JPH066994A - サーボモータの位置決め制御方法 - Google Patents

サーボモータの位置決め制御方法

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JPH066994A
JPH066994A JP4156887A JP15688792A JPH066994A JP H066994 A JPH066994 A JP H066994A JP 4156887 A JP4156887 A JP 4156887A JP 15688792 A JP15688792 A JP 15688792A JP H066994 A JPH066994 A JP H066994A
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JP
Japan
Prior art keywords
servo motor
target position
current
set target
positioning control
Prior art date
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Pending
Application number
JP4156887A
Other languages
English (en)
Inventor
Motoshi Suzuki
素志 鈴木
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】サーボモータの目標位置を補正制御することに
より、サーボモータの容量を大きくすることなく、オー
バーヒートを防止できるサーボモータの位置決め制御方
法を提供することを目的とする。 【構成】サーボモータに対する設定目標位置への位置決
め制御が終了後、設定目標位置をサーボモータの電流が
減る方向に所定の距離変化させる。さらに、この後設定
目標位置をサーボモータの電流が増える方向に所定の距
離変化させる制御を行う。このような制御を次の設定目
標位置への移動まで繰り返し行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はサーボモータの制御方
法に関し、特に、大きな摩擦抵抗を有するサーボ機構を
駆動するサーボモータを設定された目標位置に位置決め
する制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】プレ
スブレーキ等の非常に大きな摩擦抵抗を有するサーボ機
構を駆動するサーボモータの位置決め制御においては、
サーボモータを設定された所定の目標位置に位置決めし
ようとしてもサーボ機構の摩擦抵抗によって所定の目標
位置に達することができずに、サーボモータに定格電流
が流れ放しとなり、サーボモータがオーバーヒートを起
こすという問題がある。
【0003】一般的には、サーボモータの容量をサーボ
機構の摩擦抵抗を考慮した必要なトルクを満足する容量
とすることによって上記問題は解決される。しかし、非
常に大きな摩擦抵抗を有するサーボ機構ではそれに応じ
てサーボモータの容量も大きくなり装置が高価となる。
【0004】また、従来技術では上記問題を解決するた
めに、サーボモータの容量を大きくせずに、目標位置へ
の一連の位置決め制御が終了すると、サーボモータを一
旦オフさせて再びサーボモータをオンさせる制御を行う
ことで、サーボモータの電流を抑えるいわゆるサーボオ
フ制御が行われている。
【0005】しかしながら、この従来技術によれば、頻
繁に位置決めを必要とする場合には、サーボモータ・オ
フからサーボモータ・オンのシーケンスが煩わしいとい
う欠点があった。
【0006】この発明は上記実情を鑑みてなされたもの
であり、サーボモータの目標位置を補正制御することに
より、サーボモータの容量を大きくすることなく、オー
バーヒートを防止できるサーボモータの位置決め制御方
法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の第1発明は、
大きな摩擦抵抗を有するサーボ機構を駆動するサーボモ
ータの位置決め制御方法において、前記サーボモータに
対する設定目標位置への位置決め制御が終了後、前記設
定目標位置を前記サーボモータの電流が減る方向へ所定
距離変化させ、さらにこの後前記設定目標位置を前記サ
ーボモータの電流が増える方向へ所定距離変化させる制
御を次の設定目標位置への移動まで繰り返し行うことを
特徴とする。
【0008】この発明の第2発明は、大きな摩擦抵抗を
有するサーボ機構を駆動するサーボモータの位置決め制
御方法において、前記サーボモータに対する設定目標位
置への位置決め制御が終了後、前記サーボモータのモー
タ電流が設定された所定の電流許容範囲を超えると、前
記モータ電流が前記電流許容範囲内になるように前記サ
ーボモータの設定目標位置を前記サーボモータの電流値
が減る方向に所定距離補正するとともに、該補正量が設
定された所定の補正量許容範囲を超えると、前記設定目
標位置を前記補正前の設定目標位置に戻す制御を次の設
定目標位置への移動まで繰り返し行うことを特徴とす
る。
【0009】
【作用】この発明の第1発明によれば、サーボモータに
対する設定目標位置への位置決め制御が終了後、設定目
標位置をサーボモータの電流が減る方向に所定の距離変
化させる。さらに、この後設定目標位置をサーボモータ
の電流が増える方向に所定の距離変化させる制御を行
う。このような制御を次の設定目標位置への移動まで繰
り返し行う。
【0010】この発明の第2発明によれば、サーボモー
タに対する設定目標位置への位置決め制御が終了後、サ
ーボモータのモータ電流が設定された所定の電流許容範
囲を超えると、モータ電流が電流許容範囲内になるよう
にサーボモータの目標位置をサーボモータの電流値が減
る方向に所定の距離補正するとともに、該補正量が設定
された所定の補正量許容範囲を超えると、設定目標位置
を補正前の設定目標位置に戻す制御を行う。このような
制御を次の設定目標位置への移動まで繰り返し行う。
【0011】
【実施例】以下、この発明の実施例について添付図面を
参照して説明する。
【0012】図1は、この発明に係わるサーボコントロ
ーラの全体構成を示すブロック図である。サーボコント
ローラは、機械駆動部を駆動させるサーボモータ30
と、このサーボモータ30の回転子軸に取り付けられた
パルスゼネレータ(以下、PGとする)40と、サーボ
モータ30の回転子軸に取り付けられ速度信号を出力す
るタコジェネレータ(以下、TGとする)50と、駆動
指令信号を増幅する電力増幅器20と、これらを制御す
るコントローラ10から主に構成される。コントローラ
10は、サーボモータ30の位置制御を行う位置制御ユ
ニット1と、サーボモータ30の速度制御を行う速度制
御ユニット2と、サーボモータ30の電流制御を行う電
流制御ユニット3と、D/A変換ユニット4と、DI/
Oユニット5と、メモリ6と、これらを制御する演算制
御ユニット7から構成される。位置制御ユニット1は、
図示しない偏差カウンタを具備して、外部より設定・入
力されるサーボモータ30の目標位置の指令値(パルス
信号)とPG40からの位置フィードバック信号(パル
ス信号)との比較を行って、該偏差の関数としての速度
指令値を速度制御ユニット2に入力する。速度制御ユニ
ット2では、この速度指令値とTG50からの速度フィ
ードバック信号との偏差に対応する指令電圧を電力増幅
器20を介してサーボモータ30に出力することによ
り、サーボモータ30が設定された目標位置になるよう
制御する。
【0013】まず、第1発明の制御方法の一実施例につ
いて図1および図2のフローチャートを用いて説明す
る。
【0014】コントローラ10は、サーボモータ30を
設定された目標位置Aに位置させるための通常の位置決
め制御が終了すると(ステップ101)、所定の時間t
0(秒)後に(ステップ102)、上記目標位置Aを所
定の補正量(パルス)aだけ減少させる補正(A1=A
ーa)を行う(ステップ103)。そして、コントロー
ラ10は、補正された目標位置A1に基づく駆動指令信
号を電力増幅器20を介してサーボモータ30に出力す
ることにより、サーボモータ30をこの補正された目標
位置A1になるよう制御する。コントローラ10は、こ
の状態を所定の時間t0だけ維持する(ステップ10
4)。
【0015】次に、上記所定の時間t0が経過すると、
コントローラ10は、先に補正された目標位置A1に上
記補正量aを加算することにより、目標位置を元の値A
に戻す補正(A=A1+a)を行い(ステップ10
5)、この補正された目標位置Aに基づく駆動指令信号
を電力増幅器20を介してサーボモータ30に出力する
ことにより、サーボモータ30を目標位置Aになるよう
制御する。コントローラ10は、この状態を所定の時間
t0だけ維持する(ステップ106)。
【0016】コントローラ10は、このような目標位置
の増減制御を新たな目標位置への位置決め制御が開始さ
れるまで繰り返し実行する(ステップ107)。
【0017】図3は、上記のように制御されるサーボモ
ータ30のモータ電流特性と目標位置の変化を示したも
ので、また、図中の破線は従来技術によるモータ電流特
性であり、従来技術によればサーボモータ30が設定さ
れた設定目標位置Aに達する前にサーボモータ30の出
力トルクとサーボ機構の摩擦トルクが均衡するため、サ
ーボモータ30のモータ電流が増えて定格電流が流れ放
しとなる。
【0018】本実施例によれば、サーボモータの目標位
置Aへの通常の位置決め制御が終了した後(時刻t
1)、目標位置の増減補正を繰り返し行うようにしてい
るので、モータ電流を定格電流よりかなり低い範囲で維
持できる。
【0019】次に、第2発明の制御方法の一実施例につ
いて図1および図4のフローチャートを用いて説明す
る。
【0020】コントローラ10は、サーボモータ30を
設定された目標位置Aに位置させるための通常の位置決
め制御が終了すると(ステップ201)、まずこの後の
演算で用いる目標位置用変数パラメータxを前記設定目
標位置Aで初期化(x←A)した後(ステップ20
2)、サーボモータ30のモータ電流Imをサンプリン
グし(ステップ203)、このサンプリングされたモー
タ電流Imが所定の許容範囲値を超えていなか判定を行
う。この判定は、上記モータ電流Imのサンプリング周
期で繰り返し実行される。
【0021】まず、コントローラ10は、モータ電流I
mが許容範囲の上限値Iaを超えていないか判定を行い
(ステップ204)、モータ電流Imが上限値Iaを超
えている場合は、前記設定目標位置Aに設定されている
目標位置用変数パラメータxを所定の補正量(パルス)
bだけ減少させる補正(x←xーb)を行う(ステップ
205)。一方、ステップ204においてモータ電流I
mが上限値Iaを超えていない場合は、モータ電流Im
が許容範囲の下限値Ibを超えていないか判定を行い
(ステップ206)、モータ電流Imが下限値Ibを超
えている場合は、目標位置用変数パラメータxを所定の
補正量(パルス)bだけ増加させる補正(x←x+b)
を行う(ステップ207)。
【0022】次に、コントローラ10は、上記によって
補正された補正量が補正量の許容値cを超えていないか
判定を行い(ステップ208)、補正量の許容値cを超
えていない場合は、この補正された目標位置xーbまた
はx+bに基づく駆動指令信号を電力増幅器20を介し
てサーボモータ30に出力することにより、サーボモー
タ30を目標位置xーbまたはx+bになるよう制御す
る(ステップ210)。 一方、ステップ208の判定
において補正量の許容値cを超えている場合は、コント
ローラ10は、上記補正された目標位置用変数パラメー
タxを元の設定目標位置Aに戻し(x←A)(ステップ
209)、この元の目標位置Aに基づく駆動指令信号を
電力増幅器20を介してサーボモータ30に出力するこ
とにより、サーボモータ30を目標位置Aになるよう制
御する(ステップ210)。
【0023】コントローラ10は、このような目標位置
の補正制御を新たな目標位置への位置決め制御が開始さ
れるまで上記所定のサンプリング間隔で繰り返し実行す
る(ステップ211)。
【0024】図5は、上記のように制御されるサーボモ
ータ30のモータ電流特性と目標位置の変化を示したも
のである。
【0025】図5によれば、サーボモータの目標位置へ
の通常の位置決め制御が終了しても(時刻t1)、サー
ボモータ30の出力トルクとサーボ機構の摩擦トルクが
均衡してサーボモータ30が設定された設定目標位置A
に達しないため、サーボモータ30のモータ電流Imが
増え始める。
【0026】しかし、本実施例によれば、モータ電流I
mが所定の許容範囲の上限値Iaを超えると(時刻t
2)、サーボモータ30の目標位置が設定目標位置Aか
ら補正量bだけ減少されるので、時刻t2以降はモータ
電流Imが減少するようになる。しかし、この目標位置
の補正によっても、再びモータ電流Imが増え始めて許
容範囲の上限値Iaを超えたとすると(時刻t3)、サ
ーボモータ30の目標位置をさらに補正量bだけを減少
させる。
【0027】図5の場合は、この2段階の目標位置補正
でモータ電流Imを許容範囲内の所定レベルに維持する
ことができている。
【0028】
【発明の効果】上記説明のように、この発明によれば、
サーボモータが設定された目標位置に達しない場合にサ
ーボモータの目標位置を補正するようにしたので、サー
ボモータのモータ電流が抑えられ、定格電流が長時間流
れ放しになることなく、サーボモータのオーバーヒート
を防止することができる。さらに、ソフトウエアにより
実現するため、サーボモータの容量を大きくする必要が
なく、装置を安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係わるサーボコントローラの全体構
成を示すブロック図。
【図2】第1の発明の制御方法の一実施例を示すフロー
チャート。
【図3】第1の発明によるサーボモータの目標位置の変
化とサーボモータの電流特性を示した図。
【図4】第2の発明の制御方法の一実施例を示すフロー
チャート。
【図5】第2の発明によるサーボモータの目標位置の変
化とサーボモータの電流特性を示した図。
【符号の説明】
10 コントローラ 20 電力増幅器 30 サーボモータ 40 パルスゼネレータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大きな摩擦抵抗を有するサーボ機構を駆
    動するサーボモータの位置決め制御方法において、 前記サーボモータに対する設定目標位置への位置決め制
    御が終了後、前記設定目標位置を前記サーボモータの電
    流が減る方向へ所定距離変化させ、さらにこの後前記設
    定目標位置を前記サーボモータの電流が増える方向へ所
    定距離変化させる制御を次の設定目標位置への移動まで
    繰り返し行うことを特徴とするサーボモータの位置決め
    制御方法。
  2. 【請求項2】 大きな摩擦抵抗を有するサーボ機構を駆
    動するサーボモータの位置決め制御方法において、 前記サーボモータに対する設定目標位置への位置決め制
    御が終了後、前記サーボモータのモータ電流が設定され
    た所定の電流許容範囲を超えると、前記モータ電流が前
    記電流許容範囲内になるように前記サーボモータの設定
    目標位置を前記サーボモータの電流値が減る方向に所定
    距離補正するとともに、該補正量が設定された所定の補
    正量許容範囲を超えると、前記設定目標位置を前記補正
    前の設定目標位置に戻す制御を次の設定目標位置への移
    動まで繰り返し行うことを特徴とするサーボモータの位
    置決め制御方法。
JP4156887A 1992-06-16 1992-06-16 サーボモータの位置決め制御方法 Pending JPH066994A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5645650A (en) * 1993-10-29 1997-07-08 Henkel Corporation Composition and process for treating magnesium-containing metals and product therefrom
US7607661B2 (en) 2004-07-27 2009-10-27 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Control device, conveyance control device, conveyance system and image forming system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5645650A (en) * 1993-10-29 1997-07-08 Henkel Corporation Composition and process for treating magnesium-containing metals and product therefrom
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