JPH0287209A - 位置決め制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、サーボモータを所定位置で停止させる位置決
め制御方法に関する。

（従来の技術） サーボモータによる位置決め制御で要求される性能は、
位置に対する精度と連応性である。このため従来の位置
決め制御方法では第８図に示すように自動機械の可動部
（位置決めテーブル）を所望の位ｌｘ、へ移動させたい
という場合、現在の位置Ｘと速度Ｖとを求めてモータに
与える駆動力を決定し、速度Ｖは位置Ｘを微分（Ｓ）す
ることによって求めていた。すなわち、リニアモータ１
上に移動可能な位置決めテーブル２を設け、この位置決
めテーブル２に取付けたエンコーダー３によって現在位
置Ｘを検出し、この検出値を速度を求める回路Ｓを介し
て速度フィードバックゲインＫｗ（を付与する回路）に
送るとともに、エンコーダー３の位置検出信号を位置フ
ィードバックゲインＫｘに送り、前記速度フィードバッ
クゲインＫｗよりドライバーへ速度制御信号として伝え
、位置フィードバッファゲインＫｘでは現在位置Ｘの信
号値として比例ゲインＫｇに送り、（ＸＯＸ）信号値と
してドライバーを制御する方法をとっていた。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来の位置決め制御方法では、減速度を上げら
れず減速時間が増大する欠点があった。

そのため目標値Ｉｆ　Ｘ　ｏへ速く位置決めテーブルを
到達させるためにはオーバーシュートをさせなければな
らず、制御装置が複雑となる欠点があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、減速時の減速度を低下させること
なく、オーバーシュートの起らない位置決め制御ができ
る位置決め制御方法を提案しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の位置決め制御方法
は、サーボモータを目標値ｆＸ、に位置決めさせる制御
方法において、前記目標位置Ｘ０までの距離をＬｏとし
、前記サーボモータの最大オーバーシュートＩＥａに相
当する距離を擬似目標距離Ｌ１とし、 Ｌ、＝Ｌ、−α・Ｅｏ を満足するαの値を学習もしくは推定によって調整し、
前記擬似目標距離り、での位！Ｘｔで停止する制御を行
ってオーバーシュートさせ、このオーバーシュート時の
速度がゼロのとき前記目標位置Ｘゆで停止する制御に切
換えることを特徴とする位置決め制御方法である。

（作　用） 上記の位置決め制御方法は、学習によってオーバーシュ
ート量を記憶させておき、位置決めテーブルがオーバー
シュートｉｔ内に入る擬似目標距離でサーボモータを停
止する制御に切換えるので、目標位置Ｘ０に減速度を低
下させることなく停止させることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第７図によって
説明する。

第１図において、ｌはりニアモータによる送り装置で、
この送り装置ｌの上部には位置決めテーブル２が、送り
装置１のりニアモータによって移動可能に設けである。

この位置決めテーブル２にはエンコーダ３が設けてあっ
て、このエンコーダ；３により位置決めテーブル２の移
動位置が検出されるようになっている。このエンコーダ
ーには現在位置を微分して速度に変換する速度を求める
回路Ｓを介して速度フィードバックゲインＫｗに接続さ
れ、速度フィードバックゲインＫｗを介してドライバー
に接続される回路と、位置フイ、−ドバンクゲインＫｘ
を介して比例ゲインＫｇに接続される回路と、最大オー
バーシュート量測定記憶部４を介して擬似目標演算部５
に接続される回路が設けである。そして、目標位置Ｘ、
を設定する信号は前記擬似目標位置演算部５と、目標位
置切換部６の一方の端子に接続され、他方の端子には擬
似目標位置演算部５へ接続されている。そして、目標位
置切換部６の出力側は、比例ゲインＫｇに接続されてお
り、前記速度フィードバックゲインＫｗへの入力側が目
標位置切換部６に接続された構成になっている。

このような構成において、駆動力を決定するには、目標
位置Ｘ、と位置測定値Ｘの差である位置偏差（Ｘ、−Ｘ
）と、あらかじめ定められた比例ゲインＫｇの積Ｋｇ　
（Ｘａ　　Ｘ）を求める。次に速度測定値■とあらかじ
め定められた速度フィードバックゲインＫｗとの積Ｋｗ
Ｖを求める。これらのＫｇ　（Ｘ・−Ｘ）とＫｗＶがド
ライバーへ入力され、ドライバー内でそのｆｉＫｇ　（
ｘｏ　−Ｘ）−ＫｗＶが計算されサーボモータ駆動回路
に出力される。

このような制御において、目標値Ｗ、　ｘ　ｏを設定し
て第１回目の駆動を行うと、擬似目標距離Ｘと目標位置
ｘ０とは等しいので目標位置の変化は起らず、第２図に
示すように位置決めテーブル２の動作は従来の方法と変
わりなく移動する。このとき、オーバーシュート量は第
２図の位置偏差として表れ、オーバーシュート量の鰻大
値Ｅ　６　Ｈの値は最大オーバーシュート量測定記憶部
４によって測定され記憶される。そして、第２回目の駆
動時には前回測定されたＥｅｌに基づいて擬似目標位置
Ｘ、は Ｘ＋−Ｘｓ　　−α、　Ｅｏ。

となる、ここにα１は学習的調整数でα＋−１となる。

この擬似目標位置Ｘｌにより位置決めテーブル２を駆動
したときの、速度から停止にかけての波形は第３図に示
すものとなる。すなわち、時間Ｔ、までは位置決めテー
ブル２を擬似目標位置Ｘ１に停止するように、擬似目標
位置Ｘ１と位置決めテーブル２の現在位置Ｘ、ｌとの差
（Ｘ、−Ｘ、）に比例した値がドライバーに入力される
。したがって本制御においては、擬似目標値を越えた後
で位置フィードバックゲインＫｘからでる位置偏位信号
はマイナスとなり、位置決めテーブル２の速度が０とな
ったとき、目標位置切換部６が作動して位置偏差計算を
（目標位置Ｘ０−現在位置Ｘ、）とするように切換える
。しかし、擬似目標位置Ｘにおける停止制御時に、目標
位置ｘ０までオーバーシュートしない場合は、目標位置
切換時′「１に位置偏差Ｅａｔ　　が生ずることになる
。そこで、第３回目の駆動においては、擬似目標位置Ｘ
！の計算式、すなわち、 Ｘｔ　−Ｘｏ　−（ｒｔ　Ｅｏ＋においてａ、＜ｃｘ、
として計算し、目標位置切換時に位置偏差が生じないよ
うに学習的にαの値を調整する。

もしも、第２回目の駆動における位置偏差の波形が第４
図のようであれば、Ｘｔは Ｌ　−Ｘｏ　−αｓ　Ｅｏ＋においてａ、＜α＋　とす
ればよい、上記した第３回目の駆動における位置偏差の
波形が第５図のようであれば、位置決めテーブル２が目
標位置Ｘ、上では、位置決めテーブル２の速度は０で、
位置偏差もＯであり、ドライバーの入力も０となる。す
なわち、速度波形はマイナス側に現われることなく、位
置決めのテーブル２は完全に目標位置Ｘ、で停止される
。

上記説明は第３回目の駆動で鰻通な学習的調整数αが得
られたものとして行ったが、この駆動回数は最適な学習
的調整数αが得られるまで行うものとする。

第６図に示すものは、最大オーバーシュート量の推定に
よる実施例のブロック線側で、第１図の最大オーバーシ
ュート量測定記憶部４の代りに最大オーバーシュート量
推定制御部４Ａを用いたものである。第７図は最大オー
バーシュート量の推定と目標位置切換のタイミングを示
したものである０位置決めテーブル２の加速時に、その
加速度から最大オーバーシュート量Ｅ。、を推定し、擬
似目標位置Ｘ１は、Ｘ、−Ｘ、−β・Ｅｏｓ（β−所定
値で１もしくはｌに近い（ｉｆｆ　）として計算し、定
速運転となる時に目標位置ｘ０を擬似目標位置ＸＩに切
換る。そして、擬似目標位置Ｘ１で停止するように制御
を行ない、オーバーシュート時の速度がゼロとなるとこ
ろで目標位置Ｘ０に切換えることにより、減速度を低下
させることなくオーバーシュートを生じない駆動が、各
駆動毎に行なえる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の位置決め制御方法は、サ
ーボモータを目標位置Ｘ、に位置決めさせる制御方法に
おいて、前記目標位置ｘ０までの距離をり、とし、前記
サーボモータの最大オーバーシュート量Ｅ０に相当する
距離を擬似目標距離Ｌ１　とし、 Ｌ＋−Ｌａ−α・Ｅ。

を満足するαの値を学習もしくは推定によって調整し、
前記擬似目標位置し１での位置Ｘ１で停止する制御を行
ってオーバーシュートさせ、このオーバーシェード時の
速度がゼロのとき前記目標位置Ｘゆで停止する制御に切
換えるようにしたので、減速度を低下させることなく、
オーバーシュートの起らない位置決め制御ができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の位置決め制御方法の実施
例で、第１図は最大オーバーシュート量を学習により調
整するブロック線図、第２図は目標位置の変化のない場
合の位置偏差とテーブル速度の関係を表わす図表、第３
図は擬似目標位置により位置決めテーブルを駆動したと
きの波形図、第４図は第３図の駆動を再学習したときの
波形図、第５図は第３回目の駆動による位置・偏差の波
形図、第６図は最大オーバーシュート量を推定による実
施例のブロック線図、第７図は最大オーバーシュート量
の推定と目標位置切換のタイミング図、第８図は従来例
のブロック線ＩＭｊである。 ４・・・最大オーバーシュート量測定記憶部、４Ａ・・
・最大オーバーシュート址推定制御部、５・・・擬偵目
標位置演算部、６・・・目標位置切換部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サーボモータを目標位置Ｘ＿０に位置決めさせる制御方
   法において、前記目標位置Ｘ＿０までの距離をＬ＿０と
   し、前記サーボモータの最大オーバーシュート量Ｅ＿０
   に相当する距離を擬似目標距離Ｌ＿１とし、 Ｌ＿１＝Ｌ＿０−α・Ｅ＿０ を満足するαの値を学習もしくは推定によって調■し、
   前記擬似目標距離Ｌ＿１での位置Ｘ＿１で停止する制御
   を行ってオーバーシュートさせ、このオーバーシュート
   時の速度がゼロのとき前記目標位置Ｘ＿０で停止する制
   御に切換えることを特徴とする位置決め制御方法。