JP3551328B2 - 同期制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、工作機械などの複数個のモータを同期駆動させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術では、主軸モータに同期して従属軸モータを回転させる為に、主軸モータと従属軸モータに同期した指令を与えるか、主軸モータの現在位置指令を従属軸モータの目標位置指令として与えていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、主軸モータと従属軸モータの動特性の違いから同期駆動が困難であった。また、動特性の遅れをなくす方法として予見制御があるが、未来目標値が必要なので同期駆動装置では使えなかった。
本発明は主軸モータに従属軸モータが遅れなく追従できる同期制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、本発明は主軸モータと、制御器（１）と、従属軸モータと、モータ制御器（６）と、前記主軸モータの位置を入力し前記従属軸モータの位置指令を前記主軸モータの位置の関数として求めて出力する変換器（４）とを備え、前記従属軸モータの位置を前記主軸モータの位置に同期駆動させる同期制御装置において、
前記従属軸モータの動特性モデルより予測したモータの回転位置が未来目標位置指令と一致するように制御される予見制御器（５）と、前記主軸モータの目標位置指令値と前記主軸モータの位置とを入力し複数時刻における前記主軸モータの未来位置の予測値を計算して前記変換器（４）に出力する予測器（３）とを備え、前記変換器（４）により複数時刻における前記主軸モータの未来位置の予測値に基づいて前記複数時刻における前記主軸モータの未来位置の予測値に対応した複数時刻における前記従属軸モータの未来目標位置指令値を求めて前記予見制御器の未来目標位置指令値とすることを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】
上記手段で、主軸モータの未来位置を予測する予測器により、未来目標指令を予測することができ、予見制御器により従属軸モータの指令に対する応答の遅れをなくすことにより同期駆動が可能となる。
【０００６】
【実施例】
以下,本発明の具体的実施例を図１に示す。
図中１は主軸モータ２の位置ｙ１を制御する制御器である。３は、主軸モータの未来位置ｙ＊を予測する予測器である。４は主軸モータの未来位置予測値ｙ＊を従属軸モータの未来目標位置指令ｒ２に変換する変換器、５は従属軸モータ７とモータ制御器６からなる制御系を予見制御し、制御入力ｕを出力する予見制御器である。
予測器３は、主軸モータ制御系の動特性モデルと入出力値から未来位置を予測するもので、例えば、特許国際出願ＰＣＴ／ＪＰ９３／０００４９（ＸＩ）における予測方法を用いた場合には、次式によって未来位置予測値ｙ＊ １を得る。
【０００７】
【数１】
【０００８】
ｙ＊ １ ：主軸の未来位置、ｒ１ ：目標位置指令、Ｎａ ，Ｎｂ ：主軸モータの入出力ｒ１ ｙ１ 間の伝達関数の分母と分子の次数。Ａｍｎ、Ｂｍｎ：主軸モータの入出力ｒ１ ｙ１ 間の伝達関数の分母と分子の係数から得られる定数。
主軸モータの未来位置予測値を図２に示す関数｛入力（主軸モータ位置）を出力（従属軸位置）にする｝を備えた変換器に入力し、出力された従属軸モータの未来目標位置指令を従属軸モータの予見制御器に入力する。
従属軸モータの予見制御器として、例えば特許国際出願ＰＣＴ／ＪＰ９３／０００４９（ＸＩ）を利用した場合には制御入力ｕ（ｉ）は次式で表せる。
【０００９】
【数２】
【００１０】
Ｍ：予測区間
ｑｍ、ｐｎ、Ｅ、ｇｎ：予見制御用定数。
ｅ：目標位置指令と従属軸モータ軸端の回転位置との差。
ｙ２ ：従属軸モータの位置
この一連の操作で主軸モータに従属軸モータが遅れなく同期駆動することができる。
【００１１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば予測器により主軸モータの未来位置が得られる為、予見制御の導入が可能であり、従属軸モータのモデルを反映した予見制御器により追従遅れがなく、精度良く同期駆動を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す図。
【図２】変換器が持つ関数を示す図。
【符号の説明】
１ 制御器
２ 主軸モータ
３ 予測器
４ 変換器
５ 予見制御器
６ 従属軸モータ制御器
７ 従属軸モータ
【産業上の利用分野】
本発明は、工作機械などの複数個のモータを同期駆動させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術では、主軸モータに同期して従属軸モータを回転させる為に、主軸モータと従属軸モータに同期した指令を与えるか、主軸モータの現在位置指令を従属軸モータの目標位置指令として与えていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、主軸モータと従属軸モータの動特性の違いから同期駆動が困難であった。また、動特性の遅れをなくす方法として予見制御があるが、未来目標値が必要なので同期駆動装置では使えなかった。
本発明は主軸モータに従属軸モータが遅れなく追従できる同期制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、本発明は主軸モータと、制御器（１）と、従属軸モータと、モータ制御器（６）と、前記主軸モータの位置を入力し前記従属軸モータの位置指令を前記主軸モータの位置の関数として求めて出力する変換器（４）とを備え、前記従属軸モータの位置を前記主軸モータの位置に同期駆動させる同期制御装置において、
前記従属軸モータの動特性モデルより予測したモータの回転位置が未来目標位置指令と一致するように制御される予見制御器（５）と、前記主軸モータの目標位置指令値と前記主軸モータの位置とを入力し複数時刻における前記主軸モータの未来位置の予測値を計算して前記変換器（４）に出力する予測器（３）とを備え、前記変換器（４）により複数時刻における前記主軸モータの未来位置の予測値に基づいて前記複数時刻における前記主軸モータの未来位置の予測値に対応した複数時刻における前記従属軸モータの未来目標位置指令値を求めて前記予見制御器の未来目標位置指令値とすることを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】
上記手段で、主軸モータの未来位置を予測する予測器により、未来目標指令を予測することができ、予見制御器により従属軸モータの指令に対する応答の遅れをなくすことにより同期駆動が可能となる。
【０００６】
【実施例】
以下,本発明の具体的実施例を図１に示す。
図中１は主軸モータ２の位置ｙ１を制御する制御器である。３は、主軸モータの未来位置ｙ＊を予測する予測器である。４は主軸モータの未来位置予測値ｙ＊を従属軸モータの未来目標位置指令ｒ２に変換する変換器、５は従属軸モータ７とモータ制御器６からなる制御系を予見制御し、制御入力ｕを出力する予見制御器である。
予測器３は、主軸モータ制御系の動特性モデルと入出力値から未来位置を予測するもので、例えば、特許国際出願ＰＣＴ／ＪＰ９３／０００４９（ＸＩ）における予測方法を用いた場合には、次式によって未来位置予測値ｙ＊ １を得る。
【０００７】
【数１】
ｙ＊ １ ：主軸の未来位置、ｒ１ ：目標位置指令、Ｎａ ，Ｎｂ ：主軸モータの入出力ｒ１ ｙ１ 間の伝達関数の分母と分子の次数。Ａｍｎ、Ｂｍｎ：主軸モータの入出力ｒ１ ｙ１ 間の伝達関数の分母と分子の係数から得られる定数。
主軸モータの未来位置予測値を図２に示す関数｛入力（主軸モータ位置）を出力（従属軸位置）にする｝を備えた変換器に入力し、出力された従属軸モータの未来目標位置指令を従属軸モータの予見制御器に入力する。
従属軸モータの予見制御器として、例えば特許国際出願ＰＣＴ／ＪＰ９３／０００４９（ＸＩ）を利用した場合には制御入力ｕ（ｉ）は次式で表せる。
【０００９】
【数２】
Ｍ：予測区間
ｑｍ、ｐｎ、Ｅ、ｇｎ：予見制御用定数。
ｅ：目標位置指令と従属軸モータ軸端の回転位置との差。
ｙ２ ：従属軸モータの位置
この一連の操作で主軸モータに従属軸モータが遅れなく同期駆動することができる。
【００１１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば予測器により主軸モータの未来位置が得られる為、予見制御の導入が可能であり、従属軸モータのモデルを反映した予見制御器により追従遅れがなく、精度良く同期駆動を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す図。
【図２】変換器が持つ関数を示す図。
【符号の説明】
１ 制御器
２ 主軸モータ
３ 予測器
４ 変換器
５ 予見制御器
６ 従属軸モータ制御器
７ 従属軸モータ
Claims (1)
- 主軸モータと、制御器（１）と、従属軸モータと、モータ制御器（６）と、前記主軸モータの位置を入力し前記従属軸モータの位置指令を前記主軸モータの位置の関数として求めて出力する変換器（４）とを備え、前記従属軸モータの位置を前記主軸モータの位置に同期駆動させる同期制御装置において、
前記従属軸モータの動特性モデルより予測したモータの回転位置が未来目標位置指令と一致するように制御される予見制御器（５）と、前記主軸モータの目標位置指令値と前記主軸モータの位置とを入力し複数時刻における前記主軸モータの未来位置の予測値を計算して前記変換器（４）に出力する予測器（３）とを備え、前記変換器（４）により複数時刻における前記主軸モータの未来位置の予測値に基づいて前記複数時刻における前記主軸モータの未来位置の予測値に対応した複数時刻における前記従属軸モータの未来目標位置指令値を求めて前記予見制御器（５）の未来目標位置指令値とすることを特徴とする同期制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28899494A JP3551328B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 同期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28899494A JP3551328B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 同期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08126375A JPH08126375A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3551328B2 true JP3551328B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=17737475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28899494A Expired - Fee Related JP3551328B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 同期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3551328B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020137522A1 (ja) | 2018-12-27 | 2020-07-02 | オムロン株式会社 | 同期制御装置、同期制御システム、同期制御方法、及びシミュレーション装置 |
| US11822313B2 (en) | 2018-12-27 | 2023-11-21 | Omron Corporation | Synchronization control device, synchronization control system, synchronization control method, and simulation device |
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| CN1146764C (zh) | 1996-12-04 | 2004-04-21 | 株式会社安川电机 | 同步控制装置 |
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| US7417392B2 (en) | 2005-05-31 | 2008-08-26 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Electronic line shaft with phased lock loop filtering and predicting |
| JP4807475B1 (ja) | 2011-03-15 | 2011-11-02 | オムロン株式会社 | 演算ユニット、出力制御方法、およびプログラム |
| JP4973792B1 (ja) | 2011-03-15 | 2012-07-11 | オムロン株式会社 | 演算ユニット、出力制御方法、およびプログラム |
| CN105938324B (zh) * | 2015-03-04 | 2019-07-16 | 欧姆龙株式会社 | 控制装置及同步控制方法 |
| US10268183B2 (en) | 2015-03-04 | 2019-04-23 | Omron Corporation | Control device and method of synchronizing control |
| JP6891679B2 (ja) * | 2017-07-12 | 2021-06-18 | 株式会社デンソー | 車両用ワイパ装置 |
| JP7014062B2 (ja) * | 2018-06-27 | 2022-02-01 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御装置の制御方法、情報処理プログラム、および記録媒体 |
-
1994
- 1994-10-28 JP JP28899494A patent/JP3551328B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020137522A1 (ja) | 2018-12-27 | 2020-07-02 | オムロン株式会社 | 同期制御装置、同期制御システム、同期制御方法、及びシミュレーション装置 |
| US11822313B2 (en) | 2018-12-27 | 2023-11-21 | Omron Corporation | Synchronization control device, synchronization control system, synchronization control method, and simulation device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08126375A (ja) | 1996-05-17 |
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