JP3770283B2 - Synchronous control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主軸モータに同期して従属軸モータを駆動する同期制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の同期制御技術としては、特願平8−122419において本出願人が提案した同期制御装置がある。
この装置は、主軸の未来位置を予測して求めた従属軸の未来位置指令を用いて、従属軸を予測制御し、さらに、主軸位置増分値、あるいは、その予測値を乗数倍した信号と、主軸位置指令増分値を乗数倍した信号とを加算した信号を、同期ずれの微調整信号として従属軸モータの制御装置へ入力する微調整装置を備えたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の同期制御技術では、主軸の動特性が正回転時と逆回転時とで異なる場合、同期精度が劣化するという問題があった。
そこで本発明は、従来技術よりも精度の高い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では、主軸モータに同期して従属軸モータを駆動する同期制御装置であり、主軸位置のサンプリング周期間の増分値、あるいは、その予測値を乗数K1 倍した信号と、主軸位置指令増分値を乗数K2 倍した信号とを加算した信号を、同期ずれの微調整信号として従属軸モータの制御装置へ入力する微調整装置を備えた同期制御装置において、
前記乗数K1 を2種類記憶し、前記主軸位置増分値の正負によって切り換える手段を備えたことを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を特願平8−122419において提案した同期制御装置に適用した場合の具体的実施例を図1に示して説明する。図中1は、指令生成装置であり、入力される主軸回転位置の目標指令増分値Δrs (i+M-1) を基に、主軸装置2へ位置指令増分値Δrs (i) を出力し、従属軸装置3へ複数個の未来位置指令増分値Δrz (i+m),m=D+1,D+2,…,D+Mを出力する。Δは、サンプリング周期間の増分値を表す。19は、同期ずれの微調整用の信号を出力する微調整装置であり、本発明はこの装置内で実現される。
指令生成装置1において、7は、入力した前記主軸位置指令増分値を記憶するメモリであり、M−1サンプリング前に入力した前記主軸位置指令増分値Δrs(i) が、現在時刻の主軸位置指令増分値として出力される。8は、入力した主軸位置増分値を記憶するメモリである。9は、主軸装置2の動特性モデルを用いて、数サンプリング先までの主軸位置増分値の予測値Δys * (i+m), m=D+1,D+2, …,D+Mを求める演算器である。10は、得られた前記主軸位置増分値の予測値から、前記従属軸未来位置指令増分値Δrz (i+m), m=D+1,D+2, …,D+Mを求める変換器である。
4、5、および、6は、各装置間で位置指令増分値と主軸位置増分値を伝達する際に、伝送、演算、検出処理のために生じる遅延要素である。
主軸装置2において、13は、主軸位置指令増分値より主軸位置指令を求める積算器、11は、主軸位置指令に従って主軸モータ12の位置ys (i) を制御する主軸制御器である。14は、主軸位置ys (i) から増分値Δys (i) を求める差分器である。
従属軸装置3において、16は入力した速度指令に従って、従属軸モータ17の速度を制御する従属軸制御器である。18は、従属軸モータ17の位置yz (i) から増分値Δyz (i) を求める差分器である。15は、従属軸制御器16を含めた従属軸モータ17の動特性モデルと、前記従属軸位置増分値Δyz (i) とを用いて予測した、数サンプリング先までの従属軸の位置が、前記複数個の従属軸未来位置指令増分値Δrz (i+m),m=1,2,…,Mから決まる従属軸未来位置指令rz(i+m),m=1,2,…,Mと一致するように、予測制御によって速度指令v(i) を決定する予測制御器である。この予測制御器としては、例えば特願平5−197956で提案したもの等を用いれば良い。
予測制御で求められた速度指令v(i) は、加算器20によって、微調整装置19の出力のD( D≧0)サンプリング遅れた信号と加算され、その加算値が速度指令として前記従属軸制御器16に入力される。
微調整装置19は、前記メモリ7に記憶された主軸位置指令増分値Δrs を乗数倍した信号K2 ・ Δrs と、前記メモリ8に記憶された主軸位置増分値Δys ( あるいは、前記主軸位置増分値の予測値Δys * ) を乗数倍した信号K1 ・ Δys ( あるいは、K1 ・ Δys * ) とを加算した信号を出力する。
ここで乗数K1 およびK2 は、同期ずれの微調整用のパラメータであり、その値はあらかじめ調整時に設定され微調整装置19に記憶される。特にK1 については、主軸正転時用と逆転時用の2種類の乗数K1P, K1Nが記憶されており、前記主軸位置増分値ΔyS (i-K) が零以上の時はK1Pが用いられ、ΔyS (i-K) が負の時はK1Nが用いられる。
K1PおよびK1Nの設定は、まず主軸が正回転の状態で調整を行い正転時用乗数K1Pを設定記憶する。次に主軸が逆回転の状態で再調整を行って、逆転時用乗数K1N=K1P+KPNを設定記憶する。ここでKPNは、正転時と逆転時における主軸の動特性の違いを補正するものである。K1Nの代わりにKPNを記憶して上式よりK1Nを算出してもよい。なお、K2 は主軸が加減速状態にあるときの同期ずれが小さくなるように設定される。
【0005】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、主軸の正転時と逆転時での動特性の違いが補正され、従来よりも高精度の同期動作が可能な同期制御装置が実現されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の具体的実施例を示す図
【符号の説明】
1 指令生成装置
2 主軸装置
3 従属軸装置
4、5、6 遅延要素
7 主軸位置指令増分値を記憶するメモリ
8 主軸位置増分値を記憶するメモリ
9 主軸未来位置増分値の予測値を求める演算器
10 主軸未来位置増分値の予測値から従属軸未来位置指令増分値を求める変換器
11 主軸制御器
12 主軸モータ
13 積算器
14、18 差分器
15 予測制御器
16 従属軸制御器
17 従属軸モータ
19 微調整装置
20 加算器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a synchronous control device that drives a slave shaft motor in synchronization with a main shaft motor.
[0002]
[Prior art]
As a conventional synchronization control technique, there is a synchronization control apparatus proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. Hei 8-122419.
This device predicts and controls the dependent axis using the future position command of the dependent axis obtained by predicting the future position of the spindle, and further, a spindle position increment value, or a signal obtained by multiplying the predicted value by a multiplier, A fine adjustment device is provided for inputting a signal obtained by adding a signal obtained by multiplying the spindle position command increment value by a multiplier to the control device of the dependent shaft motor as a fine adjustment signal for synchronization deviation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional synchronization control technique has a problem that the synchronization accuracy deteriorates when the dynamic characteristics of the main shaft are different between forward rotation and reverse rotation.
Therefore, an object of the present invention is to provide a synchronous control device with higher accuracy than the prior art.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a synchronous control device for driving a slave axis motor in synchronism with the spindle motor, increment the sampling period of the main shaft position, or to 1 times the multiplier K the prediction value In a synchronous control device having a fine adjustment device that inputs a signal obtained by adding a signal and a signal obtained by multiplying the spindle position command increment value by a multiplier K 2 to the control device of the dependent shaft motor as a fine adjustment signal for synchronization deviation.
Two types of the multiplier K 1 are stored, and means for switching according to the positive / negative of the spindle position increment value is provided.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A specific embodiment when the present invention is applied to the synchronous control apparatus proposed in Japanese Patent Application No. 8-122419 will be described with reference to FIG. In the figure,
In the
Reference numerals 4, 5, and 6 are delay elements generated for transmission, calculation, and detection processing when the position command increment value and the spindle position increment value are transmitted between the devices.
In the
In the slave shaft device 3, reference numeral 16 denotes a slave shaft controller that controls the speed of the
The speed command v (i) obtained by the predictive control is added by the adder 20 to a signal delayed by D (D ≧ 0) sampling of the output of the fine adjustment device 19, and the added value is used as the speed command as the dependent axis. Input to the controller 16.
Fine adjustment device 19, and the signal K 2 · Δr s that multiplier multiplying the stored main shaft position command increment value [Delta] r s to the memory 7, the main shaft position stored in the memory 8 increment [Delta] y s (or the main shaft A signal obtained by adding a signal K 1 · Δy s (or K 1 · Δy s * ) obtained by multiplying the predicted value Δy s * ) of the position increment value by a multiplier is output.
Here, the multipliers K 1 and K 2 are parameters for fine adjustment of synchronization deviation, and their values are set in advance during adjustment and stored in the fine adjustment device 19. In particular, for K 1 , two types of multipliers K 1P and K 1N for main shaft forward rotation and reverse rotation are stored, and when the main shaft position increment value Δy S (iK) is zero or more, K 1P is K 1N is used when Δy S (iK) is negative.
For the setting of K 1P and K 1N , first, adjustment is performed with the main shaft rotating in the forward direction, and a multiplier for forward rotation K 1P is set and stored. Next, readjustment is performed while the main shaft is rotating in the reverse direction, and a multiplier for reverse rotation K 1N = K 1P + K PN is set and stored. Here, KPN corrects the difference in the dynamic characteristics of the spindle during forward rotation and reverse rotation. K 1N may be calculated from the above equation by storing K PN instead of K 1N . Note that K 2 is set so that the synchronization deviation is small when the spindle is in the acceleration / deceleration state.
[0005]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the difference in dynamic characteristics between the forward rotation and the reverse rotation of the main shaft is corrected, and a synchronous control device capable of performing a synchronous operation with higher accuracy than before is realized. There is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a specific embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記主軸位置増分値の正負によって前記乗数K1 の値を切り換える手段を備えたことを特徴とする同期制御装置。This is a synchronous control device that drives a subordinate motor in synchronism with the main shaft motor. A signal obtained by multiplying an increment value during a sampling period of the main shaft position or a predicted value thereof by a multiplier K 1 and a main shaft position command increment value are multiplied by a multiplier K. In the synchronous control device including a fine adjustment device that inputs a signal obtained by adding the doubled signal to the control device of the slave shaft motor as a fine adjustment signal of synchronization deviation,
Synchronous control apparatus characterized by comprising means for switching the value of the multiplier K 1 by the sign of the main shaft position increment.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34053696A JP3770283B2 (en) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | Synchronous control device |
KR10-1999-7004900A KR100444806B1 (en) | 1996-12-04 | 1997-10-16 | Synchronous controller |
PCT/JP1997/003746 WO1998025191A1 (en) | 1996-12-04 | 1997-10-16 | Synchronous controller |
US09/319,309 US6215270B1 (en) | 1996-12-04 | 1997-10-16 | Synchronous control device |
CNB971816417A CN1146764C (en) | 1996-12-04 | 1997-10-16 | Synchronous controller |
EP97944150A EP0943973A4 (en) | 1996-12-04 | 1997-10-16 | Synchronous controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34053696A JP3770283B2 (en) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | Synchronous control device |
Publications (2)
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JPH10174478A JPH10174478A (en) | 1998-06-26 |
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Family Applications (1)
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JP34053696A Expired - Fee Related JP3770283B2 (en) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | Synchronous control device |
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Families Citing this family (2)
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JP4807475B1 (en) | 2011-03-15 | 2011-11-02 | オムロン株式会社 | Arithmetic unit, output control method, and program |
JP4973792B1 (en) | 2011-03-15 | 2012-07-11 | オムロン株式会社 | Arithmetic unit, output control method, and program |
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