JPH06168021A - サーボモータの加減速制御方法 - Google Patents
サーボモータの加減速制御方法Info
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- JPH06168021A JPH06168021A JP33956292A JP33956292A JPH06168021A JP H06168021 A JPH06168021 A JP H06168021A JP 33956292 A JP33956292 A JP 33956292A JP 33956292 A JP33956292 A JP 33956292A JP H06168021 A JPH06168021 A JP H06168021A
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- deceleration control
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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
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43034—Form of profile, ramp, trapezoid, S-curve, exponential
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加減速に必要とされる所要時間を無闇に増長
することなくサーボモータや機械各部に生じる衝撃を緩
和する。 【構成】 加速度を台形状に変化させ、加減速制御の開
始時点および完了時点の近傍で加速度を徐々に変化させ
ることによりサーボモータおよび機械各部に作用する駆
動力の変化を滑らかにして衝撃の発生を抑制し、また、
加減速制御の中間区域で一定の最大加速度を保持して加
減速制御を行うことにより、加減速に必要とされる時間
を短縮する。
することなくサーボモータや機械各部に生じる衝撃を緩
和する。 【構成】 加速度を台形状に変化させ、加減速制御の開
始時点および完了時点の近傍で加速度を徐々に変化させ
ることによりサーボモータおよび機械各部に作用する駆
動力の変化を滑らかにして衝撃の発生を抑制し、また、
加減速制御の中間区域で一定の最大加速度を保持して加
減速制御を行うことにより、加減速に必要とされる時間
を短縮する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サーボモータの加減速
制御方法の改良に関する。
制御方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】工作機械や産業用ロボットのサーボモー
タに適用される加減速制御方法としては、現在速度から
目標速度まで一定の加速度で加減速制御を行う直線形加
減速制御(図9参照)、および、加速度を徐々に減少さ
せてゆく指数関数形加減速制御(図10参照)が公知で
ある。
タに適用される加減速制御方法としては、現在速度から
目標速度まで一定の加速度で加減速制御を行う直線形加
減速制御(図9参照)、および、加速度を徐々に減少さ
せてゆく指数関数形加減速制御(図10参照)が公知で
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、直線形加減速
制御では加減速中における加速度が常に一定となるた
め、加速度零で維持されている現在速度から目標速度に
向けて加減速制御を開始する時点(図9のP1点)、お
よび、速度が目標に達して加速度零となる加減速制御の
完了時点(図9のP2点)の各々において加速度、即
ち、サーボモータに作用する駆動力が著しく変動し、サ
ーボモータや機械の各部に大きな衝撃を与えるといった
問題がある。加減速時の加速度を徐々に減少させてゆく
指数関数形加減速制御によれば加減速制御の完了時点
(図10のP2′点)における加速度の変化が比較的小
さな値となるので、加減速完了時点で生じる衝撃を或る
程度緩和することができるが、加減速制御開始時点(図
10のP1′)で生じる衝撃は緩和することができず、
また、加減速制御開始時点から加速度を徐々に減少させ
てゆく必要上、目標速度に到達するまでに必要とされる
所要時間が長くなるといった弊害が生じる。
制御では加減速中における加速度が常に一定となるた
め、加速度零で維持されている現在速度から目標速度に
向けて加減速制御を開始する時点(図9のP1点)、お
よび、速度が目標に達して加速度零となる加減速制御の
完了時点(図9のP2点)の各々において加速度、即
ち、サーボモータに作用する駆動力が著しく変動し、サ
ーボモータや機械の各部に大きな衝撃を与えるといった
問題がある。加減速時の加速度を徐々に減少させてゆく
指数関数形加減速制御によれば加減速制御の完了時点
(図10のP2′点)における加速度の変化が比較的小
さな値となるので、加減速完了時点で生じる衝撃を或る
程度緩和することができるが、加減速制御開始時点(図
10のP1′)で生じる衝撃は緩和することができず、
また、加減速制御開始時点から加速度を徐々に減少させ
てゆく必要上、目標速度に到達するまでに必要とされる
所要時間が長くなるといった弊害が生じる。
【0004】そこで、本発明の目的は、これら従来技術
の欠点を解消し、加減速に必要とされる所要時間を無闇
に増長することなく、サーボモータや機械各部に生じる
衝撃を確実に抑制することのできるサーボモータの加減
速制御方法を提供することにある。
の欠点を解消し、加減速に必要とされる所要時間を無闇
に増長することなく、サーボモータや機械各部に生じる
衝撃を確実に抑制することのできるサーボモータの加減
速制御方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の加減速制御方法
は、加速度を台形状に変化させて加減速制御を行うこと
により前記目的を達成した。
は、加速度を台形状に変化させて加減速制御を行うこと
により前記目的を達成した。
【0006】また、最大加速度を任意に設定できるよう
にし、加減速制御中にサーボモータや機械各部に定常的
に作用する駆動力をサーボモータや機械各部の特性に合
わせて規制できるようにした。
にし、加減速制御中にサーボモータや機械各部に定常的
に作用する駆動力をサーボモータや機械各部の特性に合
わせて規制できるようにした。
【0007】更に、加速度零から最大加速度までの加速
度の変化率を任意に設定できるようにし、加減速開始時
点および加減速完了時点における駆動力の変化率をサー
ボモータや機械各部の特性に合わせて規制できるように
した。
度の変化率を任意に設定できるようにし、加減速開始時
点および加減速完了時点における駆動力の変化率をサー
ボモータや機械各部の特性に合わせて規制できるように
した。
【0008】
【作用】図7および図8は本発明の作用原理を示す図で
ある。図7に示されるように、時間軸t上の加速度増加
区間A,加速度一定区間B,加速度減少区間Cより成る
加減速制御区間Q1−Q4を下底とする台形状の関数Q
1−Q2−Q3−Q4に沿ってサーボモータの加減速制
御を行う。台形の第1斜辺Q1−Q2の傾き、即ち、加
速度零の加減速制御開始点Q1から最大加速度α0まで
の加速度の変化率βと、台形の第2斜辺Q3−Q4の傾
き、即ち、加速度零の加減速制御完了点Q4から最大加
速度α0までの加速度の変化率γ、および、台形の高さ
によって示される最大加速度α0は任意に設定する。
ある。図7に示されるように、時間軸t上の加速度増加
区間A,加速度一定区間B,加速度減少区間Cより成る
加減速制御区間Q1−Q4を下底とする台形状の関数Q
1−Q2−Q3−Q4に沿ってサーボモータの加減速制
御を行う。台形の第1斜辺Q1−Q2の傾き、即ち、加
速度零の加減速制御開始点Q1から最大加速度α0まで
の加速度の変化率βと、台形の第2斜辺Q3−Q4の傾
き、即ち、加速度零の加減速制御完了点Q4から最大加
速度α0までの加速度の変化率γ、および、台形の高さ
によって示される最大加速度α0は任意に設定する。
【0009】加速度増加区間Aにおける加速度aの関数
はa=βtであり、また、速度Vは加速度a=βtを時
間tで積分した値に加減速制御開始点Q1における初速
度V1を加算した値、即ち、V=(1/2)βt2 +V
1となる。ここで、V=(1/2)βt2 +V1は、図
8に示されるように、加減速制御開始点Q1′での初速
度V1(縦軸方向)およびt=0(横軸方向)を極値と
する下に凸の2次関数であり、また、加減速制御開始点
Q1′におけるV=(1/2)βt2 +V1の微分係
数、即ち、図7の加減速制御開始点Q1における加速度
aの値は零であるから、サーボモータは初速度V1を速
度Vの初期値として徐々に加速度aを増しながら速度V
を滑らかに増大させてゆく。加速度増加区間Aにおける
速度Vの増大傾向は、定性的に見ると、下に凸の2次関
数の右半分、例えば、y=(1/2)βx2 のx≧0の
部分に等しく、その速度変化が極めて滑らかであるた
め、サーボモータや機械各部に無理な衝撃を与えること
がない。
はa=βtであり、また、速度Vは加速度a=βtを時
間tで積分した値に加減速制御開始点Q1における初速
度V1を加算した値、即ち、V=(1/2)βt2 +V
1となる。ここで、V=(1/2)βt2 +V1は、図
8に示されるように、加減速制御開始点Q1′での初速
度V1(縦軸方向)およびt=0(横軸方向)を極値と
する下に凸の2次関数であり、また、加減速制御開始点
Q1′におけるV=(1/2)βt2 +V1の微分係
数、即ち、図7の加減速制御開始点Q1における加速度
aの値は零であるから、サーボモータは初速度V1を速
度Vの初期値として徐々に加速度aを増しながら速度V
を滑らかに増大させてゆく。加速度増加区間Aにおける
速度Vの増大傾向は、定性的に見ると、下に凸の2次関
数の右半分、例えば、y=(1/2)βx2 のx≧0の
部分に等しく、その速度変化が極めて滑らかであるた
め、サーボモータや機械各部に無理な衝撃を与えること
がない。
【0010】そして、図7に示されるように、サーボモ
ータの加速度aが加速度一定区間Bに対応する最大加速
度α0上の点Q2に到達すると、加速度a=最大加速度
α0の加速度一定制御が開始される。ここで、加速度a
が最大加速度α0に移行する直前のa=βtの値、即
ち、関数Q1−Q2−Q3−Q4におけるQ2点の左方
極限と最大加速度α0とが同値であって、図8に示され
る加速度増加区間Aにおける最終的な微分係数a=βt
の値と加速度一定区間Bの開始点Q2′における速度V
の微分係数α0とが等しいから、加速度増加区間Aから
加速度一定区間Bへの速度Vの移行は極めて滑らかであ
り、サーボモータや機械各部に無理な衝撃を与えること
がない。加速度一定区間Bでは速度Vの値が線形的に増
大する。
ータの加速度aが加速度一定区間Bに対応する最大加速
度α0上の点Q2に到達すると、加速度a=最大加速度
α0の加速度一定制御が開始される。ここで、加速度a
が最大加速度α0に移行する直前のa=βtの値、即
ち、関数Q1−Q2−Q3−Q4におけるQ2点の左方
極限と最大加速度α0とが同値であって、図8に示され
る加速度増加区間Aにおける最終的な微分係数a=βt
の値と加速度一定区間Bの開始点Q2′における速度V
の微分係数α0とが等しいから、加速度増加区間Aから
加速度一定区間Bへの速度Vの移行は極めて滑らかであ
り、サーボモータや機械各部に無理な衝撃を与えること
がない。加速度一定区間Bでは速度Vの値が線形的に増
大する。
【0011】また、図8における加速度一定区間Bから
加速度減少区間Cへの移行点Q3′においても前記と同
様であり、図8に示される加速度一定区間Bにおける最
終的な微分係数、即ち、図7におけるα0と加速度減少
区間Cにおける速度Vの微分係数とが等しいから、加速
度一定区間Bから加速度減少区間Cへの速度Vの移行は
極めて滑らかである。
加速度減少区間Cへの移行点Q3′においても前記と同
様であり、図8に示される加速度一定区間Bにおける最
終的な微分係数、即ち、図7におけるα0と加速度減少
区間Cにおける速度Vの微分係数とが等しいから、加速
度一定区間Bから加速度減少区間Cへの速度Vの移行は
極めて滑らかである。
【0012】そして、図8における加速度減少区間Cに
おける速度Vの微分係数は図7における台形の第2斜辺
Q3−Q4の傾きγであるから、図8における加速度減
少区間Cにおける速度Vの関数は加速度増加区間Aとは
逆に上に凸の2次関数の左半分であり、これを定性的に
見ると、例えば、y=−(1/2)γx2 のx≦0の部
分に等しく、その速度変化が極めて滑らかであるため、
サーボモータや機械各部に無理な衝撃を与えることがな
い。
おける速度Vの微分係数は図7における台形の第2斜辺
Q3−Q4の傾きγであるから、図8における加速度減
少区間Cにおける速度Vの関数は加速度増加区間Aとは
逆に上に凸の2次関数の左半分であり、これを定性的に
見ると、例えば、y=−(1/2)γx2 のx≦0の部
分に等しく、その速度変化が極めて滑らかであるため、
サーボモータや機械各部に無理な衝撃を与えることがな
い。
【0013】また、図7における台形状の関数Q1−Q
2−Q3−Q4を時間軸tにより加速度増加区間A,加
速度一定区間B,加速度減少区間Cに亘って積分した値
が初速度V1と目標速度V2との差|V2−V1|と一
致するように台形の第1斜辺Q1−Q2の傾きβおよび
台形の第2斜辺Q3−Q4の傾きγならびに台形の高さ
α0を設定しているので、図8における加速度減少区間
Cにおける速度Vの関数は、加減速制御完了点Q4′
で、目標速度V2(縦軸方向)および加減速制御の所要
時間A+B+C(横軸方向)を極値とする上に凸の2次
関数となる。図7からも明らかなように、図8の加減速
制御完了点Q4′における速度関数の微分係数は零であ
り、V=目標速度V2の微分係数の値である零と一致す
るので、加速度減少区間Cから目標速度V2への移行点
である加減速制御完了点Q4′においても速度Vの変化
は極めて滑らかであり、サーボモータや機械各部に無理
な衝撃を与えることがない。
2−Q3−Q4を時間軸tにより加速度増加区間A,加
速度一定区間B,加速度減少区間Cに亘って積分した値
が初速度V1と目標速度V2との差|V2−V1|と一
致するように台形の第1斜辺Q1−Q2の傾きβおよび
台形の第2斜辺Q3−Q4の傾きγならびに台形の高さ
α0を設定しているので、図8における加速度減少区間
Cにおける速度Vの関数は、加減速制御完了点Q4′
で、目標速度V2(縦軸方向)および加減速制御の所要
時間A+B+C(横軸方向)を極値とする上に凸の2次
関数となる。図7からも明らかなように、図8の加減速
制御完了点Q4′における速度関数の微分係数は零であ
り、V=目標速度V2の微分係数の値である零と一致す
るので、加速度減少区間Cから目標速度V2への移行点
である加減速制御完了点Q4′においても速度Vの変化
は極めて滑らかであり、サーボモータや機械各部に無理
な衝撃を与えることがない。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明によるサーボモータの加減速制御
方法を適用して工作機械や産業用ロボット等を制御する
数値制御装置のサーボ制御系の要部を示す機能ブロック
図である。数値制御装置は、送り等に関するNC指令の
移動データにより工作機械や産業用ロボット等の各軸の
サーボモータM1,M2,・・・を協調動作させて該移
動データで示される位置に工具,テーブルやハンドを直
線補間または円弧補間等で移動させるパルス分配機能、
および、各分配周期における補間開始前にNC指令によ
る送り速度に基いて各軸の加減速制御のための速度指令
を算出するための加減速制御機能とを備え、NC指令に
よる移動データおよび加減速制御機能により算出された
速度指令とにより、各分配周期(以下、ITP周期とい
う)毎に、各軸のサーボモータM1,M2,・・・を駆
動制御するサーボ制御回路に単位時間当りの移動指令、
即ち、速度指令を出力するようになっている。パルス分
配機能と加減速制御機能との関係に関しては従来の数値
制御装置の場合と同様であるが、加減速制御機能によっ
て直線形加減速制御や指数関数形加減速制御を行う代り
に、図7に示されるように加速度を台形状に変化させる
加減速制御を行うようにした点が従来のものとは異な
る。
明する。図1は本発明によるサーボモータの加減速制御
方法を適用して工作機械や産業用ロボット等を制御する
数値制御装置のサーボ制御系の要部を示す機能ブロック
図である。数値制御装置は、送り等に関するNC指令の
移動データにより工作機械や産業用ロボット等の各軸の
サーボモータM1,M2,・・・を協調動作させて該移
動データで示される位置に工具,テーブルやハンドを直
線補間または円弧補間等で移動させるパルス分配機能、
および、各分配周期における補間開始前にNC指令によ
る送り速度に基いて各軸の加減速制御のための速度指令
を算出するための加減速制御機能とを備え、NC指令に
よる移動データおよび加減速制御機能により算出された
速度指令とにより、各分配周期(以下、ITP周期とい
う)毎に、各軸のサーボモータM1,M2,・・・を駆
動制御するサーボ制御回路に単位時間当りの移動指令、
即ち、速度指令を出力するようになっている。パルス分
配機能と加減速制御機能との関係に関しては従来の数値
制御装置の場合と同様であるが、加減速制御機能によっ
て直線形加減速制御や指数関数形加減速制御を行う代り
に、図7に示されるように加速度を台形状に変化させる
加減速制御を行うようにした点が従来のものとは異な
る。
【0015】パルス分配で加減速制御を行う数値制御装
置による加減速制御では、加減速制御のための速度指令
の値がITP周期毎に算出および出力されるので、台形
状の関数の斜辺部分、即ち、図7における加速度増加区
間Aおよび加速度減少区間Cで、加速度aの値が厳密に
いえば図5に示されるようにステップ状に変化すること
となる。
置による加減速制御では、加減速制御のための速度指令
の値がITP周期毎に算出および出力されるので、台形
状の関数の斜辺部分、即ち、図7における加速度増加区
間Aおよび加速度減少区間Cで、加速度aの値が厳密に
いえば図5に示されるようにステップ状に変化すること
となる。
【0016】そこで、次に、パルス分配によってステッ
プ状に加減速制御を行う数値制御装置に対して台形状の
関数による加減速制御を適用するための原理について説
明する。ここでは、一例として、図7における加速度増
加区間Aおよび加速度減少区間Cに対応する時間と最大
加速度α0とを選択することにより加速度零から最大加
速度α0までの加速度の変化率βおよびγを任意に設定
するようにしたものについて説明するが、加速度の変化
率βおよびγと最大加速度α0とを直接指定することに
より加速度増加区間Aおよび加速度減少区間Cに対応す
る時間を割り出して加減速制御を行うようにすることも
可能である。また、加減速制御開始時における加速度零
から最大加速度α0までの加速度の変化率βおよび加減
速制御完了時における加速度零から最大加速度α0まで
の加速度の変化率γを個別に設定するようにすることも
可能であるが、以下の実施例では、加減速制御開始時の
加速度の変化率|β|および加減速制御完了時の加速度
の変化率|γ|の傾きの大きさが等しくなるようにして
加減速制御を行うようしたものについて説明する。
プ状に加減速制御を行う数値制御装置に対して台形状の
関数による加減速制御を適用するための原理について説
明する。ここでは、一例として、図7における加速度増
加区間Aおよび加速度減少区間Cに対応する時間と最大
加速度α0とを選択することにより加速度零から最大加
速度α0までの加速度の変化率βおよびγを任意に設定
するようにしたものについて説明するが、加速度の変化
率βおよびγと最大加速度α0とを直接指定することに
より加速度増加区間Aおよび加速度減少区間Cに対応す
る時間を割り出して加減速制御を行うようにすることも
可能である。また、加減速制御開始時における加速度零
から最大加速度α0までの加速度の変化率βおよび加減
速制御完了時における加速度零から最大加速度α0まで
の加速度の変化率γを個別に設定するようにすることも
可能であるが、以下の実施例では、加減速制御開始時の
加速度の変化率|β|および加減速制御完了時の加速度
の変化率|γ|の傾きの大きさが等しくなるようにして
加減速制御を行うようしたものについて説明する。
【0017】まず、加速度増加区間Aに対応する時間を
ITP周期を基準とした処理回数nで設定するものとす
ると、図5に示されるように、数値制御装置はn回のパ
ルス分配によって加速度零の状態から最大加速度α0の
状態まで加速度を増大させる必要があるので、ITP周
期を基準とする加速度の増加化率は加速度増加区間Aに
おいてα0/nとなる。先に述べたように、加速度の変
化率βおよびγの傾きの大きさを等しくしているので、
加速度減少区間Cに対応するITP周期数もnである。
ITP周期を基準とした処理回数nで設定するものとす
ると、図5に示されるように、数値制御装置はn回のパ
ルス分配によって加速度零の状態から最大加速度α0の
状態まで加速度を増大させる必要があるので、ITP周
期を基準とする加速度の増加化率は加速度増加区間Aに
おいてα0/nとなる。先に述べたように、加速度の変
化率βおよびγの傾きの大きさを等しくしているので、
加速度減少区間Cに対応するITP周期数もnである。
【0018】ここで、加速度増加区間Aにおける第1回
目のITP周期で加速度の増大を開始し、加速度増加区
間Aにおける第n回目のITP周期で最大加速度α0を
出力して加速度一定区間Bの最大加速度α0に一致させ
るものとすれば、この間に出力される加速度指令によっ
て増大する速度Vaの大きさは、図6に示されるよう
に、加速度増加区間Aにおけるi=1〜nの各時点の加
速度指令(α0/n)・iをITP周期iで積分した
値、即ち、
目のITP周期で加速度の増大を開始し、加速度増加区
間Aにおける第n回目のITP周期で最大加速度α0を
出力して加速度一定区間Bの最大加速度α0に一致させ
るものとすれば、この間に出力される加速度指令によっ
て増大する速度Vaの大きさは、図6に示されるよう
に、加速度増加区間Aにおけるi=1〜nの各時点の加
速度指令(α0/n)・iをITP周期iで積分した
値、即ち、
【0019】
【数1】 となる。
【0020】また、加速度減少区間Cにおける第1回目
のITP周期で加速度の減少を開始し、加速度減少区間
Cにおける第n回目のITP周期で加速度零を出力して
加速度零の等速度状態にするものとすれば、この間に出
力される加速度指令によって増大する速度Vcの大きさ
は、図6に示されるように、加速度減少区間Cにおける
i=1〜nの各時点の加速度指令(α0/n)・(n−
i)をITP周期iで積分した値、即ち、
のITP周期で加速度の減少を開始し、加速度減少区間
Cにおける第n回目のITP周期で加速度零を出力して
加速度零の等速度状態にするものとすれば、この間に出
力される加速度指令によって増大する速度Vcの大きさ
は、図6に示されるように、加速度減少区間Cにおける
i=1〜nの各時点の加速度指令(α0/n)・(n−
i)をITP周期iで積分した値、即ち、
【0021】
【数2】 となる。
【0022】従って、現時点で指令されている指令速度
と次の速度指令で指令される指令速度との差をΔVとす
れば、加減速制御完了時点での速度Vを目標速度と一致
させるためには、最大加速度α0で一定加速を続ける加
速度一定区間Bにおける速度の増大量をVb=|ΔV|
−(|Va|+|Vc|)とすれば良く、加速度一定区
間Bの時間に対応するITP周期数Nの値は、数1およ
び数2におけるVa,Vcの値に基いて数3により求め
られる。
と次の速度指令で指令される指令速度との差をΔVとす
れば、加減速制御完了時点での速度Vを目標速度と一致
させるためには、最大加速度α0で一定加速を続ける加
速度一定区間Bにおける速度の増大量をVb=|ΔV|
−(|Va|+|Vc|)とすれば良く、加速度一定区
間Bの時間に対応するITP周期数Nの値は、数1およ
び数2におけるVa,Vcの値に基いて数3により求め
られる。
【0023】
【数3】 よって、数値制御装置は、加減速制御の開始時点を第1
回目とするITP周期から第n回目のITP周期まで
(図7の加速度増大区間Aに対応)の間に加速度aをa
=(α0/n)・iに基いて増大させると共に、これに
続くN回のITP周期(図7の加速度一定区間Bに対
応)では加速度aを最大加速度α0に保持し、また、こ
れに続くn回のITP周期の間(図7の加速度減少区間
Cに対応)では加速度aをa=(α0/n)・(n−
i)に基いて減少させれば良いことになる。
回目とするITP周期から第n回目のITP周期まで
(図7の加速度増大区間Aに対応)の間に加速度aをa
=(α0/n)・iに基いて増大させると共に、これに
続くN回のITP周期(図7の加速度一定区間Bに対
応)では加速度aを最大加速度α0に保持し、また、こ
れに続くn回のITP周期の間(図7の加速度減少区間
Cに対応)では加速度aをa=(α0/n)・(n−
i)に基いて減少させれば良いことになる。
【0024】図2〜図4は斯る処理を実施するために採
用した「加減速制御処理」の概略を示すフローチャート
であり、パルス分配機能および加減速制御機能を実現す
る数値制御装置のマイクロプロセッサ(以下、単にCP
Uという)により、ITP周期毎に繰り返し実行され
る。
用した「加減速制御処理」の概略を示すフローチャート
であり、パルス分配機能および加減速制御機能を実現す
る数値制御装置のマイクロプロセッサ(以下、単にCP
Uという)により、ITP周期毎に繰り返し実行され
る。
【0025】ITP周期における「加減速制御処理」を
開始したCPUは、まず、前処理完了フラグF1が数値
制御装置のメモリにセットされているか否か、即ち、新
たに読込まれた1ブロック分のNC指令に関する前処理
が完了しているか否かを判別する(ステップS1)。そ
して、前処理が完了しているブロックがあればCPUは
ステップS2の処理へと移行して新たに読込まれた1ブ
ロックで指令された目標速度に向けて加減速制御を開始
する一方、前処理が完了していなければステップS12
の処理へと移行して現在実行中のブロック、即ち、前処
理が完了したブロックに対して、その前処理完了時点で
開始された加減速制御を継続して行うこととなる。
開始したCPUは、まず、前処理完了フラグF1が数値
制御装置のメモリにセットされているか否か、即ち、新
たに読込まれた1ブロック分のNC指令に関する前処理
が完了しているか否かを判別する(ステップS1)。そ
して、前処理が完了しているブロックがあればCPUは
ステップS2の処理へと移行して新たに読込まれた1ブ
ロックで指令された目標速度に向けて加減速制御を開始
する一方、前処理が完了していなければステップS12
の処理へと移行して現在実行中のブロック、即ち、前処
理が完了したブロックに対して、その前処理完了時点で
開始された加減速制御を継続して行うこととなる。
【0026】新たに読込まれた1ブロック分の移動デー
タに関する前処理が完了している場合、CPUは、ま
ず、前処理完了フラグF1をリセットして新たな1ブロ
ックに対する加減速制御が開始されたことを記憶すると
共に(ステップS2)、台形状の加減速制御を禁止する
通常処理実行フラグF2をリセットし(ステップS
3)、新たに読込まれたNC指令で指令された指令速度
と前ブロックで指令されていた指令速度との差ΔVを求
め、この速度差ΔVの値が零であるか否かを判別する
(ステップS4)。
タに関する前処理が完了している場合、CPUは、ま
ず、前処理完了フラグF1をリセットして新たな1ブロ
ックに対する加減速制御が開始されたことを記憶すると
共に(ステップS2)、台形状の加減速制御を禁止する
通常処理実行フラグF2をリセットし(ステップS
3)、新たに読込まれたNC指令で指令された指令速度
と前ブロックで指令されていた指令速度との差ΔVを求
め、この速度差ΔVの値が零であるか否かを判別する
(ステップS4)。
【0027】ここで、新たに読込まれたNC指令で指令
された指令速度と前ブロックで指令されていた指令速度
との差ΔVが零であった場合には加減速制御を行う必要
がないので、CPUは、加減速制御実行フラグF3をリ
セットし(ステップS13)、直前の速度指令値、即
ち、前ブロックで指令された速度指令値を記憶したレジ
スタR(V)に格納されている速度指令Vの値をそのま
ま出力して(ステップS11)、当該ITP周期におけ
る「加減速制御処理」を終了する。この場合、当該IT
P周期における「加減速制御処理」において前処理完了
フラグF1および加減速制御実行フラグF3がリセット
される結果、次周期以降のITP周期における「加減速
制御処理」ではステップS1,ステップS12,ステッ
プS19,ステップS11の処理のみが繰り返し実行さ
れ、加速度零の等速度制御が行われることとなる。
された指令速度と前ブロックで指令されていた指令速度
との差ΔVが零であった場合には加減速制御を行う必要
がないので、CPUは、加減速制御実行フラグF3をリ
セットし(ステップS13)、直前の速度指令値、即
ち、前ブロックで指令された速度指令値を記憶したレジ
スタR(V)に格納されている速度指令Vの値をそのま
ま出力して(ステップS11)、当該ITP周期におけ
る「加減速制御処理」を終了する。この場合、当該IT
P周期における「加減速制御処理」において前処理完了
フラグF1および加減速制御実行フラグF3がリセット
される結果、次周期以降のITP周期における「加減速
制御処理」ではステップS1,ステップS12,ステッ
プS19,ステップS11の処理のみが繰り返し実行さ
れ、加速度零の等速度制御が行われることとなる。
【0028】一方、前ブロックの速度指令と当該ブロッ
クの速度指令との間に差があってステップS4の判別結
果が偽となった場合には、CPUは、まず、加減速制御
が必要であることを示す加減速制御実行フラグF3をセ
ットし(ステップS5)、最大加速度α0(設定値)お
よび加速度増加区間Aと加速度減少区間Cに対応する時
間を特定するために決められたITP周期数の値n(設
定値)を数値制御装置のメモリから読込んで数3の演算
式を実行し、加速度一定区間Bに対応するITP周期数
の値Nを算出すると共に(ステップS6)、加速度一定
区間Bに対応するITP周期数の値Nが零以上であるか
否かを判別することとなる(ステップS7)。
クの速度指令との間に差があってステップS4の判別結
果が偽となった場合には、CPUは、まず、加減速制御
が必要であることを示す加減速制御実行フラグF3をセ
ットし(ステップS5)、最大加速度α0(設定値)お
よび加速度増加区間Aと加速度減少区間Cに対応する時
間を特定するために決められたITP周期数の値n(設
定値)を数値制御装置のメモリから読込んで数3の演算
式を実行し、加速度一定区間Bに対応するITP周期数
の値Nを算出すると共に(ステップS6)、加速度一定
区間Bに対応するITP周期数の値Nが零以上であるか
否かを判別することとなる(ステップS7)。
【0029】ここで、加速度一定区間Bに対応するIT
P周期数の値Nが零以上であれば、加速度増加区間Aお
よび加速度減少区間Cにおける加速度aの積分値の総和
が指令速度の差|ΔV|よりも小さいことを意味し、サ
ーボモータを最大加速度α0まで加速しても加減速制御
完了時点での速度Vが目標速度を上回ることがないの
で、台形状の加減速制御(Nの値が零の場合には三角形
状の加減速制御となる)を行うことができる。これに対
し、ITP周期数の値Nが零を下回っている場合には、
加速度増加区間Aおよび加速度減少区間Cにおける加速
度aの積分値の総和が指令速度の差|ΔV|を上回って
いることを意味し、サーボモータを最大加速度α0まで
加速することができないので、本発明が要旨とする適切
な加減速制御を行うことはできない。
P周期数の値Nが零以上であれば、加速度増加区間Aお
よび加速度減少区間Cにおける加速度aの積分値の総和
が指令速度の差|ΔV|よりも小さいことを意味し、サ
ーボモータを最大加速度α0まで加速しても加減速制御
完了時点での速度Vが目標速度を上回ることがないの
で、台形状の加減速制御(Nの値が零の場合には三角形
状の加減速制御となる)を行うことができる。これに対
し、ITP周期数の値Nが零を下回っている場合には、
加速度増加区間Aおよび加速度減少区間Cにおける加速
度aの積分値の総和が指令速度の差|ΔV|を上回って
いることを意味し、サーボモータを最大加速度α0まで
加速することができないので、本発明が要旨とする適切
な加減速制御を行うことはできない。
【0030】そこで、加速度一定区間Bに対応するIT
P周期数の値Nが零を下回った場合、CPUは通常処理
実行フラグF2をセットし(ステップS8)、従来から
実施されている直線形加減速制御や指数関数形加減速制
御を実施してITP周期当りの移動指令、即ち、速度指
令Vを算出し(ステップS9)、速度指令値を記憶する
レジスタR(V)にこの時点における速度指令Vの値を
記憶した後(ステップS10)、該速度指令値Vを出力
して(ステップS11)、当該ITP周期における「加
減速制御処理」を終了する。この場合、当該ITP周期
における「加減速制御処理」において前処理完了フラグ
F1がリセットされ、かつ、通常処理実行フラグF2が
セットされる結果、次周期以降のITP周期における
「加減速制御処理」ではステップS1,ステップS1
2,ステップS9〜ステップS11の処理のみが繰り返
し実行され、従来と同様の直線形加減速制御や指数関数
形加減速制御が実施されることとなる。
P周期数の値Nが零を下回った場合、CPUは通常処理
実行フラグF2をセットし(ステップS8)、従来から
実施されている直線形加減速制御や指数関数形加減速制
御を実施してITP周期当りの移動指令、即ち、速度指
令Vを算出し(ステップS9)、速度指令値を記憶する
レジスタR(V)にこの時点における速度指令Vの値を
記憶した後(ステップS10)、該速度指令値Vを出力
して(ステップS11)、当該ITP周期における「加
減速制御処理」を終了する。この場合、当該ITP周期
における「加減速制御処理」において前処理完了フラグ
F1がリセットされ、かつ、通常処理実行フラグF2が
セットされる結果、次周期以降のITP周期における
「加減速制御処理」ではステップS1,ステップS1
2,ステップS9〜ステップS11の処理のみが繰り返
し実行され、従来と同様の直線形加減速制御や指数関数
形加減速制御が実施されることとなる。
【0031】また、前述したステップS7の判別結果が
真となった場合、即ち、加速度一定区間Bに対応するI
TP周期数の値Nが零以上であって台形状の加減速制御
が可能である場合には、CPUは、次いで、前ブロック
の速度指令と当該ブロックの速度指令との間の差ΔVの
値が正であるか負であるか、即ち、加速のための加減速
制御を行うべきであるのか減速のための加減速制御を行
うべきであるのかを判別する(ステップS14)。そし
て、ΔVの値が正であって加速のための加減速制御を行
う必要があれば、CPUは最大加速度記憶レジスタαに
最大加速度α0の値(但し、α0>0)を格納する一方
(ステップS15)、ΔVの値が負であって減速のため
の加減速制御を行う必要があれば、最大加速度記憶レジ
スタαに最大加速度α0の値を符号を反転して格納する
(ステップS16)。
真となった場合、即ち、加速度一定区間Bに対応するI
TP周期数の値Nが零以上であって台形状の加減速制御
が可能である場合には、CPUは、次いで、前ブロック
の速度指令と当該ブロックの速度指令との間の差ΔVの
値が正であるか負であるか、即ち、加速のための加減速
制御を行うべきであるのか減速のための加減速制御を行
うべきであるのかを判別する(ステップS14)。そし
て、ΔVの値が正であって加速のための加減速制御を行
う必要があれば、CPUは最大加速度記憶レジスタαに
最大加速度α0の値(但し、α0>0)を格納する一方
(ステップS15)、ΔVの値が負であって減速のため
の加減速制御を行う必要があれば、最大加速度記憶レジ
スタαに最大加速度α0の値を符号を反転して格納する
(ステップS16)。
【0032】次いで、CPUは、加減速制御開始後のI
TP周期数を数えるカウンタiに初期値1をセットし
(ステップS17)、最大加速度αを加速度増加区間A
に対応するITP周期数nで除したITP周期毎の加速
度の増加率α/nにカウンタiの値を乗じて当該ITP
周期における加速度aの値を求め、直前の速度指令値を
記憶したレジスタR(V)に該加速度aの値を加算して
当該ITP周期で出力すべき速度指令の値Vを算出して
レジスタR(V)に更新記憶し(ステップS18)、速
度指令値Vを出力して(ステップS11)、当該ITP
周期における「加減速制御処理」を終了する。
TP周期数を数えるカウンタiに初期値1をセットし
(ステップS17)、最大加速度αを加速度増加区間A
に対応するITP周期数nで除したITP周期毎の加速
度の増加率α/nにカウンタiの値を乗じて当該ITP
周期における加速度aの値を求め、直前の速度指令値を
記憶したレジスタR(V)に該加速度aの値を加算して
当該ITP周期で出力すべき速度指令の値Vを算出して
レジスタR(V)に更新記憶し(ステップS18)、速
度指令値Vを出力して(ステップS11)、当該ITP
周期における「加減速制御処理」を終了する。
【0033】次周期のITP周期では、前処理完了フラ
グF1および通常処理実行フラグF2が既にリセットさ
れており、かつ、加減速制御実行フラグF3がセットさ
れているので、CPUは、ステップS1,ステップS1
2,ステップS19の判別処理を実行した後、ステップ
S20の処理へと移行することとなる。ステップS20
へと移行したCPUは加減速制御開始後のITP周期数
を数えるカウンタiの値をインクリメントした後、該カ
ウンタiの値が加速度増加区間Aに対応するITP周期
数nの値よりも小さいか否か、即ち、当該ITP周期が
加速度増加区間Aのものであるか否かを判別し(ステッ
プS21)、加速度増加区間Aのものであれば、直前の
ITP周期と同様、ステップS18の処理により、当該
ITP周期における加速度aの値を求め、直前の速度指
令値を記憶したレジスタR(V)に該加速度aの値を加
算して当該ITP周期で出力すべき速度指令の値Vを算
出して更新記憶し、速度指令値Vを出力して当該ITP
周期における「加減速制御処理」を終了する(ステップ
S11)。
グF1および通常処理実行フラグF2が既にリセットさ
れており、かつ、加減速制御実行フラグF3がセットさ
れているので、CPUは、ステップS1,ステップS1
2,ステップS19の判別処理を実行した後、ステップ
S20の処理へと移行することとなる。ステップS20
へと移行したCPUは加減速制御開始後のITP周期数
を数えるカウンタiの値をインクリメントした後、該カ
ウンタiの値が加速度増加区間Aに対応するITP周期
数nの値よりも小さいか否か、即ち、当該ITP周期が
加速度増加区間Aのものであるか否かを判別し(ステッ
プS21)、加速度増加区間Aのものであれば、直前の
ITP周期と同様、ステップS18の処理により、当該
ITP周期における加速度aの値を求め、直前の速度指
令値を記憶したレジスタR(V)に該加速度aの値を加
算して当該ITP周期で出力すべき速度指令の値Vを算
出して更新記憶し、速度指令値Vを出力して当該ITP
周期における「加減速制御処理」を終了する(ステップ
S11)。
【0034】以下、CPUは、カウンタiの値が加速度
増加区間Aに対応するITP周期数nの値を越えるまで
の間、ITP周期毎に、ステップS1,ステップS1
2,ステップS19〜ステップS21,ステップS1
8,ステップS11の処理を繰り返し実行し、レジスタ
R(V)に各ITP周期毎の加速度aの値を積算的に記
憶して加速度aを積分することによりその時点で出力す
べき速度指令値Vを求め、加速度増加区間Aの加減速制
御を行うこととなる。
増加区間Aに対応するITP周期数nの値を越えるまで
の間、ITP周期毎に、ステップS1,ステップS1
2,ステップS19〜ステップS21,ステップS1
8,ステップS11の処理を繰り返し実行し、レジスタ
R(V)に各ITP周期毎の加速度aの値を積算的に記
憶して加速度aを積分することによりその時点で出力す
べき速度指令値Vを求め、加速度増加区間Aの加減速制
御を行うこととなる。
【0035】このような処理を繰り返し実行する間に、
カウンタiの値が加速度増加区間Aに対応するITP周
期数nの値を越えてステップS21の判別結果が偽とな
り、加速度aの値が最大加速度αに到達することによっ
て加速度増加区間Aの加減速制御が完了すると、CPU
は、加速度増加区間Aに対応するITP周期数nと加速
度一定区間Bに対応するITP周期数Nとを加算した値
よりもカウンタiの値が小さいか否か、即ち、当該IT
P周期が加速度一定区間Bのものであるか否かを判別す
る(ステップS22)。そして、当該ITP周期が加速
度一定区間Bのものであれば、CPUは、直前の速度指
令値を記憶したレジスタR(V)に最大加速度αの値を
加算して当該ITP周期で出力すべき速度指令の値Vを
算出して更新記憶し(ステップS23)、速度指令値V
を出力して当該ITP周期における「加減速制御処理」
を終了する(ステップS11)。
カウンタiの値が加速度増加区間Aに対応するITP周
期数nの値を越えてステップS21の判別結果が偽とな
り、加速度aの値が最大加速度αに到達することによっ
て加速度増加区間Aの加減速制御が完了すると、CPU
は、加速度増加区間Aに対応するITP周期数nと加速
度一定区間Bに対応するITP周期数Nとを加算した値
よりもカウンタiの値が小さいか否か、即ち、当該IT
P周期が加速度一定区間Bのものであるか否かを判別す
る(ステップS22)。そして、当該ITP周期が加速
度一定区間Bのものであれば、CPUは、直前の速度指
令値を記憶したレジスタR(V)に最大加速度αの値を
加算して当該ITP周期で出力すべき速度指令の値Vを
算出して更新記憶し(ステップS23)、速度指令値V
を出力して当該ITP周期における「加減速制御処理」
を終了する(ステップS11)。
【0036】以下、CPUは、カウンタiの値が、加速
度増加区間Aに対応するITP周期数nと加速度一定区
間Bに対応するITP周期数Nとを加算した値を越える
までの間、ITP周期毎に、ステップS1,ステップS
12,ステップS19〜ステップS23,ステップS1
1の処理を繰り返し実行し、レジスタR(V)に加速度
a=最大加速度α0の値を積算的に記憶して加速度aを
積分することによりその時点で出力すべき速度指令値V
を求め、加速度一定区間Bの加減速制御を行うこととな
る。
度増加区間Aに対応するITP周期数nと加速度一定区
間Bに対応するITP周期数Nとを加算した値を越える
までの間、ITP周期毎に、ステップS1,ステップS
12,ステップS19〜ステップS23,ステップS1
1の処理を繰り返し実行し、レジスタR(V)に加速度
a=最大加速度α0の値を積算的に記憶して加速度aを
積分することによりその時点で出力すべき速度指令値V
を求め、加速度一定区間Bの加減速制御を行うこととな
る。
【0037】このような処理を繰り返し実行する間に、
カウンタiの値が、加速度増加区間Aに対応するITP
周期数nと加速度一定区間Bに対応するITP周期数N
とを加算した値を越えてステップS22の判別結果が偽
となり、加速度一定区間Bの加減速制御が完了すると、
CPUは、加速度増加区間Aに対応するITP周期数n
と加速度一定区間Bに対応するITP周期数Nおよび加
速度減少区間Cに対応するITP周期数nとを加算した
値よりもカウンタiの値が小さいか否か、即ち、当該I
TP周期が加速度減少区間Cのものであるか否かを判別
する(ステップS24)。そして、当該ITP周期が加
速度減少区間Cのものであれば、CPUは、加速度増加
区間Aに対応するITP周期数nの値と加速度一定区間
Bに対応するITP周期数Nの値とを加算した値をカウ
ンタiの現在値から減じて加速度減少制御開始後のIT
P周期数の値を求め、更に、該ITP周期数の値にIT
P周期毎の加速度の減少率α/nの値を乗じて得た値を
最大加速度αから減じて当該ITP周期における加速度
aの値を求め、直前の速度指令値を記憶したレジスタR
(V)に該加速度aの値を加算して当該ITP周期で出
力すべき速度指令の値Vを算出してレジスタR(V)に
更新記憶し(ステップS25)、速度指令値Vを出力し
て(ステップS11)、当該ITP周期における「加減
速制御処理」を終了する。
カウンタiの値が、加速度増加区間Aに対応するITP
周期数nと加速度一定区間Bに対応するITP周期数N
とを加算した値を越えてステップS22の判別結果が偽
となり、加速度一定区間Bの加減速制御が完了すると、
CPUは、加速度増加区間Aに対応するITP周期数n
と加速度一定区間Bに対応するITP周期数Nおよび加
速度減少区間Cに対応するITP周期数nとを加算した
値よりもカウンタiの値が小さいか否か、即ち、当該I
TP周期が加速度減少区間Cのものであるか否かを判別
する(ステップS24)。そして、当該ITP周期が加
速度減少区間Cのものであれば、CPUは、加速度増加
区間Aに対応するITP周期数nの値と加速度一定区間
Bに対応するITP周期数Nの値とを加算した値をカウ
ンタiの現在値から減じて加速度減少制御開始後のIT
P周期数の値を求め、更に、該ITP周期数の値にIT
P周期毎の加速度の減少率α/nの値を乗じて得た値を
最大加速度αから減じて当該ITP周期における加速度
aの値を求め、直前の速度指令値を記憶したレジスタR
(V)に該加速度aの値を加算して当該ITP周期で出
力すべき速度指令の値Vを算出してレジスタR(V)に
更新記憶し(ステップS25)、速度指令値Vを出力し
て(ステップS11)、当該ITP周期における「加減
速制御処理」を終了する。
【0038】以下、CPUは、カウンタiの値が、加速
度増加区間Aに対応するITP周期数nと加速度一定区
間Bに対応するITP周期数Nおよび加速度減少区間C
に対応するITP周期数nとを加算した値を越えるまで
の間、ITP周期毎に、ステップS1,ステップS1
2,ステップS19〜ステップS22,ステップS24
〜ステップS25,ステップS11の処理を繰り返し実
行し、レジスタR(V)に各ITP周期毎の加速度aの
値を積算的に記憶して加速度aを積分することによりそ
の時点で出力すべき速度指令値Vを求め、加速度減少区
間Cの加減速制御を行うこととなる。
度増加区間Aに対応するITP周期数nと加速度一定区
間Bに対応するITP周期数Nおよび加速度減少区間C
に対応するITP周期数nとを加算した値を越えるまで
の間、ITP周期毎に、ステップS1,ステップS1
2,ステップS19〜ステップS22,ステップS24
〜ステップS25,ステップS11の処理を繰り返し実
行し、レジスタR(V)に各ITP周期毎の加速度aの
値を積算的に記憶して加速度aを積分することによりそ
の時点で出力すべき速度指令値Vを求め、加速度減少区
間Cの加減速制御を行うこととなる。
【0039】このような処理を繰り返し実行する間に、
カウンタiの値が、加速度増加区間Aに対応するITP
周期数nと加速度一定区間Bに対応するITP周期数N
および加速度減少区間Cに対応するITP周期数nとを
加算した値を越えてステップS24の判別結果が偽とな
ると、加速度aの値が零となると共に指令速度Vが目標
速度と一致する。
カウンタiの値が、加速度増加区間Aに対応するITP
周期数nと加速度一定区間Bに対応するITP周期数N
および加速度減少区間Cに対応するITP周期数nとを
加算した値を越えてステップS24の判別結果が偽とな
ると、加速度aの値が零となると共に指令速度Vが目標
速度と一致する。
【0040】以下、1ブロック分のNC指令が新たに読
込まれて1ブロック分の前処理が完了することにより再
び前処理完了フラグF1がセットされるまでの間、CP
Uは、ITP周期毎に、ステップS1,ステップS1
2,ステップS19〜ステップS22,ステップS2
4,ステップS11の処理を繰り返し実行し、レジスタ
R(V)に現時点で記憶されている指令速度V、即ち、
目標速度をITP周期毎に出力してサーボモータの速度
を目標速度に維持する(ステッS11)。そして、次ブ
ロック分の前処理が完了して前処理完了フラグF1がセ
ットされる毎に、CPUは前記と同様にして「加減速制
御処理」を繰り返し実行し、サーボモータの速度を現在
の指令速度から次ブロックで指令される指令速度へと滑
らかに加速して変化させる。
込まれて1ブロック分の前処理が完了することにより再
び前処理完了フラグF1がセットされるまでの間、CP
Uは、ITP周期毎に、ステップS1,ステップS1
2,ステップS19〜ステップS22,ステップS2
4,ステップS11の処理を繰り返し実行し、レジスタ
R(V)に現時点で記憶されている指令速度V、即ち、
目標速度をITP周期毎に出力してサーボモータの速度
を目標速度に維持する(ステッS11)。そして、次ブ
ロック分の前処理が完了して前処理完了フラグF1がセ
ットされる毎に、CPUは前記と同様にして「加減速制
御処理」を繰り返し実行し、サーボモータの速度を現在
の指令速度から次ブロックで指令される指令速度へと滑
らかに加速して変化させる。
【0041】加減速制御を実行する間に出力される速度
指令Vの値はITP周期毎に変化するため、厳密にいえ
ば図6に示すようなステップ状の関数となるが、ITP
周期の刻みが十分に小さいので、実質上、図6に一点鎖
線で示すような連続関数と同値である。
指令Vの値はITP周期毎に変化するため、厳密にいえ
ば図6に示すようなステップ状の関数となるが、ITP
周期の刻みが十分に小さいので、実質上、図6に一点鎖
線で示すような連続関数と同値である。
【0042】図5からも明らかなように、加速度増加区
間Aおよび加速度減少区間Cに対応するITP周期数n
の値を一定として最大加速度α0の値を大きく設定すれ
ば最大加速度α0および加速度変化率α0/nとも大き
な値となってサーボモータは滑らかではあるが急激に加
速され、また、ITP周期数nの値を一定として最大加
速度α0の値を小さく設定すれば最大加速度α0および
加速度変化率α0/nとも小さな値となってサーボモー
タは緩慢に加速される。一方、最大加速度α0の値を一
定として加速度増加区間Aおよび加速度減少区間Cに対
応するITP周期数nの値を大きく設定すれば加速度変
化率α0/nが小さな値となって加速度増加区間Aおよ
び加速度減少区間Cにおいてサーボモータに作用する駆
動力が緩慢に変化し、また、最大加速度α0の値を一定
として加速度増加区間Aおよび加速度減少区間Cに対応
するITP周期数nの値を小さく設定すれば加速度変化
率α0/nが大きな値とっなて加速度増加区間Aおよび
加速度減少区間Cにおいてサーボモータに作用する駆動
力は滑らかではあるが急激に変化する。
間Aおよび加速度減少区間Cに対応するITP周期数n
の値を一定として最大加速度α0の値を大きく設定すれ
ば最大加速度α0および加速度変化率α0/nとも大き
な値となってサーボモータは滑らかではあるが急激に加
速され、また、ITP周期数nの値を一定として最大加
速度α0の値を小さく設定すれば最大加速度α0および
加速度変化率α0/nとも小さな値となってサーボモー
タは緩慢に加速される。一方、最大加速度α0の値を一
定として加速度増加区間Aおよび加速度減少区間Cに対
応するITP周期数nの値を大きく設定すれば加速度変
化率α0/nが小さな値となって加速度増加区間Aおよ
び加速度減少区間Cにおいてサーボモータに作用する駆
動力が緩慢に変化し、また、最大加速度α0の値を一定
として加速度増加区間Aおよび加速度減少区間Cに対応
するITP周期数nの値を小さく設定すれば加速度変化
率α0/nが大きな値とっなて加速度増加区間Aおよび
加速度減少区間Cにおいてサーボモータに作用する駆動
力は滑らかではあるが急激に変化する。
【0043】
【発明の効果】本発明の加減速制御方法は、加減速制御
の開始時点で加速度を零として一定の加速度変化率で徐
々に加速度を上昇させて滑らかに最大加速度にまで上昇
させると共に、最大加速度から一定の加速度変化率で徐
々に加速度を減少させ、加速度が零となった時点で指令
速度が目標速度と一致するようにしているので、サーボ
モータに作用する駆動力の変化が滑らかになり、従来の
直線形加減速制御や指数関数形加減速制御に比べてサー
ボモータおよび機械各部に作用する衝撃が緩和される。
しかも、加減速制御の中間区域である加速度一定区間で
は予め設定された最大加速度を維持して加減速制御が行
われるので、指数関数形加減速制御に比べ、目標速度に
到達するまでの加減速時間を短縮することができる。
の開始時点で加速度を零として一定の加速度変化率で徐
々に加速度を上昇させて滑らかに最大加速度にまで上昇
させると共に、最大加速度から一定の加速度変化率で徐
々に加速度を減少させ、加速度が零となった時点で指令
速度が目標速度と一致するようにしているので、サーボ
モータに作用する駆動力の変化が滑らかになり、従来の
直線形加減速制御や指数関数形加減速制御に比べてサー
ボモータおよび機械各部に作用する衝撃が緩和される。
しかも、加減速制御の中間区域である加速度一定区間で
は予め設定された最大加速度を維持して加減速制御が行
われるので、指数関数形加減速制御に比べ、目標速度に
到達するまでの加減速時間を短縮することができる。
【図1】工作機械や産業用ロボット等を制御する数値制
御装置のサーボ制御系の要部を示す機能ブロック図であ
る。
御装置のサーボ制御系の要部を示す機能ブロック図であ
る。
【図2】本発明の方法を実施する一実施例の「加減速制
御処理」の概略を示すフローチャートである。
御処理」の概略を示すフローチャートである。
【図3】同実施例の「加減速制御処理」の概略を示すフ
ローチャートの続きである。
ローチャートの続きである。
【図4】同実施例の「加減速制御処理」の概略を示すフ
ローチャートの続きである。
ローチャートの続きである。
【図5】同実施例の「加減速制御処理」による加速度の
変化を一例で示す図である。
変化を一例で示す図である。
【図6】同実施例の「加減速制御処理」による速度の変
化を一例で示す図である。
化を一例で示す図である。
【図7】本発明の方法を概略で説明する作用原理図であ
る。
る。
【図8】本発明の方法を概略で説明する作用原理図であ
る。
る。
【図9】直線形加減速制御方法(従来例)を示す図であ
る。
る。
【図10】指数関数形加減速制御方法(従来例)を示す
図である。
図である。
M1 サーボモータ M2 サーボモータ a 加速度 V 速度 α0 最大加速度
Claims (3)
- 【請求項1】 サーボモータの加減速制御方法におい
て、加速度を台形状に変化させて加減速制御を行うこと
を特徴とするサーボモータの加減速制御方法。 - 【請求項2】 最大加速度を任意に設定できるようにし
た請求項1記載のサーボモータの加減速制御方法。 - 【請求項3】 加速度零から最大加速度までの加速度の
変化率を任意に設定できるようにした請求項1または請
求項2記載のサーボモータの加減速制御方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33956292A JPH06168021A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | サーボモータの加減速制御方法 |
PCT/JP1993/001709 WO1994012916A1 (en) | 1992-11-27 | 1993-11-22 | Acceleration/deceleration control method for servo motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33956292A JPH06168021A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | サーボモータの加減速制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06168021A true JPH06168021A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=18328648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33956292A Pending JPH06168021A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | サーボモータの加減速制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06168021A (ja) |
WO (1) | WO1994012916A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003507783A (ja) * | 1999-08-18 | 2003-02-25 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 駆動装置の駆動制御用目標値の生成装置および方法 |
JP2007257414A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 指令パターン生成方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE59504754D1 (de) * | 1994-10-21 | 1999-02-18 | Siemens Ag | Ruckbegrenzte geschwindigkeitsführung |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5623164B2 (ja) * | 1974-03-12 | 1981-05-29 | ||
JPS5913046B2 (ja) * | 1977-06-01 | 1984-03-27 | 株式会社安川電機 | 位置制御装置における停止指令発生回路 |
JPS54114686A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-06 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Positional controller |
JPS59168508A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高速位置決め制御装置 |
JPH0253110A (ja) * | 1988-08-18 | 1990-02-22 | Fujitsu Ltd | ディジタルサーボ制御用関数発生装置 |
JPH0433011A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-02-04 | Nachi Fujikoshi Corp | 疑似余弦加減速方式 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP33956292A patent/JPH06168021A/ja active Pending
-
1993
- 1993-11-22 WO PCT/JP1993/001709 patent/WO1994012916A1/ja active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003507783A (ja) * | 1999-08-18 | 2003-02-25 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 駆動装置の駆動制御用目標値の生成装置および方法 |
JP2007257414A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 指令パターン生成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1994012916A1 (en) | 1994-06-09 |
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