JP3551762B2 - モータ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる応答を持つ２軸のサーボ系において、第１のサーボ系のモータの動作状態を第２のサーボ系のモータに反映し追従させることにより、２軸のサーボ系間の同期制御を実現するモータ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の２軸の同期制御は、図２に示すように、第１のサーボ系２１のサーボモータ２２により動作させる機械２３の剛性や摩擦などと、第２サーボ系２４のサーボモータ２５により動作させる機械２６の剛性や摩擦などを均一とし、かつ第１サーボ系２１のサーボアンプ２７と第２のサーボ系２４のサーボアンプ２８のマイナーループゲイン２９を同じとすることにより、２軸間のサーボ系の応答を一致させ、上位コントローラ３０より同じ位置指令パルスをサーボアンプ２７，２８に入力する方法があった。
【０００３】
または簡易的な追従制御では、図３に示すように、コントローラ３０より第１のサーボ系２１のサーボアンプのみに位置指令パルスを入力し、第１のサーボ系２１の位置検出信号３１を第２のサーボ系２１のサーボアンプ２４に位置指令パルスとして与えることによる方法があった。
【０００４】
なお、図２，図３において、３２，３３は各サーボモータ２２，２５の回転を検出するロータリーエンコーダである。
【０００５】
さらに高度な２軸の追従制御では、第１のサーボ系の位置検出信号をサンプリングしてデジタル演算処理をした信号を、速度の閉回路制御系をマイナループとして持つ第２のサーボ系の位置指令信号とすることにより、第２のサーボ系の挙動を第１のサーボ系の挙動に追従させる方法が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、前者の場合において機械の摩擦などを経時変化や温度変化を考慮すると均一に保つことは困難であり、実際には完全な同期制御は不可能であった。
【０００７】
また後者の場合においては、第１のサーボ系の位置検出信号を第２のサーボ系の位置指令とするので、原理的に第１のサーボ系に対し第２のサーボ系は遅れが生じ、完全な同期制御は不可能であった。
【０００８】
また高度な２軸の追従制御では、専用の追従制御コントローラが必要なためシステムが高価なものであった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、第１のサーボ系のモータの動作状態を第２のサーボ系のモータに反映し追従させる２軸のサーボ系間の同期制御に近い追従制御を実現するモータ制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、第１のサーボ系の位置検出信号と、第２のサーボ系の位置検出信号を、第２のサーボ系のモータ制御装置の位置制御を行なう偏差カウンタとは別に設けた補助偏差カウンタに入力することにより、第１のサーボ系と第２のサーボ系の動作位置偏差を検出可能とし、この値に係数を乗じた値により第２のサーボ系の速度偏差を補正するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために本発明は、第１のサーボ系の位置検出信号と、第２のサーボ系の位置検出信号を第２のサーボ系のモータ制御装置の位置制御を行なう偏差カウンタとは別に設けた補助偏差カウンタに入力することにより、第１のサーボ系と第２のサーボ系の動作位置偏差を検出可能とし、この値に係数（Ｋ）を乗じた値により第２のサーボ系の速度偏差を補正するものである。
【００１２】
そして、マイクロプロセッサを用いたディジタルサーボアンプにおいては、上記２軸間の位置偏差量により補正ゲイン（Ｋ）を変化させることが容易である。
【００１３】
また本発明は、上記２軸間の位置偏差量により、第２のサーボ系のサーボアンプの位置ゲイン（ＫＰ）を変化させるものである。
【００１４】
さらに本発明は、上記２軸間の位置偏差量により、第２のサーボ系の位置フィードフォワード（ＦＦ）を変化させるものである。
【００１５】
このように第１のサーボ系と第２のサーボ系の動作位置偏差を検出し、その値に係数を乗じ速度偏差の補正を行なうことは、第２のサーボ系の応答を第１のサーボ系の応答に応じて常に変化させることが可能となり、より同期制御に近い追従制御を実現することができる。
【００１６】
また２軸間の位置偏差量により、第２のサーボ系のサーボアンプの位置ゲイン（ＫＰ）を変化させることも、第２のサーボ系の応答を第１のサーボ系の応答に応じて変動させる一つの方法である。
【００１７】
また２軸間の位置偏差量により、第２のサーボ系のサーボアンプの位置フィードフォワード（ＦＦ）を変化させることも、第２のサーボ系の応答を第１のサーボ系の応答に応じて変動させる一つの方法である。
【００１８】
上記手段によって、第２のサーボ系の動作に第１のサーボ系の動作状態を反映することが可能となり、完全な同期制御に近い追従制御を実現することができる。
【００１９】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１に示すサーボシステムは、位置指令を出力する上位コントローラ１、第１のサーボ系２におけるサーボアンプ３、サーボモータ４、位置検出器であるロータリーエンコーダ５、駆動する機械６、第２のサーボ系７におけるサーボアンプ８、サーボモータ９、位置検出器のロータリーエンコーダ１０、駆動する機械１１、サーボアンプ３，８に与えられる位置指令パルス１２、第１のサーボ系２の位置検出信号１３、第２のサーボ系７の位置検出信号１４、第２のサーボ系７のサーボアンプ８における偏差カウンタ１５、補助偏差カウンタ１６、マイクロコンピュータ１７からなる。
【００２１】
上位コントローラ１からそれぞれのサーボアンプ３，８に同じ位置指令パルス信号を入力する。指令に従い動作した第１のサーボ系２のサーボモータ４に取り付けられたロータリーエンコーダ５から位置検出信号が出力され、第２のサーボ系７のサーボアンプ８の補助偏差カウンタ１６に入力される。また、第２のサーボ系７の位置検出信号１４も同様に得られるので、これを第２のサーボ系７のサーボアンプ８の補助偏差カウンタ１６に入力する。
【００２２】
これにより２軸間の位置偏差が検出できる。この２軸間の位置偏差量をマイコン１７に入力し、ソフトウェアにて補正ゲインＫを乗じた偏差量にて速度偏差の補正を行なう。
【００２３】
第１のサーボ系２の動作状態により第２のサーボ系７の応答を変化させるためにサーボ系の位置ゲインＫＰ、位置フィードフォワードＦＦは２軸間の位置偏差量にて可変可能とする。これにより、第２のサーボ系７の応答を第１のサーボ系２の応答に応じて常に変化させることが可能となり、完全な同期制御に近い追従制御を実現することができた。
【００２４】
またこのモータ制御装置のハードウェアは標準的な位置制御サーボアンプに対し、補助偏差カウンタ１６があればおおむね設計可能である。さらにリニアスケールなどを用いた機械の実位置を検出・制御することが可能なフルクローズ制御用サーボアンプは、通常の位置偏差カウンタの他に補助カウンタを備えている場合が多く、この場合はこの補助カウンタを補助偏差カウンタとして用いることにより、サーボ制御ソフトウェアの書き換えのみで、この２軸追従制御が容易に可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
上記実施例の記載から明らかなように、請求項１記載の発明により、応答の異なる２軸間の追従制御について、片方の位置検出信号を他方のサーボアンプにフィードバックすることで、２軸間の位置偏差を検出し速度偏差を補正することで容易に実現可能である。
【００２６】
さらに補助偏差カウンタの値により、第２のサーボ系のサーボアンプの位置ゲイン（ＫＰ）あるいは位置フィードフォワード（ＦＦ）を変化させることにより、より正確な追従制御を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すサーボ系のブロック図
【図２】従来の実施例を示すサーボ系のブロック図
【図３】従来の実施例を示すサーボ系のブロック図
【符号の説明】
２ 第１のサーボ系
７ 第２のサーボ系
１３ 第１のサーボ系の位置検出信号
１４ 第２のサーボ系の位置検出信号
１５ 偏差カウンタ
１６ 補助偏差カウンタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる応答を持つ２軸のサーボ系において、第１のサーボ系のモータの動作状態を第２のサーボ系のモータに反映し追従させることにより、２軸のサーボ系間の同期制御を実現するモータ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の２軸の同期制御は、図２に示すように、第１のサーボ系２１のサーボモータ２２により動作させる機械２３の剛性や摩擦などと、第２サーボ系２４のサーボモータ２５により動作させる機械２６の剛性や摩擦などを均一とし、かつ第１サーボ系２１のサーボアンプ２７と第２のサーボ系２４のサーボアンプ２８のマイナーループゲイン２９を同じとすることにより、２軸間のサーボ系の応答を一致させ、上位コントローラ３０より同じ位置指令パルスをサーボアンプ２７，２８に入力する方法があった。
【０００３】
または簡易的な追従制御では、図３に示すように、コントローラ３０より第１のサーボ系２１のサーボアンプのみに位置指令パルスを入力し、第１のサーボ系２１の位置検出信号３１を第２のサーボ系２１のサーボアンプ２４に位置指令パルスとして与えることによる方法があった。
【０００４】
なお、図２，図３において、３２，３３は各サーボモータ２２，２５の回転を検出するロータリーエンコーダである。
【０００５】
さらに高度な２軸の追従制御では、第１のサーボ系の位置検出信号をサンプリングしてデジタル演算処理をした信号を、速度の閉回路制御系をマイナループとして持つ第２のサーボ系の位置指令信号とすることにより、第２のサーボ系の挙動を第１のサーボ系の挙動に追従させる方法が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、前者の場合において機械の摩擦などを経時変化や温度変化を考慮すると均一に保つことは困難であり、実際には完全な同期制御は不可能であった。
【０００７】
また後者の場合においては、第１のサーボ系の位置検出信号を第２のサーボ系の位置指令とするので、原理的に第１のサーボ系に対し第２のサーボ系は遅れが生じ、完全な同期制御は不可能であった。
【０００８】
また高度な２軸の追従制御では、専用の追従制御コントローラが必要なためシステムが高価なものであった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、第１のサーボ系のモータの動作状態を第２のサーボ系のモータに反映し追従させる２軸のサーボ系間の同期制御に近い追従制御を実現するモータ制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、第１のサーボ系の位置検出信号と、第２のサーボ系の位置検出信号を、第２のサーボ系のモータ制御装置の位置制御を行なう偏差カウンタとは別に設けた補助偏差カウンタに入力することにより、第１のサーボ系と第２のサーボ系の動作位置偏差を検出可能とし、この値に係数を乗じた値により第２のサーボ系の速度偏差を補正するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために本発明は、第１のサーボ系の位置検出信号と、第２のサーボ系の位置検出信号を第２のサーボ系のモータ制御装置の位置制御を行なう偏差カウンタとは別に設けた補助偏差カウンタに入力することにより、第１のサーボ系と第２のサーボ系の動作位置偏差を検出可能とし、この値に係数（Ｋ）を乗じた値により第２のサーボ系の速度偏差を補正するものである。
【００１２】
そして、マイクロプロセッサを用いたディジタルサーボアンプにおいては、上記２軸間の位置偏差量により補正ゲイン（Ｋ）を変化させることが容易である。
【００１３】
また本発明は、上記２軸間の位置偏差量により、第２のサーボ系のサーボアンプの位置ゲイン（ＫＰ）を変化させるものである。
【００１４】
さらに本発明は、上記２軸間の位置偏差量により、第２のサーボ系の位置フィードフォワード（ＦＦ）を変化させるものである。
【００１５】
このように第１のサーボ系と第２のサーボ系の動作位置偏差を検出し、その値に係数を乗じ速度偏差の補正を行なうことは、第２のサーボ系の応答を第１のサーボ系の応答に応じて常に変化させることが可能となり、より同期制御に近い追従制御を実現することができる。
【００１６】
また２軸間の位置偏差量により、第２のサーボ系のサーボアンプの位置ゲイン（ＫＰ）を変化させることも、第２のサーボ系の応答を第１のサーボ系の応答に応じて変動させる一つの方法である。
【００１７】
また２軸間の位置偏差量により、第２のサーボ系のサーボアンプの位置フィードフォワード（ＦＦ）を変化させることも、第２のサーボ系の応答を第１のサーボ系の応答に応じて変動させる一つの方法である。
【００１８】
上記手段によって、第２のサーボ系の動作に第１のサーボ系の動作状態を反映することが可能となり、完全な同期制御に近い追従制御を実現することができる。
【００１９】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１に示すサーボシステムは、位置指令を出力する上位コントローラ１、第１のサーボ系２におけるサーボアンプ３、サーボモータ４、位置検出器であるロータリーエンコーダ５、駆動する機械６、第２のサーボ系７におけるサーボアンプ８、サーボモータ９、位置検出器のロータリーエンコーダ１０、駆動する機械１１、サーボアンプ３，８に与えられる位置指令パルス１２、第１のサーボ系２の位置検出信号１３、第２のサーボ系７の位置検出信号１４、第２のサーボ系７のサーボアンプ８における偏差カウンタ１５、補助偏差カウンタ１６、マイクロコンピュータ１７からなる。
【００２１】
上位コントローラ１からそれぞれのサーボアンプ３，８に同じ位置指令パルス信号を入力する。指令に従い動作した第１のサーボ系２のサーボモータ４に取り付けられたロータリーエンコーダ５から位置検出信号が出力され、第２のサーボ系７のサーボアンプ８の補助偏差カウンタ１６に入力される。また、第２のサーボ系７の位置検出信号１４も同様に得られるので、これを第２のサーボ系７のサーボアンプ８の補助偏差カウンタ１６に入力する。
【００２２】
これにより２軸間の位置偏差が検出できる。この２軸間の位置偏差量をマイコン１７に入力し、ソフトウェアにて補正ゲインＫを乗じた偏差量にて速度偏差の補正を行なう。
【００２３】
第１のサーボ系２の動作状態により第２のサーボ系７の応答を変化させるためにサーボ系の位置ゲインＫＰ、位置フィードフォワードＦＦは２軸間の位置偏差量にて可変可能とする。これにより、第２のサーボ系７の応答を第１のサーボ系２の応答に応じて常に変化させることが可能となり、完全な同期制御に近い追従制御を実現することができた。
【００２４】
またこのモータ制御装置のハードウェアは標準的な位置制御サーボアンプに対し、補助偏差カウンタ１６があればおおむね設計可能である。さらにリニアスケールなどを用いた機械の実位置を検出・制御することが可能なフルクローズ制御用サーボアンプは、通常の位置偏差カウンタの他に補助カウンタを備えている場合が多く、この場合はこの補助カウンタを補助偏差カウンタとして用いることにより、サーボ制御ソフトウェアの書き換えのみで、この２軸追従制御が容易に可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
上記実施例の記載から明らかなように、請求項１記載の発明により、応答の異なる２軸間の追従制御について、片方の位置検出信号を他方のサーボアンプにフィードバックすることで、２軸間の位置偏差を検出し速度偏差を補正することで容易に実現可能である。
【００２６】
さらに補助偏差カウンタの値により、第２のサーボ系のサーボアンプの位置ゲイン（ＫＰ）あるいは位置フィードフォワード（ＦＦ）を変化させることにより、より正確な追従制御を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すサーボ系のブロック図
【図２】従来の実施例を示すサーボ系のブロック図
【図３】従来の実施例を示すサーボ系のブロック図
【符号の説明】
２ 第１のサーボ系
７ 第２のサーボ系
１３ 第１のサーボ系の位置検出信号
１４ 第２のサーボ系の位置検出信号
１５ 偏差カウンタ
１６ 補助偏差カウンタ
Claims (2)
- 位置検出器を備えたモータからの位置検出信号をフィードバックし、位置制御を行うモータ制御装置において、位置指令と位置フィードバック量の比較を行う偏差カウンタとは別に設けた補助偏差カウンタを備えることにより、異なる応答を持つ２軸のサーボ系に対し、第１のサーボ系の位置検出信号と第２のサーボ系の位置検出信号を、第２のサーボ系の補助偏差カウンタに入力することにより、第１のサーボ系と第２のサーボ系の動作状態での位置偏差を検出可能とし、上記補助偏差カウンタの値に補正ゲイン（Ｋ）を乗じた信号を、第２のサーボ系の速度マイナーループに加算し、第２のサーボ系の速度偏差を補正すると共に、補助偏差カウンタの値により、第２のサーボ系のサーボアンプの位置ゲイン（ＫＰ）を変化させることにより、２軸のサーボ系を追従動作させるモータ制御装置。
- 位置検出器を備えたモータからの位置検出信号をフィードバックし、位置制御を行うモータ制御装置において、位置指令と位置フィードバック量の比較を行う偏差カウンタとは別に設けた補助偏差カウンタを備えることにより、異なる応答を持つ２軸のサーボ系に対し、第１のサーボ系の位置検出信号と第２のサーボ系の位置検出信号を、第２のサーボ系の補助偏差カウンタに入力することにより、第１のサーボ系と第２のサーボ系の動作状態での位置偏差を検出可能とし、上記補助偏差カウンタの値に補正ゲイン（Ｋ）を乗じた信号を、第２のサーボ系の速度マイナーループに加算し、第２のサーボ系の速度偏差を補正すると共に、補助偏差カウンタの値により、第２のサーボ系の位置フィードフォワード（ＦＦ）を変化させることにより、２軸のサーボ系を追従動作させるモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14270098A JP3551762B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14270098A JP3551762B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | モータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11341885A JPH11341885A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3551762B2 true JP3551762B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=15321532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14270098A Expired - Fee Related JP3551762B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3551762B2 (ja) |
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| CN100470433C (zh) | 2003-04-11 | 2009-03-18 | 三菱电机株式会社 | 伺服控制器 |
| JP4565312B2 (ja) * | 2003-12-11 | 2010-10-20 | 株式会社安川電機 | サーボ制御装置と非常停止方法 |
| JP4678475B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2011-04-27 | アイシン精機株式会社 | 電動機の制御装置 |
| JP4586960B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2010-11-24 | アイシン精機株式会社 | 電動機の制御装置 |
| JP4678476B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2011-04-27 | アイシン精機株式会社 | 電動機の制御装置 |
| JP4557753B2 (ja) * | 2005-03-08 | 2010-10-06 | 東洋電機製造株式会社 | 同期制御システム |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP14270098A patent/JP3551762B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11341885A (ja) | 1999-12-10 |
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