JP5015703B2 - 位置制御装置 - Google Patents
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vm(s)/Vc(s)=(2ζωnS+ωn2)/(S2+2ζωnS+ωn2) ・・・(1)
vm(s)/τd(s)=(S/J)/(S2+2ζωnS+ωn2) ・・・(2)
但し、公知の標準2次形式の減衰率:ζと固有振動数:ωnによる数式(3)の関係を用いている。
ζ=(Gp/2)・(Ct/GiJ)1/2, ωn=(GiCt/J)1/2 ・・・(3)
wo=0 (|A|≧ALIM) , wo=1 (|A|<ALIM) ・・・(4)
移動平均ブロックは、予め設定された移動平均時間taを用いて、数式(5)で演算した重み係数wを出力する。つまり、wo=0→1に変化すると、wはtaの時間経過の中で直線的に0→1に推移する。
w=(1/ta)t-ta∫two(t)dt ・・・(5)
Kp=Kp1(1−w)+Kp2・w ・・・(6)
g(jω)=(1−w)g1(jω)+w・g2(jω)=g1(jω)+w{g2(jω)−g1(jω)} ・・・(7)
よって、移動平均時間ta内で発生するwの推移に対して、開ループゲインベクトルg(jω)のベクトル軌跡は、ゲイン及び位相が、g1(jω)とg2(jω)の中間を推移していくことになり、w=0とw=1で、速度制御系は安定であるから、wの推移下においても通常は安定に制御できる。
γ2=(1+ε)γ1 ・・・(8)
ωc/Kp={ωc1+(ωc2−ωc1)w}/{Kp1+(Kp2−Kp1)w}
=γ1[1+ε(Kp2w/{Kp2w+Kp1(1−w)})] ・・・(9)
つまり、wの推移下において、γ1≦(ωc/Kp)≦(1+ε)γ1=γ2となるから、位置制御系の特性も滑らかに推移することがわかる。
τcomp=τo・exp(−t/tc) ・・・(10)
尚、時定数tcは、予めトルク補償量発生部に設定された、漸減特性を決める時定数である。図4において、トルク補償量τcompは、加算器5で、切換器6で選択出力されたPI制御器またはロバスト制御器の出力と加算されて、トルク指令値τcを出力する。
Claims (2)
- 位置フィードバックループの内側に速度フィードバックループを有し、上位装置からの位置指令値に従って、数値制御機械の制御軸の位置を制御する位置制御装置において、
H∞制御設計法又はμ設計法によるロバスト制御器と、前記ロバスト制御器に並列配置されたPI(比例積分)制御器と、前記ロバスト制御器およびPI制御器の出力値を加算する加算器と、を備えた速度フィードバックループと、
位置偏差増幅器として設計された位置フィードバックループの位置制御器と、
前記上位装置から得られる加速度に基づいて、前記ロバスト制御器とPI制御器の出力値を加算する際の重み係数、および、位置偏差増幅器ゲインを変更する重み係数発生部と、
を備え、
前記重み係数発生部は、前記加速度が、基準加速度未満の状態から基準加速度以上の状態に推移した場合には、加算時における前記ロバスト制御器の重み係数を時間経過の中で直線的に減少させるとともに前記PI制御器の重み係数を時間経過の中で直線的に増加させ、基準加速度以上の状態から基準加速度未満の状態に推移した場合には、加算時における前記ロバスト制御器の重み係数を時間経過の中で直線的に増加させるとともに前記PI制御器の重み係数を時間経過の中で直線的に減少させる、
ことを特徴とする位置制御装置。 - 位置フィードバックループの内側に速度フィードバックループを有し、上位装置からの位置指令値に従って、数値制御機械の制御軸の位置を制御する位置制御装置において、
H∞制御設計法又はμ設計法によるロバスト制御器と、前記ロバスト制御器に並列配置されたPI(比例積分)制御器と、前記ロバスト制御器およびPI制御器を切り替えて一方の制御器の出力を出力する切替器と、を備えた速度フィードバックループと、
位置偏差増幅器として設計された位置フィードバックループの位置制御器と、
前記上位装置から得られる加速度に基づいて、前記ロバスト制御器とPI制御器の切替信号を前記切替器に出力するとともに、前記切替器の出力に加算されるトルク補償量および位置偏差増幅器ゲインを変更する切替え制御部と、
を備え、
前記切替え制御部は、前記加速度が、基準加速度未満の状態から基準加速度以上の状態に推移した場合には前記PI制御器に、基準加速度以上の状態から基準加速度未満の状態に推移した場合には前記ロバスト制御器に切り替える切替信号を出力するとともに、前記切替信号出力したあと、前記ロバスト制御器とPI制御器の出力値との差分値から時間経過とともに漸減していく値を前記トルク補償量として出力する、
ことを特徴とする位置制御装置。
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JP2007236547A JP5015703B2 (ja) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | 位置制御装置 |
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