JP3200907B2 - Multi-axis synchronous controller using adaptive control - Google Patents

Multi-axis synchronous controller using adaptive control

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JP3200907B2
JP3200907B2 JP36101891A JP36101891A JP3200907B2 JP 3200907 B2 JP3200907 B2 JP 3200907B2 JP 36101891 A JP36101891 A JP 36101891A JP 36101891 A JP36101891 A JP 36101891A JP 3200907 B2 JP3200907 B2 JP 3200907B2
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controller
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茂行 鈴木
琢也 鎌野
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株式会社片岡機械製作所
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は動特性のそれぞれ異なる
多数の被駆動体の速度又は位置を同期するように制御す
る多軸同期制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-axis synchronous control device for controlling the speeds or positions of a number of driven bodies having different dynamic characteristics so as to synchronize them.

【0002】[0002]

【従来の技術】印刷機、抄紙機、紡績機、シート巻取
機、シートのスリッターリワインダー、工作機械等のよ
うに動特性のそれぞれ異なる複数の駆動軸を有する機械
やプラントにおいては、製品精度あるいは生産効率を向
上させるために、軸間の同期化を図りつつ各軸の回転速
度を精密に制御する必要がある。ところが、動作条件に
よりその動特性が異なる複数の駆動軸の回転速度を定常
状態のみならず過渡状態において同期させるには、固定
ゲインコントローラを用いる従来のフィードバック制御
装置では限界がある。たとえば、輪転印刷機では、版胴
の回転速度が各版胴間で同期しないと色ずれが生じて印
刷物が不良品となる。そして、この版胴間の同期化は速
度が安定したときだけてなく加速、減速時等においても
必要である。ところが、従来のフィードバック制御を適
用した制御系だけでは、加速、減速時等における版胴間
の速度が同期しないために色ずれが生じて印刷物が不良
品になることが少なくない。
2. Description of the Related Art In a machine or a plant having a plurality of drive shafts having different dynamic characteristics, such as a printing machine, a paper machine, a spinning machine, a sheet winding machine, a sheet slitter rewinder, and a machine tool, the product accuracy or In order to improve production efficiency, it is necessary to precisely control the rotation speed of each shaft while synchronizing the shafts. However, there is a limit in a conventional feedback control device using a fixed gain controller to synchronize the rotational speeds of a plurality of drive shafts having different dynamic characteristics depending on operating conditions not only in a steady state but also in a transient state. For example, in a rotary printing press, if the rotation speeds of the plate cylinders are not synchronized between the plate cylinders, color misregistration occurs and the printed matter becomes defective. The synchronization between the plate cylinders is necessary not only when the speed is stable but also during acceleration and deceleration. However, in the control system to which the conventional feedback control is applied alone, the speed between the plate cylinders at the time of acceleration, deceleration and the like is not synchronized.

【0003】そこで、複数の駆動軸を過渡状態において
も同期させることができる制御装置が必要となる。そし
て、従来、図1に示すような2軸速度同期制御装置が提
案されている。図1においてL1、L2は被駆動体、F
1、F2は、適応機能を持つフィードフォワードコント
ローラAFC1、AFC2を付加したフィードバック制
御系、C1はフィードバック制御系F1とF2の間に設
けた同期化コントローラである。
[0003] Therefore, a control device that can synchronize a plurality of drive shafts even in a transient state is required. Conventionally, a two-axis speed synchronization control device as shown in FIG. 1 has been proposed. In FIG. 1, L1 and L2 are driven bodies, F
Reference numerals 1 and F2 denote a feedback control system to which feedforward controllers AFC1 and AFC2 having an adaptive function are added, and C1 denotes a synchronization controller provided between the feedback control systems F1 and F2.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この2軸度
速度同期制御装置は、同期化を図る必要のある駆動軸が
2つの場合に適用したものであり、一般に、上述のよう
な産業機械やプラントなどでは、二つの駆動軸を備える
場合より、むしろ三つ以上の駆動軸を備える場合が多
い。そして、動特性がそれぞれ異なる多数の駆動軸を過
渡状態において高速に同期化させることが要求される。
しかし、従来、前述の要求を満たすことができる速度同
期制御装置は見当らない。
However, the two-axis speed synchronization control device is applied to a case where two drive shafts need to be synchronized. In a plant or the like, it is often the case that three or more drive shafts are provided, rather than two drive shafts. Then, it is required to synchronize a large number of drive shafts having different dynamic characteristics at high speed in a transient state.
However, conventionally, there is no speed synchronization control device that can satisfy the above-mentioned requirements.

【0005】そこで、この発明は、動特性のそれぞれ異
なる多数の被駆動体の速度又は位置を、定常状態だけで
なく過渡状態においても高速に同期化するよう制御する
ことを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to control the speeds or positions of a large number of driven objects having different dynamic characteristics so as to synchronize at high speed not only in a steady state but also in a transient state.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、被駆動体ごと
にフィードバック制御系を備えると共に、各フィードバ
ック制御系から規範信号及び偏差信号を受け、各フィー
ドバック制御系にフィードフォワード補償信号を与える
フィードフォワード制御部を備えた、3個以上の被駆動
体の速度又は位置を同期するように制御する多軸同期制
御装置であって、前記フィードバック制御系のうちの一
つを核になるフィードバック制御系とし、前記フィード
フォワード制御部は、前記核となるフィードバック制御
系の偏差信号と他のフィードバック制御系の偏差信号と
を比較して算出した両者の差信号に基づき同期化誤差信
号を出力する、前記他のフィードバック制御系に個々に
対応する同期化コントローラと、前記フィードバック制
御系に個々に対応する、適応機能を持つコントローラ並
びに該コントローラに適応誤差信号を与える加え合わせ
部とを備え、前記核となるフィードバック制御系に対応
する加え合わせ部は、前記各同期化コントローラからの
同期化誤差信号を、前記核となるフィードバック制御系
からの偏差信号に正の信号として加え合わせることによ
り適応誤差信号とし、前記他のフィードバック制御系に
対応する加え合わせ部は、該加え合わせ部と同じフィー
ドバック制御系に対応する同期化コントローラからの同
期化誤差信号を、前記同じフィードバック制御系からの
偏差信号に負の信号として加え合わせることにより適応
誤差信号とし、前記適応機能を持つコントローラは、前
記適応誤差信号を零に収束させるためのフィードフォワ
ード補償信号を、当該コントローラが対応しているフィ
ードバック制御系の加え合わせ点へ出力することを特徴
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a driven object
And a feedback control system.
Receives the reference signal and deviation signal from the
Provide feed-forward compensation signal to feedback control system
3 or more driven units with feed forward control
Multi-axis synchronization system that synchronizes the speed or position of the body
A control device, one of the feedback control system is a feedback control system comprising a core, the feed
The forward control unit is the core feedback control.
System deviation signal and other feedback control system deviation signal
The synchronization error signal is calculated based on the difference signal calculated by comparing
Output to the other feedback control system individually
A corresponding synchronization controller and the feedback system
A controller with an adaptive function corresponding to each control system
And an adaptive error signal to the controller
Unit and supports the core feedback control system
The adding unit that performs the synchronization from each of the synchronization controllers
A synchronization error signal, the core feedback control system
By adding the deviation signal from
To the other feedback control system.
The corresponding adder has the same feed as the adder
From the synchronization controller corresponding to the
From the same feedback control system.
Adapted by adding the deviation signal as a negative signal
The controller having the adaptive function as the error signal
Feed forward for converging the adaptive error signal to zero
The controller sends the field compensation signal to the field supported by the controller.
It is characterized in that it is output to an addition point of the feedback control system .

【0007】本発明では、制御装置全体の同期化を更に
速くするには、前記フィードフォワ ード制御部を、前記
各フィードバック制御系を結ぶ仮想のループ上で隣り合
うフィードバック制御系の夫々の偏差信号を比較して算
出した差信号に基づき同期化誤差信号を出力する、前記
隣り合うフィードバック制御系相互間毎の同期化コント
ローラと、前記フィードバック制御系に個々に対応す
る、適応機能を持つコントローラ並びに該コントローラ
に適応誤差信号を与える加え合わせ部とを備えるものに
替え、かつ、前記加え合わせ部は、当該加え合わせ部が
対応しているフィードバック制御系からの偏差信号と、
このフィードバック制御系とこれに隣り合う両側のフィ
ードバック制御系との間の前記同期化コントローラから
夫々出力された同期化誤差信号とを受取ると共に、前記
偏差信号を前記同期化コントローラに正の信号として与
えた場合は該同期化コトンローラからの同期化誤差信号
を正の信号とし、また負の信号として与えた場合は該同
期化コトンローラからの同期化誤差信号を負の信号とし
て、受取った前記同期化誤差信号を前記偏差信号に加え
合わせることにより適応誤差信号を得るものとし、前記
適応機能を持つコントローラは、前記適応誤差信号を零
に収束させるためのフィードフォワード補償信号を、当
該コントローラが対応しているフィードバック制御系の
加え合わせ点へ出力することとすれば効果的である。
In the present invention, the synchronization of the entire control device is further improved.
To fast, the feed forward over de control unit, wherein
Neighbors on a virtual loop connecting each feedback control system
Comparing each deviation signal of the feedback control system
Outputting a synchronization error signal based on the issued difference signal,
Synchronization controller for each adjacent feedback control system
Roller and the feedback control system individually.
Controller having adaptive function and controller
With an adding unit that gives an adaptive error signal to the
Replacement, and the adding portion is
A deviation signal from the corresponding feedback control system,
This feedback control system and the filters on both sides
From the synchronization controller with the feedback control system
Receiving the respectively output synchronization error signals, and
A deviation signal is given to the synchronization controller as a positive signal.
The synchronization error signal from the synchronization cotton roller.
Is given as a positive signal, and when given as a negative signal,
The synchronization error signal from the
Adding the received synchronization error signal to the deviation signal.
An adaptive error signal shall be obtained by combining
The controller having the adaptive function sets the adaptive error signal to zero.
Feed-forward compensation signal to converge
The feedback control system supported by the controller
It is effective to output to the addition point.

【0008】また前記フィードフォワード制御部を、各
フィードバック制御系を結ぶ仮想のループ上で隣り合う
フィードバック制御系の夫々の偏差信号を比較して算出
した差信号に基づき同期化誤差信号を出力する、前記隣
り合うフィードバック制御系相互間毎の第1の同期化コ
ントローラ、並びに前記仮想のループにおいて対角関係
にあるフィードバック制御系の夫々の偏差信号を比較し
て算出した差信号に基づき同期化誤差信号を出力する、
前記仮想のループにおいて対角関係にあるフィードバッ
ク制御系相互間の第2の同期化コントローラと、前記フ
ィードバック制御系に個々に対応する、適応機能を持つ
コントローラ並びに該コントローラに適応誤差信号を与
える加え合わせ部とを備えものに替え、かつ、前記加え
合わせ部は、該加え合わせ部が対応しているフィードバ
ック制御系からの偏差信号、このフィードバック制御系
とこれに隣り合う両側のフィードバック制御系との間の
前記第1の同期化コントローラから夫々出力された第1
の同期化誤差信号、及び当 該加え合わせ部が対応してい
るフィードバック制御系と対角関係にあるフィードバッ
ク制御系との間の前記第2の同期化コントローラから出
力された第2の同期化誤差信号を受取ると共に、前記偏
差信号を前記第1の同期化コントローラに正の信号とし
て与えた場合は該同期化コントローラからの第1の同期
化誤差信号を正の信号とし、負の信号として与えた場合
は該同期化コントローラからの第1の同期化誤差信号を
負の信号とし、また前記偏差信号を前記第2の同期化コ
ントローラに、正の信号として与えた場合は該同期化コ
ントローラからの第2の同期化誤差信号を正の信号と
し、負の信号として与えた場合は該同期化コントローラ
からの第2の同期化誤差信号を負の信号とし、受取った
前記第1の同期化誤差信号並びに第2の同期化誤差信号
及び前記偏差信号を加え合わせることにより適応誤差信
号を得るものとし、前記適応機能を持つコントローラ
は、前記適応誤差信号を零に収束させるためのフィード
フォワード補償信号を、当該コントローラが対応してい
るフィードバック制御系の加え合わせ点へ出力すること
とするとよい。
[0008] Further, the feedforward control unit is
Adjacent on a virtual loop connecting feedback control systems
Calculate by comparing each deviation signal of feedback control system
Outputting a synchronization error signal based on the obtained difference signal.
First synchronization code for each feedback control system
Controller and the diagonal relationship in the virtual loop
Compare each deviation signal of the feedback control system in
Outputting a synchronization error signal based on the calculated difference signal,
Feedback that is diagonal in the virtual loop
A second synchronization controller between the control systems;
Has adaptive functions corresponding to individual feedback control systems
Controller and an adaptive error signal to the controller.
And the addition of
The mating section is a feedback box that the
Deviation signal from the feedback control system, this feedback control system
Between the feedback control system on both sides
First output signals respectively output from the first synchronization controller
Timing error signal, and those the pressurized example mating portion supports the
Feedback control system that is diagonal to the
From the second synchronization controller to the
Receiving the input second synchronization error signal,
The difference signal is sent to the first synchronization controller as a positive signal.
The first synchronization from the synchronization controller
When the quantization error signal is given as a positive signal and given as a negative signal
Is the first synchronization error signal from the synchronization controller.
A negative signal and the deviation signal as the second synchronization signal.
When given as a positive signal to the
The second synchronization error signal from the controller as a positive signal.
When given as a negative signal, the synchronization controller
The second synchronization error signal from
The first synchronization error signal and the second synchronization error signal
And the adaptive error signal by adding the deviation signal.
Controller having the adaptive function
Is a feed for converging the adaptive error signal to zero.
The forward compensation signal is
Output to the addition point of the feedback control system
It is good to

【0009】[0009]

【実施例】次に、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。図2は本発明の多軸同期制御装置の一実施例を簡略
化して示したブロック線図である。この多軸同期制御装
置は、それぞれ動特性の異なるn個の被駆動体L1ない
しLnを持つ機械又はプラントに適用してある。被駆動
体L1ないしLnには、核となるフィードバック制御系
F1、並びにこのフィードバック制御系F1と同様に構
成されて同様な働きをする、他のフィードバック制御系
F2ないしFnが備えてある。核となるフィードバック
制御系F1は、被駆動体L1を回転駆動するための、た
とえば直流サーボモータなどのモータ2、このモータ2
のドライバ3、モータ2の回転速度を検出する速度検出
器4、ドライバ3へ入力する速度基準信号のゲインを調
節するゲイン調節部5、帰還係数調節部6、入力係数調
節部7、比較部8及び加え合わせ9を備えている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 2 is a block diagram showing a simplified embodiment of a multi-Jikudo phase control device of the present invention. The multi Jikudo phase controller are applied to the machine or plant, each with to the n not driven body L1 having different dynamic characteristics Ln. The driven bodies L1 to Ln are provided with a feedback control system F1 serving as a nucleus, and other feedback control systems F2 to Fn which are configured similarly to the feedback control system F1 and function similarly. The core feedback control system F1 includes a motor 2 such as a DC servo motor for rotating and driving the driven body L1.
Driver 3, a speed detector 4 for detecting the rotation speed of the motor 2, a gain adjusting unit 5 for adjusting the gain of the speed reference signal input to the driver 3, a feedback coefficient adjusting unit 6, an input coefficient adjusting unit 7, and a comparing unit 8. And an addition point 9.

【0010】速度入力信号ωrは、フィードバック制御
系F1に入力され、入力係数調節部7により速度規範信
号ei1となる。この速度規範信号ei1は、比較部8
並びに加え合わせ9及びフィードフォワード制御部1
に与えられる。
[0010] The speed input signal ωr is input to the feedback control system F 1, and becomes a speed reference signal ei 1 by the input coefficient adjusting unit 7. This speed reference signal ei1 is supplied to the comparing unit 8
And addition point 9 and feedforward control unit 1
Given to.

【0011】速度検出器4で検出された検出信号ω1は
所要の大きさに調節されてドライバ3に設けた比較部1
0へ与えられるとともに、帰還係数調節部6を経て所要
の大きさのフィードバック信号e31に調節され、比較
部8に加えられる。比較部8は、速度規範信号ei1と
フィードバック信号e31との差を演算して偏差信号e
11を作り、フィードフォワード制御部1へ与える。ま
た、フィードバック制御系F2ないしFnも、それぞれ
の比較部8から偏差信号e12ないしe1nを作り、ま
た入力係数調節部7から速度規範信号ei2ないしei
nを作りフィードフォワード制御部1に与える。
The detection signal ω1 detected by the speed detector 4 is adjusted to a required magnitude, and a comparison unit 1 provided in the driver 3 is provided.
In addition to being given to 0, the signal is adjusted to a feedback signal e31 of a required magnitude via the feedback coefficient adjusting unit 6, and is added to the comparing unit 8. The comparator 8 calculates the difference between the speed reference signal ei1 and the feedback signal e31 to calculate the difference signal e.
11 is provided to the feedforward control unit 1. Further, the feedback control systems F2 to Fn also generate deviation signals e12 to e1n from the respective comparison units 8, and the speed reference signals ei2 to ei from the input coefficient adjustment unit 7.
n is provided to the feedforward control unit 1.

【0012】フィードフォワード制御部1は、比較部1
2及びパラメータ調節部13を有する同期化コントロー
ラC1ないしCn−1と、加え合わせ部A1又はA2
と、公知の適応機能を持つフィードフォワードコントロ
ーラAFC1ないしAFCnとを備える。
The feedforward control unit 1 includes a comparison unit 1
2 and a synchronizing controller C1 to Cn-1 having a parameter adjusting unit 13 and an adding unit A1 or A2
And feedforward controllers AFC1 to AFCn having a well-known adaptive function.

【0013】同期化コントローラC1ないしCn−1
は、フィードバック制御系F1側を正の信号とし、他の
フィードバック制御系F2ないしFn側を負の信号とし
て、フィードバック制御系F1の偏差信号e11と、フ
ィードバック制御系F2ないしFnの偏差信号e12な
いしe1nを各比較部12で比較し、両者の差信号e1
ないしen−1を算出し、この差信号e1ないしen−
1の同期化パラメータをそれぞれパラメータ調節部13
で調節して、同期化誤差信号ε1ないしεn−1とす
る。
Synchronization controllers C1 to Cn-1
Is a positive signal on the feedback control system F1 side, a negative signal on the other feedback control systems F2 through Fn, and a deviation signal e11 of the feedback control system F1 and deviation signals e12 through e1n of the feedback control systems F2 through Fn. Are compared by each comparing unit 12, and a difference signal e1 between the two is compared.
To en-1 and calculate the difference signals e1 to en-
1 synchronization parameter to the parameter adjustment unit 13
To obtain the synchronization error signals ε1 to εn−1.

【0014】加え合わせ部A1は、同期化誤差信号ε1
ないしεn−1を正の信号としてフィードバック制御系
F1からの偏差信号e12に加え合わせることにより適
誤差信号ea1とし、これをフィードフォワードコン
トローラAFC1に与える。また、各加え合わせ部A2
は、同期化コントローラC1ないしCn−1からの同期
化誤差信号ε1ないしεn−1を負の信号として偏差信
号e12ないしe1nに加え合わせることにより適応誤
差信号ea2ないしeanとし、これをフィードフォワ
ードコントローラAFC2ないしAFCnに与える。
The adding section A1 is provided with a synchronization error signal ε1
Or εn−1 as a positive signal and adding it to the deviation signal e12 from the feedback control system F1 to obtain an adaptive error signal ea1, which is supplied to the feedforward controller AFC1. In addition, each adding section A2
Calculates the adaptive error signals ea2 to ean by adding the synchronization error signals ε1 to εn−1 from the synchronization controllers C1 to Cn−1 as negative signals to the deviation signals e12 to e1n, and uses them as feed-forward controllers AFC2. Or to AFCn.

【0015】フィードフォワードコントローラAFC1
ないしAFCnは、フィードバック制御系F1ないしF
nから、各々の速度規範信号ei1ないしeinを受け
入れる。そして、この実施例では小型のデジタルコンピ
ュータを用いて、それぞれ同様に構成されており、かつ
同様な働きをする。図2においてWC1、W01、W1
1(いずれもベクトル)は適応パラメータであり、それ
ぞれ一定信号Vc、速度規範信号ei1、及び速度規範
信号ei1の一階微分信号が与えられる。そして、フィ
ードフォワードコントローラAFC1ないしAFCn
は、個々の適応誤差信号ea1ないしeanを零に収束
させるためのフィードフォワード補償信号eo1が、フ
ィードバック制御系F1加え合わせ点9に出力される
ように調整されている。つまり、フィードフォワードコ
ントローラAFC1ないしAFCnは、適応誤差信号e
a1ないしeanがそれぞれ零収束するよう、フィード
フォワードパス内にフィードバック制御系の逆システム
を構成することにより、各加え合わせ点9にそれぞれの
フィードフォワード補償信号eo1ないしeonを与え
て応答特性の改善を図ることができるようになってい
る。なお、フィードバック制御系に適応機能を持つフィ
ードフォワードコントローラを付加した速度制御装置に
ついてはシステム制御情報学会論文誌(Vol.4、N
o.8、pp.331〜338、1991)などに掲載
されているので、この明細書での詳しい説明は省略す
る。
Feed forward controller AFC1
To AFCn are feedback control systems F1 to FFC
n, the respective speed reference signals ei1 to ein are accepted. In this embodiment, a small digital computer is used, each of which has the same configuration and performs the same function. In FIG. 2, WC1, W01, W1
1 (all vectors) are adaptation parameters to which a constant signal Vc, a speed reference signal ei1, and a first-order differential signal of the speed reference signal ei1 are given, respectively. Then, the feedforward controllers AFC1 to AFCn
Is adjusted so that the feedforward compensation signal eo1 for converging the individual adaptive error signals ea1 to ean to zero is output to the addition point 9 of the feedback control system F1. That is, the feedforward controllers AFC1 to AFCn output the adaptive error signal e
By constructing an inverse system of a feedback control system in a feedforward path so that a1 to ean converge to zero, feed-forward compensation signals eo1 to eon are applied to each addition point 9 to improve response characteristics. It can be planned. Note that a speed control device in which a feedforward controller having an adaptive function is added to a feedback control system is described in Transactions of the Society of System Control Information Engineers (Vol.
o. 8, pp. 331-338, 1991), and the detailed description in this specification is omitted.

【0016】フィードフォワードコントローラAFC1
ないしAFCnより出力されたフィードフォワード補償
信号eo1ないしeonは、各フィードバック制御系F
1ないしFnの各々の加え合わせ点9において、速度規
範信号ei1ないしeinと個々に加え合わされ、ゲイ
ン調節部5を経てドライバ3の各比較部10に速度基準
信号として入力される。そして、各比較部10は速度基
準信号と速度検出器4からの速度検出信号との差を演算
し、これを動作信号として増幅部へ与える。そして、ド
ライバ3は、その動作信号を増幅してモータ2に与え、
被駆動体L1ないしLnの回転速度がそれぞれ速度基準
信号となるようにモータの2出力を調節する。
Feed forward controller AFC1
Feed-forward compensation signals eo1 to eon output from AFCn to AFCn
At the respective addition points 9 of 1 to Fn, they are individually added to the speed reference signals ei1 to eiin, and input to the respective comparators 10 of the driver 3 via the gain adjuster 5 as speed reference signals. Then, each comparing section 10 calculates a difference between the speed reference signal and the speed detection signal from the speed detector 4 and supplies the difference to the amplifying section as an operation signal. Then, the driver 3 amplifies the operation signal and supplies the amplified signal to the motor 2.
The two outputs of the motor are adjusted so that the rotation speeds of the driven bodies L1 to Ln become the speed reference signals.

【0017】運転中、外乱や動特性の変化により、たと
えば、核となるフィードバック制御系F1の偏差信号e
11か偏差信号e12より大きくなり、核となるフィー
ドバック制御系F1と、フィードバック制御系F2との
間に同期化誤差が生じると、同期化コントローラC1に
より同期化誤差信号ε1が生ずる。そして、この同期化
誤差信号ε1は、加え合わせ部A1には正の信号として
加えられ、加え合わせ部A2には負の信号として加えら
れるので、適応誤差信号ea1は増大し、適応誤差信号
ea2は減少する。そうすると、フィードフォワードコ
ントローラAFC1は適応誤差信号ea1が零に収束す
るようにフィードフォワード補償信号eo1を出すの
で、同期化誤差信号ε1が加えられた分だけ速度を小さ
くすることになる。一方、フィードフォワードコントロ
ーラAFC2は、同期化誤差信号ε2が減じられた分だ
け速度を大きくすることになる。
During operation, for example, the deviation signal e of the feedback control system F1,
11 becomes larger than the deviation signal e12, and when a synchronization error occurs between the feedback control system F1 and the feedback control system F2, which is the core, a synchronization error signal ε1 is generated by the synchronization controller C1. Then, since the synchronization error signal ε1 is added to the adding unit A1 as a positive signal and is added to the adding unit A2 as a negative signal, the adaptive error signal ea1 increases, and the adaptive error signal ea2 becomes Decrease. Then, since the feedforward controller AFC1 outputs the feedforward compensation signal eo1 so that the adaptive error signal ea1 converges to zero, the speed is reduced by the amount of the addition of the synchronization error signal ε1. On the other hand, the feedforward controller AFC2 increases the speed by the amount by which the synchronization error signal ε2 is reduced.

【0018】このようにして、フィードバック制御系F
1とF2は、その相互間に同期化誤差が生じたとして
も、同期化コントローラC1、加え合わせ部A1、A
2、フィードフォワードコントローラAFC1及びAF
C2によって、双方が同期化誤差を零にするよう互いに
動作し合うので、被駆動体L1とL2の確実な同期化を
図ることができる。また、適応誤差信号ea1、ea2
には、フィードバック制御系F1、F2の個々の偏差信
号e11、e12か含まれているので、フィードフォワ
ードコントローラAFC1及びAFC2の働きにより、
それぞれの偏差信号e11及びe12も零に収束し、出
力は速度入力に近づく。
Thus, the feedback control system F
1 and F2, even if a synchronization error occurs between them, the synchronization controller C1, the adding units A1, A
2. Feed forward controller AFC1 and AF
By C2, both of them operate to make the synchronization error zero, so that the driven bodies L1 and L2 can be reliably synchronized. Also, the adaptive error signals ea1, ea2
Contains the respective deviation signals e11 and e12 of the feedback control systems F1 and F2, and is operated by the feedforward controllers AFC1 and AFC2.
The respective deviation signals e11 and e12 also converge to zero, and the output approaches the speed input.

【0019】また、フィードバック制御系F2ないしF
n同志の間に同期化誤差が生じても、それによって、核
となるフィードバック制御系F1との間に同期化誤差が
生ずることになるので、核となるフィードバック制御系
F1との同期化を介して他のフィードバック制御系F2
ないしFn同志の同期化を図ることができる。
The feedback control systems F2 to F2
Even if a synchronization error occurs between n devices, a synchronization error occurs with the core feedback control system F1. Therefore, through synchronization with the core feedback control system F1. Other feedback control system F2
In addition, synchronization between Fn devices can be achieved.

【0020】なお、図1に示す2軸速度同期制御装置に
おける同期化コントローラC1及びフィードフォワード
コントローラAFC1、AFC2自体は、図2に示すも
のと同様な構造である。図1のフィードバック制御系F
1、F2では、加え合わせ部A3からの適応誤差信号e
a1とフィードフォワード補償信号eo1とが加え合わ
せ点9において加算され、ドライバ3の速度基準信号と
して出力される。このフィードバック制御系を本発明の
フィードバック制御系として用いてもよい。
The synchronization controller C1 and the feedforward controllers AFC1 and AFC2 in the two-axis speed synchronization control device shown in FIG. 1 have the same structure as that shown in FIG. The feedback control system F shown in FIG.
1, F2, the adaptive error signal e from the adding unit A3
a1 and the feedforward compensation signal eo1 are added at an addition point 9 and output as a speed reference signal of the driver 3. This feedback control system may be used as the feedback control system of the present invention.

【0021】この発明では、図2に示すフィードフォワ
ード制御部1に代えて図3に示すフィードフォワード制
御部を用いることができる。図3は本発明による多軸同
期制御装置の他の実施例におけるフィードフォワード制
御部のブロック線図である。図3におけるe11、e1
2、e13、・・・、e1nは、それぞれ、図2に示す
フィードバック制御系F1、F2、F3、・・・、Fn
に対応する偏差信号、ei1、ei2、ei3、・・
・、einは同じく速度規範信号、eo1、e12、e
o3、・・・、eonは同じくフィードフォワード補償
信号である。この装置は、各フィードバック制御系をル
ープ状に結んだと仮定したとき、そのループ上において
隣り合う関係になるフィードバック制御系(たとえば図
2においてF1とF2、F2とF3、・・・、FnとF
1)のそれぞれの間の同期化誤差を求めるために、各偏
差信号e11とe12、e12とe13、・・・、e1
nとe11の各ライン間にそれぞれ同期化コントローラ
C1ないしCnを備えており、各同期化コントローラC
1ないしCnにより、同期化誤差信号ε1ないしεn演
算している。
In the present invention, a feedforward control unit shown in FIG. 3 can be used instead of the feedforward control unit 1 shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram of a feedforward control unit in another embodiment of the multi- axis synchronous control device according to the present invention. E11 and e1 in FIG.
, E1n are feedback control systems F1, F2, F3,..., Fn shown in FIG.
, Ei1, ei2, ei3,...
.., Ein are also speed reference signals, eo1, e12, e
o3,..., eon are feed-forward compensation signals. This device, when assuming that each feedback control system is connected in a loop, has a feedback control system having an adjacent relationship on the loop (for example, F1 and F2, F2 and F3,..., Fn in FIG. 2). F
In order to determine the synchronization error between each of 1), each deviation signal e11 and e12, e12 and e13,.
The synchronization controllers C1 to Cn are provided between the lines n and e11, respectively.
The synchronization error signals ε1 to εn are calculated using 1 to Cn.

【0022】図3においてA4は加え合わせ部であり、
各加え合わせ部A4は、両側の同期化コントローラCn
とC1、C1とC2、C2とC3、・・・又はCnとC
1から同期化誤差信号ε1ないしεnを受け取って各偏
差信号e11ないしe1nに個々に加え合わせ、フィー
ドフォワードコントローラAFC1ないしAFCnに与
える適応誤差信号ea1ないしeanを得る。そして、
各比較部12に正の信号として偏差信号e11ないしe
1nを与えた場合は、同期化誤差信号ε1ないしεnを
正の信号として偏差信号e11ないしe1nに加え合わ
せ、比較部12に負の信号として偏差信号e11ないし
e1nを与えた場合は、同期化誤差信号ε1ないしεn
−1を負の信号として偏差信号e11ないしe1nに加
え合わせることにより、それぞれ適応誤差信号ea1な
いしeanを得る。
In FIG. 3, A4 is an adding portion,
Each adding unit A4 includes a synchronization controller Cn on both sides.
And C1, C1 and C2, C2 and C3,... Or Cn and C
1 receive the synchronization error signals .epsilon.1 to .epsilon.n and individually add them to the respective deviation signals e11 to e1n to obtain adaptive error signals ea1 to ean to be supplied to the feedforward controllers AFC1 to AFCn. And
Each of the comparing units 12 outputs a positive signal as a deviation signal e11 to e11.
1n, the synchronization error signals ε1 to εn are added as positive signals to the deviation signals e11 to e1n, and when the deviation signals e11 to e1n are supplied to the comparison unit 12 as negative signals, the synchronization error signals ε1 to e1n are added. Signals ε1 to εn
By adding -1 as a negative signal to the deviation signals e11 to e1n, adaptive error signals ea1 to ean are obtained, respectively.

【0023】図4は本発明による多軸同期制御装置の更
に他の実施例の全体を示す概略ブロック線図、図5は図
4に示すフィードフォワード制御部1のブロック線図で
ある。この装置は、この実施例では図4に示すように6
個の被駆動体L1ないしL6を有するプラントに適用し
てある。そして、図3の実施例と同様に各フィードバッ
ク制御系F1ないしF6をループ状に結んだと仮定した
とき、そのループ上において隣り合う関係になるフィー
ドバック制御系間の第1の同期化誤差を求めるために、
偏差信号e11とe12、e12とe13、・・・、e
16とe11の各ラインの間にそれぞれ、第1の同期化
コントローラC1、C2、・・・C6の比較部121な
いし126、及び同じくパラメータ調節部131ないし
136を備えている。更に、この場合は、上記ループに
おいて対角関係にあるフィードバック制御系F1とF
4、F2とF5、F3とF6の間の第2の同期化誤差を
第2の同期化コントローラC7、C8、C9により求め
る。そのために、偏差信号e11とe14、e12とe
15、e13とe16のライン間にも比較部127、1
28、129、及びパラメータ調節部137、138、
139を備えている。比較部121ないし129からの
偏差の差信号e1ないしe9はパラメータ調節部131
ないし139に与えられ、第1の同期化誤差信号ε1な
いしε6、第2の同期化誤差信号ε7ないしε9となっ
て出力される。そして、偏差信号e11ないしe16
と、第1の同期化誤差信号ε1ないしε6と、第2の同
期化誤差信号ε7ないしε9とは、それぞれの加え合わ
せ部A5、A6で加え合わされ、適応誤差信号ea1な
いしea6となり、フィードフォワードコントローラA
FC1ないしAFC6に与えられる。
[0023] Figure 4 is a schematic block diagram showing the whole of still another embodiment of a multi-Jikudo phase control apparatus according to the present invention, FIG 5 is a block diagram of a feed forward control unit 1 shown in FIG. In this embodiment, the device has a structure as shown in FIG.
It is applied to a plant having a plurality of driven bodies L1 to L6. Then, assuming that the feedback control systems F1 to F6 are connected in a loop as in the embodiment of FIG. 3, a first synchronization error between feedback control systems having an adjacent relationship on the loop is obtained. for,
Deviation signals e11 and e12, e12 and e13,..., E
Between the lines 16 and e11, comparison units 121 to 126 of the first synchronization controllers C1, C2,... C6 and parameter adjustment units 131 to 136 are provided, respectively. Further, in this case, the feedback control systems F1 and F
4, the second synchronization error between F2 and F5 and between F3 and F6
It is determined by the second synchronization controllers C7, C8, C9 . Therefore, the deviation signals e11 and e14, e12 and e
15, comparing sections 127, 1 between lines e13 and e16.
28, 129, and parameter adjustment units 137, 138,
139 are provided. The difference signals e1 to e9 of the deviations from the comparison units 121 to 129 are output from the parameter adjustment unit 131.
To 139, and output as the first synchronization error signal ε1 or ε6 and the second synchronization error signal ε7 to ε9. Then, the deviation signals e11 to e16
, A first synchronization error signal ε1 to ε6, and a second synchronization error signal ε1 to ε6.
The stitching error signals .epsilon.7 to .epsilon.9 are added at respective adding sections A5 and A6 to form adaptive error signals ea1 to ea6, and the feedforward controller A
FC1 to AFC6.

【0024】上述の制御装置は、この実施例では被駆動
体の数が6個のプラントに適用したものであるが、同様
に被駆動体の数が6個以外のものにも適用できる。ま
た、この実施例のように多数のフィードバック制御系を
ループ状に結んで同期化制御をする場合、対角関係にあ
る全てのフィードバック制御系間の同期化誤差が零に収
束するように回路を構成してもよい。
Although the above-described control apparatus is applied to a plant having six driven bodies in this embodiment, the control apparatus can be similarly applied to a plant having six driven bodies. Further, when a large number of feedback control systems are connected in a loop to perform synchronization control as in this embodiment, a circuit is provided so that a synchronization error between all feedback control systems in a diagonal relationship converges to zero. You may comprise.

【0025】以上、本発明を多軸同期制御装置に適用し
た場合の少数の実施例について述べたが、本発明は、上
述の各実施例における速度のフィードバック制御系F1
ないしFn(図4ではF1ないしF6)を、それぞれ、
たとえば図6に示すような、位置を制御するためのフィ
ードバック制御系に代えることにより、多軸位置同期制
御装置とすることができる。
As described above, a small number of embodiments in the case where the present invention is applied to a multi- axis synchronous control device have been described. The present invention relates to a speed feedback control system F1 in each of the above embodiments.
To Fn (F1 to F6 in FIG. 4)
For example, by replacing the feedback control system for controlling the position as shown in FIG. 6, a multi-axis position synchronization control device can be obtained.

【0026】図6における位置のフィードバック制御系
では、被駆動体Lの位置θを位置検出器14により検出
し、帰還係数調節部15を経て比較部16にフィードバ
ック信号eP3を帰還させ、比較部16において位置規
範信号ePiとフィードバック信号eP3とを比較して
動作信号eiを得る、位置出力のフィードバックループ
が構成されている。そして、位置出力のフィードバック
のみでは閉ループの伝達関数か強正実とならないため、
位置出力のフィードバックループの内側に、速度フィー
ドバック制御系17を構成するとともに、比較部16の
前に前置フィルター18を付加している。速度フィード
バック制御系17は、図2に示すフィードバック制御系
F1において入力係数調節部7を除いたものと同様に構
成されており、動作信号eiを速度規範信号としてい
る。
In the position feedback control system shown in FIG. 6, the position .theta. Of the driven body L is detected by the position detector 14, and the feedback signal eP3 is fed back to the comparing unit 16 via the feedback coefficient adjusting unit 15, so that the comparing unit 16 , A position output feedback loop is configured to obtain the operation signal ei by comparing the position reference signal ePi with the feedback signal eP3. And since only the position output feedback does not result in a closed loop transfer function or a strong positive result,
A velocity feedback control system 17 is provided inside the position output feedback loop, and a pre-filter 18 is added before the comparison unit 16. The speed feedback control system 17 has the same configuration as that of the feedback control system F1 shown in FIG. 2 except for the input coefficient adjustment unit 7, and uses the operation signal ei as a speed reference signal.

【0027】位置の入力信号θrは、入力係数調節部1
9と前置フィルター18を経て位置規範信号epiとな
り、比較部16と、図示しないフィードフォワード制御
部とに与えられる。比較部16からの動作信号eiは比
較部8に与えられ、速度フィードバック信号es3と比
較されて偏差信号ep1となる。この偏差信号ep1は
上記フィードフォワード制御部に与えられる。また動作
信号eiは加え合わせ点9に与えられ、上記フィードフ
ォワード制御部からのフィードフォワード補償信号eo
と加え合わされる。なお、位置規範信号epiは、図2
若しくは図3又は図5に示すフィードフォワード制御部
1におけるei1ないしein(図5ではei1ないし
ei6)に、また偏差信号e1は同じくe11ないしe
1n(図5ではe11ないしe16)、またフィードフ
ォワード補償信号eoは同じくeo1ないしeon(図
5ではeo1ないしeo6)に対応する。また、位置規
範信号epiは、フィードフォワード制御部のフィート
フォワードコントローラにおいて一階微分信号、2階微
分信号として適応パラメータに与えられる。
The position input signal θr is input to the input coefficient adjustment unit 1
9 and a position reference signal epi via the pre-filter 18 and supplied to the comparison unit 16 and a feedforward control unit (not shown). The operation signal ei from the comparison unit 16 is provided to the comparison unit 8, and is compared with the speed feedback signal es3 to become a deviation signal ep1. This deviation signal ep1 is provided to the feedforward control unit. The operation signal ei is given to the addition point 9, and the feedforward compensation signal eo from the feedforward control unit
Is added. The position reference signal epi is shown in FIG.
Alternatively, ei1 to ei (ei1 to ei6 in FIG. 5) in the feedforward control unit 1 shown in FIG. 3 or FIG.
1n (e11 to e16 in FIG. 5) and the feedforward compensation signal eo also correspond to eo1 to eon (eo1 to eo6 in FIG. 5). Further, the position reference signal epi is given to the adaptive parameter as a first-order differential signal and a second-order differential signal in the foot forward controller of the feed forward control unit.

【0028】また、本発明では、図2若しくは図3又は
図5に示すフィードフォワード制御部1の、適応機能を
持つフィードフォワードコントローラに代え、ファジィ
コントローラ又はニューラルネットワークのコントロー
ラ等を用いてもよい。要は、加え合わせ部から適応誤差
信号を受け、同期化誤差及び個々の偏差が零に収束する
ようにフィードフォワード補償信号を出力することがで
きるものであれば、適応機能をもつコントローラの種
類、演算素子、演算法等はどのようなものでもよい。
In the present invention, a fuzzy controller or a controller of a neural network or the like may be used instead of the feedforward controller having the adaptive function of the feedforward control unit 1 shown in FIG. 2, FIG. 3, or FIG. In short, the adaptive error from the addition
What kind of controller with adaptive function, arithmetic element, arithmetic method, etc. can be used as long as it can receive the signal and output the feedforward compensation signal so that the synchronization error and individual deviation converge to zero. May be something.

【0029】更に、この発明は、3個以上の被駆動体を
有する各種の機械、プラントに適用でき、実施態様は設
計者の公知技術に基づき多様に変わり得る。たとえば被
被駆動体は回転軸でなくリニアモータにより直線的に移
動する物体でもよい。また、速度又は位置の規範信号は
制御装置の目標値に相当するものであれば図2、図6に
示すものでなくてもよい。フィードバック制御系も出力
値を検出してフィードバック制御ループを作るものであ
れば、上述のものに限らない。
Further, the present invention can be applied to various machines and plants having three or more driven members, and the embodiments can be variously changed based on a known technique of a designer. For example, the driven body may be an object that moves linearly by a linear motor instead of a rotating shaft. Further, the reference signal of the speed or the position need not be the one shown in FIGS. 2 and 6 as long as it corresponds to the target value of the control device. The feedback control system is not limited to the one described above as long as the feedback control system detects the output value and forms a feedback control loop.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明では、核となるフィードバック制
御系に対応する加え合わせ部は、各同期化コントローラ
からの同期化誤差信号を、核となるフィードバック制御
系からの偏差信号に正の信号として加え合わせることに
より適応誤差信号とし、他のフィードバック制御系に対
応する加え合わせ部は、その加え合わせ部と同じフィー
ドバック制御系に対応する同期化コントローラからの同
期化誤差信号を、前記同じフィードバック制御系からの
偏差信号に負の信号として加え合わせることにより適応
誤差信号とすることで、同期化誤差信号だけでなくフィ
ードバック制御系の個々の偏差信号も含む適応誤差信号
を得ることができ、その適応誤差信号を、 適応機能を持
つコントローラに与えてフィードフォワード補償信号を
得ることにより、各フィードバック制御系の個々の偏差
信号は零に収束するようになり、しかも、被駆動体ごの
フィードバック制御系は、それらの間に同期化誤差が生
じても、核となるフィードバック制御系を中心としてそ
れぞれが同期化するよう働くので、多数の被駆動体を持
つ制御系であっても、また、どのフィードバック制御系
間に同期化誤差が生じても、それぞれの同期化誤差を短
時間で収束させることができる。したがって、動特性の
異なる多数の被駆動体の速度又は位置を、定常状態だけ
でなく過渡状態においても短時間で同期させることが可
能になり、産業機械やプラントにおいて製品精度又は生
産効率を向上させることができる。また、各フィードバ
ック制御系を同期化させるために必要な同期化誤差信号
の数は、全部のフィードバック制御系の数より一つ少な
くて済むので、フィードフォワード制御部が複雑になら
ない。
According to the present invention, a core feedback system is provided.
The adding section corresponding to the
Core feedback control of the synchronization error signal from
To add the deviation signal from the system as a positive signal
A more adaptive error signal is used for other feedback control systems.
The corresponding adder is the same fee as the adder
From the synchronization controller corresponding to the
From the same feedback control system.
Adapted by adding the deviation signal as a negative signal
By using an error signal, not only the synchronization error signal but also the
Adaptive error signal including individual deviation signal of feedback control system
The adaptive error signal can be obtained with the adaptive function.
Feed-forward compensation signal
The individual deviation of each feedback control system
The signal converges to zero, and moreover,
The feedback control system generates a synchronization error between them.
In the meantime, the feedback control system, which is the core,
Each of them works to synchronize, so it has many driven objects.
Control system, and any feedback control system
Even if there is a synchronization error between
It can be converged in time. Therefore, it becomes possible to synchronize the speeds or positions of a large number of driven objects having different dynamic characteristics in a short time not only in a steady state but also in a transient state, and to improve product accuracy or production efficiency in industrial machines and plants. Can be . Also, the number of synchronization error signal required to synchronize the respective feedback control systems so requires only a one less than the number of all of the feedback control system, a feedforward control unit does not become complicated.

【0031】また、加え合わせ部を、当該加え合わせ部
が対応しているフィードバック制御系からの偏差信号
と、両側の同期化コントローラから夫々出力された同期
化誤差信号とを受取ると共に、偏差信号を同期化コント
ローラに正の信号として与えた場合は該同期化コトンロ
ーラからの同期化誤差信号を正の信号とし、また負の信
号として与えた場合は該同期化コトンローラからの同期
化誤差信号を負の信号として、受取った同期化誤差信号
を夫々偏差信号に加え合わせることにより適応誤差信号
を得るものにすれば、同期化誤差信号だけでなくフィー
ドバック制御系の個々の偏差信号も含む適応誤差信号を
得ることができ、その適応誤差信号を、適応機能を持つ
コントローラに与えてフィードフォワード補償信号を得
ることにより、各フィードバック制御系の個々の偏差信
号は零に収束するようになり、しかも、二つ方向からル
ープ状に同期化が図られるので、一つの方向に同期化が
図られる場合に比べ同期化に要する時間が短くて済み、
制御装置全体の同期化が速くなる。
Further , the adding section is referred to as the adding section.
Deviation signal from the feedback control system that supports
And the synchronization output from both synchronization controllers
Receiving the synchronization error signal and synchronizing the deviation signal with the synchronization controller.
If a positive signal is given to the roller,
The synchronization error signal from the
If given as a number, the synchronization from the synchronization cotton roller
Synchronization error signal received as the synchronization error signal as a negative signal
Are added to the deviation signal to obtain the adaptive error signal.
To obtain not only the synchronization error signal but also the
Adaptive error signal including individual deviation signal of feedback control system
Can obtain the adaptive error signal, with the adaptive function
Feed-forward compensation signal to controller
This allows the individual deviation signal of each feedback control system to be
The signal converges to zero, and furthermore, since synchronization is achieved in a loop from two directions, the time required for synchronization is shorter than when synchronization is achieved in one direction,
Synchronization of the entire control device is faster.

【0032】また、加え合わせ部を、該加え合わせ部が
対応しているフィードバック制御系からの偏差信号、両
側の第1の同期化コントローラから夫々出力された第1
の同 期化誤差信号、及び対角関係にあるフィードバック
制御系との間の第2の同期化コントローラから出力され
た第2の同期化誤差信号を受取ると共に、前記偏差信号
を前記第1の同期化コントローラに正の信号として与え
た場合は該同期化コントローラからの第1の同期化誤差
信号を正の信号とし、負の信号として与えた場合は該同
期化コントローラからの第1の同期化誤差信号を負の信
号とし、また前記偏差信号を第2の同期化コントローラ
に、正の信号として与えた場合は該同期化コントローラ
からの第2の同期化誤差信号を正の信号とし、負の信号
として与えた場合は該同期化コントローラからの第2の
同期化誤差信号を負の信号とし、受取った第1の同期化
誤差信号並びに第2の同期化誤差信号及び偏差信号を加
え合わせることにより適応誤差信号を得るものにする
と、同期化誤差信号だけでなくフィードバック制御系の
個々の偏差信号を含む適応誤差信号を得ることができ、
その適応誤差信号を、適応機能を持つコントローラに与
えてフィードフォワード補償信号を得ることにより、各
フィードバック制御系の夫々の偏差信号は零に収束する
ようになり、しかも、ループ状に同期化を図る場合に比
べ、ループを短絡するように同期化が図られるので、制
御装置全体の同期化が速くなる。
Further, the adding portion is formed by
Deviation signal from the corresponding feedback control system, both
The first output from the first synchronization controller on the
Synchronize the error signal, and feedback in the diagonal relationship
Output from a second synchronization controller with the control system
Receiving the second synchronization error signal and the deviation signal
As a positive signal to the first synchronization controller.
The first synchronization error from the synchronization controller
If the signal is given as a positive signal and given as a negative signal,
The first synchronization error signal from the
And the deviation signal as a second synchronization controller.
, When given as a positive signal, the synchronization controller
From the second synchronization error signal as a positive signal and a negative signal
The second from the synchronization controller
The first synchronization received when the synchronization error signal is a negative signal
Add the error signal and the second synchronization error and deviation signals.
Obtain an adaptive error signal by combining
And feedback control system as well as synchronization error signal
An adaptive error signal including individual deviation signals can be obtained,
The adaptive error signal is given to a controller having an adaptive function.
By obtaining the feedforward compensation signal
Each deviation signal of the feedback control system converges to zero
As compared with the case where the synchronization is performed in a loop, the synchronization is achieved so as to short-circuit the loop, so that the synchronization of the entire control device becomes faster.

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

【図1】従来の2軸速度同期制御装置のブロック線図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional two-axis speed synchronization control device.

【図2】本発明による多軸同期制御装置の一実施例のブ
ロック線図である。
2 is a block diagram of an embodiment of a multi-Jikudo phase control device according to the present invention.

【図3】本発明による多軸同期制御装置の他の実施例に
おけるフィードフォワード制御部のブロック線図であ
る。
3 is a block diagram of a feed-forward control unit in accordance with yet another embodiment of a multi-Jikudo phase control device according to the present invention.

【図4】本発明による多軸同期制御装置の更に他の実施
例を示すブロック線図である。
It is a further block diagram showing another embodiment of a multi-Jikudo phase control device according to the invention; FIG.

【図5】図4に示したフィードフォワード制御部のブロ
ック線図である。
FIG. 5 is a block diagram of a feedforward control unit shown in FIG. 4;

【図6】本発明による多軸同期制御装置におけるフィー
ドバック制御系の一実施例のブロック線図である。
6 is a block diagram of one embodiment of a feedback control system in the multi Jikudo life control apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L1、L2、L3・・・Ln、L 被駆動体 F1、F2、F3・・・Fn、 フィードバ
ック制御系 AFC1、AFC2、AFC3、・・・、AFCnフィ
ードフォワードコントローラ C1、C2、C3、・・・、Cn−1、Cn 同期化コ
ントローラ A1、A2、A3、A4、A5、A6 加え合わ
せ部 ωr 速度入力
信号 e11、ei2、ei3、・・・、ein 速度規範
信号 ω1、ω2、ω3、・・・、ωn 検出信号 e31、e32、e33、・・・、e3n フィード
バック信号 e11、e12、e13、・・・、e1n 偏差信号 e1、e2、e3、・・・、en−1、en 偏差信号
の差信号 ε1、ε2、・・・ 、εn−1、εn 同期化誤
差信号 ea1、ea2、ea3、・・・ean 適応後差
信号 ep1 偏差信号 epi 位置規範信号 ep3 位置フィードバック信号 1 フィードフォワード制御部 2 モータ 3 ドライバ 4 速度検出器 5 ゲイン調節部 6 帰還係数調節部 7 入力係数調節部 8 比較部 9 加え合わせ 10 比較部 11 同期化パラメータ調節部 12、121ないし126 比較部 13、131ないし136 パラメータ調節部 14 位置検出器 15 帰還係数調節部 16 比較部 17 フィードバック制御系 18 前置フィルター 19 入力係数調節部
L1, L2, L3 ... Ln, L Driven body F1, F2, F3 ... Fn, feedback control system AFC1, AFC2, AFC3, ..., AFCn feed forward controller C1, C2, C3, ... , Cn-1, Cn Synchronization controller A1, A2, A3, A4, A5, A6 Adding unit ωr Speed input signal e11, ei2, ei3,..., Ein Speed reference signal ω1, ω2, ω3,. , Ωn detection signals e31, e32, e33, ..., e3n feedback signals e11, e12, e13, ..., e1n deviation signals e1, e2, e3, ..., en-1, en difference signals of the deviation signals .epsilon.1, .epsilon.2,..., .epsilon.n-1, .epsilon.n Synchronization error signal ea1, ea2, ea3,... ean Post-adaptation difference signal ep1 Deviation signal epi Positional reference Issue ep3 position feedback signal 1 feedforward control unit 2 the motor 3 driver 4 speed detector 5 gain adjustment unit 6 feedback coefficient adjusting unit 7 inputs the coefficient adjusting unit 8 comparing section 9 summing point 10 comparing unit 11 the synchronization parameter adjustment section 12, 121 to 126 Comparison section 13, 131 to 136 Parameter adjustment section 14 Position detector 15 Feedback coefficient adjustment section 16 Comparison section 17 Feedback control system 18 Pre-filter 19 Input coefficient adjustment section

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被駆動体ごとにフィードバック制御系を
備えると共に、各フィードバック制御系から規範信号及
び偏差信号を受け、各フィードバック制御系にフィード
フォワード補償信号を与えるフィードフォワード制御部
を備えた、3個以上の被駆動体の速度又は位置を同期す
るように制御する多軸同期制御装置であって、 前記フィードバック制御系のうちの一つを核になるフィ
ードバック制御系とし、前記フィードフォワード制御部は、前記核となるフィー
ドバック制御系の偏差信号と他のフィードバック制御系
の偏差信号とを比較して算出した両者の差信号に基づき
同期化誤差信号を出力する、前記他のフィードバック制
御系に個々に対応する同期化コントローラと、前記フィ
ードバック制御系に個々に対応する、適応機能を持つコ
ントローラ並びに該コントローラに適応誤差信号を与え
る加え合わせ部とを備え、 前記核となるフィードバック制御系に対応する加え合わ
せ部は、前記各同期化コントローラからの同期化誤差信
号を、前記核となるフィードバック制御系からの偏差信
号に正の信号として加え合わせることにより適応誤差信
号とし、前記他のフィードバック制御系に対応する加え
合わせ部は、該加え合わせ部と同じフィードバック制御
系に対応する同期化コントローラからの同期化誤差信号
を、前記同じフィードバック制御系からの偏差信号に負
の信号として加え合わせることにより適応誤差信号と
し、 前記適応機能を持つコントローラは、前記適応誤差信号
を零に収束させるためのフィードフォワード補償信号
を、当該コントローラが対応しているフィードバック制
御系の加え合わせ点へ出力する ことを特徴とする、適応
制御を用いた多軸同期制御装置。
A feedback control system is provided for each driven body, and a reference signal and a reference signal are supplied from each feedback control system.
And feeds it to each feedback control system
Feedforward control section for providing forward compensation signal
Synchronize the speed or position of three or more driven objects with
Multi-axis synchronous control device , wherein one of the feedback control systems is a feedback control system serving as a nucleus, and the feedforward control unit is configured to control the feed
Deviation signal of feedback control system and other feedback control system
Based on the difference signal calculated by comparing the
The other feedback system for outputting a synchronization error signal.
Synchronization controller individually corresponding to the
Coordinators with adaptive functions corresponding to individual feedback control systems
Provide an adaptive error signal to the controller and the controller.
And an addition unit corresponding to the core feedback control system.
The synchronizing error signal from each of the synchronizing controllers.
Signal from the core feedback control system.
Signal as a positive signal to the adaptive error signal.
No. corresponding to the other feedback control system
The matching unit has the same feedback control as the adding unit.
Synchronization error signal from the synchronization controller corresponding to the system
Is negative to the deviation signal from the same feedback control system.
The adaptive error signal and the
And the controller having the adaptive function, the adaptive error signal
Feed-forward compensation signal for converging to zero
The feedback system supported by the controller.
A multi-axis synchronous control device using adaptive control, characterized in that output is made to an additional point of a control system.
【請求項2】 被駆動体ごとにフィードバック制御系を
備えると共に、各フ ィードバック制御系から規範信号及
び偏差信号を受け、各フィードバック制御系にフィード
フォワード補償信号を与えるフィードフォワード制御部
を備えた、3個以上の被駆動体の速度又は位置を同期す
るように制御する多軸同期制御装置であって、 前記フィードフォワード制御部は、前記各フィードバッ
ク制御系を結ぶ仮想のループ上で隣り合うフィードバッ
ク制御系の夫々の偏差信号を比較して算出した差信号に
基づき同期化誤差信号を出力する、前記隣り合うフィー
ドバック制御系相互間毎の同期化コントローラと、前記
フィードバック制御系に個々に対応する、適応機能を持
つコントローラ並びに該コントローラに適応誤差信号を
与える加え合わせ部とを備え、 前記加え合わせ部は、当該加え合わせ部が対応している
フィードバック制御系からの偏差信号と、このフィード
バック制御系とこれに隣り合う両側のフィードバック制
御系との間の前記同期化コントローラから夫々出力され
た同期化誤差信号とを受取ると共に、前記偏差信号を前
記同期化コントローラに正の信号として与えた場合は該
同期化コトンローラからの同期化誤差信号を正の信号と
し、また負の信号として与えた場合は該同期化コトンロ
ーラからの同期化誤差信号を負の信号として、受取った
前記同期化誤差信号を前記偏差信号に加え合わせること
により適応誤差信号を得るものとし、 前記適応機能を持つコントローラは、前記適応誤差信号
を零に収束させるためのフィードフォワード補償信号
を、当該コントローラが対応しているフィードバック制
御系の加え合わせ点へ出力する ことを特徴とする、適応
制御を用いた多軸同期制御装置。
2. A provided with a feedback control system for each driven member, normative signals及from the feedback control system
And feeds it to each feedback control system
Feedforward control section for providing forward compensation signal
Synchronize the speed or position of three or more driven objects with
A multi-axis synchronous control device , wherein the feedforward control section controls each of the feedback
Feedback loops on a virtual loop connecting the
The difference signal calculated by comparing each deviation signal of the
Outputting the synchronization error signal based on the
A synchronization controller for each of the feedback control systems,
It has an adaptive function corresponding to each feedback control system.
Controller and an adaptive error signal to the controller.
And an adding portion to be provided, wherein the adding portion corresponds to the adding portion.
The deviation signal from the feedback control system and this feed
Back control system and feedback system on both sides adjacent to it
Output from the synchronization controller with the control system.
Receiving the synchronization error signal and the deviation signal.
When given as a positive signal to the synchronization controller,
The synchronization error signal from the synchronization cotton roller is regarded as a positive signal.
If the signal is given as a negative signal,
Received the synchronization error signal from the
Adding the synchronization error signal to the deviation signal
And an adaptive error signal is obtained by the controller having the adaptive function.
Feed-forward compensation signal for converging to zero
The feedback system supported by the controller.
A multi-axis synchronous control device using adaptive control, characterized in that output is made to an additional point of a control system.
【請求項3】 被駆動体ごとにフィードバック制御系を
備えると共に、各フィードバック制御系から規範信号及
び偏差信号を受け、各フィードバック制御系にフィード
フォワード補償信号を与えるフィードフォワード制御部
を備えた、多数の被駆動体の速度又は位置を同期するよ
うに制御する多軸同期制御装置であって、 前記フィードフォワード制御部は、前記各フィードバッ
ク制御系を結ぶ仮想のループ上で隣り合うフィードバッ
ク制御系の夫々の偏差信号を比較して算出した 差信号に
基づき同期化誤差信号を出力する、前記隣り合うフィー
ドバック制御系相互間毎の第1の同期化コントローラ、
並びに前記仮想のループにおいて対角関係にあるフィー
ドバック制御系の夫々の偏差信号を比較して算出した差
信号に基づき同期化誤差信号を出力する、前記仮想のル
ープにおいて対角関係にあるフィードバック制御系相互
間の第2の同期化コントローラと、前記フィードバック
制御系に個々に対応する、適応機能を持つコントローラ
並びに該コントローラに適応誤差信号を与える加え合わ
せ部とを備え、 前記加え合わせ部は、該加え合わせ部が対応しているフ
ィードバック制御系からの偏差信号、このフィードバッ
ク制御系とこれに隣り合う両側のフィードバック制御系
との間の前記第1の同期化コントローラから夫々出力さ
れた第1の同期化誤差信号、及び当該加え合わせ部が対
応しているフィードバック制御系と対角関係にあるフィ
ードバック制御系との間の前記第2の同期化コントロー
ラから出力された第2の同期化誤差信号を受取ると共
に、前記偏差信号を前記第1の同期化コントローラに正
の信号として与えた場合は該同期化コントローラからの
第1の同期化誤差信号を正の信号とし、負に信号として
与えた場合は該同期化コントローラからの第1の同期化
誤差信号を負の信号とし、また前記偏差信号を前記第2
の同期化コントローラに、正の信号として与えた場合は
該同期化コントローラからの第2の同期化誤差信号を正
の信号とし、負の信号として与えた場合は該同期化コン
トローラからの第2の同期化誤差信号を負の信号とし、
受取った前記第1の同期化誤差信号並びに第2の同期化
誤差信号及び前記偏差信号を加え合わせることにより適
応誤差信号を得るものとし、 前記適応機能を持つコントローラは、前記適応誤差信号
を零に収束させるためのフィードフォワード補償信号
を、当該コントローラが対応しているフィードバック制
御系の加え合わせ点へ出力する ことを特徴とする、適応
制御を用いた多軸同期制御装置。
3. A feedback control system is provided for each driven body, and a reference signal and a reference signal are transmitted from each feedback control system.
And feeds it to each feedback control system
Feedforward control section for providing forward compensation signal
With a, to synchronize the speed or position of a number of the driven body
A multi-axis synchronous control device , wherein the feed-forward control section controls each of the feedbacks.
Feedback loops on a virtual loop connecting the
The difference signal calculated by comparing each deviation signal of the
Outputting the synchronization error signal based on the
A first synchronization controller for each of the feedback control systems,
And a diagonal feed in the virtual loop.
Difference calculated by comparing each deviation signal of the feedback control system
Outputting a synchronization error signal based on the signal.
Feedback control systems in diagonal relation
A second synchronization controller between and the feedback
Controller with adaptive function corresponding to each control system
And providing an adaptive error signal to the controller.
And a combining section , wherein the combining section corresponds to a flange corresponding to the combining section.
Deviation signal from feedback control system, this feedback
Control system and feedback control system on both sides adjacent to it
Output from the first synchronization controller between
The first synchronization error signal and the adding section are paired.
The filter is in a diagonal relationship with the corresponding feedback control system.
The second synchronization control with the feedback control system.
Receiving the second synchronization error signal output from the
The deviation signal is sent to the first synchronization controller.
When given as a signal of
Let the first synchronization error signal be a positive signal and a negative signal
If given, the first synchronization from the synchronization controller
The error signal is a negative signal, and the deviation signal is the second signal.
Is given as a positive signal to the synchronization controller
Correct the second synchronization error signal from the synchronization controller.
If the signal is given as a negative signal,
The second synchronization error signal from the controller is a negative signal,
Receiving the first synchronization error signal and the second synchronization
By adding the error signal and the deviation signal,
The adaptive error signal is obtained by the controller having the adaptive function.
Feed-forward compensation signal for converging to zero
The feedback system supported by the controller.
A multi-axis synchronous control device using adaptive control, characterized in that output is made to an additional point of a control system.
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