JP5201300B2 - Motor control device - Google Patents
Motor control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5201300B2 JP5201300B2 JP2012549934A JP2012549934A JP5201300B2 JP 5201300 B2 JP5201300 B2 JP 5201300B2 JP 2012549934 A JP2012549934 A JP 2012549934A JP 2012549934 A JP2012549934 A JP 2012549934A JP 5201300 B2 JP5201300 B2 JP 5201300B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- deviation
- emergency stop
- output
- motor
- 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.)
- Active
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 111
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 45
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 58
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 29
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 23
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/24—Arrangements for stopping
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/402—Numerical 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 control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B9/00—Safety arrangements
- G05B9/02—Safety arrangements electric
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/04—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors by means of a separate brake
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
- H02P3/26—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by combined electrical and mechanical braking
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ロボット制御装置等のモータ制御装置を用いたシステムにおける非常停止時のモータの停止制御に関する。 The present invention relates to motor stop control during an emergency stop in a system using a motor control device such as a robot control device.
ロボット制御装置等のモータ制御装置を使ったロボットシステムの一例について、図13を用いて説明する。なお、ロボットシステムは、モータ等により駆動されるマニピュレータと、マニピュレータを制御するためのロボット制御装置等から構成される。 An example of a robot system using a motor control device such as a robot control device will be described with reference to FIG. The robot system includes a manipulator driven by a motor or the like, a robot control device for controlling the manipulator, and the like.
図13は、従来のロボットシステムの概略構成を示す図である。図13に示すロボットシステムを構成するロボット制御装置100は、移動指令生成部101と、サーボ制御部60と、アンプ106と、を備えている。ここで、移動指令生成部101は、ユーザが作成する動作プログラムに基づいて軌道計画をして移動指令を生成する。サーボ制御部60は、移動指令生成部101が出力した移動指令を受けてモータ107を駆動制御する。アンプ106は、サーボ制御部60の出力に基づいてモータ107を制御する。
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional robot system. A
図13に示すように、サーボ制御部60は、位置制御部61と、速度制御部104と、電流制御部105と、処理部114と、を備えている。これら各制御部は、一定周期ごとに制御演算を行うデジタル制御系で構成される。
As shown in FIG. 13, the
位置制御部61は、移動指令生成部101からの移動指令を受けて位置制御を行い、速度指令を生成する。速度制御部104は、位置制御部61からの速度指令を受けて速度制御を行い、電流指令を生成する。電流制御部105は、速度制御部104からの電流指令を受けて電流制御を行い、電圧指令を生成する。アンプ106は、電流制御部105からの電圧指令を受けてモータ107に与えるモータ電流を生成する。
The
移動指令生成部101からサーボ制御部60へ渡される移動指令は、所定の時間毎のモータ107の回転角の変化量の形をとる。位置制御部61は、偏差カウンタ部115を構成要素としている。位置制御部61では、位置制御周期毎に、移動指令を偏差カウンタ部115に加算し、一方で、処理部114の出力である実位置の位置制御周期毎のモータ107の実際の回転角の変化量を偏差カウンタ部115から減算する。なお、位置制御周期毎のモータ107の回転角の変化量は、モータ107に付随する位置検出器108が検出したモータ107の回転角に基づいて処理部114において算出されるものである。このように処理した偏差カウンタ部115の偏差カウンタ値に対し、位置ゲイン116の係数を乗じて速度指令とする。さらに、これに加えて、移動指令生成部101からの移動指令にフィードフォワード係数117の係数を乗じた値を速度指令の一部として加算するフィードフォワード制御を備えている。すなわち、位置ゲイン116の出力とフィードフォワード係数117の出力とを併せたものが、位置制御部61が出力する速度指令となる。
The movement command passed from the movement
また、モータ107には、励磁制御を行わないときに外力で不用意に動いてしまうことを防ぐためのブレーキ109が備えられている。このブレーキ109は、通常は、保持されてブレーキがかかった状態であり、電流を通じることでブレーキが解除される。
In addition, the
また、ロボット制御装置100およびロボット制御装置100の外部のうちの少なくともいずれかには、モータ107の回転を速やかにかつ直接的に停止するための手段として、非常停止指示部112が設けられている。この非常停止指示部112が働いたとき、速やかにブレーキ109は保持される。すなわち、モータ107に対してブレーキ109がかかった状態となる。また、非常停止指示部112が働いたことにより、移動指令生成部101からの移動指令の送出は停止される。
Further, at least one of the
具体的には、教示操作時に用いる教示装置に設けられたデッドマンスイッチ110や非常停止スイッチ111が、ブレーキ109の通電回路に連動している。これにより、デッドマンスイッチ110あるいは非常停止スイッチ111の回路が開くと、電源113からブレーキ109への通電が遮断され、モータ107は、ブレーキ109がかかった状態に保持される。なお、非常停止スイッチ111の例としては、教示装置に設けられたスイッチや、ロボット制御装置100に設けられたスイッチや、マニピュレータの周りに置かれた柵の開閉を検知するリミットスッチ等が挙げられる。また、移動指令生成部101は、例えば、ブレーキ109に印加される電圧を監視することにより、非常停止指示部112が動作したことを検知して、移動指令の送出を即時に停止する。以下、このような一連の動作を非常停止と呼ぶことにする。
Specifically, the
ここで、マニピュレータを駆動するモータ107の回転中に、非常停止が行われた場合、直ちにモータ107を制御するサーボ制御を停止すると、モータ107が停止するまでの回転量が大きくなる場合がある。すなわち、マニピュレータの惰走距離が大きくなる場合がある。これは、ブレーキ109への通電が遮断されてからブレーキ109が利き始めるまでのタイムラグや、ブレーキトルクだけでは十分な制動トルクが得られないといったことに起因する。
Here, when an emergency stop is performed during the rotation of the
そこで、非常停止が行われた場合、その後もしばらくの間サーボ制御を継続して行う。これにより、モータ107に減速トルクを発生させ、併せて、ブレーキ109も用いてモータ107を停止させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Therefore, when an emergency stop is performed, servo control is continued for a while after that. Accordingly, a method has been proposed in which deceleration torque is generated in the
さらには、非常停止時に、例えば、モータ107とマニピュレータのアームとを接続する減速機にかかる衝撃を緩和するため、もしくは、モータ107と減速機の接続部にかかる衝撃を緩和するため、ブレーキ109を、条件に応じて随時、保持したり解除したりするという方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
Furthermore, at the time of an emergency stop, for example, in order to reduce the impact applied to the reduction gear connecting the
なお、非常停止時に、サーボ制御を継続してモータ107の減速トルクを発生させるための方法として、直接的に減速トルクを発生させる以外に、速度指令をゼロへと誘導するものがある。
In addition, as a method for continuing the servo control and generating the deceleration torque of the
例えば、偏差カウンタ部115内に残存する位置偏差量をゼロクリアして速度指令を直接的にゼロにするもの、あるいは、偏差カウンタ部115内に残存する位置偏差量を消化しながら速度指令を漸近的にゼロにしていくもの等である。
For example, the position deviation amount remaining in the
図14、図15は、従来のロボット制御装置における非常停止時の移動指令、位置偏差量、速度指令および速度指令値の微分値の時間的な変化の挙動を示す図である。 FIG. 14 and FIG. 15 are diagrams showing the temporal change behavior of the movement command, the position deviation amount, the speed command, and the differential value of the speed command value at the time of emergency stop in the conventional robot control device.
図14は、非常停止時に、図13に示す偏差カウンタ部115内に残存する位置偏差量を消化しながら速度指令をゼロへと誘導する場合の例を示している。すなわち、図14は、フィードフォワード制御を行う場合の、移動指令と、位置偏差量と、速度指令と、速度指令の微分値の時間的な変化の挙動を示したものである。
FIG. 14 shows an example in which the speed command is guided to zero while digesting the position deviation amount remaining in the
非常停止後は、図13の移動指令生成部101からの移動指令の送出が停止し、フィードフォワード項がゼロになる。従って、図14に示すように、非常停止直後の速度指令は、不連続に変化している。なお、この速度指令が不連続に変化している部分におけるその時間微分値(速度指令の加速度)は、理屈上、無限大である。
After the emergency stop, the transmission of the movement command from the movement
また、図15は、非常停止時に、図13に示す偏差カウンタ部115内に残存する位置偏差量を消化しないで速度指令をゼロへと誘導する場合の例を示している。すなわち、図15は、フィードフォワード制御を行わない場合の、移動指令と、位置偏差量と、速度指令およびその速度指令の微分値の時間的な変化の挙動を示したものである。
FIG. 15 shows an example in which the speed command is guided to zero without digesting the position deviation amount remaining in the
フィードフォワード制御を行わない場合、非常停止直後の速度指令は、図15に示すように、不連続になることはない。しかし、図15に示すように、速度指令の微分値は、非常停止直後に瞬間的に大きな値となる。 When the feedforward control is not performed, the speed command immediately after the emergency stop does not become discontinuous as shown in FIG. However, as shown in FIG. 15, the differential value of the speed command instantaneously becomes a large value immediately after the emergency stop.
なお、図14、図15ともに、速度制御系と電流制御系の応答性は、位置制御系の応答性に比べて十分に高いものとし、位置制御系を時定数が1/Kpである1次遅れ系とした場合を示している。 14 and 15, the responsiveness of the speed control system and the current control system is sufficiently higher than the responsiveness of the position control system, and the position control system is a first order whose time constant is 1 / Kp. The case where a delay system is used is shown.
ここで、モータ出力トルクとブレーキトルクを合わせたトルクを総合出力トルクと呼ぶことにすると、非常停止時の減速は、総合出力トルクでなされるということになる。このとき、モータ107によって駆動される被駆動部の慣性が、モータ107の慣性に比べて十分大きい場合、総合出力トルクの大部分が、モータ107と被駆動部とを接続する機構部(例えば、減速機等)にかかる。
Here, if the torque obtained by combining the motor output torque and the brake torque is referred to as the total output torque, the deceleration at the time of emergency stop is performed by the total output torque. At this time, when the inertia of the driven part driven by the
この総合出力トルクが、機構部の設計強度よりも小さければ、問題はない。しかし、そうでない場合、機構部にダメージを与えることになる。 If this total output torque is smaller than the design strength of the mechanism, there is no problem. However, if this is not the case, the mechanism will be damaged.
機構部にダメージを与え始める大きさのモータ総合出力トルクを許容最大総合出力トルクと呼ぶことにする。そして、この許容最大総合出力トルクで減速したときの加速度を、限界加速度と呼ぶことにする。速度指令の時間微分値が限界加速度を超えている場合、結果として、機構部に許容最大総合トルクを超えるトルクがかかることになる。これは、非常停止による減速においても、速度制御により、モータ107の速度が速度指令通りとなるように制御されるからである。
The motor total output torque having a magnitude that starts damaging the mechanism is referred to as the allowable maximum total output torque. The acceleration when the vehicle is decelerated with the allowable maximum total output torque is referred to as a limit acceleration. When the time differential value of the speed command exceeds the limit acceleration, as a result, a torque exceeding the allowable maximum total torque is applied to the mechanism unit. This is because, even during deceleration due to an emergency stop, the speed of the
上述したように、非常停止時に、機構部にダメージを与えないようにするためには、減速時の速度指令の微分値を限界加速度より小さく保つ必要がある。しかるに、上述した従来の方法では、そのようなことは考慮されておらず、非常停止時の速度指令の微分値は、必ずしも限界加速度より小さいとは限らない。 As described above, in order to prevent damage to the mechanism unit during an emergency stop, it is necessary to keep the differential value of the speed command at the time of deceleration smaller than the limit acceleration. However, in the conventional method described above, such a situation is not taken into consideration, and the differential value of the speed command at the time of emergency stop is not necessarily smaller than the limit acceleration.
例えば、図14に示されるような場合、非常停止直後の速度指令の微分値が限界加速度を超えることは明らかである。また、図15に示されるような場合でも、非常停止直後の速度指令の微分値が限界加速度よりも小さいという保証はない。 For example, in the case shown in FIG. 14, it is clear that the differential value of the speed command immediately after the emergency stop exceeds the limit acceleration. Even in the case shown in FIG. 15, there is no guarantee that the differential value of the speed command immediately after the emergency stop is smaller than the limit acceleration.
すなわち、非常停止時の速度指令の減速のさせ方において、従来の方法では、機構部にダメージを与える可能性があるという課題があった。 That is, in the method of decelerating the speed command at the time of emergency stop, there is a problem that the conventional method may damage the mechanism unit.
本発明は、上記問題を解決するために、機構部にダメージを与えないように非常停止を行うモータ制御装置を提供する。 In order to solve the above problem, the present invention provides a motor control device that performs an emergency stop so as not to damage the mechanism.
上記課題を解決するために、本発明のモータ制御装置は、機械の可動部の相対移動を行いブレーキにより停止されるモータの制御を行うモータ制御装置であって、移動指令生成部と、サーボ制御部とを備えている。ここで、移動指令生成部は、モータの移動指令を出力する。サーボ制御部は、上記移動指令生成部の出力に基づいて上記モータを制御するための指令を出力する。上記サーボ制御部は、位置制御部と、速度制御部と、電流制御部と、処理部とを備えている。ここで、位置制御部は、上記移動指令生成部の出力に基づいて速度指令を出力する。速度制御部は、上記位置制御部の出力に基づいて電流指令を出力する。処理部は、上記モータの回転位置を検出する位置検出器の出力に基づいて上記モータの回転角の変化量を出力する。上記位置制御部は、偏差カウンタ部と、第1の係数部と、第2の係数部と、加算部と、偏差補正部と、を備えている。ここで、偏差カウンタ部は、上記移動指令生成部の出力と上記処理部の出力との偏差を求めて出力する。第1の係数部は、上記移動指令生成部の出力を入力して所定の係数を乗じて出力する。第2の係数部は、上記偏差カウンタ部の出力を入力して所定の係数を乗じて出力する。加算部は、上記第1の係数部の出力と上記第2の係数部の出力を加算して上記速度制御部に出力する。上記モータ制御装置および上記モータ制御装置の外部のうちの少なくともいずれかに設けられた非常停止指示部により上記モータの非常停止が指示されると、偏差補正部は、非常停止直前の速度指令である非常停止直前の位置制御周期で上記位置制御部が出力した速度指令値と上記第2の係数部の所定の係数とに基づいて偏差補正値を求める。一方、上記非常停止指示部により非常停止が指示されると、偏差補正部は、上記移動指令生成部による移動指令の出力を停止し、上記偏差カウンタ部の偏差を上記偏差補正部で求めた偏差補正値に置き換えて上記位置制御部による制御を行う構成からなる。 In order to solve the above-described problems, a motor control device of the present invention is a motor control device that controls a motor that is moved by a relative movement of a movable part of a machine and stopped by a brake, and includes a movement command generation unit, a servo control Department. Here, the movement command generation unit outputs a motor movement command. The servo control unit outputs a command for controlling the motor based on the output of the movement command generation unit. The servo control unit includes a position control unit, a speed control unit, a current control unit, and a processing unit. Here, the position control unit outputs a speed command based on the output of the movement command generation unit. The speed control unit outputs a current command based on the output of the position control unit. The processing unit outputs the amount of change in the rotation angle of the motor based on the output of the position detector that detects the rotational position of the motor. The position control unit includes a deviation counter unit, a first coefficient unit, a second coefficient unit, an addition unit, and a deviation correction unit. Here, the deviation counter unit obtains and outputs a deviation between the output of the movement command generation unit and the output of the processing unit. The first coefficient unit receives the output of the movement command generation unit, multiplies it by a predetermined coefficient, and outputs it. The second coefficient unit receives the output of the deviation counter unit, multiplies it by a predetermined coefficient, and outputs it. The adding unit adds the output of the first coefficient unit and the output of the second coefficient unit and outputs the result to the speed control unit. When the emergency stop instruction unit provided at least one of the motor control device and the outside of the motor control device instructs the emergency stop of the motor, the deviation correction unit is a speed command immediately before the emergency stop. A deviation correction value is obtained based on the speed command value output by the position control unit in the position control cycle immediately before the emergency stop and the predetermined coefficient of the second coefficient part. On the other hand, when an emergency stop is instructed by the emergency stop instruction unit, the deviation correction unit stops the output of the movement command by the movement command generation unit, and the deviation obtained by the deviation correction unit is calculated by the deviation correction unit. It is configured to perform control by the position control unit in place of the correction value.
この構成により、非常停止時に、連続性を保ちつつ指定した割合で速度指令を低下させることができ、機構部の強度に合わせた非常停止時の速度指令の減速を行うことができる。これにより、非常停止時の機構部へのダメージを回避することができる。 With this configuration, at the time of emergency stop, the speed command can be reduced at a specified rate while maintaining continuity, and the speed command at the time of emergency stop can be decelerated in accordance with the strength of the mechanism unit. Thereby, the damage to the mechanism part at the time of an emergency stop can be avoided.
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同じ構成要素については同じ符号を付しているので説明を省略する場合がある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
(実施の形態1)
本実施の形態1のモータ制御装置について、図1と図2を用いて説明する。なお、背景技術で説明した図13と同様の箇所については、詳細な説明は省略する。なお、図1において、図13と異なる主な点は、位置制御部3内に偏差補正部18と判定部19を設けた点である。
(Embodiment 1)
The motor control apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Detailed description of the same parts as those in FIG. 13 described in the background art will be omitted. 1 is different from FIG. 13 in that a
図1は、本発明の実施の形態1におけるロボットシステムの概略構成を示す図である。図2は、本発明の実施の形態1における非常停止時の移動指令、位置偏差量、速度指令および速度指令値の微分値の時間的な変化の挙動を示す図である。なお、ロボットシステムは、モータ7等により駆動されるマニピュレータと、マニピュレータを制御するためのロボット制御装置と、モータ7を停止させるための非常停止指示部12等から構成される。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the robot system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the behavior of the temporal change in the differential value of the movement command, the position deviation amount, the speed command, and the speed command value at the time of emergency stop in the first embodiment of the present invention. The robot system includes a manipulator driven by a
また、マニピュレータは、モータ7により駆動されるものであり、モータ7には、位置検出器8やブレーキ9が設けられている。また、モータ制御装置であるロボット制御装置は、移動指令生成部1や、サーボ制御部2や、アンプ6を備えている。また、非常停止指示部12は、ロボット制御装置に設けても良いし、ロボット制御装置の外部に設けても良いし、ロボット制御装置とロボット制御装置の外部の両方に設けても良い。
The manipulator is driven by a
移動指令生成部1は、ユーザが作成する動作プログラムに基づいて軌道計画をし、所定の時間毎のモータ7の回転角の変化量を移動指令として生成し、サーボ制御部2へ渡す。
The movement
サーボ制御部2は、位置制御部3と、速度制御部4と、電流制御部5と、処理部14とを備えている。位置制御部3および処理部14は、位置制御周期毎に制御演算処理を行う。速度制御部4と電流制御部5は、それぞれ所定の周期毎に制御演算処理を行う。
The
位置制御部3は、移動指令生成部1からの移動指令を受けて位置制御を行い、速度指令を生成する。速度制御部4は、位置制御部3からの速度指令を受けて速度制御を行い、電流指令を生成する。電流制御部5は、速度制御部4からの電流指令を受けて電流制御を行い、電圧指令を生成する。アンプ6は、電流制御部5からの電圧指令を受けてモータ7へ与える電流を生成する。
The
モータ7には、位置検出器8が接続されており、モータ7の回転角が検出されるようになっている。処理部14は、位置検出器8から得たモータ7の回転角の位置制御周期当りの変化量を算出し、これを実位置の変化量として出力するものである。
A
位置制御部3内の偏差カウンタ部15は、位置制御周期毎に、移動指令生成部1からの移動指令を偏差カウンタ部15が保持している値に加算し、一方で、処理部14からの実位置の変化量を偏差カウンタ部15が保持している値から減算する。そして、このように処理した偏差カウンタ部15の出力に第2の係数部16の位置ゲインの値Kpを乗じたものと、移動指令生成部1からの移動指令に第1の係数部17のフィードフォワード係数の値Kfを乗じたものとを加算部23で加算し、この和を速度指令として出力する。
The
また、モータ7には、モータ7を停止する機能を有するブレーキ9が接続されている。このブレーキ9は、ブレーキ9に通電することでブレーキが解除されるようになっている。なお、ブレーキ9に通電しない場合には、ブレーキがかかった状態となる。
The
電源13からブレーキ9への通電は、非常停止指示部12を構成するデッドマンスイッチ10および非常停止スイッチ11を介して行われるようになっている。すなわち、デッドマンスイッチ10もしくは非常停止スイッチ11の回路が開いた状態になると、電源13からブレーキ9への通電が遮断され、ブレーキが保持された状態、すなわち、ブレーキがかかった状態となる。
Energization from the
また、ブレーキ9への通電が遮断されたことは、移動指令生成部1で検知されるようになっている。なお、移動指令生成部1は、例えば、ブレーキ9に印加される電圧を監視することで、ブレーキ9への通電が遮断されたことを検知する。移動指令生成部1は、ブレーキ9への通電が遮断されたことを検知した場合、即座に移動指令の送出を停止する。
In addition, the movement
なお、以下の説明において、非常停止とは、デッドマンスイッチ10もしくは非常停止スイッチ11の回路が開いてブレーキ9が保持され、移動指令生成部1からの移動指令の送出が停止されることを指すものとする。
In the following description, emergency stop means that the circuit of the
ここで、サーボ制御部2は、非常停止されたことを次のようにして検知する。サーボ制御部2内には、判定部19が設けられている。この判定部19は、移動指令生成部1から位置制御部3に入力される移動指令を監視し、位置制御周期毎に定期的に送られてくる移動指令が中断された場合、非常停止されたと判断する。判定部19は、適宜、サーボ制御部2内の非常停止情報を必要とする偏差補正部18に、非常停止されたことを通知する。なお、移動指令生成部1からサーボ制御部2内の判定部19へ、直接的に非常停止したことを通知して非常停止されたことを判断するようにしてもよい。
Here, the
偏差補正部18は、判定部19から非常停止が行われたことを検知した旨の信号を受け取った場合、非常停止直前の速度指令値Va(前回の位置制御周期で位置制御部3が出力した速度指令値)と第2の係数部16の位置ゲインの値Kpとを用いて、下記(数1)により置換量Δθcを求める。なお、置換量Δθcは、後述するように、非常停止の前後で速度指令が不連続とならず連続となるようにするために用いられる値である。
When the
そして、偏差カウンタ部15の値を、この置換量Δθcで置き換える。
Then, the value of the
これらの操作は、非常停止が検知されて以後の最初の位置制御周期で1回だけ行う。そして、それ以後もサーボ制御処理は継続して行う。 These operations are performed only once in the first position control cycle after the emergency stop is detected. Thereafter, the servo control process is continued.
すなわち、偏差カウンタ部15の偏差の偏差補正部18で求めた偏差補正値への置き換えは、非常停止が行われた直後の最初の位置制御周期で1回だけ行い、それ以後は、偏差カウンタ部15の値と処理部14の出力との偏差に基づいて制御を行う構成としてもよい。この構成により、移動指令生成部1からの移動指令が停止された状態でも、偏差カウンタ部15の値と処理部14の出力に基づいてサーボ制御処理が継続して行われる。これにより、偏差カウンタ部15の値が消化されてゼロとなり、すなわち、速度指令がゼロとなり、モータ7が完全に停止することとなる。
That is, replacement of the deviation of the
次に、図2に、図1の構成を用いたモータ制御装置の非常停止時の移動指令、位置偏差量、速度指令および速度指令値の微分値の時間的な変化の挙動を示す。図2は、それぞれ、非常停止前後における、移動指令、位置偏差量Δθ(t)、速度指令Vcmd(t)、速度指令の微分値Vcmd’(t)の時間的な変化を示している。なお、速度指令の微分値Vcmd’(t)では、図を見やすくするため、符号を反転して記載している。図2の移動指令の時間的な変化は、非常停止したことにより移動指令の送出が停止したことを示している。なお、図2に示すように、位置偏差量Δθ(t)は、偏差カウンタ部15に保持される偏差カウンタ部値のことであり、Δθrは非常停止直前の偏差カウンタ部の値である。また、図2の速度指令の時間的な変化において、点線で表している直線および曲線は、参考として示す従来の方法の場合の速度指令の挙動を示しており、Kf・Waはフィードフォワード項に当たる。
Next, FIG. 2 shows the behavior of the temporal change of the differential value of the movement command, the position deviation amount, the speed command, and the speed command value at the time of emergency stop of the motor control device using the configuration of FIG. FIG. 2 shows temporal changes in the movement command, the positional deviation amount Δθ (t), the speed command Vcmd (t), and the differential value Vcmd ′ (t) of the speed command before and after the emergency stop, respectively. Note that the differential value Vcmd '(t) of the speed command is shown with the sign reversed in order to make the drawing easier to see. The time change of the movement command in FIG. 2 indicates that the movement command is stopped due to the emergency stop. As shown in FIG. 2, the position deviation amount Δθ (t) is a deviation counter unit value held in the
図2の速度指令Vcmd(t)の時間的な変化に関し、従来の場合は、点線の曲線で示すように、移動指令の送出が停止した直後に不連続に変化するのに対して、偏差カウンタ値を(数1)で算出した置換量Δθcに置き換える。これにより、以下で説明するように、非常停止の直前と直後で速度指令を同じ値とすることができ、速度指令が連続的につながるようになる。 Regarding the temporal change of the speed command Vcmd (t) in FIG. 2, in the conventional case, as indicated by the dotted curve, the deviation command changes discontinuously immediately after the movement command is stopped. The value is replaced with the replacement amount Δθc calculated in (Equation 1). As a result, as described below, the speed command can be set to the same value immediately before and after the emergency stop, and the speed commands are continuously connected.
以下、詳細について説明する。 Details will be described below.
速度制御部4によって制御される速度制御系および電流制御部5によって制御される電流制御系の応答が、一般的に知られているように、位置制御部3によって制御される位置制御系の応答に比べて十分に高いものであるとする。そうすると、位置制御系は、1/Kpを時定数とする1次遅れ系と見なすことができる。よって、移動指令停止時点での時間をt=0として、位置偏差量の時間関数をΔθ(t)とすれば、移動指令停止以後の位置偏差量Δθ(t)は、下記(数2)のようになる。
As is generally known, the response of the speed control system controlled by the
また、移動指令停止後の速度指令Vcmd(t)は、フィードフォワード項が0であるので、(数3)のようになる。 Moreover, since the feedforward term is 0, the speed command Vcmd (t) after the movement command is stopped is expressed as (Equation 3).
t=0における速度指令Vcmd(0)は、上記(数3)、上記(数1)より、 The speed command Vcmd (0) at t = 0 is obtained from the above (Equation 3) and the above (Equation 1).
(数3)はt≧0において連続であること、および(数4)より、t=0において速度指令Vcmd(t)は連続である。 (Equation 3) is continuous at t ≧ 0, and from (Equation 4), the speed command Vcmd (t) is continuous at t = 0.
また、速度指令Vcmd(t)の時間微分値Vcmd’(t)は、下記(数5)のようになる。 Further, the time differential value Vcmd '(t) of the speed command Vcmd (t) is as shown in the following (Equation 5).
(数5)より、非常停止直後のVcmd’(t)の絶対値は、t=0において最大の値をとり(数6)となる。 From (Equation 5), the absolute value of Vcmd ′ (t) immediately after the emergency stop takes the maximum value at t = 0 (Equation 6).
上記(数6)で算出される値が限界加速度を超えていなければ、モータの総合出力トルクは、許容最大総合出力トルク以下となり、機構部にダメージを与えることはない。 If the value calculated in the above (Formula 6) does not exceed the limit acceleration, the total output torque of the motor is equal to or less than the maximum allowable total output torque, and the mechanism portion is not damaged.
なお、総合出力トルクとは、モータ出力トルクとブレーキトルクを合わせたトルクのことであり、モータ7を停止するためのトルクのことである。また、許容最大総合出力トルクとは、機構部にダメージを与え始める大きさのモータ総合トルクのことである。また、限界加速度とは、この許容最大総合出力トルクで減速したときの加速度のことである。
The total output torque is a torque obtained by combining the motor output torque and the brake torque, and is a torque for stopping the
以上のように、非常停止時に偏差カウンタ部15の値を置き換えることにより、非常停止時にも、速度指令を不連続とせず、連続とすることができる。
As described above, by replacing the value of the
これにより、非常停止時に機構部へ過大なトルクがかかるのを防止することができ、非常停止時の機構部へのダメージを回避することができる。 Thereby, it is possible to prevent an excessive torque from being applied to the mechanism part at the time of emergency stop, and to avoid damage to the mechanism part at the time of emergency stop.
すなわち、本発明のモータ制御装置は、機械の可動部の相対移動を行いブレーキ9により停止されるモータ7の制御を行うモータ制御装置であって、移動指令生成部1と、サーボ制御部2とを備えている。ここで、移動指令生成部1は、モータ7の移動指令を出力する。サーボ制御部2は、移動指令生成部1の出力に基づいてモータ7を制御するための指令を出力する。サーボ制御部2は、位置制御部3と、速度制御部4と、電流制御部5と、処理部14とを備えている。ここで、位置制御部3は、移動指令生成部1の出力に基づいて速度指令を出力する。速度制御部4は、位置制御部3の出力に基づいて電流指令を出力する。処理部14は、モータ7の回転位置を検出する位置検出器8の出力に基づいてモータ7の回転角の変化量を出力する。位置制御部3は、偏差カウンタ部15と、第1の係数部17と、第2の係数部16と、加算部23と、偏差補正部18と、を備えている。ここで、偏差カウンタ部15は、移動指令生成部1の出力と処理部14の出力との偏差を求めて出力する。第1の係数部17は、移動指令生成部1の出力を入力して所定の係数を乗じて出力する。第2の係数部16は、偏差カウンタ部15の出力を入力して所定の係数を乗じて出力する。加算部23は、第1の係数部17の出力と第2の係数部16の出力を加算して速度制御部4に出力する。モータ制御装置およびこのモータ制御装置の外部のうちの少なくともいずれかに設けられた非常停止指示部12によりモータ7の非常停止が指示されると、偏差補正部18は、非常停止直前の速度指令である非常停止直前の位置制御周期で位置制御部3が出力した速度指令値と第2の係数部16の所定の係数とに基づいて偏差補正値を求める。一方、非常停止指示部12により非常停止が指示されると、偏差補正部18は、移動指令生成部1による移動指令の出力を停止し、偏差カウンタ部15の偏差を偏差補正部18で求めた偏差補正値に置き換えて位置制御部3による制御を行う構成からなる。
That is, the motor control device of the present invention is a motor control device that controls the
この構成により、非常停止時に、連続性を保ちつつ指定した割合で速度指令を低下させることができ、機構部の強度に合わせた非常停止時の速度指令の減速を行うことができる。これにより、非常停止時の機構部へのダメージを回避することができる。 With this configuration, at the time of emergency stop, the speed command can be reduced at a specified rate while maintaining continuity, and the speed command at the time of emergency stop can be decelerated in accordance with the strength of the mechanism unit. Thereby, the damage to the mechanism part at the time of an emergency stop can be avoided.
(実施の形態2)
本実施の形態2のモータ制御装置について、図3と図4を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態2におけるロボットシステムの概略構成を示す図である。図4は、本発明の実施の形態2における非常停止時の移動指令、位置偏差量、速度指令および速度指令値の微分値の時間的な変化の挙動を示す図である。
(Embodiment 2)
A motor control apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the robot system according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing the behavior of the temporal change in the differential value of the movement command, the position deviation amount, the speed command, and the speed command value at the time of emergency stop in
実施の形態1で示したモータ制御装置の構成により、非常停止時も、速度指令が不連続になることを防止し、速度指令の微分値を下げることができる。しかし、例えば、第2の係数部16の位置ゲインの値Kpが大きい場合、限界加速度を超える場合がある。そこで、これに対応するための別の例として、実施の形態2のモータ制御装置について説明する。
With the configuration of the motor control device shown in the first embodiment, the speed command can be prevented from becoming discontinuous even during an emergency stop, and the differential value of the speed command can be lowered. However, for example, when the position gain value Kp of the
本実施の形態2のロボットシステムの概略構成が実施の形態1と異なる主な点は、実施の形態1で説明した図1の構成に、係数補正部22を加えた点である。
The main difference of the schematic configuration of the robot system of the second embodiment from that of the first embodiment is that a
係数補正部22は、後述のように値Kpcを求め、第2の係数部16の位置ゲインの値Kpを値Kpcに置き換える処理を行うものである。
The
判定部19により非常停止であることが検知された場合、係数補正部22は、値Kpcを次のようにして求める。すなわち、限界加速度の値をAc(>0)とし、非常停止の直前の位置制御部21が出力する速度指令値をVaとして、下記(数7)で演算して求める。
When the
そして、第2の係数部16の位置ゲインの値をこのKpcに置き換える。
Then, the position gain value of the
すなわち、本実施の形態2のモータ制御装置は、係数の補正値を求める係数補正部22を備え、非常停止指示部12により非常停止が指示されると、第2の係数部16の所定の係数を係数補正部22で求めた係数補正値に置き換えて位置制御部21による制御を行う構成としてもよい。ここで、係数補正部22は、機械の機構部にダメージを与え始める大きさのモータ総合トルクである許容最大総合出力トルクで減速したときの加速度である限界加速度と、非常停止が指示される直前の位置制御部21が出力する速度指令値とに基づいて、係数の補正値を求めている。この構成により、非常停止時に、連続性を保ちつつ指定した割合で速度指令を低下させることができ、機構部の強度に合わせた非常停止時の速度指令の減速を行うことができる。これにより、非常停止時の機構部へのダメージを回避することができる。
That is, the motor control apparatus of the second embodiment includes a
次に、偏差補正部18において、この位置ゲインの値Kpcと速度指令値Vaとから、置換量Δθcを下記(数8)により求める。
Next, the
そして、偏差カウンタ部15の値をこの置換量Δθcに置き換える。
Then, the value of the
なお、係数補正部22および偏差補正部18によるこれらの操作は、非常停止が検知されて以後の最初の位置制御周期で1回だけ行う。そして、サーボ制御部20は、それ以後も置き換えた係数補正値を用いて制御を行う。これにより、サーボ制御処理は継続して行われる。
Note that these operations by the
すなわち、本実施の形態2のモータ制御装置において、第2の係数部16の所定の係数の係数補正部22で求めた係数補正値への置き換えは、非常停止が行われた直後の最初の位置制御周期で1回だけ行い、それ以後は、置き換えた係数補正値を用いて制御を行う構成としてもよい。この構成により、移動指令生成部1からの移動指令が停止された状態でも、偏差カウンタ部15の値と処理部14の出力に基づいてサーボ制御処理が継続して行われる。これにより、偏差カウンタ部15の値が消化されてゼロとなり、すなわち、速度指令がゼロとなり、モータ7が完全に停止することとなる。
That is, in the motor control apparatus of the second embodiment, the replacement of the predetermined coefficient of the
係数補正部22および偏差補正部18により、これらの操作を行ったときの、非常停止直後の速度指令の微分値は、上記(数6)と(数7)より、
|Vcmd’(0)|=|Kpc・Va|=Ac
となる。
The differential value of the speed command immediately after the emergency stop when these operations are performed by the
| Vcmd ′ (0) | = | Kpc · Va | = Ac
It becomes.
なお、限界加速度Acの値は、機構部の強度に合わせて予め決めておいた値とする。 The value of the limit acceleration Ac is a value determined in advance according to the strength of the mechanism unit.
次に、図4に、図3のモータ制御装置の構成を用いたときの、非常停止時の移動指令、位置偏差量、速度指令および速度指令値の微分値の時間的な変化の挙動を示す。図4の時間的な変化は、上からそれぞれ、非常停止前後における、移動指令、位置偏差量Δθ(t)、速度指令Vcmd(t)および速度指令の微分値Vcmd’(t)を示している。図4は、図2で示したものと同じ物理量のものを示す。 Next, FIG. 4 shows the behavior of temporal changes in the differential value of the movement command, position deviation amount, speed command, and speed command value at the time of emergency stop when the configuration of the motor control device of FIG. 3 is used. . The temporal changes in FIG. 4 indicate the movement command, the position deviation amount Δθ (t), the speed command Vcmd (t), and the differential value Vcmd ′ (t) of the speed command before and after the emergency stop, respectively, from the top. . FIG. 4 shows the same physical quantity as shown in FIG.
図4には、図3に示す係数補正部22により位置ゲインの値がKpからKpcへと変更されても、速度指令Vcmd(t)は、連続的につながることが示されている。
FIG. 4 shows that the speed command Vcmd (t) is continuously connected even when the value of the position gain is changed from Kp to Kpc by the
また、図4には、位置ゲインの値を上記(数7)のようにして決めることで、速度指令の微分値は、限界加速度以下に抑えられることが示されている。 Further, FIG. 4 shows that the differential value of the speed command can be suppressed to a limit acceleration or less by determining the position gain value as described above (Equation 7).
以上のように、非常停止時に、偏差カウンタ部15の値および第2の係数部16の位置ゲインの値を置き換えることにより、連続性を保ちつつ指定した割合で速度指令を低下させることができ、限界加速度以下とすることができる。これにより、機構部の強度に合わせた、非常停止時の速度指令減速を行うことができ、非常停止時の機構部へのダメージを回避することができる。
As described above, by replacing the value of the
(実施の形態3)
本実施の形態3のモータ制御装置について、図5から図7を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態3におけるロボットシステムの概略構成を示す図である。図6は、発明の実施の形態3におけるサーボ制御部30の処理フローを示す図である。図7は、本発明の実施の形態3における非常停止時の移動指令、位置偏差量、速度指令および速度指令値の微分値の時間的な変化の挙動を示す図である。
(Embodiment 3)
A motor control apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the robot system according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a processing flow of the
本実施の形態3のモータ制御装置が実施の形態1と異なる主な点は、実施の形態1で説明した図1の構成に、偏差更新部32を加えた点である。なお、偏差更新部32は、位置制御周期毎に偏差カウンタ部15の値を補正する部分である。
The main difference of the motor control apparatus of the third embodiment from that of the first embodiment is that a
判定部19により非常停止が検知された場合、まず、偏差補正部18で、非常停止直前の速度指令値Va(前回の位置制御周期で位置制御部31が出力した速度指令値)と第2の係数部16の位置ゲインの値Kpとを用いて、実施の形態1で示した(数1)により置換量Δθcを求める。そして、偏差カウンタ部15の値をこの置換量Δθcに置き換える。なお、これらの操作は、非常停止後に1回だけ行う。
When the
次に、詳細は後述するが、偏差更新部32により、偏差カウンタ部15の値を位置制御周期毎に補正していく。なお、偏差更新部32の処理は、非常停止が検知されて以後に行う。
Next, although details will be described later, the
偏差更新部32による補正を含む詳細な処理について、図6を用いて説明する。
Detailed processing including correction by the
なお、図6に示すステップS1とステップS2は、非常停止を検知して以後に一度だけ行い、ステップS3を含むそれ以後のステップは、位置制御周期毎に行う。 Note that steps S1 and S2 shown in FIG. 6 are performed only once after the emergency stop is detected, and subsequent steps including step S3 are performed every position control cycle.
ステップS1は、上述の偏差補正部18における処理である。
Step S1 is a process in the above-described
ステップS1の処理を行った後、ステップS2において、非常停止直前の速度指令値をVa、限界加速度をAc、位置制御周期をTpとして、下記(数9)により、位置偏差量Δθ(t)の減少の割合を一定にするための制限量Dを求める。 After performing the process of step S1, in step S2, the speed command value immediately before the emergency stop is Va, the limit acceleration is Ac, the position control cycle is Tp, and the position deviation amount Δθ (t) is calculated by the following (Equation 9). A limit amount D for making the rate of decrease constant is obtained.
ここで、制限量Dは、符号付きの量である。 Here, the limit amount D is a signed amount.
ステップ3において、非常停止を指示してから所定時間が経過していなければ、ステップS4、さらにステップS5へと進む。なお、非常停止を指示してから所定時間が経過した場合については後述する。
In
ステップS4およびステップS5は、実施の形態1において図1を用いて説明した位置制御演算に相当する。すなわち、ステップS4では、位置制御周期当りの実位置変化量を求め、ステップS5では、偏差カウンタ部15から実位置変化量を差し引いて偏差カウンタ部15の値を更新する。
Step S4 and step S5 correspond to the position control calculation described with reference to FIG. 1 in the first embodiment. That is, in step S4, the actual position change amount per position control cycle is obtained, and in step S5, the value of the
なお、以下では、実位置変化量を差し引く前の偏差カウンタ部15の位置偏差カウント値を、「前回偏差」といい、実位置変化量を差し引いた後の位置偏差カウンタ値を「今回偏差」ということにする。
In the following, the position deviation count value of the
ステップS7において、ステップS2で求めた制限量Dを前回偏差から差し引いた値の絶対値と、ステップS5で求めた今回偏差の絶対値との比較をする。そして、前者の方が大きければ、ステップS8において、今回偏差を、前回偏差から制限量Dを差し引いた値で置き換える。 In step S7, the absolute value of the value obtained by subtracting the limit amount D obtained in step S2 from the previous deviation is compared with the absolute value of the current deviation obtained in step S5. If the former is larger, the current deviation is replaced with a value obtained by subtracting the limit amount D from the previous deviation in step S8.
ステップS11において、上記のように補正した今回偏差に、位置ゲインの値Kpを乗じて、速度指令とする。 In step S11, the current deviation corrected as described above is multiplied by the position gain value Kp to obtain a speed command.
さらに、この速度指令に基づいて、ステップS12として、速度制御部4による速度制御と、電流制御部5による電流制御を行う。なお、速度制御と電流制御は、位置制御周期当りに1回とは限らず、複数回行われることもある。
Furthermore, based on this speed command, the speed control by the
また、ステップS13のように、今回偏差は、次の位置制御周期における前回偏差となる。 Further, as in step S13, the current deviation is the previous deviation in the next position control cycle.
なお、ステップS3に示すように、非常停止から所定時間が経過した場合は、サーボ制御を停止するようにしている。しかし、サーボ制御を停止せず、継続するようにしてもかまわない。その場合は、偏差カウンタ部が0になるように位置制御がなされる。 As shown in step S3, when a predetermined time has elapsed since the emergency stop, the servo control is stopped. However, the servo control may be continued without being stopped. In that case, position control is performed so that the deviation counter unit becomes zero.
次に、図7に、図5のモータ制御装置の構成を用いたときの、非常停止時の移動指令、位置偏差量、速度指令および速度指令値の微分値の時間的な変化の挙動を示す。図7の時間的な変化は、上からそれぞれ、非常停止前後における、移動指令、位置偏差量Δθ(t)、速度指令Vcmd(t)および速度指令の微分値Vcmd’(t)を示している。図7は、図2で示したものと同じ物理量のものを示す。 Next, FIG. 7 shows the behavior of the temporal change in the differential value of the movement command, position deviation amount, speed command, and speed command value at the time of emergency stop when the configuration of the motor control device of FIG. 5 is used. . The temporal changes in FIG. 7 indicate the movement command, the positional deviation amount Δθ (t), the speed command Vcmd (t), and the differential value Vcmd ′ (t) of the speed command before and after the emergency stop, respectively, from the top. . FIG. 7 shows the same physical quantity as shown in FIG.
図7に示す位置偏差量Δθ(t)は、実速度(実位置の変化量)の大きさに応じた割合で減少していこうとする。しかし、ステップS5からステップS11までの処理により、位置偏差量Δθ(t)の減少の割合には制限がかかる。結果として、位置偏差量Δθ(t)は、1次関数の形で減少していく。よって、図7に示す速度指令Vcmd(t)も1次関数の形で減少していき、その微分値は一定値となる。 The position deviation amount Δθ (t) shown in FIG. 7 tends to decrease at a rate corresponding to the magnitude of the actual speed (actual position change amount). However, the process from step S5 to step S11 places a limit on the rate of decrease of the positional deviation amount Δθ (t). As a result, the positional deviation amount Δθ (t) decreases in the form of a linear function. Accordingly, the speed command Vcmd (t) shown in FIG. 7 also decreases in the form of a linear function, and its differential value becomes a constant value.
具体的には、非常停止後の位置偏差量Δθ(t)と、速度指令値Vcmd(t)と、速度指令の微分値Vcmd’(t)は、それぞれ、下記(数10)、(数11)、(数12)のようになる。 Specifically, the positional deviation amount Δθ (t) after the emergency stop, the speed command value Vcmd (t), and the differential value Vcmd ′ (t) of the speed command are expressed by the following (Equation 10) and (Equation 11), respectively. ) And (Equation 12).
さらに、(数12)と(数1)、(数9)より、下記(数13)を得る。 Further, the following (Equation 13) is obtained from (Equation 12), (Equation 1), and (Equation 9).
なお、速度指令が低下していって、|Tp・Vcmd(t)|≦|制限量D|となる区間(t≧t1)では、位置偏差量Δθ(t)は、その減少に制限がかからなくなり、図2または図4で示したものと同じ指数関数の形となる。よって、速度指令Vcmd(t)も同様の形となり、また、その微分値も限界加速度Acよりも小さい値となる。 In the interval (t ≧ t1) where the speed command is reduced and | Tp · Vcmd (t) | ≦ | limit amount D | Therefore, the exponential function is the same as that shown in FIG. Therefore, the speed command Vcmd (t) has the same form, and the differential value is also smaller than the limit acceleration Ac.
すなわち、本実施の形態3のモータ制御装置は、非常停止指示部12により非常停止が指示されて偏差カウンタ部15の偏差を偏差補正部18で求めた偏差補正値に置き換えた後に、偏差カウンタ部15の値を位置制御周期毎に補正する偏差更新部32を備えている。そして、偏差更新部32は、非常停止直前の速度指令値と、限界加速度と、位置制御周期と、偏差補正値と、前回偏差と、に基づいて、今回偏差を求め、位置制御周期毎に偏差カウンタ部15の偏差を求めた今回偏差に置き換えて制御を行う構成としてもよい。ここで、限界加速度は、機械の機構部にダメージを与え始める大きさのモータ総合トルクである許容最大総合出力トルクで減速したときの加速度である。偏差補正値は、偏差補正部18で求められる。前回偏差は、処理部14の出力である実位置変化量を差し引く前の偏差カウンタ部15の値である。今回偏差は、位置制御周期毎に実位置変化量を差し引いた後の偏差カウンタ部15の値として求められる。
That is, in the motor control device of the third embodiment, after the emergency stop is instructed by the emergency
この構成により、非常停止時に偏差カウンタ部15の値を置き換え、さらに、偏差カウンタ部15の値を補正しながら位置制御を行うことで、速度指令を、連続性を保ちつつ一定の割合で低下させることができる。これにより、非常停止時の機構部へのダメージを回避しながら、不必要に減速距離を伸ばすことなく減速停止させることができる。
With this configuration, the value of the
(実施の形態4)
本実施の形態4のモータ制御装置について、図8と図9を用いて説明する。図8は、本発明の実施の形態4におけるロボットシステムの概略構成を示す図である。図9は、本発明の実施の形態4におけるサーボ制御部40の処理フローを示す図である。
(Embodiment 4)
A motor control apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the robot system according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing a processing flow of the
本実施の形態4のロボットシステムの概略構成が実施の形態1と異なる主な点は、実施の形態1で説明した図1の構成に、第1の位置補正部42を加えた点である。なお、第1の位置補正部42は、位置制御周期毎に偏差カウンタ部15から差し引く実位置変化量を補正する部分である。
The main difference of the schematic configuration of the robot system of the fourth embodiment from that of the first embodiment is that the first
判定部19により非常停止が検知されたら、まず偏差補正部18で、非常停止直前の速度指令値Va(前回の位置制御周期で位置制御部41が出力した速度指令値)と第2の係数部16の位置ゲインの値Kpとを用いて、実施の形態1で説明した(数1)により置換量Δθcを求める。そして、偏差カウンタ部15の値を、この置換量Δθcで置き換える。なお、これらの操作は非常停止後に1回だけ行う。
When the emergency stop is detected by the
次に、詳細は後述するが、第1の位置補正部42において、偏差カウンタ部15から差し引く実位置変化量の値を位置制御周期毎に補正していく。なお、第1の位置補正部42の処理は、非常停止が検知されて以後に行う。
Next, as will be described in detail later, the first
第1の位置補正部42による補正を含む詳細な処理について、図9を用いて説明する。なお、図9に示すように、実施の形態3で用いた図6と同じ処理を行うステップについては、図6と同じ符号を付している。また、図9に示すステップS1とステップS2は、非常停止を検知して以後に一度だけ行い、ステップS3を含むそれ以後のステップは、位置制御周期毎に行う。
Detailed processing including correction by the first
ステップS1は、上述の偏差補正部18における処理である。ステップS1の処理を行った後、ステップS2において、非常停止直前の速度指令値Vaと、限界加速度Acと、位置制御周期Tpとを用いて、実施の形態3で示した(数9)により制限量Dを求める。ここで、制限量Dは、符号付きの量である。
Step S1 is a process in the above-described
ステップS3において、非常停止してから所定時間が経過していなければ、ステップS4以降へと進む。ステップS4において、位置制御周期当りの実位置変化量を求める。この後は、図9に示すようにステップS20に進む。なお、非常停止してから所定時間が経過した場合については後述する。 In step S3, if the predetermined time has not elapsed since the emergency stop, the process proceeds to step S4 and subsequent steps. In step S4, an actual position change amount per position control cycle is obtained. Thereafter, the process proceeds to step S20 as shown in FIG. The case where a predetermined time has elapsed since the emergency stop will be described later.
次に、ステップS20において、ステップS4で求めた実位置変化量を位置フィードバック量とする。なお、位置フィードバック量は、図9のステップS20では、位置FB量と記載している。 Next, in step S20, the actual position change amount obtained in step S4 is set as a position feedback amount. The position feedback amount is described as the position FB amount in step S20 of FIG.
ステップS21において、位置フィードバック量の絶対値と制限量Dの絶対値との比較を行い、位置フィードバック量の絶対値の方が大きければ、ステップS23において、位置フィードバック量を制限量Dで置き換える。 In step S21, the absolute value of the position feedback amount is compared with the absolute value of the limit amount D. If the absolute value of the position feedback amount is larger, the position feedback amount is replaced with the limit amount D in step S23.
なお、ステップS21における判定で、位置フィードバック量の絶対値の大きさが制限量Dの絶対値より大きくない場合、位置フィードバック量の置き換えは行わない。 If it is determined in step S21 that the absolute value of the position feedback amount is not greater than the absolute value of the limit amount D, the position feedback amount is not replaced.
ステップS25において、上記のようにして求めた位置フィードバック量を、前回偏差から差し引いた値を、今回偏差とする。ここで、今回偏差、前回偏差の意味は、実施の形態3で説明したものと同じである。 In step S25, a value obtained by subtracting the position feedback amount obtained as described above from the previous deviation is set as the current deviation. Here, the meanings of the current deviation and the previous deviation are the same as those described in the third embodiment.
次に、ステップS11において、今回偏差に位置ゲインの値Kpを乗じて速度指令を算出する。そして、ステップS12において速度制御および電流制御を行う。さらに、ステップS13において、今回偏差を次回の前回偏差として記憶し、ステップS3へと戻る。 Next, in step S11, a speed command is calculated by multiplying the current deviation by the position gain value Kp. In step S12, speed control and current control are performed. Further, in step S13, the current deviation is stored as the next previous deviation, and the process returns to step S3.
なお、図8の構成を用いたときの非常停止時の移動指令、位置偏差量、速度指令および速度指令値の微分値の時間的な変化の挙動は、実施の形態3で説明した図7と同じになるので、説明は省略する。 The behavior of the temporal change in the differential value of the movement command, the position deviation amount, the speed command, and the speed command value at the time of emergency stop using the configuration of FIG. 8 is the same as that in FIG. 7 described in the third embodiment. Since it becomes the same, description is abbreviate | omitted.
本実施の形態4のモータ制御装置は、位置制御周期毎に処理部14の出力を補正して偏差カウンタ部15に出力する第1の位置補正部42を備えている。この第1の位置補正部42は、処理部14で求めた実位置変化量と、非常停止直前の速度指令値と、限界加速度と、位置制御周期と、偏差補正部18で求めた偏差補正値に基づいて、偏差カウンタ部15に出力する位置フィードバック量を求める構成としてもよい。ここで、限界加速度は、機械の機構部にダメージを与え始める大きさのモータ総合トルクである許容最大総合出力トルクで減速したときの加速度である。
The motor control apparatus according to the fourth embodiment includes a first
この構成により、非常停止時に偏差カウンタ部15の値を置き換え、さらに、偏差カウンタ部15への位置フィードバック量を補正しながら位置制御を行う。そうすると、速度指令を、連続性を保ちつつ一定の割合で低下させることができる。これにより、非常停止時の機構部へのダメージを回避しながら、不必要に減速距離を伸ばすことなく減速停止させることができる。
With this configuration, the position control is performed while replacing the value of the
(実施の形態5)
本実施の形態5のモータ制御装置について、図10から図12を用いて説明する。図10は、本発明の実施の形態5におけるロボットシステムの概略構成を示す図である。図11は、本発明の実施の形態5におけるサーボ制御部50の処理フローを示す図である。図12は、本発明の実施の形態5における非常停止時の移動指令、位置偏差量、速度指令および速度指令値の微分値の時間的な変化の挙動を示す図である。
(Embodiment 5)
A motor control apparatus according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of the robot system according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing a processing flow of the
本実施の形態5のモータ制御装置が実施の形態1と異なる主な点は、実施の形態1で説明した図1の構成に、第2の位置補正部52を加えた点である。なお、この第2の位置補正部52は、図8を用いて実施の形態4で説明した第1の位置補正部42とは異なるものである。
The main difference of the motor control device of the fifth embodiment from the first embodiment is that a second
第2の位置補正部52は、位置制御周期毎に偏差カウンタ部15から差し引く実位置変化量を補正する部分である。第2の位置補正部52は、位置制御周期毎に実位置変化量を積算していったものを位置積算量として保持する。そして、第2の位置補正部52は、速度指令がゼロになるまで、偏差カウンタ部15の減少の割合を一定にするために、位置積算量の中から位置制御周期毎に一定量を取り出して位置フィードバックとして出力する。
The second
本実施の形態5のモータ制御装置において、非常停止指示部12により非常停止が指示されると、実位置変化量の積算量をゼロにした後に実位置変化量の積算を行い、実位置変化量の積算量をゼロにする処理は、前記非常停止がされたことを検知して以後一度だけ行われる構成としてもよい。これにより、非常停止時の機構部へのダメージを回避しながら、必要かつ最短の減速距離で減速停止させることができる。
In the motor control device of the fifth embodiment, when an emergency stop is instructed by the emergency
判定部19により非常停止が検知された場合、まず、偏差補正部18で、非常停止直前の速度指令値Va(前回の位置制御周期で位置制御部51が出力した速度指令値)と第2の係数部16の位置ゲインの値Kpとを用いて、実施の形態1で説明した(数1)により置換量Δθcを求める。そして、偏差カウンタ部15の値をこの置換量Δθcで置き換える。なお、これらの操作は非常停止後に1回だけ行う。
When the emergency stop is detected by the
次に、第2の位置補正部52で、位置制御周期毎に処理部14から入力した実位置変化量を補正処理して位置フィードバック量を算出する。そして、位置制御周期毎に偏差カウンタ部15からこの位置フィードバック量を差し引く。なお、第2の位置補正部52の処理は、非常停止が検知されて以後に行う。また、第2の位置補正部52内の位置積算量は、非常停止が検知されて以後の最初の位置制御周期に1回だけゼロクリアされる。
Next, the second
第2の位置補正部52による補正方法を含む詳細な処理のフローを、図11に示す。なお、図11において、実施の形態3で説明した図6や、実施の形態4で説明した図9と同じ処理を行うステップについては、図6や図9で用いたものと同じ符号を付している。なお、図11におけるステップS1、ステップS2およびステップS30の処理は、非常停止を検知して以後に一度だけ行う。そして、ステップS3を含むそれ以後のステップは、位置制御周期毎に行う。
A detailed processing flow including a correction method by the second
ステップS1は、上述の偏差補正部18の処理である。ステップS1の処理を行った後、ステップS2において、非常停止直前の速度指令値Vaと、限界加速度Acと、位置制御周期Tpを用いて、実施の形態3で示した(数9)により制限量Dを求める。ここで、制限量Dは、符号付きの量である。
Step S1 is a process of the above-described
図10に示す第2の位置補正部52には、位置積算量が含まれ、ステップS30ではこれをゼロクリアする。ステップS3において、非常停止してから所定時間が経過していなければ、ステップS4以降へと進み、ステップS4で位置制御周期当りの実位置変化量を求める。
The second
次に、ステップS31において、ステップS4で求めた実位置変化量を、位置積算量に加算する。ステップS32において、ステップS31で求めた位置積算量の絶対値とステップS2で求めた制限量Dの絶対値との比較を行う。位置積算量の絶対値の方が大きければ、ステップS23において、位置フィードバック量を制限量Dで置き換える。 Next, in step S31, the actual position change amount obtained in step S4 is added to the integrated position amount. In step S32, the absolute value of the integrated position amount obtained in step S31 is compared with the absolute value of the limit amount D obtained in step S2. If the absolute value of the integrated position amount is larger, the position feedback amount is replaced with the limit amount D in step S23.
ステップS32における判定で、位置積算量の絶対値の大きさが制限量Dの絶対値より大きくない場合は、ステップS34において、位置フィードバック量は位置積算量とする。 If it is determined in step S32 that the absolute value of the position integrated amount is not larger than the absolute value of the limit amount D, the position feedback amount is set as the position integrated amount in step S34.
このようにして位置フィードバック量(図11では、「位置FB量」とする)を求め、ステップS35において、位置積算量から位置フィードバック量を差し引いて、次回の位置積算量とする。また、ステップS25において、前回偏差から位置フィードバック量を差し引いて今回偏差を求める。 In this manner, the position feedback amount (referred to as “position FB amount” in FIG. 11) is obtained, and in step S35, the position feedback amount is subtracted from the position integrated amount to obtain the next position integrated amount. In step S25, the current deviation is obtained by subtracting the position feedback amount from the previous deviation.
次に、ステップS11において、今回偏差に位置ゲインの値Kpを乗じて速度指令を算出する。そして、ステップS12において、速度制御および電流制御を行い、ステップS13において、今回偏差を次回の前回偏差として記憶し、ステップS3へと戻る。 Next, in step S11, a speed command is calculated by multiplying the current deviation by the position gain value Kp. In step S12, speed control and current control are performed. In step S13, the current deviation is stored as the next previous deviation, and the process returns to step S3.
次に、図12に、図10のモータ制御装置の構成を用いたときの非常停止時の移動指令、位置偏差量、速度指令および速度指令値の微分値の時間的な変化の挙動を示す。図12の時間的な変化は、上からそれぞれ、非常停止前後における、移動指令、位置偏差量Δθ(t)、速度指令Vcmd(t)および速度指令の微分値Vcmd’(t)を示している。図12は、図2で示したものと同じ物理量のものを示す。 Next, FIG. 12 shows the behavior of the temporal change in the differential value of the movement command, the position deviation amount, the speed command, and the speed command value at the time of emergency stop when the configuration of the motor control device of FIG. 10 is used. The temporal changes in FIG. 12 indicate the movement command, the positional deviation amount Δθ (t), the speed command Vcmd (t), and the differential value Vcmd ′ (t) of the speed command before and after the emergency stop, respectively, from the top. . FIG. 12 shows the same physical quantity as that shown in FIG.
位置偏差量Δθ(t)は、実速度(実位置の変化量)の大きさに応じた割合で減少していこうとする。しかし、ステップS31からステップS35までの処理により、位置偏差量Δθ(t)の減少の割合には制限がかかる。結果として位置偏差量Δθ(t)は1次関数の形で減少していく。よって、速度指令Vcmd(t)も1次関数の形で減少していき、その微分値は一定値となる。 The position deviation amount Δθ (t) tends to decrease at a rate corresponding to the magnitude of the actual speed (change amount of the actual position). However, the processing from step S31 to step S35 limits the rate of decrease of the positional deviation amount Δθ (t). As a result, the positional deviation amount Δθ (t) decreases in the form of a linear function. Therefore, the speed command Vcmd (t) also decreases in the form of a linear function, and the differential value becomes a constant value.
具体的には、非常停止後の全区間にわたって、実施の形態3で示した(数10)から(数13)までの式で示される形となる。
Specifically, it takes the form shown by the equations (Equation 10) to (Equation 13) shown in
なお、速度が低下していって、|Tp・Vcmd(t)|≦制限量Dとなって以後も、|位置積算量|>制限量Dであるので、位置偏差量がゼロになる直前までは、(数10)から(数13)までの式で表される状態が保たれる。 It should be noted that since the speed has decreased and | Tp · Vcmd (t) | ≦ the limit amount D, and after | position integrated amount |> limit amount D, until the position deviation amount becomes zero. The state expressed by the equations (Equation 10) to (Equation 13) is maintained.
すなわち、位置偏差量がゼロになる直前までの全域にわたって、速度指令の微分値は一定であり、限界加速度Acに保たれる。 That is, the differential value of the speed command is constant over the entire region until the position deviation amount becomes zero, and is maintained at the limit acceleration Ac.
すなわち、本実施の形態5のモータ制御装置は、位置制御周期毎に処理部14の出力を補正して偏差カウンタ部15に出力する第2の位置補正部52を備えている。そして、第2の位置補正部52は、処理部14で求めた実位置変化量を位置制御周期毎に積算した積算量と、非常停止直前の速度指令値と、限界加速度と、位置制御周期と、偏差補正部18で求めた偏差補正値に基づいて、偏差カウンタ部15に出力する位置フィードバック量を求める構成としてもよい。ここで、限界加速度は、機械の機構部にダメージを与え始める大きさのモータ総合トルクである許容最大総合出力トルクで減速したときの加速度である。
That is, the motor control device of the fifth embodiment includes a second
この構成により、非常停止時に、偏差カウンタ部15の値を置き換え、さらに、偏差カウンタ部15への位置フィードバック量を一定に保ちながら、位置制御を行う。そうすると、速度指令を、連続性を保ちつつ一定の割合で低下させることができる。これにより、非常停止時の機構部へのダメージを回避しながら、最短の減速距離で減速停止させることができる。
With this configuration, during emergency stop, the value of the
本発明のモータ制御装置は、非常停止時の減速で機構部に過大なトルクがかかるのを防止することができ、機構部へのダメージを回避できるので非常停止を行うシステム等に用いるモータ制御装置として産業上有用である。 The motor control device of the present invention can prevent excessive torque from being applied to the mechanism portion due to deceleration at the time of emergency stop, and can avoid damage to the mechanism portion. As industrially useful.
1 移動指令生成部
2,20,30,40,50 サーボ制御部
3,21,31,41,51 位置制御部
4 速度制御部
5 電流制御部
6 アンプ
7 モータ
8 位置検出器
9 ブレーキ
10 デッドマンスイッチ
11 非常停止スイッチ
12 非常停止指示部
13 電源
14 処理部
15 偏差カウンタ部
16 第2の係数部
17 第1の係数部
18 偏差補正部
19 判定部
22 係数補正部
23 加算部
32 偏差更新部
42 第1の位置補正部
52 第2の位置補正部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記モータの移動指令を出力する移動指令生成部と、
前記移動指令生成部の出力に基づいて前記モータを制御するための指令を出力するサーボ制御部とを備え、
前記サーボ制御部は、
前記移動指令生成部の出力に基づいて速度指令を出力する位置制御部と、
前記位置制御部の出力に基づいて電流指令を出力する速度制御部と、
前記速度制御部の出力に基づいて電圧指令を出力する電流制御部と、
前記モータの回転位置を検出する位置検出器の出力に基づいて前記モータの回転角の変化量を出力する処理部と、を備え、
前記位置制御部は、
前記移動指令生成部の出力と前記処理部の出力との偏差を求めて出力する偏差カウンタ部と、
前記移動指令生成部の出力を入力して所定の係数を乗じて出力する第1の係数部と、
前記偏差カウンタ部の出力を入力して所定の係数を乗じて出力する第2の係数部と、
前記第1の係数部の出力と前記第2の係数部の出力を加算して前記速度制御部に出力する加算部と、
前記モータ制御装置および前記モータ制御装置の外部のうちの少なくともいずれかに設けられた非常停止指示部により前記モータの非常停止が指示されると、非常停止直前の速度指令である非常停止直前の位置制御周期で前記位置制御部が出力した速度指令値と前記第2の係数部の所定の係数とに基づいて偏差補正値を求める偏差補正部と、を備え、
前記非常停止指示部により非常停止が指示されると、前記移動指令生成部による移動指令の出力を停止し、前記偏差カウンタ部の偏差を前記偏差補正部で求めた偏差補正値に置き換えて前記位置制御部による制御を行う
モータ制御装置。A motor control device that controls a motor that is moved by a relative movement of a movable part of a machine and stopped by a brake,
A movement command generator for outputting a movement command of the motor;
A servo control unit that outputs a command for controlling the motor based on the output of the movement command generation unit;
The servo control unit
A position control unit that outputs a speed command based on the output of the movement command generation unit;
A speed control unit that outputs a current command based on the output of the position control unit;
A current controller that outputs a voltage command based on the output of the speed controller;
A processing unit that outputs a change amount of a rotation angle of the motor based on an output of a position detector that detects a rotation position of the motor;
The position controller is
A deviation counter unit that calculates and outputs a deviation between the output of the movement command generation unit and the output of the processing unit;
A first coefficient unit that inputs the output of the movement command generation unit and multiplies the output by a predetermined coefficient;
A second coefficient unit that inputs the output of the deviation counter unit and multiplies the output by a predetermined coefficient;
An adding unit that adds the output of the first coefficient unit and the output of the second coefficient unit and outputs the sum to the speed control unit;
The position immediately before the emergency stop, which is a speed command immediately before the emergency stop, when an emergency stop instruction of the motor is instructed by an emergency stop instruction unit provided at least one of the motor control device and the outside of the motor control device A deviation correction unit that obtains a deviation correction value based on a speed command value output by the position control unit in a control cycle and a predetermined coefficient of the second coefficient part;
When an emergency stop is instructed by the emergency stop instruction unit, the output of the movement command by the movement command generation unit is stopped, and the deviation of the deviation counter unit is replaced with the deviation correction value obtained by the deviation correction unit. A motor control device that performs control by the control unit.
前記非常停止指示部により非常停止が指示されると、前記第2の係数部の所定の係数を前記係数補正部で求めた係数補正値に置き換えて前記位置制御部による制御を行う請求項1または2のいずれか1項に記載のモータ制御装置。The limit acceleration, which is the acceleration when decelerating with the maximum allowable total output torque, which is the total motor torque that begins to cause damage to the mechanical mechanism of the machine, and the speed output by the position control unit immediately before the emergency stop is instructed A coefficient correction unit for obtaining a correction value of a coefficient based on the command value is provided,
2. When an emergency stop is instructed by the emergency stop instructing unit, control by the position control unit is performed by replacing a predetermined coefficient of the second coefficient unit with a coefficient correction value obtained by the coefficient correcting unit. 3. The motor control device according to any one of 2 above.
前記偏差更新部は、非常停止直前の速度指令値と、機械の機構部にダメージを与え始める大きさのモータ総合トルクである許容最大総合出力トルクで減速したときの加速度である限界加速度と、位置制御周期と、前記偏差補正部で求めた偏差補正値と、前記処理部の出力である実位置変化量を差し引く前の前記偏差カウンタ部の値である前回偏差に基づいて、前記位置制御周期毎に前記実位置変化量を差し引いた後の前記偏差カウンタ部の値としての今回偏差を求め、前記位置制御周期毎に前記偏差カウンタ部の偏差を求めた前記今回偏差に置き換えて制御を行う請求項1または2のいずれか1項に記載のモータ制御装置。Deviation update that corrects the value of the deviation counter unit every position control period after the emergency stop is instructed by the emergency stop instruction unit and the deviation of the deviation counter unit is replaced with the deviation correction value obtained by the deviation correction unit Part
The deviation update unit includes a speed command value immediately before the emergency stop, a limit acceleration that is an acceleration when the motor is decelerated with an allowable maximum total output torque that is a motor total torque that starts to damage the mechanical unit, and a position Based on the control cycle, the deviation correction value obtained by the deviation correction unit, and the previous deviation which is the value of the deviation counter unit before subtracting the actual position change amount which is the output of the processing unit, for each position control cycle The current deviation as a value of the deviation counter unit after subtracting the actual position change amount is obtained, and control is performed by replacing the deviation of the deviation counter unit with the current deviation obtained for each position control period. The motor control device according to any one of 1 and 2.
前記第1の位置補正部は、前記処理部で求めた実位置変化量と、非常停止直前の速度指令値と、機械の機構部にダメージを与え始める大きさのモータ総合トルクである許容最大総合出力トルクで減速したときの加速度である限界加速度と、位置制御周期と、前記偏差補正部で求めた偏差補正値に基づいて、前記偏差カウンタ部に出力する位置フィードバック量を求める請求項1または2のいずれか1項に記載のモータ制御装置。A first position correction unit that corrects the output of the processing unit for each position control cycle and outputs the correction to the deviation counter unit,
The first position correction unit is an allowable maximum total which is an actual position change amount obtained by the processing unit, a speed command value immediately before an emergency stop, and a motor total torque having a magnitude that starts damaging a mechanical unit of the machine. 3. A position feedback amount to be output to the deviation counter unit is obtained based on a limit acceleration that is an acceleration when the output torque is decelerated, a position control cycle, and a deviation correction value obtained by the deviation correction unit. The motor control device according to any one of the above.
前記第2の位置補正部は、前記処理部で求めた実位置変化量を位置制御周期毎に積算した積算量と、非常停止直前の速度指令値と、機械の機構部にダメージを与え始める大きさのモータ総合トルクである許容最大総合出力トルクで減速したときの加速度である限界加速度と、位置制御周期と、前記偏差補正部で求めた偏差補正値に基づいて、前記偏差カウンタ部に出力する位置フィードバック量を求める請求項1または2のいずれか1項に記載のモータ制御装置。A second position correction unit that corrects the output of the processing unit for each position control cycle and outputs the correction to the deviation counter unit;
The second position correction unit is an integrated amount obtained by integrating the actual position change amount obtained by the processing unit for each position control cycle, a speed command value immediately before an emergency stop, and a magnitude that starts damaging the mechanical unit of the machine. Output to the deviation counter unit based on the limit acceleration, which is the acceleration when the motor is decelerated by the allowable maximum total output torque, which is the total motor torque, the position control cycle, and the deviation correction value obtained by the deviation correction unit. The motor control device according to claim 1, wherein a position feedback amount is obtained.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012549934A JP5201300B2 (en) | 2011-07-06 | 2012-06-26 | Motor control device |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011149813 | 2011-07-06 | ||
JP2011149813 | 2011-07-06 | ||
JP2012549934A JP5201300B2 (en) | 2011-07-06 | 2012-06-26 | Motor control device |
PCT/JP2012/004121 WO2013005388A1 (en) | 2011-07-06 | 2012-06-26 | Motor control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5201300B2 true JP5201300B2 (en) | 2013-06-05 |
JPWO2013005388A1 JPWO2013005388A1 (en) | 2015-02-23 |
Family
ID=47436755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012549934A Active JP5201300B2 (en) | 2011-07-06 | 2012-06-26 | Motor control device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5201300B2 (en) |
CN (1) | CN103069713B (en) |
WO (1) | WO2013005388A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105129656B (en) * | 2014-06-06 | 2017-12-12 | 深圳市阿尔法变频技术有限公司 | A kind of hoisting machinery braking method and hoisting machinery brake apparatus |
JP6447141B2 (en) * | 2015-01-06 | 2019-01-09 | 株式会社デンソーウェーブ | Robot emergency stop method, robot control device |
JP6804874B2 (en) * | 2016-05-31 | 2020-12-23 | 株式会社堀場エステック | Flow control device, program used for flow control device, and flow control method |
EP3648337B1 (en) * | 2018-10-30 | 2022-06-08 | Roche Diagnostics GmbH | Method of estimating an operating state of a drive system and drive system |
JP7467201B2 (en) * | 2020-03-30 | 2024-04-15 | シチズン千葉精密株式会社 | Motor Control Device |
WO2022259874A1 (en) * | 2021-06-10 | 2022-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Robot control method and robot control device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02262883A (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Controller for motor |
JP2008148449A (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor position control method |
JP2010110080A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Okuma Corp | Motor control apparatus |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6462491B1 (en) * | 1999-01-27 | 2002-10-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Position sensorless motor control apparatus |
JP2003111480A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric motor driving device |
-
2012
- 2012-06-26 CN CN201280002287.0A patent/CN103069713B/en active Active
- 2012-06-26 JP JP2012549934A patent/JP5201300B2/en active Active
- 2012-06-26 WO PCT/JP2012/004121 patent/WO2013005388A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02262883A (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Controller for motor |
JP2008148449A (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor position control method |
JP2010110080A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Okuma Corp | Motor control apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2013005388A1 (en) | 2015-02-23 |
CN103069713B (en) | 2015-09-16 |
CN103069713A (en) | 2013-04-24 |
WO2013005388A1 (en) | 2013-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5201300B2 (en) | Motor control device | |
JP5689704B2 (en) | Motor control device and motor control method | |
JP5751433B2 (en) | Motor control device and motor control method | |
JP4335123B2 (en) | Control device | |
JP5372250B2 (en) | Motor control device | |
US11446823B2 (en) | Method for transmitting information in controller and method for detecting abnormality in encoder | |
JP6703021B2 (en) | Servo control device | |
JP2009303432A (en) | Position controller using motor | |
US11353830B2 (en) | Servo control method | |
WO2013140500A1 (en) | Motor control device | |
JP2007272720A (en) | Motor control apparatus | |
JP2008222334A (en) | Transport device | |
JP5101406B2 (en) | Construction machinery | |
JP2011057320A (en) | Elevator | |
JP5871001B2 (en) | Exercise device, motor control device, and motor control method | |
TWI486231B (en) | Torque control device | |
JPH1110580A (en) | Method and device for controlling driving shaft of industrial robot | |
JP5778750B2 (en) | Control device for injection molding machine having function of reducing synchronization error | |
JP6992443B2 (en) | Drives, control methods and programs | |
JP5660482B2 (en) | Control method and control device for feed drive system of machine tool | |
CN109491269A (en) | Control device of electric motor and method of motor control | |
US6970761B2 (en) | Method for actuating a holding brake | |
JP7100971B2 (en) | Motor drive with current detector | |
JP6274967B2 (en) | Drive control device for rotary actuator | |
JP5263143B2 (en) | Electric motor control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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: 20130115 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5201300 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160222 Year of fee payment: 3 |