JP3352235B2 - スライダ駆動制御方法及びその装置 - Google Patents
スライダ駆動制御方法及びその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスライダ駆動装置のスラ
イダを自動的に駆動し位置決めするスライダ駆動制御方
法及びその装置に係わり、特にスライダをモータで駆動
するとともにスライダの位置検出手段を備えてスライダ
の位置を検出し、スライダをクローズドループで制御す
るスライダ駆動制御方法及びその装置に関する。
イダを自動的に駆動し位置決めするスライダ駆動制御方
法及びその装置に係わり、特にスライダをモータで駆動
するとともにスライダの位置検出手段を備えてスライダ
の位置を検出し、スライダをクローズドループで制御す
るスライダ駆動制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の測定機や加工機に採用されている
スライダ駆動装置の一例を図６に示す。図６において、
スライダ駆動装置５０のスライダ３２は図示しない摺動
材あるいはベアリング等によってガイド３１に沿って移
動自在である。ガイド３１には駆動ユニット３３と副軸
受け台３４が設けられ、駆動ユニット３３に設けられた
駆動プーリ３３ａと副軸受け台３４に設けられた従動プ
ーリ３４ａとの間に駆動ベルト３６が張設されている。
駆動プーリ３３ａは駆動ユニット３３に内蔵された減速
機を介してモータ３８により駆動される。モータ３８に
は回転速度検出器４０が具備されている。さらに、駆動
ベルト３６には継手３７が取り付けられ継手３７はスラ
イダ３２に固着されている。これによってモータ３８を
駆動するとスライダ３２がガイド３１に沿って移動す
る。また、ガイド３１にはスケール４１が取り付けられ
るとともにスライダ３２には検出ヘッド４２が取り付け
られていてスライダ３２の位置検出手段が構成されてい
る。
スライダ駆動装置の一例を図６に示す。図６において、
スライダ駆動装置５０のスライダ３２は図示しない摺動
材あるいはベアリング等によってガイド３１に沿って移
動自在である。ガイド３１には駆動ユニット３３と副軸
受け台３４が設けられ、駆動ユニット３３に設けられた
駆動プーリ３３ａと副軸受け台３４に設けられた従動プ
ーリ３４ａとの間に駆動ベルト３６が張設されている。
駆動プーリ３３ａは駆動ユニット３３に内蔵された減速
機を介してモータ３８により駆動される。モータ３８に
は回転速度検出器４０が具備されている。さらに、駆動
ベルト３６には継手３７が取り付けられ継手３７はスラ
イダ３２に固着されている。これによってモータ３８を
駆動するとスライダ３２がガイド３１に沿って移動す
る。また、ガイド３１にはスケール４１が取り付けられ
るとともにスライダ３２には検出ヘッド４２が取り付け
られていてスライダ３２の位置検出手段が構成されてい
る。
【０００３】この装置の駆動制御のブロック図を図７に
示す。図７において、入力部１１にスライダ３２の目標
位置を入力すると、制御曲線設定部１２では入力部１１
に入力された目標位置と位置検出手段から出力された目
標位置入力時点のスライダ３２の位置検出値Ｇｏとの差
から最適な移動制御曲線を演算し、制御周期ごとの目標
位置Ｓを設定する。移動量指令部１３では制御曲線設定
部１２から出力された制御周期ごとの目標位置Ｓと同じ
制御周期のスライダ３２の位置検出値Ｇとの差（Ｓ−
Ｇ）に制御係数ｋ（制御係数ｋは駆動機構の特性によっ
て設定し、１より小さい値を用いる。）をかけた値｛ｋ
（Ｓ−Ｇ）｝をその制御周期の指令移動量Ｐとし、モー
タ駆動制御部１４に出力する。移動量指令部１３からモ
ータ駆動制御部１４に出力された指令移動量Ｐに沿って
モータ３８が駆動されると、位置検出手段によってスラ
イダ３２の位置が検出され、検出された位置検出値Ｇが
移動量指令部１３にフィードバックされて、同様に次の
制御周期の指令移動量Ｐがモータ駆動制御部１４に出力
される。
示す。図７において、入力部１１にスライダ３２の目標
位置を入力すると、制御曲線設定部１２では入力部１１
に入力された目標位置と位置検出手段から出力された目
標位置入力時点のスライダ３２の位置検出値Ｇｏとの差
から最適な移動制御曲線を演算し、制御周期ごとの目標
位置Ｓを設定する。移動量指令部１３では制御曲線設定
部１２から出力された制御周期ごとの目標位置Ｓと同じ
制御周期のスライダ３２の位置検出値Ｇとの差（Ｓ−
Ｇ）に制御係数ｋ（制御係数ｋは駆動機構の特性によっ
て設定し、１より小さい値を用いる。）をかけた値｛ｋ
（Ｓ−Ｇ）｝をその制御周期の指令移動量Ｐとし、モー
タ駆動制御部１４に出力する。移動量指令部１３からモ
ータ駆動制御部１４に出力された指令移動量Ｐに沿って
モータ３８が駆動されると、位置検出手段によってスラ
イダ３２の位置が検出され、検出された位置検出値Ｇが
移動量指令部１３にフィードバックされて、同様に次の
制御周期の指令移動量Ｐがモータ駆動制御部１４に出力
される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スライ
ダ駆動装置では、制御曲線設定部１２でスライダ３２が
滑らかに移動するように制御周期ごとの目標位置Ｓを設
定し、それに沿ってモータ３８が回転しても、駆動力が
ある程度大きくないとスライダ３２は動き出さない。こ
れは駆動ユニット３３・駆動プーリ３３ａ・副軸受け台
３４・従動プーリ３４ａ・駆動ベルト３６・継手３７等
で構成される駆動機構の剛性が十分に大きくないこと等
のため、スライダ３２の慣性力やガイド３１とスライダ
３２との間の摺動抵抗等によって、モータ３８の駆動力
が起動後すぐにはスライダ３２に伝達されないためであ
る。
ダ駆動装置では、制御曲線設定部１２でスライダ３２が
滑らかに移動するように制御周期ごとの目標位置Ｓを設
定し、それに沿ってモータ３８が回転しても、駆動力が
ある程度大きくないとスライダ３２は動き出さない。こ
れは駆動ユニット３３・駆動プーリ３３ａ・副軸受け台
３４・従動プーリ３４ａ・駆動ベルト３６・継手３７等
で構成される駆動機構の剛性が十分に大きくないこと等
のため、スライダ３２の慣性力やガイド３１とスライダ
３２との間の摺動抵抗等によって、モータ３８の駆動力
が起動後すぐにはスライダ３２に伝達されないためであ
る。
【０００５】これに対し、制御周期ごとの目標位置Ｓは
制御周期が進むに従って大きくなるので、スライダ３２
が動き出さないと移動量指令部１３から出力される指令
移動量Ｐ＝ｋ（Ｓ−Ｇ）は次第に大きくなる。駆動機構
の駆動方向の剛性は始めは駆動機構の静的な剛性そのも
のであるが、モータ３８が回転され続けていくと駆動機
構が駆動方向に撓むこと等によって駆動機構の駆動方向
の剛性は次第に大きくなる。したがって、モータ３８の
駆動力がスライダ３２に伝達されるようになるので、駆
動機構の駆動方向の剛性がある程度大きくなった段階で
スライダ３２は動き出すが、大きくなった指令移動量Ｐ
が一気に出力されるためスライダ３２は急に動き出す。
そのために、スライダ３２に大きな加速度が加わりスラ
イダ３２に振動が発生する。
制御周期が進むに従って大きくなるので、スライダ３２
が動き出さないと移動量指令部１３から出力される指令
移動量Ｐ＝ｋ（Ｓ−Ｇ）は次第に大きくなる。駆動機構
の駆動方向の剛性は始めは駆動機構の静的な剛性そのも
のであるが、モータ３８が回転され続けていくと駆動機
構が駆動方向に撓むこと等によって駆動機構の駆動方向
の剛性は次第に大きくなる。したがって、モータ３８の
駆動力がスライダ３２に伝達されるようになるので、駆
動機構の駆動方向の剛性がある程度大きくなった段階で
スライダ３２は動き出すが、大きくなった指令移動量Ｐ
が一気に出力されるためスライダ３２は急に動き出す。
そのために、スライダ３２に大きな加速度が加わりスラ
イダ３２に振動が発生する。
【０００６】図８に示すグラフは前述した従来の制御方
法による起動時の特性を表したものである。横軸は時間
で枠外の数字は制御周期を表している。縦軸は移動距離
である。また、表示量は制御周期ごとに左からスライダ
３２の位置検出値Ｇ、目標位置Ｓ、指令移動量Ｐであ
る。この例では、制御周期ごとの目標位置Ｓを第１制御
周期では「２」、第２制御周期では「６」、以下、「１
２」「２０」「３０」「４２」「５６」「７２」と設定
し、制御係数ｋを「０．５」と設定している。また、ス
ライダ３２は第６制御周期になって動き出し、第６制御
周期で「２」、以下、「６」「１２」と移動したと仮定
している。前述したようにＰの計算式は次のようにな
る。 Ｐ＝ｋ（Ｓ−Ｇ）
法による起動時の特性を表したものである。横軸は時間
で枠外の数字は制御周期を表している。縦軸は移動距離
である。また、表示量は制御周期ごとに左からスライダ
３２の位置検出値Ｇ、目標位置Ｓ、指令移動量Ｐであ
る。この例では、制御周期ごとの目標位置Ｓを第１制御
周期では「２」、第２制御周期では「６」、以下、「１
２」「２０」「３０」「４２」「５６」「７２」と設定
し、制御係数ｋを「０．５」と設定している。また、ス
ライダ３２は第６制御周期になって動き出し、第６制御
周期で「２」、以下、「６」「１２」と移動したと仮定
している。前述したようにＰの計算式は次のようにな
る。 Ｐ＝ｋ（Ｓ−Ｇ）
【０００７】まず、第１制御周期ではＧ＝０であるから
Ｓ＝２に対してＰ＝１、第２制御周期ではＧ＝０である
からＳ＝６に対してＰ＝３、第３制御周期ではＧ＝０で
あるからＳ＝１２に対してＰ＝６、以下、Ｐ＝１０、Ｐ
＝１５となっていく。次に、第６制御周期でＧ＝２とな
ったのでＰ＝０．５×（４２−２）＝２０となり、以下
同様にＰ＝０．５×（５６−６）＝２５、Ｐ＝０．５×
（７２−１２）＝３０となっていく。このグラフで示し
たように、モータ３８の駆動に対してスライダ３２が追
従しないと、指令移動量Ｐは１→３→６→１０→１５と
急激に大きくなっていく。
Ｓ＝２に対してＰ＝１、第２制御周期ではＧ＝０である
からＳ＝６に対してＰ＝３、第３制御周期ではＧ＝０で
あるからＳ＝１２に対してＰ＝６、以下、Ｐ＝１０、Ｐ
＝１５となっていく。次に、第６制御周期でＧ＝２とな
ったのでＰ＝０．５×（４２−２）＝２０となり、以下
同様にＰ＝０．５×（５６−６）＝２５、Ｐ＝０．５×
（７２−１２）＝３０となっていく。このグラフで示し
たように、モータ３８の駆動に対してスライダ３２が追
従しないと、指令移動量Ｐは１→３→６→１０→１５と
急激に大きくなっていく。
【０００８】以上説明したように、従来の制御方法で
は、駆動機構の剛性が十分に大きくないスライダ駆動装
置を駆動するとスライダ３２が振動するために正確な測
定や加工が困難になるとともに、振動が止まってから測
定や加工をしようとすると時間がかかり測定や加工の能
率が低下するという問題がある。
は、駆動機構の剛性が十分に大きくないスライダ駆動装
置を駆動するとスライダ３２が振動するために正確な測
定や加工が困難になるとともに、振動が止まってから測
定や加工をしようとすると時間がかかり測定や加工の能
率が低下するという問題がある。
【０００９】また、スライダ３２の振動の発生を小さく
するには前述した制御係数ｋを低く設定して指令移動量
Ｐを小さくする方法もあるが、制御係数ｋを低く設定す
ると、応答性が低下して位置決め時間が長くなるととも
に外乱に弱くなるという問題がある。さらに、スライダ
３２の振動の発生が小さくなるようにクローズドループ
とオープンループを併用したセミクローズドループ方式
を採用する例もあるが、セミクローズドループ方式はク
ローズドループに比べて位置決め精度が悪くなるという
問題がある。
するには前述した制御係数ｋを低く設定して指令移動量
Ｐを小さくする方法もあるが、制御係数ｋを低く設定す
ると、応答性が低下して位置決め時間が長くなるととも
に外乱に弱くなるという問題がある。さらに、スライダ
３２の振動の発生が小さくなるようにクローズドループ
とオープンループを併用したセミクローズドループ方式
を採用する例もあるが、セミクローズドループ方式はク
ローズドループに比べて位置決め精度が悪くなるという
問題がある。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、駆動機構の剛性が十分に大きくないスライダ駆
動装置でも、スライダ駆動時のスライダの振動が小さく
て応答性が高く、正確に短時間で位置決めすることがで
きるとともに、外乱にも強いスライダ駆動制御方法及び
その装置を提供することを目的とする。
もので、駆動機構の剛性が十分に大きくないスライダ駆
動装置でも、スライダ駆動時のスライダの振動が小さく
て応答性が高く、正確に短時間で位置決めすることがで
きるとともに、外乱にも強いスライダ駆動制御方法及び
その装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、ガイドに沿って移動自在なスライダ３２を
モータ３８で駆動するとともに、スライダ３２の位置検
出値を出力する位置検出手段を備えて、クローズドルー
プで制御するスライダ駆動制御方法を、 （イ）スライダ３２の目標位置を入力する。 （ロ）前記目標位置と、前記目標位置入力時点の位置検
出値Ｇｏから、制御周期ごとの目標位置Ｓを設定する。 （ハ）制御周期ごとの目標位置Ｓと制御周期ごとのフィ
ードバック量Ｒとの差から、制御周期ごとに指令移動量
Ｐを算出する。 （ニ）指令移動量Ｐに沿ってモータ３８を駆動する。 （ホ）モータ３８に回転量検出器３９を備えてモータ３
８の回転量を検出する。 （ヘ）モータ３８の回転量の累積量をスライダ３２の移
動量に換算した値を求め、これを相当移動量Ｑとする。 （ト）制御周期の整数倍で監視周期（制御周期をＦ、監
視周期をＴとすると、Ｔ＝Ｎ×Ｆ、Ｎは整数）を設定す
る。 （チ）監視周期の最初の制御周期に、位置検出値Ｇを検
出する。 （リ）監視周期の最初の制御周期に、相当移動量Ｑから
位置検出値Ｇ及び一つ前の監視周期の補正量δ-1を引い
て差を求め、求めた値を前記整数倍した数Ｎで等分する
とともに、該等分した値に一つ前の監視周期の補正量δ
-1を加えてその監 視周期の補正量δを算出する。 （ヌ）制御周期ごとに、相当移動量Ｑからその監視周期
の補正量δを引いた量を前記フィードバック量Ｒとす
る。 以上のとおりとした。
するために、ガイドに沿って移動自在なスライダ３２を
モータ３８で駆動するとともに、スライダ３２の位置検
出値を出力する位置検出手段を備えて、クローズドルー
プで制御するスライダ駆動制御方法を、 （イ）スライダ３２の目標位置を入力する。 （ロ）前記目標位置と、前記目標位置入力時点の位置検
出値Ｇｏから、制御周期ごとの目標位置Ｓを設定する。 （ハ）制御周期ごとの目標位置Ｓと制御周期ごとのフィ
ードバック量Ｒとの差から、制御周期ごとに指令移動量
Ｐを算出する。 （ニ）指令移動量Ｐに沿ってモータ３８を駆動する。 （ホ）モータ３８に回転量検出器３９を備えてモータ３
８の回転量を検出する。 （ヘ）モータ３８の回転量の累積量をスライダ３２の移
動量に換算した値を求め、これを相当移動量Ｑとする。 （ト）制御周期の整数倍で監視周期（制御周期をＦ、監
視周期をＴとすると、Ｔ＝Ｎ×Ｆ、Ｎは整数）を設定す
る。 （チ）監視周期の最初の制御周期に、位置検出値Ｇを検
出する。 （リ）監視周期の最初の制御周期に、相当移動量Ｑから
位置検出値Ｇ及び一つ前の監視周期の補正量δ-1を引い
て差を求め、求めた値を前記整数倍した数Ｎで等分する
とともに、該等分した値に一つ前の監視周期の補正量δ
-1を加えてその監 視周期の補正量δを算出する。 （ヌ）制御周期ごとに、相当移動量Ｑからその監視周期
の補正量δを引いた量を前記フィードバック量Ｒとす
る。 以上のとおりとした。
【００１２】また、本発明は前記目的を達成するため
に、ガイドに沿って移動自在なスライダ３２をモータ３
８で駆動するとともに、スライダ３２の位置検出値を出
力する位置検出手段を備えてクローズドループで制御す
るスライダ駆動制御装置を、 （イ）スラ イダ３２の目標位置を入力する入力部１１
を設ける。 （ロ）前記目標位置と、前記目標位置入力時点の位置検
出値Ｇｏとの差から、制御周期ごとの目標位置Ｓを設定
する制御曲線設定部１２を設ける。 （ハ）制御周期ごとの目標位置Ｓとフィードバック量演
算部１５から制御周期ごとに出力されたフィードバック
量Ｒとの差から、制御周期ごとの指令移動量Ｐを算出す
る移動量指令部１３を設ける。 （ニ）指令移動量Ｐに沿ってモータ３８を駆動するモー
タ駆動制御部１４を設ける。 （ホ）モータ３８の回転量を検出する回転量検出器３９
をモータ３８に設ける。 （ヘ）モータ３８の回転量の累積量をスライダ３２の移
動量に換算して相当移動量Ｑを求めるとともに、制御周
期ごとに相当移動量Ｑからその監視周期の補正量δを引
いた量をフィードバック量Ｒとして、移動量指令部１３
に出力するフィードバック量演算部１５を設ける。 （ト）制御周期の整数倍で監視周期（制御周期をＦ、監
視周期をＴとすると、Ｔ＝Ｎ×Ｆ、Ｎは整数）を設定
し、その監視周期の最初の制御周期に、相当移動量Ｑか
ら同じ制御周期の位置検出値Ｇ及び一つ前の監視周期の
補正量δ-1を引いて差を求め、求めた値を前記整数倍し
た数Ｎで等分するとともに、該等分した値に一つ前の監
視周期の補正量δ-1を加えてその監視周期の補正量δを
算出する補正量演算部１６を設ける。 以上のとおりとした。
に、ガイドに沿って移動自在なスライダ３２をモータ３
８で駆動するとともに、スライダ３２の位置検出値を出
力する位置検出手段を備えてクローズドループで制御す
るスライダ駆動制御装置を、 （イ）スラ イダ３２の目標位置を入力する入力部１１
を設ける。 （ロ）前記目標位置と、前記目標位置入力時点の位置検
出値Ｇｏとの差から、制御周期ごとの目標位置Ｓを設定
する制御曲線設定部１２を設ける。 （ハ）制御周期ごとの目標位置Ｓとフィードバック量演
算部１５から制御周期ごとに出力されたフィードバック
量Ｒとの差から、制御周期ごとの指令移動量Ｐを算出す
る移動量指令部１３を設ける。 （ニ）指令移動量Ｐに沿ってモータ３８を駆動するモー
タ駆動制御部１４を設ける。 （ホ）モータ３８の回転量を検出する回転量検出器３９
をモータ３８に設ける。 （ヘ）モータ３８の回転量の累積量をスライダ３２の移
動量に換算して相当移動量Ｑを求めるとともに、制御周
期ごとに相当移動量Ｑからその監視周期の補正量δを引
いた量をフィードバック量Ｒとして、移動量指令部１３
に出力するフィードバック量演算部１５を設ける。 （ト）制御周期の整数倍で監視周期（制御周期をＦ、監
視周期をＴとすると、Ｔ＝Ｎ×Ｆ、Ｎは整数）を設定
し、その監視周期の最初の制御周期に、相当移動量Ｑか
ら同じ制御周期の位置検出値Ｇ及び一つ前の監視周期の
補正量δ-1を引いて差を求め、求めた値を前記整数倍し
た数Ｎで等分するとともに、該等分した値に一つ前の監
視周期の補正量δ-1を加えてその監視周期の補正量δを
算出する補正量演算部１６を設ける。 以上のとおりとした。
【００１３】
【作用】本発明によれば、制御周期の整数倍で監視周期
（制御周期をＦ、監視周期をＴとすると、Ｔ＝Ｎ×Ｆ、
Ｎは整数）を設定して、位置検出値Ｇを監視周期ごとに
検出し、同じ制御周期の相当移動量Ｑから位置検出値Ｇ
及び一つ前の監視周期の補正量δ-1を引いて差を求め、
求めた値をＮで等分するとともに、その等分した値に一
つ前の監視周期の補正量δ-1を加えてその監視周期の補
正量δを算出する。算出した補正量δをその監視周期内
の制御周期ごとに相当移動量Ｑから引いた量をフィード
バック量Ｒとし、移動量指令部１３に出力する。移動量
指令部１３では制御曲線設定部１２から出力された制御
周期ごとの目標位置Ｓとフィードバック量Ｒとの差（Ｓ
−Ｒ）に制御係数ｋ（制御係数ｋは駆動機構の特性によ
って設定し、１より小さい値を用いる。）をかけた値
｛ｋ（Ｓ−Ｒ）｝をその制御周期の指令移動量Ｐとし、
モータ駆動制御部１４に出力する。
（制御周期をＦ、監視周期をＴとすると、Ｔ＝Ｎ×Ｆ、
Ｎは整数）を設定して、位置検出値Ｇを監視周期ごとに
検出し、同じ制御周期の相当移動量Ｑから位置検出値Ｇ
及び一つ前の監視周期の補正量δ-1を引いて差を求め、
求めた値をＮで等分するとともに、その等分した値に一
つ前の監視周期の補正量δ-1を加えてその監視周期の補
正量δを算出する。算出した補正量δをその監視周期内
の制御周期ごとに相当移動量Ｑから引いた量をフィード
バック量Ｒとし、移動量指令部１３に出力する。移動量
指令部１３では制御曲線設定部１２から出力された制御
周期ごとの目標位置Ｓとフィードバック量Ｒとの差（Ｓ
−Ｒ）に制御係数ｋ（制御係数ｋは駆動機構の特性によ
って設定し、１より小さい値を用いる。）をかけた値
｛ｋ（Ｓ−Ｒ）｝をその制御周期の指令移動量Ｐとし、
モータ駆動制御部１４に出力する。
【００１４】これを一般式で説明すると次のようにな
る。ある監視周期Ｔt-1で算出された補正量δをδt-1と
し、次の監視周期Ｔtの最初の制御周期における相当移
動量ＱをＱt、位置検出値ＧをＧt、監視周期Ｔtの最初
の制御周期で新たに算出される補正量δをδtとする
と、δtは（１）式で求められる。 δt＝（Ｑt−Ｇt−δt-1）／Ｎ＋δt-1 ……（１） （１）式は次に示す（２）式に変形できる。 δt＝（Ｑt−Ｇt）／Ｎ＋（１−１／Ｎ）δt-1 ……（２） （２）式を展開すると、 δ1＝（Ｑ1−Ｇ1）／Ｎ （最初のデータは無いの
で、δ0＝０） δ2＝（Ｑ2−Ｇ2）／Ｎ＋（１−１／Ｎ）δ1 ＝（Ｑ2−Ｇ2）／Ｎ＋（Ｑ1−Ｇ1）（１−１／Ｎ）／Ｎ δ3＝（Ｑ3−Ｇ3）／Ｎ＋（１−１／Ｎ）δ2 ＝（Ｑ3−Ｇ3）／Ｎ＋（Ｑ2−Ｇ2）（１−１／Ｎ）／Ｎ ＋（Ｑ1−Ｇ1）（１−１／Ｎ）2／Ｎ となるから、結局（１）式をＱとＧで表すと次のように
なる。 δt＝（Ｑt−Ｇt）／Ｎ＋（Ｑt-1−Ｇt-1）（１−１／Ｎ）／Ｎ ＋……＋（Ｑ2−Ｇ2）（１−１／ Ｎ）t-2／ Ｎ ＋（Ｑ1−Ｇ1）（１−１／Ｎ）t-1／ Ｎ ……（３）
る。ある監視周期Ｔt-1で算出された補正量δをδt-1と
し、次の監視周期Ｔtの最初の制御周期における相当移
動量ＱをＱt、位置検出値ＧをＧt、監視周期Ｔtの最初
の制御周期で新たに算出される補正量δをδtとする
と、δtは（１）式で求められる。 δt＝（Ｑt−Ｇt−δt-1）／Ｎ＋δt-1 ……（１） （１）式は次に示す（２）式に変形できる。 δt＝（Ｑt−Ｇt）／Ｎ＋（１−１／Ｎ）δt-1 ……（２） （２）式を展開すると、 δ1＝（Ｑ1−Ｇ1）／Ｎ （最初のデータは無いの
で、δ0＝０） δ2＝（Ｑ2−Ｇ2）／Ｎ＋（１−１／Ｎ）δ1 ＝（Ｑ2−Ｇ2）／Ｎ＋（Ｑ1−Ｇ1）（１−１／Ｎ）／Ｎ δ3＝（Ｑ3−Ｇ3）／Ｎ＋（１−１／Ｎ）δ2 ＝（Ｑ3−Ｇ3）／Ｎ＋（Ｑ2−Ｇ2）（１−１／Ｎ）／Ｎ ＋（Ｑ1−Ｇ1）（１−１／Ｎ）2／Ｎ となるから、結局（１）式をＱとＧで表すと次のように
なる。 δt＝（Ｑt−Ｇt）／Ｎ＋（Ｑt-1−Ｇt-1）（１−１／Ｎ）／Ｎ ＋……＋（Ｑ2−Ｇ2）（１−１／ Ｎ）t-2／ Ｎ ＋（Ｑ1−Ｇ1）（１−１／Ｎ）t-1／ Ｎ ……（３）
【００１５】また、監視周期Ｔtの制御周期Ｆfのときの
相当移動量ＱをＱf（一つ前の制御周期Ｆf-1までの回転
量検出器３９の累積回転量をスライダ３２の移動量に換
算した値）、フィードバック量ＲをＲfとすると、 Ｒf＝Ｑf−δt ……（４） であるから、制御周期Ｆfの目標位置ＳをＳf、指令移動
量ＰをＰfとすると、Ｐfは次のようになる。 Ｐf＝ｋ（Ｓf−Ｒf）＝ｋ（Ｓf−Ｑf＋δt） ……（５）
相当移動量ＱをＱf（一つ前の制御周期Ｆf-1までの回転
量検出器３９の累積回転量をスライダ３２の移動量に換
算した値）、フィードバック量ＲをＲfとすると、 Ｒf＝Ｑf−δt ……（４） であるから、制御周期Ｆfの目標位置ＳをＳf、指令移動
量ＰをＰfとすると、Ｐfは次のようになる。 Ｐf＝ｋ（Ｓf−Ｒf）＝ｋ（Ｓf−Ｑf＋δt） ……（５）
【００１６】一般的に、モータ３８と回転量検出器３９
の間の剛性は十分に大きく（モータ３８の回転量がその
まま回転量検出器３９で検出される）、Ｑfは一つ前の
制御周期Ｆf-1までの指令移動量Ｐの累積量に等しくな
るから、Ｑfは一つ前の制御周期Ｆf-1までの指令移動量
Ｐによってスライダ３２が移動すべき量に相当する。つ
まり、「Ｓf−Ｑf」は移動制御曲線から設定される制御
周期Ｆfの設定移動量である。また、（３）式から補正
量δはスライダ３２が設定移動量から遅れた分（Ｑ−
Ｇ）により設定される値である。したがって、（５）式
から、指令移動量Ｐはその制御周期の設定移動量（Ｓ−
Ｑ）にスライダ３２が設定移動量から遅れた分を取り戻
す量を加えた量に比例することがわかる。
の間の剛性は十分に大きく（モータ３８の回転量がその
まま回転量検出器３９で検出される）、Ｑfは一つ前の
制御周期Ｆf-1までの指令移動量Ｐの累積量に等しくな
るから、Ｑfは一つ前の制御周期Ｆf-1までの指令移動量
Ｐによってスライダ３２が移動すべき量に相当する。つ
まり、「Ｓf−Ｑf」は移動制御曲線から設定される制御
周期Ｆfの設定移動量である。また、（３）式から補正
量δはスライダ３２が設定移動量から遅れた分（Ｑ−
Ｇ）により設定される値である。したがって、（５）式
から、指令移動量Ｐはその制御周期の設定移動量（Ｓ−
Ｑ）にスライダ３２が設定移動量から遅れた分を取り戻
す量を加えた量に比例することがわかる。
【００１７】また、（１）式にＮ＝１を代入すると、 δt＝Ｑt−Ｇt となるが、Ｎ＝１の場合は監視周期と制御周期は等し
く、 δt＝δf＝Ｑf−Ｇf となるから、これを（５）式に入れると、 Ｐf＝ｋ｛（Ｓf−Ｑf）＋（Ｑf−Ｇf）｝ ＝ｋ（Ｓf−Ｇf） ……（６） となり、（６）式は従来の技術で説明した制御方法と同
じである。つまり、本発明の制御方法で、Ｎ＝１の場合
は従来の技術で説明した制御方法と同じとなる。
く、 δt＝δf＝Ｑf−Ｇf となるから、これを（５）式に入れると、 Ｐf＝ｋ｛（Ｓf−Ｑf）＋（Ｑf−Ｇf）｝ ＝ｋ（Ｓf−Ｇf） ……（６） となり、（６）式は従来の技術で説明した制御方法と同
じである。つまり、本発明の制御方法で、Ｎ＝１の場合
は従来の技術で説明した制御方法と同じとなる。
【００１８】さらに、Ｎは正の整数（本明細書で記載し
ている「整数」とは、正の整数をいう。）で、 １−１／Ｎ＜１ であり、また、「Ｑ−Ｇ」は次第に大きくなるので、 Ｑt−Ｇt＞Ｑt-1−Ｇt-1＞……＞Ｑ2−Ｇ2＞Ｑ1−Ｇ1 であるから、（３）式から、 δt＜｛（Ｑt−Ｇt）＋（Ｑt-1−Ｇt-1）＋……＋（Ｑ2
−Ｇ2）＋（Ｑ1−Ｇ1）｝／ Ｎ ＜Ｑt−Ｇt となる。これから、Ｎを大きくすると補正量δはＮ＝１
の場合より小さくなることがわかる。
ている「整数」とは、正の整数をいう。）で、 １−１／Ｎ＜１ であり、また、「Ｑ−Ｇ」は次第に大きくなるので、 Ｑt−Ｇt＞Ｑt-1−Ｇt-1＞……＞Ｑ2−Ｇ2＞Ｑ1−Ｇ1 であるから、（３）式から、 δt＜｛（Ｑt−Ｇt）＋（Ｑt-1−Ｇt-1）＋……＋（Ｑ2
−Ｇ2）＋（Ｑ1−Ｇ1）｝／ Ｎ ＜Ｑt−Ｇt となる。これから、Ｎを大きくすると補正量δはＮ＝１
の場合より小さくなることがわかる。
【００１９】つまり、スライダ３２が設定移動量（Ｓ−
Ｑ）から遅れた分（Ｑ−Ｇ）を取り戻すために、指令移
動量Ｐを算出するときに制御周期ごとの設定移動量（Ｓ
−Ｑ）に加算する量は、従来の制御方法では「Ｑ−Ｇ」
そのものであるが、本発明の制御方法では（１）式で示
したδtであり、δtは従来の制御方法に比べて小さい値
である。したがって、スライダ３２がモータ３８の駆動
に対して追従しない場合の各制御周期ごとの指令移動量
Ｐは、制御係数ｋを同じにした場合、従来の制御方法よ
りも小さくなることがわかる。
Ｑ）から遅れた分（Ｑ−Ｇ）を取り戻すために、指令移
動量Ｐを算出するときに制御周期ごとの設定移動量（Ｓ
−Ｑ）に加算する量は、従来の制御方法では「Ｑ−Ｇ」
そのものであるが、本発明の制御方法では（１）式で示
したδtであり、δtは従来の制御方法に比べて小さい値
である。したがって、スライダ３２がモータ３８の駆動
に対して追従しない場合の各制御周期ごとの指令移動量
Ｐは、制御係数ｋを同じにした場合、従来の制御方法よ
りも小さくなることがわかる。
【００２０】
【実施例】図２は本発明に係る実施例のスライダ駆動制
御装置の全体構成を示すブロック図である。制御対象の
スライダ駆動装置の一例は図３に示したスライダ駆動装
置３０であるが、従来の技術で説明した例のスライダ駆
動装置５０に対しモータ３８に回転量検出器３９が具備
されていることが異なるだけでありそれ以外は同じであ
るので、同一機能部品には同一符号を付して詳細の説明
は省略する。
御装置の全体構成を示すブロック図である。制御対象の
スライダ駆動装置の一例は図３に示したスライダ駆動装
置３０であるが、従来の技術で説明した例のスライダ駆
動装置５０に対しモータ３８に回転量検出器３９が具備
されていることが異なるだけでありそれ以外は同じであ
るので、同一機能部品には同一符号を付して詳細の説明
は省略する。
【００２１】図２において、入力部１１はスライダの目
標位置を入力する。制御曲線設定部１２は入力部１１に
入力された目標位置と位置検出手段から出力された目標
位置入力時点のスライダ３２の位置検出値Ｇｏから最適
な移動制御曲線を演算し、制御周期ごとの目標位置Ｓを
設定する。移動量指令部１３は設定された制御周期ごと
の目標位置Ｓと後述するフィードバック量演算部１５か
ら出力されたフィードバック量Ｒとの差（Ｓ−Ｒ）に制
御係数ｋをかけた値｛ｋ（Ｓ−Ｒ）｝を指令移動量Ｐと
してモータ駆動制御部１４に出力する。モータ駆動制御
部１４は移動量指令部１３から出力された指令移動量Ｐ
に沿ってモータ３８を駆動する。モータ３８が駆動され
ると、モータ３８に具備された回転量検出器３９からモ
ータ３８の回転量が検出されフィードバック量演算部１
５に送られる。フィードバック量演算部１５ではモータ
３８の回転量の累積量をスライダ３２の移動量に換算し
て相当移動量Ｑを求めるとともに、相当移動量Ｑと補正
量演算部１６から出力された補正量δとの差（Ｑ−δ）
求め、求めた値をフィードバック量Ｒとして移動量指令
部１３に出力する。
標位置を入力する。制御曲線設定部１２は入力部１１に
入力された目標位置と位置検出手段から出力された目標
位置入力時点のスライダ３２の位置検出値Ｇｏから最適
な移動制御曲線を演算し、制御周期ごとの目標位置Ｓを
設定する。移動量指令部１３は設定された制御周期ごと
の目標位置Ｓと後述するフィードバック量演算部１５か
ら出力されたフィードバック量Ｒとの差（Ｓ−Ｒ）に制
御係数ｋをかけた値｛ｋ（Ｓ−Ｒ）｝を指令移動量Ｐと
してモータ駆動制御部１４に出力する。モータ駆動制御
部１４は移動量指令部１３から出力された指令移動量Ｐ
に沿ってモータ３８を駆動する。モータ３８が駆動され
ると、モータ３８に具備された回転量検出器３９からモ
ータ３８の回転量が検出されフィードバック量演算部１
５に送られる。フィードバック量演算部１５ではモータ
３８の回転量の累積量をスライダ３２の移動量に換算し
て相当移動量Ｑを求めるとともに、相当移動量Ｑと補正
量演算部１６から出力された補正量δとの差（Ｑ−δ）
求め、求めた値をフィードバック量Ｒとして移動量指令
部１３に出力する。
【００２２】補正量演算部１６では制御周期の整数倍で
設定された監視周期（制御周期をＦ、監視周期をＴとす
ると、Ｔ＝Ｎ×Ｆ、Ｎは整数）ごとに、監視周期の最初
の制御周期に、スライダ３２の位置検出値Ｇを検出し、
同じ制御周期の相当移動量Ｑから位置検出値Ｇ及び一つ
前の監視周期の補正量δ-1を引いて差を求め、求めた値
をＮで等分するとともに、その等分した値に一つ前の
監視周期の補正量δ-1を加えてその監視周期の補正量δ
を算出する。算出された補正量δは、その監視周期の間
用いられ、制御周期ごとにフィードバック量演算部１５
に出力される。
設定された監視周期（制御周期をＦ、監視周期をＴとす
ると、Ｔ＝Ｎ×Ｆ、Ｎは整数）ごとに、監視周期の最初
の制御周期に、スライダ３２の位置検出値Ｇを検出し、
同じ制御周期の相当移動量Ｑから位置検出値Ｇ及び一つ
前の監視周期の補正量δ-1を引いて差を求め、求めた値
をＮで等分するとともに、その等分した値に一つ前の
監視周期の補正量δ-1を加えてその監視周期の補正量δ
を算出する。算出された補正量δは、その監視周期の間
用いられ、制御周期ごとにフィードバック量演算部１５
に出力される。
【００２３】図１は本発明に係るスライダ駆動制御方法
の実施例のフローチャートである。図１において、入力
部１１からスライダ３２の目標位置が入力されると（ス
テップ１０１）、制御曲線設定部１２で移動制御曲線が
演算され、制御周期ごとの目標位置Ｓが設定される（ス
テップ１０２）。制御周期ごとの目標位置Ｓが設定され
ると、移動量指令部１３では設定された制御周期ごとの
目標位置Ｓとフィードバック量演算部１５から出力され
たフィードバック量Ｒとの差（Ｓ−Ｒ）に制御係数ｋを
かけた値を指令移動量Ｐとしてモータ駆動制御部１４に
出力する（ステップ１０４）。これによってモータ３８
が駆動されると（ステップ１０５）、モータ３８の回転
量が検出されるとともに（ステップ１０６）、フィード
バック量演算部１５でモータ３８の回転量の累積量がス
ライダ３２の移動量に換算されて相当移動量Ｑが求めら
れる（ステップ１０７）。次に、監視周期の最初の制御
周期かどうか判別され（ステップ１０８）、監視周期の
最初の制御周期でなければ、フィードバック量演算部１
５で相当移動量Ｑと補正量演算部１６から出力された補
正量δとの差（Ｑ−δ）が求められ、求めれた値がフィ
ードバック量Ｒとして移動量指令部１３に出力される
（ステップ１１０）。さらにスライダ３２が入力部１１
に入力された目標位置に到達したかどうか判別され（ス
テップ１１１）、到達していなければステップ１０３に
戻って同様のステップを継続する。
の実施例のフローチャートである。図１において、入力
部１１からスライダ３２の目標位置が入力されると（ス
テップ１０１）、制御曲線設定部１２で移動制御曲線が
演算され、制御周期ごとの目標位置Ｓが設定される（ス
テップ１０２）。制御周期ごとの目標位置Ｓが設定され
ると、移動量指令部１３では設定された制御周期ごとの
目標位置Ｓとフィードバック量演算部１５から出力され
たフィードバック量Ｒとの差（Ｓ−Ｒ）に制御係数ｋを
かけた値を指令移動量Ｐとしてモータ駆動制御部１４に
出力する（ステップ１０４）。これによってモータ３８
が駆動されると（ステップ１０５）、モータ３８の回転
量が検出されるとともに（ステップ１０６）、フィード
バック量演算部１５でモータ３８の回転量の累積量がス
ライダ３２の移動量に換算されて相当移動量Ｑが求めら
れる（ステップ１０７）。次に、監視周期の最初の制御
周期かどうか判別され（ステップ１０８）、監視周期の
最初の制御周期でなければ、フィードバック量演算部１
５で相当移動量Ｑと補正量演算部１６から出力された補
正量δとの差（Ｑ−δ）が求められ、求めれた値がフィ
ードバック量Ｒとして移動量指令部１３に出力される
（ステップ１１０）。さらにスライダ３２が入力部１１
に入力された目標位置に到達したかどうか判別され（ス
テップ１１１）、到達していなければステップ１０３に
戻って同様のステップを継続する。
【００２４】また、ステップ１０８で監視周期の最初の
制御周期であると判別されると、補正量δが更新された
かどうか判別され（ステップ１１２）、補正量δが更新
されていればステップ１０９に入り、ステップ１０８で
監視周期の最初の制御周期でないと判別された場合と同
様にステップ１１０以降に進む。ステップ１１２で補正
量δの更新が未完であると判別されると、スライダ３２
の位置検出値Ｇが検出され（ステップ１１３）、前述し
た内容で補正量δが算出され記憶される（ステップ１１
４）。
制御周期であると判別されると、補正量δが更新された
かどうか判別され（ステップ１１２）、補正量δが更新
されていればステップ１０９に入り、ステップ１０８で
監視周期の最初の制御周期でないと判別された場合と同
様にステップ１１０以降に進む。ステップ１１２で補正
量δの更新が未完であると判別されると、スライダ３２
の位置検出値Ｇが検出され（ステップ１１３）、前述し
た内容で補正量δが算出され記憶される（ステップ１１
４）。
【００２５】図４に示すグラフは前述した本発明の制御
方法による起動時の特性を表したものである。横軸は時
間で、枠外下の数字は上が制御周期を表し、下が監視周
期を表している。縦軸は移動距離である。また、表示量
は制御周期ごとに左からスライダ３２の位置検出値Ｇ、
目標位置Ｓ、指令移動量Ｐである。この例では、従来の
例と同様に、制御周期ごとの目標位置Ｓを第１制御周期
では「２」、第２制御周期では「６」、以下、「１２」
「２０」「３０」「４２」「５６」「７２」と設定し、
制御係数ｋ＝０．５、Ｎ＝３（実際の制御ではＮはもっ
と大きい数字にするが、ここでは説明を短くするために
小さい数字を用いる）と設定している。また、スライダ
３２は第６制御周期になって動き出し、第６制御周期で
「２」、以下、「６」「１２」と移動したと仮定してい
る。さらに、モータ３８と回転量検出器３９の間の剛性
は十分に大きく、指令移動量Ｐの累積量と相当移動量Ｑ
は等しいとしている。一般式では次のようになる。 Ｑf＝Ｐ1＋Ｐ2＋……＋Ｐf-2＋Ｐf-1＝Ｑf-1＋Ｐf-1 ここで、理解しやすいように、前述した各値の計算式の
うち補正量δと指令移動量Ｐの式を再度記載する。 δt＝（Ｑt−Ｇt−δt-1）／Ｎ＋δt-1 ……（１） Ｐf＝ｋ（Ｓf−Ｑf＋δt） ……（５） なお、計算を簡単にするために小数点以下は切り捨てて
いる。また、各記号に添えた数字は位置検出値Ｇと補正
量δは監視周期の番号、その他は制御周期の番号とし
た。
方法による起動時の特性を表したものである。横軸は時
間で、枠外下の数字は上が制御周期を表し、下が監視周
期を表している。縦軸は移動距離である。また、表示量
は制御周期ごとに左からスライダ３２の位置検出値Ｇ、
目標位置Ｓ、指令移動量Ｐである。この例では、従来の
例と同様に、制御周期ごとの目標位置Ｓを第１制御周期
では「２」、第２制御周期では「６」、以下、「１２」
「２０」「３０」「４２」「５６」「７２」と設定し、
制御係数ｋ＝０．５、Ｎ＝３（実際の制御ではＮはもっ
と大きい数字にするが、ここでは説明を短くするために
小さい数字を用いる）と設定している。また、スライダ
３２は第６制御周期になって動き出し、第６制御周期で
「２」、以下、「６」「１２」と移動したと仮定してい
る。さらに、モータ３８と回転量検出器３９の間の剛性
は十分に大きく、指令移動量Ｐの累積量と相当移動量Ｑ
は等しいとしている。一般式では次のようになる。 Ｑf＝Ｐ1＋Ｐ2＋……＋Ｐf-2＋Ｐf-1＝Ｑf-1＋Ｐf-1 ここで、理解しやすいように、前述した各値の計算式の
うち補正量δと指令移動量Ｐの式を再度記載する。 δt＝（Ｑt−Ｇt−δt-1）／Ｎ＋δt-1 ……（１） Ｐf＝ｋ（Ｓf−Ｑf＋δt） ……（５） なお、計算を簡単にするために小数点以下は切り捨てて
いる。また、各記号に添えた数字は位置検出値Ｇと補正
量δは監視周期の番号、その他は制御周期の番号とし
た。
【００２６】この結果、まず第１監視周期では次のよう
になる。第１制御周期ではそれ以前のデータはないの
で、Ｑ1＝０、δ1＝０であるから Ｐ1＝０．５×（２−０＋０）＝１ 第２制御周期では Ｑ2＝Ｑ1＋Ｐ1＝０＋１＝１、δ1＝０ Ｐ2＝０．５×（６−１＋０）＝２ 第３制御周期では Ｑ3＝Ｑ2＋Ｐ2＝１＋２＝３、δ1＝０ Ｐ3＝０．５×（１２−３＋０）＝４
になる。第１制御周期ではそれ以前のデータはないの
で、Ｑ1＝０、δ1＝０であるから Ｐ1＝０．５×（２−０＋０）＝１ 第２制御周期では Ｑ2＝Ｑ1＋Ｐ1＝０＋１＝１、δ1＝０ Ｐ2＝０．５×（６−１＋０）＝２ 第３制御周期では Ｑ3＝Ｑ2＋Ｐ2＝１＋２＝３、δ1＝０ Ｐ3＝０．５×（１２−３＋０）＝４
【００２７】次に、第２監視周期では次のようになる。
第４制御周期（制御周期は通し番号で呼ぶ）は監視周期
の最初の制御周期であるので補正量δ2 が演算される。 Ｑ4＝Ｑ3＋Ｐ3＝３＋４＝７、Ｇ2＝０、δ1＝０ δ2＝（７−０−０）／３＋０＝２ Ｐ4＝０．５×（２０−７＋２）＝７ 同様に、第５制御周期では Ｑ5＝Ｑ4＋Ｐ4＝７＋７＝１４、δ2＝２ Ｐ5＝０．５×（３０−１４＋２）＝９ 第６制御周期では Ｑ6＝Ｑ5＋Ｐ5＝１４＋９＝２３、δ2＝２ Ｐ6＝０．５×（４２−２３＋２）＝１０ 第６制御周期からスライダ３２が動きだしＧ＝２となっ
ているが、この段階では制御には使用されない。
第４制御周期（制御周期は通し番号で呼ぶ）は監視周期
の最初の制御周期であるので補正量δ2 が演算される。 Ｑ4＝Ｑ3＋Ｐ3＝３＋４＝７、Ｇ2＝０、δ1＝０ δ2＝（７−０−０）／３＋０＝２ Ｐ4＝０．５×（２０−７＋２）＝７ 同様に、第５制御周期では Ｑ5＝Ｑ4＋Ｐ4＝７＋７＝１４、δ2＝２ Ｐ5＝０．５×（３０−１４＋２）＝９ 第６制御周期では Ｑ6＝Ｑ5＋Ｐ5＝１４＋９＝２３、δ2＝２ Ｐ6＝０．５×（４２−２３＋２）＝１０ 第６制御周期からスライダ３２が動きだしＧ＝２となっ
ているが、この段階では制御には使用されない。
【００２８】さらに、第３監視周期では次のようにな
る。第７制御周期は監視周期の最初の制御周期であるの
で補正量δ3 が演算される。 Ｑ7＝Ｑ6＋Ｐ6＝２３＋１０＝３３、Ｇ3 ＝６、δ2＝２ δ3＝（３３−６−２）／３＋２＝１０ Ｐ7＝０．５×（５６−３３＋１０）＝１６ 同様に、第８制御周期では Ｑ8＝Ｑ7＋Ｐ7＝３３＋１６＝４９、δ3＝１０ Ｐ8＝０．５×（７２−４９＋１０）＝１６ 第９制御周期以降についても同様であるので説明は省略
する。
る。第７制御周期は監視周期の最初の制御周期であるの
で補正量δ3 が演算される。 Ｑ7＝Ｑ6＋Ｐ6＝２３＋１０＝３３、Ｇ3 ＝６、δ2＝２ δ3＝（３３−６−２）／３＋２＝１０ Ｐ7＝０．５×（５６−３３＋１０）＝１６ 同様に、第８制御周期では Ｑ8＝Ｑ7＋Ｐ7＝３３＋１６＝４９、δ3＝１０ Ｐ8＝０．５×（７２−４９＋１０）＝１６ 第９制御周期以降についても同様であるので説明は省略
する。
【００２９】このように、モータ３８の駆動に対してス
ライダ３２がすぐに追従しなくてもスライダ３２が動き
出すときの指令移動量Ｐは従来の制御方法に比べて小さ
い。図４はＮ＝３の場合であるが、実際にはＮはもっと
大きな値を用いるのでこの差がもっと顕著になる。した
がって、従来の制御方法のように起動時にスライダ３２
に大きな加速度が加わりスライダ３２が振動する可能性
は極めて小さい。
ライダ３２がすぐに追従しなくてもスライダ３２が動き
出すときの指令移動量Ｐは従来の制御方法に比べて小さ
い。図４はＮ＝３の場合であるが、実際にはＮはもっと
大きな値を用いるのでこの差がもっと顕著になる。した
がって、従来の制御方法のように起動時にスライダ３２
に大きな加速度が加わりスライダ３２が振動する可能性
は極めて小さい。
【００３０】なお、（５）式から、補正量δtが小さい
方が、つまりＮが大きい（監視周期Ｔが長い）方が指令
移動量Ｐが小さくなるのでより滑らかな起動ができるこ
とがわかるが、監視周期Ｔが長過ぎるとスライダ３２の
位置の監視が遅れるので正確な位置制御が困難になる。
従って、監視周期Ｔは駆動機構の用途と特性に合わせて
駆動装置ごとに設定する。
方が、つまりＮが大きい（監視周期Ｔが長い）方が指令
移動量Ｐが小さくなるのでより滑らかな起動ができるこ
とがわかるが、監視周期Ｔが長過ぎるとスライダ３２の
位置の監視が遅れるので正確な位置制御が困難になる。
従って、監視周期Ｔは駆動機構の用途と特性に合わせて
駆動装置ごとに設定する。
【００３１】また、図５に示すグラフは実際に本発明の
制御方法でスライダを駆動した実験結果である。この実
験で駆動したスライダは図３に示したものとは構造が異
なるが、駆動機構はワイヤ駆動でありベルト駆動よりも
剛性は小さい。横軸ｔは時間、縦軸ｖは速度で、ある速
度Ｖをごく短い時間で指令したときのスライダの速度変
化がＷａ及びＷｂである。また、Ｗａ（下）はＮ＝２、
Ｗｂ（上）はＮ＝３０としたもので、Ｗａの制御係数ｋ
はＷａの振動が大きくなり過ぎるおそれがあるためＷｂ
の半分弱にした。このグラフから明らかなように、Ｎが
小さいと振動が大きく発生し、指令速度に安定するまで
に時間がかかることがわかる。また、制御係数ｋが大き
いと立ち上がり時間が短くなることもわかる。前述した
ように、Ｎ＝１の場合は従来の制御方法と同じであり、
この実験例のＮ＝２もほぼ従来の制御方法と同様である
といえる。したがって、この実験結果からも本発明の制
御方法の効果を読みとることができる。
制御方法でスライダを駆動した実験結果である。この実
験で駆動したスライダは図３に示したものとは構造が異
なるが、駆動機構はワイヤ駆動でありベルト駆動よりも
剛性は小さい。横軸ｔは時間、縦軸ｖは速度で、ある速
度Ｖをごく短い時間で指令したときのスライダの速度変
化がＷａ及びＷｂである。また、Ｗａ（下）はＮ＝２、
Ｗｂ（上）はＮ＝３０としたもので、Ｗａの制御係数ｋ
はＷａの振動が大きくなり過ぎるおそれがあるためＷｂ
の半分弱にした。このグラフから明らかなように、Ｎが
小さいと振動が大きく発生し、指令速度に安定するまで
に時間がかかることがわかる。また、制御係数ｋが大き
いと立ち上がり時間が短くなることもわかる。前述した
ように、Ｎ＝１の場合は従来の制御方法と同じであり、
この実験例のＮ＝２もほぼ従来の制御方法と同様である
といえる。したがって、この実験結果からも本発明の制
御方法の効果を読みとることができる。
【００３２】なお、実施例のスライダ駆動装置３０では
ベルトにて駆動力を伝達する駆動機構の例で説明した
が、これに限らず、駆動機構はモータで駆動するもので
あればワイヤ駆動、ネジ駆動、ラック駆動等の場合にも
本発明は適用できる。
ベルトにて駆動力を伝達する駆動機構の例で説明した
が、これに限らず、駆動機構はモータで駆動するもので
あればワイヤ駆動、ネジ駆動、ラック駆動等の場合にも
本発明は適用できる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るスライ
ダ駆動制御方法及びその装置よれば、ガイド３１に沿っ
て移動自在なスライダ３２をモータ３８で駆動するとと
もに、スライダ３２の位置検出値Ｇを出力する位置検出
手段を備えて、クローズドループで制御するスライダ駆
動制御方法及び装置を以上のように構成した。これによ
って、スライダ３２が設定移動量から遅れた分（Ｑ−
Ｇ）を取り戻すために、制御周期ごとの設定移動量（Ｓ
−Ｑ）に加算する量が、従来の制御方法に比べて小さく
なるので、スライダ３２がモータ３８の駆動に対して追
従しない場合の各制御周期ごとの指令移動量Ｐは、制御
係数ｋを同じにした場合、従来の制御方法よりも小さく
なる。
ダ駆動制御方法及びその装置よれば、ガイド３１に沿っ
て移動自在なスライダ３２をモータ３８で駆動するとと
もに、スライダ３２の位置検出値Ｇを出力する位置検出
手段を備えて、クローズドループで制御するスライダ駆
動制御方法及び装置を以上のように構成した。これによ
って、スライダ３２が設定移動量から遅れた分（Ｑ−
Ｇ）を取り戻すために、制御周期ごとの設定移動量（Ｓ
−Ｑ）に加算する量が、従来の制御方法に比べて小さく
なるので、スライダ３２がモータ３８の駆動に対して追
従しない場合の各制御周期ごとの指令移動量Ｐは、制御
係数ｋを同じにした場合、従来の制御方法よりも小さく
なる。
【００３４】したがって、駆動機構の剛性が十分に大き
くないスライダ駆動装置でも、起動時のスライダの振動
が小さくて応答性が高く、正確に短時間で位置決めする
ことができるとともに、外乱にも強いスライダ駆動制御
方法及びその装置を提供する提供することができる。
くないスライダ駆動装置でも、起動時のスライダの振動
が小さくて応答性が高く、正確に短時間で位置決めする
ことができるとともに、外乱にも強いスライダ駆動制御
方法及びその装置を提供する提供することができる。
【図１】本発明に係る実施例のフローチャート
【図２】本発明に係る実施例のブロック図
【図３】本発明の対象のスライダ駆動装置の一例を示す
図
図
【図４】本発明に係る制御方法の実施例の起動時の特性
を示すグラフ
を示すグラフ
【図５】本発明に係る実施例の実験結果を示すグラフ
【図６】従来のスライダ駆動装置の一例を示す図
【図７】従来の制御装置のブロック図
【図８】従来の制御方法の起動時の特性を示すグラフ
１０１…目標位置入力ステップ １０２…制御周期ごとの目標位置設定ステップ １０４…移動量演算ステップ １０５…モータ駆動ステップ １０６…モータ回転量検出ステップ １０７…相当移動量演算ステップ １０８…制御周期判別ステップ １１０…フィードバック量演算ステップ １１１…スライダ位置判別ステップ １１２…補正量更新判別ステップ １１３…スライダ位置検出ステップ １１４…補正量演算ステップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−181115（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−303507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−133411（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05D 3/00 - 3/20 G05B 19/18 - 19/46
Claims (2)
- 【請求項１】 ガイドに沿って移動自在なスライダをモ
ータで駆動するとともに、前記スライダの位置検出値を
出力する位置検出手段を備えて、クローズドループで制
御するスライダ駆動制御方法において、 前記スライダの目標位置を入力し、 前記目標位置と前記目標位置入力時点の前記位置検出値
との差から、制御周期ごとの目標位置を設定し、 前記制御周期ごとの目標位置と制御周期ごとのフィード
バック量との差から、制御周期ごとに指令移動量を算出
し、 前記指令移動量に沿って前記モータを駆動し、 前記モータに回転量検出器を備えて前記モータの回転量
を検出し、 前記モータの回転量の累積量を前記スライダの移動量に
換算して相当移動量を求め、 前記制御周期の整数倍で監視周期を設定し、 前記監視周期の最初の制御周期に、前記位置検出値を検
出し、該位置検出値及び一つ前の監視周期の補正量を同
じ制御周期の前記相当移動量から引いて差を求め、求め
た差を前記整数倍した数で等分するとともに、該等分し
た値に前記一つ前の監視周期の補正量を加えてその監視
周期の補正量を算出し、 制御周期ごとに、前記相当移動量から前記その監視周期
の補正量を引いた量を前記フィードバック量とする、 ことを特徴とするスライダ駆動制御方法。 - 【請求項２】 ガイドに沿って移動自在なスライダをモ
ータで駆動するとともに、前記スライダの位置検出値を
出力する位置検出手段を備えて、クローズドループで制
御するスライダ駆動制御装置において、 前記スライダの目標位置を入力する入力部と、 前記目標位置と前記目標位置入力時点の前記位置検出値
との差から、制御周期ごとの目標位置を設定する制御曲
線設定部と、 前記制御周期ごとの目標位置とフィードバック量演算部
から制御周期ごとに出力されたフィードバック量との差
から、制御周期ごとの指令移動量を算出する移動量指令
部と、 前記指令移動量に沿って前記モータを駆動するモータ駆
動制御部と、 前記モータに備えられ前記モータの回転量を検出する回
転量検出器と、 前記モータの回転量の累積量を前記スライダの移動量に
換算して相当移動量を求めるとともに、制御周期ごと
に、前記相当移動量からその監視周期の補正量を引いた
量を前記フィードバック量として、前記移動量指令部に
出力する前記フィードバック量演算部と、 前記制御周期の整数倍で監視周期を設定し、該監視周期
の最初の制御周期に、前記相当移動量から同じ制御周期
の前記位置検出値及び一つ前の監視周期の補正量を引い
て差を求め、求めた値を前記整数倍した数で等分すると
ともに、該等分した値に前記一つ前の監視周期の補正量
を加えて前記その監視周期の補正量を算出する補正量演
算部と、 から構成されたことを特徴とするスライダ駆動制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16738394A JP3352235B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | スライダ駆動制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16738394A JP3352235B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | スライダ駆動制御方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0863233A JPH0863233A (ja) | 1996-03-08 |
| JP3352235B2 true JP3352235B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=15848696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16738394A Expired - Fee Related JP3352235B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | スライダ駆動制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3352235B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101678623B (zh) * | 2007-04-23 | 2013-10-16 | 倍耐力轮胎股份公司 | 在制造车用轮胎的制造方法中敷设至少弹性元件的方法、制造车用轮胎的制造方法以及敷设至少一条弹性元件的装置 |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP16738394A patent/JP3352235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0863233A (ja) | 1996-03-08 |
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