JP3291901B2 - サーボ制御装置 - Google Patents
サーボ制御装置Info
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- JP3291901B2 JP3291901B2 JP08245694A JP8245694A JP3291901B2 JP 3291901 B2 JP3291901 B2 JP 3291901B2 JP 08245694 A JP08245694 A JP 08245694A JP 8245694 A JP8245694 A JP 8245694A JP 3291901 B2 JP3291901 B2 JP 3291901B2
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- Numerical Control (AREA)
Description
用ロボット等を制御するサーボ制御装置に関する。
能力向上に伴い、これを制御するサーボ制御装置が処理
しなければならない情報量が増大し、しかも高速処理を
行う必要がある。これらの要請に応えるためには、1個
の中央演算処理装置(CPU)では処理能力に限界があ
り、複数のCPUを用いることにより対応することがで
きる。
CPUを用いたサーボ制御装置のソフトウェア及びハー
ドウェアを最初から開発することは、時間的にもコスト
的にも大きな負担となるという問題点がある。ところ
が、1個のCPUを用いた従来仕様のサーボ制御装置の
ハード構成を利用することができれば、高速処理能力を
高めるためCPUを増設してもそれほどコスト高とはな
らない。また、高速処理を分担するCPUだけ処理周期
を速めればプログラミングの作成等のソフトウェアの開
発も容易となるメリットがある。本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、処理能力を高めるためCPUを増
設しても、開発に要する期間が短期間でコスト高となら
ないサーボ制御装置を提供することを目的とする。
の本発明のサーボ制御装置は、制御対象である交流サー
ボモータに対する目標位置と該交流サーボモータの現在
位置とを入力して制御信号を演算する第1CPUと、該
制御信号をサイン変換処理して前記交流サーボモータに
対する駆動指令信号を生成する第2CPUとを備え、該
第2CPUのサイン変換処理周期を前記第1CPUの演
算処理周期の1/2とし、演算周期毎に演算された制御
信号に基づいて、前記第2CPUが2周期分の駆動指令
信号を逐次生成することを特徴とする。
御装置は、制御信号を演算する第1CPUの演算処理周
期よりも、第2CPUのサイン変換処理周期が速く、第
1CPUについては従来のハード構成のままでも、高速
処理能力を高めることができ、交流サーボモータの多機
能化及び高速化等の要請に迅速に対応でき、しかもコス
ト高とならない効果がある。
第1CPUの演算処理周期の1/2とし、演算周期毎の
制御信号に基づいて、第2CPUが2周期分の駆動指令
信号を逐次生成しているので、交流サーボモータに対す
る最適な制御モードに対して、歪みの少ない高精度の制
御を行うことができる。歪みが少なくなることにより、
交流サーボモータの発熱等として消費されるエネルギー
ロスが低減され、熱膨張等による制御精度の低下を来さ
ないという効果がある。
る。図1は本発明に係るサーボ制御装置1のハードウェ
アの概略構成を示すブロック図である。このハードウェ
ア構成は、メインボード10とサーボモジュール20と
から構成されている。メインボード10には、本発明の
変換処理手段をなす第1CPU11、該第1CPU11
に接続したモータドライブ12及びエンコーダインター
フェイス13が組み込まれている。モータドライブ12
は8極の交流サーボモータ(以下単にモータという)1
4を駆動する。モータ14の回転角(θ)は、エンコー
ダ15により検出され、エンコーダインターフェイス1
3を介して第1CPU11に入力される。
理手段をなす第2CPU21と共有メモリ22とが組み
込まれており、第2CPU21は前記第1CPU11と
共有メモリ22を介して接続している。共有メモリ22
には前記第1CPU11から出力されるモータ14の目
標位置及び現在位置と、前記第2CPU21から出力さ
れる前記モータ14に対するトルク指令値がセットされ
る。
ソフトウェアの処理分担を示したブロック図である。サ
ーボモジュール20に組み込まれた第2CPU21は、
モータ14の目標位置と現在位置とを入力し、1msの
演算周期で位置制御処理及び速度制御処理を所定の処理
プログラムに従い、モータ14に対する制御信号である
トルク指令値を演算する。目標位置は32ms毎に作成
される位置指令信号パターンを、1ms単位で分割して
入力される。また、第1CPU11によりエンコーダ1
5で検出されたモータ14の回転角(θ)が取り込ま
れ、現在位置として第2CPU21に入力される。第2
CPU21で演算処理されたトルク指令値は、共有メモ
リ22を介して第1CPU11に入力される。モータ1
4のトルクは電流に比例するため、トルク指令値は電流
指令値として表される。
されたトルク指令値に対して、0.5msの変換周期で
サイン変換処理を行う。そして、サイン変換を行うとと
もにそれぞれ(2π/3)の位相差を設けて、U相、V
相及びW相の駆動指令信号を生成する。各相の駆動指令
信号は、ゲートアレイ2に入力され、電流センサ3によ
り検出される電流信号をフィードバックして、各相毎に
電流制御処理が行われる。電流制御処理後、各相の駆動
指令信号はパワー素子4によりスイッチングされモータ
14に通電される。
第2CPU21の演算処理周期との関係を示したタイミ
ングチャートである。第1CPU11がサイン変換処理
する電流指令値は、1ms前に第2CPU21により出
力されたものである。そして、1ms毎の電流指令値に
基づいて、0.5msの周期でサイン変換処理すること
により2周期分の駆動指令信号が逐次生成される。
に1msの変換周期でサイン変換した電流指令値により
制御した場合に、定格速度(3,000rpm)で回転
する8極のモータの実際の電流指令波形と、理想の電流
指令波形とを示した比較図である。実際の電流指令波形
と理想の電流指令波形との間に生じる大きな歪み部分
は、モータの駆動に直接寄与しないエネルギーロスとな
っている。このエネルギーは、通常モータの発熱の形で
消費され、モータやモータ支持部分が熱膨張する。図4
(b)は、0.5msの変換周期でサイン変換した電流
指令値により制御した場合に、定格速度で回転する8極
のモータの実際の電流指令波形と、理想の電流指令波形
とを示した比較図である。この場合は、実際の電流指令
波形が理想の電流指令波形と略重なり大きな歪みを生じ
ない。
図である。この産業用ロボットは、各6軸X1〜X6の駆
動源として上記した8極のモータを用いるとともに、上
記実施例で説明したサーボ制御装置1を搭載している。
従って、理想の電流指令波形に略合致する電流指令波形
によりモータの制御できるとともに、エネルギーロスが
低減されて熱歪みを生じることもないから高精度の制御
が可能となる利点を有する。
概略構成を示すブロック図である。
制御の概要と、ソフトウェアの処理分担を示すブロック
図である。
1の演算処理周期との関係を示したタイミングチャート
である。
指令波形と、理想の電流指令波形とを示した比較図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 制御対象である交流サーボモータに対す
る目標位置と該交流サーボモータの現在位置とを入力し
て制御信号を演算する第1CPUと、 該制御信号をサイン変換処理して前記交流サーボモータ
に対する駆動指令信号を生成する第2CPUとを備え、 該第2CPUのサイン変換処理周期を前記第1CPUの
演算処理周期の1/2とし、演算周期毎に演算された制
御信号に基づいて、前記第2CPUが2周期分の駆動指
令信号を逐次生成することを特徴とするサーボ制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08245694A JP3291901B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | サーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08245694A JP3291901B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | サーボ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07271444A JPH07271444A (ja) | 1995-10-20 |
JP3291901B2 true JP3291901B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=13775021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08245694A Expired - Lifetime JP3291901B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | サーボ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3291901B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP08245694A patent/JP3291901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07271444A (ja) | 1995-10-20 |
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Legal Events
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