JPH05108164A - Position controller - Google Patents
Position controllerInfo
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- JPH05108164A JPH05108164A JP26972791A JP26972791A JPH05108164A JP H05108164 A JPH05108164 A JP H05108164A JP 26972791 A JP26972791 A JP 26972791A JP 26972791 A JP26972791 A JP 26972791A JP H05108164 A JPH05108164 A JP H05108164A
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- controller
- deviation
- signal
- positional deviation
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- Pending
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、パルスエンコーダなど
の、量子化された位置検出器を有する電動機を離散時間
系で位置制御する位置制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position controller for controlling the position of a motor having a quantized position detector such as a pulse encoder in a discrete time system.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3はこの種の位置制御装置の従来例の
ブロック図である。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram of a conventional example of this type of position control device.
【0003】一般的な動作では位置指令器1より指令が
発生され、位置検出器9より計算される実際の移動距離
との差が位置偏差器2で演算され、位置制御器3におけ
る適当な演算を経て速度制御器5に対する指令へ変換さ
れる。速度制御器5においては速度偏差器4より計算さ
れる、位置制御器3’からの指令と、速度検出器8で検
出される実際の速度との偏差をもとに適当に演算処理さ
れ、次の電力増幅器6への指令に変換される。この電力
変換器6の電力が電動機7へ供給され電動機7が移動す
ることで位置制御が達成される。In a general operation, a command is generated by the position commander 1, a difference from the actual movement distance calculated by the position detector 9 is calculated by the position deviation device 2, and an appropriate calculation by the position controller 3 is performed. Is converted into a command for the speed controller 5. In the speed controller 5, appropriate calculation processing is performed based on the deviation between the command from the position controller 3 ′ calculated by the speed deviation device 4 and the actual speed detected by the speed detector 8, Is converted into a command to the power amplifier 6. The electric power of the power converter 6 is supplied to the electric motor 7 and the electric motor 7 moves to achieve position control.
【0004】このような位置制御装置において位置検出
器9に量子化された検出器(例えば、パルスエンコー
ダ)を使用する場合、位置制御器3はどうしてもデジタ
ル的構成になり、一定時間毎に管理を行なう離散時間の
制御になる。When a quantized detector (for example, a pulse encoder) is used as the position detector 9 in such a position control device, the position controller 3 is inevitably a digital structure and is managed at regular intervals. It is a discrete time control.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】離散時間の制御では管
理を行なう時間間隔(以下サンプリング時間)が非常に
短ければ、位置制御装置の特性値(例えば位置決め精
度)などに特に悪影響を与えることはないといえる。と
ころが普通の場合だとそのシステムの構成上、例えばマ
イクロコンピュータなどを使用した場合、演算などの所
要時間にある一定時間以上の間隔がどうしても必要とな
る。In the discrete time control, if the time interval for management (hereinafter referred to as sampling time) is very short, the characteristic value (eg, positioning accuracy) of the position control device is not adversely affected. Can be said. However, in a normal case, due to the configuration of the system, for example, when a microcomputer is used, an interval of a certain time or more, which is a necessary time for calculation or the like, is absolutely necessary.
【0006】このような例で、特にサンプリング時間が
長くなると、最終的には制御系が不安定になってしま
う。したがって、サンプリング時間は制御系の安定性を
保つためにその制御系に必要な一定時間以内であること
が要求される。In such an example, if the sampling time becomes particularly long, the control system will eventually become unstable. Therefore, the sampling time is required to be within a certain time required for the control system in order to maintain the stability of the control system.
【0007】位置制御で最初に位置指令が発生し、その
指令と実際の位置の偏差をもとに電動機7が移動し、徐
々にその偏差が少なくなり、最終的には指令と実際の位
置が等しくなる。しかし、一般的な場合と、位置制御器
3’、速度制御器5が比例ゲインだけで構成されている
場合は定常的に偏差が残ってしまう。このような現象を
なくすため、位置制御器3’か速度制御器5の構成に積
分要素を入れて定常偏差をなくす方法が取られる。A position command is first generated in the position control, the motor 7 moves based on the deviation between the command and the actual position, the deviation gradually decreases, and finally the command and the actual position are Will be equal. However, in the general case and in the case where the position controller 3 ′ and the speed controller 5 are composed of only proportional gains, the deviations remain steadily. In order to eliminate such a phenomenon, a method is adopted in which an integral element is added to the configuration of the position controller 3'or the speed controller 5 to eliminate the steady deviation.
【0008】積分要素を挿入すると、定常偏差は確かに
なくなるが、位置決め終了時積分要素の影響で停止時に
リミットサイクルという現象が出てくる。When the integral element is inserted, the steady deviation is surely eliminated, but the phenomenon of limit cycle appears at the time of stop due to the influence of the integral element at the end of positioning.
【0009】リミットサイクルは、図4に示すように、
電動機7の実際の位置が目標の位置を中心に前後にある
サイクルで動く現象である。この現象を発生させる要因
はいくつか考えられるが、位置制御器3’のサンプリン
グ時間も大きな要因の1つである。その理由は主に以下
のように考えられる。The limit cycle is, as shown in FIG.
This is a phenomenon in which the actual position of the electric motor 7 moves back and forth around the target position in cycles. There are several possible factors that cause this phenomenon, but the sampling time of the position controller 3 ′ is also one of the major factors. The main reasons are considered as follows.
【0010】位置制御器3’に偏差が生じた場合、その
偏差に演算を加えて速度制御器5への指令を発生させ
る。この演算は、図5(1)に示すサンプリングのタイ
ミング毎に行なわれ、図5(2)に示すように、演算値
はそのサンプリング期間中は一定に保たれる。一方、そ
の指令を受けて速度制御器5、電力増幅器6を経て電動
機7が移動を開始する。時刻t1 での演算の結果、図5
(3)に示すように、例えば正方向の移動指令が出され
たとすれば、時刻t1 からサンプリング期間中一定の正
の移動指令が保持されることになり、図5(3)に示す
ように目標位置を過ぎてもその指令が保持されることに
なる。そして時刻t2 のタイミングで、現在の位置が認
識され、時刻t2 以後は負の指令となり、その指令値が
1サンプリング時間だけ保持されることになり、以下同
様な現象が連続的に発生しリミットサイクルが存在す
る。When a deviation occurs in the position controller 3 ', a calculation is added to the deviation to generate a command to the speed controller 5. This calculation is performed at every sampling timing shown in FIG. 5A, and the calculated value is kept constant during the sampling period as shown in FIG. 5B. On the other hand, in response to the command, the electric motor 7 starts moving through the speed controller 5 and the power amplifier 6. As a result of the calculation at time t 1 , FIG.
As shown in (3), if a movement command in the positive direction is issued, for example, a constant positive movement command is held during the sampling period from time t 1 , as shown in FIG. 5 (3). The command will be retained even after the target position has passed. Then at time t 2, is recognized current position, a time t 2 thereafter becomes a negative command, the command value will be retained by one sampling time, similar phenomenon to occur continuously or less There is a limit cycle.
【0011】本発明の目的は、上述したようなリミット
サイクルの現象が低減された、冒頭に述べた種類の位置
制御装置を提供することである。It is an object of the present invention to provide a position control device of the kind mentioned at the outset in which the phenomenon of limit cycles as described above is reduced.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の位置制御装置は、位置指令器からの目標位
置と、電動機の現在位置の偏差が零に達すると、その瞬
間に位置制御器に対して信号を発生する手段を有し、位
置制御器は前記信号を受けると速度制御器に対する速度
指令を零にすることを特徴とする。In order to achieve the above object, the position control device of the present invention is arranged such that when the deviation between the target position from the position commander and the current position of the electric motor reaches zero, the position is instantaneously changed. The position controller is characterized in that it has means for generating a signal to the controller, and the position controller sets the speed command to the speed controller to zero upon receiving the signal.
【0013】[0013]
【作用】したがって、リミットサイクルの現象が低減さ
れる。Therefore, the phenomenon of limit cycle is reduced.
【0014】[0014]
【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。図1は本発明の一実施例の位置制御装置の
ブロック図、図2は本実施例の効果を説明するタイミン
グ図である。図1中、図3中と同番号は同じ要素を示
す。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a position control device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing diagram for explaining the effect of this embodiment. 1, the same numbers as those in FIG. 3 indicate the same elements.
【0015】本実施例では、位置偏差器2の出力を入力
し、位置偏差が零になった瞬間に位置制御器3に対して
信号を発生する偏差比較器10が設けられ、位置制御器
3は該信号を受けると速度制御器5に対する速度指令を
零にする。In this embodiment, a deviation comparator 10 is provided which inputs the output of the position deviation device 2 and generates a signal to the position controller 3 at the moment when the position deviation becomes zero. When the signal is received, the speed command for the speed controller 5 is set to zero.
【0016】したがって、サンプリング期間中(図2
(1))であっても、位置偏差が零になった瞬間に偏差
比較器10から信号が出力され(図2(3))、位置制
御器3の出力は零になり(図3(4))、電動機7は、
目標位置から若干行き過ぎるものの、ほぼ目標位置のと
ころで停止する(図2(4))。すなわち、サンプリン
グ時間によりリミットサイクルの現象が改善されたこと
になる。Therefore, during the sampling period (see FIG.
Even in the case of (1)), the signal is output from the deviation comparator 10 at the moment when the position deviation becomes zero (FIG. 2 (3)), and the output of the position controller 3 becomes zero (FIG. 3 (4)). )), The electric motor 7
Although it goes too far from the target position, it stops almost at the target position (Fig. 2 (4)). That is, the phenomenon of limit cycle is improved by the sampling time.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、位置偏差
が零になったことを検出して位置制御器の出力を零にす
ることにより、リミットサイクルの現象を減らす効果が
ある。As described above, the present invention has the effect of reducing the phenomenon of limit cycle by detecting that the position deviation becomes zero and making the output of the position controller zero.
【図1】本発明の一実施例の位置制御装置のブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram of a position control device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の実施例の効果を説明するタイミング図で
ある。FIG. 2 is a timing diagram illustrating effects of the embodiment of FIG.
【図3】位置制御装置の従来例のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a conventional example of a position control device.
【図4】リミットサイクル現象を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a limit cycle phenomenon.
【図5】リミットサイクル現象が発生する理由を説明す
るタイミング図である。FIG. 5 is a timing diagram illustrating the reason why a limit cycle phenomenon occurs.
1 位置指令器 2 位置偏差器 3 位置制御器 4 速度偏差器 5 速度制御器 6 電力増幅器 7 電動機 8 速度検出器 9 位置検出器 10 偏差比較器 1 position command device 2 position deviation device 3 position controller 4 speed deviation device 5 speed controller 6 power amplifier 7 electric motor 8 speed detector 9 position detector 10 deviation comparator
Claims (1)
置検出器を有する電動機を離散時間系で位置制御する位
置制御装置において、 位置指令器からの目標位置と、電動機の現在位置の偏差
が零に達すると、その瞬間に位置制御器に対して信号を
発生する手段を有し、該位置制御器は前記信号を受ける
と速度制御器に対する速度指令を零にすることを特徴と
する位置制御装置。1. A position control device for position controlling a motor having a quantized position detector such as a pulse encoder in a discrete time system, wherein a deviation between a target position from a position commander and a current position of the motor is zero. A position control device comprising means for generating a signal to the position controller at that moment when the signal reaches the position controller, and the position controller sets the speed command to the speed controller to zero when receiving the signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26972791A JPH05108164A (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Position controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26972791A JPH05108164A (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Position controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05108164A true JPH05108164A (en) | 1993-04-30 |
Family
ID=17476327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26972791A Pending JPH05108164A (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Position controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05108164A (en) |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP26972791A patent/JPH05108164A/en active Pending
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