JP3438195B2 - モータの制御装置 - Google Patents

モータの制御装置

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JP3438195B2 JP03185197A JP3185197A JP3438195B2 JP 3438195 B2 JP3438195 B2 JP 3438195B2 JP 03185197 A JP03185197 A JP 03185197A JP 3185197 A JP3185197 A JP 3185197A JP 3438195 B2 JP3438195 B2 JP 3438195B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、位置制御ループと
速度制御ループを用いてモータの回転位置と回転速度を
フィードバック制御するモータの制御装置に関するもの
である。更に詳しくは、位置決め精度を向上させるため
の改良を施したモータの制御装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】ロボットアームの動きを制御するモーシ
ョンシステムでは、ロボットアームの駆動用モータの回
転位置のフィードバック制御はモーションコントローラ
が担い、回転速度のフィードバック制御はサーボドライ
バが担う構成になったものがある。このようなモーショ
ンシステムにはモータの制御装置が搭載されている。 【0003】図3はこの種のモータの制御装置の従来に
おける構成例を示した図である。図3のMの部分がモー
ションコントローラ、Sの部分がサーボドライバであ
る。 【0004】図3で、1は制御対象であるモータ、2は
モータ1の現在の回転位置をパルス数で与える現在位置
パルスを出力するエンコーダ、3は現在位置パルスの周
波数をもとにモータ1の現在の回転速度をアナログ電圧
で与える現在速度信号を出力するF/V変換器である。
4は目標位置を与える指令位置パルスと現在位置パルス
のパルス数の偏差をとる減算器、5は減算器4でとった
偏差をもとに、比例制御によりモータの回転位置をフィ
ードバック制御するための制御信号をアナログ電圧信号
で出力する位置制御部である。6は位置制御部6の制御
信号とF/V変換器3の現在速度信号のアナログ電圧の
偏差をとる減算器である。7は減算器6でとった偏差を
もとに、モータの回転速度をフィードバック制御するた
めの制御信号を出力する速度制御部、8は速度制御部7
が出力した制御信号をもとにモータ1を駆動する駆動回
路である。 【0005】図4は図3のモーションコントローラMの
ボード線図である。図4で、Kpは位置制御部5の比例
ゲインである。モーションコントローラMは、(指令位
置パルスと現在位置パルスのパルス数の偏差)×Kpに
応じたアナログ電圧を出力する。 【0006】図3のモータの制御装置では、温度変化や
調整不足等により、モーションコントローラMのアナロ
グ出力電圧とサーボドライバSのアナログ入力電圧との
間にオフセット電圧が生じると、オフセット電圧の分だ
けモータが回転し、指令位置パルスと現在位置パルスの
パルス数に偏差が生じる。この偏差を定常偏差とする。
モーションコントローラMがモータを停止させようとす
るときに出力するアナログ電圧と、サーボドライバSが
実際にモータを停止させるときに入力されるアナログ電
圧には差がある。この差がオフセット電圧である。図3
の装置では、定常偏差が発生することにより位置決め精
度が低下するという問題点があった。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、定常偏差を補
正するアナログ電圧を比例制御をする位置制御部のアナ
ログ出力電圧に加算することによって、位置決め精度を
向上させたモータの制御装置を実現することを目的とす
る。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明は、モータの現在
の回転位置をパルス数で与える現在位置パルスを出力す
るエンコーダと、前記現在位置パルスの周波数をもとに
モータの現在の回転速度をアナログ電圧で与える現在速
度信号を出力するF/V変換器と、目標位置を与える指
令位置パルスと前記現在位置パルスのパルス数の偏差を
もとに、比例制御によりモータの回転位置をフィードバ
ック制御するための制御信号をアナログ電圧信号で出力
する位置制御部と、前記制御信号を速度指令信号とし、
この制御信号と前記速度検出信号の偏差をもとにモータ
の回転速度をフィードバック制御するための制御信号を
出力する速度制御部と、を具備したモータの制御装置に
おいて、モータが停止状態にあるときに、前記指令位置
パルスと前記現在位置パルスのパルス数の偏差である補
正パルス数から(補正パルス数)×Kp(Kpは前記位
置制御部の比例ゲイン)により補正量を算出する補正演
算手段と、前記補正量に応じたアナログ電圧を位置制御
部の出力である(定常偏差)×Kpに加算し、定常偏差
を除去する加算器と、を具備したことを特徴とするモー
タの制御装置である。 【0009】 【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を説明
する。図1は本発明の一実施例を示した構成図である。
図1で図3と同一のものは同一符号を付ける。図1のM
1の部分がモーションコントローラである。図1で、2
0は補正演算手段で、モータ1が停止状態にあるとき
に、指令位置パルスと現在位置パルスのパルス数の偏差
である補正パルス数から(補正パルス数)×Kpにより
補正量を算出する。なお、補正パルス数は、オペレータ
が設定する。21は加算器で、(補正パルス数)×Kp
なるアナログ電圧を位置制御部5の出力に加算する。 【0010】図2はモーションコントローラM1のボー
ド線図である。eは定常偏差である。モーションコント
ローラMは、e×Kpに(補正パルス数)×Kpを加算
したアナログ電圧を出力する。 【0011】図1の装置の動作を説明する。モーション
コントローラMのアナログ出力電圧とサーボドライバS
のアナログ入力電圧との間にオフセット電圧が生じる
と、オフセット電圧の分だけモータ1が回転し、指令位
置パルスと現在位置パルスのパルス数の間に定常偏差e
が生じる。オペレータは、画面表示された指令位置パル
スと現在位置パルスのパルス数の差から補正パルス数を
求め、求めた補正パルス数を補正演算手段20に設定す
る。補正演算手段20は、設定された補正パルス数から
(補正パルス数)×Kpを求める。加算器21は、位置
制御部5の出力に(補正パルス数)×Kpなるアナログ
電圧を加算する。これによって、オフセット電圧の分を
補正演算手段20が出力することになり、位置制御部5
の出力が0になる。このため、位置制御部5の入力であ
る定常偏差も0になる。位置制御の最中に補正演算手段
20は(補正パルス数)×Kpなるアナログ電圧を常に
加算し、定常偏差を除去する。 【0012】 【発明の効果】本発明では、モータの回転位置に定常偏
差が生じたときに、(補正パルス数)×Kpから算出さ
れた定常偏差を補正するアナログ電圧を比例制御をする
位置制御部のアナログ出力電圧に加算している。これに
よって、位置決め精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例を示した構成図である。 【図2】図1の装置のモーションコントローラのボード
線図である。 【図3】モータの制御装置の従来における構成例を示し
た図である。 【図4】図3の装置のモーションコントローラのボード
線図である。 【符号の説明】 1 モータ 2 エンコーダ 3 F/V変換器 4,6 減算器 5 位置制御部 7 速度制御部 20 補正演算手段 21 加算器

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】モータの現在の回転位置をパルス数で与え
    る現在位置パルスを出力するエンコーダと、 前記現在位置パルスの周波数をもとにモータの現在の回
    転速度をアナログ電圧で与える現在速度信号を出力する
    F/V変換器と、 目標位置を与える指令位置パルスと前記現在位置パルス
    のパルス数の偏差をもとに、比例制御によりモータの回
    転位置をフィードバック制御するための制御信号をアナ
    ログ電圧信号で出力する位置制御部と、 前記制御信号を速度指令信号とし、この制御信号と前記
    速度検出信号の偏差をもとにモータの回転速度をフィー
    ドバック制御するための制御信号を出力する速度制御部
    と、 を具備したモータの制御装置において、 モータが停止状態にあるときに、前記指令位置パルスと
    前記現在位置パルスのパルス数の偏差である補正パルス
    数から(補正パルス数)×Kp(Kpは前記位置制御部
    の比例ゲイン)により補正量を算出する補正演算手段
    と、 前記補正量に応じたアナログ電圧を位置制御部の出力
    ある(定常偏差)×Kpに加算し、定常偏差を除去する
    加算器と、 を具備したことを特徴とするモータの制御装置。
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