JP4299793B2 - 制御装置 - Google Patents

制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4299793B2
JP4299793B2 JP2005012749A JP2005012749A JP4299793B2 JP 4299793 B2 JP4299793 B2 JP 4299793B2 JP 2005012749 A JP2005012749 A JP 2005012749A JP 2005012749 A JP2005012749 A JP 2005012749A JP 4299793 B2 JP4299793 B2 JP 4299793B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acceleration
command
speed
driven body
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005012749A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006202019A (ja
Inventor
平輔 岩下
肇 置田
宏之 河村
聡史 猪飼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FANUC Corp
Original Assignee
FANUC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FANUC Corp filed Critical FANUC Corp
Priority to JP2005012749A priority Critical patent/JP4299793B2/ja
Priority to US11/328,086 priority patent/US7348745B2/en
Priority to EP06250145A priority patent/EP1684139B1/en
Priority to DE602006021352T priority patent/DE602006021352D1/de
Priority to CNB2006100014866A priority patent/CN100417492C/zh
Publication of JP2006202019A publication Critical patent/JP2006202019A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4299793B2 publication Critical patent/JP4299793B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/33Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device
    • G05B19/35Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control
    • G05B19/351Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
    • G05B19/358Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with a combination of feedback covered by G05B19/353 - G05B19/356
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37297Two measurements, on driving motor and on slide or on both sides of motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

本発明は、サーボモータによって大型の被駆動体を駆動し、該大型の被駆動体の位置や速度を制御する制御装置に関する。
工作機械において、サーボモータで駆動される被駆動体の位置や速度を制御するために、通常、位置フィードバック制御、速度フィードバック制御さらには電流フィードバック制御がなされている。図5はこのサーボモータを制御するサーボ制御部のブロック図である。サーボモータ2または該サーボモータ2によって駆動される被駆動体3には、その速度及び位置を検出する位置検出手段6、速度検出手段5が設けられている。さらには、サーボモータ2を駆動する電流値を検出する電流検出手段4が設けられ、これらの検出手段4,5,6の検出信号がフィードバックされている。
モータ制御部1は、プロセッサで制御するデジタル制御がなされ、位置ループ処理を行う位置制御処理部11,速度ループ処理を行う速度制御処理部12,電流ループ処理を行う電流制御処理部13で構成されている。位置制御処理部11においては、位置指令と位置検出手段6からの位置フィードバック信号により位置偏差を求め該位置偏差に位置ループゲインを乗じて速度指令が求められる。また、速度制御処理部12では、位置制御処理部11から出力された速度指令と速度検出手段5からの速度フィードバック信号により速度偏差を求め比例、積分(または速度偏差の積分に、速度フィードバック信号の比例分を減算)等の速度フィードバック制御を行い電流指令を求める。電流制御処理部13ではこの電流指令と電流フィードバック信号とにより電流フィードバック制御を行い、サーボアンプを介してサーボモータ2を駆動制御する。
以上が一般的に行われている工作機械の送り軸等の被駆動体3の位置、速度、電流の制御方法であり、通常、プロセッサによってこの位置、速度、電流の制御処理が行われている。このような位置、速度、電流のフィードバック制御を行っても、サーボモータ2の角加速度が急激に変化する際、被駆動体3に振動が発生する場合があり、その対策として、被駆動体3の加速度を検出する加速度センサを設け、該加速度センサからの信号を速度フィードバック制御により出力される電流指令から差し引き、電流フィードバック制御の電流指令とする制御方法が提案されている。
被駆動体に振動が発生すると、加速度センサで検出される被駆動体の加速度信号中の振動成分は、電流フィードバック制御に対する電流指令に対して誤差となることから、この誤差が無くなるように電流指令から差し引き、サーボモータの駆動電流を制御することで振動を抑制したものである(特許文献1参照)。
特開平6−91482号公報
大型の工作機械等でサーボモータで駆動される被駆動体が大型となった場合、速度や電流のフィードバック制御を行い、さらには、位置のフィードバック制御を行って、サーボモータを駆動し被駆動体の位置や速度を制御しようとしても、被駆動体が大きいことから、該被駆動体を1つの剛体としてみなすことが難しく、被駆動体の部位によって、加速度が異なり、被駆動体自体が振動を起こすことがある。
また、大型の被駆動体を複数のサーボモータで駆動するような場合があるが、このような駆動形態の場合、各サーボモータが干渉して被駆動体が振動を引き起こす場合がある。このような場合、従来は速度フィードバックを利用して干渉補正を行っているが、速度フィードバックが得られる被駆動体の部位は限られているため、被駆動体において振動が発生する部位の振動を抑制することが難しい。
そこで、本発明は、大型の被駆動体をサーボモータで駆動するときの上述した問題点を改善することを目的とするものである。
本願請求項1に係る発明は、2台のサーボモータにより被駆動体を同一方向に駆動し、前記被駆動体の位置または/及び速度を検出する検出手段を有し、被駆動体の位置または/及び速度を制御する制御装置において、前記被駆動体の加速度を検出する加速度検出手段を前記被駆動体の前記各サーボモータで駆動される部位近傍に配設し、一方のサーボモータ側に配設された加速度検出手段で検出される加速度から他方のサーボモータ側に配設された加速度検出手段で検出される加速度を差し引いた加速度差を求め、該加速度差を、位置指令、速度指令、電流指令のいずれか1以上に対して、前記一方のサーボモータ側では負帰還させて補正すると共に、前記他方のサーボモータ側では正帰還させて補正することによって被駆動体の振動発生を抑制するものである。
請求項2に係る発明は、複数のサーボモータにより被駆動体を同一方向に駆動し、前記被駆動体の位置または/及び速度を検出する検出手段を備えて被駆動体の位置または/及び速度を制御する制御装置において、前記被駆動体の加速度を検出する加速度検出手段を前記被駆動体の前記各サーボモータで駆動される部位近傍に配設し、各加速度検出手段で検出される加速度値の和を求め、該加速度値の和を、各サーボモータの位置指令、速度指令、電流指令のいずれか1以上に対して負帰還させて補正するようにして、被駆動体の振動発生を抑制するようにしたものである。
大型の被駆動体であっても、本願各発明は、複数箇所で検出した加速度値に基づいてサーボモータの位置指令、速度指令、電流指令を補正して加速度差が発生しないように制御されるから、被駆動体の振動発生を抑制することができる。
図1は、大型の被駆動体を駆動する本発明の第1の実施形態の要部ブロック図である。 大型の被駆動体3をサーボモータ2で駆動するもので、該サーボモータ2を駆動制御するモータ制御部1の構成は、図5に示した従来のモータ制御部とほぼ同一であるが、被駆動体3に設けた2つの加速度検出手段7−1、7−2で検出された加速度に基づいて速度指令又は電流指令を補正するように構成している点が従来のサーボ制御部とは相違するものである。
被駆動体3を構成する部材の剛性の差異等によって、被駆動体3の部位によっては、サーボモータ2による駆動加速度によって全体が一体となって移動せず、部分的に振動が発生する場合がある。そのため、この第1の実施形態では、このような振動が発生しないように被駆動体3に複数の加速度検出手段を配設して制御するもので、加速度検出手段は振動が発生するような部位、被駆動体3において特に位置、速度が重視される特定の部位などに配設する。図1に示すこの第1の実施形態では、被駆動体3がサーボモータ2によって駆動されて移動する方向に対して直交する方向での両端部に加速度検出手段7−1,7−2を配設した例を示している。
この実施形態では、加速度検出手段7−1,7−2として、複数の方向(直交する2軸方向又は直交する3軸方向)の加速度を検出する加速度検出手段を用いており、この加速度検出手段7−1,7−2で検出される各軸方向の加速度値より、加速度演算手段21,22で被駆動体3の移動方向(サーボモータ2によって駆動される方向)の加速度値α1,α2をそれぞれ演算して求める。なお、加速度検出手段7−1,7−2として、被駆動体3の移動方向の加速度のみを検出するものを用いた場合には、この加速度演算手段21,22は設ける必要はなく、加速度検出手段7−1,7−2の出力がそのまま被駆動体3の移動方向の加速度値α1,α2となる。
次に、加速度差演算手段23で、求められた加速度値α1、α2の差の絶対値を求め、該加速度差の絶対値に定数k2を乗じて補正値を求め、速度指令を補正するようにしている。図1では、実線で示すように速度指令を補正する例を示しており、位置指令又は電流指令を補正してもよく、この場合には、破線で示すように加速度差の絶対値に定数k1を乗じて位置指令の補正値を求め位置指令を補正する。又は、加速度差の絶対値に定数k3を乗じて電流指令の補正値を求め電流指令を補正する。
又、位置指令、速度指令、電流指令のいずれか2以上を共に補正するようにしてもよい。
モータ制御部1は、プロセッサで制御するデジタル制御がなされ、該プロセッサは、位置制御処理部11での位置ループ処理,速度制御処理部12での速度ループ処理,電流制御処理部13での電流ループ処理、及び加速度演算手段21,22での加速度検出手段7−1,7−2で検出された各軸方向の加速度より被駆動体3の移動方向の加速度値α1,α2を演算する処理、加速度差演算手段23での加速度差の絶対値を求める処理、及び加速度差の絶対値に定数k2を乗じて速度指令の補正値(さらには、加速度差の絶対値に定数k1,k3を乗じて位置指令、電流指令の補正値)を求め、補正する処理を所定周期毎実施する。
図2は、このモータ制御部1のプロセッサで所定周期毎実施する位置、速度ループ処理のフローチャートである。
モータ制御部1のプロセッサは、数値制御装置等の上位制御装置から出力される位置指令から被駆動体3の位置を検出する位置検出手段6からの位置フィードバックを減じて位置偏差を求め、該位置偏差から速度指令を求める位置制御処理部11の位置ループ処理を従来と同様に実施し速度指令を求める(ステップ100)。また、プロセッサは、加速度検出手段7−1,7−2で検出される各軸加速度値を読み取り(ステップ101)、該各軸加速度値より、被駆動体3の移動方向の加速度値α1,α2を算出する加速度演算手段21,22の処理を実行し(ステップ102)、さらに、求められた加速度値α1とα2の差の絶対値を求める加速度差演算手段23を実行する(ステップ103)。次に、求めた加速度差の絶対値に定数k2を乗じて補正値を求め(ステップ104)、ステップ100で求めた速度指令からステップ104で求めた補正値を減じて、補正された速度指令を求め(ステップ105)、該補正された速度指令と、被駆動体3の速度を検出する速度検出手段5からの速度フィードバックにより速度偏差を求め電流指令(トルク指令)を求める速度制御処理部12の速度ループ処理を実行し電流指令(トルク指令)を求める(ステップ106)。求められた電流指令を、電流ループ処理を実行する電流制御処理部13に出力する(ステップ107)。
モータ制御部1のプロセッサは、上述した処理を所定周期毎実施し、電流制御処理部13に電流指令を出力する。電流制御処理部13では、処理所定周期毎、指令された電流指令と電流検出手段4からの電流フィードバックにより従来と同様の電流ループ処理を行いサーボモータ2への指令を求め、サーボアンプを介してサーボモータ2を駆動する。
上述したモータ制御部1の処理は、図2のフローチャートにおいてステップ101〜105の処理が加わった点、即ち、検出加速度に基づいて速度指令を補正する点が加わった点以外は従来の処理と同じである。本実施形態においては、この検出加速度によって速度指令を補正することによって、被駆動体3に生じる振動を抑制するものである。加速度検出手段7−1、7−2で検出した各軸方向加速度より求めた被駆動体3の移動方向の加速度値α1とα2の差の絶対値が大きいとき、即ち、加速度検出手段7−1、7−2が配設された部位における加速度の差が大きいときには、速度指令から減じられる補正値も大きくなり、速度制御処理部12に出力される速度指令は減少し、その結果、速度制御処理部12から出力される電流指令も減少し、この減少した電流指令でサーボモータ2が駆動されることになるから、被駆動体3の振動は抑制されることになる。
なお、位置指令を補正する場合には、ステップ101〜103の処理をステップ100の前に実行し、加速度差に定数k1を乗じて位置指令の補正値を求め、指令された位置指令からこの補正値を減じて補正された位置指令を求め、この補正された位置指令に基づいてステップ100の処理を実行すればよい。また、電流指令を補正するときには、加速度差に定数k3を乗じて電流指令の補正値を求め、ステップ106で求められた電流指令からこの補正値を減じて補正された電流指令を求めて電流ループに引き渡せばよい。
図3は、本発明の第2の実施形態の要部ブロック図である。この第2の実施形態は大型の被駆動体を2台のサーボモータで同一方向に駆動するものである。被駆動体3をマスタ軸Mとスレーブ軸Sの2つの軸で駆動するものである。マスタ軸M、スレーブ軸Sを駆動するモータ制御部1m、1sは、従来のモータ制御部と同様に、位置制御処理部11m,11s、速度制御処理部12m,12s、電流制御処理部13m,13sを備え、又、各モータ制御部1m,1sで駆動制御されるサーボモータ2m,2sには、位置検出手段6m,6s、速度検出手段5m,5s、電流検出手段4m,4sを備え、それぞれ位置、速度、電流のフィードバックを行っている。これらの構成は、被駆動体を2台のサーボモータで同一方向に駆動する従来の制御系と同一である。
このような2台のサーボモータで同一方向に被駆動体3を駆動する場合において、サーボモータ2m,2s間の被駆動体3の機械剛性が低い場合、各サーボモータ2m,2sで駆動される部位間に捩れを生じ、発振の原因となる。この捩れは、マスタ軸M側が行き過ぎたときスレーブ軸S側は行き足りない、マスタ軸M側が行き足りないときスレーブ軸S側が行き過ぎるという逆位相の関係にある。この捩れによる発振により、位置、速度、電流制御処理部11m,11s、12m,12s、13m,13sのゲインを高く取ることができないという問題がある。
そこで、この第2の実施形態では、マスタ軸M側とスレーブ軸S側のサーボモータ2m,2sで駆動される部位付近に加速度検出手段7m,7sを取り付け、各加速度検出手段7m,7sで検出される検出加速度の差をフィードバック信号として利用し、被駆動体3の振動を抑制するようにしている。なお、この第2の実施形態では、加速度検出手段7m,7sとして、被駆動体3が移動する方向(サーボモータ2m,2sで駆動される方向)の加速度を検出する加速度検出手段を用いている。第1の実施形態のように複数の方向の加速度を検出する加速度検出手段を用いる場合には、第1の実施形態のように、被駆動体の移動方向の加速度を演算して求めるようにすればよい。
マスタ軸M側の加速度検出手段7mで検出された加速度値からスレーブ軸S側の加速度検出手段7sで検出された加速度値を減じた加速度差を求め(加算手段31の処理)、マスタ軸M側では、この加速度差を負帰還させるもので、加速度差に定数a1を乗じた値を位置指令から減じて位置指令を補正し、加速度差に定数a2を乗じた値を速度指令から減じて速度指令を補正し、加速度差に定数a3を乗じた値を電流指令から減じて電流指令を補正する。
又、スレーブ軸S側では、加速度差を正帰還させるもので、加速度差に定数b1を乗じた値を位置指に加算して位置指令を補正し、加速度差に定数b2を乗じた値を速度指令に加算して速度指令を補正し、加速度差に定数b3を乗じた値を電流指令に加算して電流指令を補正する。
そして、こうして補正された位置指令、速度指令、電流指令に基づいて、従来と同様な、位置制御処理(11m,11s)、速度制御処理(12m,12s)、電流制御処理(13m,13s)を行って、各サーボモータ2m,2sを駆動制御する。
即ち、マスタ軸、スレーブ軸のモータ制御部1m,1sの処理を実行するプロセッサは、位置、速度ループ処理周期毎に、加速度検出手段7m,7sの出力を読み出し、マスタ軸M側の加速度検出手段7mで検出された加速度値からスレーブ軸S側の加速度検出手段7sで検出された加速度値を減じた加速度差を求め、マスタ軸M側の処理として、位置指令から加速度差に定数a1を乗じた値を減じて、補正された位置指令を求め、この位置指令と位置検出手段6mからフィードバックされる位置フィードバックに基づいて位置ループ処理を行い速度指令を求める。さらに、この速度指令に加速度差に定数a2を乗じた値を減じて、補正された速度指令を求め、この補正された速度指令と速度検出手段5mからの速度フィードバックに基づいて速度ループ処理を行い電流指令を求める。次に、この電流指令から加速度差に定数a3を乗じた値を減じて、補正された電流指令を求め、電流ループ処理に引き渡す。
又、スレーブ軸S側の処理として、位置指令から加速度差に定数b1を乗じた値を加算して、補正された位置指令を求め、この位置指令と位置検出手段6sからフィードバックされる位置フィードバックに基づいて位置ループ処理を行い速度指令を求める。さらに、この速度指令に加速度差に定数b2を乗じた値を加算して、補正された速度指令を求め、この補正された速度指令と速度検出手段5sからの速度フィードバックに基づいて速度ループ処理を行い電流指令を求める。次に、この電流指令から加速度差に定数b3を乗じた値を加算して、補正された電流指令を求め、電流ループ処理に引き渡す。
以上のように、位置、速度ループ処理周期毎に上述した処理をモータ制御部1m,1sの処理をプロセッサは実施する。そして、プロセッサは、電流ループ処理周期毎に、マスタ、スレーブ各軸毎、指令された電流指令と電流検出手段4m,4sからの電流フィードバックに基づいて電流ループ処理を行って、各サーボモータ2m,2sを駆動制御する。
被駆動体3に捩れによる振動発生時において、加速度検出手段7m,7sで検出される加速度検出値を比較すると、前述したように逆位相の振動波形が得られる。マスタ軸M側が行き過ぎていて、スレーブ軸S側が行き足りない場合、マスタ軸M側の加速度は大きく、スレーブ軸S側の加速度は小さくなる。この場合、本実施形態では、マスタ軸M側の加速度からスレーブ軸S側の加速度を引いた加速度差に定数(a1,a2,a3)をかけ、マスタ軸M側に負のフィードバックを帰還させるから、マスタ軸M側をスレーブ軸S側へ引き戻す効果が得られる。また、スレーブ軸S側では加速度差に定数(b1,b2,b3)をかけたものを正帰還させることにより、スレーブ軸S側をマスタ軸M側へ押し出す効果が得られる。これは、マスタ軸M側が行き足りず、スレーブ軸S側が行き過ぎる場合も同様であり、マスタ軸M側をスレーブ軸S側へ、スレーブ軸S側をマスタ軸M側へ合わせる効果を得ることができる。
このように、マスタ軸M側とスレーブ軸S側の捩れを抑えるために、マスタ軸M側をスレーブ軸S側の加速度に、スレーブ軸S側をマスタ軸M側の加速度に合わせるようにフィードバック制御をかけることにより、捩れを抑えることができる。
上述した第2の実施形態では、加速度差を負帰還、正帰還させて位置指令、速度指令、電流指令をそれぞれ補正したが、位置指令のみ、速度指令のみ、電流指令のみ、さらには、位置指令、速度指令、電流指令のいずれか2つを補正するようにしてもよいものである。このようにして、捩れを抑えることにより、位置、速度、電流制御処理部のゲインを高く取ることができる。
図4は、本発明の第3の実施形態要部ブロック図である。この第3の実施形態も大型の被駆動体を2台のサーボモータにより同一方向に駆動する場合で、サーボモータ間の被駆動体の剛性が高いときに適用するものである。このような場合、位置、速度、電流制御処理部のゲインは高く取ることが可能であるが、ある程度ゲインを高めて行くと、被駆動体が振動し出す。この振動は、マスタ側とスレーブ側とで同方向となる。この同方向の振動を抑えるために、マスタ側付近についている加速度検出手段からの加速度検出値とスレーブ側付近についている加速度検出手段からの加速度検出値との和を利用するものである。例えば、この和を2でわることにより、マスタ側とスレーブ側の加速度の平均値となるがこれを加速度フィードバックとして利用する。この図4で示す実施形態では、この和に定数をかけ、位置指令、速度指令、電流指令に減算して補正することによって、被駆動体の振動を抑える効果を得るようにしている。
この図4に示す第3の実施形態と図3に示した第2の実施形態で相違する点は、マスタ軸M側、スレーブ軸S側の各サーボモータで駆動される部位付近に配設されたる加速度検出手段7m,7sからの検出加速度の差を求める代わりに加算した和を求める点と、この検出加速度の和をマスタ軸M側、スレーブ軸S側共に負帰還するようにした点で相違するのみであり、他は図3に示した第2の実施形態と同一である。
この第3の実施形態では、マスタ軸M側、スレーブ軸S側のそれぞれの加速度検出手段7m,7sで検出された加速度の和を求め(加算手段32の処理)、この加速度値の和にマスタ軸M側では定数a1を、スレーブ軸S側では定数b1を乗じた値を位置指令から減じて位置指令を補正し、又、加速度の和にマスタ軸M側では定数a2を、スレーブ軸S側では定数b2を乗じた値を速度指令から減じて速度指令を補正し、さらに、加速度の和にマスタ軸M側では定数a3を、スレーブ軸S側では定数b3を乗じた値を電流指令から減じて電流指令を補正する。
そして、こうして補正された位置指令、速度指令、電流指令に基づいて、従来と同様な、位置制御処理(11m,11s)、速度制御処理(12m,12s)、電流制御処理(13m,13s)を行って、各サーボモータ2m,2sを駆動制御する。
この第3の実施形態も上述した処理をプロセッサで行う。マスタ軸、スレーブ軸のモータ制御部のプロセッサは、位置、速度ループ処理周期毎に、加速度検出手段7m,7sの出力を読み出し、マスタ軸M側の加速度検出手段7m及びスレーブ軸S側の加速度検出手段7sで検出された加速度を加算してその和を求め、マスタ軸M側の処理として、位置指令から検出加速度の和に定数a1を乗じた値を減じて、補正された位置指令を求め、この位置指令と位置検出手段6mからフィードバックされる位置フィードバックに基づいて位置ループ処理を行い速度指令を求める。さらに、この速度指令に検出加速度の和に定数a2を乗じた値を減じて、補正された速度指令を求め、この補正された速度指令と速度検出手段5mからの速度フィードバックに基づいて速度ループ処理を行い電流指令を求める。次に、この電流指令から検出加速度の和に定数a3を乗じた値を減じて、補正された電流指令を求め、この補正された電流指令を電流ループ処理に引き渡す。
又、スレーブ軸S側の処理として、位置指令から検出加速度の和に定数b1を乗じた値を減算して、補正された位置指令を求め、この位置指令と位置検出手段6sからフィードバックされる位置フィードバックに基づいて位置ループ処理を行い速度指令を求める。さらに、この速度指令に検出加速度の和に定数b2を乗じた値を減算して、補正された速度指令を求め、この補正された速度指令と速度検出手段5sからの速度フィードバックに基づいて速度ループ処理を行い電流指令を求める。次に、この電流指令から検出加速度の和に定数b3を乗じた値を減算して、補正された電流指令を求め、電流ループ処理に引き渡す。
上述した処理を位置、速度ループ処理周期毎実行する。そして、プロセッサは、電流ループ処理周期毎にそれぞれ指令された電流指令と、電流検出手段4m,4sからの電流フィードバックに基づいてそれぞれ電流ループ処理を行って、各サーボモータ2m,2sを駆動制御する。
なお、マスタ側付近の加速度検出手段からの加速度検出値をマスタ側のみに、スレーブ側付近の加速度検出手段からの加速度検出値をスレーブ側のみにフィードバックするという手段もあり得るが、マスタ側とスレーブ側とで独立に制御を行うと、マスタ軸とスレーブ軸との間で干渉が生じることになるため、上述した第3の実施形態のように、加速度検出値の平均値を使用したほうが干渉を回避しつつ同方向の振動を抑えることができる。
なお、この第3の実施形態の場合においても、加速度検出値の和のフィードバック信号による補正を位置指令にのみ、又は速度指令のみ、電流指令にのみ実施しても、位置指令、速度指令、電流指令のいずれか2以上に対して補正するようにしてもよいものである。このようにして、被駆動体の振動を抑制する。
図3に示す第2の実施形態と図4に示す第3の実施形態をマスタ軸、スレーブ軸で駆動される被駆動体の剛性により切り替えることにより、逆位相の振動や同位相の振動を抑えることができるものである。
上述した各実施形態では、被駆動体の位置、速度を制御する例を説明したが、位置制御のみ行う制御装置、速度制御のみ行う制御装置にも本発明は適用できるものである。
上述した各実施形態では、被駆動体の位置、速度をサーボモータの検出器からの信号から得た例を説明したが、被駆動体にスケールを取り付けた場合にも本発明は適用できるものである。スケールは構造上取り付け位置が決まってしまうため、被駆動体の一部の位置、速度しか検出できない。そのため、上述した各実施形態のサーボモータの検出器からの信号をスケールからの信号に置き換えればスケールの場合も同様に本発明の効果があることが言える。
本発明の第1の実施形態の要部ブロック図である。 同実施形態におけるモータ制御部のプロセッサが実施する処理のフローチャートである。 本発明の第2の実施形態の要部ブロック図である。 本発明の第3の実施形態の要部ブロック図である。 従来の制御部のの要部ブロック図である。
符号の説明
1,1m,1s モータ制御部
7−1,7−2,7m.7s 加速度検出手段

Claims (2)

  1. 2台のサーボモータにより被駆動体を同一方向に駆動し、前記被駆動体の位置または/及び速度を検出する検出手段を備えて被駆動体の位置または/及び速度を制御する制御装置において、前記被駆動体の加速度を検出する加速度検出手段を前記被駆動体の前記各サーボモータで駆動される部位近傍に配設し、一方のサーボモータ側に配設された加速度検出手段で検出される加速度から他方のサーボモータ側に配設された加速度検出手段で検出される加速度を差し引いた加速度差を求め、該加速度差を、位置指令、速度指令、電流指令のいずれか1以上に対して、前記一方のサーボモータ側では負帰還させて補正すると共に、前記他方のサーボモータ側では正帰還させて補正することを特徴とする制御装置。
  2. 複数のサーボモータにより被駆動体を同一方向に駆動し、前記被駆動体の位置または/及び速度を検出する検出手段を備えて被駆動体の位置または/及び速度を制御する制御装置において、前記被駆動体の加速度を検出する加速度検出手段を前記被駆動体の前記各サーボモータで駆動される部位近傍に配設し、各加速度検出手段で検出される加速度値の和を求め、該加速度値の和を、各サーボモータの位置指令、速度指令、電流指令のいずれか1以上に対して負帰還させて補正することを特徴とする制御装置。
JP2005012749A 2005-01-20 2005-01-20 制御装置 Expired - Fee Related JP4299793B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005012749A JP4299793B2 (ja) 2005-01-20 2005-01-20 制御装置
US11/328,086 US7348745B2 (en) 2005-01-20 2006-01-10 Controller
EP06250145A EP1684139B1 (en) 2005-01-20 2006-01-12 Controller
DE602006021352T DE602006021352D1 (de) 2005-01-20 2006-01-12 Steuerungsgerät
CNB2006100014866A CN100417492C (zh) 2005-01-20 2006-01-19 控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005012749A JP4299793B2 (ja) 2005-01-20 2005-01-20 制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006202019A JP2006202019A (ja) 2006-08-03
JP4299793B2 true JP4299793B2 (ja) 2009-07-22

Family

ID=35969741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005012749A Expired - Fee Related JP4299793B2 (ja) 2005-01-20 2005-01-20 制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7348745B2 (ja)
EP (1) EP1684139B1 (ja)
JP (1) JP4299793B2 (ja)
CN (1) CN100417492C (ja)
DE (1) DE602006021352D1 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006159345A (ja) * 2004-12-07 2006-06-22 Fanuc Ltd 制御装置
JP4109280B2 (ja) * 2005-09-08 2008-07-02 ファナック株式会社 サーボモータによって駆動制御される可動部を有する機械
JP4323542B2 (ja) * 2007-10-22 2009-09-02 ファナック株式会社 学習制御機能を備えた電動機の制御装置
JP5333813B2 (ja) * 2007-12-27 2013-11-06 株式会社安川電機 モータ制御装置及び機械システム
JP5389251B2 (ja) * 2010-02-17 2014-01-15 三菱電機株式会社 並列駆動システム
JP5314110B2 (ja) * 2011-11-25 2013-10-16 ファナック株式会社 マスタ軸とスレーブ軸との同期制御を行うモータ制御装置
JP5915192B2 (ja) * 2012-01-12 2016-05-11 ミツミ電機株式会社 センサ出力補正回路及びセンサ出力補正装置
EP2819300B1 (en) * 2012-02-24 2019-04-10 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Motor control apparatus
JP5427264B2 (ja) * 2012-03-28 2014-02-26 オリンパス株式会社 可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置
JP5642828B2 (ja) * 2013-03-28 2014-12-17 ファナック株式会社 二つの軸を互いに同期させる同期制御装置
JP6277001B2 (ja) 2014-01-22 2018-02-07 株式会社ミツトヨ 駆動制御装置、駆動装置、および、駆動制御方法
US10274939B2 (en) 2014-03-14 2019-04-30 Makino Milling Machine Co., Ltd. Feed shaft control method and numerical control work device
JP5919346B2 (ja) 2014-09-01 2016-05-18 ファナック株式会社 軸間干渉を補正するモータ制御装置
JP6331225B2 (ja) * 2015-08-19 2018-05-30 株式会社安川電機 モータ制御装置、位置制御システム、及びモータ制御方法
JP6604198B2 (ja) * 2015-12-25 2019-11-13 株式会社ジェイテクト モータ制御装置
CN106227234B (zh) * 2016-09-05 2019-09-17 天津远度科技有限公司 无人机、无人机起飞控制方法及装置
JP6856469B2 (ja) * 2017-07-19 2021-04-07 ファナック株式会社 サーボモータ制御装置
CN112448636B (zh) * 2020-12-04 2022-07-29 岳阳市爱达兴智能科技有限公司 一种电动车加速度的控制方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3277245D1 (en) * 1981-03-04 1987-10-15 Hitachi Ltd Method for controlling angular position and apparatus therefor
JP2572564B2 (ja) * 1983-08-22 1997-01-16 株式会社 エスジー 電気モータの位置決め制御装置
US5132908A (en) 1989-04-28 1992-07-21 Nissan Motor Co., Ltd. Driving force distribution control system for a fourwheel drive vehicle
JP2506214B2 (ja) * 1990-01-17 1996-06-12 オークマ株式会社 数値制御工作機械の衝突検出装置
JP2637630B2 (ja) * 1991-01-30 1997-08-06 三菱電機株式会社 制御情報の検出方法及び装置
JPH0691482A (ja) 1992-09-16 1994-04-05 Toyoda Mach Works Ltd 送り制御装置
JP2822809B2 (ja) * 1992-09-30 1998-11-11 三菱電機株式会社 位置制御方法および位置制御装置
US5250880A (en) 1992-10-22 1993-10-05 Ford Motor Company Linear motor control system and method
DE19614883C2 (de) 1996-04-16 2003-08-21 Leitz Brown & Sharpe Mestechni Verfahren zur Antastung und zum Scannen bei Koordinatenmeßgeräten
US5718366A (en) * 1996-05-31 1998-02-17 The Boeing Company Friction stir welding tool for welding variable thickness workpieces
US6566835B1 (en) * 1999-10-20 2003-05-20 Makino Milling Machine Co., Ltd. Nc machine tool, and method of controlling nc machine tool
DE19955737B4 (de) * 1999-11-18 2005-11-10 Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von wenigstens zwei aneinanderliegenden Werkstücken nach der Methode des Reibrührschweißens
JPWO2003071672A1 (ja) * 2002-02-25 2005-06-16 ダイキン工業株式会社 電動機制御方法およびその装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1684139B1 (en) 2011-04-20
EP1684139A1 (en) 2006-07-26
JP2006202019A (ja) 2006-08-03
US20060158143A1 (en) 2006-07-20
CN1807013A (zh) 2006-07-26
DE602006021352D1 (de) 2011-06-01
CN100417492C (zh) 2008-09-10
US7348745B2 (en) 2008-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4299793B2 (ja) 制御装置
US10409255B2 (en) Controller control method, and non-transitory computer-readable medium storing computer program for machine tool
JP4335123B2 (ja) 制御装置
US10379519B2 (en) Servo controller, control method, and non-transitory computer-readable recording medium for machine tool used for oscillating cutting
US10353374B2 (en) Servo controller, control method, and computer-readable recording medium for machine tool used for oscillating cutting
JP4565034B2 (ja) イナーシャ推定を行う制御装置及び制御システム
JP4955791B2 (ja) ロボットシステム
JP5986125B2 (ja) 無線センサを有する機械システム
JP5480198B2 (ja) 学習制御機能を備えたスポット溶接ロボット
JP4741637B2 (ja) サーボモータの駆動制御装置及び駆動制御方法
JP2006172149A (ja) 機械先端点の制御装置
US20140163735A1 (en) Robot system, robot, and robot control device
US10737384B2 (en) Robot system
US11175647B2 (en) Motor controller
WO2018212305A1 (ja) モータ制御システム、モータ制御システムの制御方法、及びロボットシステム
TWI501540B (zh) 電動機控制裝置
WO1999003651A1 (fr) Procede et systeme de commande de robot
JP6370866B2 (ja) サーボモータ制御装置、サーボモータ制御方法、及びサーボモータ制御用プログラム
CN107894749B (zh) 伺服电动机控制装置及其方法、计算机可读取的记录介质
US10814482B2 (en) Robot controller
JP2020006469A (ja) 自動機械及び制御装置
JP5361334B2 (ja) 産業機械
JP5477247B2 (ja) 数値制御装置、移動経路修正方法、移動経路修正プログラム、及び記憶媒体
JP2006155290A (ja) 回転軸の制御装置
JP2021183373A (ja) 動作速度変更時の補正量修正機能を備えた機械システム

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090331

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090417

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4299793

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130424

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130424

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140424

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees