JPH03278108A - ２つのサーボ系間の追従制御方式 - Google Patents
２つのサーボ系間の追従制御方式Info
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- JPH03278108A JPH03278108A JP2080328A JP8032890A JPH03278108A JP H03278108 A JPH03278108 A JP H03278108A JP 2080328 A JP2080328 A JP 2080328A JP 8032890 A JP8032890 A JP 8032890A JP H03278108 A JPH03278108 A JP H03278108A
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 14
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 26
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- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 6
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000012888 cubic function Methods 0.000 description 2
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
-
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
-
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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、速度の閉回路制御系をマイナールプとして持
つ第１のサーボ系の位置検出信号をサンプリングしてデ
ジタル演算処理をＬまた信号を、速度の閉回路制御系を
マイナーループとして持つ第２のサーボ系の位置指令信
号とするごとにより、第２のサーボ系の挙動を第１のサ
ーボ系の＄動に追従させる２つのサーボ系間の追従制御
方法に関する。
つ第１のサーボ系の位置検出信号をサンプリングしてデ
ジタル演算処理をＬまた信号を、速度の閉回路制御系を
マイナーループとして持つ第２のサーボ系の位置指令信
号とするごとにより、第２のサーボ系の挙動を第１のサ
ーボ系の＄動に追従させる２つのサーボ系間の追従制御
方法に関する。
本発明の類似出願として特］頗昭６２−１０１８０３、
特願平１−２３５３９２があるが、いずれの出願も第１
軸サーボ系の加減速が直線のみに限定される。つまり、
第１軸サーボ系の速度パターンが台形波の時の同期制御
をうまく行うための制御方式である。
特願平１−２３５３９２があるが、いずれの出願も第１
軸サーボ系の加減速が直線のみに限定される。つまり、
第１軸サーボ系の速度パターンが台形波の時の同期制御
をうまく行うための制御方式である。
加減速曲線をより高次の関数形にする場合には、これら
の方式では同期誤差を減少させることができない。
の方式では同期誤差を減少させることができない。
（発明が解決しようとする課題〕
サーボ系のドライブの能力を有効に使うためには直線加
減速、トルク一定制御では十分ではなく、供給パワーコ
ンスタントな制御を行う必要がある。
減速、トルク一定制御では十分ではなく、供給パワーコ
ンスタントな制御を行う必要がある。
パワーコンスタント制御時の速度の上昇、下降曲線は時
間の２次関数で近似でき、またその位置指令曲線は３次
関数で与えることができる。
間の２次関数で近似でき、またその位置指令曲線は３次
関数で与えることができる。
従来の同期（追従）制御では、第１軸の位置指令曲線が
時間の２次関数の場合には完全に同期誤差をなくす制御
を実現し得るが、時間の３次曲線となると、ある一定の
誤差以下にすることができなくなるという欠点を有して
いる。
時間の２次関数の場合には完全に同期誤差をなくす制御
を実現し得るが、時間の３次曲線となると、ある一定の
誤差以下にすることができなくなるという欠点を有して
いる。
本発明は２つのサーボ系間の追従制御方法の第１は、第
１のサーボ系の位置検出信号に応じた第１の補正信号と
、第１のサーボ系の速度の指令信号から得られた速度情
報に応じた第２の補正信号とこの速度情報の微分に応じ
た第３の補正信号と１ を発生し、これら第１、第２、第３の補正信号で第２の
サーボ系の速度制御系の速度偏差を補正するものである
。
１のサーボ系の位置検出信号に応じた第１の補正信号と
、第１のサーボ系の速度の指令信号から得られた速度情
報に応じた第２の補正信号とこの速度情報の微分に応じ
た第３の補正信号と１ を発生し、これら第１、第２、第３の補正信号で第２の
サーボ系の速度制御系の速度偏差を補正するものである
。
本発明の２つのサーボ系の追従制御方法の第２は、第１
のサーボ系の位置検出信号に応じた第１の補正信号と、
第１のサーボ系の位置の指令信号から得られた速度情報
に応じた第２の補正信号とこの速度情報の微分に応じた
第３の補正信号とを発生し、これら第１、第２、第３の
補正信号で第２のサーボ系の速度制御系の速度偏差を補
正するものである。
のサーボ系の位置検出信号に応じた第１の補正信号と、
第１のサーボ系の位置の指令信号から得られた速度情報
に応じた第２の補正信号とこの速度情報の微分に応じた
第３の補正信号とを発生し、これら第１、第２、第３の
補正信号で第２のサーボ系の速度制御系の速度偏差を補
正するものである。
本発明の２つのサーボ系間の追従制御方法の第３は、第
１のサーボ系の位置検出信号に応じた第１の補正信号と
、第１のサーボ系の速度の指令信号と位置の指令信号か
ら得られた速度情報に応じた第２の補正信号とこの速度
情報の微分に応じた第３の補正信号とを発生し、これら
第１、第２、第３の補正信号で第２のサーボ系の速度制
御系の速度偏差を補正するものである。
１のサーボ系の位置検出信号に応じた第１の補正信号と
、第１のサーボ系の速度の指令信号と位置の指令信号か
ら得られた速度情報に応じた第２の補正信号とこの速度
情報の微分に応じた第３の補正信号とを発生し、これら
第１、第２、第３の補正信号で第２のサーボ系の速度制
御系の速度偏差を補正するものである。
本発明の２つのサーボ系間の追従制御方法の第２
４は、第１のサーボ系の位置検出信号から得られ速度情
報に応じた第１の補正信号と、第１のサーボ系の速度の
指令信号から得られた速度情報に応じた第２の補正信号
とこの速度情報の微分に応じた第３の補正信号とを発生
し、これら第１、第２、第３の補正信号で第２のサーボ
系の速度制御系の速度偏差を補正するものである。
報に応じた第１の補正信号と、第１のサーボ系の速度の
指令信号から得られた速度情報に応じた第２の補正信号
とこの速度情報の微分に応じた第３の補正信号とを発生
し、これら第１、第２、第３の補正信号で第２のサーボ
系の速度制御系の速度偏差を補正するものである。
本発明の２つのサーボ系間の追従制御方法の第５は、第
１のサーボ系の位置検出信号から得られた速度情報に応
し７た第１の補正信号と、第１のサーボ系の位置の指令
信号から得られた速度情報に応じた第２の補正信号とこ
の速度情報の微分に応じた第３の補正信号とを発生し、
これら第１、第２、第３の補正信号で第２のサーボ系の
速度制御系の速度偏差を補正するものである。
１のサーボ系の位置検出信号から得られた速度情報に応
し７た第１の補正信号と、第１のサーボ系の位置の指令
信号から得られた速度情報に応じた第２の補正信号とこ
の速度情報の微分に応じた第３の補正信号とを発生し、
これら第１、第２、第３の補正信号で第２のサーボ系の
速度制御系の速度偏差を補正するものである。
本発明の２つのサーボ系間の追従制御方法の第６は、第
１のサーボ系の位置検出信号から得られた速度情報に応
じた第１の補正信号と、第１のサーボ系の速度の指令信
号と位置の指令信号から得られた速度情報に応じた第２
の補正信号とこの速度情報の微分に応じた第３の補正信
号とを発生し、これら第１、第２、第３の補正信号で第
２のサーボ系の速度制御系の速度偏差を補正するもので
ある。
１のサーボ系の位置検出信号から得られた速度情報に応
じた第１の補正信号と、第１のサーボ系の速度の指令信
号と位置の指令信号から得られた速度情報に応じた第２
の補正信号とこの速度情報の微分に応じた第３の補正信
号とを発生し、これら第１、第２、第３の補正信号で第
２のサーボ系の速度制御系の速度偏差を補正するもので
ある。
第２図〜第５図は本発明の原理図である。
各図の上段が第１のサーボ系（応答の遅い系）であり下
段のループが第２のサーボ系（応答の速い系）である。
段のループが第２のサーボ系（応答の速い系）である。
Ｋｓ、Ｋ ｚは位置ループの比例ゲイン、Ｇｓ、Ｇｚは
伝達関数、ｆ（＋、）は速度指令、−二ｆ （τ）ｄτ
は位置指令、ＸＳ、ＸＺは速度、Ｘ ｓ 、、Ｘ ｚは
位置、ｋは定数、Ｋ、は応答に対する補正係数、Ｋ２は
指令に対する補正係数、Ｋ、は速度の微分に対する補正
係数、Ｄはサンプリング回路である。
伝達関数、ｆ（＋、）は速度指令、−二ｆ （τ）ｄτ
は位置指令、ＸＳ、ＸＺは速度、Ｘ ｓ 、、Ｘ ｚは
位置、ｋは定数、Ｋ、は応答に対する補正係数、Ｋ２は
指令に対する補正係数、Ｋ、は速度の微分に対する補正
係数、Ｄはサンプリング回路である。
第２図の例は本発明の第１に対応し、第１のサーボ系の
位置検出信号Ｘｓをサンプリングして得られた第２のサ
ーボ系の位置指令Ｘｓに補正係数に、を乗じて第１の補
正信号を得、また第１のサーボ系の速度指令ｆ （＋、
）に補正係数に２を乗じて第２の補正信号を得さらに、
ｆ （ｔ）の微分に補正係数に、を乗じて第３の補正信
号を得、これら第１、第２、第３の補正信号を加算して
第２のサーボ系の速度制御系の速度偏差を補正するもの
である。
位置検出信号Ｘｓをサンプリングして得られた第２のサ
ーボ系の位置指令Ｘｓに補正係数に、を乗じて第１の補
正信号を得、また第１のサーボ系の速度指令ｆ （＋、
）に補正係数に２を乗じて第２の補正信号を得さらに、
ｆ （ｔ）の微分に補正係数に、を乗じて第３の補正信
号を得、これら第１、第２、第３の補正信号を加算して
第２のサーボ系の速度制御系の速度偏差を補正するもの
である。
第３図の例は本発明の第２に対応し、第１のサーボ系の
位置検出信号Ｘｓをサンプリングして得られた第２のサ
ーボ系の位置指令Ｘｓに補正係数に、を乗して第１の補
正信号を得、また第１０すを乗じて第２の補正信号を得
、ｆ（ｔ）の微分に補正係数に、を乗じて第３の補正信
号を得、これら第１、第２、第３の補正信号を加算して
第２のサーボ系の速度制御系の速度偏差を補正するもの
である。
位置検出信号Ｘｓをサンプリングして得られた第２のサ
ーボ系の位置指令Ｘｓに補正係数に、を乗して第１の補
正信号を得、また第１０すを乗じて第２の補正信号を得
、ｆ（ｔ）の微分に補正係数に、を乗じて第３の補正信
号を得、これら第１、第２、第３の補正信号を加算して
第２のサーボ系の速度制御系の速度偏差を補正するもの
である。
第４図の例は本発明の第４に対応し、第１のサーボ系の
位置検出信号Ｘｓをサンプリングして得られた第２のサ
ーボ系の速度指令Ｘｓに補正係数に、を乗じて第１の補
正信号を得、また第１のサーボ系の速度指令ｒ（ｔ）ｃ
こ補正係数に２を乗し５ て第２の補正信号を得、ｒ （ｔ）の微分に補正係数に
、ｌを乗じて第３の補正信号を得、これら第１、第２、
第３の補正信号を加算して第２のサーボ系の速度制御系
の速度偏差を補正するものである。
位置検出信号Ｘｓをサンプリングして得られた第２のサ
ーボ系の速度指令Ｘｓに補正係数に、を乗じて第１の補
正信号を得、また第１のサーボ系の速度指令ｒ（ｔ）ｃ
こ補正係数に２を乗し５ て第２の補正信号を得、ｒ （ｔ）の微分に補正係数に
、ｌを乗じて第３の補正信号を得、これら第１、第２、
第３の補正信号を加算して第２のサーボ系の速度制御系
の速度偏差を補正するものである。
第５図の例は本発明の第５に対応し、第１のサーボ系の
位置検出信号Ｘｓをサンプリングして得られた第２のサ
ーボ系の速度指令ｘ３に補正係数に１を乗じて第１の補
正信号を得、また第１のサーボ系の速度指令ｆ （ｔ）
に補正係数に２を乗じて第２の補正信号を得、ｆ （ｔ
）の微分に補正係数に３を乗じて第３の補正信号を得、
これら第１、第２、第３の補正信号を加算して第２のサ
ーボ系の速度制御系の速度偏差を補正するものである。
位置検出信号Ｘｓをサンプリングして得られた第２のサ
ーボ系の速度指令ｘ３に補正係数に１を乗じて第１の補
正信号を得、また第１のサーボ系の速度指令ｆ （ｔ）
に補正係数に２を乗じて第２の補正信号を得、ｆ （ｔ
）の微分に補正係数に３を乗じて第３の補正信号を得、
これら第１、第２、第３の補正信号を加算して第２のサ
ーボ系の速度制御系の速度偏差を補正するものである。
なお、本発明の第３、第６は、第２の補正信号を第１の
サーボ系の速度指令のｆ（ｔ）と位置指令ｆ（τ）ｄτ
から得るものであり、図示及びその説明は省略する。
サーボ系の速度指令のｆ（ｔ）と位置指令ｆ（τ）ｄτ
から得るものであり、図示及びその説明は省略する。
次に、第３図の例について詳しく説明する。
第３図の構成は、２つのサーボ系間の同期（追従）制御
方式として、非常に有効であることが実６ 験により確認された。この構成中、Ｋ＋、Ｋ２、Ｋ３の
定数設定が本方式にとっては特に重要な点である。最適
な状態では、理想直線からのズレを±２０パルス程度に
入れることができる。以下、この最適調整となるに１、
Ｋ２、Ｋ３を解析的に求める。
方式として、非常に有効であることが実６ 験により確認された。この構成中、Ｋ＋、Ｋ２、Ｋ３の
定数設定が本方式にとっては特に重要な点である。最適
な状態では、理想直線からのズレを±２０パルス程度に
入れることができる。以下、この最適調整となるに１、
Ｋ２、Ｋ３を解析的に求める。
ここで、同期制御期間中においてＳ軸（第１のサーボ系
）、Ｚ軸（第２のサーボ系）とも、過渡状態はほとんど
考慮しなくて良いことが知られている。
）、Ｚ軸（第２のサーボ系）とも、過渡状態はほとんど
考慮しなくて良いことが知られている。
一方、追従制御が行われるということを、このブロック
図で式的に示すと次の通りである。
図で式的に示すと次の通りである。
ｘ、、（ｔ）−ｆｓ （ｆｉ （ｔ））Ｘ２ （
ｔ）＝ｆ２ （ｘｓ （ｔ）、 交ｓ （ｔ、
）ｙ’（ｔ、）、ｋ） −ｆ、 （ｙ（ｔ）） ＜
イ）ただし、ｆ、（ｔ）はＳ軸への入力 ｙ （ｔ）はｚ軸への総合的な入力 のとき、 ｘｓ （ｔ ） ＝ｋ ｘｓ （’ ）
＝・（１）とならなければいけない。ここでパ
ワーコンスタント制御では、 ｆｌ （ｔ）＝Ａｔ、３＋Ｂｔ２＋Ｃｔ＋Ｄ ・・
・（２）としなければならない。
ｔ）＝ｆ２ （ｘｓ （ｔ）、 交ｓ （ｔ、
）ｙ’（ｔ、）、ｋ） −ｆ、 （ｙ（ｔ）） ＜
イ）ただし、ｆ、（ｔ）はＳ軸への入力 ｙ （ｔ）はｚ軸への総合的な入力 のとき、 ｘｓ （ｔ ） ＝ｋ ｘｓ （’ ）
＝・（１）とならなければいけない。ここでパ
ワーコンスタント制御では、 ｆｌ （ｔ）＝Ａｔ、３＋Ｂｔ２＋Ｃｔ＋Ｄ ・・
・（２）としなければならない。
（２）を強制入力とすると、次の（３）式の微分方程式
の一般解は（４）式となる。
の一般解は（４）式となる。
ｘ ＋に５ ｘ＝Ｋｓ ｆｔ （ｔ）
−（３）第２図で補正信号を入れた時のＺ軸への指令
ｆ２ （ｔ）は次式となる。
−（３）第２図で補正信号を入れた時のＺ軸への指令
ｆ２ （ｔ）は次式となる。
ここで、Ｘ、とＸｌ、の関係を示しておく。
第２図中のサンプリング演算のプロ・ツクＤでボしてい
るようにＸＳ （ｔ）はシステムクロ・ツクの周期で
読みとられた値でしか演算には用いられない。この読み
とりによる遅れは、ＫＳの低下として考える。
るようにＸＳ （ｔ）はシステムクロ・ツクの周期で
読みとられた値でしか演算には用いられない。この読み
とりによる遅れは、ＫＳの低下として考える。
低下したゲインをＫｓ’ とし、Ｋ、との関係を求める
。式の誘導を容易にするために速度波形（第６図）を用
いて考える９通常、指令、応答、測定波形の間には第６
図の関係がある。ここで。
。式の誘導を容易にするために速度波形（第６図）を用
いて考える９通常、指令、応答、測定波形の間には第６
図の関係がある。ここで。
△ｔは読みとりに要する時間（約２〜４ｍ５ｅｃ）であ
る。
る。
第６同より、定常状態で
２α
Ｋｓ
Ｋｓ
の関係が成り立つことは明白である。（αは指令入力の
係数）この式より Ｋｓ ＝ｍＫｓ ・・・（７） ま ただし、ｍ− ■＋△ｔＫｓ が求められる。したがって、Ｘ で表現されるとする。
係数）この式より Ｋｓ ＝ｍＫｓ ・・・（７） ま ただし、ｍ− ■＋△ｔＫｓ が求められる。したがって、Ｘ で表現されるとする。
（１）は次式
（１）がＺ軸に指令された時の定常
解に対し
く１）の関係を満たすようにするＫ
Ｋ２、
３
を求めると次の関係を得る。
Ｋｓ
２
Ｋｓ
Ｋｓ２
Ｋ゛、′
Ｋｓ
２
２
Ｋ。
２
）（
ＫＳ”
・・・（ＩＩ）
Ｋ。
Ｋ。
Ｂ
Ａ
Ｋ。
ＫＳ”
ｉ
Ｋ ’ ｓ
Ｂ
Ａ
＋
＋
Ｋ。
Ｂ
Ｂ
Ｂ
十
十
十
に２
Ｋ 、 ２
Ｋｓ
２
２
Ｋｓ
２
Ｓ２
に２
（（１）式に（８）、（９）、θＯＪ、を代入すると次
式を得る。
式を得る。
Ａ
Ａ
６ Ａ Ｋ ｙ
Ａ
＋
＋
Ｋｓ３
Ｓ２
に２
Ｓ３
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説２
明する。
第１図は本発明の２つのサーボ系の追従制御方法の一実
施例が適用されたサーボシステムのブロック図である。
施例が適用されたサーボシステムのブロック図である。
このシステムはタッピングマシンに使用され、サーボモ
ータｌ、タコジェネレータ２、パルスジェネレータ３、
サーボドライブ４、Ｄ／Ａ変換器５、偏差カウンタ６、
位置指令払い出し部７がＳ軸駆動のサーボ系を構成し、
サーボモータ１■、タコジェネレータ１２、パルスジェ
ネレータ１３、サーボドライブ１４、Ｄ／Ａ変換器１５
、口／Ａ変換器１５１１加算器１Ｂ、偏差カウンタ１Ｇ
、乗算器１１が２軸（チーフル駆動軸）のサーボ系を構
成している。
ータｌ、タコジェネレータ２、パルスジェネレータ３、
サーボドライブ４、Ｄ／Ａ変換器５、偏差カウンタ６、
位置指令払い出し部７がＳ軸駆動のサーボ系を構成し、
サーボモータ１■、タコジェネレータ１２、パルスジェ
ネレータ１３、サーボドライブ１４、Ｄ／Ａ変換器１５
、口／Ａ変換器１５１１加算器１Ｂ、偏差カウンタ１Ｇ
、乗算器１１が２軸（チーフル駆動軸）のサーボ系を構
成している。
定数設定器１２．１３にはそれぞれ補正に１、Ｋ２、Ｋ
３が、また同期速度比払い出し部１７には定１ｋがマイ
クロコンピュータ８により設定される。現在値カウンタ
９は主軸駆動のサーボ系の位置検出信号Ｘ、をサンプリ
ング信号１９よりサンプリングし、位置信号Ｘ５を出力
する。この位置信号ｘＳは乗算器１１で定数にと乗算さ
れて、Ｚ軸のサーボ＝２３ 系の位置指令信号となる。この位置指令信号は同期速度
補正演算器１４で前回読み取り値との差をとった後補正
係数に、と乗算されて第１の補正信号ｙ＋ （ｔ）と
なる。乗算器ｌＯは位置指令払い出し部７から出力され
る、Ｓ軸駆動のサーボ系の位置指令信号ａｔ２に定数ｋ
を乗算した後、微分する。
３が、また同期速度比払い出し部１７には定１ｋがマイ
クロコンピュータ８により設定される。現在値カウンタ
９は主軸駆動のサーボ系の位置検出信号Ｘ、をサンプリ
ング信号１９よりサンプリングし、位置信号Ｘ５を出力
する。この位置信号ｘＳは乗算器１１で定数にと乗算さ
れて、Ｚ軸のサーボ＝２３ 系の位置指令信号となる。この位置指令信号は同期速度
補正演算器１４で前回読み取り値との差をとった後補正
係数に、と乗算されて第１の補正信号ｙ＋ （ｔ）と
なる。乗算器ｌＯは位置指令払い出し部７から出力され
る、Ｓ軸駆動のサーボ系の位置指令信号ａｔ２に定数ｋ
を乗算した後、微分する。
この乗算器１０の出力が補正係数に２と同期速度補正演
算器１５で乗算されて第２の補正信号ｙ２（１）となる
。このｙｚ （ｔ）を微分し同期加減速度演算器１５
１で乗算されて第３の補正信号ｙ３（１）となる。
算器１５で乗算されて第２の補正信号ｙ２（１）となる
。このｙｚ （ｔ）を微分し同期加減速度演算器１５
１で乗算されて第３の補正信号ｙ３（１）となる。
これら第１、第２、第３の補正信号ｙ＋ （ｔ）、Ｖ
２ （ｊ）、７ｚ （ｔ）は加算器１８で偏差カウン
タ１６の出力と加算され、第１の補正信号ｙＩ （ｔ）
によって主に観測、演算処理時の遅れが補正され、第２
の補正信号によって主に指令の立ち上がり時の遅れが補
正され、第３の補正信号により急峻なトルク変化に補正
されてＤ／Ａ変換器１５に出力される。
２ （ｊ）、７ｚ （ｔ）は加算器１８で偏差カウン
タ１６の出力と加算され、第１の補正信号ｙＩ （ｔ）
によって主に観測、演算処理時の遅れが補正され、第２
の補正信号によって主に指令の立ち上がり時の遅れが補
正され、第３の補正信号により急峻なトルク変化に補正
されてＤ／Ａ変換器１５に出力される。
なお、補正係数に＋ 、Ｋｔ 、Ｋ３は観測遅れ及４
び、演算処理による遅れ及びＳ軸、Ｚ軸のポジションル
ープゲインによって決まる。
ープゲインによって決まる。
サンプリングタイムにより観測及び演算処理による遅れ
時間は一定となり、Ｚ軸とＳ軸のポジションループゲイ
ンによりに１、Ｋｇ 、Ｋ３を設定することにより、正
確な２サーボ系の追従運転が可能となった。これにより
、従来よりも高速で高精度なタッピング加工が実現でき
た。
時間は一定となり、Ｚ軸とＳ軸のポジションループゲイ
ンによりに１、Ｋｇ 、Ｋ３を設定することにより、正
確な２サーボ系の追従運転が可能となった。これにより
、従来よりも高速で高精度なタッピング加工が実現でき
た。
なお、本発明はタッピングマシン以外に、電車（両軸駆
動）、ギヤシェービング、２本吊りクレーン、ポールネ
ジの両端駆動等にも適用できる。
動）、ギヤシェービング、２本吊りクレーン、ポールネ
ジの両端駆動等にも適用できる。
以上説明したように本発明は、応答の遅いサーボ系への
指令及びその応答を観測しながら応答の速い系への指令
値を補正することにより、サンプリングによる観測の遅
れ及び演算処理による遅れを補正して応答特性の異なる
制御対象間の正確な同期制御が可能となる効果がある。
指令及びその応答を観測しながら応答の速い系への指令
値を補正することにより、サンプリングによる観測の遅
れ及び演算処理による遅れを補正して応答特性の異なる
制御対象間の正確な同期制御が可能となる効果がある。
第１図は本発明の２つのサーボ系の追従制御方法が適用
されたサーボシステムのブロック図、第２図〜第５図は
本発明の原理図、第６図は本発明の詳細な説明するため
の指令、測定波形図。 １．１１・・・サーボモータ、 ２．１２・・・タコジェネレータ、 ３１３・・・パルスジェネレータ、 ４．１４・・・サーボドライブ、 ５．１５・・・Ｄ／八へ換器、 ６．１６・・・偏差カウンタ、 ７・・・位置指令払い出し部、 ８・・・マイクロコンピュータ、 ９・・・現在値カウンタ、 １０、１１・・・乗算器、 １２、１３．１３１・・・定数設定器、１４、１５・・
・同期速度補正演算器、１７・・・同期速度比払い出し
部、 １８・・・加算器。 １５１・・同期加減速度補正演算器 手続補正書 （方式） １、事件の表示 平成 ２年 特許願第８０３２８号 ２、発明の名称 ２つのサーボ系間の追従制御方式 ３、補正をする者 事件との関係
されたサーボシステムのブロック図、第２図〜第５図は
本発明の原理図、第６図は本発明の詳細な説明するため
の指令、測定波形図。 １．１１・・・サーボモータ、 ２．１２・・・タコジェネレータ、 ３１３・・・パルスジェネレータ、 ４．１４・・・サーボドライブ、 ５．１５・・・Ｄ／八へ換器、 ６．１６・・・偏差カウンタ、 ７・・・位置指令払い出し部、 ８・・・マイクロコンピュータ、 ９・・・現在値カウンタ、 １０、１１・・・乗算器、 １２、１３．１３１・・・定数設定器、１４、１５・・
・同期速度補正演算器、１７・・・同期速度比払い出し
部、 １８・・・加算器。 １５１・・同期加減速度補正演算器 手続補正書 （方式） １、事件の表示 平成 ２年 特許願第８０３２８号 ２、発明の名称 ２つのサーボ系間の追従制御方式 ３、補正をする者 事件との関係
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、速度の閉回路制御系をマイナーループとして持つ第
１のサーボ系の位置検出信号をサンプリングしてデジタ
ル演算処理をした信号を、速度の閉回路制御系をマイナ
ーループとして持つ第２のサーボ系の位置指令信号とす
ることにより、第２のサーボ系の挙動を第１のサーボ系
の挙動に追従させる２つのサーボ系間の追従制御方法に
おいて、第１のサーボ系の位置検出信号に応じた第１の
補正信号と、第１のサーボ系の速度の指令信号から得ら
れた速度情報に応じた第２の補正信号とこの速度情報の
微分に応じた第３の補正信号とを発生し、これら第１、
第２、第３の補正信号で第２のサーボ系の速度制御系の
速度偏差を補正することを特徴とする、２つのサーボ系
間の追従制御方法。 ２、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制御
系の速度設定値の補正信号として前記速度設定値に加算
することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範囲
第１項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 ３、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制御
系の速度帰還値の補正信号として前記速度帰還値に加算
することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範囲
第１項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 ４、第１、第２、第３の補正信号の和によって、前記速
度制御系の速度指令信号を出力する制御装置のゲインを
補正することにより前記速度偏差を補正する特許請求の
範囲第１項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 ５、速度の閉回路制御系をマイナーループとして持つ第
１のサーボ系の位置検出信号をサンプリングしてデジタ
ル演算処理した信号を、速度の閉回路制御系をマイナー
ループとして持つ第２のサーボ系の位置指令信号とする
ことにより、第２のサーボ系の挙動を第１のサーボ系の
挙動に追従させる２つのサーボ系間の追従制御方法にお
いて、第１のサーボ系の位置検出信号に応じた第１の補
正信号と、第１のサーボ系の位置の指令信号から得られ
た速度情報に応じた第２の補正信号と速度情報の微分に
応じた第３の補正信号とを発生し、これら第１、第２、
第３の補正信号で第２のサーボ系の速度制御系の速度偏
差を補正することを特徴とする、２つのサーボ系間の追
従制御方法。 ６、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制御
系の速度設定値の補正信号として前記速度設定値に加算
することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範囲
第５項の記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 ７、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制御
系の速度帰還値の補正信号として前記速度帰還値に加算
することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範囲
第５項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 ８、第１、第２、第３の補正信号の和によって、前記速
度制御系の速度指令信号を出力する制御装置のゲインを
補正することにより前記速度偏差を補正する特許請求の
範囲第５項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 ９、速度の閉回路制御系をマイナーループとして持つ第
１のサーボ系の位置検出信号をサンプリングしてデジタ
ル演算処理をした信号を、速度の閉回路制御系をマイナ
ーループとして持つ第２のサーボ系の位置指令信号とす
ることにより、第２のサーボ系の挙動を第１のサーボ系
の挙動に追従させる２つのサーボ系間の追従制御方法に
おいて、第１のサーボ系の位置検出信号に応じた第１の
補正信号と、第１のサーボ系の速度の指令信号と位置の
指令信号から得られた速度情報に応じた第２の補正信号
と速度情報の微分に応じた第３の補正信号とを発生し、
これら第１、第２、第３の補正信号で第２のサーボ系の
速度制御系の速度偏差を補正することを特徴とする、２
つのサーボ系間の追従制御方法。 １０、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制
御系の速度設定値の補正信号として前記速度設定値に加
算することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範
囲第９項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 １１、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制
御系の速度帰還値の補正信号として前記速度帰還値に加
算することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範
囲第９項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 １２、第１、第２、第３の補正信号の和によって、前記
速度制御系の速度指令信号を出力する制御装置のゲイン
を補正することにより前記速度偏差を補正する特許請求
の範囲第９項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 １３、速度の閉回路制御系をマイナーループとして持つ
第１のサーボ系の位置検出信号をサンプリングしてデジ
タル演算処理した信号を、速度の閉回路制御系をマイナ
ーループとして持つ第２のサーボ系の位置検出信号とす
ることにより、第２のサーボ系の挙動を第１のサーボ系
の挙動に追従させる２つのサーボ系間の追従制御方法に
おいて、第１のサーボ系の位置検出信号から得られた速
度情報に応じた第１の補正信号と、第１のサーボ系の速
度の指令信号から得られた速度情報に応じた第２の補正
信号と速度情報の微分に応じた第３の補正信号とを発生
し、これら第１、第２、第３の補正信号で第２のサーボ
系の速度制御系の速度偏差を補正することを特徴とする
、２つのサーボ系間の追従制御方法。 １４、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制
御系の速度設定値の補正信号として前記速度設定値に加
算することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範
囲第１３項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 １５、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制
御系の速度設定値の補正信号として前記速度設定値に加
算することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範
囲第１３項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 １６、第１、第２、第３の補正信号の和によって、前記
速度制御系の速度指令信号を出力する制御装置のゲイン
を補正することにより前記速度偏差を補正する特許請求
の範囲第１３項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法
。 １７、速度の閉回路制御系をマイナーループとして持つ
第１のサーボ系の位置検出信号をサンプリングしてデジ
タル演算処理をした信号を、速度の閉回路制御系をマイ
ナーループとして持つ第２のサーボ系の位置検出信号と
することにより、第２のサーボ系の挙動を第１のサーボ
系の挙動に追従させる２つのサーボ系間の追従制御方法
において、第１のサーボ系の位置検出信号から得られた
速度情報に応じた第１の補正信号と、第１のサーボ系の
位置の指令信号から得られた速度情報に応じた第２の補
正信号とこの速度情報の微分に応じた第３の補正信号と
を発生し、これら第１、第２、第３の補正信号で、第２
のサーボ系の速度制御系の速度偏差を補正することを特
徴とする、２つのサーボ系間の追従制御方法。 １８、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制
御系の速度設定値の補正信号として前記速度設定値に加
算することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範
囲第１７項の記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 １９、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制
御系の速度帰還値の補正信号として前記速度帰還値に加
算することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範
囲第１７項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 ２０、第１、第２、第３の補正信号の和によって、前記
速度制御系の速度指令信号を出力する制御装置のゲイン
を補正することにより前記速度偏差を補正する特許請求
の範囲第１７項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法
。 ２１、速度の閉回路制御系をマイナーループとして持つ
第１のサーボ系の位置検出信号をサンプリングしてデジ
タル演算処理をした信号を、速度の閉回路制御系をマイ
ナーループとして持つ第２のサーボ系の位置指令信号と
することより、第２のサーボ系の挙動を第１のサーボ系
の挙動に追従させる２つのサーボ系間の追従制御方法に
おいて、第１のサーボ系の位置検出信号から得られた速
度情報に応じた第１の補正信号と、第１のサーボ系の速
度の指令信号と位置の指令信号から得られた速度情報に
応じた第２の補正信号とこの速度情報の微分に応じた第
３の補正信号とを発生し、これら第１、第２、第３の補
正信号で第２のサーボ系の速度制御系の速度偏差を補正
することを特徴とする、２つのサーボ系間の追従制御方
法。 ２２、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制
御系の速度設定値の補正信号として前記速度設定値に加
算することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範
囲第２１項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 ２３、第１、第２、第３の補正信号の和を、前記速度制
御系の速度帰還値の補正信号として前記速度帰還値に加
算することにより前記速度偏差を補正する特許請求の範
囲第２１項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法。 ２４、第１、第２、第３の補正信号の和によって、前記
速度制御系の速度指令信号を出力する制御装置のゲイン
を補正することにより前記速度偏差を補正する特許請求
の範囲第２１項記載の２つのサーボ系間の追従制御方法
。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2080328A JPH087626B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | ２つのサーボ系間の追従制御方式 |
| US07/674,160 US5162716A (en) | 1990-03-27 | 1991-03-25 | Tracking control method between two servo systems |
| KR1019910004696A KR960007510B1 (ko) | 1990-03-27 | 1991-03-25 | 2개의 서어보계간의 추종제어 방식 |
| DE69124130T DE69124130T2 (de) | 1990-03-27 | 1991-03-26 | Folgesteuerungsverfahren zwischen zwei Servoanlagen |
| EP91302615A EP0451986B1 (en) | 1990-03-27 | 1991-03-26 | Tracking control method between two servo systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2080328A JPH087626B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | ２つのサーボ系間の追従制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03278108A true JPH03278108A (ja) | 1991-12-09 |
| JPH087626B2 JPH087626B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=13715192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2080328A Expired - Lifetime JPH087626B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | ２つのサーボ系間の追従制御方式 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5162716A (ja) |
| EP (1) | EP0451986B1 (ja) |
| JP (1) | JPH087626B2 (ja) |
| KR (1) | KR960007510B1 (ja) |
| DE (1) | DE69124130T2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3246792B2 (ja) * | 1993-03-31 | 2002-01-15 | 株式会社東芝 | ブラシレスｄｃモータの制御回路 |
| JP3372725B2 (ja) * | 1995-08-31 | 2003-02-04 | キヤノン株式会社 | 同期スキャン制御装置 |
| JP3351990B2 (ja) * | 1997-05-27 | 2002-12-03 | オークマ株式会社 | ボールネジ駆動系の位置制御装置 |
| US7109670B1 (en) * | 2005-05-25 | 2006-09-19 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Motor drive with velocity-second compensation |
| US7187142B2 (en) * | 2005-05-25 | 2007-03-06 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Motor drive with velocity noise filter |
| JP5314110B2 (ja) * | 2011-11-25 | 2013-10-16 | ファナック株式会社 | マスタ軸とスレーブ軸との同期制御を行うモータ制御装置 |
| CN104615153A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-05-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于tmx320f28335浮点dsp的二轴光电跟踪系统 |
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| JPH01228752A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-12 | Fanuc Ltd | 主軸同期方式 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633249A (en) * | 1979-08-24 | 1981-04-03 | Fanuc Ltd | Synchronous operation control system for electric motor |
| JPS6020134B2 (ja) * | 1980-10-17 | 1985-05-20 | ファナック株式会社 | ねじ切り制御方式 |
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| JPS60167731A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-31 | Fanuc Ltd | タツピング加工方法 |
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| FR2585523B1 (fr) * | 1985-07-25 | 1987-11-13 | Gaechter Jean Pierre | Procede et dispositif de commande de la vitesse et de la position d'au moins un rotor d'un moteur dit esclave en fonction de la vitesse et de la position du rotor d'un moteur dit maitre |
| US4843293A (en) * | 1987-02-02 | 1989-06-27 | Research Development Corporation | Apparatus for controlling servo system employing piezo-electric actuator |
| KR930001093B1 (ko) * | 1987-03-31 | 1993-02-15 | 부라더 고교 가부시키가이샤 | 나사 가공장치 |
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| JPH03121507A (ja) * | 1989-09-11 | 1991-05-23 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | ２つのサーボ系間の追従制御方法 |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2080328A patent/JPH087626B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-25 KR KR1019910004696A patent/KR960007510B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-03-25 US US07/674,160 patent/US5162716A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-26 DE DE69124130T patent/DE69124130T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-26 EP EP91302615A patent/EP0451986B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58169212A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | Fanuc Ltd | サ−ボモ−タの位置制御装置 |
| JPS63268011A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-04 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | ２つのサ−ボ系間の追従制御方法 |
| JPH01228752A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-12 | Fanuc Ltd | 主軸同期方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0451986B1 (en) | 1997-01-15 |
| EP0451986A2 (en) | 1991-10-16 |
| KR910017254A (ko) | 1991-11-05 |
| DE69124130D1 (de) | 1997-02-27 |
| US5162716A (en) | 1992-11-10 |
| EP0451986A3 (en) | 1992-09-30 |
| DE69124130T2 (de) | 1997-04-24 |
| JPH087626B2 (ja) | 1996-01-29 |
| KR960007510B1 (ko) | 1996-06-05 |
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