JP2862052B2 - 位置指令方法及びその装置 - Google Patents
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- G05B2219/43026—Predict deceleration start from measured characteristics and actual performance
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械等の駆動源で
あるサーボモータ、スピンドルモータ等被制御体の位置
制御に使用される位置指令方法及びその方法を実施する
装置に関するもので、特に、被制御体の有するトルクを
最大限に生かして加速又は減速時間を短縮する位置指令
方法及びその方法を実施する装置に関するものである。
以下、説明の便宜上、被制御体としてサーボモータを例
に挙げて説明する。
あるサーボモータ、スピンドルモータ等被制御体の位置
制御に使用される位置指令方法及びその方法を実施する
装置に関するもので、特に、被制御体の有するトルクを
最大限に生かして加速又は減速時間を短縮する位置指令
方法及びその方法を実施する装置に関するものである。
以下、説明の便宜上、被制御体としてサーボモータを例
に挙げて説明する。
【０００２】
【従来の技術】図１１はサーボモータの従来の位置指令
装置を示すブロック図である。図において、１０１は位
置データ、速度データ等が指定されているプログラム、
１０２はプログラム１０１からの位置データ、速度デー
タ等を書き換え、出力するデータ処理部、１０３は入力
された速度データを単位時間毎の移動距離に変換して出
力する単位時間速度指令発生部（以下、ＦΔｔ発生部と
称する）、１０４はフィルタ等からなる加減速制御部
で、加速、一定速度、減速の出力速度を出力する。加減
速制御部１０４からの出力速度Ｆｖは積分器１０７を介
して位置指令に変換され、図示されていないアンプによ
りサーボモータを駆動する。また、１０５はＦΔｔ発生
部１０３からの１ブロックのデータの出力が完了したか
どうかを判断し、次のブロックデータを読み込むかどう
かを判断する１ブロックデータ完了判別部、１０６は１
ブロックデータ完了判別部１０５での判別に基づき、読
み込んだデータを書き換えてもよいかどうかの基準とな
るパラメータ、換言すれば、加減速制御部１０４から出
力される出力速度Ｆｖのしきい値を格納するパラメータ
格納部である。
装置を示すブロック図である。図において、１０１は位
置データ、速度データ等が指定されているプログラム、
１０２はプログラム１０１からの位置データ、速度デー
タ等を書き換え、出力するデータ処理部、１０３は入力
された速度データを単位時間毎の移動距離に変換して出
力する単位時間速度指令発生部（以下、ＦΔｔ発生部と
称する）、１０４はフィルタ等からなる加減速制御部
で、加速、一定速度、減速の出力速度を出力する。加減
速制御部１０４からの出力速度Ｆｖは積分器１０７を介
して位置指令に変換され、図示されていないアンプによ
りサーボモータを駆動する。また、１０５はＦΔｔ発生
部１０３からの１ブロックのデータの出力が完了したか
どうかを判断し、次のブロックデータを読み込むかどう
かを判断する１ブロックデータ完了判別部、１０６は１
ブロックデータ完了判別部１０５での判別に基づき、読
み込んだデータを書き換えてもよいかどうかの基準とな
るパラメータ、換言すれば、加減速制御部１０４から出
力される出力速度Ｆｖのしきい値を格納するパラメータ
格納部である。
【０００３】次に上記図１１による装置の動作について
説明する。図１２は図１１に示す従来の位置指令装置の
動作を説明するフローチャートで、データ処理部１０２
に読み込まれたｉブロック目の位置データＸｉ及び速度
データＦｉ（Ｓ１０１）に、前回読み込んだデータを書
き換えてよいかを判別する（Ｓ１０２）。データ処理部
１０２は、加減速制御部１０４から出力される出力速度
Ｆｖがパラメータ格納部１０６に設定された所定の値に
なった時、新規に読み込まれたデータに書き換える。Ｓ
１０２ではパラメータ格納部１０６に上記所定値が設定
されているか判別し、設定されていれば、Ｓ１０３で出
力速度がその設定値、例えば０を満足するかどうかチェ
ックし、満足した場合はＳ１０４に移りデータを書き換
える。Ｓ１０２で所定値が設定されていなければＳ１０
４に移り、データを書き換える。
説明する。図１２は図１１に示す従来の位置指令装置の
動作を説明するフローチャートで、データ処理部１０２
に読み込まれたｉブロック目の位置データＸｉ及び速度
データＦｉ（Ｓ１０１）に、前回読み込んだデータを書
き換えてよいかを判別する（Ｓ１０２）。データ処理部
１０２は、加減速制御部１０４から出力される出力速度
Ｆｖがパラメータ格納部１０６に設定された所定の値に
なった時、新規に読み込まれたデータに書き換える。Ｓ
１０２ではパラメータ格納部１０６に上記所定値が設定
されているか判別し、設定されていれば、Ｓ１０３で出
力速度がその設定値、例えば０を満足するかどうかチェ
ックし、満足した場合はＳ１０４に移りデータを書き換
える。Ｓ１０２で所定値が設定されていなければＳ１０
４に移り、データを書き換える。
【０００４】サンプリング時間Δｔから Ｘｉ＝ΣＦｉｊ・Δｔ（但し、ｊは単位指令を出す回
数） により、何回の単位指令を出せばＸｉになるか計算し、
ｊの回数を決める。Ｓ１０５ではこのｊを０と初期設定
し、残距離ＸＲをＸｉとする。Ｓ１０６ではＦΔｔ発生
部１０３から単位時間毎の移動距離Ｆｉｊ・Δｔを出力
する。この移動距離により加減速制御部１０４で加速、
一定速度または減速指令として出力速度Ｆｖが出力され
（Ｓ１０７）、この出力速度Ｆｖは積分器１０５を介し
て位置指令としてアンプを介してサーボモータを駆動す
るとともに、Ｓ１０２に戻される。Ｓ１０８では出力さ
れたＦｉｊ・Δｔの累積値を、残距離、すなわち、出力
速度の指令がなくなってからサーボモータが停止するま
での距離ＸＲから引く演算を行い、Ｓ１０９で残距離Ｘ
Ｒが０になったか判断し、０でなかったらＦｉｊ・Δｔ
を出力するようにｊを＋１し（Ｓ１１０）、Ｓ１０６に
戻る。Ｓ１０９で残距離ＸＲが０であれば１ブロックの
データ処理が終了する。この時、次ブロックのデータが
あればＳＴＡＲＴに戻り、上記したステップを繰り返
す。上記各ステップのＳ１０６、Ｓ１０７以外の処理は
すべてデータ処理部１０２でおこなわれる。
数） により、何回の単位指令を出せばＸｉになるか計算し、
ｊの回数を決める。Ｓ１０５ではこのｊを０と初期設定
し、残距離ＸＲをＸｉとする。Ｓ１０６ではＦΔｔ発生
部１０３から単位時間毎の移動距離Ｆｉｊ・Δｔを出力
する。この移動距離により加減速制御部１０４で加速、
一定速度または減速指令として出力速度Ｆｖが出力され
（Ｓ１０７）、この出力速度Ｆｖは積分器１０５を介し
て位置指令としてアンプを介してサーボモータを駆動す
るとともに、Ｓ１０２に戻される。Ｓ１０８では出力さ
れたＦｉｊ・Δｔの累積値を、残距離、すなわち、出力
速度の指令がなくなってからサーボモータが停止するま
での距離ＸＲから引く演算を行い、Ｓ１０９で残距離Ｘ
Ｒが０になったか判断し、０でなかったらＦｉｊ・Δｔ
を出力するようにｊを＋１し（Ｓ１１０）、Ｓ１０６に
戻る。Ｓ１０９で残距離ＸＲが０であれば１ブロックの
データ処理が終了する。この時、次ブロックのデータが
あればＳＴＡＲＴに戻り、上記したステップを繰り返
す。上記各ステップのＳ１０６、Ｓ１０７以外の処理は
すべてデータ処理部１０２でおこなわれる。
【０００５】図１３は従来の一般的な速度パターンを示
す図で、（ａ）に示すようにＦΔｔ発生部１０３から出
力される指令ＦｉΔｔにより、（ｂ）に示すように時間
ｔ２まではサーボモータが加速され、その後、時間ｔ１
まで一定速度Ｆｉ、時間ｔ１で出力速度の指令がなくな
るので、その後は減速となる。
す図で、（ａ）に示すようにＦΔｔ発生部１０３から出
力される指令ＦｉΔｔにより、（ｂ）に示すように時間
ｔ２まではサーボモータが加速され、その後、時間ｔ１
まで一定速度Ｆｉ、時間ｔ１で出力速度の指令がなくな
るので、その後は減速となる。
【０００６】この時間ｔ１、すなわち現在読み込まれて
いる位置データＸｉに相当する指令が全て出力された時
点を１ブロックデータ完了判別部１０５で判断し、デー
タ処理部１０２に次のデータを読み込む指令を出し、こ
の指令に基づきデータ処理部１０２はプログラム１０１
より次ブロックデータＸｉ＋１、Ｆｉ＋１を読み込み、
パラメータ格納部１０６に格納されている出力速度の条
件と出力速度を比較し、条件が満足すればデータを書き
換える。
いる位置データＸｉに相当する指令が全て出力された時
点を１ブロックデータ完了判別部１０５で判断し、デー
タ処理部１０２に次のデータを読み込む指令を出し、こ
の指令に基づきデータ処理部１０２はプログラム１０１
より次ブロックデータＸｉ＋１、Ｆｉ＋１を読み込み、
パラメータ格納部１０６に格納されている出力速度の条
件と出力速度を比較し、条件が満足すればデータを書き
換える。
【０００７】図１３（ｂ）に示す速度パターンは、図１
３（ｃ）に示すトルク速度特性に示すように一定トルク
Ｔ１でサーボモータを駆動している。従って、サーボモ
ータ自体は指令速度Ｆｉ以下でトルクＴ１以上のトルク
を出せる能力を有しているが、これを利用していないこ
とになる。すなわち、図１３（ｃ）の斜線部分がサーボ
モータの利用されていない能力を示している。このため
従来から、指令速度Ｆｉ以下の所でサーボモータの持つ
トルクを有効に活用しようとする各種の提案がされてい
る。
３（ｃ）に示すトルク速度特性に示すように一定トルク
Ｔ１でサーボモータを駆動している。従って、サーボモ
ータ自体は指令速度Ｆｉ以下でトルクＴ１以上のトルク
を出せる能力を有しているが、これを利用していないこ
とになる。すなわち、図１３（ｃ）の斜線部分がサーボ
モータの利用されていない能力を示している。このため
従来から、指令速度Ｆｉ以下の所でサーボモータの持つ
トルクを有効に活用しようとする各種の提案がされてい
る。
【０００８】図１４は特開平３−１１７５１４号公報に
開示されたトルク回転数（速度）特性で、トルクを３つ
の領域に分け、トルクを速度の関数とし、指令速度に対
応する一定トルクを決めるものであり、定格速度に対応
する一定トルクで駆動していた従来の方法よりはトルク
を有効利用しているが、回転数が指令回転数Ｓ１以下で
はまだ十分にトルクを活用していない。
開示されたトルク回転数（速度）特性で、トルクを３つ
の領域に分け、トルクを速度の関数とし、指令速度に対
応する一定トルクを決めるものであり、定格速度に対応
する一定トルクで駆動していた従来の方法よりはトルク
を有効利用しているが、回転数が指令回転数Ｓ１以下で
はまだ十分にトルクを活用していない。
【０００９】図１５は特開昭６４−７２２０６号公報に
開示されたトルク回転数（速度）特性で、スピンドルモ
ータとサーボモータの同期運転において、Ｌ１、Ｌ２の
スピンドルモータの限界トルクでサーボモータ、スピン
ドルモータを同期運転させるという考え方を示している
が、その具体的方法についての開示はなされていない。
開示されたトルク回転数（速度）特性で、スピンドルモ
ータとサーボモータの同期運転において、Ｌ１、Ｌ２の
スピンドルモータの限界トルクでサーボモータ、スピン
ドルモータを同期運転させるという考え方を示している
が、その具体的方法についての開示はなされていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来のサーボモータ等
被制御体の位置指令装置は、上記のように構成され動作
するが、いずれの場合においても、サーボモータ等被制
御体が発生できるトルクを充分に利用できていない問題
点がある。本発明はこの問題点を解決するものである。
被制御体の位置指令装置は、上記のように構成され動作
するが、いずれの場合においても、サーボモータ等被制
御体が発生できるトルクを充分に利用できていない問題
点がある。本発明はこの問題点を解決するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明の位置指令方法
は、位置データを基に各演算時点における上記出力速度
Ｆｉに対応する減速停止距離と停止までの残距離を求
め、残距離−減速停止距離≦ＦｉΔｔ（単位時間当たり
の移動距離）の関係になる手前で、上記出力速度に対応
した減速関数を用いて上記被制御体を減速させる動作に
入るとともに、減速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、１＞ｋ
＞０）の端数が生じた場合、減速期間中の所定期間に上
記端数を、１回の単位時間（Δｔ）単位で出力、もしく
は減速関数により算出された出力速度による１回または
複数回の単位時間（Δｔ）と減速関数により算出される
出力速度以下の最終端数を出力する単位時間（Δｔ）と
に分けて出力するものである。
は、位置データを基に各演算時点における上記出力速度
Ｆｉに対応する減速停止距離と停止までの残距離を求
め、残距離−減速停止距離≦ＦｉΔｔ（単位時間当たり
の移動距離）の関係になる手前で、上記出力速度に対応
した減速関数を用いて上記被制御体を減速させる動作に
入るとともに、減速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、１＞ｋ
＞０）の端数が生じた場合、減速期間中の所定期間に上
記端数を、１回の単位時間（Δｔ）単位で出力、もしく
は減速関数により算出された出力速度による１回または
複数回の単位時間（Δｔ）と減速関数により算出される
出力速度以下の最終端数を出力する単位時間（Δｔ）と
に分けて出力するものである。
【００１２】またこの発明の位置指令方法は、上記位置
指令方法において、速度領域を複数に分割し、上記各速
度領域に異なる勾配をもつ直線のトルクを割り当て、隣
接する速度領域のトルクが同一になるように設定された
速度−トルク曲線を作成し、上記被制御体が上記指令速
度に達するまでは、上記速度−トルク曲線に沿って上 記
被制御体を加減速制御するものである。
指令方法において、速度領域を複数に分割し、上記各速
度領域に異なる勾配をもつ直線のトルクを割り当て、隣
接する速度領域のトルクが同一になるように設定された
速度−トルク曲線を作成し、上記被制御体が上記指令速
度に達するまでは、上記速度−トルク曲線に沿って上 記
被制御体を加減速制御するものである。
【００１３】またこの発明の位置指令方法は、上記位置
指令方法において、被制御体の減速トルク特性線上にお
ける使用速度範囲を複数区域に分け、上記各区域に対応
する減速トルク特性を直線とし、上記使用速度範囲全て
にわたって連続した折れ線となる減速トルク特性を得る
ものである。
指令方法において、被制御体の減速トルク特性線上にお
ける使用速度範囲を複数区域に分け、上記各区域に対応
する減速トルク特性を直線とし、上記使用速度範囲全て
にわたって連続した折れ線となる減速トルク特性を得る
ものである。
【００１４】またこの発明の位置指令方法は、上記位置
指令方法において、被制御体の減速トルク特性線上にお
ける使用速度範囲を複数区域に分け、上記減速トルク特
性線上の高速度部が双曲線の減速トルク特性を得るもの
である。
指令方法において、被制御体の減速トルク特性線上にお
ける使用速度範囲を複数区域に分け、上記減速トルク特
性線上の高速度部が双曲線の減速トルク特性を得るもの
である。
【００１５】またこの発明の位置指令方法は、上記位置
指令方法において、速度−トルク曲線における、加速か
ら一定速度、一定速度から減速、またはそれらの逆の場
合の交点を、滑らかな曲線で繋ぐものである。
指令方法において、速度−トルク曲線における、加速か
ら一定速度、一定速度から減速、またはそれらの逆の場
合の交点を、滑らかな曲線で繋ぐものである。
【００１６】またこの発明の位置指令装置は、速度デー
タと位置データにより指令速度を単位時間毎に発生する
単位指令速度発生手段と、上記指令速度に対応して加
速、減速、あるいは定速の出力速度を得るものであっ
て、上記出力速度に対応した複数の加速関数と減速関数
を格納する関数格納部並びに上記加速関数、減速関数、
あるいは定速のいずれかを選択する切り換え部とを有す
る加減速制御手段と、上記位置データを基に上記出力速
度に対応する減速停止距離と停止までの残距離を演算
し、上記減速停止距離と残距離とが一致した時に一致信
号を出力する減速位置判別手段と、上記減速位置判別手
段の一致信号に基づき上記加減速制御手段の上記減速関
数を用いて被制御体を減速させる被制御体減速手段と、
減速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、ＦｉΔｔは単位時間当
たりの移動距離、Ｋは１＞ｋ＞０）の端数が生じた場
合、減速期間中の所定期間に上記端数を、１回の単位時
間（Δｔ）単位で出力、もしくは減速関数により算出さ
れた出力速度による１回または複数回の単位時間（Δ
ｔ）と減速関数により算出される出力速度以下の最終端
数を出力する単位時間（Δｔ）とに分けて出力する位置
調整手段と、を備えるものである。
タと位置データにより指令速度を単位時間毎に発生する
単位指令速度発生手段と、上記指令速度に対応して加
速、減速、あるいは定速の出力速度を得るものであっ
て、上記出力速度に対応した複数の加速関数と減速関数
を格納する関数格納部並びに上記加速関数、減速関数、
あるいは定速のいずれかを選択する切り換え部とを有す
る加減速制御手段と、上記位置データを基に上記出力速
度に対応する減速停止距離と停止までの残距離を演算
し、上記減速停止距離と残距離とが一致した時に一致信
号を出力する減速位置判別手段と、上記減速位置判別手
段の一致信号に基づき上記加減速制御手段の上記減速関
数を用いて被制御体を減速させる被制御体減速手段と、
減速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、ＦｉΔｔは単位時間当
たりの移動距離、Ｋは１＞ｋ＞０）の端数が生じた場
合、減速期間中の所定期間に上記端数を、１回の単位時
間（Δｔ）単位で出力、もしくは減速関数により算出さ
れた出力速度による１回または複数回の単位時間（Δ
ｔ）と減速関数により算出される出力速度以下の最終端
数を出力する単位時間（Δｔ）とに分けて出力する位置
調整手段と、を備えるものである。
【００１７】またこの発明の位置指令装置は、上記位置
指令装置において、上記速度データと位置データを次の
速度データと位置データに書き換えるとともに、上記減
速位置判別手段の一致信号に基づき上記書き換えられた
速度データと位置データを指令速度として上記加減速制
御手段の上記切り換え部を制御するデータ処理部を備え
たものである。
指令装置において、上記速度データと位置データを次の
速度データと位置データに書き換えるとともに、上記減
速位置判別手段の一致信号に基づき上記書き換えられた
速度データと位置データを指令速度として上記加減速制
御手段の上記切り換え部を制御するデータ処理部を備え
たものである。
【００１８】またこの発明の位置指令装置は、速度デー
タと位置データにより指令速度を単位時間毎に発生する
単位指令速度発生手段と、上記指令速度に対応して加
速、減速、あるいは定速の出力速度を得るものであっ
て、上記出力速度に対応した複数の加速関数と減速関数
を格納する関数格納部並びに上記加速関数、減速関数、
あるいは定速のいずれかを選択する切り換え部とを有す
る加減速制御手段と、上記加速関数、減速関数、あるい
は定速の２つ及び／又は３つ組み合せからなる加減速関
数の交点における速度変化を補正するコーナ補正関数処
理手段と、上記加減速制御手段の出力と上記コーナ補正
関数処理手段の出力を加算する加算手段と、上記位置デ
ータを基に上記出力速度に対応する減速停止距離と停止
までの残距離を演算し、上記減速停止距離と残距離とが
一致した時に一致信号を出力する減速位置判別手段と、
上記減速位置判別手段の一致信号に基づき上記加減速制
御手段の上記減速関数を用いて被制御体を減速させる被
制御体減速手段と、減速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、Ｆ
ｉΔｔは単位時間当たりの移動距離、Ｋは１＞ｋ＞０）
の端数が生じた場合、減速期間中の所定期間に上記端数
を、１回の単位時間（Δｔ）単位で出力、もしくは減速
関数により算出された出力速度による１回または複数回
の単位時間（Δｔ）と減速関数により算出される出力速
度以下の最終端数を出力する単位時間（Δｔ）とに分け
て出力する位置調整手段と、を備えたものである。
タと位置データにより指令速度を単位時間毎に発生する
単位指令速度発生手段と、上記指令速度に対応して加
速、減速、あるいは定速の出力速度を得るものであっ
て、上記出力速度に対応した複数の加速関数と減速関数
を格納する関数格納部並びに上記加速関数、減速関数、
あるいは定速のいずれかを選択する切り換え部とを有す
る加減速制御手段と、上記加速関数、減速関数、あるい
は定速の２つ及び／又は３つ組み合せからなる加減速関
数の交点における速度変化を補正するコーナ補正関数処
理手段と、上記加減速制御手段の出力と上記コーナ補正
関数処理手段の出力を加算する加算手段と、上記位置デ
ータを基に上記出力速度に対応する減速停止距離と停止
までの残距離を演算し、上記減速停止距離と残距離とが
一致した時に一致信号を出力する減速位置判別手段と、
上記減速位置判別手段の一致信号に基づき上記加減速制
御手段の上記減速関数を用いて被制御体を減速させる被
制御体減速手段と、減速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、Ｆ
ｉΔｔは単位時間当たりの移動距離、Ｋは１＞ｋ＞０）
の端数が生じた場合、減速期間中の所定期間に上記端数
を、１回の単位時間（Δｔ）単位で出力、もしくは減速
関数により算出された出力速度による１回または複数回
の単位時間（Δｔ）と減速関数により算出される出力速
度以下の最終端数を出力する単位時間（Δｔ）とに分け
て出力する位置調整手段と、を備えたものである。
【００１９】
【作用】この発明における位置指令方法は、位置データ
を基に各演算時点における上記 出力速度Ｆｉに対応する
減速停止距離と停止までの残距離を求め、残距離−減速
停止距離≦ＦｉΔｔ（単位時間当たりの移動距離）の関
係になる手前で、上記出力速度に対応した減速関数を用
いて上記被制御体を減速させる動作に入るとともに、減
速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、１＞ｋ＞０）の端数が生
じた場合、減速期間中の所定期間に上記端数を、１回の
単位時間（Δｔ）単位で出力、もしくは減速関数により
算出された出力速度による１回または複数回の単位時間
（Δｔ）と減速関数により算出される出力速度以下の最
終端数を出力する単位時間（Δｔ）とに分けて出力し、
もって端数処理を行う。
を基に各演算時点における上記 出力速度Ｆｉに対応する
減速停止距離と停止までの残距離を求め、残距離−減速
停止距離≦ＦｉΔｔ（単位時間当たりの移動距離）の関
係になる手前で、上記出力速度に対応した減速関数を用
いて上記被制御体を減速させる動作に入るとともに、減
速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、１＞ｋ＞０）の端数が生
じた場合、減速期間中の所定期間に上記端数を、１回の
単位時間（Δｔ）単位で出力、もしくは減速関数により
算出された出力速度による１回または複数回の単位時間
（Δｔ）と減速関数により算出される出力速度以下の最
終端数を出力する単位時間（Δｔ）とに分けて出力し、
もって端数処理を行う。
【００２０】またこの発明における位置指令方法は、複
数に分割した速度領域に異る勾配をもつ直線のトルクを
割り当て、隣接する速度領域のトルクが同一になるよう
に設定された速度−トルク曲線を作成し、被制御体が指
令速度に達するまでは、上記速度−トルク曲線に沿って
上記被制御体を加減速制御するものである。
数に分割した速度領域に異る勾配をもつ直線のトルクを
割り当て、隣接する速度領域のトルクが同一になるよう
に設定された速度−トルク曲線を作成し、被制御体が指
令速度に達するまでは、上記速度−トルク曲線に沿って
上記被制御体を加減速制御するものである。
【００２１】またこの発明における位置指令方法は、被
制御体の減速トルク特性線上における使用速度範囲を複
数区域に分け、上記各区域に対応する減速トルク特性を
直線とし、上記使用速度範囲全てにわたって連続した折
れ線となる減速トルク特性を得る。
制御体の減速トルク特性線上における使用速度範囲を複
数区域に分け、上記各区域に対応する減速トルク特性を
直線とし、上記使用速度範囲全てにわたって連続した折
れ線となる減速トルク特性を得る。
【００２２】またこの発明における位置指令方法は、被
制御体の減速トルク特性線上における使用速度範囲を複
数区域に分け、上記減速トルク特性線上の高速度部が双
曲線の減速トルク特性を得る。
制御体の減速トルク特性線上における使用速度範囲を複
数区域に分け、上記減速トルク特性線上の高速度部が双
曲線の減速トルク特性を得る。
【００２３】またこの発明における位置指令方法は、加
速、減速、定速の各速度の２つ及び／又は３つ組み合わ
せからなる加減速特性線の交点における速度変化を補正
する。
速、減速、定速の各速度の２つ及び／又は３つ組み合わ
せからなる加減速特性線の交点における速度変化を補正
する。
【００２４】またこの発明における位置調整手段は、減
速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、ＦｉΔｔは単位時間当た
りの移動距離、Ｋは１＞ｋ＞０）の端数が生じた場合、
減速 期間中の所定期間に上記端数を、１回の単位時間
（Δｔ）単位で出力、もしくは減速関数により算出され
た出力速度による１回または複数回の単位時間（Δｔ）
と減速関数により算出される出力速度以下の最終端数を
出力する単位時間（Δｔ）とに分けて出力し、もって端
数処理を行う。
速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、ＦｉΔｔは単位時間当た
りの移動距離、Ｋは１＞ｋ＞０）の端数が生じた場合、
減速 期間中の所定期間に上記端数を、１回の単位時間
（Δｔ）単位で出力、もしくは減速関数により算出され
た出力速度による１回または複数回の単位時間（Δｔ）
と減速関数により算出される出力速度以下の最終端数を
出力する単位時間（Δｔ）とに分けて出力し、もって端
数処理を行う。
【００２５】またこの発明における加減速制御手段の切
り換え部は、加速関数、減速関数、定速のいずれかを選
択し、減速位置判別手段は、出力速度に対応する減速停
止距離と停止までの残距離を演算し、減速停止距離と残
距離とが一致した時に一致信号を出力する。また、デー
タ処理部は、速度データと位置データを次の速度データ
と位置データに書き換えるとともに、減速位置判別手段
の一致信号に基づき上記書き換えられた速度データと位
置データを指令速度として上記加減速制御手段の上記切
り換え部を制御する。
り換え部は、加速関数、減速関数、定速のいずれかを選
択し、減速位置判別手段は、出力速度に対応する減速停
止距離と停止までの残距離を演算し、減速停止距離と残
距離とが一致した時に一致信号を出力する。また、デー
タ処理部は、速度データと位置データを次の速度データ
と位置データに書き換えるとともに、減速位置判別手段
の一致信号に基づき上記書き換えられた速度データと位
置データを指令速度として上記加減速制御手段の上記切
り換え部を制御する。
【００２６】またこの発明におけるコーナ補正関数処理
手段は、加速関数、減速関数、あるいは定速の２つ及び
／又は３つ組み合わせからなる加減速関数の交点におけ
る速度変化を補正する。また、加算手段は、加減速制御
手段の出力とコーナ補正関数処理手段の出力を加算す
る。さらに、被制御体減速手段は、減速位置判別手段の
一致信号に基づき加減速制御手段の減速関数を用いて被
制御体を減速させる。
手段は、加速関数、減速関数、あるいは定速の２つ及び
／又は３つ組み合わせからなる加減速関数の交点におけ
る速度変化を補正する。また、加算手段は、加減速制御
手段の出力とコーナ補正関数処理手段の出力を加算す
る。さらに、被制御体減速手段は、減速位置判別手段の
一致信号に基づき加減速制御手段の減速関数を用いて被
制御体を減速させる。
【００２７】
【実施例】実施例１． 以下、本発明の実施例について説明するが、ここで、先
ず、本発明の実施例に適用する加速関数、減速関数、お
よび残距離について説明する。
ず、本発明の実施例に適用する加速関数、減速関数、お
よび残距離について説明する。
【００２８】図１はトルク・速度曲線を示すもので、複
数の速度領域（図では４つの領域）を設け、その間を勾
配αＬ（Ｌ＝０、１、２・・・・）の直線で結んだもの
である。この図１の複数に区分された速度領域の各々の
トルク・速度曲線の１つは、 Ｗ ｄＦ／ｄｔ＝ＴＬ−αＬ（Ｆ−ＦＬ） （但し、Ｗ：回転部の質量、Ｆ：速度、Ｔ：トルク、
ｔ：時間） なる式で表わされ、これを解くと速度Ｆが算出でき、こ
れが加速関数Ａ Ｌ（ｔ）となる。この加速関数ＡＬ
（ｔ）は、 ＡＬ（ｔ）＝Ｆ＝ＦＬ＋ＴＬ・〔１−ｅｘｐ（−αＬ（ｔ−ｔ１）／Ｗ）〕／ α Ｌ ・・・・・（１） なる式で表され、これを図示すると、図２となる。
数の速度領域（図では４つの領域）を設け、その間を勾
配αＬ（Ｌ＝０、１、２・・・・）の直線で結んだもの
である。この図１の複数に区分された速度領域の各々の
トルク・速度曲線の１つは、 Ｗ ｄＦ／ｄｔ＝ＴＬ−αＬ（Ｆ−ＦＬ） （但し、Ｗ：回転部の質量、Ｆ：速度、Ｔ：トルク、
ｔ：時間） なる式で表わされ、これを解くと速度Ｆが算出でき、こ
れが加速関数Ａ Ｌ（ｔ）となる。この加速関数ＡＬ
（ｔ）は、 ＡＬ（ｔ）＝Ｆ＝ＦＬ＋ＴＬ・〔１−ｅｘｐ（−αＬ（ｔ−ｔ１）／Ｗ）〕／ α Ｌ ・・・・・（１） なる式で表され、これを図示すると、図２となる。
【００２９】また、減速関数ＤＬ（ｔ）は、加速関数Ａ
Ｌ（ｔ）が時間とともに増加するのに対し、逆のモード
であり、この減速関数ＤＬ（ｔ）は、 ＤＬ（ｔ）＝ＦＬ−１＋ （ＴＬ−１）・〔１−ｅｘｐ（αＬ−１（ｔ−ｔ１−１）／Ｗ〕／α１−１ ・・・・・（２） なる式で表わされることになり、図２で選択された加速
関数、減速関数の一例が上記（１）式、（２）式とな
る。
Ｌ（ｔ）が時間とともに増加するのに対し、逆のモード
であり、この減速関数ＤＬ（ｔ）は、 ＤＬ（ｔ）＝ＦＬ−１＋ （ＴＬ−１）・〔１−ｅｘｐ（αＬ−１（ｔ−ｔ１−１）／Ｗ〕／α１−１ ・・・・・（２） なる式で表わされることになり、図２で選択された加速
関数、減速関数の一例が上記（１）式、（２）式とな
る。
【００３０】次に、残距離ＸＲの求め方について図３と
ともに説明する。加速関数は上記（１）式で、また、減
速関数は上記（２）式で求まるが、残距離ＸＲを求める
場合、図３に示すように、速度特性を示すパターンに一
定速度区間Ｔｃがあり、この一定速度区間Ｔｃの存在に
より減速関数の時間ｔａ、ｔｂが定まらない。
ともに説明する。加速関数は上記（１）式で、また、減
速関数は上記（２）式で求まるが、残距離ＸＲを求める
場合、図３に示すように、速度特性を示すパターンに一
定速度区間Ｔｃがあり、この一定速度区間Ｔｃの存在に
より減速関数の時間ｔａ、ｔｂが定まらない。
【００３１】この為、加速時の時間ｔｃにおける速度Ｖ
ｃを加速関数ＡＬ（ｔ）から求め、減速関数ＤＬ（ｔ）
＝Ｖｃとして時間ｔｄを算出し、停止時間ｔｂ、即ち、
ＤＬ（ｔ）＝０からｔｄまでの面積（減速関数の積分値
で、図３中の斜線部分）、換言すれば、残距離ＸＲを求
めることができる。
ｃを加速関数ＡＬ（ｔ）から求め、減速関数ＤＬ（ｔ）
＝Ｖｃとして時間ｔｄを算出し、停止時間ｔｂ、即ち、
ＤＬ（ｔ）＝０からｔｄまでの面積（減速関数の積分値
で、図３中の斜線部分）、換言すれば、残距離ＸＲを求
めることができる。
【００３２】ここで、残距離ＸＲの必要性について説明
すれば、次の通りである。即ち、サーボモータを所定の
位置に停止させるには、上記残距離ＸＲを考慮した上で
速度指令出力を停止する必要がある。従って、上記残距
離ＸＲはサーボモータを所定の位置に停止するのに必須
の要件である。
すれば、次の通りである。即ち、サーボモータを所定の
位置に停止させるには、上記残距離ＸＲを考慮した上で
速度指令出力を停止する必要がある。従って、上記残距
離ＸＲはサーボモータを所定の位置に停止するのに必須
の要件である。
【００３３】時間が変わる毎に関数を使って残距離ＸＲ
を演算しても良いが、演算によって応答が遅れるような
場合は、加速時のサンプリング時間毎の速度に対応した
残距離ＸＲを予め計算し、メモリに格納しておき、速度
を与えたらすぐに残距離ＸＲがでるようにしても良い。
を演算しても良いが、演算によって応答が遅れるような
場合は、加速時のサンプリング時間毎の速度に対応した
残距離ＸＲを予め計算し、メモリに格納しておき、速度
を与えたらすぐに残距離ＸＲがでるようにしても良い。
【００３４】次に、使用する加減速関数として図２以外
の例について説明する。低速域では、トルクが大きいの
で、関数を簡単にする為、一定トルクとし、それ以外の
速度領域を図４（ａ）のように複数の直線で結んでもよ
い。この場合、一定トルクの領域の加速関数は、 Ａ（ｔ）＝Ｔ0 ・ｔ／Ｗ ・・・・・（３） で示され、それ以上の領域は（１）式、（２）式と同一
である。
の例について説明する。低速域では、トルクが大きいの
で、関数を簡単にする為、一定トルクとし、それ以外の
速度領域を図４（ａ）のように複数の直線で結んでもよ
い。この場合、一定トルクの領域の加速関数は、 Ａ（ｔ）＝Ｔ0 ・ｔ／Ｗ ・・・・・（３） で示され、それ以上の領域は（１）式、（２）式と同一
である。
【００３５】また、他のトルク速度曲線として図４
（ｂ）で示すような、低速域は一定トルク、それ以上は
双曲線で近似した場合の加速関数は、一定トルク領域は
（３）式と同一で、双曲線領域の加速関数は
（ｂ）で示すような、低速域は一定トルク、それ以上は
双曲線で近似した場合の加速関数は、一定トルク領域は
（３）式と同一で、双曲線領域の加速関数は
【００３６】
【数１】
【００３７】で表すことができる。
【００３８】更に、図４（ｃ）に示すように、一定の摩
擦トルクＴｆを差し引いたもの、あるいは速度ととも
に、低減する摩擦トルクＴｆ’を差し引いたものを使っ
てもよい。
擦トルクＴｆを差し引いたもの、あるいは速度ととも
に、低減する摩擦トルクＴｆ’を差し引いたものを使っ
てもよい。
【００３９】次に、本発明による方法を実施する本発明
装置の一実施例について説明する。図５は本発明の方法
を実施する本発明装置の一実施例を示すブロック図で、
この図５において、３は速度状態選択手段としての速度
状態選択部であって、図６に示すように、加減速制御回
路２を構成する切り換え手段２１中の３つの切り換え手
段（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）の１つを動作させるもの
である。即ち、速度状態選択部３中の判断部３００によ
り、後述するデータ処理部１０２からの速度データＦｉ
と後述する加算部２０１からの出力速度Ｆｖを比較し、
Ｆｉ＞Ｆｖであれば切り換え手段２１ａをオンして加速
し、Ｆｉ＞Ｆｖであれば速度状態選択部３中の判断部３
０１により、Ｆｉ＝Ｆｖであるかどうかの判断が行われ
る。速度状態選択部３中の判断部３０１の判断がＦｉ＝
Ｆｖであれば切り換え手段２１ｂをオンして定速とし、
Ｆｉ≠Ｆｖであれば切り換え手段２１ｃをオンして減速
とするように動作する。
装置の一実施例について説明する。図５は本発明の方法
を実施する本発明装置の一実施例を示すブロック図で、
この図５において、３は速度状態選択手段としての速度
状態選択部であって、図６に示すように、加減速制御回
路２を構成する切り換え手段２１中の３つの切り換え手
段（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）の１つを動作させるもの
である。即ち、速度状態選択部３中の判断部３００によ
り、後述するデータ処理部１０２からの速度データＦｉ
と後述する加算部２０１からの出力速度Ｆｖを比較し、
Ｆｉ＞Ｆｖであれば切り換え手段２１ａをオンして加速
し、Ｆｉ＞Ｆｖであれば速度状態選択部３中の判断部３
０１により、Ｆｉ＝Ｆｖであるかどうかの判断が行われ
る。速度状態選択部３中の判断部３０１の判断がＦｉ＝
Ｆｖであれば切り換え手段２１ｂをオンして定速とし、
Ｆｉ≠Ｆｖであれば切り換え手段２１ｃをオンして減速
とするように動作する。
【００４０】また、１０２はデータの書き換え時期をコ
ントロールするデータ処理手段としてのデータ処理部、
４は減速中に位置指令の修正を行う位置調整回路、５は
減速位置判別部、１はプログラム１０１における次ブロ
ックデータを読み込む次ブロックデータ読み込み制御部
で、減速位置判別部５には、出力速度Ｆｖに対する減速
停止距離ＬＤが求められるテーブルがあり、更に、位置
データＸｉと速度データＦｉとから残距離ＸＲ（ＸＲ＝
Ｘｉ−ΣＦｉ・Δｔ）が演算できる機能を有している。
また、２２ａ、２２ｂは加減速制御回路２を構成する関
数格納部で、この関数格納部２２ａには加速関数が、ま
た、関数格納部２２ｂには減速関数が各々複数格納され
ており、出力速度Ｆｖに対応した関数が選択される構成
となっている。なお、その他の部分については図１１で
説明したものと同様であり、同一符号を付すことにより
その説明を省略する。
ントロールするデータ処理手段としてのデータ処理部、
４は減速中に位置指令の修正を行う位置調整回路、５は
減速位置判別部、１はプログラム１０１における次ブロ
ックデータを読み込む次ブロックデータ読み込み制御部
で、減速位置判別部５には、出力速度Ｆｖに対する減速
停止距離ＬＤが求められるテーブルがあり、更に、位置
データＸｉと速度データＦｉとから残距離ＸＲ（ＸＲ＝
Ｘｉ−ΣＦｉ・Δｔ）が演算できる機能を有している。
また、２２ａ、２２ｂは加減速制御回路２を構成する関
数格納部で、この関数格納部２２ａには加速関数が、ま
た、関数格納部２２ｂには減速関数が各々複数格納され
ており、出力速度Ｆｖに対応した関数が選択される構成
となっている。なお、その他の部分については図１１で
説明したものと同様であり、同一符号を付すことにより
その説明を省略する。
【００４１】単位指令速度発生部１０３は、外部から入
力として、位置データＸｉと速度データＦｉが与えられ
るとサンプリング期間Δｔ中の移動距離Ｆｉ・Δｔが次
々と出力され、加減速制御回路２に入力される。加減速
制御回路２の中には、３つの切り換え手段２１ａ、２１
ｂ、２１ｃがあり、切り換え手段２１ａは出力速度Ｆｖ
が指令速度Ｆｉより小さい時にオンし、出力速度Ｆｖに
対応して関数格納部２２ａの加速関数Ａ（ｔ）に沿って
加速し、出力速度Ｆｖが指令速度Ｆｉに達した時、切り
換え手段２１ｂに切り換わり、一定速度Ｆｉを出力す
る。位置データＸｉは出力された距離が減算され、その
時の残距離と指令速度Ｆｉでの減速停止距離ＬＤｊが一
致するまで一定速度Ｆｉを出力し続ける。残距離ＸＲ＝
減速停止距離ＬＤｊとなった時、切り換え手段２１ｂか
ら切り換え手段２１ｃに切り換わり、関数格納部２２ｂ
の減速関数Ｄ（ｔ）に沿って減速停止する。
力として、位置データＸｉと速度データＦｉが与えられ
るとサンプリング期間Δｔ中の移動距離Ｆｉ・Δｔが次
々と出力され、加減速制御回路２に入力される。加減速
制御回路２の中には、３つの切り換え手段２１ａ、２１
ｂ、２１ｃがあり、切り換え手段２１ａは出力速度Ｆｖ
が指令速度Ｆｉより小さい時にオンし、出力速度Ｆｖに
対応して関数格納部２２ａの加速関数Ａ（ｔ）に沿って
加速し、出力速度Ｆｖが指令速度Ｆｉに達した時、切り
換え手段２１ｂに切り換わり、一定速度Ｆｉを出力す
る。位置データＸｉは出力された距離が減算され、その
時の残距離と指令速度Ｆｉでの減速停止距離ＬＤｊが一
致するまで一定速度Ｆｉを出力し続ける。残距離ＸＲ＝
減速停止距離ＬＤｊとなった時、切り換え手段２１ｂか
ら切り換え手段２１ｃに切り換わり、関数格納部２２ｂ
の減速関数Ｄ（ｔ）に沿って減速停止する。
【００４２】ところで、一般的には、後続するデータが
あるから、残距離ＸＲ＝減速停止距離ＬＤｊの時点で、
次ブロックデータ読み込み制御部１を介してデータ処理
部１０２に読み込まれた位置データＸｉ＋１、速度デー
タＦｉ＋１はパラメータ格納部１０６の情報をもとに書
き換え可能な状態かどうかを判断し、書き換え可能な状
態なら残距離ＸＲを加算し、すなわち位置データＸｉ＝
ＸＲ＋Ｘｉ＋１、速度データＦｉ＝Ｆｉ＋１とし、この
新しい位置データＸｉ、速度データＦｉに対し、加速、
減速、一定速度が選ばれる。
あるから、残距離ＸＲ＝減速停止距離ＬＤｊの時点で、
次ブロックデータ読み込み制御部１を介してデータ処理
部１０２に読み込まれた位置データＸｉ＋１、速度デー
タＦｉ＋１はパラメータ格納部１０６の情報をもとに書
き換え可能な状態かどうかを判断し、書き換え可能な状
態なら残距離ＸＲを加算し、すなわち位置データＸｉ＝
ＸＲ＋Ｘｉ＋１、速度データＦｉ＝Ｆｉ＋１とし、この
新しい位置データＸｉ、速度データＦｉに対し、加速、
減速、一定速度が選ばれる。
【００４３】データ処理部１０２は、パラメータ格納部
１０６のパラメータに基づき、（残距離ＸＲ−減速停止
距離ＬＤｊ）＜Ｆｖ・Δｔとなって、次ブロックの位置
データＸｉ＋１、速度データＦｉ＋１が読み込まれた
時、そのデータを実行データとして処理できる状態かど
うかを判定する。具体例としては、読み込んだ位置デー
タＸｉ＋１を直ちに残距離ＸＲに加算すると、もし、読
み込まれた位置データＸｉ＋１が、負極性すなわち、逆
戻りの時は、残距離ＸＲと位置データＸｉ＋１は相互に
打ち消すことになり、残距離の２倍、すなわち２ＸＲ相
当の距離の手前で逆戻りすることになる。この２ＸＲが
許容値内か否かの判定が要るが、これらの判定をデータ
処理部で行うことになる。
１０６のパラメータに基づき、（残距離ＸＲ−減速停止
距離ＬＤｊ）＜Ｆｖ・Δｔとなって、次ブロックの位置
データＸｉ＋１、速度データＦｉ＋１が読み込まれた
時、そのデータを実行データとして処理できる状態かど
うかを判定する。具体例としては、読み込んだ位置デー
タＸｉ＋１を直ちに残距離ＸＲに加算すると、もし、読
み込まれた位置データＸｉ＋１が、負極性すなわち、逆
戻りの時は、残距離ＸＲと位置データＸｉ＋１は相互に
打ち消すことになり、残距離の２倍、すなわち２ＸＲ相
当の距離の手前で逆戻りすることになる。この２ＸＲが
許容値内か否かの判定が要るが、これらの判定をデータ
処理部で行うことになる。
【００４４】また、正極性、すなわち、次ブロックデー
タＸｉ＋１も引き続き同じ方向へ進む場合にしても、位
置決め点で一旦停止したり、軌跡の位置を許容誤差内に
入れるため、予めパラメータで定めた速度まで減速した
ことを確認した後、書き換える必要があり、この書き換
えもデータ処理部１０２において行われることになる。
タＸｉ＋１も引き続き同じ方向へ進む場合にしても、位
置決め点で一旦停止したり、軌跡の位置を許容誤差内に
入れるため、予めパラメータで定めた速度まで減速した
ことを確認した後、書き換える必要があり、この書き換
えもデータ処理部１０２において行われることになる。
【００４５】以上、本発明方法を実施する本発明装置の
一実施例について説明したが、次に、その動作を図７の
フローチャートに基づいて説明する。プログラム１０１
から次ブロックデータ読み込み制御部１が次のデータＦ
ｉ＋１、Ｘｉ＋１を読み込み（Ｓ１０１）、Ｓ１０２で
そのデータが現在処理しているデータと極性が逆でない
か、すなわち戻りのデータでないかどうかをチェックす
る。戻りのデータであれば、Ｓ１０３で残距離ＸＲが予
めパラメータ格納部１０６に格納されている所定値ＸＲ
０より小さいかどうかをチェックし、小さければＳ１０
４に移る。Ｓ１０２で同一方向のデータであれば、Ｓ１
０４に移り、出力速度Ｆｖに予めパラメータ格納部１０
６に格納されている所定値があるかどうかをチェック
し、パラメータ格納部１０６に格納されている所定値が
あればＳ１０５で出力速度Ｆｖがその所定値Ｆ０より小
さいかチェックし、小さければＳ１０６に移り、データ
の書き換えをおこなう。
一実施例について説明したが、次に、その動作を図７の
フローチャートに基づいて説明する。プログラム１０１
から次ブロックデータ読み込み制御部１が次のデータＦ
ｉ＋１、Ｘｉ＋１を読み込み（Ｓ１０１）、Ｓ１０２で
そのデータが現在処理しているデータと極性が逆でない
か、すなわち戻りのデータでないかどうかをチェックす
る。戻りのデータであれば、Ｓ１０３で残距離ＸＲが予
めパラメータ格納部１０６に格納されている所定値ＸＲ
０より小さいかどうかをチェックし、小さければＳ１０
４に移る。Ｓ１０２で同一方向のデータであれば、Ｓ１
０４に移り、出力速度Ｆｖに予めパラメータ格納部１０
６に格納されている所定値があるかどうかをチェック
し、パラメータ格納部１０６に格納されている所定値が
あればＳ１０５で出力速度Ｆｖがその所定値Ｆ０より小
さいかチェックし、小さければＳ１０６に移り、データ
の書き換えをおこなう。
【００４６】Ｓ１０７でｊ＝０、残距離ＸＲを位置指令
データＸｉ、ｆｒｇ＝０の初期設定を行ない、Ｓ１０８
で指令速度Ｆｉが出力速度Ｆｖｉｊより大きいかどうか
をチェックする。大きければＳ１０９で加速関数を選
び、小さければＳ１１０で指令速度Ｆｉが出力速度Ｆｖ
ｉｊに等しいかどうかをチェックし、等しければＳ１１
１で指令速度をそのまま出力し、等しくなければ、Ｓ１
１２で減速関数を選びＳ１１３に移る。Ｓ１１３では選
択された加速関数、または減速関数から時間ｔに対応し
た指令速度Ｆｉ（ｔ）をもとに、単位時間あたりの移動
距離Ｆｉ（ｔ）・Δｔを演算して出力する。Ｓ１１４で
は加速関数および減速関数を使ってその時点毎の減速停
止距離ＬＤｊを、Ｓ１１５では残距離ＸＲを演算し、Ｓ
１１６で残距離ＸＲが減速停止距離ＬＤｊより大きいか
どうかをチェックし、大きければＳ１１７でＦｉ（ｔ）
・Δｔを出力し、Ｓ１１８で速度Ｆｖｊを出力しＳ１１
９でフラグが１でなければＳ１２０に移り、残距離ＸＲ
と減速停止距離ＬＤｊが等しいかどうかチェックして、
等しくなければＳ１０８に戻り、加速または一定速度を
続ける。また、等しければ、Ｓ１１２に移り減速をす
る。Ｓ１１６で残距離ＸＲが減速停止距離ＬＤｊより小
さい場合、Ｓ１２１に移り、フラグを１として、Ｓ１２
２で次ブロックのデータがあるかどうかチェックし、次
ブロックのデータがあればＳ１０１に戻りデータを読み
込み、なければＳ１１２に移り、そのまま減速を続け
る。
データＸｉ、ｆｒｇ＝０の初期設定を行ない、Ｓ１０８
で指令速度Ｆｉが出力速度Ｆｖｉｊより大きいかどうか
をチェックする。大きければＳ１０９で加速関数を選
び、小さければＳ１１０で指令速度Ｆｉが出力速度Ｆｖ
ｉｊに等しいかどうかをチェックし、等しければＳ１１
１で指令速度をそのまま出力し、等しくなければ、Ｓ１
１２で減速関数を選びＳ１１３に移る。Ｓ１１３では選
択された加速関数、または減速関数から時間ｔに対応し
た指令速度Ｆｉ（ｔ）をもとに、単位時間あたりの移動
距離Ｆｉ（ｔ）・Δｔを演算して出力する。Ｓ１１４で
は加速関数および減速関数を使ってその時点毎の減速停
止距離ＬＤｊを、Ｓ１１５では残距離ＸＲを演算し、Ｓ
１１６で残距離ＸＲが減速停止距離ＬＤｊより大きいか
どうかをチェックし、大きければＳ１１７でＦｉ（ｔ）
・Δｔを出力し、Ｓ１１８で速度Ｆｖｊを出力しＳ１１
９でフラグが１でなければＳ１２０に移り、残距離ＸＲ
と減速停止距離ＬＤｊが等しいかどうかチェックして、
等しくなければＳ１０８に戻り、加速または一定速度を
続ける。また、等しければ、Ｓ１１２に移り減速をす
る。Ｓ１１６で残距離ＸＲが減速停止距離ＬＤｊより小
さい場合、Ｓ１２１に移り、フラグを１として、Ｓ１２
２で次ブロックのデータがあるかどうかチェックし、次
ブロックのデータがあればＳ１０１に戻りデータを読み
込み、なければＳ１１２に移り、そのまま減速を続け
る。
【００４７】また、Ｓ１１９でフラグが１であれば、Ｓ
１５０へ移り残距離ＸＲが減速停止距離ＬＤｊにその時
の単位時間の移動距離Ｆｉ（ｔ）・Δｔを加えたものよ
り大きいかチェックし、小さければＳ１１２に移り減速
し、大きければＳ１５１で予めパラメータ格納部１０６
に設定された所定速度Ｆ００があるかをチェックし、所
定速度Ｆ００がなければＳ１５４で指令速度Ｆｉ（ｔ）
を残距離ＸＲから減速停止距離ＬＤｊから引いたものを
単位時間で割ったもの、すなわちＦｉ（ｔ）＝（ＸＲ−
ＬＤｊ）／Δｔとし、Ｓ１１１に移り一定速度を選ぶ。
Ｓ１５１で所定値Ｆ００が設定されておれば、出力速度
Ｆｖｊがその所定値Ｆ００より小さいかどうかをチェッ
クし、小さくなければＳ１１２に移り減速を選択する。
小さければＳ１５３で指令速度Ｆｉ（ｔ）を出力速度Ｆ
ｖｊとしてＳ１１１に移り一定速度を選ぶ。
１５０へ移り残距離ＸＲが減速停止距離ＬＤｊにその時
の単位時間の移動距離Ｆｉ（ｔ）・Δｔを加えたものよ
り大きいかチェックし、小さければＳ１１２に移り減速
し、大きければＳ１５１で予めパラメータ格納部１０６
に設定された所定速度Ｆ００があるかをチェックし、所
定速度Ｆ００がなければＳ１５４で指令速度Ｆｉ（ｔ）
を残距離ＸＲから減速停止距離ＬＤｊから引いたものを
単位時間で割ったもの、すなわちＦｉ（ｔ）＝（ＸＲ−
ＬＤｊ）／Δｔとし、Ｓ１１１に移り一定速度を選ぶ。
Ｓ１５１で所定値Ｆ００が設定されておれば、出力速度
Ｆｖｊがその所定値Ｆ００より小さいかどうかをチェッ
クし、小さくなければＳ１１２に移り減速を選択する。
小さければＳ１５３で指令速度Ｆｉ（ｔ）を出力速度Ｆ
ｖｊとしてＳ１１１に移り一定速度を選ぶ。
【００４８】ここで、Ｓ１１４〜Ｓ１１６、Ｓ１２０、
Ｓ１５０、Ｓ１５２は減速位置判別部５が行ない、Ｓ１
５２〜１５３は位置調整回路４で行ない、Ｓ１０８〜Ｓ
１１２は速度状態選択部３及び加減速制御部２で行な
い、これら以外はデータ処理部１０２で行なう。
Ｓ１５０、Ｓ１５２は減速位置判別部５が行ない、Ｓ１
５２〜１５３は位置調整回路４で行ない、Ｓ１０８〜Ｓ
１１２は速度状態選択部３及び加減速制御部２で行な
い、これら以外はデータ処理部１０２で行なう。
【００４９】次に、前記Ｓ１５４における指令速度Ｆｉ
（ｔ）を、残距離ＸＲから減速停止距離ＬＤｊを引いた
ものを単位時間で割ったもの、すなわちＦｉ（ｔ）＝
（ＸＲ−ＬＤｊ）／Δｔの処理について図８と共に説明
する。位置調整回路４は、減速中に位置指令の修正を行
なう回路であるが、この機能はデジタル制御を使用する
場合は実用価値の高い機能であって、図８はこの機能の
原理説明図である。すなわち、デジタル制御では、時分
割によって制御が行なわれており、位置指令Ｘｉからサ
ンプリング時間Δｔで進む距離、すなわちＦｉΔｔの指
令を出し続けるが、図８（ａ）に示すように、減速停止
距離ＬＤとｋＦｉΔｔ｛図８（ａ）の斜線部、但し、１
＞ｋ＞０｝が残り、もう一度ＦｉΔｔを出力すると、必
要残距離ＸＲは不足し、減速停止が不可能となる。従っ
て、減速位置判別部５が示す様に（残距離ＸＲ−減速停
止距離ＬＤ）≦ＦｉΔｔとなった時、減速に移行する。
これにより、速度は次第に下り、ＦｉΔｔは小さくなる
が、残距離ＸＲ−減速停止距離ＬＤは残距離ＸＲ、減速
停止距離ＬＤ共に減少し、差はｌＦｉ・Δｔ、すなわち
図８（ａ）の斜線部の面積を保ったままのため、速度ｋ
Ｆｉ以下で逆転する。今、これがｊ番目の処理で生じた
とすると、このｊ番目では加減速曲線上の値は用いず、
次の時点での値として保存し、代わりに、斜線部に相当
する指令を出力する。
（ｔ）を、残距離ＸＲから減速停止距離ＬＤｊを引いた
ものを単位時間で割ったもの、すなわちＦｉ（ｔ）＝
（ＸＲ−ＬＤｊ）／Δｔの処理について図８と共に説明
する。位置調整回路４は、減速中に位置指令の修正を行
なう回路であるが、この機能はデジタル制御を使用する
場合は実用価値の高い機能であって、図８はこの機能の
原理説明図である。すなわち、デジタル制御では、時分
割によって制御が行なわれており、位置指令Ｘｉからサ
ンプリング時間Δｔで進む距離、すなわちＦｉΔｔの指
令を出し続けるが、図８（ａ）に示すように、減速停止
距離ＬＤとｋＦｉΔｔ｛図８（ａ）の斜線部、但し、１
＞ｋ＞０｝が残り、もう一度ＦｉΔｔを出力すると、必
要残距離ＸＲは不足し、減速停止が不可能となる。従っ
て、減速位置判別部５が示す様に（残距離ＸＲ−減速停
止距離ＬＤ）≦ＦｉΔｔとなった時、減速に移行する。
これにより、速度は次第に下り、ＦｉΔｔは小さくなる
が、残距離ＸＲ−減速停止距離ＬＤは残距離ＸＲ、減速
停止距離ＬＤ共に減少し、差はｌＦｉ・Δｔ、すなわち
図８（ａ）の斜線部の面積を保ったままのため、速度ｋ
Ｆｉ以下で逆転する。今、これがｊ番目の処理で生じた
とすると、このｊ番目では加減速曲線上の値は用いず、
次の時点での値として保存し、代わりに、斜線部に相当
する指令を出力する。
【００５０】すなわち、図８（ｂ）で説明すれば、Ｃ
2 、Ｃ3 の斜線部分がｂ、ｃの間に割込まれている。こ
の信号Ｃ2 、Ｃ3 の時は、加減速制御回路２の一定速側
の切り換え手段２１ｂをオンさせ、その間、減速曲線上
のデータは保持されていて、次に、減速側の切り換え手
段２１ｃがオンの時出力され、その後は減速曲線に沿っ
て減速指令が出力されていく。図８（ｃ）は図８（ｂ）
と殆ど同じで、処理によってはサンプリング時点の速度
Ｆのみを使用する場合を示したもので、（残距離ＸＲ−
減速停止距離ＬＤ）の差が丁度サンプリング時点の速度
Ｆと一致しない限り最後に僅かに残った誤差の修正をす
ることになる。
2 、Ｃ3 の斜線部分がｂ、ｃの間に割込まれている。こ
の信号Ｃ2 、Ｃ3 の時は、加減速制御回路２の一定速側
の切り換え手段２１ｂをオンさせ、その間、減速曲線上
のデータは保持されていて、次に、減速側の切り換え手
段２１ｃがオンの時出力され、その後は減速曲線に沿っ
て減速指令が出力されていく。図８（ｃ）は図８（ｂ）
と殆ど同じで、処理によってはサンプリング時点の速度
Ｆのみを使用する場合を示したもので、（残距離ＸＲ−
減速停止距離ＬＤ）の差が丁度サンプリング時点の速度
Ｆと一致しない限り最後に僅かに残った誤差の修正をす
ることになる。
【００５１】また、図８（ｄ）は出力速度に制約のある
場合の他の例で、加減速曲線の前記おどり場状の突起を
高速では起こしたくない場合に使用する。この時は、速
度によっては、複数個のΔｔ時間の間、一定速度が出力
されることが生ずる。
場合の他の例で、加減速曲線の前記おどり場状の突起を
高速では起こしたくない場合に使用する。この時は、速
度によっては、複数個のΔｔ時間の間、一定速度が出力
されることが生ずる。
【００５２】減速開始において発生した位置の誤差は減
速中の速度がｋＦｉになった時に修正されるが、もし減
速途中に、次ブロックのデータによって再び上昇する時
は、上記誤差が次ブロックに持ち越されたことになり、
軌跡に誤差ができる。この時のため、予め定めた速度
（ｋＦ・Δｔ＜εの関係が成立）まで必ず減速させるよ
うにする。
速中の速度がｋＦｉになった時に修正されるが、もし減
速途中に、次ブロックのデータによって再び上昇する時
は、上記誤差が次ブロックに持ち越されたことになり、
軌跡に誤差ができる。この時のため、予め定めた速度
（ｋＦ・Δｔ＜εの関係が成立）まで必ず減速させるよ
うにする。
【００５３】サーボモータで物体を駆動する時、サーボ
モータの発生する最大トルクから摩擦などの負荷トルク
を差し引き、更に、駆動機構での伝達効率を考慮して、
有効加減速トルクから加減速曲線を決定している。但
し、一般的に負荷トルクは小さいので、モータの発生ト
ルクにある程度余裕（係数ｋを掛ける。但０＜ｋ＜１）
を持たせたものを有効加減速トルクと考えることもでき
る。加減速曲線の関数は、この有効トルク分を近似関数
に置換した後、積分したものを原則とする。この他に加
速度の変化が滑らかであるなどの条件があれば、それを
付け加えて、加減速曲線を作る。
モータの発生する最大トルクから摩擦などの負荷トルク
を差し引き、更に、駆動機構での伝達効率を考慮して、
有効加減速トルクから加減速曲線を決定している。但
し、一般的に負荷トルクは小さいので、モータの発生ト
ルクにある程度余裕（係数ｋを掛ける。但０＜ｋ＜１）
を持たせたものを有効加減速トルクと考えることもでき
る。加減速曲線の関数は、この有効トルク分を近似関数
に置換した後、積分したものを原則とする。この他に加
速度の変化が滑らかであるなどの条件があれば、それを
付け加えて、加減速曲線を作る。
【００５４】主軸同期運転の中には、正確な位置決めが
不要なものもある。それは回転運動で両端からのドライ
ブでの相対位置を問題とするからで、この場合は、加減
速曲線への追求のみで減速終了時の位置は問題でない。
不要なものもある。それは回転運動で両端からのドライ
ブでの相対位置を問題とするからで、この場合は、加減
速曲線への追求のみで減速終了時の位置は問題でない。
【００５５】実施例２． 上記のように、トルクを最大限利用するということは、
加速関数または減速関数を決めていることを意味し、従
って加速から一定速度、一定速度から減速の交点が、ま
たはその逆の場合の交点が滑らかにならないことを意味
している。交点が滑らかでないことは、その交点で速度
が急に変化することであり、ショックが発生する。これ
を解決するために、この実施例はその補正手段、すなわ
ちコーナ補正手段を備えたものである。
加速関数または減速関数を決めていることを意味し、従
って加速から一定速度、一定速度から減速の交点が、ま
たはその逆の場合の交点が滑らかにならないことを意味
している。交点が滑らかでないことは、その交点で速度
が急に変化することであり、ショックが発生する。これ
を解決するために、この実施例はその補正手段、すなわ
ちコーナ補正手段を備えたものである。
【００５６】すなわち、図５において、２００はコーナ
補正関数処理部、２０１は加算部で、コーナ補正関数処
理部２００の出力と、関数格納部２２ａ、２２ｂの出力
を加算するものである。上記構成において、次にコーナ
補正について説明する。
補正関数処理部、２０１は加算部で、コーナ補正関数処
理部２００の出力と、関数格納部２２ａ、２２ｂの出力
を加算するものである。上記構成において、次にコーナ
補正について説明する。
【００５７】図９はコーナ補正関数の算出方法を説明す
る図で、２０１は加速曲線（関数）Ａ（ｔ）、２０２は
一定速度Ｆｃ、２０３は円弧からなるコーナ関数Ｃ
（ｔ）を示している。図では説明の便宜上、コーナ関数
として円を使用しているが、これに限られるものではな
い。
る図で、２０１は加速曲線（関数）Ａ（ｔ）、２０２は
一定速度Ｆｃ、２０３は円弧からなるコーナ関数Ｃ
（ｔ）を示している。図では説明の便宜上、コーナ関数
として円を使用しているが、これに限られるものではな
い。
【００５８】加速関数２０１と一定速度２０２はコーナ
補正されなければ、時間ｔ１１’で交点を持つ。加速関
数２０１の時間ｔ１１’での接線と一定速度Ｆｃとで作
る角度をθ’とする。半径がｒのコーナ関数は時間ｔ１
０で加速関数と接し、時間ｔ１２で一定速度と接する。
時間ｔ１０でのコーナ関数の接線と一定速度Ｆｃとで作
る角度をθとし、この接線と一定速度の交点をｔ１１と
する。時間ｔ１１’と時間ｔ１１が同じと見なして、ｔ
ａｎθ＝ｍ≒ｔａｎθ’とすれば、この時のコーナ関数
は、
補正されなければ、時間ｔ１１’で交点を持つ。加速関
数２０１の時間ｔ１１’での接線と一定速度Ｆｃとで作
る角度をθ’とする。半径がｒのコーナ関数は時間ｔ１
０で加速関数と接し、時間ｔ１２で一定速度と接する。
時間ｔ１０でのコーナ関数の接線と一定速度Ｆｃとで作
る角度をθとし、この接線と一定速度の交点をｔ１１と
する。時間ｔ１１’と時間ｔ１１が同じと見なして、ｔ
ａｎθ＝ｍ≒ｔａｎθ’とすれば、この時のコーナ関数
は、
【００５９】
【数２】
【００６０】で表すことができる。ここで、ΔＴａはパ
ラメータ格納部１０６に予め設定した時間である。
（５）式は加速から一定速度へ移る場合のコーナ関数で Ｆｕｎｋ Ａ（ｔ−ｔ１０）＝Ｃ（ｔ） ・・・・・（６） とする。
ラメータ格納部１０６に予め設定した時間である。
（５）式は加速から一定速度へ移る場合のコーナ関数で Ｆｕｎｋ Ａ（ｔ−ｔ１０）＝Ｃ（ｔ） ・・・・・（６） とする。
【００６１】一定速度から減速に移るコーナ関数として Ｆｕｎｋ Ｂ（ｔ）＝Ｆｕｎｋ Ａ（ｔ１２−ｔ） ・・・・・（７） を準備する。ここで、時間ｔ１２はコーナ関数が終わっ
て減速関数が始まる時間である。
て減速関数が始まる時間である。
【００６２】次に、一定速度から加速に移るコーナ関数
として Ｆｕｎｋ Ｃ（ｔ）＝２Ｆｃ−Ｆｕｎｋ Ａ（ｔ−ｔ１０）・・・・・（８） 一定速度から減速に移るコーナ関数として Ｆｕｎｋ Ｄ（ｔ）＝２Ｆｃ−Ｆｕｎｋ Ａ（ｔ１５−ｔ）・・・・・（９） を準備する。
として Ｆｕｎｋ Ｃ（ｔ）＝２Ｆｃ−Ｆｕｎｋ Ａ（ｔ−ｔ１０）・・・・・（８） 一定速度から減速に移るコーナ関数として Ｆｕｎｋ Ｄ（ｔ）＝２Ｆｃ−Ｆｕｎｋ Ａ（ｔ１５−ｔ）・・・・・（９） を準備する。
【００６３】次に、コーナ補正をする場合の動作につい
て、図１０のフローチャートで説明する。まず、コーナ
補正する場合、図９に示した速度パターン発生部を３つ
用意し、第１の速度パターン発生部は本来のモータを駆
動する速度パターンを発生させ、第２の速度パターン発
生部は上記第１の速度パターン発生部よりΔＴａだけ早
い速度パターンを発生させ、第３の速度パターン発生部
は上記第１の速度パターン発生部よりΔＴｂだけ早い速
度パターンを発生させる。
て、図１０のフローチャートで説明する。まず、コーナ
補正する場合、図９に示した速度パターン発生部を３つ
用意し、第１の速度パターン発生部は本来のモータを駆
動する速度パターンを発生させ、第２の速度パターン発
生部は上記第１の速度パターン発生部よりΔＴａだけ早
い速度パターンを発生させ、第３の速度パターン発生部
は上記第１の速度パターン発生部よりΔＴｂだけ早い速
度パターンを発生させる。
【００６４】Ｓ３０１において、コーナ補正が必要ない
場合はそのまま図９に示す速度パターンの発生を行な
い、コーナ補正が必要の場合は、Ｓ３０２〜Ｓ３０４の
サブルーチンに移る。Ｓ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４は
図９に示す速度パターン発生部と同一の動作をし、Ｓ３
０２はモータ駆動用の速度パターンを発生させる第１の
速度パターン発生部、Ｓ３０３は第２の速度パターン発
生部、Ｓ３０４は第３の速度パターン発生部である。Ｓ
３０５で第２の速度パターン発生部が一定速度に切り替
わったかどうかチェックし、切り替わればＳ３０６に移
って、指令速度が出力速度より小さくなければ、Ｓ３０
７でコーナ関数ＦｕｎｋＡを発生し、小さければＳ３０
８でコーナ関数Ｆｕｎｋ Ｂを発生する。Ｓ３０５で第
２の速度パターン発生部が一定速度に切り替わっていな
ければ、Ｓ３０９に移り、第３の速度パターン発生部が
一定速度に切り替わればＳ３１０でコーナ関数Ｆｕｎｋ
Ｃを発生し、切り替わっていなければＳ３１１でコー
ナ関数Ｆｕｎｋ Ｄを発生し、Ｓ３１２でコーナ補正信
号を発生して完了する。このコーナ補正信号は図５のコ
ーナ補正関数処理部の出力信号となる。
場合はそのまま図９に示す速度パターンの発生を行な
い、コーナ補正が必要の場合は、Ｓ３０２〜Ｓ３０４の
サブルーチンに移る。Ｓ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４は
図９に示す速度パターン発生部と同一の動作をし、Ｓ３
０２はモータ駆動用の速度パターンを発生させる第１の
速度パターン発生部、Ｓ３０３は第２の速度パターン発
生部、Ｓ３０４は第３の速度パターン発生部である。Ｓ
３０５で第２の速度パターン発生部が一定速度に切り替
わったかどうかチェックし、切り替わればＳ３０６に移
って、指令速度が出力速度より小さくなければ、Ｓ３０
７でコーナ関数ＦｕｎｋＡを発生し、小さければＳ３０
８でコーナ関数Ｆｕｎｋ Ｂを発生する。Ｓ３０５で第
２の速度パターン発生部が一定速度に切り替わっていな
ければ、Ｓ３０９に移り、第３の速度パターン発生部が
一定速度に切り替わればＳ３１０でコーナ関数Ｆｕｎｋ
Ｃを発生し、切り替わっていなければＳ３１１でコー
ナ関数Ｆｕｎｋ Ｄを発生し、Ｓ３１２でコーナ補正信
号を発生して完了する。このコーナ補正信号は図５のコ
ーナ補正関数処理部の出力信号となる。
【００６５】なお、上記においては、コーナ補正関数を
演算により求める例について説明したが、この発明は、
これに限定されるものでなく、例えば、加速特性から一
定速度特性への移行時に、所定の速度に達すると予め設
定された補正関数にて補正するようにしてもよく、ま
た、前記実施例のようにコーナ補正関数を演算で求める
場合との組み合せによりコーナ補正関数を求めるように
してもよく、諸種の設計的変更を包含するものである。
演算により求める例について説明したが、この発明は、
これに限定されるものでなく、例えば、加速特性から一
定速度特性への移行時に、所定の速度に達すると予め設
定された補正関数にて補正するようにしてもよく、ま
た、前記実施例のようにコーナ補正関数を演算で求める
場合との組み合せによりコーナ補正関数を求めるように
してもよく、諸種の設計的変更を包含するものである。
【００６６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、常時出
力速度の減速停止距離ＬＤを演算、又はリストデータと
して保持し、且つ、残距離ＸＲと比較しているので、減
速停止距離と加速指令からの残留分を一致させる必要が
なく、加減速曲線のみを独立した形で実現することがで
き、従って、加速曲線と減速曲線を別にすることが容易
に実現できるから、被制御体が発生できるトルクを最大
限に利用できる効果がある。また、端数処理を行ってい
るので、正確に位置決めを行うことができる。
力速度の減速停止距離ＬＤを演算、又はリストデータと
して保持し、且つ、残距離ＸＲと比較しているので、減
速停止距離と加速指令からの残留分を一致させる必要が
なく、加減速曲線のみを独立した形で実現することがで
き、従って、加速曲線と減速曲線を別にすることが容易
に実現できるから、被制御体が発生できるトルクを最大
限に利用できる効果がある。また、端数処理を行ってい
るので、正確に位置決めを行うことができる。
【００６７】また、この発明の別の発明によれば、独立
した形の加減速曲線の交点、すなわち、加減速曲線のコ
ーナ部の補正を行うことにより滑らかな速度変化を可能
とする効果がある。
した形の加減速曲線の交点、すなわち、加減速曲線のコ
ーナ部の補正を行うことにより滑らかな速度変化を可能
とする効果がある。
【図１】 本発明の一実施例に適用するトルク・速度曲
線を示す図である。
線を示す図である。
【図２】 本発明の一実施例を説明するための複数の速
度領域における加速関数を示す図である。
度領域における加速関数を示す図である。
【図３】 本発明の一実施例による残距離の求め方を説
明する図である。
明する図である。
【図４】 本発明の一実施例に使用する加減速関数を説
明する図である。
明する図である。
【図５】 本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図６】 本発明の一実施例による関数切り換え部を示
す図である。
す図である。
【図７】 本発明の一実施例の動作を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図８】 本発明の一実施例に使用される位置調整回路
の原理説明図である。
の原理説明図である。
【図９】 本発明の一実施例のコーナ補正関数の算出方
法を説明する図である。
法を説明する図である。
【図１０】 本発明の一実施例のコーナ補正動作を説明
するフローチャートである。
するフローチャートである。
【図１１】 サーボモータの従来の位置指令装置を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１２】 従来の位置指令装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１３】 従来の一般的な速度パターンを示す図であ
る。
る。
【図１４】 特開平３−１１７５１４号公報に開示され
たトルク回転数（速度）特性である。
たトルク回転数（速度）特性である。
【図１５】 特開昭６４−７２２０６号公報に開示され
たトルク回転数（速度）特性である。
たトルク回転数（速度）特性である。
１ 次ブロックデータ読み込み制御部、２ 加減速制御
回路、３ 速度状態選択部、４ 位置調整回路、５ 減
速位置判別部、２１ 切り換え手段、２２ａ、２２ｂ
関数格納部、１０１ プログラム、１０２ データ処理
部、１０３ 単位指令速度発生部、１０６ パラメータ
格納部、１０７ 積分器、２００ コーナ補正関数処理
部、２０１ 加算器。
回路、３ 速度状態選択部、４ 位置調整回路、５ 減
速位置判別部、２１ 切り換え手段、２２ａ、２２ｂ
関数格納部、１０１ プログラム、１０２ データ処理
部、１０３ 単位指令速度発生部、１０６ パラメータ
格納部、１０７ 積分器、２００ コーナ補正関数処理
部、２０１ 加算器。
フロントページの続き (72)発明者 竹下 虎男 名古屋市東区矢田南五丁目１番14号 三 菱電機株式会社 名古屋製作所内 (72)発明者 篠原 芳男 名古屋市東区矢田南五丁目１番14号 三 菱電機株式会社 名古屋製作所内 (56)参考文献 特開 平２−144705（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−117514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−245209（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−154009（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05B 19/416
Claims (8)
- 【請求項１】 速度データと位置データから得られる指
令速度と、上記指令速度に対応して得られる加速、減
速、または定速の出力速度との差により、被制御体の制
御指令を発生する位置指令方法において、 上記位置データを基に各演算時点における上記出力速度
Ｆｉに対応する減速停止距離と停止までの残距離を求
め、残距離−減速停止距離≦ＦｉΔｔ（単位時間当たり
の移動距離）の関係になる手前で、上記出力速度に対応
した減速関数を用いて上記被制御体を減速させる動作に
入るとともに、減速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、１＞ｋ
＞０）の端数が生じた場合、減速期間中の所定期間に上
記端数を、１回の単位時間（Δｔ）単位で出力、もしく
は減速関数により算出された出力速度による１回または
複数回の単位時間（Δｔ）と減速関数により算出される
出力速度以下の最終端数を出力する単位時間（Δｔ）と
に分けて出力することを特徴とする位置指令方法。 - 【請求項２】 速度領域を複数に分割し、上記各速度領
域に異なる勾配をもつ直線のトルクを割り当て、隣接す
る速度領域のトルクが同一になるように設定された速度
−トルク曲線を作成し、上記被制御体が上記指令速度に
達するまでは、上記速度−トルク曲線に沿って上記被制
御体を加減速制御することを特徴とする請求項１記載の
位置指令方法。 - 【請求項３】 被制御体の速度領域を複数に分割し、上
記各速度領域に異なる勾配を持つ直線の減速トルクを割
当て、上記使用減速範囲全てにわたって連続した折れ線
となるように設定された速度−トルク曲線を作成し、上
記速度−トルク曲線に沿って上記被制御体を減速制御す
ることを特徴とする請求項１記載の位置指令方法。 - 【請求項４】 被制御体の速度領域を複数に分割し、上
記速度領域の高速域に双曲線の減速トルクを割当て、か
つ低速域に直線の減速トルクを割当て、上記高速域と低
速域が連続するように設定された速度−トルク曲線を作
成し、上記速度−トルク曲線に沿って上記被制御体を減
速制御することを特徴とする請求項１記載の位置指令方
法。 - 【請求項５】 速度ートルク曲線における、加速から一
定速度、一定速度から減速、またはそれらの逆の場合の
交点を、滑らかな曲線で結ぶことによりコーナー補正を
することを特徴とする請求項２〜請求項４の何れかに記
載の位置指令方法。 - 【請求項６】 速度データと位置データにより指令速度
を単位時間毎に発生する単位指令速度発生手段と、上記
指令速度に対応して加速、減速、あるいは定速の出力速
度を得るものであって、上記出力速度に対応した複数の
加速関数と減速関数を格納する関数格納部並びに上記加
速関数、減速関数、あるいは定速のいずれかを選択する
切り換え部とを有する加減速制御手段と、上記位置デー
タを基に上記出力速度に対応する減速停止距離と停止ま
での残距離を演算し、上記減速停止距離と残距離とが一
致した時に一致信号を出力する減速位置判別手段と、上
記減速位置判別手段の一致信号に基づき上記加減速制御
手段の上記減速関数を用いて被制御体を減速させる被制
御体減速手段と、減速開始時にｋＦｉΔｔ（但し、Ｆｉ
Δｔは単位時間当たりの移動距離、Ｋは１＞ｋ＞０）の
端数が生じた場合、減速期間中の所定期間に上記端数
を、１回の単位時間（Δｔ）単位で出力、もしくは減速
関数により算出された出力速度による１回または複数回
の単位時間（Δｔ）と減速関数により算出される出力速
度以下の最終端数を出力する単位時間（Δｔ）とに分け
て出力する位置調整手段と、を備えたことを特徴とする
位置指令装置。 - 【請求項７】 上記速度データと位置データを次の速度
データと位置データに書き換えるとともに、上記減速位
置判別手段の一致信号に基づき上記書き換えられた速度
データと位置データを指令速度として上記加減速制御手
段の上記切り換え部を制御するデータ処理部を備えたこ
とを特徴とする請求項６記載の位置指令装置。 - 【請求項８】 速度データと位置データにより指令速度
を単位時間毎に発生する単位指令速度発生手段と、上記
指令速度に対応して加速、減速、あるいは定速の出力速
度を得るものであって、上記出力速度に対応した複数の
加速関数と減速関数を格納する関数格納部並びに上記加
速関数、減速関数、あるいは定速のいずれかを選択する
切り換え部とを有する加減速制御手段と、上記加速関
数、減速関数、あるいは定速の２つ及び／又は３つ組み
合せからなる加減速関数の交点における速度変化を補正
するコーナ補正関数処理手段と、上記加減速制御手段の
出力と上記コーナ補正関数処理手段の出力を加算する加
算手段と、上記位置データを基に上記出力速度に対応す
る減速停止距離と停止までの残距離を演算し、上記減速
停止距離と残距離とが一致した時に一致信号を出力する
減速位置判別手段と、上記減速位置判別手段の一致信号
に基づき上記加減速制御手段の上記減速関数を用いて被
制御体を減速させる被制御体減速手段と、減速開始時に
ｋＦｉΔｔ（但し、ＦｉΔｔは単位時間当たりの移動距
離、Ｋは１＞ｋ＞０）の端数が生じた場合、減速期間中
の所定期間に上記端数を、１回の単位時間（Δｔ）単位
で出力、もしくは減速関数により算出された出力速度に
よる１回または複数回の単位時間（Δｔ）と減速関数に
より算出される出力速度以下の最終端数を出力する単位
時間（Δｔ）とに分けて出力する位置調整手段と、を備
えたことを特徴とする位置指令装置。
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