JPH01185705A - サーボシステム - Google Patents
サーボシステムInfo
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- JPH01185705A JPH01185705A JP1045888A JP1045888A JPH01185705A JP H01185705 A JPH01185705 A JP H01185705A JP 1045888 A JP1045888 A JP 1045888A JP 1045888 A JP1045888 A JP 1045888A JP H01185705 A JPH01185705 A JP H01185705A
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- 238000003754 machining Methods 0.000 description 22
- 230000006870 function Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
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- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
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- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は複数の制御軸とそれぞれの制御軸に対して位置
または単位サンプリング時間当りの位置の変化量（速度
）の指令を行う関数発生部を有し、コンタリング制御を
行うサーボシステムに関する。
または単位サンプリング時間当りの位置の変化量（速度
）の指令を行う関数発生部を有し、コンタリング制御を
行うサーボシステムに関する。
（従来の技術）
従来、この種のサーボシステムは、制御系の遅れ（定常
偏差）のため指令された目標軌跡と実際の軌跡との間に
誤差が発生し、この誤差は一般にサーボシステムの送り
速度が高い程大きくなり加工精度に悪影響を与えること
を避けるため、通常次の２方法を用いていた。
偏差）のため指令された目標軌跡と実際の軌跡との間に
誤差が発生し、この誤差は一般にサーボシステムの送り
速度が高い程大きくなり加工精度に悪影響を与えること
を避けるため、通常次の２方法を用いていた。
１、第５図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれＸ軸方向とＹ
軸方向のコンタリング制御を行うサーボシステムの従来
例の制御軸機能を示すブロック線図を示し、Ｘ軸および
Ｙ軸の位置ループ系（ゲインｘｐ）の人力に、関数発生
部（不図示）より出力された速度指令値ｖｘｃｏｖまた
はＶＹＣＯＭを入力し積分するとともに、各自の速度指
令値ＶＸＣＯＭまたはｖＹｃＯうに比例した補正指令値
（ゲインＫＦ）を加算する。
軸方向のコンタリング制御を行うサーボシステムの従来
例の制御軸機能を示すブロック線図を示し、Ｘ軸および
Ｙ軸の位置ループ系（ゲインｘｐ）の人力に、関数発生
部（不図示）より出力された速度指令値ｖｘｃｏｖまた
はＶＹＣＯＭを入力し積分するとともに、各自の速度指
令値ＶＸＣＯＭまたはｖＹｃＯうに比例した補正指令値
（ゲインＫＦ）を加算する。
ここで述べる速度指令値ｖＹｃＯ工、 ＶＸｃｏｖは軸
制御部への速度指令データであるが、軸制御部は実際に
はサンプリング制御され、速度指令値ＶＸｃｏｍ 、
ＶＹＣＯＭは軌跡位置を発生させる位置指令データを関
数発生部によりサンプリング時間当りの増分値に離散化
したものである。
制御部への速度指令データであるが、軸制御部は実際に
はサンプリング制御され、速度指令値ＶＸｃｏｍ 、
ＶＹＣＯＭは軌跡位置を発生させる位置指令データを関
数発生部によりサンプリング時間当りの増分値に離散化
したものである。
２、前記定常偏差を予め考慮した速度指令データを関数
発生部により発生させる。この方法には更に、 （１）加工前に、予めサーボシステムを動作させること
により定常偏差を記憶させておき、指令目標値と実際の
軌跡との差分を関数発生部の速度指令データに上乗せす
る学習制御と、（２）加工前に、予め計算により指令目
標値と実際の軌跡との差分を導き出し、これを関数発生
部の速度指令データに上乗せする制御とがある。
発生部により発生させる。この方法には更に、 （１）加工前に、予めサーボシステムを動作させること
により定常偏差を記憶させておき、指令目標値と実際の
軌跡との差分を関数発生部の速度指令データに上乗せす
る学習制御と、（２）加工前に、予め計算により指令目
標値と実際の軌跡との差分を導き出し、これを関数発生
部の速度指令データに上乗せする制御とがある。
上述した従来のサーボシステムが用いるフィードフォワ
ード補償方法は、いずれも補正指令値を速度指令値に上
乗せする形で付加するので、スタート時にサーボドライ
ブへの指令電圧が急に立上るため電流飽和などを発生す
る問題が生じ、また上述した２、 （１）の学習制御に
よる方法は加工前の試運転が面倒であり、２．（２）の
場合は指令目標値と軌跡の差分の計算が非常な負担とな
るという問題があり、更に２．（１）および２．（２）
による場合は、予め目標軌跡が決定されている必要があ
り、途中で目標軌跡を変更される場合には定められた補
正指令値が使えなくなってしまうという欠点がある。
ード補償方法は、いずれも補正指令値を速度指令値に上
乗せする形で付加するので、スタート時にサーボドライ
ブへの指令電圧が急に立上るため電流飽和などを発生す
る問題が生じ、また上述した２、 （１）の学習制御に
よる方法は加工前の試運転が面倒であり、２．（２）の
場合は指令目標値と軌跡の差分の計算が非常な負担とな
るという問題があり、更に２．（１）および２．（２）
による場合は、予め目標軌跡が決定されている必要があ
り、途中で目標軌跡を変更される場合には定められた補
正指令値が使えなくなってしまうという欠点がある。
本発明のサーボシステムは、少なくとも一つの、１個の
制御軸に対する速度指令値の微分値に比例する偵の補正
指令を他の制御軸に対して該他の制御軸の動作方向と逆
方向に加える補正手段を有している。
制御軸に対する速度指令値の微分値に比例する偵の補正
指令を他の制御軸に対して該他の制御軸の動作方向と逆
方向に加える補正手段を有している。
（作用）
このようにして、１個の制御軸に対する速度指令値が急
激に変化したとき、該速度指令値に対するこの制御軸の
応動が立遅れることとなるので、この制御軸とともに動
作すべき他の制御軸についても一時その速度指令値を補
正して比例的に動作を遅らせることにより、加工軌跡の
歪の発生を容易に防止することができる。
激に変化したとき、該速度指令値に対するこの制御軸の
応動が立遅れることとなるので、この制御軸とともに動
作すべき他の制御軸についても一時その速度指令値を補
正して比例的に動作を遅らせることにより、加工軌跡の
歪の発生を容易に防止することができる。
（実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明のサーボシステムの一実施例の構成図、
第２図は第１図の軸制御部２および６の有する機能とサ
ーボドライブの伝達関数を示すブロック線図、第３図（
ａ）は円弧加工の場合のＸ軸指令速度曲線およびＹ軸指
令速度曲線と実際の速度の立遅れを示す図、第３図（ｂ
）は第３図（ａ）による円弧加工の場合の実際の軌跡を
示す図、第４図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ本実施例
について速度指令の補正を行わないで円弧加工を行う場
合の第３図（ａ） 、 （ｂ）と同様の図である。
第２図は第１図の軸制御部２および６の有する機能とサ
ーボドライブの伝達関数を示すブロック線図、第３図（
ａ）は円弧加工の場合のＸ軸指令速度曲線およびＹ軸指
令速度曲線と実際の速度の立遅れを示す図、第３図（ｂ
）は第３図（ａ）による円弧加工の場合の実際の軌跡を
示す図、第４図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ本実施例
について速度指令の補正を行わないで円弧加工を行う場
合の第３図（ａ） 、 （ｂ）と同様の図である。
本実施例は２制御軸を有する場合で、各軸の速度指令値
ＶＸｃｏｖ、ＶＹｃｏｍを発生する関数制御部１と、Ｘ
軸速度指令値ＶＸｃｏｍとパルスジェネレータ５からの
位置フィードバックデータを入力してＸ軸サーボ指令Ｘ
Ｐを出力する軸制御部２と、Ｙ軸速度指令値ＶＹＣＯＭ
とパルスジェネレータ９からの位置フィードバックデー
タを入力してＹ軸サーボ信号ＹＰを出力する軸制御部６
と、Ｘ軸周のサーボドライブ３およびモータ４ならびに
Ｙ軸用のサーボドライブ７およびモータ８よりなる。な
お、軸制御部２および６の間にそれぞれの補正指令信号
が交換される。第２図に示すように、軸制御部２は人力
されたＸ軸速度指令値ｖｘｃｏアに、フィードバックデ
ータｘＰＢを減算した後、積分し位置ループゲインＫＰ
を乗じてサーボドライブ３（第２図のＧ（Ｖ））への指
令ＸＰＩとして出力するとともに、他方ではＸ軸速度指
令値ＶＸＣＯＭを微分した後、ネガティブフィードフォ
ワードゲインｘｘｒを乗じて補正指令信号ＸＰ□とする
。軸制御部６は人力されたＹ軸速度指令値ｖＹＣＯＭに
同様の処理を施してＹ軸のサーボドライブへの指令値Ｙ
Ｐ。
ＶＸｃｏｖ、ＶＹｃｏｍを発生する関数制御部１と、Ｘ
軸速度指令値ＶＸｃｏｍとパルスジェネレータ５からの
位置フィードバックデータを入力してＸ軸サーボ指令Ｘ
Ｐを出力する軸制御部２と、Ｙ軸速度指令値ＶＹＣＯＭ
とパルスジェネレータ９からの位置フィードバックデー
タを入力してＹ軸サーボ信号ＹＰを出力する軸制御部６
と、Ｘ軸周のサーボドライブ３およびモータ４ならびに
Ｙ軸用のサーボドライブ７およびモータ８よりなる。な
お、軸制御部２および６の間にそれぞれの補正指令信号
が交換される。第２図に示すように、軸制御部２は人力
されたＸ軸速度指令値ｖｘｃｏアに、フィードバックデ
ータｘＰＢを減算した後、積分し位置ループゲインＫＰ
を乗じてサーボドライブ３（第２図のＧ（Ｖ））への指
令ＸＰＩとして出力するとともに、他方ではＸ軸速度指
令値ＶＸＣＯＭを微分した後、ネガティブフィードフォ
ワードゲインｘｘｒを乗じて補正指令信号ＸＰ□とする
。軸制御部６は人力されたＹ軸速度指令値ｖＹＣＯＭに
同様の処理を施してＹ軸のサーボドライブへの指令値Ｙ
Ｐ。
と補正指令信号ＹＰ２を発生する。軸制御部２はＸ軸の
サーボドライブへの指令値ｘＰ、に軸制御部６からの補
正指令信号ＹＰ２を逆極性に加算して、サーボドライブ
３に人力させる。軸制御部６もＹ軸のサーボドライブへ
の指令値ＹＰ１に軸制御部２からの補正指令信号ｘ２２
を逆極性に加算して、サーボドライブ７に入力させる。
サーボドライブへの指令値ｘＰ、に軸制御部６からの補
正指令信号ＹＰ２を逆極性に加算して、サーボドライブ
３に人力させる。軸制御部６もＹ軸のサーボドライブへ
の指令値ＹＰ１に軸制御部２からの補正指令信号ｘ２２
を逆極性に加算して、サーボドライブ７に入力させる。
なお、軸制御部２と軸制御部６のいずれも、その位置信
号に相手側の補正指令信号を逆極性に加算した結果、す
なときは加算結果をＯにクランプするものとする。
号に相手側の補正指令信号を逆極性に加算した結果、す
なときは加算結果をＯにクランプするものとする。
次に、本実施例の動作について円弧加工の場合を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
第４図（ａ）に示す時刻上〇に、関数発生部１より軸制
御部２および軸制御部６にＸ軸速度指令値ｖＸＣＯＭと
Ｙ軸速度指令値ＶＹＣＯＭがそれぞれ入力され、第４図
（ｂ）の加工開始点Ｓより加工が開始される。このとき
、Ｘ軸方向の実際の加工速度の立上り（第４図（ａ）の
点ｌｌ５）は、速度指令値ＶＸＣＯＩＩの変化が急激で
あるため指令速度（第４図（ａ）の実線）に対して追従
が遅れ、一方、もし上述した補正指令信号をＹ軸の軸制
御部６に対して用いなければ、Ｙ軸速度指令値ＶＹＣＯ
Ｍの変化は０より始まり滑らかに立上っているためＹ軸
方向の実際の加工速度の立上りは指令速度に十分追従し
て一致するので、結果として実際の加工軌跡は第４図（
ｂ）に示すように定常偏差が発生し、理想面（点線）と
はならない。そこで軸制御部２より軸制御部６に上述し
た補正指令信号をネガティブフィードフォワードゲイン
に、を適宜設定して入力させれば、Ｙ軸方向の実際の加
工速度の立上り（第３図（ａ）の点線）もＸ軸方向の立
上りと同様に指令速度に対して遅れて、Ｘ軸方向の速度
変化に比例して変化する。したがって、サーボ系のドル
ープ量による円弧半径減少を小さくすることができて、
第３図（ｂ）に示すように実際の加工軌跡は理想面に近
似する。なお、逆に、軸制御部６から軸制御部２にも補
正指令信号を入力して同様の動作を行い、Ｘ軸速度指令
値ＶＸＣＯＭおよびＹ軸速度指令値ＶＹＣＯＭのいずれ
が急変しても、加工軌跡の理想面からのずれを最小にす
ることができる。また、それぞれの補正指令信号による
補正のため指令速度の極性が反転するときは、それぞれ
の補正結果を０にクランプして極性の反転はさせない。
御部２および軸制御部６にＸ軸速度指令値ｖＸＣＯＭと
Ｙ軸速度指令値ＶＹＣＯＭがそれぞれ入力され、第４図
（ｂ）の加工開始点Ｓより加工が開始される。このとき
、Ｘ軸方向の実際の加工速度の立上り（第４図（ａ）の
点ｌｌ５）は、速度指令値ＶＸＣＯＩＩの変化が急激で
あるため指令速度（第４図（ａ）の実線）に対して追従
が遅れ、一方、もし上述した補正指令信号をＹ軸の軸制
御部６に対して用いなければ、Ｙ軸速度指令値ＶＹＣＯ
Ｍの変化は０より始まり滑らかに立上っているためＹ軸
方向の実際の加工速度の立上りは指令速度に十分追従し
て一致するので、結果として実際の加工軌跡は第４図（
ｂ）に示すように定常偏差が発生し、理想面（点線）と
はならない。そこで軸制御部２より軸制御部６に上述し
た補正指令信号をネガティブフィードフォワードゲイン
に、を適宜設定して入力させれば、Ｙ軸方向の実際の加
工速度の立上り（第３図（ａ）の点線）もＸ軸方向の立
上りと同様に指令速度に対して遅れて、Ｘ軸方向の速度
変化に比例して変化する。したがって、サーボ系のドル
ープ量による円弧半径減少を小さくすることができて、
第３図（ｂ）に示すように実際の加工軌跡は理想面に近
似する。なお、逆に、軸制御部６から軸制御部２にも補
正指令信号を入力して同様の動作を行い、Ｘ軸速度指令
値ＶＸＣＯＭおよびＹ軸速度指令値ＶＹＣＯＭのいずれ
が急変しても、加工軌跡の理想面からのずれを最小にす
ることができる。また、それぞれの補正指令信号による
補正のため指令速度の極性が反転するときは、それぞれ
の補正結果を０にクランプして極性の反転はさせない。
以上説明したように本発明は、互いに関係を保って動作
すべき複数の制御軸のうち、一つの制御軸に対する速度
指令値が急激に変化したためその出力の追従が立遅れた
ときに、他の制御軸に補正指令を与えて同様にその動作
を比例的に遅れさせることにより、結果として目標軌跡
の歪を防止し、加工精度を向上するサーボシステムを容
易に得ることができる効果がある。
すべき複数の制御軸のうち、一つの制御軸に対する速度
指令値が急激に変化したためその出力の追従が立遅れた
ときに、他の制御軸に補正指令を与えて同様にその動作
を比例的に遅れさせることにより、結果として目標軌跡
の歪を防止し、加工精度を向上するサーボシステムを容
易に得ることができる効果がある。
第１図は本発明のサーボシステムの一実施例の構成図、
第２図は第１図の軸制御部２および６の有する機能を示
すブロック線図、第３図（ａ）は円弧加工の場合のＸ軸
指令速度曲線およびＹ軸指令速度曲線と実際の速度の立
遅れを示す図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）による円弧
加工の場合の実際の軌跡を示す図、第４図（ａ） 、
（ｂ）はそれぞれ本実施例について速度指令の補正を行
わないで円弧加工を行う場合の第３図（ａ） 、 （ｂ
）と同様の図、第５図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ従
来例のサーボシステムのＸ軸とＹ軸の制御軸機能を示す
ブロック線図である。 １ ・・・・・・・関数発生部、 ２．６ ・・・軸制御部、 ３．７ ・・・サーボドライブ、 ４．８ ・・・モータ、 ５．９ ・・・パルスジェネレータ、 ＶＸＣＯＭ・・・・Ｘ軸速度指令値、 ＸＰ・・・・・・Ｘ軸サーボ指令、 ＸＦＲ・・・：・Ｘ軸のフィードバックデータ、ｘ Ｐ
、 ’、、、、、ｘ軸サーボドライブへの指令信号、Ｘ
ｐ□０１．・１．Ｙ軸への補正指令信号、ＶＹＣＯＭ・
・・・Ｙ軸速度指令値、 Ｙｐ・・・・・・Ｙ軸サーボ指令、 ＹＦＢ・・・・・Ｙ軸のフィードバックデータ、ＹＰ、
、、、、、Ｙ軸サーボドライブへの指令信号ＹＰ２ 、
、、、、Ｘ軸への補正指令信号、Ｋ、・・・・・・位置
ループゲイン、 に２２・・・・・ネガティブフィードフォワードゲイン
、 Ｓ ・・・・・・・加工開始点。
第２図は第１図の軸制御部２および６の有する機能を示
すブロック線図、第３図（ａ）は円弧加工の場合のＸ軸
指令速度曲線およびＹ軸指令速度曲線と実際の速度の立
遅れを示す図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）による円弧
加工の場合の実際の軌跡を示す図、第４図（ａ） 、
（ｂ）はそれぞれ本実施例について速度指令の補正を行
わないで円弧加工を行う場合の第３図（ａ） 、 （ｂ
）と同様の図、第５図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ従
来例のサーボシステムのＸ軸とＹ軸の制御軸機能を示す
ブロック線図である。 １ ・・・・・・・関数発生部、 ２．６ ・・・軸制御部、 ３．７ ・・・サーボドライブ、 ４．８ ・・・モータ、 ５．９ ・・・パルスジェネレータ、 ＶＸＣＯＭ・・・・Ｘ軸速度指令値、 ＸＰ・・・・・・Ｘ軸サーボ指令、 ＸＦＲ・・・：・Ｘ軸のフィードバックデータ、ｘ Ｐ
、 ’、、、、、ｘ軸サーボドライブへの指令信号、Ｘ
ｐ□０１．・１．Ｙ軸への補正指令信号、ＶＹＣＯＭ・
・・・Ｙ軸速度指令値、 Ｙｐ・・・・・・Ｙ軸サーボ指令、 ＹＦＢ・・・・・Ｙ軸のフィードバックデータ、ＹＰ、
、、、、、Ｙ軸サーボドライブへの指令信号ＹＰ２ 、
、、、、Ｘ軸への補正指令信号、Ｋ、・・・・・・位置
ループゲイン、 に２２・・・・・ネガティブフィードフォワードゲイン
、 Ｓ ・・・・・・・加工開始点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の制御軸とそれぞれの制御軸に対して指令を行
う関数発生部を有し、コンタリング制御を行うサーボシ
ステムにおいて、 少なくとも一つの、１個の制御軸に対する速度指令値の
微分値に比例する値の補正指令を他の制御軸に対して該
他の制御軸の動作方向と逆方向に加える補正手段を有す
ることを特徴とするサーボシステム。 ２、２軸の制御軸と、それぞれの制御軸に対して指令を
行う関数発生部を有し、円弧補間制御を行うサーボシス
テムにおいて、 それぞれの制御軸に対する速度指令値の微分値に比例す
る値の補正指令を、互いに他の制御軸に対して該他の制
御軸の動作方向と逆方向に加える補正手段を有すること
を特徴とするサーボシステム。 ３、前記補正手段が、前記補正指令を受けた他の制御軸
の出力極性が反転するとき、該他の制御軸の出力を０に
クランプするアルゴリズムを有する請求項１または請求
項２記載のサーボシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1045888A JPH01185705A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | サーボシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1045888A JPH01185705A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | サーボシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185705A true JPH01185705A (ja) | 1989-07-25 |
Family
ID=11750696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1045888A Pending JPH01185705A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | サーボシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01185705A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991007704A1 (en) * | 1989-11-16 | 1991-05-30 | Fanuc Ltd | Method of correcting positional fluctuation of machine |
| WO1991007705A1 (en) * | 1989-11-16 | 1991-05-30 | Fanuc Ltd | Method of correcting positional fluctuations of machine |
| EP1298702A3 (en) * | 2001-09-25 | 2005-12-14 | Osram-Sylvania Inc. | Amalgam retainer |
| US11067604B2 (en) | 2017-08-30 | 2021-07-20 | Analog Devices International Unlimited Company | Managing the determination of a transfer function of a measurement sensor |
-
1988
- 1988-01-20 JP JP1045888A patent/JPH01185705A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991007704A1 (en) * | 1989-11-16 | 1991-05-30 | Fanuc Ltd | Method of correcting positional fluctuation of machine |
| WO1991007705A1 (en) * | 1989-11-16 | 1991-05-30 | Fanuc Ltd | Method of correcting positional fluctuations of machine |
| EP1298702A3 (en) * | 2001-09-25 | 2005-12-14 | Osram-Sylvania Inc. | Amalgam retainer |
| US11067604B2 (en) | 2017-08-30 | 2021-07-20 | Analog Devices International Unlimited Company | Managing the determination of a transfer function of a measurement sensor |
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