JPH0499627A - サーボシステムの同調位相制御装置 - Google Patents

サーボシステムの同調位相制御装置

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JPH0499627A
JPH0499627A JP2190680A JP19068090A JPH0499627A JP H0499627 A JPH0499627 A JP H0499627A JP 2190680 A JP2190680 A JP 2190680A JP 19068090 A JP19068090 A JP 19068090A JP H0499627 A JPH0499627 A JP H0499627A
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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。

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制御装置に関し、特に、複数
の制御軸を有し、それらの同調位相制御を必要とするサ
ーボシステムの同調位相制御装置に関する。
〔従来の技術〕
第3図は3木の印刷ロールの駆動用に通用された同調位
相制御装置の従来例を示す回路構成図である。
3本の印刷ロール1..12.13はサーボモータ13
+、13□、133によりそれぞれ駆動され、各サーボ
モータに直結されたパルスエンコーダ14+ 、142
.143は、各サーボモータの回転に応して位置帰還パ
ルス10..102゜103を出力する。
ここに、同調位相制御とは、このようなセクショナルサ
ーボドライブ方式の装置において運転開始時点での各サ
ーボモータの回転子の位相関係を、運転中にも絶えず同
一に保つことを意味する。
このために、人力された速度指令V 、6 fよりパル
ス列発生器3で対応する基準位置指令パルス9を生成し
、これと位置帰還パルス10.との偏差を偏差カウンタ
5で検出して位置偏差信号15として出力する。位置偏
差信号15はD/A変換器6でD/A変換後、PI演算
増幅器7よりゲイン調整され、加算演算増幅器8により
、F/V変換器4を介して基準位置指令パルス9より変
換されたアナログ速度指令に加算される。この加算値は
サーボモータ13.の回転数指令11としてサーホトラ
イハ121に与えられ、サーボトライバ121はサーボ
モータ131を駆動する。他のサーボモータ132,1
33に対してもそれぞれ間柱の制御装置により回転数指
令112113が与えられ、各サーボモータ131〜1
33は共通の速度指令■r、、fに対して回転数の偏差
か0になるように同調位相制御か行われていた。
〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来の同調位相制御装置は、基準位置指令の生
成のためにパルス列発生器、F/V変換器、演算増幅器
などのハードウェアが不可欠であり、また、演算増幅器
を使用するため温度ドリフトの問題が生じ、さらに、制
御対象のサーボシステムの駆動軸が増えると、上述した
ハードウェアがその分だけ必要となり、費用が増大する
という欠点かある。
本発明の目的は、L述したハードウェアの代りにソフト
ウェアを用いて、精度か高く、また、サーボ駆動軸か増
加してもほとんど費用の増加を伴わないサーボシステム
の同調位相制御回路を提供することである。
〔課題を解決するための手段) 本発明のサーボシステムの同調位相制御装置は、 人力される駆動軸に対する速度指令をこれに対応する内
部速度指令に変換し、一定の時間間隔毎に検出して積算
し、積算の都度その値に所定の係数を乗じて基準位置指
令を生成し、該基準位置指令が演算の上限値に達した次
は0に戻って積算を続行し、 方、複数の駆動軸のそれぞれに対応して、被駆動機器の
パルスエンコータより帰還されるパルス信号を前記時間
間隔毎に積算して帰還位置信号を生成し、該帰還位置信
号か演算の上限値に達した次はOに戻って積算を続行し
、 前記基ffi位置指令と前記帰還位置信号との偏差にP
I演算を施して前記速度指令値に加算し、駆動軸に対す
る回転数指令として出力するコントローラを有している
〔作   用〕
本発明は、サーボシステムのコントローラを構成するC
PUにより、入力される速度指令を一定の時間間隔毎に
検出して積算し、積算の都度その値に所定の係数を乗じ
ることにより、時時刻刻に基準位置指令を生成し、この
基準位置指令が演算の上限値に達した次は0に戻り、演
算を続行する。
次に、第2図(a) 、  (b)を参照して上述した
基準位置指令の生成について説明する。
いま、入力される速度指令値■、1に対応する内部速度
指令値をVREF、基準位置指令をX 、、、、所定の
係数をAとすると、CPUによる演算処理としては、 X REF = A x ΣV REF (n)てンバ
される。但し、vREF、(n)はn番目に検出された
内部速度指令値VREFである。
例えば、 検出する一定の時間間隔Ts: 4 m5ec帰還パル
ス信号FBPPR: 6000P/Rサーボモータの速
度(100主)・150ORPMコン[・ローラの内部
速度指令(100%) : 10000とすると、最高
速度(]00k>時の帰還パルス43号の周波数は、 したがって、ITs当りの帰還パルス数は150000
pps x 4 x 1O−3sec = 600pと
なり、したがりて、 A x 10000 = 600 ””  100 の関係が得られる。
これを一般化すると、 100%速度: Nr(RPM) 帰還パルス信号: FBPPR(P/R)検出する一定
の時間間隔: Ts(msec)とすると、 を得る。
第2図(a)は時間に対する内部速度指令VREFの変
化の状況を示しており、第2図(b)でGま、時間間隔
T、毎に演算された基準位置指令X REFの増分か逐
次積算されてゆく状況を示してしする。
一方、被駆動機器のパルスエンコータより帰還されるパ
ルス信号を前記時間間隔毎に積算して帰還位置信号を時
時刻刻に生成し、この帰還位置信号が演算の北限値に達
した次は、0に戻り、演算を続行する。このように、コ
ントローラに積算時の数値の連続性を持たせることによ
り、基準位置信号と帰還位置信号との偏差演算において
、使用レジスタの上限または0近傍でも演算の連続性を
得ることができる。そこで、この偏差を速度指令に加算
して、偏差が0となるようにサーボドライバを介してサ
ーボモータの回転数制御を行う。各サーボモータに対し
て共通の速度指令を用いて上述した制御を行うことによ
り、同調位相制御が実現される。また、すべての演算を
CPUで実行するため、動作が確実で安価な装置を得る
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同調位相制御装置の
一実施例の構成を示すブロック図である。
本実施例においては、第2図について説明した従来例の
パルス列発生器3より加算演算増幅器8まての一連のハ
ードウェアがCPUよりなるコントローラ21で置き換
えられており、第1図ではコン[・ローラ21の行う演
算内容を説明するため、便宜的に回路構成表示としてい
る。サーボシステムのその他の構成は第2図の従来例と
同様である。
次に、本実施例の演算動作を、図面を参照して説明する
入力された速度指令■refはA/D変換器22により
対応する内部速度指令V REFに変換されて基準位置
指令発生回路23に入力される。基準位置指令発生回路
23は人力される内部速度指令V REFを一定の時間
間隔毎に検出し、逐次積算して、作用欄で説明した係数
Aを乗じた上、その都度、基準位置指令として出力する
。この場合、この指令値がそのレジスタの上限値に達し
た次は0に戻り、積算を続行する。一方、エンコーダ1
41から帰還された位置帰還パルス101をカウンタ2
4でカウントし、上述した速度指令検出の場合と同一の
時間間隔毎にカウント値を出力する。位置帰還パルス積
算回路25は、カウンタ24から入力されるカウント(
aをカウンタ24の出力毎に積算して帰還位置信号とし
、この場合も、基準位置指令の場合と同様に、レジスタ
+限偵に達したときはOに戻って積分を続行する。次に
基準位置指令と帰還位置信号との偏差15を求め、PI
演算回路26によりPI演算を施した後、内部速度指令
VREPに加算して、D/A変換器26によりD/A変
換した後、回転数指令111をサーボドライバ゛12.
に出力する。サーボトライバ12.は回転数指令11.
にしたがいサーボモータ131を駆動する。他のサーボ
モータ132.133に対しても同様の制御が行われる
、このようにして、共通の速度指令vrPfを基準とし
て各偏差15が0となるように同調位相制御が行われる
上述した説明では、便宜上、演算の経過を第1図の回路
構成表示について説明したが、実際には演算はすべて、
コントローラ21 (CPU)により内蔵のプログラム
にしたがい実行される。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、積算時に数値の連続性を
保つ処理の可能なコントローラのCPUを用いて、すべ
ての演算をCPUにより実施することにより、外部から
コントローラに速度指令を与えるだけで同調位相制御を
行うことができ、外部に付帯するハードウェアを必要と
せず、かつ、すべてディジタルソフトウェア処理による
ため、倍長データを利用することも可能で精度が高く、
制御対象の駆動軸の増加に対してもほとんど費用の増加
を伴わないサーボシステムの同調位相制御装置を得るこ
とができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のサーボシステムの同調位相制御装置の
一実施例の構成を示すブロック図、第2図(a)は内部
速度指令V 、、、の変化の状況を示す図、第2図(b
)は基準位置指令X 、E、の生成状況を示す図、第3
図は同調位相制御装置の従来例の回路構成図である。 11.12.13・・・印刷ロール、 6・・・D/A変換器。 10、.102,103・・・位置帰還パルス、111
.112.113”・モータ回転数指令、12+ 、1
22.123・・・サーホトライハ、13+ 、132
,133”’サーボモータ、14+ 、142.143
・・・パルスエンコーダ、21・・・コントローラ、 22・・・A/D変換器、 23・・・基準位置指令発生回路、24・・・カウンタ
、25・・・位置帰還パルス積算回路、 26・・・PI演算回路、 V re(・・・速度指令。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数の駆動軸の同調位相制御を行うサーボシステムの制
    御装置であって、 入力される駆動軸に対する速度指令をこれに対応する内
    部速度指令に変換し、一定の時間間隔毎に検出して積算
    し、積算の都度その値に所定の係数を乗じて基準位置指
    令を生成し、該基準位置指令が演算の上限値に達した次
    は0に戻って積算を続行し、 一方、複数の駆動軸のそれぞれに対応して、被駆動機器
    のパルスエンコーダより帰還されるパルス信号を前記時
    間間隔毎に積算して帰還位置信号を生成し、該帰還位置
    信号が演算の上限値に達した次は0に戻って積算を続行
    し、 前記基準位置指令と前記帰還位置信号との偏差にPI演
    算を施して前記速度指令値に加算し、駆動軸に対する回
    転数指令として出力するコントローラを有することを特
    徴とするサーボシステムの同調位相制御装置。
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