JPH03265480A - 加減速制御装置 - Google Patents
加減速制御装置Info
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- ZXVONLUNISGICL-UHFFFAOYSA-N 4,6-dinitro-o-cresol Chemical group CC1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1O ZXVONLUNISGICL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Abstract
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Description
ータ速度を高速に加速/減速するための加減速制御装置
に関する。
度に到達するように制御する必要がある。
大な力が加わり、モータを破損する危険性がある。
モータ速度を加速/減速する加減速制御装置が、例えば
特開平1−237806号において提案されている。
いる加減速制御装置(70)のブロック図である。
加速度指令部(77)とから構成されている。
、指令速度と出力速度の差を積分し、指令位置と現在位
置との間の距離すなわち追従距離を算出する。減速距離
計算部(2)は、指令加速度で現在の出力速度からゼロ
まで減速する間に移動する距離すなわち減速距離を算出
する。出力速度計算部(73)は、指令速度と、出力速
度と、追従距離と、減速距離と、指令加速度とに基づい
て次に出力するべき出力速度を算出するもので、指令速
度と出力速度とを比較する第1の比較器(4)と、追従
距離と減速距離とを比較する第2の比較器(5)と、こ
れら比較結果と指令加速度とを用いて出力速度を計算す
る速度計算部(76)とから構成されている。
により予め決められる前記指令加速度を格納しており、
その指令加速度を前記制御演算部(78)へ出力する。
ローチャートである。
ΔTごとに生じる割込により実行される。
間とする。
発生すると、外部から与えられる指令速度Viを入力す
る(ステップSl)。
の出力速度Fi−1とから追従距離Liを計算する(ス
テップS2)。
LO=O,FO=0とする。
i−1と指令加速度ΔFとから減速距離Diを計算する
(ステップS3)。
出力速度F i−1を比較する(ステップS4)と共に
、第2の比較器(5)により追従距離Liと減速距離D
iを比較する(ステップS5またはS6)。
較結果は、図に(a)、(b)、(c)、(d)で示す
ように4つの場合に分れる。
り大きいか等しいから、本来は出力速度Fiを加速する
か前回と同じにするべき状況にある。しかし、追従距離
Liが減速距離Diより小さいため、加速はせず、出力
速度Fiを前回と同じにする(ステップS7)。この後
、追従距離Liが減速距離Diを越えてから((b)の
場合)加速する。
り大きいか等しく、また、追従距離Liが減速距離Di
より大きいか等しいため、指令加速度ΔFで加速するべ
き状況にある。ただし、指令速度Viを越えないため、
前回の出力速度F i−1と指令加速度ΔFの和を指令
速度Viに比較しくステップS8)、和が指令速度Vi
を越えるときは指令速度Viをそのまま出力速度Fiと
して出力しくステップS9)、越えないときは前記和を
出力速度Fiとして出力する(ステップ510)。
を行ったときに発生し、指令速度Viが出力速度F i
−1より小さいから本来は出力速度Fiを減速するべき
状況にある。ところが、追従距離Liが減速距離Diよ
り大きいか等しいため、出力速度Fiを加速する(ステ
ップ510)。この後、追従距離Liが減速距離Diよ
り小さくなってから((d)の場合)減速する。
り小さく、また、追従距離Liが減速距離Diより小さ
いため、減速を行なうべき状況にある。
加速度ΔFとを比較しくステップ511)、追従距離L
iが指令加速度ΔFより小さいときは、追従距離Liを
出力速度Fiとして出力する(ステップ513)。一方
、追従距離LLが指令加速度ΔFより大きいか等しいと
きは、一定加速度で減速して目的位置に停止するために
、各サンプリング時刻毎に、その時刻における追従距離
Liと出力速度F i−1とを用いて加速度Δ■を求め
、その加速度ΔVを用いて次回の出力速度Fiを計算し
、出力する(ステップ512)。この計算は、2 ・
LL Fi=Fi−1−ΔV ・・・■
である。
3)の動作であり、−点鎖線部分(80)が速度計算部
(76)の動作である。
サーボ制御装置へ出力される。
示したものである。
タの能力や負荷の特性等を考慮して最適な指令加速度Δ
Fを定め、加速度指令部(77)に格納している。
(77)に格納している指令加速度ΔFが最適値から外
れ、もし指令加速度が最適値より大きくなった場合には
モータに過大な電流が流れ。
くなってしまう問題点がある。
要があるが、これには非常に手間がかかる問題点がある
。
動等に応じて自動的に最適値に調整する機能を持った加
減速制御装置を提供することにある。
加速または減速して所与の指令速度に到達させるように
出力速度を算出し、その出力速度をモータのサーボ制御
装置に与える加減速制御装置において、前記出力速度が
指令加速度で加速中あるいは減速中か否かを判断する加
減速状態判断手段と、指令加速度で加速中あるいは減速
中と判断したときのモータの電流値が所定のモータ許容
最大電流値となるように指令加速度を修正する指令加速
度修正手段とを具備したことを構成上の逐次修正するも
のである。
モータの電流値とモータ許容最大電流値の差を算出しそ
の差により指令加速度を逐次修正するものか、モータの
電流値とモータ許容最大電流値の比を算出しその比によ
り指令加速度を逐次修正するものを用いることが出来る
。
許容最大電流値とに基づいて、モータの能力を最大限に
発揮できる最適な値となるように、指令加速度を自動的
に修正する。
最適値に維持されるので、モータに過大な電流が流れる
ことはなくなると共に、モータの能力を最大限に引き出
した高速な加減速制御を行なえるようになる。また、作
業者が指令加速度を調整する必要がなくなる。
ながら詳細に説明する。なお、この実施例により本発明
が限定されるものではない。
)と、それにより制御されるサーボ制御装置(30)お
よびモータ(31)を示すブロック図である。
度指令部(7)と、加減速状態判断部(21)と、指令
加速度修正部(22)とから構成されている。
れ、それらに基づいて出力速度を計算し、出力する。こ
の制御演算部(8)を構成する追従距離計算部(1)、
減速距離計算部(2)および出力速度計算部(3)の第
1の比較器(4)、第2の比較器(5)は、それぞれ第
7図の(1)、(2)、(4)、(5)に対応する構成
要素である。速度計算部(6)は、後述するように従来
とは異なる作動を行なうものである。
8)へ出力する。
の出力速度が指令加速度で加速中あるいは減速中か否か
を判断し、その判断結果を指令加速度修正部(22)へ
出力する。
流検出部(32)で検出されたモータ電流値1mとモー
タ許容最大電流値I mmaxとを用いて指令加速度が
最適値になるように修正する。
)は、前記加減速制御装置(20)の出力速度を積分し
、積分値を出力する。
制御装置(20)の出力速度から速度フィードフォワー
ド補償量を計算し、出力する。
速制御装置(20)の出力速度から加速度フィードフォ
ワード補償量を計算し、出力する。
置検出部(34)で検出されたモータ回転位置から位置
制御量を計算し、出力する。
ド補償量と、前記位置制御量と、モータ回転速度検出部
(33)で検出されたモータ回転速度とから速度制御量
を計算し、出力する。
ード補償量と、前記速度制御量と、モータ電流値1mと
から電流制御量を計算し、出力する。
タ(31)へ供給する。
ワード補償および加速度フィードフォワード補償がなさ
れているので、位置制御や速度制御の応答速度より電流
制御の応答速度が十分速いものとし、モータ(31)の
粘性摩擦等の影響を無視した場合、出力速度Fとモータ
電流値1mの間には次式の関係が成立する。
、Sはラプラス演算子、には定数である。
速中には次式が成立する。
タ(31)を高速に加速/減速するには、指令加速度Δ
Fを大きくすれば良い。しかし、モータ許容最大電流値
I mmaxにより制限されるため、とりうる最大指令
加速度ΔF maxは、ΔF max= K III
mmax ・−■となる。
ΔF maxに一致するように指令加速度ΔFを修正す
るものであり、具体的には、加減速状態判断部(21)
により指令加速度ΔFで加速中または減速中と判断した
時のモータ電流値1mとモータ許容最大電流値1 mm
axとの絶対値の差が0に収束するように、指令加速度
ΔFを逐次修正する。
あり、ΔF=ΔF maxとなる。
。
■但し、ΔFiはサンプリング時刻iにおける指令加速
度、ΔFi−1はサンプリング時刻(i −1)におけ
る指令加速度、Tcは修正時定数、I ml−1はサン
プリング時刻(i−1)におけるモータ電流検出値であ
る。なお、モータ許容最大電流値Immaxは正の値を
とるものとする。また、修正時定数Tcは加減速制御系
やサーボ制御系が不安定にならない程度の大きな値とす
る。
ローチャートである。
ΔTごとに生じる割込により実行される。
Viを入力する。
が、出力速度が指令加速度で加速中または減速中か否か
を判断する。この判断方法は、2サンプリング周期前の
出力速度F i−2と、1サンプリング周期前の出力速
度F i−1と、1サンプリング周期前の指令加速度Δ
F i−1とを用いて次式より判断する。
式が成立すれば、出力速度は指令加速度で加速中または
減速中であり、ステップS21へ進む。■式が成立しな
ければ、出力速度は指令加速度で加速中または減速中で
はなく、ステップS22へ進む。
記0式の修正則により最適の指令加速度ΔFiを算出し
、加速度指令部(7)に格納する。
が、指令加速度ΔFiを1サンプリング周期前の指令加
速度ΔF i−1に維持する。
従距離Liを計算する。この計算は前記0式により行う
。
速距離Diを計算する。この計算は前記0式により行な
う。但し、前記0式における指令加速度ΔFに代えて、
ここでは指令加速度ΔFiを用いる。すなわち、減速距
離Diは、 2 ΔFi 2 ・ ΔFi 次に、ステップS4では、第1の比較器(4)が、指令
速度Viと前回の出力速度F i−1を比較し、指令速
度Viが前回の出力速度Fi−1より大きいか等しいな
らステップS5に進み、小さいならステップS6に進む
。
が、追従距離Liと減速距離Diを比較する。
)、(b)、(c)、(d)で示す4つの場合に分れる
。
り大きいか等しいから、本来は出力速度Fiを加速する
か前回と同じにするべき状況にある。しかし、追従距離
Liが減速距離Diより小さいため、加速はせず、出力
速度Fiを前回と同じにする(ステップS7)。この後
、追従距離Liが減速距離Diを越えてから((b)の
場合)加速する。
大きいか等しく、また、追従距離Liが減速距離Diよ
り大きいか等しいため、指令加速度ΔFiで加速するべ
き状況にある。但し、指令速度Viを越えないため、ス
テップS8で指令速度Viと(前回の出力速度F i−
1+指令加速度ΔFi)とを比較して、後者が前者を越
えるときは指令速度Viをそのまま出力速度Fiとして
出力しくステップS9)、越えないときは前記(前回の
出力速度Fi−1+指令加速度ΔFi)を出力速度Fi
として出力する(ステップ510)。
り小さいから本来は出力速度Fiを減速するべき状況に
ある。ところが、追従距離Liが減速距離Diより大き
いか等しいため、出力速度Fiを加速する。しかし、指
令加速度ΔFiがモータ電流値1mに応じて修正される
ため、例えば指令加速度ΔFiが小さい値から大きい値
へ修正されたとき、追従距離Liが減速距離Diに比べ
てかなり大きいと、出力速度Fiが必要以上の高速とな
るまで加速を続ける畏れがある。そこで、出力速度Fi
の上限値を決めるため、1サンプリング周期前の指令速
度V i−1を仮に今回の指令速度Viとしくステップ
524)、前記ステップS8に進む。
り小さく、また、追従距離Liが減速距離Diより小さ
いため、減速を行なうべき状況にある。
加速度ΔFiとを比較しくステップ511)、追従距離
LLが指令加速度ΔFiより小さいときは、追従距離L
iを出力速度Fiとして出力する(ステップ513)。
しいときは、一定加速度で減速して目的位置に停止する
ために、各サンプリング時刻毎に、その時刻における追
従距離Liと出力速度F i−1とを用いて加速度ΔV
を求め、その加速度ΔVを用いて次回の出力速度Fiを
計算し、出力する(ステップ512)。この計算は、前
記0式により行なう。
動作であり、破線部分(9)が出力速度計算部(3)の
動作であり、−点鎖線部分(10)が速度計算部(6)
の動作である。
御装置(30)へ出力される。
の出力速度Fiと、モータ電流値Imと、指令加速度Δ
Fiの時間変化を示している。但し、出力速度指Fi、
指令加速度ΔFiの初期値はOとしている。
2には最適指令加速度ΔF maxに到達している(こ
の時、モータ電流値Imはモータ許容最大限電流値I
mmaxとなる)。
(20)では、指令速度Viが入力されると、出力速度
Fiが指令加速度ΔFiで加速/減速されるが、この指
令加速度ΔFiは、自動的に最適値に修正されるので、
モータ(31)の能力を最大限に引き出した高速な加減
速制御が可能となる。
)と、それにより制御されるサーボ制御装置(30)お
よびモータ(31)を示すブロック図である。
度指令部(7)と、加減速状態判断部(21)と、最適
加速度計算部(62)と、指令加速度設定部(63)と
から構成されている。前記最適加速度計算部(62)と
指令加速度設定部(63)とが指令加速度修正手段を構
成する。
断部(21)とは、第1図に示す第1実施例における構
成要素と同じであり、同じ参照番号を付している。
21)の判断結果と、モータ電流検出部(32)で検出
されたモータ電流値1mと、モータ許容最大電流値I
mmaxと、前回の指令加速度を用いて最適加速度を計
算し、出力する。
距離Liの状態に応じて加速度指令部(7)に設定する
。
あり、同じ参照番号を付している。また、モータ(31
)、モータ電流検出部(32)、モータ回転速度検出部
(33)、モータ回転位置検出部(34)は、第1図に
示すものと同じであり、同じ参照番号を付している。
あり、前記■式、■式、■式が成立する。
で加速中または減速中と判断した時のモータ電流値Im
Oとモータ許容最大電流値I mmaxとの比に基づい
て最適加速度ΔF maxを次式により逐次計算する。
−・・■ここで、前の指令加速度ΔFOは、0でない
正の値であるとする。
式の関係が一時的に成立しない畏れがあるので、モータ
電流値1mOに代えて、数サンプリング周期の間のモー
タ電流値1mOの平均値E(Imp)を用いるのが好ま
しい。このときには、ΔFmax=ΔF O・I mm
ax/ E (I no) −@となる。
動作を示すフローチャートである。
ΔTごとに生じる割込により実行される。
が、出力速度が指令加速度で加速または減速しているか
否かを判断する。具体的には、2サンプリング周期前の
出力速度F i−2と1サンプリング周期前の出力速度
Fi−1と現在の加速度指令値ΔFOとを用いて次式に
より判断する。
00式が成立すれば、前記出力速度は指令加速度で加速
または減速中であり、ステップS31へ進む。0式が成
立しなければ、前記出力速度は指令加速度で加速または
減速中でなく、ステップS34へ進む。
される下記ステップS31〜S33は、最適加速度計算
部(62)の動作である。
リング周期の間の平均値E(ImO)を次式により計算
する。
n −=@)但し、lm0(p)は、サンプリング時
刻pにおける指令加速度ΔFOで加速/減速中のモータ
電流値である。
終わったか否かを判断する。nサンプリング周期の間で
あれば計算は終ってないため、ステップS34へ進む。
プS33へ進む。
と、0式で求めたE(ImO) と、指令加速度ΔFO
を用いて、0式により最適加速度ΔF maxの計算を
行なう。
)で示される下記ステップ834〜837は、指令加速
度設定部(63)の動作である。
減速制御が行われておらず、指令速度■iおよび出力速
度FiがO)の状態か否かをチエツクし、0であればス
テップS35に進み、0でなければステップS37に進
む。
ΔF waxが計算されたか否かをチエツクし、最適加
速度ΔF maxが計算されていたらステップS36に
進み、計算されていなかったらステップS37に進む。
xを、新しい指令加速度ΔFiおよびその保持値ΔFO
とする。
度ΔFOを新しい指令加速度ΔFiとする。
第8図のフローチャートと実質的に同じであり、詳細な
説明は省略する。なお、第8図のフローチャートでは指
令加速度が固定のΔFであったが、第5図(b)のフロ
ーチャートでは前記ステップS36.SSTで設定され
るΔFiとなる。
御装置F(,30)へ出力される。
の出力速度Fiと、モータ電流値1mと、指令加速度Δ
Fiの時間変化を示している。但し、出力速度指Fiの
初期値はO1指令加速度ΔFiの初期値は最適加速度Δ
F maxより小さな値に設定されているものとする。
えられると、出力速度Fiは、時刻t1から指令加速度
ΔFOで加速され、時刻t2で指令速度Viに到達し、
時刻t3から指令加速度ΔFOで減速され、時刻t4で
Oとなる。
はぼ方形波状になる。しかし、モータ許容最大電流値1
mmaxには達していない。
刻t3から時刻t4の間の減速中に、最適加速度ΔF
maxの計算が行なわれ、その最適加速度ΔF max
が、減速処理が終了した時刻t4に新しい指令加速度Δ
Fiとして設定される。
が入力されると、出力速度Fiは、時刻t5から指令加
速度ΔF maxで加速され、時刻t6で指令速度Vi
に到達し、時刻t7から指令加速度ΔF maxで減速
され、時刻t8で0となる。
はぼ方形波状になり、しかもモータ許容最大電流値1
mmaxに達している。
(60)では、指令速度Viが入力されると、出力速度
Fiが指令加速度ΔFiで加速/減速されるが、指令加
速度ΔFiは、自動的に最適値に修正されるので、モー
タ(31)の能力を最大限に引き出した高速な加減速制
御が可能となる。
一定加速度で加速/減速を行うと共に、その指令加速度
をモータ許容最大電流値に基づく最適加速度に自動的に
調整するので、モータに過大電流を流すことなく、且つ
、常に高速に加減速制御を行えるようになる。また、作
業者が負荷変動等に応じて指令加速値を設定する必要が
なくなる。
示すブロック図、第2図は本発明の第1実施例の加減速
制御装置の作動を示すフローチャート、第3図は本発明
の第1実施例の加減速制御装置の作動例の特性図、第4
図は本発明の第2実施例の加減速制御装置の構成を示す
ブロック図、第5図は本発明の第2実施例の加減速制御
装置の作動を示すフローチャート、第6図は本発明の第
2実施例の加減速制御装置の作動例の特性図、第7図は
従来の加減速制御装置の一例の構成を示すブロック図、
第8図は従来の加減速制御装置の一例の作動を示すフロ
ーチャート、第9図は従来の加減速制御装置の作動例の
特性図である。 図において、(7)は加速度指令部、(8)は制御演算
部、(20)は第1実施例の加減速制御装置、(21)
は加減速状態判断部、(22)は指令加速度修正部、(
30)はサーボ制御装置、(31)はモータ、(32)
はモータ電流検出器、(60)は第2実施例の加減速制
御装置、(62)は最適加速度計算部、(63)は指令
加速度設定部である。 なお、図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、所与の指令加速度に基づき加速または減速して所与
の指令速度に到達させるように出力速度を算出し、その
出力速度をモータのサーボ制御装置に与える加減速制御
装置において、前記出力速度が指令加速度で加速中ある
い は減速中か否かを判断する加減速状態判断手段と、 指令加速度で加速中あるいは減速中と判断 したときのモータの電流値が所定のモータ許容最大電流
値となるように指令加速度を修正する指令加速度修正手
段と を具備したことを特徴とする加減速制御装置。 2、指令加速度修正手段が、モータの電流値とモータ許
容最大電流値の差を算出し、その差により指令加速度を
逐次修正する請求項1の加減速制御装置。 3、指令加速度修正手段が、モータの電流値とモータ許
容最大電流値の比を算出し、その比により指令加速度を
逐次修正する請求項1の加減速制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2061646A JP2738115B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 加減速制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2061646A JP2738115B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 加減速制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03265480A true JPH03265480A (ja) | 1991-11-26 |
JP2738115B2 JP2738115B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=13177195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2061646A Expired - Lifetime JP2738115B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 加減速制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2738115B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2000175474A (ja) * | 1998-12-03 | 2000-06-23 | Deutsche Thomson Brandt Gmbh | ディスク回転速度を最適化するためのディスク・デ―タ・ドライブ内のモ―タ電流の監視および調整 |
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-
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- 1990-03-13 JP JP2061646A patent/JP2738115B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2738115B2 (ja) | 1998-04-08 |
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