JP2855611B2 - Controller for control motor - Google Patents

Controller for control motor

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JP2855611B2
JP2855611B2 JP63007260A JP726088A JP2855611B2 JP 2855611 B2 JP2855611 B2 JP 2855611B2 JP 63007260 A JP63007260 A JP 63007260A JP 726088 A JP726088 A JP 726088A JP 2855611 B2 JP2855611 B2 JP 2855611B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 (産業上の利用分野) 本発明は、所定の手順に従って制御用モータの入力を
調節する制御用モータのコントローラに関する。
Description: Object of the Invention (Industrial application field) The present invention relates to a control motor controller that adjusts the input of the control motor according to a predetermined procedure.

(従来の技術) 入力に対して忠実に作動し、制御対象を所定の回転
数、位置、速度、角度に制御する制御用モータが各方面
で利用されている。これら制御用モータの入力を所定手
順に従って調節するものが制御用モータのコントローラ
であり、個々の制御用モータの特性に応じた入力を制御
用モータに順次与えることで、制御用モータに一連の制
御を実行させている。例えば、工作機に利用される制御
用モータのコントローラは、更に上位のプログラム・コ
ントローラからの指令および制御用モータの特性に応じ
て制御用モータに与える入力を調節し、ツールを所定手
順で駆動してワークの加工などを実行する。
(Prior Art) Control motors that operate faithfully in response to an input and control a control target at a predetermined rotation speed, position, speed, and angle are used in various fields. A controller for the control motor controls the input of these control motors according to a predetermined procedure. By sequentially providing the control motors with inputs corresponding to the characteristics of the individual control motors, a series of control operations are performed on the control motors. Is running. For example, a controller of a control motor used in a machine tool adjusts an input given to the control motor in accordance with a command from a higher-order program controller and characteristics of the control motor, and drives a tool in a predetermined procedure. To perform machining of workpieces.

この様なコントローラの想定する通りに制御用モータ
が駆動されないとき、すなわちコントローラの制御系や
制御手順に何らかの不具合が存在するとき、これを放置
するならばその不具合が発生した後に実行される一連の
制御に波及してワークの加工などに悪影響を及ぼすこと
になる。そこで、この様な不具合の検出機能をコントロ
ーラ自体に備え、不具合を検出すると直ちに制御用モー
タの制御を中止すると共に不具合の発生を報知すると制
御用モータのコントローラが提案されている。
When the control motor is not driven as expected by such a controller, that is, when there is some problem in the control system or control procedure of the controller, if this is left unchecked, a series of operations performed after the problem occurs This affects control and adversely affects work processing. Therefore, there has been proposed a controller for a control motor which is provided with such a failure detection function in the controller itself and immediately stops the control of the control motor when the failure is detected and notifies the occurrence of the failure.

この種の制御用モータのコントローラによれば、上記
不具合の発生による被害を最小限度に抑えることがで
き、広く利用されている。
According to the controller of this type of control motor, damage due to the occurrence of the above-described inconvenience can be minimized and widely used.

(発明が解決しようとする課題) しかし、上記従来の制御用モータのコントローラも未
だに十分なものではなく、次のような問題点を有してい
る。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the controller of the above-described conventional control motor is still not sufficient, and has the following problems.

制御用モータのコントローラが不具合を報知して制御
用モータへの入力を中止したとき、保守要員はその不具
合に対処し、復旧を急がなくてはならない。
When the controller of the control motor reports a problem and stops inputting to the control motor, maintenance personnel must deal with the problem and rush to recover.

しかし、上記コントローラによる不具合の報知では、
制御用モータ自体に不具合が発生したか、制御用モータ
の制御対象に何らかの不具合があったか、また制御の手
順に無理があったものか等、不具合の発生要因を特定す
ることができない。このため、保守要因は不具合の原因
調査に多くの時間を必要とし、復旧が遅れることが多か
った。
However, in the notification of the malfunction by the controller,
It is not possible to specify the cause of the failure, such as whether a failure has occurred in the control motor itself, whether there is any failure in the control target of the control motor, or whether the control procedure has been unreasonable. For this reason, the maintenance factor required much time to investigate the cause of the failure, and the recovery was often delayed.

また、制御用モータを効率よく制御するためには、制
御用モータの追随可能な限界付近で作動させることが必
要であるが、一連の制御の中で制御用モータの負荷の変
動などを正確に知る方法がなく、経験に頼るところが大
きいのが現状である。
In addition, in order to control the control motor efficiently, it is necessary to operate the motor near the limit that the control motor can follow. At present, there is no way to know, and much depends on experience.

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、制御用モ
ータに不具合が発生したときその原因究明を簡単に、迅
速に行うことができ、しかも制御用モータを高効率制御
するための解析が容易になされる制御用モータのコント
ローラを提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and when a trouble occurs in a control motor, the cause thereof can be easily and quickly investigated, and analysis for controlling the control motor with high efficiency is easy. An object of the present invention is to provide a controller for a control motor.

発明の構成 (問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するために本発明の構成した手段は
第1図の基本的構成図を示すごとく、 制御対象をどのように移動させるべきかを指示する制
御データによって表された制御手順に従って、前記制御
対象の駆動に用いる制御用モータの入力を調節すること
により、該制御用モータの出力を制御する制御用モータ
のコントローラにおいて、 前記制御用モータの回転位置を少なくとも含んだ該制
御用モータの出力と、該出力を得る際に入力された指令
値である前記制御データとを対応させ、これら対応させ
た両者の履歴を記憶する制御状態記憶手段を備えること
を特徴とする制御用モータのコントローラをその要旨と
している。
Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the means configured according to the present invention should show how the control target should be moved as shown in the basic configuration diagram of FIG. The controller of the control motor that controls the output of the control motor by adjusting the input of the control motor used for driving the control target in accordance with the control procedure represented by the control data instructing A control state storage that associates an output of the control motor including at least the rotational position of the motor with the control data that is a command value input when the output is obtained, and stores a history of both of the correspondences. A gist of the invention is a controller for a control motor, which comprises means.

(作用) 本発明の制御用モータのコントローラも、従来同様に
制御対象をどのように移動させるべきか(例えば、位
置,速度,加速度,トルク,時間等)を指示する制御デ
ータによって表された制御手順Sに従って制御用モータ
Mの入力Nを調節して、制御用モータMの出力Hを制御
する。これにより制御用モータMは、制御対象を所定の
回転数、角度、速度、位置に制御することができる。
(Operation) The controller of the control motor according to the present invention also performs control expressed by control data that indicates how to move the control target (for example, position, speed, acceleration, torque, time, etc.) as in the related art. The output N of the control motor M is controlled by adjusting the input N of the control motor M according to the procedure S. Thereby, the control motor M can control the control target at a predetermined rotation speed, angle, speed, and position.

また、本発明の制御用モータのコントローラは、制御
用モータMの回転位置を少なくとも含んだ制御用モータ
の出力Hと、該出力Hを得る際に入力された指令値であ
る制御データとを対応させ、これら対応させた両者の履
歴を記憶する制御状態記憶手段MKを備えている。
Further, the controller of the control motor according to the present invention associates the output H of the control motor including at least the rotational position of the control motor M with the control data which is a command value input when obtaining the output H. And a control state storage means MK for storing the history of both of them.

制御用モータMの出力HはモータMの状態と入力Nに
より一意的に定まるものであり、コントローラは制御用
モータMの状態の情報を有し、その入力を調節して制御
用モータMの出力Hを制御している。従って制御用モー
タMの出力Hは、本来ならばコントローラの完全な制御
下にあり、その変化を記憶しておく必要はない。
The output H of the control motor M is uniquely determined by the state of the motor M and the input N. The controller has information on the state of the control motor M and adjusts its input to output the output of the control motor M. H is controlled. Therefore, the output H of the control motor M is originally under the complete control of the controller, and it is not necessary to store the change.

しかし、例えば制御用モータMの負荷が予定値から変
化したとき、制御用モータ自体に不具合が発生したと
き、制御用モータの制御対象に何らかの不具合があった
とき、あるいは制御の手順に無理があったときなど、制
御用モータMの状態が変化するためコントローラから所
定の入力Nを与えても制御用モータMが所期の動作(出
力H)を実行しなくなる。すなわち、制御系に発生した
何らかの不具合は、制御用モータMの出力Hの変化とし
て現れるのであり、この制御用モータMの回転位置を少
なくとも含んだ制御用モータMの出力Hと、該出力Hを
得る際に入力された指令値である制御データとを対応さ
せ、これら対応させた両者の履歴を記憶することで制御
系全体の状態を管理することが可能となるのである。
However, for example, when the load of the control motor M has changed from a predetermined value, when a problem has occurred in the control motor itself, when there is any problem in the control target of the control motor, or when the control procedure is unreasonable. For example, when the state of the control motor M changes, the control motor M does not execute the intended operation (output H) even if a predetermined input N is given from the controller. In other words, any malfunction that occurs in the control system appears as a change in the output H of the control motor M. The output H of the control motor M including at least the rotational position of the control motor M and the output H It is possible to manage the state of the entire control system by associating the control data, which is the command value input at the time of acquisition, with the control data, and storing the history of both of these correspondences.

なお、上記制御状態記憶手段MKとしては、制御用モー
タMの出力Hがどの様に推移しているか記憶する作用を
なすもので、少なくとも制御用モータMの回転位置を記
憶するものが用いられる。また、制御状態記憶手段MK
は、制御用モータMの出力Hを直接記憶するものに限ら
ず間接的に記憶するものであってもよい。例えば、制御
用モータMに取り付けられ直接その出力を検出するトル
クセンサ、回転数センサ、位置センサ、あるいは加速度
センサなどの検出結果を記憶する構成に限らず、コント
ローラがフィードバック制御を実行するタイプのもので
あれば、制御用モータMの出力Hの変化はそのフィード
バック系にも影響を及ぼすため、フィードバック量また
は入力量とフィードバック量の偏差を記憶する構成であ
ってもよい。
The control state storage means MK has a function of storing how the output H of the control motor M changes, and at least stores the rotational position of the control motor M. Also, the control state storage means MK
Is not limited to the one that directly stores the output H of the control motor M, but may be one that stores the output H indirectly. For example, the controller is not limited to a configuration in which a detection result of a torque sensor, a rotation speed sensor, a position sensor, an acceleration sensor, or the like, which is attached to the control motor M and directly detects its output, is a type in which a controller performs feedback control. Then, since the change in the output H of the control motor M also affects the feedback system, a configuration may be employed in which the feedback amount or the deviation between the input amount and the feedback amount is stored.

以下、本発明をより具体的に説明するために実施例を
挙げて説明する。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

(実施例) 第2図は実施例の制御用モータのコントローラのハー
ド構成を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a hardware configuration of a controller of a control motor according to an embodiment.

実施例のコントローラ10は、構成の簡略化、汎用性を
考慮して第2図に示すようにマイクロコンピュータを中
心としたディジタル回路により構成されている。すなわ
ち、論理演算を実行するCPU10a、該CPU10aの実行する各
種制御プログラムを不揮発的に記憶しているROM10b、情
報の一時的記憶を実行してCPU10aの演算を補助するRAM
い10cおよびこれら論理回路と他の機器との情報の授受
を受け持つ入出力ポート10dを主要部としている。
The controller 10 of the embodiment is composed of a digital circuit mainly composed of a microcomputer as shown in FIG. 2 in consideration of simplification of the configuration and versatility. That is, a CPU 10a that executes a logical operation, a ROM 10b that nonvolatilely stores various control programs executed by the CPU 10a, and a RAM that executes a temporary storage of information and assists the operation of the CPU 10a.
The main part is an input / output port 10d for exchanging information between the logic circuit 10c and these logic circuits and other devices.

コントローラ10のその他の機器としては、入出力ポー
ト10dより入力する制御信号に従ったPWM信号を出力する
PWM回路10e、そのPWM信号に基づきパワートランジスタ
により構成されたパワーアンプ10fを駆動するプリドラ
イバー10gが設けられている。このパワーアンプ10fによ
ってPWM制御された三相交流が制御用モータ20の電機子
電流として供給されるため、制御用モータ20の駆動は入
出力ポート10dから出力される制御信号により、すなわ
ちCPU10aを中心とした論理回路により制御されることに
なる。
Other devices of the controller 10 output a PWM signal according to a control signal input from the input / output port 10d.
A PWM circuit 10e and a pre-driver 10g for driving a power amplifier 10f configured by a power transistor based on the PWM signal are provided. Since the three-phase alternating current PWM controlled by the power amplifier 10f is supplied as the armature current of the control motor 20, the control motor 20 is driven by a control signal output from the input / output port 10d, that is, the CPU 10a is driven. Is controlled by the logic circuit.

また、本実施例の制御用モータのコントローラ10は、
制御用モータ20をより高精度に安定して制御するため、
フィードバック制御方式を採用している。帰還される制
御用モータ20の出力の情報は、制御用モータ20の発生す
るトルクを検出するために電機子電流値を検出する電流
検出コイル22、24の検出出力および制御用モータ20の回
転軸の回転状況を検出するエンコーダ26の検出出力であ
る。
Further, the controller 10 of the control motor according to the present embodiment includes:
In order to control the control motor 20 stably with higher accuracy,
A feedback control method is adopted. The information on the output of the control motor 20 that is fed back includes the detection outputs of the current detection coils 22 and 24 that detect the armature current value for detecting the torque generated by the control motor 20 and the rotation axis of the control motor 20. This is a detection output of the encoder 26 that detects the rotation state of.

制御用モータ20の回転軸は、ワークなどが載置される
テーブル30と螺合するポールネジ32に連結されている。
従って、制御用モータ20の回転軸が回転するとポールネ
ジ32が回転し、螺合しているテーブル30を図面左右方向
に移動させることができる。このとき、回転軸の回転量
がテーブル30の移動量に、回転軸の回転速度がテーブル
30の移動速度に対応する。
The rotating shaft of the control motor 20 is connected to a pole screw 32 screwed to a table 30 on which a work or the like is placed.
Therefore, when the rotation shaft of the control motor 20 rotates, the pole screw 32 rotates, and the screwed table 30 can be moved in the horizontal direction in the drawing. At this time, the rotation amount of the rotating shaft corresponds to the moving amount of the table 30, and the rotating speed of the rotating shaft corresponds to the table.
Corresponds to 30 movement speeds.

以上のように構成される実施例の制御用モータのROM1
0bには、以下に説明する各種の情報が記憶されている。
ROM1 of the control motor of the embodiment configured as described above
Various information described below is stored in 0b.

まず、図示しないその他の工作機器と連動してワーク
に所定の加工を施すため、そのワークが載置されるテー
ブル30をどの様な速度で、どの様に移動すべきかを指示
する制御手順(以下、制御データDという)が記憶され
ている。
First, in order to perform predetermined processing on a work in conjunction with other machine tools (not shown), a control procedure for instructing at what speed and how to move the table 30 on which the work is placed (hereinafter, a control procedure) , Control data D).

また、記憶されている上記制御データDに従って制御
用モータ30を実際に駆動するため、そのデータに示され
た内容に則った制御信号を入出力ポート10dから順次出
力するための各種プログラムが記憶されている。公知の
ように、CPU10aを中心とした論理回路は各種電子部品の
集合体のようなものであり、これらに所定のプログラム
を実行させることで、目的とする各種の電子回路を構成
することができる。
Further, in order to actually drive the control motor 30 according to the stored control data D, various programs for sequentially outputting a control signal in accordance with the contents indicated by the data from the input / output port 10d are stored. ing. As is known, a logic circuit centering on the CPU 10a is like an aggregate of various electronic components, and by executing a predetermined program on these, various electronic circuits of interest can be configured. .

本実施例のROM10bに記憶されるプログラムのフローチ
ャートを第3図、第4図および第5図に示している。こ
れらのプログラムは、コントローラ10を含むサーボシス
テムの起動がなされたときから繰り返し実行されるもの
であり、第3図の2mSec割込みルーチンは2mSec毎に、第
4図の200μSec割込みルーチンは200μSec毎に、第5図
の60μSecルーチンは60μSec毎にCPU10aに割込むことで
繰り返し実行される。以下、各割込みルーチンの処理に
ついて説明する。
FIGS. 3, 4 and 5 show flowcharts of programs stored in the ROM 10b of the present embodiment. These programs are repeatedly executed from the time when the servo system including the controller 10 is started. The 2mSec interrupt routine in FIG. 3 is executed every 2mSec, and the 200 μSec interrupt routine in FIG. The 60 μSec routine of FIG. 5 is repeatedly executed by interrupting the CPU 10a every 60 μSec. Hereinafter, the processing of each interrupt routine will be described.

第3図の2mSec割込みルーチンの処理が開始される
と、まず現在の制御用モータ30の駆動状態を検出するた
め、エンコーダ26の検出結果より回転位置Xn(添え字の
nは、経過時間を表している)の検出(ステップ100)
が実行される。そして、この状態の制御用モータ30を次
にどの様に駆動すればよいかを指示している前記制御デ
ータDnの読み出しが実行され(ステップ110)、これら
のデータXn,Dnに基づき制御用モータ30の回転位置Xの
フィードバック制御系の演算が次式により実行される
(ステップ120)。
When the processing of the 2mSec interrupt routine of FIG. 3 is started, first, the rotational position Xn (the subscript n represents the elapsed time) from the detection result of the encoder 26 to detect the current drive state of the control motor 30. Detection) (Step 100)
Is executed. Then, the control data Dn indicating how to drive the control motor 30 in this state next is executed (step 110), and the control motor Dn is read out based on these data Xn and Dn. The calculation of the 30 rotation position X feedback control system is executed by the following equation (step 120).

OX=AX(Dn−β1・Xn) すなわち、今回の制御データDnに現在の回転位置Xnの
情報を負帰還するのであり、回転位置の偏差を算出する
ため、制御データDnから回転位置Xnにフィードバックゲ
インβ1を乗算した値(β1・Xn)が減算され、これに
増幅度AXを乗算して変数OXとしている。ここで増幅度AX
とは比例定数P1および積分定数I1を含むものであり、い
わゆるPI制御を実行する。
OX = AX (Dn−β1 · Xn) That is, the information of the current rotational position Xn is negatively fed back to the current control data Dn. To calculate the deviation of the rotational position, the control data Dn is fed back to the rotational position Xn. The value (β1 · Xn) obtained by multiplying the gain β1 is subtracted, and the result is multiplied by the amplification degree AX to obtain a variable OX. Where amplification degree AX
Includes the proportional constant P1 and the integral constant I1, and executes the so-called PI control.

この様にして算出される変数OXは、第4図に示す200
μSecルーチンにて、次のように利用される。まず、200
μSec割込みルーチンでは、制御用モータ30の駆動状態
を検出するためエンコーダ26の検出結果より回転位置Xn
の検出を行い(ステップ200)、その結果を微分演算し
て回転速度Vnを算出する(ステップ210)。そして、上
記2mSec割込みルーチンにて算出される最新の変数OXの
読み込みを実行し(ステップ220)、これらのデータに
基づき次式により回転速度に対する負帰還の演算が実行
される(ステップ230)。
The variable OX calculated in this way is the variable OX shown in FIG.
It is used as follows in the μSec routine. First, 200
In the μSec interrupt routine, the rotational position Xn is obtained from the detection result of the encoder 26 to detect the drive state of the control motor 30.
Is detected (step 200), and the result is differentiated to calculate the rotation speed Vn (step 210). Then, the latest variable OX calculated in the 2mSec interrupt routine is read (step 220), and based on these data, a negative feedback calculation for the rotational speed is executed by the following equation (step 230).

OV=AV(OX−β2・Vn) ここで、β2はフィードバックゲインを表している。
また、AVは比例定数P2および積分定数I2を含む増幅度で
あり、前記同様にPI制御を実行する。
OV = AV (OX−β2 · Vn) Here, β2 represents a feedback gain.
AV is an amplification factor including a proportional constant P2 and an integral constant I2, and executes PI control in the same manner as described above.

更に、この200μSecルーチンにて算出される変数OVは
第5図の60μSec割込みルーチンにより利用され、最終
的に目的としているPWM回路10eに出力する制御信号OTの
決定がなされる。すなわち、初めにアナログ情報である
電流検出コイル22、24の検出結果をディジタル情報に変
換したトルクTnを算出して(ステップ300)以下の処理
に備える。そして、上記200μSec割込みルーチンにて算
出された最新の変数OVの読み込みが実行され(ステップ
310)、変数OVにステップ120にて検出したトルクTnを負
帰還するため、次式による演算が実行され、最終的な制
御信号OTの算出がなされる(ステップ320)。
Further, the variable OV calculated by the 200 μSec routine is used by the 60 μSec interrupt routine of FIG. 5 to finally determine the control signal OT to be output to the intended PWM circuit 10e. That is, first, the torque Tn obtained by converting the detection results of the current detection coils 22 and 24, which are analog information, into digital information is calculated (step 300) to prepare for the following processing. Then, the latest variable OV calculated in the above 200 μSec interrupt routine is read (step
310), in order to negatively feed back the torque Tn detected in step 120 to the variable OV, the following calculation is performed, and the final control signal OT is calculated (step 320).

OT=AT(OV−β3・Tn) ここで、β3はフィードバックゲインを表している。
また、ATは比例定数P3および積分定数I3を含む増幅度で
ある。
OT = AT (OV−β3 · Tn) Here, β3 represents a feedback gain.
AT is an amplification degree including a proportional constant P3 and an integral constant I3.

こうして最終的な制御信号OTが算出されると、この制
御信号OTを入出力ポート10dからPWM回路10eに出力し
(ステップ330)、一連の処理を完了する。
When the final control signal OT is calculated in this way, the control signal OT is output from the input / output port 10d to the PWM circuit 10e (step 330), and a series of processing is completed.

上記3つの割込みルーチンによる処理を要約するなら
ば、制御データDnと現実の制御用モータ30の回転位置Xn
との偏差が2mSec毎に検出され、速度の偏差が200μSec
毎におよび電流(トルク)の偏差が60μSec毎に検出さ
れ、これらを最小とするべく制御用モータ30の電機子電
流がPWM制御されるのである。
To summarize the processing by the above three interrupt routines, the control data Dn and the actual rotational position Xn of the control motor 30
Is detected every 2mSec, and the speed deviation is 200μSec
The deviation of the current (torque) is detected every 60 μsec, and the armature current of the control motor 30 is PWM-controlled to minimize these deviations.

以上のような各種プログラムによりコントローラ10と
して構成される疑似的な電子回路を、視覚的に示した図
が第6図である。上記各種プログラムの実行により、CP
U10aないし入出力ポート10dにより構成される論理回路
は、図示するように3重のフィードバックループを有す
るサーボ回路を構成している。
FIG. 6 is a diagram visually showing a pseudo electronic circuit configured as the controller 10 by the various programs as described above. By executing the above programs, CP
The logic circuit constituted by U10a and the input / output port 10d constitutes a servo circuit having a triple feedback loop as shown.

簡単に説明すると、このサーボ系に指令を与える指令
部40aが、前述した制御手順を記憶しているROM10bの記
憶領域に相当する。この指令値を段階的に増幅する位置
アンプ40b、速度アンプ40cおよび電流アンプ40dの増幅
度(伝達関数)は、CPU10a内で実行される論理演算の際
の係数に相当し、位置アンプ40bの増幅度は前述ステッ
プ120の係数AXに、速度アンプ40cの増幅度は前述ステッ
プ230の係数AVに、電流アンプ40dの増幅度は前述ステッ
プ320の係数ATに相当する。また、このサーボ系の帰還
情報は、前述したごとく電流検出コイル22、23およびエ
ンコーダ26の検出出力であるが、電流検出コイル22、24
の検出出力はアナログ出力であるためA/D変換器40eによ
りディジタル情報に変換された後に、所定のフィードバ
ックゲインβ3を経て電流アンプ40dの入力に帰還され
る。またエンコーダ26の検出出力はディジタル信号であ
るため、直接フィードバックゲインβ1を経て位置アン
プ40bの入力に帰還され、また微分因子sおよびフィー
ドバックゲインβ2を経て速度アップ40cの入力に帰還
される。
In brief, the command section 40a for giving a command to the servo system corresponds to a storage area of the ROM 10b that stores the control procedure described above. The amplification (transfer function) of the position amplifier 40b, the speed amplifier 40c, and the current amplifier 40d that amplifies the command value stepwise corresponds to a coefficient at the time of a logical operation executed in the CPU 10a. The degree corresponds to the coefficient AX in step 120, the amplification of the speed amplifier 40c corresponds to the coefficient AV in step 230, and the amplification of the current amplifier 40d corresponds to the coefficient AT in step 320. The feedback information of the servo system is the detection output of the current detection coils 22 and 23 and the encoder 26 as described above.
Since the detected output is an analog output, it is converted into digital information by the A / D converter 40e, and then fed back to the input of the current amplifier 40d via a predetermined feedback gain β3. Since the detection output of the encoder 26 is a digital signal, it is directly fed back to the input of the position amplifier 40b via the feedback gain β1, and is fed back to the input of the speed-up 40c via the differential factor s and the feedback gain β2.

以上が論理回路により構成しているサーボ系の説明で
あが、更に本実施例の制御用モータのコントローラ10に
は、上記構成に加えて次のような制御状態記憶部40fが
疑似的に構成されている。
The above is the description of the servo system constituted by the logic circuit.In addition to the above configuration, the controller 10 of the control motor according to the present embodiment further includes the following control state storage unit 40f in a pseudo configuration. Have been.

制御状態記憶部40fとは、第6図に示す疑似的なサー
ボ系において各構成機器がどの様に作動したかを記録す
るものであり、順次出力される制御データDn、エンコー
ダ26の検出出力である制御用モータ20の現在の回転位置
Xn、その回転位置Xnを微分した値である回転速度Vn、電
流検出コイル22、24の検出出力をA/D変換した値である
電流(トルク)値Tn、最終的にPWM回路10eに出力する制
御信号OTの5つのデータを、それぞれ所定時間毎に検出
し、記憶するのである。
The control state storage unit 40f stores how each component device operates in the pseudo servo system shown in FIG. 6, and stores control data Dn sequentially output and detection output of the encoder 26. The current rotational position of a control motor 20
Xn, a rotational speed Vn that is a value obtained by differentiating the rotational position Xn, a current (torque) value Tn that is a value obtained by A / D converting the detection output of the current detection coils 22 and 24, and finally output to the PWM circuit 10e. The five data of the control signal OT are detected and stored at predetermined time intervals.

この様な機能の制御状態記憶部40fをCPU10aを中心と
した論理回路により実現するため、ROM10bには上記各種
プログラムに加えて第7図にそのローチャートを示す定
期割込みルーチンをプログラムが記憶されている。
In order to realize the control state storage unit 40f having such a function by a logic circuit centering on the CPU 10a, the ROM 10b stores, in addition to the above-mentioned various programs, a periodic interrupt routine whose flowchart is shown in FIG. I have.

この定期割込みルーチンは、上記各種プログラムの実
行による制御用モータ20の制御開始に同期して処理を開
始され、その後、予め設定された所定経過時間毎にCPU1
0aにより繰り返し処理されるものである。すなわち、制
御用モータ20の制御が開始されると直ちに現在の経過時
間に対応した制御データDnの読み込み、記憶を行い(ス
テップ400)、続いて電流検出コイル22、245およびエン
コーダ26の検出結果を入力して、現在の制御用モータ20
の駆動状態、すなわち回転位置Xn、回転速度Vn、電流
(トルク)値Tnを算出し、記憶する(ステップ410)。
また、コントローラ10の作動状況を検出するため、上記
処理の後には最終的にPWM回路10eに出力される制御信号
OTnを読み出し、記憶して(ステップ420)、本ルーチン
1回の処理を終了する。すなわち、定期割込みルーチン
を実行する度に、コントローラ10により構成されるサー
ボ系から制御用モータ20に出力される制御信号OTnおよ
び制御用モータ20の駆動状況が刻々と記憶され、記録さ
れることになる。
This periodic interrupt routine is started in synchronization with the start of control of the control motor 20 by execution of the above-described various programs, and thereafter, the CPU 1 is executed at predetermined elapse time intervals.
This is repeatedly performed by 0a. That is, immediately after the control of the control motor 20 is started, the control data Dn corresponding to the current elapsed time is read and stored (step 400), and the detection results of the current detection coils 22, 245 and the encoder 26 are subsequently read. Enter the current control motor 20
, That is, the rotational position Xn, the rotational speed Vn, and the current (torque) value Tn are calculated and stored (step 410).
In addition, after the above processing, the control signal finally output to the PWM circuit 10e to detect the operation state of the controller 10.
OTn is read and stored (step 420), and the process of this routine is completed once. That is, every time the periodic interrupt routine is executed, the control signal OTn output from the servo system constituted by the controller 10 to the control motor 20 and the driving state of the control motor 20 are instantaneously stored and recorded. Become.

以上のように構成される本実施例の制御用モータのコ
ントローラ10によれば、次のような効果が明らかであ
る。。
According to the controller 10 of the control motor of the present embodiment configured as described above, the following effects are apparent. .

例えば、制御用モータ20の回転により図面左右方向に
移動するテーブル30が、異物に当接するなどしてその移
動を阻止されたときなど、制御用モータ20の回転ムラが
発生し、これを抑制すべく制御信号OTnが大きくなり、
制御用モータ20の入力も大きくなる。従来のコントロー
ラはこの様な場合、単に制御用モータ20の電機子巻線を
保護し、サーボシステムの異常を報知するために異常報
知を実行するのみである。
For example, when the table 30 that moves in the left-right direction in the drawing due to the rotation of the control motor 20 is prevented from moving due to contact with foreign matter or the like, uneven rotation of the control motor 20 occurs, and this is suppressed. Control signal OTn increases,
The input of the control motor 20 also increases. In such a case, the conventional controller merely protects the armature windings of the control motor 20 and executes an abnormality notification to notify an abnormality of the servo system.

しかし、本実施例の制御用モータのコントローラ10に
よれば、異常発生による制御信号OTn、回転位置Xnなど
の変化の過程が総てRAM10cの所定領域に記憶されている
ため、これらのデータを解析することで異常の発生状
態、発生場所などが判明し、異常の発生原因を簡単に究
明することができる。従って、その異常の原因を迅速に
取り去り、復旧を早期に完了することができる。
However, according to the controller 10 of the control motor of the present embodiment, since all the processes of the change of the control signal OTn, the rotational position Xn, etc. due to the occurrence of the abnormality are stored in the predetermined area of the RAM 10c, these data are analyzed. By doing so, the occurrence state and location of the abnormality can be determined, and the cause of the abnormality can be easily investigated. Therefore, the cause of the abnormality can be quickly removed, and restoration can be completed early.

また、制御用モータ20の駆動状態は、その電機子電流
によって検定されるものであり、電流検出コイル22、24
を用いてこの電機子電流を検出しているため、極めて高
い応答性で制御用モータ20の駆動状態を検出し、かつ高
精度に異常の解析を行うことができる。
The driving state of the control motor 20 is verified by the armature current, and the current detection coils 22, 24
Is used to detect the armature current, so that the driving state of the control motor 20 can be detected with extremely high responsiveness, and the abnormality can be analyzed with high accuracy.

更に、制御用モータ20に異常が発生していない場合に
あっても、制御用モータ20の駆動状態が逐次記憶されて
いるため、この情報に基づき、一連の制御用モータ20の
駆動において余力の大きな工程をより高速化するなど、
高効率使用のために制御データDを変更する際の重要な
情報を得ることができる。
Furthermore, even when no abnormality occurs in the control motor 20, the driving state of the control motor 20 is sequentially stored. For example, to speed up large processes
Important information when changing the control data D for efficient use can be obtained.

なお上記実施例では、電機子電流を含めて各種のデー
タを逐次記憶して異常解析の際の利用に供しているが、
何らこの様な構成に限定されるものではなく、RAM10cの
記億容量およびCPU10aの演算能力などを考慮して、記憶
する情報をより限定してもよい。
In the above embodiment, various data including the armature current are sequentially stored and used for abnormality analysis.
The present invention is not limited to such a configuration, and the information to be stored may be further limited in consideration of the storage capacity of the RAM 10c and the arithmetic performance of the CPU 10a.

また、実施例では第2図に示す用にCPU10aを中心とし
た論理回路および第3図ないし第5図の各種プログラム
により、第6図に示す疑似的なフィードバック制御系を
構成している。しかし、この様な論理回路によりコント
ローラ10を構成する実施例に何ら限定されず、直接第6
図に示すような電気回路をハード的に構成するなど、本
発明の要旨を逸脱しない種々なる態様により具現化して
もよい。
In the embodiment, a pseudo feedback control system shown in FIG. 6 is constituted by a logic circuit centering on the CPU 10a and various programs shown in FIGS. 3 to 5 as shown in FIG. However, the present invention is not limited to the embodiment in which the controller 10 is constituted by such a logic circuit.
The present invention may be embodied in various forms that do not depart from the gist of the present invention, for example, by configuring an electric circuit as illustrated in hardware.

発明の効果 以上実施例を挙げて詳述したように本発明の制御用モ
ータのコントローラは、制御用モータの回転位置を少な
くとも含んだ制御用モータの出力と、該出力を得る際に
入力された指令値である制御データとを対応させ、これ
ら対応させた両者の履歴を記憶する制御状態記憶手段を
備え、制御用モータを含めた制御系の駆動条状況を記録
する機能を有する。
Effects of the Invention As described in detail in the above embodiments, the controller of the control motor according to the present invention includes the output of the control motor including at least the rotational position of the control motor, and the input when obtaining the output. A control state storage means for associating control data, which is a command value, and storing the history of both of them, has a function of recording the driving condition of a control system including a control motor.

従って、制御用モータなどに何らかの不具合が発生し
たとき、その駆動状況を解析することで異常の原因を簡
単に究明することができる。特に制御状態記憶手段によ
り記憶される制御用モータの出力には、少なくとも制御
用モータの回転位置が含まれているので、制御用モータ
が制御対象の移動駆動に用いられている場合等では、異
常の原因究明において重要な情報となる異常の発生場所
を正確かつ簡単に見つけることができる。このため、異
常への対応を速やかに行うことができ、復旧を迅速に行
うことができる優れた制御用モータのコントローラとな
る。また、単に異常解析にとどまらず、制御用モータの
駆動状況を分析することで、より高効率に制御用モータ
を制御するための貴重な情報を得ることができる。
Therefore, when any trouble occurs in the control motor or the like, the cause of the trouble can be easily investigated by analyzing the driving condition. In particular, the output of the control motor stored by the control state storage means includes at least the rotational position of the control motor. It is possible to accurately and easily find the location of an abnormality that is important information in investigating the cause of the problem. For this reason, an excellent control motor controller that can promptly respond to an abnormality and can quickly recover from the abnormality is provided. Also, by analyzing the driving state of the control motor, not limited to the abnormality analysis, valuable information for controlling the control motor with higher efficiency can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の制御用モータのコントローラの基本的
構成を示す基本構成図、第2図は実施例の制御用モータ
のコントローラの概略構成図、第3図、第4図および第
5図は同実施例のコントローラにて処理されるプログラ
ムのフローチャート、第6図はそのプラグラムの実行に
より作動するコントローラの疑似的な電気回路のブロッ
ク図、第7図は同実施例のコントローラにて処理される
定期割込みルーチンのフローチャート、を示している。 MK……制御状態記憶手段、10……コントローラ 10a……CPU、10b……ROM 10c……RAM、10d……入出力ポート 10f……パワーアンプ、10g……プリドライバー 10e……PWM回路、20……制御用モータ 22、24……電流検出コイル、26……エンコーダ 30……テーブル、32……ポールネジ
FIG. 1 is a basic configuration diagram showing a basic configuration of a control motor controller of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a control motor controller of the embodiment, FIGS. 3, 4 and 5. Is a flowchart of a program processed by the controller of the embodiment, FIG. 6 is a block diagram of a pseudo electric circuit of the controller which operates by executing the program, and FIG. 7 is a process performed by the controller of the embodiment. 9 shows a flowchart of a periodic interrupt routine. MK: Control state storage means, 10: Controller 10a: CPU, 10b: ROM 10c: RAM, 10d: Input / output port 10f: Power amplifier, 10g: Predriver 10e: PWM circuit, 20 …… Control motors 22, 24 …… Current detection coil, 26 …… Encoder 30 …… Table, 32 …… Pole screw

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 5/00 - 5/52 H02P 7/00 - 7/80 G05B 9/00 - 9/05 G05B 23/00 - 23/02 301Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H02P 5/00-5/52 H02P 7/00-7/80 G05B 9/00-9/05 G05B 23/00-23 / 02 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】制御対象をどのように移動させるべきかを
指示する制御データによって表された制御手順に従っ
て、前記制御対象の駆動に用いる制御用モータの入力を
調節することにより、該制御用モータの出力を制御する
制御用モータのコントローラにおいて、 前記制御用モータの回転位置を少なくとも含んだ該制御
用モータの出力と、該出力を得る際に入力された指令値
である前記制御データとを対応させ、これら対応させた
両者の履歴を記憶する制御状態記憶手段を備えることを
特徴とする制御用モータのコントローラ。
1. The control motor according to claim 1, wherein said control motor controls an input of a control motor used for driving said control object in accordance with a control procedure indicated by control data indicating how to move said control object. A controller for controlling the output of the control motor, wherein an output of the control motor including at least a rotational position of the control motor corresponds to the control data, which is a command value input when obtaining the output. And a control state storage means for storing the history of both of them corresponding to each other.
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