は、操作レバーを減速側に急激に操作して減速した場合
を示す。いずれの場合も、変化量が大きい制御量ＱＡが
最大変化量ΔＱＭＡＸで変化するのに対し、変化量の小
さい制御量ＱＢは次式に示す低減された変化量ΔＱＢ１
で変化する。 ΔＱＢ１＝（ΔＱＢ／｜ΔＱＡ｜）＊ΔＱＭＡＸ ・・・（５） また、加速期間中（時刻ｔ０〜ｔ２）および減速期間中
（時刻ｔ３〜ｔ５）の制御量比ＱＢ／ＱＡは、定常時の
それらと等しく、加減速時に制御量比ＱＢ／ＱＡが変化
しない。つまり、これらの制御量ＱＡ，ＱＢに従って駆
動制御されるアクチュエータ５ａ，５ｂの速度比も加減
速時に変化せず、機械的な衝撃を発生することなく、正
確に軌跡制御を行なうことができる。なお、図４
（ａ），（ｂ）では｜ΔＱＡ｜＞｜ΔＱＢ｜の場合を示
したが、｜ΔＱＡ｜＜｜ΔＱＢ｜の場合は、図中のＱＡ
とＱＢを入れ替えた結果になり、図およびその説明を省
略する。
【００２３】また、図４（ｃ）に示すように、速度指令
値に応じて各アームの姿勢角のフィードバック特性を切
り換える場合でも、加減速時と同様に制御量ＱＡ，ＱＢ
が制御されるので、切り換え期間中（時刻ｔ６〜ｔ８）
の制御量比ＱＢ／ＱＡに振動がなく滑らかに変化し、従
来のように作業機に衝撃を発生させることなく、正確に
軌跡制御を行なうことができる。
値に応じて各アームの姿勢角のフィードバック特性を切
り換える場合でも、加減速時と同様に制御量ＱＡ，ＱＢ
が制御されるので、切り換え期間中（時刻ｔ６〜ｔ８）
の制御量比ＱＢ／ＱＡに振動がなく滑らかに変化し、従
来のように作業機に衝撃を発生させることなく、正確に
軌跡制御を行なうことができる。
【００２４】このように、相関する複数の制御量の中
で、１処理サイクル当りの変化量が最も大きい制御量が
最大変化量ΔＱＭＡＸを越えた時に、その制御量の変化
量を最大変化量ΔＱＭＡＸに低減し、この変化量低減率
で他の制御量の１処理サイクル当りの変化量を低減する
ようにしたので、速度指令値を急激に変化させても制御
量比ＱＢ／ＱＡが定常時の制御量比と等しくなり、作業
機に衝撃を発生することがなく、正確に軌跡制御を行な
うことができる。また、運転中にフィードバック特性を
切り換えても、切り換え前後で制御量比ＱＢ／ＱＡが滑
らかに変化するので、速度指令値急変時と同様に、作業
機に衝撃を発生することがなく、正確に軌跡制御を行な
うことができる。
で、１処理サイクル当りの変化量が最も大きい制御量が
最大変化量ΔＱＭＡＸを越えた時に、その制御量の変化
量を最大変化量ΔＱＭＡＸに低減し、この変化量低減率
で他の制御量の１処理サイクル当りの変化量を低減する
ようにしたので、速度指令値を急激に変化させても制御
量比ＱＢ／ＱＡが定常時の制御量比と等しくなり、作業
機に衝撃を発生することがなく、正確に軌跡制御を行な
うことができる。また、運転中にフィードバック特性を
切り換えても、切り換え前後で制御量比ＱＢ／ＱＡが滑
らかに変化するので、速度指令値急変時と同様に、作業
機に衝撃を発生することがなく、正確に軌跡制御を行な
うことができる。
【００２５】なお上記実施例では、２つのアクチュエー
タに駆動される多関節作業機を例に上げて説明したが、
さらに多くのアクチュエータを相関して駆動制御するア
クチュエータの駆動制御装置にも本発明を適用できる。
タに駆動される多関節作業機を例に上げて説明したが、
さらに多くのアクチュエータを相関して駆動制御するア
クチュエータの駆動制御装置にも本発明を適用できる。
【００２６】また上記実施例では、速度指令値に従って
駆動制御されるアクチュエータを例に上げて説明した
が、例えば位置指令や姿勢角指令に従ってアクチュエー
タを駆動制御する装置にも本発明を適用できる。
駆動制御されるアクチュエータを例に上げて説明した
が、例えば位置指令や姿勢角指令に従ってアクチュエー
タを駆動制御する装置にも本発明を適用できる。
【００２７】さらに上記実施例では、マイクロコンピュ
ータの１処理サイクルを基準にして種々の処理を行なっ
たが、上述したように、１処理サイクルに要する時間Ｔ
に基づいて単位時間当りの変化量ΔＱＡ／Ｔ，ΔＱＢ／
Ｔを算出し、これらを基準にして種々の処理を行なって
もよい。
ータの１処理サイクルを基準にして種々の処理を行なっ
たが、上述したように、１処理サイクルに要する時間Ｔ
に基づいて単位時間当りの変化量ΔＱＡ／Ｔ，ΔＱＢ／
Ｔを算出し、これらを基準にして種々の処理を行なって
もよい。
【００２８】以上の実施例の構成において、制御量演算
部２が制御量演算手段を、加速度制限および制御量比制
御部３Ａが変化量低減手段を、駆動制御部４が駆動制御
手段をそれぞれ構成する。
部２が制御量演算手段を、加速度制限および制御量比制
御部３Ａが変化量低減手段を、駆動制御部４が駆動制御
手段をそれぞれ構成する。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の制御量の中で、単位時間当りの変化量が最も大きい
制御量が予め定めた最大変化量を越えた時に、その制御
量の変化量を最大変化量に低減し、この変化量低減率で
他の制御量の単位時間当りの変化量を低減するようにし
たので、指令値を急激に変化させても相関する複数の制
御量の比が定常時の値と等しくなり、制御対象の機器に
衝撃を発生することがなく、複数のアクチュエータを正
確に制御することができる。さらに、運転中にフィード
バック特性を切り換えても、切り換え前後で相関する複
数の制御量の比が滑らかに変化するので、指令値急変時
と同様に、制御対象の機器に衝撃を発生することがな
く、正確に複数のアクチュエータを制御することができ
る。
数の制御量の中で、単位時間当りの変化量が最も大きい
制御量が予め定めた最大変化量を越えた時に、その制御
量の変化量を最大変化量に低減し、この変化量低減率で
他の制御量の単位時間当りの変化量を低減するようにし
たので、指令値を急激に変化させても相関する複数の制
御量の比が定常時の値と等しくなり、制御対象の機器に
衝撃を発生することがなく、複数のアクチュエータを正
確に制御することができる。さらに、運転中にフィード
バック特性を切り換えても、切り換え前後で相関する複
数の制御量の比が滑らかに変化するので、指令値急変時
と同様に、制御対象の機器に衝撃を発生することがな
く、正確に複数のアクチュエータを制御することができ
る。
【図１】クレーム対応図である。
【図２】一実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】一実施例の制御プログラムを示すフローチャー
トである。
トである。
【図４】一実施例装置の制御特性である２つの制御量Ｑ
Ａ，ＱＢとその比ＱＢ／ＱＡの経時変化を示すタイムチ
ャートで、（ａ）は指令値を急激に増加した時を示し、
（ｂ）は指令値を急激に減少させた時を示し、（ｃ）は
指令値に応じてフィードバック特性を切り換えた時を示
す。
Ａ，ＱＢとその比ＱＢ／ＱＡの経時変化を示すタイムチ
ャートで、（ａ）は指令値を急激に増加した時を示し、
（ｂ）は指令値を急激に減少させた時を示し、（ｃ）は
指令値に応じてフィードバック特性を切り換えた時を示
す。
【図５】従来のアクチュエータの駆動制御装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図６】従来装置の制御プログラムを示すフローチャー
トである。
トである。
【図７】従来装置の制御特性である２つの制御量ＱＡ，
ＱＢとその比ＱＢ／ＱＡの経時変化を示すタイムチャー
トで、（ａ）は指令値を急激に増加した時を示し、
（ｂ）は指令値を急激に減少させた時を示し、（ｃ）は
指令値に応じてフィードバック特性を切り換えた時を示
す。
ＱＢとその比ＱＢ／ＱＡの経時変化を示すタイムチャー
トで、（ａ）は指令値を急激に増加した時を示し、
（ｂ）は指令値を急激に減少させた時を示し、（ｃ）は
指令値に応じてフィードバック特性を切り換えた時を示
す。
１ 操作指令部 ２ 制御量演算部 ３ 加速度制限部 ３Ａ 加速度制限および制御量比制御部 ４ 駆動制御部 ５ａ，５ｂ アクチュエータ ６ａ，６ｂ 姿勢センサ
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも２つのアクチュエータと、これ
らの各アクチュエータをそれぞれの制御量に従って駆動
制御する駆動制御手段と、少なくとも指令値に基づいて
前記各アクチュエータに対応した相関する複数の制御量
を演算する制御量演算手段と、前記制御量の変化量をあ
らかじめ設定された最大変化量に低減する変化量低減手
段とを備えたアクチュエータの駆動制御装置において、
前記変化量低減手段は、前記複数の制御量の中で単位時
間当りの変化量が最も大きい制御量が前記最大変化量を
越えた時に、その制御量の変化量を前記最大変化量に低
減するとともに、この変化量低減率で前記他の制御量の
単位時間当りの変化量を低減することを特徴とするアク
チュエータの駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3060919A JP2647750B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | アクチュエータの駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3060919A JP2647750B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | アクチュエータの駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04258502A JPH04258502A (ja) | 1992-09-14 |
| JP2647750B2 true JP2647750B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=13156276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3060919A Expired - Fee Related JP2647750B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | アクチュエータの駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2647750B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE470109B (sv) * | 1987-05-19 | 1993-11-08 | Flutron Ab | Förfarande och anordning för elektrohydraulisk styrning av rörelser av till en anordning anslutna tryckfluidumpåverkade objekt |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3060919A patent/JP2647750B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04258502A (ja) | 1992-09-14 |
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