JP2817912B2 - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
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- JP2817912B2 JP2817912B2 JP63052802A JP5280288A JP2817912B2 JP 2817912 B2 JP2817912 B2 JP 2817912B2 JP 63052802 A JP63052802 A JP 63052802A JP 5280288 A JP5280288 A JP 5280288A JP 2817912 B2 JP2817912 B2 JP 2817912B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は主に工作機械に送り軸、特に複数軸の同期運
転に使用されるモータ制御装置に関する。
転に使用されるモータ制御装置に関する。
（従来の技術） 位置及び速度をフィードバックして制御を行なうモー
タ制御装置においては、各モータ（各軸）毎に位置制
御，速度制御，電流制御のための制御パラメータを持っ
ている。これらパラメータのうち、位置及び速度に関す
るパラメータは駆動する機械系に依存すると共に、位置
に関するパラメータは同期運転する軸群で同一値をとら
なければ軌跡誤差を発生するという性質を持っている。
タ制御装置においては、各モータ（各軸）毎に位置制
御，速度制御，電流制御のための制御パラメータを持っ
ている。これらパラメータのうち、位置及び速度に関す
るパラメータは駆動する機械系に依存すると共に、位置
に関するパラメータは同期運転する軸群で同一値をとら
なければ軌跡誤差を発生するという性質を持っている。
第４図は、従来の複数軸A1,A2,…,Anを同期制御する
ためのモータ制御装置の一例を示すブロック図である。
各軸毎に該当するモータ121,122,…,12nを制御する位置
制御部101,102,…,10nがあり、これら位置制御部101〜1
0nにおける制御に使用するパラメータは、制御パラメー
タ格納部200に内蔵されている各軸パラメータテーブル2
01に予め格納されている。この各軸パラメータテーブル
201内の格納データが、該当する軸の位置制御部101〜10
nにある制御パラメータ設定部111〜11nに設定されるこ
とで、制御対象となる機械系に応じたモータ制御が実行
されるようになっている。
ためのモータ制御装置の一例を示すブロック図である。
各軸毎に該当するモータ121,122,…,12nを制御する位置
制御部101,102,…,10nがあり、これら位置制御部101〜1
0nにおける制御に使用するパラメータは、制御パラメー
タ格納部200に内蔵されている各軸パラメータテーブル2
01に予め格納されている。この各軸パラメータテーブル
201内の格納データが、該当する軸の位置制御部101〜10
nにある制御パラメータ設定部111〜11nに設定されるこ
とで、制御対象となる機械系に応じたモータ制御が実行
されるようになっている。
（発明が解決しようとする課題） このような構成では、予め全ての制御軸において、各
軸で設定可能なパラメータを知った上で同期関係のある
軸間のパラメータを比較し、機械の仕様を考慮して決定
してパラメータテーブルを作成しておかなければならな
い。したがって、制御対象軸の中に着脱並びに交換可能
な制御軸（工作機械における円テーブルなど）がある場
合には、制御対象となる軸の全ての組み合わせに対して
パラメータテーブルを用意しないと、機械全体として最
適なパラメータで制御することができない。さらには、
制御対象となる軸の中に、著しく制御性能が悪い（モー
タの加速能力が低く、加減速時間が長いなど）軸がある
機械で、この軸を含むような同期関係を持った軸制御を
実行する場合、この軸を他の軸と非同期で制御する場合
において、それぞれ最適なパラメータテーブルを使い分
けることは非常に繁雑となる。つまり、機械全体として
の最適な制御パラメータと各軸にとっての最適な制御パ
ラメータとは異なるため、ある軸の制御性能が著しく悪
い場合、着脱可能なオプション軸やアタッチメント式の
制御軸が着脱されたりする場合には、その状況に応じた
機械全体として見て最適な制御パラメータが選定させな
いという欠点があった。
軸で設定可能なパラメータを知った上で同期関係のある
軸間のパラメータを比較し、機械の仕様を考慮して決定
してパラメータテーブルを作成しておかなければならな
い。したがって、制御対象軸の中に着脱並びに交換可能
な制御軸（工作機械における円テーブルなど）がある場
合には、制御対象となる軸の全ての組み合わせに対して
パラメータテーブルを用意しないと、機械全体として最
適なパラメータで制御することができない。さらには、
制御対象となる軸の中に、著しく制御性能が悪い（モー
タの加速能力が低く、加減速時間が長いなど）軸がある
機械で、この軸を含むような同期関係を持った軸制御を
実行する場合、この軸を他の軸と非同期で制御する場合
において、それぞれ最適なパラメータテーブルを使い分
けることは非常に繁雑となる。つまり、機械全体として
の最適な制御パラメータと各軸にとっての最適な制御パ
ラメータとは異なるため、ある軸の制御性能が著しく悪
い場合、着脱可能なオプション軸やアタッチメント式の
制御軸が着脱されたりする場合には、その状況に応じた
機械全体として見て最適な制御パラメータが選定させな
いという欠点があった。
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、
本発明の目的は、従来のモータ制御装置が持つ全接続可
能軸の組み合わせに基づかなければ作成できない各軸パ
ラメータテーブルを無くすとともに、モータ制御装置に
接続できる任意の軸が着脱・交換された場合において、
他軸と同期関係のある軸群に対しても、他軸と同期関係
のない軸に対しても自動的に適切な制御パラメータを決
定して、機械の動作状態に応じた最適な位置制御性能が
得られるモータ制御装置を提供することにある。
本発明の目的は、従来のモータ制御装置が持つ全接続可
能軸の組み合わせに基づかなければ作成できない各軸パ
ラメータテーブルを無くすとともに、モータ制御装置に
接続できる任意の軸が着脱・交換された場合において、
他軸と同期関係のある軸群に対しても、他軸と同期関係
のない軸に対しても自動的に適切な制御パラメータを決
定して、機械の動作状態に応じた最適な位置制御性能が
得られるモータ制御装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、複数軸を同期運転するモータ制御装置に関
するもので、本発明の上記目的は、着脱自在な複数の軸
を有し、上位制御装置が補間演算を行なった位置指令に
従って当該各軸の速度および位置制御を行なう位置制御
部を複数個有するモータ制御装置において、位置制御部
で使用する加減速時間、位置ループゲイン等の輪郭制御
に関する制御パラメータに対して、各位置制御部内にあ
って当該軸単独で制御する場合の制御パラメータである
単独制御パラメータを保持する単独制御パラメータ格納
部、各位置制御部内にあって当該軸の制御に用いる制御
パラメータを格納する制御パラメータ設定部、全ての位
置制御部内で使用する制御パラメータを統括して決定す
る制御パラメータ決定部を具備するとともに、前記制御
パラメータ決定部が、実装されている軸を判別する機
能、実装されている軸が他軸と同期するかを判別する機
能、他軸と同期しない軸に対し当該位置制御部内の単独
制御パラメータ格納部から単独制御パラメータを読み込
み当該軸の制御パラメータ設定部に設定する機能、他軸
と同期する軸群に対し当該軸群の単独制御パラメータか
ら予め定められた判定基準により同期制御に適した同期
制御用パラメータを決定し当該軸群全ての当該制御パラ
メータ設定部に設定する機能を有することで達成され
る。
するもので、本発明の上記目的は、着脱自在な複数の軸
を有し、上位制御装置が補間演算を行なった位置指令に
従って当該各軸の速度および位置制御を行なう位置制御
部を複数個有するモータ制御装置において、位置制御部
で使用する加減速時間、位置ループゲイン等の輪郭制御
に関する制御パラメータに対して、各位置制御部内にあ
って当該軸単独で制御する場合の制御パラメータである
単独制御パラメータを保持する単独制御パラメータ格納
部、各位置制御部内にあって当該軸の制御に用いる制御
パラメータを格納する制御パラメータ設定部、全ての位
置制御部内で使用する制御パラメータを統括して決定す
る制御パラメータ決定部を具備するとともに、前記制御
パラメータ決定部が、実装されている軸を判別する機
能、実装されている軸が他軸と同期するかを判別する機
能、他軸と同期しない軸に対し当該位置制御部内の単独
制御パラメータ格納部から単独制御パラメータを読み込
み当該軸の制御パラメータ設定部に設定する機能、他軸
と同期する軸群に対し当該軸群の単独制御パラメータか
ら予め定められた判定基準により同期制御に適した同期
制御用パラメータを決定し当該軸群全ての当該制御パラ
メータ設定部に設定する機能を有することで達成され
る。
（作用） 本発明では、複数軸の位置，速度を制御するモータ制
御装置において、各軸毎に位置，速度指令に従ってモー
タを制御する位置制御部と、この制御に使用する制御パ
ラメータを決定する制御パラメータ決定部とを設け、位
置制御部に制御対象とする軸に適切な制御パラメータを
保持する機能と、この制御パラメータを制御パラメータ
決定部に転送する機能と、制御パラメータ決定部から送
られたパラメータを制御に使用する（制御に使用中のパ
ラメータを変更する）機能を持たせている。これによっ
て、制御パラメータ決定部は、任意の実装された軸の位
置制御部から、当該軸の単独制御パラメータを入手する
とともに、決定した制御パラメータで当該軸の位置制御
を実行させることが可能となる。一方制御パラメータ決
定部は、実装されている軸を判別し、他軸と同期しない
軸は当該軸用の単独制御パラメータを、他軸と同期する
軸は同期する軸群に含まれる全軸の単独制御パラメータ
を考慮した制御パラメータを使用することを決定するた
め、実装された全ての軸は適切な制御パラメータで位置
制御される。したがって、他軸と比較してＸ軸の位置制
御性能のみが劣る重量ワークを積載した門型マシニング
センターにおいてYZ平面で加工する場合、円テーブルア
タッチメント軸等が着脱される場合においても、その時
点の機械にとって最適な位置制御性能が得られる。
御装置において、各軸毎に位置，速度指令に従ってモー
タを制御する位置制御部と、この制御に使用する制御パ
ラメータを決定する制御パラメータ決定部とを設け、位
置制御部に制御対象とする軸に適切な制御パラメータを
保持する機能と、この制御パラメータを制御パラメータ
決定部に転送する機能と、制御パラメータ決定部から送
られたパラメータを制御に使用する（制御に使用中のパ
ラメータを変更する）機能を持たせている。これによっ
て、制御パラメータ決定部は、任意の実装された軸の位
置制御部から、当該軸の単独制御パラメータを入手する
とともに、決定した制御パラメータで当該軸の位置制御
を実行させることが可能となる。一方制御パラメータ決
定部は、実装されている軸を判別し、他軸と同期しない
軸は当該軸用の単独制御パラメータを、他軸と同期する
軸は同期する軸群に含まれる全軸の単独制御パラメータ
を考慮した制御パラメータを使用することを決定するた
め、実装された全ての軸は適切な制御パラメータで位置
制御される。したがって、他軸と比較してＸ軸の位置制
御性能のみが劣る重量ワークを積載した門型マシニング
センターにおいてYZ平面で加工する場合、円テーブルア
タッチメント軸等が着脱される場合においても、その時
点の機械にとって最適な位置制御性能が得られる。
（実施例） 第１図に本発明の一実施例のブロック構成図を示す。
各軸A1〜Anのモータ31〜3nをそれぞれ制御するための位
置制御部21〜2nと、これら制御部21〜2nの制御パラメー
タを決定する制御パラメータ決定部１とが設けられてお
り、各位置制御部21〜2nには、当該軸の単独運転に対し
て最適な制御パラメータを保持する単独制御パラメータ
格納部212〜2n2と、実際の制御に用いる制御パラメータ
を設定する制御パラメータ設定部211〜2n1とが設けられ
ている。制御パラメータ決定部１はパラメータ選定回路
11を有し、後述する第２図のフローチャートに従って各
軸の単独制御パラメータを読取り、その時点で同期運転
（ないしは輪郭制御）を行なう必要のある軸に対して
は、それらの軸の中で制御条件が最も悪いパラメータ
（たとえば加減速時間であれば最も長いもの、位置ルー
プゲイン係数Kpであれば最も小さいもの）を決定すると
共に、非同期軸に対してはその軸の単独制御パラメータ
そのものを、同期関係にある軸群に対しては一律に先に
決定したパラメータを、各軸の位置制御部21〜2nに内蔵
された制御パラメータ設定部211〜2n1に設定する。
各軸A1〜Anのモータ31〜3nをそれぞれ制御するための位
置制御部21〜2nと、これら制御部21〜2nの制御パラメー
タを決定する制御パラメータ決定部１とが設けられてお
り、各位置制御部21〜2nには、当該軸の単独運転に対し
て最適な制御パラメータを保持する単独制御パラメータ
格納部212〜2n2と、実際の制御に用いる制御パラメータ
を設定する制御パラメータ設定部211〜2n1とが設けられ
ている。制御パラメータ決定部１はパラメータ選定回路
11を有し、後述する第２図のフローチャートに従って各
軸の単独制御パラメータを読取り、その時点で同期運転
（ないしは輪郭制御）を行なう必要のある軸に対して
は、それらの軸の中で制御条件が最も悪いパラメータ
（たとえば加減速時間であれば最も長いもの、位置ルー
プゲイン係数Kpであれば最も小さいもの）を決定すると
共に、非同期軸に対してはその軸の単独制御パラメータ
そのものを、同期関係にある軸群に対しては一律に先に
決定したパラメータを、各軸の位置制御部21〜2nに内蔵
された制御パラメータ設定部211〜2n1に設定する。
ここで、第２図のフロー動作を説明すると、先ずｉ＝
１に設定して（ステップS1）、１軸目Aiから順次ｎ軸An
まで行なう（ステップS8）。ｉ軸目が実装されているか
否かを判断し（ステップS2）、実装されていなければス
テップS8にスキップして次軸に更新し、実装されていれ
ば他の軸と同期するか否かを判断し（ステップS3）、同
期がなければｉ軸目の最適パラメータを読込んでｉ軸目
の制御パラメータ設定部に設定する（ステップS4）。ｉ
軸目が他の軸と同期しない場合はｉ軸目の最適パラメー
タPiを読込み（ステップS5）、この最適パラメータPiが
当該軸群のうち最も制御性能が低い軸のパラメータPwよ
り制御条件が悪いか否かを判断し（ステップS6）、悪い
場合は前記パラメータPwを設定パラメータとする（ステ
ップS7）。以上の動作をｎ軸まで繰返して行なった後、
全ての同期関係にある軸に対して制御パラメータをPwに
設定する（ステップS9）。
１に設定して（ステップS1）、１軸目Aiから順次ｎ軸An
まで行なう（ステップS8）。ｉ軸目が実装されているか
否かを判断し（ステップS2）、実装されていなければス
テップS8にスキップして次軸に更新し、実装されていれ
ば他の軸と同期するか否かを判断し（ステップS3）、同
期がなければｉ軸目の最適パラメータを読込んでｉ軸目
の制御パラメータ設定部に設定する（ステップS4）。ｉ
軸目が他の軸と同期しない場合はｉ軸目の最適パラメー
タPiを読込み（ステップS5）、この最適パラメータPiが
当該軸群のうち最も制御性能が低い軸のパラメータPwよ
り制御条件が悪いか否かを判断し（ステップS6）、悪い
場合は前記パラメータPwを設定パラメータとする（ステ
ップS7）。以上の動作をｎ軸まで繰返して行なった後、
全ての同期関係にある軸に対して制御パラメータをPwに
設定する（ステップS9）。
一方、各軸の位置制御部21〜2nは第３図に示すような
構成となっており、この例では１軸目の位置制御部21を
示している。制御パラメータ設定部211は、制御パラメ
ータ決定部１から送られた加減速時間，位置ループゲイ
ンKpをそれぞれ加減速回路213及び位置ループゲイン増
幅器214の係数として設定することにより位置制御が実
行される。モータ31は速度制御回路215を介して駆動さ
れ、加減速回路213及び位置ループゲイン増幅器214に設
定されたパラメータに従った制御を実行する。なお、本
例では加減速時間，位置ループゲインを変更している
が、この他に速度ループのゲイン定数である比例ゲイン
係数及び積分ゲイン係数の比を同期軸群で同一にするこ
とも可能である。
構成となっており、この例では１軸目の位置制御部21を
示している。制御パラメータ設定部211は、制御パラメ
ータ決定部１から送られた加減速時間，位置ループゲイ
ンKpをそれぞれ加減速回路213及び位置ループゲイン増
幅器214の係数として設定することにより位置制御が実
行される。モータ31は速度制御回路215を介して駆動さ
れ、加減速回路213及び位置ループゲイン増幅器214に設
定されたパラメータに従った制御を実行する。なお、本
例では加減速時間，位置ループゲインを変更している
が、この他に速度ループのゲイン定数である比例ゲイン
係数及び積分ゲイン係数の比を同期軸群で同一にするこ
とも可能である。
（発明の効果） 本発明装置を工作機械の送り軸に使用するモータ制御
装置に適用することにより、着脱式の円テーブルを持つ
機台やアタッチメントに制御軸を有する機械において、
これらの軸が装着されている場合やはずされている場合
のそれそれについて、最適な位置制御性能が得られると
共に、クロスレール上をヘッドが移動するダブルコラム
の大型マシニングセンターにおいては、テーブル移動軸
を含まない平面での加工時間を従来より短縮することが
できる。
装置に適用することにより、着脱式の円テーブルを持つ
機台やアタッチメントに制御軸を有する機械において、
これらの軸が装着されている場合やはずされている場合
のそれそれについて、最適な位置制御性能が得られると
共に、クロスレール上をヘッドが移動するダブルコラム
の大型マシニングセンターにおいては、テーブル移動軸
を含まない平面での加工時間を従来より短縮することが
できる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第２
図はその一部機能を示すフローチャート、第３図は第１
図の一部装置を詳細に示すブロック構成図、第４図は従
来のモータ制御装置の一例を示すブロック構成図であ
る。 １……制御パラメータ決定部、11……パラメータ選定回
路、21〜2n……位置制御部、31〜3n……モータ、41……
検出器、101〜10n……位置制御部、121〜12n……モー
タ、200……制御パラメータ格納部、201……各軸パラメ
ータテーブル。
図はその一部機能を示すフローチャート、第３図は第１
図の一部装置を詳細に示すブロック構成図、第４図は従
来のモータ制御装置の一例を示すブロック構成図であ
る。 １……制御パラメータ決定部、11……パラメータ選定回
路、21〜2n……位置制御部、31〜3n……モータ、41……
検出器、101〜10n……位置制御部、121〜12n……モー
タ、200……制御パラメータ格納部、201……各軸パラメ
ータテーブル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−162109（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−108283（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−49503（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】着脱自在な複数の軸を有し、上位制御装置
が補間演算を行なった位置指令に従って当該各軸の速度
および位置制御を行なう位置制御部を複数個有するモー
タ制御装置において、位置制御部で使用する加減速時
間、位置ループゲイン等の輪郭制御に関する制御パラメ
ータに対して、各位置制御部内にあって当該軸単独で制
御する場合の制御パラメータである単独制御パラメータ
を保持する単独制御パラメータ格納部、各位値制御部内
にあって当該軸の制御に用いる制御パラメータを格納す
る制御パラメータ設定部、全ての位置制御部内で使用す
る制御パラメータを統括して決定する制御パラメータ決
定部を具備するとともに、前記制御パラメータ決定部
が、実装されている軸を判別する機能、実装されている
軸が他軸と同期するかを判別する機能、他軸と同期しな
い軸に対し当該位置制御部内の単独制御パラメータ格納
部から単独制御パラメータを読み込み当該軸の制御パラ
メータ設定部に設定する機能、他軸と同期する軸群に対
し当該軸群の単独制御パラメータから予め定められた判
定基準により同期制御に適した同期制御用パラメータを
決定し当該軸群全ての当該制御パラメータ設定部に設定
する機能を有したモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63052802A JP2817912B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63052802A JP2817912B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | モータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01227683A JPH01227683A (ja) | 1989-09-11 |
| JP2817912B2 true JP2817912B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=12924975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63052802A Expired - Fee Related JP2817912B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2817912B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020027542A (ja) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | モータの加速用および減速用の制御装置およびモータ駆動装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6249503A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JPS62162109A (ja) * | 1986-01-10 | 1987-07-18 | Kobe Steel Ltd | 多軸ロボツトの速度制御方法 |
-
1988
- 1988-03-07 JP JP63052802A patent/JP2817912B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01227683A (ja) | 1989-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |