JPH02101979A - サーボシステムの位置決め方法 - Google Patents
サーボシステムの位置決め方法Info
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- JPH02101979A JPH02101979A JP63251957A JP25195788A JPH02101979A JP H02101979 A JPH02101979 A JP H02101979A JP 63251957 A JP63251957 A JP 63251957A JP 25195788 A JP25195788 A JP 25195788A JP H02101979 A JPH02101979 A JP H02101979A
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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）
本発明はサーボシステムの位置決め方法に関する。
従来、この種の位置決め方法は、より速い位置決め動作
の要求に応えるため、あるレベル以上の高速領域では速
度ループに比例制御（以下、Ｐ制御と称する）を用い、
それ以下の低速領域では比例積分制御（以下、ＰＩ量制
御称する）に切替えてモータを駆動し、または、全速度
領域にわたってＰＩ量制御用いてモータを駆動しており
、さらにその制御特性の改善策として、予め選択された
回転スケジュールを記憶しておき、回転スケジュールの
区間類に逐次データを読み出して、当該区間が定速回転
区間であるときにはＰＩ量制御行ない、加速または減速
回転区間であるときには当初Ｐ制御を行ない、加速また
は減速が所定割合だけ達成されたときＰＩ量制御移行す
る方法が特開昭６３−１１０７７号公報に開示されてい
る。
の要求に応えるため、あるレベル以上の高速領域では速
度ループに比例制御（以下、Ｐ制御と称する）を用い、
それ以下の低速領域では比例積分制御（以下、ＰＩ量制
御称する）に切替えてモータを駆動し、または、全速度
領域にわたってＰＩ量制御用いてモータを駆動しており
、さらにその制御特性の改善策として、予め選択された
回転スケジュールを記憶しておき、回転スケジュールの
区間類に逐次データを読み出して、当該区間が定速回転
区間であるときにはＰＩ量制御行ない、加速または減速
回転区間であるときには当初Ｐ制御を行ない、加速また
は減速が所定割合だけ達成されたときＰＩ量制御移行す
る方法が特開昭６３−１１０７７号公報に開示されてい
る。
上述した高速領域ではＰ制御を、低速領域ではＰＩ量制
御それぞれ用いる従来の位置決め制御方法は、負荷条件
によりＰ制御とＰＩ量制御切替レベルをその都度調整す
る必要があり、また、高速領域での回転中はＰ制御のた
め積分による補償が得られず回転リップルが大きくなる
ので、速度指令値に対してモータの実速度が低くなるか
、または、位置ループ内蔵形サーボシステムの場合には
位置偏差が増大し、さらに、減速時のＰＩ副制御よる積
分補償値のため停止時にアンダシュートが発生するとい
う欠点がある。
御それぞれ用いる従来の位置決め制御方法は、負荷条件
によりＰ制御とＰＩ量制御切替レベルをその都度調整す
る必要があり、また、高速領域での回転中はＰ制御のた
め積分による補償が得られず回転リップルが大きくなる
ので、速度指令値に対してモータの実速度が低くなるか
、または、位置ループ内蔵形サーボシステムの場合には
位置偏差が増大し、さらに、減速時のＰＩ副制御よる積
分補償値のため停止時にアンダシュートが発生するとい
う欠点がある。
第４図は最初の方法による場合の３つの回転スケジュー
ル４１．４２．４３を示すもので、縦軸はモータ回転速
度を、横軸は時間をそれぞれ座標としている。回転スケ
ジュール４１の期間ＴＩおよび回転スケジュール４２の
期間Ｔ４は、回転スケジュール４１、４２がいずれもＰ
制御とＰ１制御の切替レベル４４以上にあるのでＰ制御
が行なわれ、切替レベル４４以下ではＰＩ副制御行なわ
れる。回転スケジュール４３は全期間にわたり切替レベ
ル４４以下で、ＰＩ副制御みが適用される。回転スケジ
ュール４１の期間Ｔ２と回転スケジュール４２の期間Ｔ
５は、いずれも定速運転が行なわれる期間で上述した理
由により回転リップルが発生し、特に回転スケジュール
４２の場合は回転スケジュール４１の場合に比較して速
度が低いため、回転リップルの影響が大きい。回転スケ
ジュール４１．４２．４３それぞれの期間Ｔ３．”ｒ６
． Ｔ、は減速期間中の切替レベル４４以下の期間であ
り、いずれも制御がＰＩ副制御行われるので、停止時に
上述したアンダシュートが発生する（特開昭６３−１１
０７７号参照）。
ル４１．４２．４３を示すもので、縦軸はモータ回転速
度を、横軸は時間をそれぞれ座標としている。回転スケ
ジュール４１の期間ＴＩおよび回転スケジュール４２の
期間Ｔ４は、回転スケジュール４１、４２がいずれもＰ
制御とＰ１制御の切替レベル４４以上にあるのでＰ制御
が行なわれ、切替レベル４４以下ではＰＩ副制御行なわ
れる。回転スケジュール４３は全期間にわたり切替レベ
ル４４以下で、ＰＩ副制御みが適用される。回転スケジ
ュール４１の期間Ｔ２と回転スケジュール４２の期間Ｔ
５は、いずれも定速運転が行なわれる期間で上述した理
由により回転リップルが発生し、特に回転スケジュール
４２の場合は回転スケジュール４１の場合に比較して速
度が低いため、回転リップルの影響が大きい。回転スケ
ジュール４１．４２．４３それぞれの期間Ｔ３．”ｒ６
． Ｔ、は減速期間中の切替レベル４４以下の期間であ
り、いずれも制御がＰＩ副制御行われるので、停止時に
上述したアンダシュートが発生する（特開昭６３−１１
０７７号参照）。
上述した全速度領域にわたってＰＩ副制御行う従来の位
置決め制御方法は、最初の方法の定速運転中の回転リッ
プル発生の欠点を解消するものであるが、停止時のオー
バシュートの欠点がそのまま残っている。
置決め制御方法は、最初の方法の定速運転中の回転リッ
プル発生の欠点を解消するものであるが、停止時のオー
バシュートの欠点がそのまま残っている。
特開昭６３−１１０７７号公報のモータの回転制御方法
は、上述した２方法の停止時のオーバシュートを減速停
止前のＰＩ制御期間を減らすことにより、解消しようと
するものであるが、予め選択された回転スケジュールを
記憶するためのメモリが必要で°、また、Ｐ制御とＰＩ
副制御の切替点を、回転スケジュールにしたがってその
都度検出する必要が有り、回路が複雑で高価なものとな
るという欠点がある。
は、上述した２方法の停止時のオーバシュートを減速停
止前のＰＩ制御期間を減らすことにより、解消しようと
するものであるが、予め選択された回転スケジュールを
記憶するためのメモリが必要で°、また、Ｐ制御とＰＩ
副制御の切替点を、回転スケジュールにしたがってその
都度検出する必要が有り、回路が複雑で高価なものとな
るという欠点がある。
（課題を解決するための手段〕
本発明のサーボシステムの位置決め方法は。
通常、ＰＩ副制御の運転中、モータの回転速度の変化を
一定のサンプリング周期ごとに監視して、設定されたレ
ベル以上のモータの減速度を検出したとき、ＰＩ副制御
Ｐ制御に切替えるものである。
一定のサンプリング周期ごとに監視して、設定されたレ
ベル以上のモータの減速度を検出したとき、ＰＩ副制御
Ｐ制御に切替えるものである。
運転中のモータ回転速度の変化を一定のサンプリング周
期ごとに監視して、モータの定速運転中は速度ループの
ＰＩ副制御行うことにより、偏差に対する比例値と積分
値による補償が得られるのでモータの回転リップルを最
小に抑えることができ、千−夕が減速を開始して通常の
回転リップルの限度を超過するレベルで減速度を検出し
たときはＰＩ副制御らＰ制御に移行させ、停止直前のみ
減速度をゆるめてＰＩ副制御戻すことにより、もしＰＩ
副制御ままであればモータの減速時の制御遅れに起因す
る積分値の増大のためモータ停止時に発生するアンダシ
ュートを防止して、より短い時間で位置決めを行うこと
ができ、従来の制御方法に見られた回転速度に対するそ
の都度のｐ−ＰＩ制御切替レベルの調整や、外部の切替
タイミングの生成手段を不用とすることができる。
期ごとに監視して、モータの定速運転中は速度ループの
ＰＩ副制御行うことにより、偏差に対する比例値と積分
値による補償が得られるのでモータの回転リップルを最
小に抑えることができ、千−夕が減速を開始して通常の
回転リップルの限度を超過するレベルで減速度を検出し
たときはＰＩ副制御らＰ制御に移行させ、停止直前のみ
減速度をゆるめてＰＩ副制御戻すことにより、もしＰＩ
副制御ままであればモータの減速時の制御遅れに起因す
る積分値の増大のためモータ停止時に発生するアンダシ
ュートを防止して、より短い時間で位置決めを行うこと
ができ、従来の制御方法に見られた回転速度に対するそ
の都度のｐ−ＰＩ制御切替レベルの調整や、外部の切替
タイミングの生成手段を不用とすることができる。
（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位置決め方法の一実
施例を用いるサーボシステムの要部構成を示すブロック
図、第２図は第１図のスイッチ切替信号生成部３の動作
を示す流れ図、第３図はモータ回転速度がそれぞれ高速
、中速、低速の場合の３例について制御の推移を示すグ
ラフである。
施例を用いるサーボシステムの要部構成を示すブロック
図、第２図は第１図のスイッチ切替信号生成部３の動作
を示す流れ図、第３図はモータ回転速度がそれぞれ高速
、中速、低速の場合の３例について制御の推移を示すグ
ラフである。
モータ９の実際の回転速度はタコジェネレータＩＯの出
力するモータ速度信号ＶとしてＡ／Ｄ変換器１］を介し
てフィードバックされ、減算器５により上位のシーケン
ス制御プロセッサ（不図示）から与えられる速度基準信
号Ｖ Ｒ，、−と比較されて、その差が偏差値信号とし
てＰ制御部１および■制御部２に人力される。Ｐｆｆｔ
ｌＪ御部！は人力された偏差値信号に比例する制御信号
を、また、Ｉ制御部２は人力された偏差値信号の積分値
を制御信号として切替スイッチ４を介して、それぞれ出
力する。加算器６はこれらの制御信号の和をとり、その
出力によりＤ／Ａ変換器７およびドライバ部８を介して
モータ９が駆動される。Ａ／Ｄ変換器１１の出力は同時
にスイッチ切替信号生成部３にも入力されており、スイ
ッチ切替信号生成部３は入力されるモータ回転速度の変
化を一定のサンプリング周期ごとに監視して、所定の幅
以上の減速度を検出したとき、切替スイッチ４の開放信
号Ｓを出力して切替スイッチ４を開く。
力するモータ速度信号ＶとしてＡ／Ｄ変換器１］を介し
てフィードバックされ、減算器５により上位のシーケン
ス制御プロセッサ（不図示）から与えられる速度基準信
号Ｖ Ｒ，、−と比較されて、その差が偏差値信号とし
てＰ制御部１および■制御部２に人力される。Ｐｆｆｔ
ｌＪ御部！は人力された偏差値信号に比例する制御信号
を、また、Ｉ制御部２は人力された偏差値信号の積分値
を制御信号として切替スイッチ４を介して、それぞれ出
力する。加算器６はこれらの制御信号の和をとり、その
出力によりＤ／Ａ変換器７およびドライバ部８を介して
モータ９が駆動される。Ａ／Ｄ変換器１１の出力は同時
にスイッチ切替信号生成部３にも入力されており、スイ
ッチ切替信号生成部３は入力されるモータ回転速度の変
化を一定のサンプリング周期ごとに監視して、所定の幅
以上の減速度を検出したとき、切替スイッチ４の開放信
号Ｓを出力して切替スイッチ４を開く。
次に、本実施例による処理手順を第２図の流れ図を用い
て説明する。
て説明する。
運転が開始されてシーケンス制御プロセッサから速度基
準信号Ｖ Ｒ，、が入力されると、モータ９が起動する
。このとき、切替スイッチ４は閉じたままであり、ＰＩ
副制御行われる。スイッチ切替信号生成部３はＡ／Ｄ変
換器１１を介してタコジェネレータ１０からのモータ速
度信号Ｖの入力の有無を監視しくステップ２１）、モー
タ速度信号Ｖが入力されると一定のサンプリング時間（
例えば５ｍ５）ごとにサンプリングした速度値Ｖｋ （
ｉｃ＝１．２．−）をその直前のサンプリング値Ｖ ｋ
−１と比較する（ステップ２２）。この比較により、Ｖ
ｋ−Ｖｌｌ−１＞ｏのときはモータ９は加速中であり、
Ｖｋ”Ｖｋ−１のときは定速運転中と判断する。いずれ
の場合も切替スイッチ４は閉じたままで、ＰＩ副制御よ
りモータ９の運転が継続する（ステップ２３）。もし、
モータ９が減速に転じてｖｋ−Ｖｋ−１＜ｏとなり、そ
の減速度がある制限値ａの幅以上となったとき、スイッ
チ切替信号生成部３は開放信号Ｓを出力してスイッチ４
を開く（ステップ２４）。したがフてＩ制御部２の出力
が遮断されＰ制御部１の出力のみとなり、モータ９の駆
動はＰ制御に転する（ステップ２５）。以下同様にして
サンプリング周期ごとにモータ９の運転状況の監視をく
り返し、モータ９が停止してモータ速度信号Ｖの人力が
０となると動作を終る。
準信号Ｖ Ｒ，、が入力されると、モータ９が起動する
。このとき、切替スイッチ４は閉じたままであり、ＰＩ
副制御行われる。スイッチ切替信号生成部３はＡ／Ｄ変
換器１１を介してタコジェネレータ１０からのモータ速
度信号Ｖの入力の有無を監視しくステップ２１）、モー
タ速度信号Ｖが入力されると一定のサンプリング時間（
例えば５ｍ５）ごとにサンプリングした速度値Ｖｋ （
ｉｃ＝１．２．−）をその直前のサンプリング値Ｖ ｋ
−１と比較する（ステップ２２）。この比較により、Ｖ
ｋ−Ｖｌｌ−１＞ｏのときはモータ９は加速中であり、
Ｖｋ”Ｖｋ−１のときは定速運転中と判断する。いずれ
の場合も切替スイッチ４は閉じたままで、ＰＩ副制御よ
りモータ９の運転が継続する（ステップ２３）。もし、
モータ９が減速に転じてｖｋ−Ｖｋ−１＜ｏとなり、そ
の減速度がある制限値ａの幅以上となったとき、スイッ
チ切替信号生成部３は開放信号Ｓを出力してスイッチ４
を開く（ステップ２４）。したがフてＩ制御部２の出力
が遮断されＰ制御部１の出力のみとなり、モータ９の駆
動はＰ制御に転する（ステップ２５）。以下同様にして
サンプリング周期ごとにモータ９の運転状況の監視をく
り返し、モータ９が停止してモータ速度信号Ｖの人力が
０となると動作を終る。
第３図はモータ回転速度が高・中・低速それぞれの場合
の例を示しており、いずれも減速中の期間” ８ ＊
” ９ ｒ ” １６においてその減速度が制限値ａ以
上であるためＰ制御に転じ、その他の期間は停止直前の
期間を含めてＰＩ副制御される。
の例を示しており、いずれも減速中の期間” ８ ＊
” ９ ｒ ” １６においてその減速度が制限値ａ以
上であるためＰ制御に転じ、その他の期間は停止直前の
期間を含めてＰＩ副制御される。
上述した制限値ａの設定は、ＰＩ副制御より定速回転中
に回転リップル等で散発的にＰ制御に移ることを防止す
るためであり、末だ、充分に減速した後は、位置決め完
了するためにＰＩ副制御戻す必要がある。例えばサンプ
リング周期を５ａｌＳ、速度の変化幅の制限値ａを３０
ｒｐｍとすると、３０「ｐ燻／ ５ ｍｓ＝ ６０００
ｒｐｍ／ｓ以上の減速度をもって減速中と判定する。こ
れよりゆるい減速度で減速する場合はＰＩ動作のままで
あるが、このような減速方法はあまり実際的な使用法で
ないし、使用したとしても、このような遅い動作では位
置決め時間の遅れは相対的に小さい。
に回転リップル等で散発的にＰ制御に移ることを防止す
るためであり、末だ、充分に減速した後は、位置決め完
了するためにＰＩ副制御戻す必要がある。例えばサンプ
リング周期を５ａｌＳ、速度の変化幅の制限値ａを３０
ｒｐｍとすると、３０「ｐ燻／ ５ ｍｓ＝ ６０００
ｒｐｍ／ｓ以上の減速度をもって減速中と判定する。こ
れよりゆるい減速度で減速する場合はＰＩ動作のままで
あるが、このような減速方法はあまり実際的な使用法で
ないし、使用したとしても、このような遅い動作では位
置決め時間の遅れは相対的に小さい。
（発明の効果）
以上説明したように本発明は、制限値以上のモータの減
速度を検出したとき速度ループのＰ制御を行い、その他
の場合はＰＩ副制御行うことにより、低速から高速まで
の定速運転中は積分動作による補償を行っているので大
きな回転リップルの発生を防止するとともに、停止時の
オーバシュートを抑制し、また、減速制御の判断をリア
ルタイムでサーボシステム内部で行うので従来例のよう
な回転速度による制御切替レベルの調整が不用となり、
かつ、外部に制御切替のタイミングを取る手段を必要と
せず、速度検出とＰ−ＰＩ副制御切替のソフトウェアに
より行っているサーボシステムに対しては、ハードウェ
アの改造を必要とせず、ソフトウェアの変更のみで容易
に適用することができる効果がある。
速度を検出したとき速度ループのＰ制御を行い、その他
の場合はＰＩ副制御行うことにより、低速から高速まで
の定速運転中は積分動作による補償を行っているので大
きな回転リップルの発生を防止するとともに、停止時の
オーバシュートを抑制し、また、減速制御の判断をリア
ルタイムでサーボシステム内部で行うので従来例のよう
な回転速度による制御切替レベルの調整が不用となり、
かつ、外部に制御切替のタイミングを取る手段を必要と
せず、速度検出とＰ−ＰＩ副制御切替のソフトウェアに
より行っているサーボシステムに対しては、ハードウェ
アの改造を必要とせず、ソフトウェアの変更のみで容易
に適用す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位置決め方法の一実
施例を用いるサーボシステムの要部構成を示すブロック
図、第２図は第１図のスイッチ切替信号生成部３の動作
を示す流れ図、第３図はモータ回転速度がそれぞれ高速
、中速、低速の場合の３例について制御の推移を示すグ
ラフ、第４図は従来の位置決め方法の一例に用いられる
３つの回転スケジュール４１．４２．４３を示すグラフ
である。 １−Ｐ ＩＩＪｍ部、 ２−１制御部、３・・・
スイッチ切替信号生成部。 ４・・・切替スイッチ、 ５・−減算器、６・・・加
算器、 ７−Ｄ／Ａ変換器、８・・・ドライバ部
、 ９・・・モータ、１０−・・タコジェネレータ
、 １１−Ａ／Ｄ変換器、 ２１〜２５−・・ステップ、４
１、４２．４３−・・回転スケジュール、４４・・・切
替レベル、 ＶＲＥ、−・・モータ回転速度基準信号、■・・・モー
タ速度信号、 Ｖｌ、、ｖ、、−−−モータ速度サンプリング値、ａ・
・・制限値、 Ｓ・・・開放信号。
施例を用いるサーボシステムの要部構成を示すブロック
図、第２図は第１図のスイッチ切替信号生成部３の動作
を示す流れ図、第３図はモータ回転速度がそれぞれ高速
、中速、低速の場合の３例について制御の推移を示すグ
ラフ、第４図は従来の位置決め方法の一例に用いられる
３つの回転スケジュール４１．４２．４３を示すグラフ
である。 １−Ｐ ＩＩＪｍ部、 ２−１制御部、３・・・
スイッチ切替信号生成部。 ４・・・切替スイッチ、 ５・−減算器、６・・・加
算器、 ７−Ｄ／Ａ変換器、８・・・ドライバ部
、 ９・・・モータ、１０−・・タコジェネレータ
、 １１−Ａ／Ｄ変換器、 ２１〜２５−・・ステップ、４
１、４２．４３−・・回転スケジュール、４４・・・切
替レベル、 ＶＲＥ、−・・モータ回転速度基準信号、■・・・モー
タ速度信号、 Ｖｌ、、ｖ、、−−−モータ速度サンプリング値、ａ・
・・制限値、 Ｓ・・・開放信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、外部より入力される速度指令値にしたがい、通常、
速度ループの比例積分制御によりサーボモータを駆動す
るサーボシステムの制御方法において、 運転中、モータの回転速度の変化を一定のサンプリング
周期ごとに監視して、設定されたレベル以上のモータの
減速度を検出したとき、前記比例積分制御を比例制御に
切替えることを特徴とするサーボシステムの位置決め方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63251957A JP2541165B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | サ―ボシステムの位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63251957A JP2541165B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | サ―ボシステムの位置決め方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02101979A true JPH02101979A (ja) | 1990-04-13 |
| JP2541165B2 JP2541165B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=17230503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63251957A Expired - Lifetime JP2541165B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | サ―ボシステムの位置決め方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2541165B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0414488U (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-05 | ||
| KR100324732B1 (ko) * | 1995-02-11 | 2002-06-24 | 구자홍 | 모터의정속도제어방법 |
-
1988
- 1988-10-07 JP JP63251957A patent/JP2541165B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0414488U (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-05 | ||
| KR100324732B1 (ko) * | 1995-02-11 | 2002-06-24 | 구자홍 | 모터의정속도제어방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2541165B2 (ja) | 1996-10-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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