JPH01292508A - Servo controller - Google Patents

Servo controller

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Publication number
JPH01292508A
JPH01292508A JP12306988A JP12306988A JPH01292508A JP H01292508 A JPH01292508 A JP H01292508A JP 12306988 A JP12306988 A JP 12306988A JP 12306988 A JP12306988 A JP 12306988A JP H01292508 A JPH01292508 A JP H01292508A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acceleration
speed
droop
alpham
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP12306988A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Tajima
仁 田島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP12306988A priority Critical patent/JPH01292508A/en
Publication of JPH01292508A publication Critical patent/JPH01292508A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform the servo position/speed control in a short tact time by using an acceleration correcting means to change the acceleration of a commanded speed based on the difference between a commanded position and an actual shift position. CONSTITUTION:The transfer of data is carried out between the control units 1 and 2 consisting of the CPUs, etc., via a 2-port RAM 3. At this time point, the unit 2 reads the droop value and calculates the optimum acceleration alphaM from this droop value. Then a speed VA=VN-1+alphaM is calculated (VN-1: preceding control command). An acceleration table is included into a program to the droop value and the alphaM is read out to the read droop value by reference to the acceleration table. For the value of said table, the alphaM is decreased in response to the increase of the droop value. In such a constitution, the tact time is shortened without increasing the motor load.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] この発明は、モータにより位置や速度を制御するサーボ
制御装置に関するものである′。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a servo control device that controls position and speed using a motor.

(従来の技術〕 第3図は例えば特開昭59−8320!1号公報に開示
されているようなサーボ制御装置のブロック図であって
、図において、(1)はマイクロプロセッサ(10) 
(以下CPUという)などで構成された第1の制御ユニ
ット、 (2)は同じ< CP U (20)からなる
第2の制御ユニットで、両ユニット(1)、 (2)は
制御ソフトウェアおよび演算結果データを格納するメモ
リ(11)、(21)、CPUを一定の演算周期で動作
させるためのタイマ(12)、(22)で構成され、2
つの制御ユニット(1)、 (2)間のデータの授受を
行なうための2ポ一トRAM(3)が設けられている。
(Prior Art) FIG. 3 is a block diagram of a servo control device such as that disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 59-8320!1, in which (1) is a microprocessor (10).
(2) is a second control unit consisting of the same CPU (20), and both units (1) and (2) are configured with control software and calculations. It consists of memories (11) and (21) for storing result data, and timers (12) and (22) for operating the CPU at a constant calculation cycle.
A two-point RAM (3) is provided for exchanging data between the two control units (1) and (2).

第2の制御ユニット (2)ではサーボA M P (
4)への出力のためのD/A変換器で構成されたサーボ
出力I / F (23)およびエンコーダからの入力
をカウントしモータの現在位置を検出するためのカウン
タ等で構成されたサーボ人力I / F (24)を備
えている。 (5)はサーボモータ、(6)はこのモー
タ (5)の位置検出のためのエンコーダである。
The second control unit (2) controls the servo A M P (
Servo output I/F (23) consisting of a D/A converter for output to 4) and a servo input I/F (23) consisting of a counter for counting input from an encoder and detecting the current position of the motor. Equipped with I/F (24). (5) is a servo motor, and (6) is an encoder for detecting the position of this motor (5).

第1の制御ユニット(1)はサーボ位置の目的位置や、
他の押し釦等の全般的な制御゛を行なうため、その演算
周期は約40m5ecなど比較的遅い。また第2の制御
ユニット (2)は−船釣にサーボ制御の位置ループ演
算等、サーボ演算専用の制御ユニットとなっているため
、演算時間は2 m5ecなど、第1の制御ユニット(
1)と比較して短い。
The first control unit (1) controls the target position of the servo position,
Since it performs general control of other push buttons, etc., its calculation cycle is relatively slow, about 40 m5ec. In addition, the second control unit (2) is a control unit dedicated to servo calculations, such as position loop calculations for servo control in boat fishing, so the calculation time is 2 m5ec, etc., compared to the first control unit (2).
It is shorter than 1).

第4図は第1の制御ユニット(1)での制御の内容のう
ち、特に速度制御の部分のフローチャートである。ここ
で、モータの現在位置をX。とじ、今回のモータの移動
の目的位置をX。とする。−船釣にはモータは複数(x
、y、z方向などの移動のために各方向毎にモータをも
つ)のためX。
FIG. 4 is a flowchart of the content of control in the first control unit (1), particularly the speed control portion. Here, the current position of the motor is X. The target position of the motor movement this time is X. shall be. - Boat fishing requires multiple motors (x
, has a motor for each direction for movement in the y, z directions, etc.).

等はベクトルで表現されるが、ここでは簡略化のためス
カラー量として表現する。またベクトル量としての処理
はほぼ同等である。ステップ(302)の残距離演算は
、残距離=xD−xC、ステップ(303)の減速速度
の演算は減速速度を■。とじ、上記残距離より残距離−
減速速度テーブルよりvoを読取る。ステップ(304
)の加速度速度演算は前回の出力速度をVN−1、加速
速度を■6、サーボモータ (5)の加速度をαとすれ
ば、VA=VN−1+αとなる。次にサーボモータの最
高速度をVMとすれば、ステップ(305)でvAとv
oを比較し、■あの方が■2より小さければさらにステ
ップ(306)でvAとVDを比較する。この場合、v
Aが■。より小さければ、現在さらに加速できることが
わかるため、出力を■。とする。同様にステップ(30
5)〜(307)の速度比較により現在加速中、一定速
(最高速)中、減速中であるか判定され、このようにし
てステップ(308)〜(310)の台形カーブ(特開
昭60−135189号公報参照)での速度制御指令v
A、VD、VMが作成される。なお、第5図は第2の制
御ユニ・ントの制御ブロック図であって、(201)は
スムージング、(202)は積分器、(203)は比例
演算器、(204)はD/A変換器、そして(205)
は微分器を示す。
etc. are expressed as vectors, but here they are expressed as scalar quantities for simplicity. Furthermore, processing as a vector quantity is almost the same. The remaining distance calculation in step (302) is the remaining distance = xD-xC, and the calculation of the deceleration speed in step (303) is the deceleration speed. Binding, remaining distance - from the above remaining distance
Read vo from the deceleration speed table. Step (304
) is calculated as VA=VN-1+α, where the previous output speed is VN-1, the acceleration speed is 6, and the acceleration of the servo motor (5) is α. Next, if the maximum speed of the servo motor is VM, then in step (305) vA and v
o is compared, and if ■ that one is smaller than ■ 2, vA and VD are further compared in step (306). In this case, v
A is ■. If it is smaller, we know that we can now accelerate further, so the output is ■. shall be. Similarly step (30
5) to (307), it is determined whether the current speed is accelerating, constant speed (maximum speed), or decelerating. - Speed control command v
A, VD, and VM are created. FIG. 5 is a control block diagram of the second control unit, where (201) is smoothing, (202) is integrator, (203) is proportional calculator, and (204) is D/A conversion. Vessel, and (205)
indicates a differentiator.

(発明が解決しようとする課題) 従来のサーボ制御装置は上記したようになされており、
上記制御方式では一般的に第5図に示すような第2の制
御ユニット (2)の制御プロ・ンクにおいて積分器(
202)の値、つまり指令位置と実際の移動位置の差(
以下ドループという)には制約があるため、一定値以下
となるように制御されている。この一定値をこえた場合
には、ドループオーバと呼びシステムエラーとしている
。すなわち、指令速度が実際のモータの能力以上に速す
ぎ指令した場合には、モータは追いつかず、ドループが
増大しシステムエラーとなって停止する。このため、ド
ループオーバが発生しないように指令の加速度も大きく
とることはできない。したがって移動が近距離でも長距
離でも加速は低目に設定され全体のタクトタイム(動作
時間)は長くなるという課題がある。特にロボットの制
御等においては重量物の把握有無で同一の速度指令パタ
ーンにおいてもドループの変化パターンが大きく異なり
、常に重い負荷を想定した加速度で指令が出され、全体
としてタクトタイムが増大する。一般にドループは制御
対象となるメカニズムにもよるがその速度パターンとほ
ぼ同様の動きをする。したがって、単純にドループの逆
比で加速度を制御したのでは良好な位置、速度指令を得
ることは困難である。
(Problem to be solved by the invention) The conventional servo control device is constructed as described above.
In the above control system, the integrator (
202), that is, the difference between the command position and the actual movement position (
Since there are restrictions on droop (hereinafter referred to as droop), it is controlled to be below a certain value. When this constant value is exceeded, it is called droop over and is treated as a system error. That is, if the commanded speed is too high than the actual motor capability, the motor will not be able to catch up, the droop will increase, a system error will occur, and the motor will stop. For this reason, it is impossible to increase the acceleration of the command so that droop over does not occur. Therefore, there is a problem in that whether the movement is short or long distance, the acceleration is set to a low value and the overall takt time (operation time) becomes long. Particularly in the control of robots, the change pattern of droop varies greatly depending on whether a heavy object is grasped or not, even for the same speed command pattern, and commands are always issued with acceleration assuming a heavy load, which increases the takt time as a whole. In general, droop moves in a similar manner to its speed pattern, depending on the mechanism being controlled. Therefore, it is difficult to obtain good position and velocity commands by simply controlling the acceleration using the inverse ratio of the droop.

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、負荷変動にかかわらず最高の加速度を達成する
ことにより、短いタクトタイムでサーボを制御すること
のできるサーボ制御装置を  得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above problems, and aims to provide a servo control device that can control the servo in a short takt time by achieving the highest acceleration regardless of load fluctuations. purpose.

〔課題を解決するための手段) この発明に係るサーボ制御装置はモータにより位置や速
度を制御するサーボ制御装置において、指令位置と実際
の移動位置との差により、指令速度の加速度を変化させ
る加速度修正手段を備えたものである。
[Means for Solving the Problems] A servo control device according to the present invention is a servo control device that controls position and speed using a motor. It is equipped with correction means.

〔作用) この発明においては、加速度修正手段によって指令位置
と実際の移動位置との差により、指令速度の加速度を変
化させることができ、これによって短いタクトタイムで
サーボの位、置、速度制御を行なうことができる。
[Function] In this invention, the acceleration of the commanded speed can be changed by the difference between the commanded position and the actual movement position by the acceleration correction means, and thereby the servo position, position, and speed can be controlled in a short takt time. can be done.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。この
発明は、上記従来例の第2の制御ユニットで計算される
ドループを第1の制御ユニットで読出し、これを利用し
第1の制御ユニットで作成する速度制御指令の演算にお
ける加速度を変化させて全体として最適な速度制御指令
を作成するものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This invention reads out the droop calculated by the second control unit of the conventional example in the first control unit, and uses this to change the acceleration in the calculation of the speed control command created by the first control unit. This creates an overall optimal speed control command.

次に第1図に示したフローチャートについてこの発明に
おける速度制御指令の演算につき説明する。なお、この
実施例は上記従来例の第2図のステップ(304)の加
速度演算部分を変更したものであり、(304)以外の
部分は第2図と同一であるので説明は省略する。さて、
ステップ(402)は第2の制御ユニット (2)より
2ポ一トRAM(3)を介しその時点でのドループ値を
読取るもので、ステップ(403)はこのドループ値よ
り最適な加速度α2を算出する部分で、ステップ(40
4)はステップ(403)で算出した加速度α、より速
度VAを計算する。このとき、VAは前回の速度制御指
令VN−,にa、を加算したVA =VN−1+(EM
で計算される。ところで、ステップ(403)の方式に
は種々の方式が考えられるが、一つはドループに対し加
速度のテーブルをプログラム上にもち、読出したドルー
プに対しテーブルを参照することによりαNを出す方式
がある。この方式は非常に単純ではあるが、有効な方法
である。このとき、テーブルの値としてはドループ増大
に従い加速度の値を小さくするようにテーブルを構成す
ることによりドループが大きくなり、ドループオーバに
近づくにつれ加速度は小さくなり、ドループの増大を抑
える効果がある。このようなテーブル方式で負荷の小さ
いときは、より加速度を大きく、負荷の大きいときは軽
負荷よりドループが大きくなるため加速が抑えられると
いう効果があり、全体で最適な加速度を得ることができ
、全体としてモータへの負荷も増大せず、短いタクトタ
イムで全体を制御することができる。
Next, the calculation of the speed control command in this invention will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. Note that this embodiment is a modification of the acceleration calculation part of step (304) in FIG. 2 of the conventional example, and the parts other than (304) are the same as in FIG. 2, so a description thereof will be omitted. Now,
Step (402) is to read the current droop value from the second control unit (2) via the 2-point RAM (3), and step (403) is to calculate the optimal acceleration α2 from this droop value. Step (40)
4) calculates the velocity VA from the acceleration α calculated in step (403). At this time, VA is the previous speed control command VN-, plus a, VA=VN-1+(EM
It is calculated by By the way, various methods can be considered for the method of step (403), but one method is to have a table of acceleration for droop on the program and calculate αN by referring to the table for the read droop. . This method is very simple but effective. At this time, by configuring the table so that the acceleration value decreases as the droop increases, the droop increases, and the acceleration decreases as the droop approaches the droop over, which has the effect of suppressing the increase in droop. With this table method, when the load is small, the acceleration is increased, and when the load is large, the droop is larger than the light load, so the acceleration is suppressed, and the overall optimum acceleration can be obtained. Overall, the load on the motor does not increase, and the entire system can be controlled in a short takt time.

第2図はこの発明の他の実施例を示すもので、ステップ
(406)は第1の制御ユニットから第2の制御ユニッ
トへの出力である速度制御指令の1次遅れを内部的に計
算するもので、このときの時定数は系の遅れを考慮し、
この遅れに合わすように設定する必要がある。1次遅れ
演算を実現する方式はよく知られており、種々の方式が
ある。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which step (406) internally calculates the first-order delay of the speed control command that is output from the first control unit to the second control unit. The time constant at this time takes into account the delay of the system,
Settings must be made to accommodate this delay. Methods for realizing first-order delay calculations are well known, and there are various methods.

簡単な方式の一例としては、 ただし、累積値は累積値+今回人カー出力このときの出
力をDとすれば上記時定数を装置の時定数と一致させる
ことによりてDはステップ(402)でのドループの読
み値の予想値となっている。したがってドループの読み
値とDの差より上記実施例と同様なテーブルを作成する
ことにより最適な加速度α、を決定することができる。
As an example of a simple method, however, if the cumulative value is the cumulative value + current human car output, and the output at this time is D, then by making the above time constant match the time constant of the device, D can be calculated in step (402). This is the expected droop reading. Therefore, by creating a table similar to the above embodiment based on the difference between the droop reading and D, the optimum acceleration α can be determined.

なお、この実施例は上記実施例よりもより詳細なドルー
プの変動を知ることができ、より最適な加速度を得るこ
とができ、−層のタクトタイムの短縮が可能でかつ、モ
ータへの負荷の増大はそれ程ない。
Note that this embodiment allows more detailed droop fluctuations to be known than the above embodiments, provides more optimal acceleration, shortens layer takt time, and reduces load on the motor. The increase is not that great.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したようにこの発明によれば、第2の制御ユニ
ットよりそのドループ値を第1の制御ユニットが読取り
、第1の制御ユニットで作成する速度制御指令の加速度
を変化させることにより、モータの負荷を増大せず、タ
クトタイムの短縮な図ることができる。
As explained above, according to the present invention, the first control unit reads the droop value from the second control unit, and changes the acceleration of the speed control command created by the first control unit, thereby controlling the motor. Takt time can be shortened without increasing the load.

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

第1図はこの発明のサーボ制御装置における速度指令作
成のフローチャート図、第2図は他の実施例による速度
指令作成のフローチャート図、第3図は従来のサーボ制
御装置のブロック図、第4図は第1の制御ユニットでの
速度指令作成のフローチャート図、第5図は第2の制御
ユニットの制御ブロック図である。 (1)・・・第1の制御ユニット、 (2)・・・第2の制御ユニット、 (4)・・・サーボAMP。 (5)・・・サーボモータ、 (6)・・・エンコーダ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a flowchart of speed command creation in the servo control device of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of speed command creation according to another embodiment, FIG. 3 is a block diagram of a conventional servo control device, and FIG. 4 5 is a flowchart of speed command creation in the first control unit, and FIG. 5 is a control block diagram of the second control unit. (1)...first control unit, (2)...second control unit, (4)...servo AMP. (5)... Servo motor, (6)... Encoder. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  モータにより位置や速度を制御するサーボ制御装置に
おいて、指令位置と実際の移動位置との差により、指令
速度の加速度を変化させる加速度修正手段を備えたこと
を特徴とするサーボ制御装置。
A servo control device that controls position and speed using a motor, the servo control device comprising an acceleration correction means for changing the acceleration of the command speed based on the difference between the command position and the actual movement position.
JP12306988A 1988-05-20 1988-05-20 Servo controller Pending JPH01292508A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12306988A JPH01292508A (en) 1988-05-20 1988-05-20 Servo controller

Applications Claiming Priority (1)

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JP12306988A JPH01292508A (en) 1988-05-20 1988-05-20 Servo controller

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JPH01292508A true JPH01292508A (en) 1989-11-24

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ID=14851423

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JP12306988A Pending JPH01292508A (en) 1988-05-20 1988-05-20 Servo controller

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