JPH01239609A - System for controlling position of shaft by motor - Google Patents
System for controlling position of shaft by motorInfo
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、NG(数値制御)工作機械等における電!l
J機による軸の位置制御方式、特に摺動面の特性に関係
なく軸の微小移動指令に対して高速かつ正確に位置制御
を行なうことが可能な釉の位置制御方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention is applicable to electrical equipment used in NG (numerical control) machine tools, etc. l
The present invention relates to a shaft position control method using a J machine, and in particular to a glaze position control method capable of performing high-speed and accurate position control in response to minute movement commands of the shaft regardless of the characteristics of the sliding surface.
(従来の技術)
従来より、NG工作機械等において位置を高精度に制御
する必要がある用途での位置制御装置では、制御対象に
取付けられた位置検出器あるいは制御対象を駆動する電
動機に結合された位置検出器により、制御対象である軸
の位置を直接的あるいは間接的に検出し、この検出信号
を用いて位置のフィードバックループを形成することで
高精度な位置制御系を実現している。(Prior Art) Conventionally, position control devices used in applications such as NG machine tools that require highly accurate position control have been equipped with a position detector attached to a controlled object or connected to an electric motor that drives the controlled object. A highly accurate position control system is realized by directly or indirectly detecting the position of the axis to be controlled using a position detector, and by using this detection signal to form a position feedback loop.
第7図に位置のフィードバックループを有する位置制御
装置を採用したテーブル駆動系のブロック構成例を示す
。本例ではテーブルlOの現在位置をインダクトシン1
1,12によって直接的に検出し、この位置検出信号を
位置フィードバック信号Xとしているため、制御系のル
ープゲインがある程度高ければ最終的には位置指令×。FIG. 7 shows an example of a block configuration of a table drive system employing a position control device having a position feedback loop. In this example, the current position of table IO is
1 and 12, and this position detection signal is used as the position feedback signal X. Therefore, if the loop gain of the control system is high to some extent, the position command will eventually be x.
にほぼ一致する位置決めが可能である。減算器1は上位
指令装置から構成される装置指令xcから位置フィード
バック信号Xを減算し、位置誤差X@を算出する。It is possible to perform positioning that approximately corresponds to . The subtracter 1 subtracts the position feedback signal X from the device command xc configured from the higher order command device, and calculates the position error X@.
位置フィードバック信号Xは制御対象であるテーブルl
Oの位置をインダクトシン11,12によって直接的に
検出した位置信号である。位置誤差×6は増幅器2によ
って増幅され速度指令VCとなる。又、電動機6に機械
的に連結されている速度検出器7の速度検出信号は速度
フィードバック信号Vとなり、減算器3は速度指令VC
から速度フィードバック信号Vを減算して速度誤差V、
を算出する。速度誤差v8はPI増幅器4によって増幅
され電動機6のトルク指令Tcとなる。トルク指令Te
は電力増幅器5によって電力増幅され、その出力はトル
ク指令Tcに相当するトルクを電動機6に発生させるた
めの電流ICとなる。電流ICによって電動機6に発生
されたトルクは、カップリング8を介してボールネジ9
に伝達される。ボールネジ9はこの伝達トルクを、ナツ
ト部材10Aを介して摺動面13上を動作するテーブル
lOの推進力に変換する。The position feedback signal X is the table l to be controlled.
This is a position signal obtained by directly detecting the position of O by the inductosins 11 and 12. The position error x6 is amplified by the amplifier 2 and becomes the speed command VC. Further, the speed detection signal of the speed detector 7 mechanically connected to the electric motor 6 becomes the speed feedback signal V, and the subtractor 3 outputs the speed command VC.
Subtracting the speed feedback signal V from the speed error V,
Calculate. The speed error v8 is amplified by the PI amplifier 4 and becomes a torque command Tc for the electric motor 6. Torque command Te
is power amplified by the power amplifier 5, and its output becomes a current IC for causing the electric motor 6 to generate a torque corresponding to the torque command Tc. The torque generated in the electric motor 6 by the current IC is transmitted to the ball screw 9 via the coupling 8.
transmitted to. The ball screw 9 converts this transmitted torque into a propulsive force for the table 1O moving on the sliding surface 13 via the nut member 10A.
第8図はPI増幅器4の詳細回路であり、PI増幅器4
は演算増幅器14を有しており、比例積分増幅(PI増
幅)を行なった後、その出力−Tcの符号を反転させて
トルク指令Tcとしている。ここで、演算増幅器14の
動作について説明する。第8図中Ro、R+ 、Rkl
は全て演算増幅器14の増幅率を決定する抵抗である。FIG. 8 shows a detailed circuit of the PI amplifier 4.
has an operational amplifier 14, which performs proportional-integral amplification (PI amplification) and then inverts the sign of its output -Tc to obtain a torque command Tc. Here, the operation of the operational amplifier 14 will be explained. Ro, R+, Rkl in Figure 8
are all resistances that determine the amplification factor of the operational amplifier 14.
今、コンデンサCはまったく電荷が蓄えられていないと
仮定し、速度誤差v6としてステップ状の人力が指令さ
れると、その直後の演算増幅器14の出力−Teは
−Te−−’Ve ・・・・(1)O
となる。この後、出力づ。は、コンデンサCにより徐々
に電荷が蓄えられるために徐々に増大し、最終的には
に収束す6゜
次に、第7図の駆動系に△Xの微小移動指令を入力した
時のテーブル動作について、第9図及び第1O図を用い
て説明する。第9図は、テーブル位置×1を初期状態と
して、時点t0にP方向に微小移動指令ΔXを人力し、
その後時間toを経過する毎(時点’l 、t2 、’
3 +・・・)に毎回微小移動指令ΔXを人力した場合
の、位置指令xcと実際のテーブル位置Xとの関係を示
すものである。第1O図はテーブルlOが摺動面13上
を動作する場合の摩擦トルクを、pi増幅器4の出力で
あるトルク指令Tcに等測的に換算して表わしたもので
ある。時点t。に微小移動指令へXが人力されると、位
置誤差へ×8及び速度指令Δvcが発生する。これによ
りPI増幅器4には人力△Veが発生し、増幅器4の出
力には(1)式で示した様に、Te 7 (R1/RO
) XΔV、が発生する。この後、トルク指令Tcは徐
々に増大し、摺動面13の静止摩擦トルクTFSを超え
た時点でテーブルlOは動作を開始すφ。テーブルlO
が動作を開始すると、増幅器4の人力Veは減少し始め
るため、これによりトルク指令Tcも減少する。この後
、テーブル位置が(XI+ΔX)に到達するとテーブル
動作は停止し、位置決めを行なうべき摺動面13が第1
0図に示す様に負性抵抗特性を持つ場合には、テーブル
位置が(XI+ΔX)に到達してもその時点で出力T。Now, assuming that no charge is stored in the capacitor C, when a step-like manual force is commanded as the speed error v6, the output -Te of the operational amplifier 14 immediately after that is -Te--'Ve...・(1) O. After this, output. gradually increases as the charge is gradually stored in the capacitor C, and finally converges to 6° Next, the table movement when a minute movement command of △X is input to the drive system in Fig. 7. This will be explained using FIG. 9 and FIG. 1O. FIG. 9 shows that the initial state is table position x1, and a minute movement command ΔX is manually applied in the P direction at time t0.
After that, each time to passes (time 'l, t2,'
3 +...) shows the relationship between the position command xc and the actual table position X when a minute movement command ΔX is manually input each time. FIG. 1O shows the friction torque when the table IO moves on the sliding surface 13, isometrically converted into a torque command Tc which is the output of the pi amplifier 4. Time t. When X is manually applied to the minute movement command, a position error of x8 and a speed command Δvc are generated. As a result, a human power △Ve is generated in the PI amplifier 4, and the output of the amplifier 4 is Te 7 (R1/RO
) XΔV occurs. Thereafter, the torque command Tc gradually increases, and when it exceeds the static friction torque TFS of the sliding surface 13, the table IO starts operating φ. table lO
When the amplifier 4 starts operating, the human power Ve of the amplifier 4 starts to decrease, so that the torque command Tc also decreases. After this, when the table position reaches (XI+ΔX), the table operation stops and the sliding surface 13 to be positioned is moved to the first position.
If the table has negative resistance characteristics as shown in Figure 0, even if the table position reaches (XI+ΔX), the output will be T at that point.
lJ<Tc>>Tp、の関係にあるため、テーブル移動
は停止せずそのままP方向に動作して第9図の特性(a
)の様に位置の飛び越し現象を発生する。この飛び越し
現象を防止するには、演算増幅器14の最大増幅率を決
定する抵抗RKIを小さくし、テーブル動作開始後にお
けるPI増幅器4の出力Tcの減少を促進させて、テー
ブル位置が(XI”ΔX)に到達した時点でのトルク指
令TeをTc弁Tp−とし、はぼこの位置でテーブル動
作が停止する様にする。しかしながら、摺動面13の負
性抵抗特性が大きいと、飛び越し現象を防止できる抵抗
RKIではTc−((n+ 、 RKI)/RO) ・
ΔVll<Trsとなって微小移動指令ΔXに対してテ
ーブル動作が不能になり、第9図に示す様に時点t1に
次の微小移動指令ΔXが加わった後、Te −((R’
l 、 RKI)/no)・2・ΔV、> T、sの関
係が成立して始めてテーブル動作が可能になる。つまり
、第9図の特性(b)で示す様ないわゆるため送り動作
が発生する。Since the relationship is lJ<Tc>>Tp, the table movement does not stop and continues to move in the P direction, resulting in the characteristic (a) shown in Figure 9.
), a position jump phenomenon occurs. In order to prevent this jump phenomenon, the resistance RKI that determines the maximum amplification factor of the operational amplifier 14 is made small, and the output Tc of the PI amplifier 4 is reduced after the table operation starts, so that the table position is (XI"ΔX ) is set as the Tc valve Tp-, and the table operation is stopped at the hollow position.However, if the negative resistance characteristic of the sliding surface 13 is large, the jump phenomenon can be prevented. The resistance RKI that can be used is Tc-((n+, RKI)/RO) ・
ΔVll<Trs, and table movement becomes impossible in response to the minute movement command ΔX. As shown in FIG. 9, after the next minute movement command ΔX is added at time t1, Te - ((R'
Table operation becomes possible only when the relationship: l, RKI)/no)・2・ΔV, > T, s is established. In other words, a so-called feed motion as shown by characteristic (b) in FIG. 9 occurs.
以上説明した様に、工作機械の摺動面が大きな負性抵抗
特性を持つ軸では、微小移動指令に対応した移動量の安
定な軸動作を実現することが困難であった。As explained above, it is difficult to realize stable axis movement with a movement amount corresponding to a minute movement command with an axis of a machine tool whose sliding surface has a large negative resistance characteristic.
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本
発明の目的は、摺動面の特性にかかわらず、軸の微小移
動指令に対して常に高速かつ正確な位置制御を行なうこ
とができる電動機による軸の位置制御方式を提供するこ
とにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to always perform high-speed and accurate position control in response to minute movement commands of the axis, regardless of the characteristics of the sliding surface. The object of the present invention is to provide a shaft position control method using an electric motor.
(課題を解決するための手段)
本発明は、上位指令装置より関数発生される軸の位置指
令値と、前記軸位置検出出力である位置帰還信号との位
置誤差信号を増幅手段により増幅し、この増幅出力に従
って電動機を駆動することにより前記軸の位置制御を行
なう電動機による軸の位置制御方式に関するもので、本
発明の上記目的は、前記上位指令装置の位置指令の関数
発生停止を示す信号と、前記位置誤差信号から前記位置
指令値に対する軸位置の相対関係を多段階に区分する領
域判定を行なった領域判定信号とにより、予め区分領域
毎に対応して設定されている前記増幅手段の増幅率を切
換えることにより達成される。(Means for Solving the Problems) The present invention amplifies a position error signal between an axis position command value generated by a function from a higher order command device and a position feedback signal which is the shaft position detection output using an amplifying means, The present invention relates to a shaft position control method using an electric motor that controls the position of the shaft by driving the electric motor according to this amplified output. , the amplification of the amplification means, which is set in advance for each divided region, is performed using a region determination signal obtained by performing region determination for dividing the relative relationship of the shaft position with respect to the position command value into multiple stages from the position error signal. This is achieved by switching the rate.
(作用)
本発明においては、軸の位置指令値を基準とした一定の
基準範囲を設け、この基準範囲外では比例積分増幅器の
増幅率を高く設定し、基準範囲内では増幅率を低く設定
するように増幅率の切換え制御を行なう。これにより、
微小移動指令に対して、基準範囲外動作となる軸の起動
時は高い増幅率によって高速化され、基準範囲内動作と
なる軸の位置決め時は低い増幅率となるために積分成分
が急速に減少し、飛び越し現象の直接的原因である比例
積分増幅器の応答遅れを改善することができる。本発明
によれば、摺動面に大きな負性抵抗特性を有する軸につ
いても、微小移動指令に対して高速かつ正確な位置決め
を行なうことができる。(Function) In the present invention, a certain reference range is set based on the axis position command value, and the amplification factor of the proportional-integral amplifier is set high outside this reference range, and set low within the reference range. The amplification factor switching control is performed as follows. This results in
In response to minute movement commands, when starting an axis that operates outside the standard range, the speed is increased by a high amplification factor, and when positioning an axis that operates within the standard range, the integral component rapidly decreases due to the low amplification factor. However, the response delay of the proportional-integral amplifier, which is the direct cause of the jump phenomenon, can be improved. According to the present invention, even a shaft having a large negative resistance characteristic on its sliding surface can be positioned quickly and accurately in response to a minute movement command.
(実施例) 本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明による軸駆動系のブロック構成を第7図
に対応させて示しており、領域判別部15は位置指令x
cが示す釉の目標位置に対する現在位置Xの差分X。の
大きさ1x81と、位置決め範囲を意味するある正の値
を持つ基$Mr E Iとを比較することで、IX、I
I<Elの状態かlX、l≧E1の状態かを判別する。FIG. 1 shows the block configuration of the shaft drive system according to the present invention in correspondence with FIG.
Difference X between the current position X and the target position of the glaze indicated by c. I
It is determined whether the state is I<El or lX, l≧E1.
lX、l<Elの状態はI Xel・l X−−XI
<Elであるから、この式を現在位置xについての不等
式で書き直すと
となり、同様にlX、l≧E1の状態については、X≦
Xc−E、 −・−(4)×≧xc+E1
・・・・・・(5)となる。つまり、l Xs
+ < Elと判別できれば目標位置xcと軸の現在位
置Xとの相対位置関係は第2図の領域[A]にあり、l
X81≧E1と判別できれば両者の関係は同図の領域[
B]にあるといえる。The state of lX, l<El is I Xel・l X--XI
<El, so rewriting this equation as an inequality regarding the current position x becomes, and similarly for the state of lX, l≧E1, X≦
Xc-E, -・-(4)×≧xc+E1
...(5). In other words, l Xs
If it can be determined that + < El, the relative positional relationship between the target position xc and the current position
If it can be determined that X81≧E1, the relationship between the two can be seen in the area [
B].
この様にして領域判別部15により判別された領域判別
信号S八は、増幅率選択部16に人力される。増幅率選
択部16には領域[A]及び[B]に対する増幅率に1
及びに2が設定されており、上位指令装置から構成され
る装置指令XCの関数発生停止信号SSが関数発生停止
を示す状態において、領域判別信号SAに対応する増幅
率となる抵抗を、PI増幅器4A内の第3図に示すスイ
ッチ17で選択する様な増幅率選択信号SGを出力する
。第3図はPI増幅器4Aを詳細に示しており、コンデ
ンサCに並列に抵抗I’KI+RK2が接続され、抵抗
RKl+RK2に直列に増幅率選択信号SGによって選
択的にオンオフされるスイッチ17が接続されている。The region discrimination signal S8 discriminated by the region discrimination section 15 in this manner is manually inputted to the amplification factor selection section 16. The amplification factor selection unit 16 sets the amplification factors of 1 to the regions [A] and [B].
2 is set in The amplification factor selection signal SG selected by the switch 17 shown in FIG. 3 in 4A is output. FIG. 3 shows the PI amplifier 4A in detail, in which a resistor I'KI+RK2 is connected in parallel to the capacitor C, and a switch 17 that is selectively turned on and off by the amplification factor selection signal SG is connected in series to the resistor RKl+RK2. There is.
又、増幅率選択部16は関数発生停止信号SSが関数発
生中を示す場合には、領域判別信号によらず増幅率に2
に対応する増幅率選択信号SGを出力する。これは、位
置軌跡を制御している軸の動作中に増幅率を切換えると
、電動機出力トルクが急変するため、軸の動作速度が位
置指令xcとは無関係に変化し、位置指令軌跡と実際の
軸の位置軌跡とがズしてしまうためである。ここで、本
発明では、領域[A]及び[B]についての増幅率に1
及びに2が、に1くくに、となる様にするため増幅率に
1及びに2に従って選択される抵抗RKI及びRK2も
RKI <<RK2の関係になっている。Further, when the function generation stop signal SS indicates that the function is being generated, the amplification factor selection unit 16 sets the amplification factor to 2 regardless of the area discrimination signal.
An amplification factor selection signal SG corresponding to the amplification factor selection signal SG is output. This is because if the amplification factor is switched during the operation of the axis that is controlling the position trajectory, the motor output torque will suddenly change, so the operating speed of the axis will change regardless of the position command xc, and the position command trajectory will differ from the actual This is because the position locus of the axis is out of sync with the axis position locus. Here, in the present invention, the amplification factor for regions [A] and [B] is 1
The resistors RKI and RK2, which are selected according to the amplification factors of 1 and 2, have a relationship of RKI <<RK2 so that 1 and 2 are satisfied.
次に、第1図の軸駆動系に微小移動指令ΔXを人力した
時のテーブル動作について、第4図を参照して説明する
。Next, table operation when a minute movement command ΔX is manually applied to the shaft drive system shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 4.
第4図は、第9図と同様にテーブル位置X、を初期状態
として、時点し。にP方向に微小移動指令ΔXを人力し
、その後時間t。を経過する毎(時点tl、t2.t3
.・・・)に毎回微小移動指令ΔXを人力した場合の位
置指令X、と実際のテーブル位置Xとの関係を示すもの
である。ここで、微小移動指令ΔXの関数発生は瞬間的
に行なわれるため、関数発生停止信号SSは微小移動指
令ΔXの発生瞬時を除いて停止状態を示す。このため、
増幅率の切換えは、テーブル位置Xが位置指令X、に対
して領域[A]又は[B]のどちらに存在するかにのみ
依存することになる。時点t0に微小移動指令ΔXが入
力されると、E、<〈ΔXとなる様に予め基準量E1を
設定しておけば、この時点t0でテーブル位置Xは位置
指令xcに対して領域[B]に存在することになり、増
幅器4八内の演算増幅器14では増幅率に2に対応する
抵抗RK2が選択される。ここで、抵抗RK2は大きな
値をとるため、増幅器4への出力Tcは速やかに増大し
、摺動面13の静止摩擦トルクTF’Sを越えてテーブ
ルlOはP方向への動作を開始する。この後、テーブル
動作が継続してテーブル位置Xh)X −Xc −E+
−(X++ΔX) −E、を越えると、テーブル位置
Xは位置指令XCに対して領域[A]に存在することに
なり、増幅器4A内の演算増幅器14ではスイッチ17
を介して増幅率に1に対応する抵抗RXI に切換えら
れる。抵抗RKIはRK2に対して十分に小さな値であ
るため、増幅器4への出力TCは急速に減少し、テーブ
ル位置Xが(X+ΔX)に到達する前にTc<TP、、
、となってテーブル動作は停止する。以後、同様にt+
、h、tsのタイミングで微小移動指令ΔXが位置指令
XCに加算されても、その都度テーブル位置は目標位置
に対して誤差E1の範囲内で位置決めすることができる
。又、位置決め後、制御装置外部からの外的な力によっ
てテーブル10が動作させられるような場合についても
、テーブル位置が目標位置に対して±El(領域[A]
)の範囲を越えれば大きな復元トルクが発生し、領域[
A]内での位置決めを保持する様に制御装置は動作する
。In FIG. 4, as in FIG. 9, the table position X is set as the initial state. A minute movement command ΔX is manually given in the P direction at a time t. Every time (time tl, t2.t3
.. . . ) shows the relationship between the position command X and the actual table position X when the minute movement command ΔX is manually input every time. Here, since the function generation of the minute movement command ΔX is instantaneously performed, the function generation stop signal SS indicates a stopped state except for the moment when the minute movement command ΔX is generated. For this reason,
Switching of the amplification factor depends only on whether the table position X exists in the region [A] or [B] with respect to the position command X. If the reference amount E1 is set in advance so that when the minute movement command ΔX is input at time t0, E<<ΔX, then at this time t0 the table position ], and the resistor RK2 corresponding to the amplification factor of 2 is selected in the operational amplifier 14 in the amplifier 48. Here, since the resistance RK2 takes on a large value, the output Tc to the amplifier 4 increases rapidly, exceeding the static friction torque TF'S of the sliding surface 13, and the table IO starts moving in the P direction. After this, the table operation continues and the table position Xh)X -Xc -E+
-(X++ΔX) -E, the table position X exists in the region [A] with respect to the position command XC, and the operational amplifier 14 in the amplifier 4A
is switched to a resistor RXI corresponding to an amplification factor of 1 via . Since the resistance RKI has a sufficiently small value with respect to RK2, the output TC to the amplifier 4 decreases rapidly, and before the table position X reaches (X+ΔX), Tc<TP,
, and table operation stops. After that, t+
, h, and ts, even if the minute movement command ΔX is added to the position command XC, the table position can be positioned within the range of error E1 with respect to the target position each time. Further, even in the case where the table 10 is operated by an external force from outside the control device after positioning, the table position is ±El (area [A]
), a large restoring torque is generated and the range [
The control device operates to maintain positioning within A].
(変形例)
本発明の上述実施例においては、目標位置xcに対する
テーブルlOの位置関係を領域[A]。(Modification) In the above-described embodiment of the present invention, the positional relationship of the table IO with respect to the target position xc is defined as the area [A].
[B]の2段階に分けて制御系の増幅率を可変している
が、第5図に示すようにして領域をより多段階に分けて
制御系の増幅率を可変する様にし、各領域毎でテーブル
動作速度を適宜制御すば最終的な領域[A]に到達する
時点でのテーブル動作速度を押さえてやることができる
ため、領域[A]の範囲内へテーブル10が到達してか
ら実際に停止するまでのテーブル移動距離は小さくなる
。このため、結果的には領域[A]の範囲を決める基準
値E、を小さく設定でき、より小範囲な位置決め点の限
定ができる。第6図は、領域[A]、[B]、[C]の
3段階に分けて制御系の増幅率を可変にすると共に、所
定時間t。毎に微小移動指令ΔXを人力したときの位置
指令XCと実際のテーブル位置Xとの関係を示すもので
ある。[B] The amplification factor of the control system is varied in two stages, but as shown in Figure 5, the region is divided into more stages and the amplification factor of the control system is varied. By appropriately controlling the table movement speed at each stage, it is possible to control the table movement speed when reaching the final area [A]. The distance the table moves until it actually stops becomes smaller. Therefore, as a result, the reference value E that determines the range of the area [A] can be set small, and the positioning points can be limited to a smaller range. In FIG. 6, the amplification factor of the control system is varied in three stages of regions [A], [B], and [C], and the gain is varied for a predetermined time t. This figure shows the relationship between the position command XC and the actual table position X when the minute movement command ΔX is manually applied at each time.
これを更に一般化することも可能であり、増幅率をKと
してり、に2.に3.・・・・・・、に、(Kl<K2
<K3<・<Ko)のn段階に切換えるようにし、上位
指令装置の関数発生停止状態において、位置誤差信号の
大きさlX、lを正の基準量群であるE、、E2.・・
・+En−1(E、 <E2<、・・・・・・、<E。It is also possible to generalize this further, by setting the amplification factor to K, and 2. 3. ......, (Kl<K2
<K3<・<Ko), and when the upper command device is in a state where function generation is stopped, the magnitudes lX, l of the position error signal are set to the positive reference quantity group E, , E2 .・・・
・+En-1(E, <E2<, ..., <E.
−1)と比較することにより、
のように増幅率Kを選択して切換えるようにしても良い
。-1), the amplification factor K may be selected and switched as follows.
又、電動機6に結合された位置検出器の検出信号を位置
帰還信号として位置フィードバックループを形成した場
合についても、この位置検出信号が間接的ではあるか、
テーブル位置を正確に検出しているものであるなら、本
発明を適用することによってテーブル位置の直接検出器
を使用して、位置のフィードバックループを形成した場
合と全く同様な効果を得ることができる。Also, even in the case where a position feedback loop is formed using a detection signal from a position detector coupled to the electric motor 6 as a position feedback signal, is this position detection signal indirect?
If the table position is accurately detected, applying the present invention can achieve exactly the same effect as using a direct table position detector to form a position feedback loop. .
(発明の効果)
位置のフィードバックループを有した駆動系の位置制御
装置においては、制御対象である負荷の摺動特性が負性
抵抗特性をもつ場合は、微小移動指令時に対する位置決
めにおいて、飛び越し現象あるいは微小移動指令が繰り
返し行なわれないと軸が動作しないというため送り現象
が発生する。(Effects of the Invention) In a drive system position control device having a position feedback loop, if the sliding characteristics of the load to be controlled have negative resistance characteristics, jump phenomenon may occur during positioning in response to minute movement commands. Alternatively, a feed phenomenon occurs because the axis does not move unless the minute movement command is repeatedly issued.
本発明は釉の位置指令値に対しである一定の位置決め範
囲を持たせ、サーボ系の増幅率を位置決め範囲外で大き
く、範囲内では小さくする様に制御することにより負荷
の摺動特性によらず、微小移動指令に対して飛び越しあ
るいはためぎりのない高速かつ正確な位置決めを実現す
る位置制御方式を提供する。The present invention has a certain positioning range for the position command value of the glaze, and controls the amplification factor of the servo system so that it is large outside the positioning range and small within the range, so that it can be adjusted according to the sliding characteristics of the load. First, we provide a position control method that realizes high-speed and accurate positioning without skipping or stopping in response to minute movement commands.
第1図は本発明方式を適用した装置例を示ず構成図、第
2図はその動作を説明するための図、第3図は第1図の
一部を詳細に示す回路図、第4図〜第6図は本発明を説
明するための図、第7図は従来の制御装置を示す構成図
、第8図はその一部を詳細に示す回路図、第9図及び第
10図はその動作を説明するための図である。
1.3・・・減算器、2.4・・・増幅器、6・・・電
動機、7・・・速度検出器、9・・・ボールネジ、lO
・・・テーブル、11.12・・・インダクトシン、1
5・・・領域判定部、16・・・増幅率選択部。
出願人代理人 安 形 ムIL 三第20
S/r
第3 図FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a device to which the method of the present invention is applied, FIG. 2 is a diagram for explaining its operation, FIG. 3 is a circuit diagram showing a part of FIG. 1 in detail, and FIG. 6 to 6 are diagrams for explaining the present invention, FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional control device, FIG. 8 is a circuit diagram showing a part of it in detail, and FIGS. 9 and 10 are FIG. 3 is a diagram for explaining the operation. 1.3...Subtractor, 2.4...Amplifier, 6...Electric motor, 7...Speed detector, 9...Ball screw, lO
...Table, 11.12...Inductosyn, 1
5... Area determination section, 16... Amplification factor selection section. Applicant's agent Yasugata Mu IL 3rd 20th S/r Figure 3
Claims (1)
、前記軸の位置検出出力である位置帰還信号との位置誤
差信号を増幅手段により増幅し、この増幅出力に従って
電動機を駆動することにより前記軸の位置制御を行なう
電動機による軸の位置制御方式において、前記上位指令
装置の位置指令の関数発生停止を示す信号と、前記位置
誤差信号から前記位置指令値に対する軸位置の相対関係
を多段階に区分する領域判定を行なった領域判定信号と
により、予め区分領域毎に対応して設定されている前記
増幅手段の増幅率を切換えるようにしたことを特徴とす
る電動機による軸の位置制御方式。 2、前記増幅率をKとしてK_1、K_2、K_3、・
・・・・・、K_n(K_1<K_2<K_3<・・・
<K_n)のn段階に切換えるようにし、前記上位指令
装置の関数発生停止状態において、前記位置誤差信号の
大きさ|X_e|を正の基準量群であるE_1、E_2
、・・・、E_n_−_1(E_1<E_2<,・・・
・・・,<E_n_−_1)と比較することにより、0
≦|X_e|<E_1ならK=K_1 E_1≦|X_e|<E_2ならK=K_2E_n_−
_2≦|X_e|<E_n_−_1ならK=K_n_−
_1E_n_−_1≦|X_e|ならK=K_nのよう
に前記増幅率Kを選択して切換えるようにした請求項1
に記載の電動機による軸の位置制御方式。[Claims] 1. A position error signal between an axis position command value generated by a function from a higher order command device and a position feedback signal which is a position detection output of the axis is amplified by an amplifying means, and the position error signal is amplified according to the amplified output. In an axis position control method using an electric motor that controls the position of the axis by driving an electric motor, the axis position relative to the position command value is determined from a signal indicating the stoppage of function generation of the position command of the upper command device and the position error signal. The electric motor is characterized in that the amplification factor of the amplifying means, which is set in advance for each divided region, is switched based on a region determination signal obtained by performing region determination for dividing the relative relationship between the two into multiple stages. Axis position control method. 2. Let the amplification factor be K_1, K_2, K_3, ・
..., K_n(K_1<K_2<K_3<...
<K_n), and when the upper command device is in a function generation stop state, the magnitude |X_e| of the position error signal is set to a positive reference quantity group E_1, E_2.
,...,E_n_-_1(E_1<E_2<,...
..., <E_n_-_1), 0
≦|X_e|<E_1 then K=K_1 E_1≦|X_e|<E_2 then K=K_2E_n_−
If _2≦|X_e|<E_n_-_1 then K=K_n_-
Claim 1 wherein the amplification factor K is selected and switched such that K=K_n if _1E_n_-_1≦|X_e|
Axis position control method using an electric motor as described in .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63067803A JP2519968B2 (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Motor axis position control system |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01239609A true JPH01239609A (en) | 1989-09-25 |
JP2519968B2 JP2519968B2 (en) | 1996-07-31 |
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ID=13355473
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JP63067803A Expired - Lifetime JP2519968B2 (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Motor axis position control system |
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---|---|
JP (1) | JP2519968B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1988-03-22 JP JP63067803A patent/JP2519968B2/en not_active Expired - Lifetime
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