JP4471921B2 - Machine control device - Google Patents
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Description
本発明は、制御対象機械を目標位置へ移動させて停止させるための機械制御装置に関し、特に、停止時の慣性力による制御対象機械の振動を抑制するようにした機械制御装置に関する。 The present invention relates to a machine control apparatus for moving a control target machine to a target position and stopping the machine, and more particularly to a machine control apparatus configured to suppress vibration of the control target machine due to inertial force at the time of stop.
移動を伴う機械装置は従来からも各種存在しているが、このうち図14で示すような長尺のアームの先端に搭載された重量物を搬送する機械を制御する機械制御装置には特有の問題がある。以下、このような問題点について説明する。
ここで、図14は従来技術の機械制御装置の構成図、図15は機械制御装置の動作を説明する説明図であり、図15(a)は時間−速度線図、図15(b)は時間−位置線図である。
There are various types of mechanical devices that accompany the movement. Among them, a mechanical control device that controls a machine that transports a heavy object mounted on the end of a long arm as shown in FIG. 14 is unique. There's a problem. Hereinafter, such problems will be described.
Here, FIG. 14 is a block diagram of a prior art machine control device, FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the operation of the machine control device, FIG. 15 (a) is a time-speed diagram, and FIG. It is a time-position diagram.
図14に示す機械制御装置は、重量物1と、アーム2と、スライド移動部3と、スライドレール部4と、モータ5と、カップリング6と、送りねじ7と、位置制御装置8と、位置指令装置9とを備えている。
このうち、重量物1、アーム2、スライド移動部3、スライドレール部4、モータ5、カップリング6、及び送りねじ7は、制御対象機械として包括されるものである。
The machine control device shown in FIG. 14 includes a
Among these, the
続いて、各部の動作・機能について概略説明する。
スライドレール部4は、スライド移動部3が図14の左右の移動方向にのみ移動するように拘束する。更に、スライドレール部4とスライド移動部3との接触部は低摩擦であり、スライド移動部3がスライドレール部4上を滑らかに移動できるようになされている。
また、モータ5の出力軸はカップリング6を介して送りねじ7と連結され、この送りねじ7は、スライド移動部3に取り付けられた図示しないねじ部内に螺挿されている。
Next, the operation and function of each part will be outlined.
The
The output shaft of the motor 5 is connected to a
このモータ5が送りねじ7を回転駆動することにより、スライド移動部3が図14の左右方向へ移動する。モータ5には制御回路及びモータドライバを含む位置制御装置8が接続されており、この位置制御装置8は位置指令装置9から送信された位置指令値に応じて位置制御を行う。
When the motor 5 rotationally drives the
このような位置制御がなされるスライド移動部3には、長尺のアーム2が取り付けられており、このアーム2の先端には重量物1が取り付けられている。スライド移動部3の位置制御によりアーム2の先端の重量物1も位置制御されることとなる。
A
続いて、このような機械制御装置における制御方法について説明する。
スライド移動部3を移動させる場合、図15(a)で示すように、時間a〜時間bでは、所定加速度でスライド移動部3の移動速度を増大させ、時間b〜時間cでは一定速度でスライド移動部3を移動させ、時間c〜時間dでは所定減速度でスライド移動部3の移動速度を低下させ、最終的には時間dで目標位置に達したスライド移動部3を移動停止させる。位置指令装置9は、スライド移動部3がこのような速度で移動するように時々刻々と変化する位置指令値U(s)を出力する。なお、U(s)はラプラス変換変数を用いる関数として表現する。
Then, the control method in such a machine control apparatus is demonstrated.
When the
このような位置指令値U(s)は、位置制御装置8へ入力される。スライド移動部3の位置をXm(s)と表し、また、位置制御装置8からモータ5、送りねじ7、スライド移動部3までを含む伝達関数をG(s)とすると、Xm(s)は次式のように表される。
Such a position command value U (s) is input to the
このような機械制御装置では、スライド移動部3は、位置指令値U(s)に応じて図18(a)で示したような移動速度で移動して時間dで移動が停止することとなり、重量物1が所定の目標位置に搬送されることとなる。
従来技術の制御対象機械は、位置制御装置8によって上記のように制御される。
In such a machine control device, the
The machine to be controlled according to the prior art is controlled by the
このような機械制御装置では、位置制御装置8及び制御対象機械の伝達関数G(s)を最適に設計することで目標位置へスライド移動部3を正確に移動させる制御を実現可能であるが、スライド移動部3に取り付けられたアーム2はたわみが生じた状態で移動し、スライド移動部3が目標位置で停止した場合でも、アーム2の先端にある重量物1は自らの慣性力によりアーム2をたわませて指令位置より先に進み、スライド移動部3が目標位置で停止した後も、即座に停止せずに振動する場合がある。このため、アーム2の先端に取り付けられた重量物1の位置を制御することは従来では難しかった。
In such a machine control device, it is possible to realize control for accurately moving the
具体的には、図15(a)で示すように、所定減速度で減速させて最終的に時間dで目標位置で停止させるようにスライド移動部3を制御すると、スライド移動部3は図15(b)の斜め方向に降りる実線で示すように指令位置で停止するにも拘わらず、重量物1は図15(b)の斜め方向に降りる点線で示すように目標位置を中心とした振動を生じてしまう。このような重量物1の位置であるXw(s)は、スライド移動部3の位置であるXm(s)を用いて伝達関数として表示すると次式のようになる。
Specifically, as shown in FIG. 15A, when the
ここで、Ksはアーム2のバネ定数であり、Wは重量物1の質量である。
以上の数式1,2をまとめて、機械制御装置の全体システムを表すと次式のようになる。
Here, Ks is the spring constant of the
When the
この重量物1の移動に関する伝達関数は、ラプラス平面上で以下に示すような極を有している。
The transfer function related to the movement of the
伝達関数が数式4のような極を有する場合、重量物1の位置は正弦波状の振動波形で移動することが知られ、次式で示すような周波数で振動する。
When the transfer function has a pole as shown in
このように、重量物1は図15(b)の点線で示すように目標位置に到達した後も振動し、すぐには整定しない。
従って、スライド移動部3が目標位置で停止したときに、スライド移動部3の元位置は指令通りに停止するが、アーム2の先端位置にある重量物1は、目標位置を中心とした振動を生じてしまうという問題があった。つまり、重量物1が直ちに停止しないため、停止するまでの時間が損失時間となっていた。
Thus, the
Therefore, when the
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、先端に重量物が取り付けられた長尺のアームを移動させて目標位置に停止させるような場合に、停止時の振動を抑制することができる機械制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to vibrate when stopping when a long arm with a heavy object attached to the tip is moved to stop at a target position. An object of the present invention is to provide a machine control device that can suppress the above-described problem.
上記課題を解決するため、請求項1に記載した発明は、振動要素としての重量物が取り付けられたアームを直線加減速により目標位置へ移動させて停止させる際の前記重量物の振動を抑制するための機械制御装置において、
位置指令値を出力する位置指令装置と、
位置指令値の2階微分値を得る微分手段と、
前記微分手段から出力された2階微分値と、前記重量物の質量を前記アームのバネ定数により除したゲイン定数と、を乗算した値を補正量として出力するゲイン手段と、
前記ゲイン手段から出力された前記補正量と前記位置指令値とを加算して補償位置指令値を出力する加算手段と、
前記加算手段から出力された補償位置指令値が入力される位置制御装置と、
前記位置制御装置の制御により前記アームを目標位置へ移動するように制御される制御対象機械と、を備えたものである。
In order to solve the above problem, the invention described in
A position command device for outputting a position command value ;
Differentiating means for obtaining a second order differential value of the position command value;
Gain means for outputting a value obtained by multiplying the second-order differential value output from the differentiating means by a gain constant obtained by dividing the mass of the heavy object by the spring constant of the arm, as a correction amount;
Adding means for adding the correction amount output from the gain means and the position command value to output a compensated position command value;
A position control device to which a compensated position command value output from the adding means is input;
And a controlled object machine that is controlled to move the arm to a target position under the control of the position control device .
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した機械制御装置において、前記2階微分値が、一定値から緩やかに増加または減少する特性を有するものである。
According to a second aspect of the present invention, in the machine control device according to the first aspect, the second-order differential value has a characteristic of gradually increasing or decreasing from a constant value .
本発明によれば、先端に重量物が取り付けられた長尺のアームを移動させるように剛性の弱い機械を移動させる場合でも、振動を伴うことなく短時間で目標位置に停止させることが可能な機械制御装置を提供することができる。 According to the present invention, even when a machine having low rigidity is moved so as to move a long arm with a heavy object attached to the tip, it can be stopped at a target position in a short time without vibration. A machine control device can be provided.
以下、本発明の機械制御装置の実施形態について説明する。
図1は本発明の実施形態の構成図であり、請求項1に記載した発明の実施形態に相当する。図2は、微分手段、ゲイン手段、加算手段からなる補償要素の説明図である。図3は機械制御装置の動作を説明する説明図であって、図3(a)は時間−速度線図、図3(b)は時間−位置線図である。
また、図4は、スライド移動部の動作を説明する説明図であって、図4(a)は時間−速度線図、図4(b)は時間−加速度線図である。図5は、スライド移動部の動作を説明する説明図であって、図5(a)は時間−速度線図、図5(b)は時間−加速度線図である。
Hereinafter, embodiments of the machine control device of the present invention will be described.
Figure 1 is a block diagram of implementation of the invention, corresponding to the embodiment of the invention described in
4A and 4B are explanatory diagrams for explaining the operation of the slide moving unit. FIG. 4A is a time-speed diagram, and FIG. 4B is a time-acceleration diagram. 5A and 5B are explanatory diagrams for explaining the operation of the slide moving unit, in which FIG. 5A is a time-speed diagram, and FIG. 5B is a time-acceleration diagram.
この実施形態に係る機械制御装置は、図1に示すように、基本的には従来技術の構成要素である重量物1と、アーム2と、スライド移動部3と、スライドレール部4と、モータ5と、カップリング6と、送りねじ7と、位置制御装置8と、位置指令装置9とを備えている。
また、これらのうち、重量物1、アーム2、スライド移動部3、スライドレール部4、モータ5、カップリング6、及び送りねじ7は、制御対象機械として包括される点も従来技術と同様である。
更にまた、この機械制御装置でも、長尺のアーム2の先端に重量物1が搭載されており、スライド移動部3に取り付けられたアーム2の移動によってたわみが生じる点も従来と同様である。
The machine control device according to the implementation form of this, as shown in FIG. 1, is basically a heavy 1 which is a component of the prior art, an
Of these, the
Further, in this machine control device, the
本実施形態では、これらに加えて、位置制御装置8と位置指令装置9との間に補償要素10が設けられている点が新規な点である。
これら重量物1から位置指令装置9までの機能等は従来技術で説明したものと同じであるため、説明を省略するものとし、以下では補償要素10について説明する。
新たに加えられた補償要素10は、図2に示すように、微分手段10aとゲイン手段10bと加算手段10cを備えている。
In this embodiment, in addition to these, a compensation element 10 is provided between the
Since the functions and the like from these
As shown in FIG. 2, the newly added compensation element 10 includes a differentiating means 10a, a gain means 10b, and an adding means 10c.
微分手段10aは、位置指令値U(s)に対して2階微分を施し、2階微分値s2・U(s)を出力するための手段である。
ゲイン手段10bは、微分手段10aから出力された2階微分値s2・U(s)に対してゲイン定数Kを乗算して、補正量K・s2・U(s)を出力するための手段である。
The differentiating means 10a is a means for performing second order differentiation on the position command value U (s) and outputting a second order differential value s 2 · U (s).
The gain unit 10b multiplies the second-order differential value s 2 · U (s) output from the differentiation unit 10a by a gain constant K, and outputs a correction amount K · s 2 · U (s). Means.
加算手段10cは、上記ゲイン手段10bから出力された補正量K・U(s)・s2と位置指令値U(s)とを加算して補償位置指令値U(s)+K・U(s)・s2を出力するための手段である。
この補償要素10が出力する補償位置指令値は、(1+K・s2)・U(s)となる。このゲイン定数KをK=W/Ksとすると、以下の式で表される補償位置指令値U’(s)が出力される。
The adding means 10c adds the correction amount K · U (s) · s 2 and the position command value U (s) output from the gain means 10b to compensate the position command value U (s) + K · U (s ) · Means for outputting s 2 .
The compensation position command value output by the compensation element 10 is (1 + K · s 2 ) · U (s). When the gain constant K is K = W / Ks, a compensation position command value U ′ (s) expressed by the following equation is output.
続いて、このような補償位置指令値を用いる機械制御装置の制御について説明する。
スライド移動部3を移動させる場合、図3(a)で示すように、時間a〜時間bでは、所定加速度でスライド移動部3の移動速度を増大させ、時間b〜時間cでは一定速度でスライド移動部3を移動させ、時間c〜時間dでは所定減速度でスライド移動部3の移動速度を低下させ、最終的に時間dで所定の目標位置でスライド移動部3を移動停止させる。この点は従来技術と同じである。
Subsequently, control of the machine control device using such a compensated position command value will be described.
When the
位置指令装置9は、スライド移動部3がこのような速度となるように時々刻々と変化する位置指令値U(s)を出力する。
この位置指令値U(s)は、補償要素10へ入力されて補償位置指令値U’(s)に変換され、位置制御装置8へ入力される。スライド移動部3の位置をXm(s)と表し、また、位置制御装置8からモータ5、送りねじ7、スライド移動部3までを含む伝達関数をG(s)とすると、Xm(s)は次式のように表される。
The position command device 9 outputs a position command value U (s) that changes from moment to moment so that the
This position command value U (s) is input to the compensation element 10, converted to a compensated position command value U ′ (s), and input to the
更に、アーム2のたわみを考慮した重量物1の位置Xw(s)は、スライド移動部3の位置をXm(s)を用いた伝達関数として表示すると、次式のようになる。
Further, the position Xw (s) of the
これらの数式からXm(s)、U’(s)を消去して、機械制御装置の全体システムを表すと次式のようになる。 When Xm (s) and U '(s) are deleted from these mathematical expressions to represent the entire system of the machine control device, the following expression is obtained.
上述した補償要素10により、分母部分にあったWs2+Ksを消去する極零相殺を行って、振動要素をなくしている。従って、図3(b)に示すように、スライド移動部3の元位置(実線にて示す)及び重量物1の位置(点線にて示す)は、振動することなく目標位置で停止し、整定する。このように、スライド移動部3の元位置と共にアーム2の先端位置にある重量物1は振動することなく停止するため、従来の損失時間を無くし、高速な制御を実現することができるようになる。
The compensation element 10 described above performs pole-zero cancellation that eliminates Ws 2 + Ks in the denominator portion, thereby eliminating the vibration element. Therefore, as shown in FIG. 3B, the original position (indicated by the solid line) of the
なお、本実施形態では、位置指令装置9と位置制御装置8との間に補償要素10を配置しているが、最終的に、補償位置指令値U’(s)を得ることができれば良いことから、補償要素10と一体となった位置指令装置9としたり、あるいは、補償要素10と一体となった位置制御装置8としてもよい。これらは、追加された補償要素10をどちらに帰属させるかという問題であり、実質上の差異はない。
In the present embodiment, the compensation element 10 is arranged between the position command device 9 and the
さて、以上説明した補償要素10を用いて補償を行う場合、スライド移動部3の移動速度は、図4(a)で示すように直線加減速特性を有する、つまり、位置指令値の微分値が一定期間は直線的に変化する特性となる。この場合、スライド移動部3の加速度、つまり位置指令値の2階微分値は、図4(b)で示すように、時間a,b,c,dで不連続変化することとなる。これは、アーム2の元位置であるスライド移動部3を急激に停止させる必要があることを示しているが、実際にはモータ5が送りねじ7へ与える回転トルクが不足し、このような停止が困難になる場合がある。
When compensation is performed using the compensation element 10 described above, the moving speed of the
そこで、補償要素10を用いて補償を行う場合、図5(a)に示すように、スライド移動部3の移動速度が変化する前後でほぼS字形になるような加減速特性、つまり、位置指令値の微分値が一定値から緩やかに増加または減少するように配慮した。この場合、スライド移動部3の加速度、つまり位置指令値の2階微分値は、図5(b)で示すように、漸増または漸減しつつ変化することとなる。
Therefore, when the compensation is performed using the compensation element 10, as shown in FIG. 5A, the acceleration / deceleration characteristics such as a substantially S-shape before and after the movement speed of the
従って、アーム2の元位置であるスライド移動部3に加わる加速度も連続して漸増または漸減するため、このときにモータ5が送りねじ7へ与える回転トルクが不足するという事態はなくなり、モータ5に過度な負担が加わるという事態が回避される。
上記の点は請求項2の発明に相当するものである。
Accordingly, since the acceleration applied to the
The above point corresponds to the invention of
以上説明した機械制御装置では、振動系が持つラプラス平面上の極に対して、同じ点に零点特性を追加して極零相殺させることで、機械振動を防止するという理論に基づくものであるが、このような効果が実際に得られるか否かを検証する実験を行ったところ、機械振動を防止できる効果が確認されている。 The machine control device described above is based on the theory of preventing machine vibration by adding a zero point characteristic to the same point and canceling the pole to zero with respect to the pole on the Laplace plane of the vibration system. When an experiment for verifying whether or not such an effect is actually obtained is performed, an effect capable of preventing mechanical vibration has been confirmed.
なお、本実施形態では、説明の具体化のため、送りねじとスライドレール装置とを用いる制御対象機械について説明した。しかしながら、制御対象機械はこのような機械に限定する趣旨ではなく、例えば、回転駆動用のモータにボールねじを連結したスライドレール装置を移動させ、アーム先端の重量物を移動させる制御対象機械、同様に回転駆動用モータとベルトを用いる制御対象機械、ラック・ピニオンを用いる制御対象機械、リニアモータを用いる制御対象機械などに適用することができる。これらは、数式9のG(s)に包含される個所であり、これらの機構が変化しても、G(s)が変化するのみであって極零相殺させる点では変わりなく、本発明の効果を奏しうる。 In addition, in this embodiment, the control object machine using a feed screw and a slide rail apparatus was demonstrated for the specific description. However, the machine to be controlled is not limited to such a machine. For example, the machine to be controlled is similar to a machine to be controlled that moves a slide rail device in which a ball screw is connected to a motor for rotation driving and moves a heavy object at the end of the arm. Further, the present invention can be applied to a control target machine using a rotational drive motor and a belt, a control target machine using a rack and pinion, a control target machine using a linear motor, and the like. These are locations included in G (s) of Equation 9, and even if these mechanisms change, only G (s) changes and there is no change in the point of canceling pole-zero. Can have an effect.
次に、図6は本発明の実施形態の機能ブロック図である。図6と図1との対応関係について述べると、図1における位置指令装置9、補償要素10及び位置制御装置8が図6におけるブロック21〜29,31に相当し、図1のモータ5が図6のモータ30に相当すると共に、図1のカップリング6以降の機械系が図6の対象機械50に相当する。
Next, FIG. 6 is a functional block diagram of the implementation of the invention. The correspondence between FIG. 6 and FIG. 1 will be described. The position command device 9, the compensation element 10, and the
図6において、位置指令ブロック21は位置指令値を出力するブロック、補正ブロック22は位置指令値から生成した2階微分値(加速度指令値)に基づいて補正量を生成するブロックである。
この補正ブロック22は、図2の微分手段10aに相当する加速度検出手段23と、機械振動周波数などに基づいて設定された図2のゲインKに相当するパラメータ24と、図2のゲイン手段(乗算手段)10bに相当する補正項演算手段25とから構成されており、補正ブロック22から出力される補正量は、図2の加算手段10cに相当する加算器26において前記位置指令ブロック21からの位置指令値に加算される。
In FIG. 6, a
The correction block 22, the acceleration detecting means 23 corresponding to the differentiator 10a of FIG. 2, a
図6の加算器26からは補償位置指令値が出力され、この補償位置指令値は位置調節器27に入力される。位置調節器27では、モータ30に取り付けられたモータエンコーダ31からの位置検出値が補償位置指令値に一致するように調節動作が行われ、その出力が速度指令値として速度調節器28に送られる。速度調節器28では、モータエンコーダ31からの速度検出値が速度指令値に一致するように調節動作が行われ、その出力がトルク指令値としてトルク調節器29に送られる。
トルク調節器29ではトルク指令値に従ってモータ30を駆動し、対象機械50のスライド移動部3を所定位置に移動させて停止させるような制御が実行される。
The
In the
なお、上記実施形態では、位置指令値の2階微分値に所定のゲインを乗じて補正量を求め、この補正量を元の位置指令値に加算して補償を行っている。つまり、位置指令値の1階微分値(速度指令値)が図7(a)のとおりであるとすれば、図7(b)に示す位置指令値の2階微分値(加速度指令値)を元の位置指令値に加算して補正している。従って、この補正後の位置指令値の微分値、すなわち補正後の速度指令値は図7(c)のようになる。
言い換えれば、図8(a)に示す速度指令値に対して、その2階微分値に所定のゲインを乗じた図8(b)の加加速度指令値を補正量として加算すれば、図8(c)のような補正後の速度指令値が得られるため、図7に示した位置指令値に対する補正と同等の作用を得ることができる。
In the above you facilities embodiment obtains the correction amount is multiplied by a prescribed gain to second derivative value of the position command value, is carried out a compensation by adding the correction amount to the original position command value. That is, if the first-order differential value (speed command value) of the position command value is as shown in FIG. 7A, the second-order differential value (acceleration command value) of the position command value shown in FIG. It is corrected by adding to the original position command value. Accordingly, the differential value of the corrected position command value, that is, the corrected speed command value is as shown in FIG.
In other words, if the jerk command value shown in FIG. 8B obtained by multiplying the second-order differential value by a predetermined gain is added as a correction amount to the speed command value shown in FIG. Since the corrected speed command value as shown in c) is obtained, an operation equivalent to the correction for the position command value shown in FIG. 7 can be obtained.
本発明の第1参考形態は上記の点に着目したものであり、図9にその制御ブロック図を示す。なお、図6と同一の構成要素には同一の符号を付してある。
図9において、補正ブロック32には位置指令値が入力されており、その3階微分値を演算して加加速度指令値を求め、これに所定のゲインを乗じて補正量を算出する。そして、この補正量を加算器26において位置調節器27の出力である速度指令値に加算することにより、速度指令値を補正する。この補正後の速度指令値は速度調節器28に入力され、以後は図6と同様の動作となる。
The first reference embodiment of the present invention focuses on the above points, and FIG. 9 shows a control block diagram thereof. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as FIG .
In FIG. 9, a position command value is input to the
図10は、本発明の第2参考形態を示す制御ブロック図である。
この参考形態では、補正ブロック33が位置指令値を4階微分し、その4階微分値に所定のゲインを乗じて補正量を算出している。そして、この補正量を加算器26において速度調節器28の出力であるトルク指令値に加算することにより、トルク指令値を補正する。この補正後のトルク指令値はトルク調節器29に入力され、以後は図6の同様の動作となる。
なお、図示されていないが、前記補正量を推力指令値に加算してその加算結果に基づいて位置制御しても良い。
FIG. 10 is a control block diagram showing a second reference embodiment of the present invention .
In this reference form, the
Although not shown, the correction amount may be added to the thrust command value, and the position may be controlled based on the addition result.
上述した各形態では、補正量の演算において完全微分演算を行い、例えば図2、図6の例では補正量をKs2として求めることとしたが、この補正量はKs2/(1+sT)やKs2/(1+sT1+s2T2)のような不完全微分形式によって求めても良い。
また、補正量は必ずしも関数にする必要はなく、図11に前記実施形態に関して示すように、元の指令値の変化を検出し、予めテーブルパターンとして用意しておいた値を変化のタイミングに従って補正量として出力させても良い。
Each form state described above, perform a full differential operation in the calculation of the correction amount, for example 2, it is assumed that obtain the correction amount as Ks 2 in the example of FIG. 6, the
The correction amount is not necessarily a function, as shown with respect to the embodiment in FIG. 11, detects a change in the original command value, the correction according to the timing of changing the value which has been prepared as a table pattern It may be output as a quantity.
以上を纏めると、各実施形態について、補正量を生成するための元の指令値(補正元)、補正量を加算する対象となる指令値(補正対象)、補正量の関数例、及び代表的な補正パターン例(図12参照)の関係は、図13のようになる。 Summarizing the above, for each embodiment, the original command value (correction source) for generating the correction amount, the command value (correction target) to which the correction amount is added, a function example of the correction amount, and a representative example The relationship between various correction pattern examples (see FIG. 12) is as shown in FIG.
1 重量物
2 アーム
3 スライド移動部
4 スライドレール部
5 モータ
6 カップリング
7 送りねじ
8 位置制御装置
9 位置指令装置
10 補償要素
10a 微分手段
10b ゲイン手段
10c 加算手段
21 位置指令ブロック
22,32,33 補正ブロック
23 加速度検出手段
24 パラメータ
25 補正項演算手段
26 加算器
27 位置調節器
28 速度調節器
29 トルク調節器
30 モータ
31 モータエンコーダ
50 対象機械
DESCRIPTION OF
Claims (2)
位置指令値を出力する位置指令装置と、
位置指令値の2階微分値を得る微分手段と、
前記微分手段から出力された2階微分値と、前記重量物の質量を前記アームのバネ定数により除したゲイン定数と、を乗算した値を補正量として出力するゲイン手段と、
前記ゲイン手段から出力された前記補正量と前記位置指令値とを加算して補償位置指令値を出力する加算手段と、
前記加算手段から出力された補償位置指令値が入力される位置制御装置と、
前記位置制御装置の制御により前記アームを目標位置へ移動するように制御される制御対象機械と、
を備えたことを特徴とする機械制御装置。 In the machine control device for suppressing vibration of the heavy object when the arm attached with the heavy object as the vibration element is moved to the target position by linear acceleration / deceleration and stopped,
A position command device for outputting a position command value ;
Differentiating means for obtaining a second order differential value of the position command value;
Gain means for outputting a value obtained by multiplying the second-order differential value output from the differentiating means by a gain constant obtained by dividing the mass of the heavy object by the spring constant of the arm, as a correction amount;
Adding means for adding the correction amount output from the gain means and the position command value to output a compensated position command value;
A position control device to which a compensated position command value output from the adding means is input;
A controlled object machine controlled to move the arm to a target position under the control of the position control device ;
A machine control device comprising:
前記2階微分値が、一定値から緩やかに増加または減少する特性を有することを特徴とする機械制御装置。 The machine control device according to claim 1,
The machine control device characterized in that the second-order differential value has a characteristic of gradually increasing or decreasing from a constant value .
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