JPH01128104A - Positioning method for actuator - Google Patents

Positioning method for actuator

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JPH01128104A
JPH01128104A JP28636787A JP28636787A JPH01128104A JP H01128104 A JPH01128104 A JP H01128104A JP 28636787 A JP28636787 A JP 28636787A JP 28636787 A JP28636787 A JP 28636787A JP H01128104 A JPH01128104 A JP H01128104A
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Kenichi Kawada
健一 河田
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Abstract

PURPOSE:To obtain the prescribed restoring force when the position of an actuator gets close to its target position and to improve the positioning accuracy of the actuator by defining the value between central values as the control target value in addition to the central value between partial sections respectively and performing the control so that the coincidence is secured between the control position of the actuator shown by the central value between partial sections and the target position. CONSTITUTION:The target positions of a motor (actuator) 1 moving within a section A divided into plural continuous partial sections A0, A1... are set at the middles (0.5), (1.5)... between the central values 0, 1... of the sections A0, A1.... Then the moving section A of the motor 1 is fractionated by means of a rotary plate 2 and a fixed plate 3 of an incremental rotary encoder E and those sections A0, A1... are discretely detected through rotations of a rotary position 2. Based on this detection, the control is performed so that the coincidence is obtained between the position of the motor 1 and the control target value. Thus the prescribed restoring force is secured even when the motor 1 gets close to its target position. As a result, the positioning accuracy of the motor 1 is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、モータ等アクチュエータの位置を離散的に検
出してその位置決めを行うアクチュエータ  1 − 夕位置決め方法に係り、特に位置決め精度の向上対策に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an actuator positioning method for discretely detecting the position of an actuator such as a motor and positioning the actuator, and particularly relates to measures for improving positioning accuracy. .

(従来の技術) 従来より、ディジタル制御の分野において、例えばエン
コーダ等を利用してモータ等アクチュエータの位置を離
散的に検出し、その検出値を利用してアクチュエータの
位置決めを行うアクチュエータ位置決め方法があり、そ
の場合、以下のような方法が一般的に知られている。
(Prior Art) Conventionally, in the field of digital control, there has been an actuator positioning method in which the position of an actuator such as a motor is discretely detected using, for example, an encoder, and the detected value is used to position the actuator. In that case, the following methods are generally known.

すなわち、第2図に示すインクリメンタルロータリエン
コーダ(E)を利用した位置決め方法を例にとって説明
するに、図中、(2)は回転アクチュエータとしてのモ
ータ(1)に連結された軸(2a)の回りに取付けられ
た円板状の回転板であって、該回転板(2)の外周部付
近には、円周方向を一定間隔で細分割してなるスリット
(2A)が設けられている。また、(3)は上記回転板
に接して設けられた固定板であって、該固定板(3)の
上方外縁は回転板の外形に倣った部分円状に形成されて
いて、その外縁付近で回転板(2)のスリット(2A)
に対応する位置に、該スリット(2A)と同じ間隔およ
び幅を有する2つの第1゜第2スリツト(3A)、(3
B)が固定板(3)の左右に設けられている。該2つの
スリット(3A)、  (3B)は、回転板(2)のス
リット(2A)に対して互いに1/4ピツチつまり90
°の位相差を有するように位置している。ここで、上記
各スリット(2A)、(3A)、  (3B)はいずれ
もスリット幅とスリット間隔とが等しい形状を有してい
る。また、(4A)〜(4C)は上記固定板(3)の前
方から各スリット(3A)。
That is, to explain the positioning method using the incremental rotary encoder (E) shown in FIG. The rotary plate (2) is a disc-shaped rotary plate attached to the rotary plate (2), and slits (2A) formed by subdividing the circumferential direction at regular intervals are provided near the outer circumferential portion of the rotary plate (2). Further, (3) is a fixed plate provided in contact with the rotary plate, and the upper outer edge of the fixed plate (3) is formed in a partial circular shape that follows the outer shape of the rotary plate, and the outer edge of the fixed plate (3) is Slit (2A) of rotating plate (2)
Two first and second slits (3A), (3A) having the same spacing and width as the slit (2A)
B) are provided on the left and right sides of the fixed plate (3). The two slits (3A) and (3B) are 1/4 pitch from each other with respect to the slit (2A) of the rotary plate (2), that is, 90
They are located so that they have a phase difference of . Here, each of the slits (2A), (3A), and (3B) has a shape in which the slit width and the slit interval are equal. Moreover, (4A) to (4C) are each slit (3A) from the front of the fixing plate (3).

(3B)に光を入力するための3つの発光ダイオード、
(5A)〜(5C)は回転板(2)の後方で上記発光ダ
イオード(4A)〜(4C)からの光信号を受けるため
のホトダイオードである。なお、図中(2C)、(3C
)はそれぞれ回転板(2)および固定板(3)上に形成
されたゼロスリットである。
(3B) three light emitting diodes for inputting light;
(5A) to (5C) are photodiodes for receiving optical signals from the light emitting diodes (4A) to (4C) at the rear of the rotating plate (2). In addition, (2C) and (3C) in the figure
) are zero slits formed on the rotating plate (2) and the fixed plate (3), respectively.

上記インクリメンタルロータリエンコーダ(E)の回転
板(2)が回転すると、そのスリット(2A)と、上記
固定板(3)の2つのスリット(3A)、  (3B)
との位置関係の変化により、上記2つのホトダイオード
(5A)、  (5B)には、第4図(+)および(の
に示すような2つの入力信号が得られる。すなわち、ス
リット(3A)からの矩形状パルス信号(第4図(i)
参照)に対して90゜の位相差を持った同形のパルス信
号(第4図(n)参照)が得られる。
When the rotary plate (2) of the incremental rotary encoder (E) rotates, its slit (2A) and the two slits (3A) and (3B) of the fixed plate (3) rotate.
Due to the change in the positional relationship between the two photodiodes (5A) and (5B), two input signals as shown in FIG. 4 (+) and () are obtained from the slit (3A). Rectangular pulse signal (Fig. 4 (i)
A pulse signal of the same shape (see FIG. 4(n)) having a phase difference of 90° with respect to the pulse signal (see FIG. 4(n)) is obtained.

そして、上記2つのパルス信号を組み合わせた信号値が
変化する毎に区間を変更することにより、同図0に示す
ようなモータ(1)の移動区間(A)を細分割してなる
複数の部分区間・・・、  (Ao)。
By changing the section every time the signal value of the combination of the above two pulse signals changes, the movement section (A) of the motor (1) is subdivided into a plurality of sections as shown in FIG. Section... (Ao).

(AI )、  (A2 )、・・・が得られる。そし
て、上記エンコーダ(E)により、回転板(2)の回転
位置が各部分区間・・・、  (Ao)、(AI)、(
A2)、・・・の中央値・・・、rOJ、rN、r2J
(AI), (A2), . . . are obtained. Then, the encoder (E) determines the rotational position of the rotary plate (2) in each partial section... (Ao), (AI), (
A2), median value of..., rOJ, rN, r2J
.

・・・として離散的に検出される(第4図(至)参照)
... is detected discretely (see Figure 4 (to))
.

つまり、ゼロ信号スリット(2C)からの部分区間−、
(Ao)、  (AI )、  (A2 )、−の数を
積算しておくことにより、スリット(2A)の1/4ピ
ツチの分解能でモータ(1)の位置が検出されるように
なされている。
That is, the partial interval from the zero signal slit (2C) -,
By integrating the numbers (Ao), (AI), (A2), -, the position of the motor (1) can be detected with a resolution of 1/4 pitch of the slit (2A). .

そして、以上のような構造のインクリメンタルロータリ
エンコーダ(E)を利用してモータ(1)の位置決めを
行う場合、従来の方法では、第8図に示すように、各部
分区間・・・、  (AO)、  (AI)+(A2)
l ・・・の中央値、例えばrOJ、rlJといった値
を制御目標値θRに設定し、エンコーダ(E)で検出さ
れるモータ(アクチュエータ)(1)の回転角度位置θ
がその制御目標値θRに一致するように制御している。
When positioning the motor (1) using the incremental rotary encoder (E) with the above structure, in the conventional method, as shown in FIG. ), (AI)+(A2)
The median value of l..., for example, rOJ, rlJ, is set as the control target value θR, and the rotation angle position θ of the motor (actuator) (1) detected by the encoder (E) is set as the control target value θR.
is controlled so that it matches the control target value θR.

上記インクリメンタルロータリエンコーダ(E)を利用
したモータ位置決め装置の制御系の例を第3図に示す。
FIG. 3 shows an example of a control system for a motor positioning device using the above-mentioned incremental rotary encoder (E).

図中、(7)は目標位置演算器(図示せず)等から入力
されるモータ位置の制御目標値θRと実際のモータ位置
θとの代数差を演算する第1加え合せ点、(8)は該第
1加え合せ点(7)の演算結果θR−〇に位置ループゲ
インKpを乗じる位置ループゲイン要素、(9)は該位
置ループゲイン要素(8)の乗算結果Kp  (θR一
θ)(=θR9以下、目標角速度という)とモータ角速
度θとの代数差を演算する第2加え合せ点、(10)は
該第2加え合せ点(9)の演算結果θR−θに速度ルー
プゲインKvを乗じてモータ(1)を制御する制御電流
iを出力するための速度ループゲイン要素である。また
、(F)は制御対象例えばロボットの関節等のダイミッ
クスであって該ダイナミックス(F)は、モータの出力
トルクを積分してモータ角速度θを得る第1積分要素(
11)と、該第1積分要素(11)の角速度θを積分し
てモータ角度θを得る第2積分要素(12)とからなっ
ている。なお、角度フィードバック路、角速度フィード
バック路には、それぞれモータ(1)の角度、角速度を
検出するためのエンコーダ(E)、タコジェネレータ(
13)が配置されている。
In the figure, (7) is the first addition point that calculates the algebraic difference between the control target value θR of the motor position input from a target position calculator (not shown) and the actual motor position θ, and (8) is the position loop gain element that multiplies the calculation result θR-〇 of the first addition point (7) by the position loop gain Kp, and (9) is the multiplication result Kp (θR - θ) of the position loop gain element (8). = θR9 or less, referred to as target angular velocity) and the motor angular velocity θ. (10) is a second addition point that calculates the algebraic difference between the motor angular velocity θ and the motor angular velocity θ. This is a speed loop gain element for outputting a control current i that multiplies and controls the motor (1). Further, (F) is a dynamics of a controlled object, such as a joint of a robot, and the dynamics (F) is a first integral element (
11), and a second integral element (12) that integrates the angular velocity θ of the first integral element (11) to obtain the motor angle θ. Note that the angle feedback path and the angular velocity feedback path include an encoder (E) and a tachogenerator (E) for detecting the angle and angular velocity of the motor (1), respectively.
13) are arranged.

以上の制御系において、上記第1加え合せ点(7)で制
御目標値θRとエンコーダ(E)で検出されたモータ角
度θとの代数差が演算され、位置ループゲイン要素(8
)を経て目標角度θRが算出される。そして、第2加え
合せ点(9)で上記目標角速度θRとタコジェネレータ
(13)で検出されたモータ角速度θとの代数差が演算
され、速度ループゲイン要素(10)を経てモータ(1
)の制御電流がモータ(1)に流れる。以上により、モ
ータ角度θが制御目標値θRに一致するように制御され
ている。
In the above control system, the algebraic difference between the control target value θR and the motor angle θ detected by the encoder (E) is calculated at the first summing point (7), and the position loop gain element (8
), the target angle θR is calculated. Then, at the second summing point (9), the algebraic difference between the target angular velocity θR and the motor angular velocity θ detected by the tachogenerator (13) is calculated, and the algebraic difference between the target angular velocity θR and the motor angular velocity θ detected by the tacho generator (13) is calculated, and then the motor (1
) flows to the motor (1). As described above, the motor angle θ is controlled to match the control target value θR.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記従来の方法では、エンコーダ(E)
等の位置検出装置で検出されるアクチュエータ(モータ
)(1)の実際の移動位置(回転角度)θが制御目標値
θRに一致した場合、例えば部分区間(A3)の中央値
「3」を制御目標値として設定したときに、モータ(1
)の回転位置が部分区間(A3)内に入った場合1、モ
ータ(1)には制御電流iがほとんど流れず、部分区間
(A3)を越えた上下の部分区間(A2)又は(A4)
に移動して初めてモータ角度θが制御目標値θRに復元
するための所定の制御電流iが流れることになる。すな
わち、第9図上図に示すように、各部分区間・・・、 
 (Ao)、  (A+)、  (A2)、・・・の1
単位毎のゲインを1として、モータ(1)に入力される
制御電流iつまりモータ角度θを制御目標値θRに一致
させようとする復元力を生じさせる信号量を相対フィー
ドバック量■とすると、相対フィードバックzIのモー
タ角度θに対する変化は負の傾斜を有するステップ状関
数になるとともに、モータ(1)の回転位置が部分区間
(A3)にあるときには相対フィードバック量Iが零と
なる。その結果、回転の慣性により、部分区間(A3)
の上下限値の間、或いは場合によっては、上下の部分区
間(A2 )、  (A4)に亘って揺動することにな
り(第9図下図参照)、特に高精度を要求されるような
場合には正確な位置決めができないという問題がある。
(Problem to be solved by the invention) However, in the above conventional method, the encoder (E)
When the actual movement position (rotation angle) θ of the actuator (motor) (1) detected by a position detection device such as When set as the target value, the motor (1
) falls within the subsection (A3) 1, almost no control current i flows through the motor (1), and the rotational position of the motor (A2) or (A4) exceeds the subsection (A3).
A predetermined control current i for restoring the motor angle θ to the control target value θR flows only after the motor angle θ is moved to . That is, as shown in the upper diagram of Fig. 9, each partial section...
1 of (Ao), (A+), (A2),...
Assuming that the gain for each unit is 1, and the signal amount that produces a restoring force that tries to make the control current i input to the motor (1), that is, the motor angle θ, match the control target value θR, is the relative feedback amount ■, then the relative Changes in the feedback zI with respect to the motor angle θ become a step-like function with a negative slope, and when the rotational position of the motor (1) is in the partial section (A3), the relative feedback amount I becomes zero. As a result, due to rotational inertia, the partial interval (A3)
It will oscillate between the upper and lower limit values of , or in some cases, over the upper and lower partial sections (A2) and (A4) (see Figure 9 below), especially in cases where high accuracy is required. There is a problem that accurate positioning cannot be performed.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、アクチュエータが制御目標値に近づいたときにも
所定の復元力が得られるようにすることにより、アクチ
ュエータの収束範囲を狭めて位置決め精度の向上を図る
ことにある。
The present invention has been made in view of the above, and its purpose is to narrow the convergence range of the actuator by ensuring that a predetermined restoring force is obtained even when the actuator approaches the control target value. The purpose is to improve positioning accuracy.

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、複数の連
続した部分区間・・・、  (Ao)、  (A+)。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the solving means of the present invention includes a plurality of continuous partial sections..., (Ao), (A+).

(A2 ) 、・・・からなる移動区間(A)内で移動
するアクチュエータ(1)の位置を、その位置する部分
区間−、(Ao)、(A+ )、  (A2 )、−の
中央値として離散的に検出し、そのアクチュエータ(1
)の位置とアクチュエータ(1)の制御目標位置との偏
差に基づきその移動位置を制御するアクチュエータ位置
決め方法を前提とし、上記制御目標値を上記各部分区間
・・・、(Ao)、  (A+)、(A2)、・・・の
中央値間の中間値に設定するようにしたことにある。
The position of the actuator (1) moving within the movement section (A) consisting of (A2), ... is defined as the median of the partial sections -, (Ao), (A+), (A2), - in which it is located. Discretely detect the actuator (1
), and the control target position of actuator (1) is assumed to be an actuator positioning method in which the movement position is controlled based on the deviation between the position of the actuator (1) and the control target position of the actuator (1). , (A2), . . . is set to an intermediate value between the median values.

(作用) 以上の方法により、本発明では、アクチュエータ(1)
が移動区間(A)内を各部分区間・・・。
(Function) By the above method, in the present invention, the actuator (1)
moves within the moving section (A) for each partial section...

(Ao)、  (A+ )、  (A2 )、 ・・・
に亘って移動すると、その移動位置が各部分区間・・・
、(Ao)。
(Ao), (A+), (A2), ...
If you move over the area, the movement position will be in each subsection...
, (Ao).

(A+ )、  (A2 )、・・・の中央値として離
散的に検出される。
It is detected discretely as the median value of (A+), (A2), . . .

そして、上記各部分区間・・・、  (Ao)、  (
A+)、(A2)l ・・・の中央値間の中間値が制御
目標値に設定され、各部分区間・・・、  (Ao)、
  (A+)。
And each of the above partial intervals..., (Ao), (
The intermediate value between the median values of A+), (A2)l... is set as the control target value, and each partial interval..., (Ao),
(A+).

(A2 ) 、・・・の中央値で表わされるアクチュエ
ータ(1)の移動位置がその制御目標値に一致すべく制
御されるので、アクチュエータ(1)の移動位置が制御
目標値に近づいたときにも、移動位置が制御目標値に対
して微小変位が生じれば、該微小変位に対して所定の復
元力が得られて、その近傍に収束することになり、よっ
て、位置決め精度の向上を図ることができる。
(A2) Since the movement position of the actuator (1), which is expressed by the median value of , is controlled to match the control target value, when the movement position of the actuator (1) approaches the control target value, Also, if a slight displacement occurs in the moving position with respect to the control target value, a predetermined restoring force will be obtained against the minute displacement, and the movement will converge in the vicinity, thus improving the positioning accuracy. be able to.

(実施例) 以下、本発明の実施例について、図面に基づき説明する
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings.

第2図、第3図、第4図は、それぞれ本発明の実施例に
係るインクリメンタルロータリエンコーダ(E)の概略
構成、制御系の信号伝達経路、インクリメンタルロータ
リエンコーダ(E)の位置検出特性を示し、その内容に
ついては既に説明しであるので、ここでは説明を省略す
る。
2, 3, and 4 respectively show the schematic configuration of the incremental rotary encoder (E), the signal transmission path of the control system, and the position detection characteristics of the incremental rotary encoder (E) according to the embodiment of the present invention. , the contents of which have already been explained, so the explanation will be omitted here.

ここで、本発明の特徴として、第1図に示すように、制
御目標値をモータ(1)の移動区間(A)における各部
分区間・・・、(A0)、(A1)、(A2 ) 、・
・・の境界値つまり各中央値・・・、  rob。
Here, as a feature of the present invention, as shown in FIG. ,・
The boundary value of..., that is, each median value..., rob.

rN、r2J、・・・間の中間値・・・、rO,5J。Intermediate value between rN, r2J, . . ., rO, 5J.

rl、5J、r2.5J、・・・に設定するようにして
いる。すなわち、各部分区間・・・、(Ao)。
I am trying to set it to rl, 5J, r2.5J, . That is, each partial interval..., (Ao).

(A+ )、(A2 )、・・・の中央値rNJ  (
Nは整数)に0.5を加えた値制御目標値として設定し
ている。そして、上記モータ角度θがその制御目標値・
・・、rO,5J、rl、5J、r2゜5」。
(A+), (A2), ... median rNJ (
The control target value is set by adding 0.5 to N (N is an integer). Then, the motor angle θ is the control target value/
..., rO, 5J, rl, 5J, r2゜5''.

・・・に一致するように第3図の制御系で制御している
It is controlled by the control system shown in Fig. 3 so as to match...

したがって、上記実施例では、例えば上記制御目標値と
してr3.5Jを設定した場合、上記相対フィードバッ
ク量Iのモータ角度θに対する変化は、第5図上図に示
すように、モータ角度θに対して負の傾斜を持ったステ
ップ状関数となるとともに、部分区間(A3)において
も零となることがない。すなわち、制御目標値がr3.
5Jであるために、部分区間(A3)では0. 5、部
分区間(A4)では−0,5の相対フィードバック量■
が得られ、モータ角度θが制御目標値「3゜5」よりも
小さいとき(部分区間(A3 ) )にはθが増加する
方向に、モータ角度θが制御目標値r3.5Jよりも大
きいとき(部分区間(Aa))にはθが減少する方向に
所定の復元力が作用する。
Therefore, in the above embodiment, when r3.5J is set as the control target value, for example, the change in the relative feedback amount I with respect to the motor angle θ is as shown in the upper diagram of FIG. 5, with respect to the motor angle θ. It becomes a step-like function with a negative slope, and does not become zero even in the partial interval (A3). That is, the control target value is r3.
5J, the partial interval (A3) is 0. 5. Relative feedback amount of -0,5 in partial interval (A4)■
is obtained, and when the motor angle θ is smaller than the control target value "3°5" (partial interval (A3)), θ increases, and when the motor angle θ is larger than the control target value r3.5J A predetermined restoring force acts on (partial section (Aa)) in the direction in which θ decreases.

その結果、モータ角度θは、従来のようにその設定され
た部分区間(A3)において3つの部分区間(A2)〜
(A4)間にまで亘って変化する(第7図下図)ことな
く、同下図に示すように、2つの部分区間CAg )、
  (A4)の境界値「3゜5」のごく近傍に収束する
ことになり、モータ(1)の位置決め精度が可及的に向
上するのである。
As a result, the motor angle θ is adjusted in three partial intervals (A2) to 3 in the set partial interval (A3) as in the conventional case.
(A4) As shown in the lower figure of Fig. 7, the two partial sections CAg),
(A4) converges very close to the boundary value "3°5", and the positioning accuracy of the motor (1) is improved as much as possible.

次に、本発明の実験例について説明する。第7図および
第8図はインクリメンタルロータリエンコーダ(E)を
利用してモータ(1)の位置決めを行った実験結果を示
し、第7図は本発明の位置決め方法によるデータ、第8
図は従来の位置決め方法による実験データをそれぞれ示
し、いずれも時間を横軸に位置変動を縦軸にとり、倍率
は統一されている。この2つの図の比較により、従来の
方法では部分区間(A3)の下限値を下方に越えた部分
区間(A2)から部分区間(A3)の」一方にまで及ぶ
範囲で不確定な揺動を生じるのに対して、本発明の方法
では、部分区間(A3)、(A4)の境界値r3.5J
の極めて近傍の位置に収束していることがわかる。
Next, an experimental example of the present invention will be explained. 7 and 8 show the experimental results of positioning the motor (1) using the incremental rotary encoder (E).
The figures show experimental data from conventional positioning methods, with time plotted on the horizontal axis and positional fluctuations plotted on the vertical axis, with the same magnification. A comparison of these two figures shows that the conventional method does not cause uncertain fluctuations in the range from the subsection (A2) that exceeds the lower limit of the subsection (A3) to one side of the subsection (A3). However, in the method of the present invention, the boundary value r3.5J of subintervals (A3) and (A4)
It can be seen that it converges to a position extremely close to .

なお、本発明に適用される検出装置は上記インクリメン
タルロータリエンコーダ(E)に限定されるものではな
く、例えば、一定パターンの空隙部が設けられた回転板
に対して多数のスリットが設けられた固定板を配置じて
、両者の光透過パターンから回転板に連結されたモータ
等アクチュエータの絶対回転角度を検出するいわゆるア
ブゾリュートロークリエンコーダ、2相巻きのステータ
内にロータを配置して、ステータに加えられる2つの正
弦波および余弦波状電圧によりロータに生じる一定の回
転角だけずれた2次電圧の波動ピー−1つ− クからロータに連結されたアクチュエータの回転位置を
1/4波長の精度で検出するいわゆるレゾルバ、微小な
磁極を多数連続的に埋設したスケールベースに対峙して
該磁極のピッチに対して90°位相のずれた位置に2つ
の磁器ヘッドを配置し、2つの磁器ヘッドにより検出さ
れる磁界の変化パターンを組合わせることにより、スケ
ールベースと磁器ヘッドとの相対的な位置変化を1/4
ピツチの精度で検出するいわゆる磁気スケールなど、ア
クチュエータの移動位置を離散的に検出するものについ
て適用することができ、上記実施例と同様の効果を発揮
することができる。
Note that the detection device applied to the present invention is not limited to the above-mentioned incremental rotary encoder (E), but is, for example, a fixed encoder in which a large number of slits are provided on a rotating plate provided with a fixed pattern of voids. A so-called absolute rotary encoder detects the absolute rotation angle of an actuator such as a motor connected to a rotary plate from the light transmission pattern of both plates by arranging a rotor in a two-phase stator. The rotational position of the actuator connected to the rotor can be determined with an accuracy of 1/4 wavelength from the wave peak of the secondary voltage that is shifted by a certain rotation angle generated on the rotor by two applied sine wave and cosine wave voltages. The so-called resolver used for detection is a scale base in which a large number of minute magnetic poles are continuously embedded, and two magnetic heads are placed at positions 90° out of phase with respect to the pitch of the magnetic poles. By combining the magnetic field change patterns, the relative position change between the scale base and the magnetic head can be reduced to 1/4.
The present invention can be applied to a device that discretely detects the moving position of an actuator, such as a so-called magnetic scale that detects with pitch accuracy, and can exhibit the same effects as the above embodiment.

また、アクチュエータも上記実施例のモータ(1)に限
定されるものではなく、油圧、空圧ピストン等、各種の
ものが使用できることはいうまでもない。
Further, the actuator is not limited to the motor (1) of the above embodiment, and it goes without saying that various types such as hydraulic pistons, pneumatic pistons, etc. can be used.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明のアクチュエータ位置決め
方法によれば、アクチュエータが移動する移動区間内の
各部分区間の中央値を離散的に検出し、その検出値を利
用してアクチュエータの位置決めを行う場合、各部分区
間の中央値とは別に各中央値間の中間値を制御目標値に
設定して、各部分区間の中央値で表わされるアクチュエ
ータの移動位置がその制御目標値に一致すべく制御する
ようにしたので、アクチュエータの移動位置が制御目標
値に近づいたときにも所定の復元力が得られて、その制
御目標値の近傍に収束させることができ、よって、位置
決め精度の向上を図ることができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the actuator positioning method of the present invention, the median value of each partial section within the movement section in which the actuator moves is discretely detected, and the detected value is used to move the actuator. When performing positioning, in addition to the median value of each partial interval, the intermediate value between the respective median values is set as the control target value, and the actuator movement position represented by the median value of each partial interval is set to the control target value. Since the control is performed so that the movement position of the actuator approaches the control target value, a predetermined restoring force can be obtained even when the actuator movement position approaches the control target value, and the control can be converged near the control target value. Therefore, positioning accuracy can be improved. It is possible to improve the

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第5図は本発明の実施例を示し、第1図は制御
目標値の設定方法説明図、第2図はインクリメンタルロ
ータリエンコーダの概略構成を示す分解斜視図、第3図
は制御系の構成を示すブロック図、第4図(+)〜(至
)はインクリメンタルロータリエンコーダの位置検出特
性を示し、第4図(+)は第1スリツトからの受信信号
、第4図(n)は第2スリツトからの受信信号、第4図
0は両スリットの信号を組合わせて得られる移動区間の
部分区間を示す図、第5図はモータ角度変化に対する相
対フィードバック量特性図である。第6図および第7図
はモータ位置の時間に対する変動特性の実験例を示し、
第6図は本発明の方法による実験結果図、第7図は従来
の方法による実験結果図である。第8図は従来の方法に
よる制御目標値の設定方法説明図、第9図は従来の方法
によるモータ角度変化に対する相対フィードバック量特
性図である。 (1)・・・モータ(アクチュエータ)、(E)・・・
インクリメンタルロータリエンコーダ、(A)・・・移
動区間、(Ao)、  (AI )、(A2 )一部分
区間。 第2図 第4図 一−−−Ao AI A2 A3−−−−ヒーアー」 第1図 第8図 八 和ハラリ目橿イ亘 第9図 第5図
1 to 5 show embodiments of the present invention, FIG. 1 is an explanatory diagram of a control target value setting method, FIG. 2 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an incremental rotary encoder, and FIG. 3 is a control A block diagram showing the system configuration. Figures 4 (+) to (to) show the position detection characteristics of the incremental rotary encoder. Figure 4 (+) shows the received signal from the first slit, and Figure 4 (n) shows the position detection characteristics of the incremental rotary encoder. is a received signal from the second slit, FIG. 4 is a diagram showing a partial section of the movement section obtained by combining the signals from both slits, and FIG. 5 is a relative feedback amount characteristic diagram with respect to a change in motor angle. Figures 6 and 7 show experimental examples of the variation characteristics of the motor position with respect to time,
FIG. 6 is a diagram showing the results of an experiment according to the method of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing the results of an experiment according to the conventional method. FIG. 8 is an explanatory diagram of a control target value setting method using a conventional method, and FIG. 9 is a relative feedback amount characteristic diagram for changes in motor angle using a conventional method. (1)...Motor (actuator), (E)...
Incremental rotary encoder, (A)...moving section, (Ao), (AI), (A2) partial section. Fig. 2 Fig. 4 1---Ao AI A2 A3---Heer'' Fig. 1 Fig. 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数の連続した部分区間・・・、(A_0)、(
A_1)、(A_2)、・・・からなる移動区間(A)
内で移動するアクチュエータ(1)の位置を、その位置
する部分区間・・・、(A_0)、(A_1)、(A_
2)、・・・の中央値として離散的に検出し、そのアク
チュエータ(1)の位置とアクチュエータ(1)の制御
目標位置との偏差に基づきその移動位置を制御するアク
チュエータ位置決め方法において、上記制御目標値を上
記各部分区間・・・、(A_0)、(A_1)、(A_
2)、・・・の中央値間の中間値に設定することを特徴
とするアクチュエータ位置決め方法。
(1) Multiple consecutive partial sections..., (A_0), (
A moving section (A) consisting of A_1), (A_2), ...
The position of the actuator (1) that moves within the partial section where it is located..., (A_0), (A_1), (A_
2) In the actuator positioning method, the movement position is controlled based on the deviation between the position of the actuator (1) and the control target position of the actuator (1) by discretely detecting the median value of Set the target value to each of the above partial intervals..., (A_0), (A_1), (A_
2) An actuator positioning method characterized by setting an intermediate value between the median values of .
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5431879A (en) * 1977-08-14 1979-03-08 Ricoh Co Ltd Revolution controlling apparatus
JPS6186811A (en) * 1984-10-04 1986-05-02 Hitachi Ltd Step feed actuator device having variable stop position

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