JP5590189B2 - 機械制御装置 - Google Patents
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Description
この対象機械10には、重量物11と、アーム12と、スライド移動部13と、スライドレール部14と、送りねじ15と、カップリング16と、モータ17と、機械制御装置20,40,43〜48,50〜54の何れか1台とを備えている。このうち、重量物11,アーム12,スライド移動部13,スライドレール部14,送りねじ15,カップリング16は、制御対象機械として包括されるものである。
この機械制御装置20には、位置調節器21と、速度調節器22と、トルク調節器23と、位置指令ブロック24と、補正ブロック25と、加算器26とを備えている。
この発明の目的は、上記問題点を解消した機械制御装置を提供することにある。
位置指令値、速度指令値、トルク指令値のいずれか1つの指令値に基づいて当該指令値のn(nは2以上の自然数)階微分値から補正量を求める補正手段と、前記補正量を前記位置指令値、速度指令値、トルク指令値のいずれか1つの指令値に加算する加算手段と、この加算手段の出力に従って前記制御対象機械を駆動制御する制御手段とを備えた機械制御装置において、
前記位置指令値に対するフィルタ処理を行うフィルタを設け、このフィルタの出力値を新たな位置指令値とし、
前記フィルタの時定数を設定する定数設定手段を備え、この定数設定手段では、前記制御対象機械に搭載される重量物の重さが所定値より重く、且つ前記重量物を支えるアームの長さが所定値より長いときには、前記フィルタの時定数を大きく設定し、
前記重量物の重さが前記所定値より軽く、且つ前記重量物を支えるアームの長さが前記所定値より短いときには、前記フィルタの時定数を小さく設定することを特徴とする。
位置指令値、速度指令値、トルク指令値のいずれか1つの指令値に基づいて当該指令値のn(nは2以上の自然数)階微分値から補正量を求める補正手段と、前記補正量を前記位置指令値、速度指令値、トルク指令値のいずれか1つの指令値に加算する加算手段と、この加算手段の出力に従って前記制御対象機械を駆動制御する制御手段とを備えた機械制御装置において、
前記位置指令値に対するフィルタ処理を行うフィルタを設け、このフィルタの出力値を新たな位置指令値とし、
前記補正手段の補正ゲインを設定する定数設定手段を備え、この定数設定手段では、前記制御対象機械に搭載される重量物の重さが所定値より重く、且つ前記重量物を支えるアームの長さが所定値より長いときには、前記補正手段の補正ゲインを大きく設定し、前記重量物の重さが前記所定値より軽く、且つ前記重量物を支えるアームの長さが前記所定値より短いときには、前記補正手段の補正ゲインを小さく設定することを特徴とする。
すなわち、図1に示した機械制御装置40が従来の機械制御装置20と異なる点は、調節動作の際の比例ゲインが固定構造の位置調節器21に代えて、調節動作の際の比例ゲインが可変構造の位置調節器41を備え、さらに、この機械制御装置40には位置指令ブロック24の出力である位置指令値に基づいて、位置調節器41の比例ゲインを可変する指令を送出する比例ゲイン設定手段42を備えている。
その結果、この機械制御装置40を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、前記比例ゲインが大きいことに起因するアームの振動現象を抑制することができる。
すなわち、図2に示した機械制御装置43が機械制御装置40と異なる点は、補正ブロック25に代えて、補正ブロック27を備え、さらに、加算器28を備えるとともに、加算器26を削除している。
その結果、この機械制御装置43を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、前記比例ゲインが大きいことに起因するアームの振動現象を抑制することができる。
すなわち、図3に示した機械制御装置44が機械制御装置40と異なる点は、補正ブロック25に代えて、補正ブロック29を備え、さらに、加算器30を備えるとともに、加算器26を削除している。
その結果、この機械制御装置44を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、前記比例ゲインが大きいことに起因するアームの振動現象を抑制することができる。
すなわち、図4に示した機械制御装置45が機械制御装置40と異なる点は、補正ブロック25に代えて、補正ブロック31を備え、さらに、加算器32を備えるとともに、加算器26を削除している。
その結果、この機械制御装置45を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、前記比例ゲインが大きいことに起因するアームの振動現象を抑制することができる。
すなわち、図5に示した機械制御装置46が機械制御装置40と異なる点は、補正ブロック25に代えて、補正ブロック33を備え、さらに、加算器34を備えるとともに、加算器26を削除している。
その結果、この機械制御装置46を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、前記比例ゲインが大きいことに起因するアームの振動現象を抑制することができる。
すなわち、図6に示した機械制御装置47が機械制御装置40と異なる点は、補正ブロック25に代えて、補正ブロック35を備え、さらに、加算器34を備えるとともに、加算器26を削除している。
その結果、この機械制御装置47を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、前記比例ゲインが大きいことに起因するアームの振動現象を抑制することができる。
すなわち、図7に示した機械制御装置48が機械制御装置40と異なる点は、比例ゲイン設定手段42に代えて、比例ゲイン設定手段49を備えていることである。
その結果、この機械制御装置48を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、該制御対象機械の急峻な外乱トルクの発生に起因するアームの振動現象を抑制することができる。
すなわち、図8に示した機械制御装置50が機械制御装置43と異なる点は、比例ゲイン設定手段42に代えて、比例ゲイン設定手段49を備えていることである。
その結果、この機械制御装置50を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、該制御対象機械の急峻な外乱トルクの発生に起因するアームの振動現象を抑制することができる。
すなわち、図9に示した機械制御装置51が機械制御装置44と異なる点は、比例ゲイン設定手段42に代えて、比例ゲイン設定手段49を備えていることである。
その結果、この機械制御装置51を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、該制御対象機械の急峻な外乱トルクの発生に起因するアームの振動現象を抑制することができる。
すなわち、図10に示した機械制御装置52が機械制御装置45と異なる点は、比例ゲイン設定手段42に代えて、比例ゲイン設定手段49を備えていることである。
その結果、この機械制御装置52を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、該制御対象機械の急峻な外乱トルクの発生に起因するアームの振動現象を抑制することができる。
すなわち、図11に示した機械制御装置53が機械制御装置46と異なる点は、比例ゲイン設定手段42に代えて、比例ゲイン設定手段49を備えていることである。
その結果、この機械制御装置53を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、該制御対象機械の急峻な外乱トルクの発生に起因するアームの振動現象を抑制することができる。
すなわち、図12に示した機械制御装置54が機械制御装置47と異なる点は、比例ゲイン設定手段42に代えて、比例ゲイン設定手段49を備えていることである。
その結果、この機械制御装置54を用いた制御対象機械では、位置制御の性能を高めつつ、該制御対象機械の急峻な外乱トルクの発生に起因するアームの振動現象を抑制することができる。
この対象機械60には、重量物61と、門形アーム62と、台車63と、車輪64と、レール65と、カップリング66と、モータ67と、機械制御装置70,74,76,78,80,82の何れか1台とを備えている。このうち、重量物61,門形アーム62,台車63,車輪64,レール65,カップリング66は制御対象機械として包括されるものであり、この制御対象機械は立体倉庫における部品の搬送装置などに供される。
すなわち、図14に示した機械制御装置70が従来の機械制御装置20と異なる点は、位置指令ブロック24が出力する位置指令値に対するフィルタ処理を行うフィルタ71を付加され、このフィルタ71の出力値を新たな位置指令値とし、補正ゲインが固定構造の補正ブロック25に代えて、補正量の導出方法が補正ブロック25と同様ながらも、その補正ゲインが可変構造の補正ブロック72を備え、さらに、フィルタ71におけるフィルタの時定数および補正ブロック72における補正ゲインを指令する定数設定手段73を備えている。
すなわち、図15に示した機械制御装置74が機械制御装置70と異なる点は、補正ブロック72に代えて、補正量の導出方法が補正ブロック27と同様ながらも、その補正ゲインが可変構造の補正ブロック75を備え、さらに、加算器28を備えるとともに、加算器26を削除している。
すなわち、図16に示した機械制御装置76が機械制御装置70と異なる点は、補正ブロック72に代えて、補正量の導出方法が補正ブロック29と同様ながらも、その補正ゲインが可変構造の補正ブロック77を備え、さらに、加算器30を備えるとともに、加算器26を削除している。
すなわち、図17に示した機械制御装置78が機械制御装置70と異なる点は、補正ブロック72に代えて、補正量の導出方法が補正ブロック31と同様ながらも、その補正ゲインが可変構造の補正ブロック79を備え、さらに、加算器32を備えるとともに、加算器26を削除している。
すなわち、図18に示した機械制御装置80が機械制御装置70と異なる点は、補正ブロック72に代えて、補正量の導出方法が補正ブロック33と同様ながらも、その補正ゲインが可変構造の補正ブロック81を備え、さらに、加算器34を備えるとともに、加算器26を削除している。
すなわち、図19に示した機械制御装置82が機械制御装置70と異なる点は、補正ブロック72に代えて、補正量の導出方法が補正ブロック35と同様ながらも、その補正ゲインが可変構造の補正ブロック83を備え、さらに、加算器34を備えるとともに、加算器26を削除している。
Claims (3)
- 制御対象機械を目標位置へ移動させて停止させるために、
位置指令値、速度指令値、トルク指令値のいずれか1つの指令値に基づいて当該指令値のn(nは2以上の自然数)階微分値から補正量を求める補正手段と、前記補正量を前記位置指令値、速度指令値、トルク指令値のいずれか1つの指令値に加算する加算手段と、この加算手段の出力に従って前記制御対象機械を駆動制御する制御手段とを備えた機械制御装置において、
前記位置指令値に対するフィルタ処理を行うフィルタを設け、このフィルタの出力値を新たな位置指令値とし、
前記フィルタの時定数を設定する定数設定手段を備え、この定数設定手段では、前記制御対象機械に搭載される重量物の重さが所定値より重く、且つ前記重量物を支えるアームの長さが所定値より長いときには、前記フィルタの時定数を大きく設定し、
前記重量物の重さが前記所定値より軽く、且つ前記重量物を支えるアームの長さが前記所定値より短いときには、前記フィルタの時定数を小さく設定することを特徴とする機械制御装置。 - 制御対象機械を目標位置へ移動させて停止させるために、
位置指令値、速度指令値、トルク指令値のいずれか1つの指令値に基づいて当該指令値のn(nは2以上の自然数)階微分値から補正量を求める補正手段と、前記補正量を前記位置指令値、速度指令値、トルク指令値のいずれか1つの指令値に加算する加算手段と、この加算手段の出力に従って前記制御対象機械を駆動制御する制御手段とを備えた機械制御装置において、
前記位置指令値に対するフィルタ処理を行うフィルタを設け、このフィルタの出力値を新たな位置指令値とし、
前記補正手段の補正ゲインを設定する定数設定手段を備え、この定数設定手段では、前記制御対象機械に搭載される重量物の重さが所定値より重く、且つ前記重量物を支えるアームの長さが所定値より長いときには、前記補正手段の補正ゲインを大きく設定し、前記重量物の重さが前記所定値より軽く、且つ前記重量物を支えるアームの長さが前記所定値より短いときには、前記補正手段の補正ゲインを小さく設定することを特徴とする機械制御装置。 - 請求項1に記載の機械制御装置において、
前記補正手段の補正ゲインを設定する定数設定手段を備え、この定数設定手段では、前記制御対象機械に搭載される重量物の重さが所定値より重く、且つ前記重量物を支えるアームの長さが所定値より長いときには、前記補正手段の補正ゲインを大きく設定し、前記重量物の重さが前記所定値より軽く、且つ前記重量物を支えるアームの長さが前記所定値より短いときには、前記補正手段の補正ゲインを小さく設定することを特徴とする機械制御装置。
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