JPH07141031A - Analog servo driver - Google Patents

Analog servo driver

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JPH07141031A
JPH07141031A JP31250893A JP31250893A JPH07141031A JP H07141031 A JPH07141031 A JP H07141031A JP 31250893 A JP31250893 A JP 31250893A JP 31250893 A JP31250893 A JP 31250893A JP H07141031 A JPH07141031 A JP H07141031A
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JP
Japan
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analog
speed
motor
control
compensator
Prior art date
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Pending
Application number
JP31250893A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Sasaki
佐々木  邦彦
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To control the rotating position and rotating speed of a motor with a low-priced analog servo system. CONSTITUTION:The analog servo driver is composed of a control parameter calculating means 1 for calculating control parameters based on various kinds of information, analog generators 2, 3 and 4 for outputting PWM waves based on the control parameters from the calculating means 1, and analog switches 5, 6 and 7 installed on the output side of respective analog generators, and a power drive part 14 of a motor 16 is controlled by analog servo.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、指令に基づき回転する
サーボモータを制御するアナログサーボドライバに関
し、特に、各種制御パラメータを変化させることで制御
性能を向上させるドライバに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog servo driver for controlling a servo motor that rotates based on a command, and more particularly to a driver for improving control performance by changing various control parameters.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は特開平2−115970号公報に
記載された従来のサーボモータの制御装置を示すブロッ
ク図である。同図において、11は位置指令値と位置フ
ィードバック信号との差分をとる位置差分器、12は速
度指令値と速度フィードバック信号との差分をとる速度
差分器、13は電流指令値と電流フィードバック信号と
の差分をとる電流差分器、14はパワードライブ部、1
5は電流検出器、16はモータ、17はエンコーダ、1
9は位置補償部、21は電流補償部、47は制御パラメ
ータ算出部、48は制御パラメータ設定部、49は速度
補償部である。ここで、位置差分器11、速度差分器1
2、電流差分器13、位置補償部19、速度補償部4
9、電流補償部21、制御パラメータ算出部47、制御
パラメータ設定部48はソフトウェアからなり、デジタ
ルサーボシステムを構成している。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a block diagram showing a conventional servomotor control device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-115970. In the figure, 11 is a position differentiator that takes the difference between a position command value and a position feedback signal, 12 is a speed differentiator that takes the difference between a speed command value and a speed feedback signal, and 13 is a current command value and a current feedback signal. Current difference device for calculating the difference between
5 is a current detector, 16 is a motor, 17 is an encoder, 1
Reference numeral 9 is a position compensation unit, 21 is a current compensation unit, 47 is a control parameter calculation unit, 48 is a control parameter setting unit, and 49 is a speed compensation unit. Here, the position differencer 11 and the speed differencer 1
2, current difference unit 13, position compensation unit 19, speed compensation unit 4
9, the current compensation unit 21, the control parameter calculation unit 47, and the control parameter setting unit 48 are software, and constitute a digital servo system.

【0003】上記構成において、位置補償部19は位置
指令と位置フィードバック信号との位置偏差を入力して
速度指令を出力する。速度補償部49は速度指令と速度
フィードバック信号との差分を入力して電流指令を出力
する。電流補償部21は電流指令と電流フィードバック
信号との差分を入力してモータ制御信号を出力し、パワ
ードライブ部14を介して、モータ16を駆動する。電
流フィードバック信号は電流検出器15により、また位
置フィードバック信号と速度フィードバック信号はエン
コーダ17により各々検出され、図示しないフィードバ
ック回路を介して入力される。
In the above structure, the position compensator 19 inputs the position deviation between the position command and the position feedback signal and outputs the speed command. The speed compensator 49 inputs the difference between the speed command and the speed feedback signal and outputs a current command. The current compensator 21 inputs the difference between the current command and the current feedback signal, outputs a motor control signal, and drives the motor 16 via the power drive unit 14. The current feedback signal is detected by the current detector 15, and the position feedback signal and the velocity feedback signal are detected by the encoder 17, respectively, and are input via a feedback circuit (not shown).

【0004】この制御装置はモータの回転位置、回転速
度及びモータに流れる電流をソフトウェアにより制御す
るデジタルサーボ方式を採用しているところから、制御
パラメータ算出部47で位置偏差に応じて制御パラメー
タを演算し、制御パラメータ設定部48がこの制御パラ
メータを速度補償部49に設定することで、サーボシス
テムの応答性・安定性・精度等を向上させている。すな
わち停止時には停止時に即した電流指令値を出力できる
制御パラメータに速度補償部49を設定し、高速移動時
には高速移動に即した電流指令値を出力できる制御パラ
メータに速度補償部49を設定している。
Since this control device employs a digital servo system in which the rotational position and rotational speed of the motor and the current flowing through the motor are controlled by software, the control parameter calculation unit 47 calculates the control parameter according to the position deviation. The control parameter setting unit 48 sets this control parameter in the speed compensating unit 49, thereby improving the response, stability, accuracy, etc. of the servo system. That is, the speed compensator 49 is set to a control parameter that can output a current command value suitable for a stop during a stop, and the speed compensator 49 is set to a control parameter that can output a current command value suitable for a high speed move during a high speed movement. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のサーボ
モータの制御装置は、ソフトウェアによるデジタルサー
ボ方式で構成されている。従って、位置補償部19,速
度補償部49,電流補償部21をアナログ回路からなる
アナログサーボ方式とし、このアナログサーボによって
同等の制御パラメータで構成した場合と比較した場合、
サンプリング・無駄時間の影響や量子化による影響等に
より、性能が劣化する。これらの影響を抑制する為に、
CPUの高速化および高機能化を行ったり、大規模にな
ってしまうCPU周辺のデジタル回路をG/A等で集積
化しなければならず、大幅にコストが上昇する問題があ
る。
The above-mentioned conventional servo motor control device is constituted by a digital servo system by software. Therefore, when the position compensating unit 19, the speed compensating unit 49, and the current compensating unit 21 are of an analog servo system composed of analog circuits, and compared with the case where the analog servo system is configured with equivalent control parameters,
Performance deteriorates due to the effects of sampling and dead time, and the effects of quantization. In order to suppress these effects,
There is a problem that the CPU has to be increased in speed and function, and digital circuits around the CPU, which become large in scale, must be integrated by G / A or the like, resulting in a significant increase in cost.

【0006】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であり、指令、回転状態、負荷状態等により制御パラメ
ータを変更できるアナログサーボ方式のアナログサーボ
ドライバを提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an analog servo driver of an analog servo system capable of changing a control parameter according to a command, a rotation state, a load state and the like.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の基本構成
を示し、1は制御パラメータ算出手段であり、回転指令
や回転状態等の各種情報を取込み、モータの運転状況に
応じた各制御パラメータを決定する。2,3,4はPW
M発生器、5,6,7はアナログスイッチ(アナログS
W)、8は位置補償部としてのアナログ制御補償部、9
は速度補償部としてのアナログ制御補償部、10は電流
補償部としてのアナログ制御補償部である。また、11
は位置指令値と位置フィードバック信号との差分をとる
位置差分器、12は速度指令値と速度フィードバック信
号との差分をとる速度差分器、13は電流指令値と電流
フィードバック信号との差分をとる電流差分器、14は
パワートライブ部、15は電流検出部、16はモータ、
17はエンコーダである。
FIG. 1 shows a basic configuration of the present invention, in which 1 is a control parameter calculating means, which takes in various kinds of information such as a rotation command and a rotation state, and performs each control according to the operating condition of a motor. Determine the parameters. 2, 3, 4 is PW
M generator, 5, 6 and 7 are analog switches (analog S
W), 8 is an analog control compensator as a position compensator, 9
Is an analog control compensator as a speed compensator, and 10 is an analog control compensator as a current compensator. Also, 11
Is a position difference device that takes the difference between the position command value and the position feedback signal, 12 is a speed difference device that takes the difference between the speed command value and the speed feedback signal, and 13 is current that takes the difference between the current command value and the current feedback signal Differentiator, 14 is a power tribe section, 15 is a current detection section, 16 is a motor,
Reference numeral 17 is an encoder.

【0008】上記構成において、位置補償部8は位置指
令と位置フィードバック信号との位置偏差を入力して速
度指令を出力する。速度補償部9は速度指令と速度フィ
ードバック信号との差分を入力して電流指令を出力す
る。電流補償部10は電流指令と電流フィードバック信
号との差分を入力してモータ制御信号を出力し、パワー
ドライブ部14を介して、モータ16を駆動する。電流
フィードバック信号は電流検出器15により、また位置
フィードバック信号と速度フィードバック信号はエンコ
ーダ17により各々検出され、図示しないフィードバッ
ク回路を介して入力される。
In the above structure, the position compensator 8 inputs the position deviation between the position command and the position feedback signal and outputs the speed command. The speed compensator 9 inputs the difference between the speed command and the speed feedback signal and outputs a current command. The current compensating unit 10 inputs the difference between the current command and the current feedback signal, outputs a motor control signal, and drives the motor 16 via the power drive unit 14. The current feedback signal is detected by the current detector 15, and the position feedback signal and the velocity feedback signal are detected by the encoder 17, respectively, and are input via a feedback circuit (not shown).

【0009】以上のように制御されるモータの運転状態
に於いて、指令に基づいて回転しているモータに関する
回転指令や回転状態等の各種情報は、制御パラメータ算
出手段1に取り込まれ、良好な回転状態が得られるよう
に各種情報に応じて最適な制御パラメータを決定する。
決定した各制御パラメータは各々のPWM発生器2,
3,4へ出力され、PWM発生器2,3,4が各制御パ
ラメータの値をデューティに対応させたそれぞれのPW
M波を発生させる。ここでPWM波の搬送周波数は、位
置・速度・電流の各ループの遮断周波数より充分高い周
波数f0 とする。そして各PWM波はアナログSW5,
6,7の制御端子に入力され、PWM波のHighレベ
ル又はLowレベルによって入力端子と出力端子をON
又OFFにしている。各アナログSW5,6,7の入力
は、指令値とフィードバック信号との差分に補償を行う
各アナログ制御補償部8,9,10の出力である。従っ
て、各アナログSW5,6,7の出力は、各PWM波の
デューティ0〜100%に応じて、各アナログ制御補償
部8,9,10の出力に対して0〜100%の任意の値
を取ることができる。
In the operating state of the motor controlled as described above, various information such as the rotation command and the rotation state of the motor rotating based on the command are fetched by the control parameter calculating means 1 and are excellent. Optimal control parameters are determined according to various information so as to obtain the rotation state.
The determined control parameters are the respective PWM generators 2,
3 and 4, and the PWM generators 2, 3, and 4 generate respective PWs in which the values of the respective control parameters are associated with the duty.
Generate M waves. Here, the carrier frequency of the PWM wave is a frequency f 0 sufficiently higher than the cutoff frequency of each loop of position, velocity and current. And each PWM wave is an analog SW5.
It is input to the control terminals of 6 and 7, and the input terminal and the output terminal are turned on by the High level or Low level of the PWM wave.
It is turned off again. The input of each analog SW 5, 6, 7 is the output of each analog control compensator 8, 9, 10 that compensates for the difference between the command value and the feedback signal. Therefore, the output of each of the analog SWs 5, 6 and 7 is set to an arbitrary value of 0 to 100% with respect to the output of each of the analog control compensation units 8, 9, and 10 according to the duty of each PWM wave of 0 to 100%. Can be taken.

【0010】なお、図1では位置制御・速度制御・電流
制御各々にPWM発生器2,3,4とアナログSW5,
6,7の組み合わせを組み込んでいるが、本発明では少
なくとも1ケ所以上にPWM発生器とアナログSWの組
み合わせがあれば良く、また、位置制御・速度制御・電
流制御の内のいずれかに適用すれば良い。
In FIG. 1, PWM generators 2, 3, 4 and analog SW 5, are provided for position control, speed control, and current control, respectively.
Although a combination of 6 and 7 is incorporated, in the present invention, it is sufficient that there is a combination of a PWM generator and an analog SW in at least one place, and it is applicable to any one of position control, speed control and current control. Good.

【0011】[0011]

【実施例1】図2は本発明の実施例1の全体構成を示す
ブロック図、図3は図2の鎖線内の回路図、図4は図3
におけるCPU23aで処理されるソフトウェアプログ
ラムのフローチャート、図5はパラメータ算出手段18
に設定された位置偏差と速度補償ゲインの特性の一例を
示す特性図である。図2において、18はPWM発生器
を含む制御パラメータ算出手段であり、情報として位置
偏差が入力されている。19は位置補償器、20はアナ
ログSWを含む速度補償器、21は電流補償器、22は
エンコーダ17の信号をf/v変換して速度フィードバ
ック信号を出力する速度検出器である。11〜17は図
1と同一の要素であり、同一符号により対応させてあ
る。
[Embodiment 1] FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of Embodiment 1 of the present invention, FIG. 3 is a circuit diagram within the chain line of FIG. 2, and FIG.
Of the software program processed by the CPU 23a in FIG.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of the characteristics of the position deviation and the speed compensation gain set in FIG. In FIG. 2, reference numeral 18 is a control parameter calculation means including a PWM generator, and the position deviation is input as information. Reference numeral 19 is a position compensator, 20 is a speed compensator including an analog SW, 21 is a current compensator, and 22 is a speed detector that converts the signal of the encoder 17 into f / v and outputs a speed feedback signal. Elements 11 to 17 are the same as those in FIG. 1, and are designated by the same reference numerals.

【0012】図3において24は偏差カウンタであり、
図2における位置差分器11に対応する。25はD/A
変換器、26aはオペアンプ、26bは抵抗値r1 の抵
抗、26cは抵抗値r2 の抵抗であり、これらが図2に
おける位置補償器19に対応する。27aはオペアン
プ、27bは抵抗値r3 の抵抗、27cは抵抗値r4
抵抗、27dは抵抗値r5 の抵抗、27eは容量c1
コンデンサ、27fは抵抗r6 の抵抗、27gはアナロ
グSWであり、これらが図2における速度差分器12と
アナログSWを含む速度補償器20に対応する。23a
はCPU、23bはI/F、23cはROM、23dは
RAM、23eはPWM発生器、23fはカウンタであ
り、これらが図2におけるPWM発生器を含む制御パラ
メータ算出手段18に対応し、情報として位置偏差が入
力されている。なお、23a〜23fは安価なマイコン
で構成するところから、これらをまとめてマイコン23
とする。
In FIG. 3, reference numeral 24 is a deviation counter,
It corresponds to the position differentiator 11 in FIG. 25 is D / A
Converter, 26a is an operational amplifier, 26b is the resistance the resistance value r 1, 26c is a resistor the resistance value r 2, they correspond to the position compensator 19 in FIG. 2. 27a is an operational amplifier, 27b is a resistor having a resistance value r 3 , 27c is a resistor having a resistance value r 4 , 27d is a resistor having a resistance value r 5 , 27e is a capacitor having a capacitance c 1 , 27f is a resistor having a resistance r 6 , and 27g is an analog. SW, and these correspond to the speed differentiator 12 and the speed compensator 20 including the analog SW in FIG. 23a
Is a CPU, 23b is an I / F, 23c is a ROM, 23d is a RAM, 23e is a PWM generator, and 23f is a counter, which correspond to the control parameter calculation means 18 including the PWM generator in FIG. Position deviation is entered. Since 23a to 23f are composed of inexpensive microcomputers, the microcomputers 23a to 23f are integrated together.
And

【0013】図4において、28はI/F23bを介し
て偏差カウンタ24の値を読み込むプログラム、29は
偏差カウンタ24の値から速度補償器20の制御パラメ
ータ値を演算しPWM出力のデューティを決定するプロ
グラム、30はPWMポートからPWM波を出力するプ
ログラムである。
In FIG. 4, 28 is a program for reading the value of the deviation counter 24 via the I / F 23b, and 29 is the control parameter value of the speed compensator 20 calculated from the value of the deviation counter 24 to determine the duty of the PWM output. A program, 30 is a program for outputting a PWM wave from the PWM port.

【0014】この構成におけるモータの回転動作につい
ては、従来装置および図1に示す基本構成と同様であ
り、位置・速度・電流の各指令値と各フィードバック信
号との差分をとり、各補償をかけて、モータ駆動量を決
定しモータに印加している。図5は位置偏差と速度補償
ゲインの特性の一例を示し、偏差が少ない停止付近は、
停止時にオーバーランすることなく滑らかに停止出来る
ようにゲインを低く設定する。偏差が多い高速移動時
は、回転ムラを出来るだけ抑えられるようにゲインを高
く設定する。
The rotation operation of the motor in this configuration is the same as that of the conventional device and the basic configuration shown in FIG. 1, and the difference between each command value of position / speed / current and each feedback signal is calculated and each compensation is applied. Then, the motor drive amount is determined and applied to the motor. FIG. 5 shows an example of the characteristics of position deviation and speed compensation gain.
The gain is set low so that the motor can be stopped smoothly without overrun when stopped. When moving at high speed with many deviations, the gain is set high so that uneven rotation can be suppressed as much as possible.

【0015】上記構成では、図4に示すようにモータへ
の位置指令が無くなり、すなわち停止指令となりモータ
が停止に到る時、位置偏差は少なくなっていく。偏差カ
ウンタ24の出力は位置偏差値としてマイコン23に取
り込まれる。(図4における動作28)。取り込まれた
位置偏差値により、図5に示す特性に従って制御パラメ
ータが決まる(図4における動作29)。位置偏差は少
なくなっていることから、制御パラメータは小さくなっ
ていく。制御パラメータに従ってPWMのデューティが
決まり、マイコン23からPWM波が出力される(図4
における動作30)。PWM波のデューティが小さくな
っていくことから、アナログSW27gはONしている
時間よりOFFしている時間の方が長くなり、オペアン
プ27aでの見かけ上のゲインは低くなっていき、速度
制御系としての応答性は振動的でなく遅くなり、モータ
の挙動としては行き過ぎること無く滑らかに停止に到
る。
In the above configuration, as shown in FIG. 4, when the position command to the motor disappears, that is, when a stop command is issued and the motor comes to a stop, the position deviation becomes smaller. The output of the deviation counter 24 is taken into the microcomputer 23 as a position deviation value. (Operation 28 in FIG. 4). The fetched position deviation value determines the control parameter according to the characteristic shown in FIG. 5 (operation 29 in FIG. 4). Since the position deviation is small, the control parameter becomes small. The PWM duty is determined according to the control parameter, and the PWM wave is output from the microcomputer 23 (see FIG. 4).
30). Since the duty of the PWM wave becomes smaller, the OFF time of the analog SW 27g becomes longer than the ON time of the analog SW 27g, and the apparent gain of the operational amplifier 27a becomes lower. The response of is slow rather than oscillatory, and the motor stops smoothly without overshooting.

【0016】位置指令が大きく一定の高速移動時は、位
置偏差が多い。位置偏差はマイコン23に取り込まれ、
図5に示す特性に従ってPWM波のデューティが決ま
る。位置偏差が多いことから、デューティは大きくな
り、アナログSW27gはONしている時間が長くな
る。そして、オペアンプ27aでの見かけ上のゲインは
発振しない程度に高くなり、速度制御系としての周波数
特性が伸び、回転ムラを抑制することができる。
There is a large amount of position deviation during high-speed movement where the position command is large and constant. The position deviation is captured by the microcomputer 23,
The duty of the PWM wave is determined according to the characteristics shown in FIG. Since there are many position deviations, the duty becomes large, and the analog SW 27g remains ON for a long time. Then, the apparent gain of the operational amplifier 27a becomes so high as not to oscillate, the frequency characteristic of the speed control system is extended, and uneven rotation can be suppressed.

【0017】なお、図示例では、位置偏差と速度補償ゲ
インの特性を図5で説明したが、性能向上の為には目的
にあった特性のものでよく、図5に限定されるものでは
ない。また、速度補償ゲインの変更について説明した
が、他の補償部のゲイン変更でも良い。
In the illustrated example, the characteristics of the position deviation and the velocity compensation gain have been described with reference to FIG. 5, but the characteristics may be those suitable for the purpose of improving the performance, and are not limited to those in FIG. . Further, the change of the speed compensation gain has been described, but the gain of another compensating unit may be changed.

【0018】このような本実施例ではアナログサーボ方
式を採用しても、モータ駆動状態に合わせて制御パラメ
ータを随時変更できるので、高性能のシステムを構成す
ることができる。
In this embodiment, even if the analog servo system is adopted, the control parameters can be changed at any time according to the motor driving state, so that a high performance system can be constructed.

【0019】[0019]

【実施例2】図6は全体構成を示すブロック図、図7は
自動調整時の動作フローである。図6において、11〜
17は実施例1と同一の要素であり、同一符号を付して
ある。31は各種情報としての指令パルス・フィードバ
ックのパルス数・パルス周波数をパソコン32に取り込
める様にデータを変換するカウンタ等からなるパソコン
I/F回路である。パソコン32は全体システムをモデ
ル化したブロックと、移動物40に合わせた位置補償器
36、速度補償器37、速度検出器39の各制御パラメ
ータを設計するプログラムとを内蔵する。33,34,
35は制御パラメータをデューティ情報としてPWM波
にのせるためメモリを内蔵したPWM発生器である。3
6はアナログSWを含む位置補償器、37はアナログS
Wを含む速度補償器、39はアナログSWを含む速度検
出器である。38は電流補償器である。移動物(負荷)
40はモータ16に連結されたモータの回転を利用して
移動される。
[Embodiment 2] FIG. 6 is a block diagram showing the overall configuration, and FIG. 7 is an operation flow during automatic adjustment. In FIG. 6, 11 to
Reference numeral 17 is the same element as that of the first embodiment and is given the same reference numeral. Reference numeral 31 is a personal computer I / F circuit including a counter for converting data so that a command pulse, the number of pulses of feedback, and a pulse frequency as various information can be taken into the personal computer 32. The personal computer 32 incorporates a block modeling the entire system and a program for designing each control parameter of the position compensator 36, the speed compensator 37, and the speed detector 39 that match the moving object 40. 33, 34,
Reference numeral 35 is a PWM generator having a built-in memory for loading control parameters on the PWM wave as duty information. Three
6 is a position compensator including an analog SW, 37 is an analog S
A speed compensator including W, and 39 is a speed detector including an analog SW. 38 is a current compensator. Moving object (load)
40 is moved by utilizing the rotation of the motor connected to the motor 16.

【0020】図7において、41はシステムモデルを初
期化するパソコン32の動作、42は位置指令としてパ
ルスを入力しシステム内のモータを実際に回転させる動
作である。43は、I/F回路31を用いて指令パルス
・フィードバックパルスをパソコン32内に取り込み、
各種データ処理により、動作42で実際にモータが回転
した状態とシステムモデルで仮想的にモータの回転を推
定した状態とを比較するパソコン32の動作である。4
4はモータ16や移動物40等の制御対象のモデルを修
正するパソコン32の動作、45は修正したシステムモ
デルを安定かつ高応答にする位置補償器36、速度補償
器37、速度検出器39を設計するパソコン32の動作
である。46は、位置補償器36、速度補償器37、速
度検出器39の修正が必要かどうかを判断して、必要な
らばPWM発生器33,34,35を介して位置補償器
36,速度補償器37,速度検出器39を修正し更に動
作42から動作45を繰り返し、調整が終了し修正が必
要無ければPWM発生器33,34,35内のROMに
各制御パラメータを書込み調整を終了する動作である。
In FIG. 7, reference numeral 41 is an operation of the personal computer 32 for initializing the system model, and 42 is an operation for actually inputting a pulse as a position command to rotate a motor in the system. The reference numeral 43 captures the command pulse / feedback pulse into the personal computer 32 using the I / F circuit 31,
This is an operation of the personal computer 32 that compares a state in which the motor actually rotates in action 42 with a state in which the rotation of the motor is virtually estimated by the system model by various data processing. Four
4 is the operation of the personal computer 32 that corrects the model of the controlled object such as the motor 16 and the moving object 40, and 45 is the position compensator 36, the speed compensator 37, and the speed detector 39 that make the modified system model stable and high response. This is the operation of the personal computer 32 to be designed. Reference numeral 46 determines whether or not the position compensator 36, the speed compensator 37, and the speed detector 39 need to be modified, and if necessary, the position compensator 36 and the speed compensator via the PWM generators 33, 34, and 35. 37, the speed detector 39 is modified, and the operations 42 to 45 are repeated. If the adjustment is completed and no correction is necessary, each control parameter is written in the ROM in the PWM generators 33, 34, 35 to complete the adjustment. is there.

【0021】本実施例においてもモータの回転動作は、
従来装置および図1に示す基本構成と同様であり、位置
・速度・電流の各指令値と各フィードバック信号との差
分をとって各補償をかけて、モータ駆動量を決定しモー
タに印加している。
Also in this embodiment, the rotation operation of the motor is
Similar to the conventional device and the basic configuration shown in FIG. 1, the difference between each command value of position / speed / current and each feedback signal is taken for each compensation to determine the motor drive amount and apply it to the motor. There is.

【0022】次に、モータ運転前における制御パラメー
タの自動調整について説明する。まず、パソコン32を
用いて全体システム(11〜17および36〜40)の
伝達特性をモデル化したブロックを初期化する。位置補
償器36,速度補償器37,速度検出器39のモデルは
実際の位置補償器36,速度補償器37,速度検出器3
9の制御パラメータに合わせ、移動物40はモータ16
に取り付けられる以前の無負荷状態であると仮定してモ
デル化する(図7における動作41)。その後、位置指
令パルスを入力して、モータを回転させ実際のシステム
を駆動させると共に、位置指令パルスをパソコン32に
取り込みモデル化したブロックがどの様な挙動をするか
演算する。実際のシステムは調整が不完全なまま駆動さ
れ、その挙動をエンコーダ17の出力パルスとしてパソ
コン32に取り込まれる(図7における動作42)。取
り込まれた実際の挙動は特徴量を抽出され、モデル化し
たブロックを用いて演算した特徴量と比較される(図7
における動作43)。この特徴量の比較を基に、主に移
動物40のモデルを推定・修正し(図7における動作4
4)、修正したモデルに最適な位置補償器36,速度補
償器37,速度検出器39の制御パラメータを決定する
(図7における動作45)。そして、位置指令に対して
位置フィードバック信号がかけ離されていて制御パラメ
ータの修正が必要ならば、PWM発生器33,34,3
5内の各メモリに各制御パラメータ値を書き込み、動作
42から動作45を繰り返す。位置指令と位置フィード
バック信号とがほぼ一致して制御パラメータの修正が必
要なければ、調整を終了する(図7における動作4
6)。そして自動調整が終了した後、パソコン32をシ
ステムから取り外しモータを運転させる。
Next, automatic adjustment of the control parameters before the motor operation will be described. First, the personal computer 32 is used to initialize blocks that model the transfer characteristics of the entire system (11 to 17 and 36 to 40). The models of the position compensator 36, the speed compensator 37, and the speed detector 39 are the actual position compensator 36, the speed compensator 37, and the speed detector 3.
In accordance with the control parameters of 9,
The model is modeled assuming that it is in an unloaded state before being attached (operation 41 in FIG. 7). After that, the position command pulse is input, the motor is rotated to drive the actual system, and the position command pulse is taken into the personal computer 32 to calculate how the modeled block behaves. The actual system is driven while the adjustment is incomplete, and its behavior is captured by the personal computer 32 as an output pulse of the encoder 17 (operation 42 in FIG. 7). A feature amount is extracted from the captured actual behavior and is compared with the feature amount calculated using the modeled block (FIG. 7).
43). Based on the comparison of the feature amounts, the model of the moving object 40 is mainly estimated and modified (see operation 4 in FIG.
4) Determine the optimum control parameters for the position compensator 36, speed compensator 37, and speed detector 39 for the corrected model (operation 45 in FIG. 7). If the position feedback signal is separated from the position command and the control parameters need to be corrected, the PWM generators 33, 34, 3
Each control parameter value is written in each memory in 5, and operation 42 to operation 45 are repeated. If the position command and the position feedback signal substantially match and the control parameter does not need to be corrected, the adjustment ends (operation 4 in FIG. 7).
6). After the automatic adjustment is completed, the personal computer 32 is removed from the system and the motor is operated.

【0023】このような本実施例においてアナログサー
ボ方式を採用しても、制御パラメータを変更できるの
で、人の経験に頼らずに制御パラメータの自動調整がで
きる。
Even if the analog servo system is adopted in this embodiment, the control parameters can be changed, so that the control parameters can be automatically adjusted without relying on human experience.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、低コストなアナログサーボ方式を採用しても、制御
パラメータの変更が容易に可能となる。
As described above, in the present invention, the control parameter can be easily changed even if the low-cost analog servo system is adopted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the present invention.

【図2】本発明の実施例1の全体構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of a first embodiment of the present invention.

【図3】図2の鎖線内の回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram within a chain line in FIG.

【図4】図3におけるCPUで処理されるソフトウェア
プログラムのフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of a software program processed by the CPU in FIG.

【図5】パラメータ算出手段に設定された位置制御偏差
と速度補償ゲインの特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram of a position control deviation and a velocity compensation gain set in a parameter calculation means.

【図6】本発明の実施例2の全体構成を示すブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram showing an overall configuration of a second embodiment of the present invention.

【図7】実施例2の自動調整時の動作フローチャートで
ある。
FIG. 7 is an operation flowchart during automatic adjustment according to the second embodiment.

【図8】従来のサーボモータの制御装置を示すブロック
図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a conventional servo motor control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御パラメータ算出手段 2,3,4 PWM発生器 5,6,7 アナログスイッチ 8,9,10 アナログ制御補償部 1 Control Parameter Calculation Means 2, 3, 4 PWM Generator 5, 6, 7 Analog Switch 8, 9, 10 Analog Control Compensation Section

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モータの回転位置、回転速度を制御する
アナログサーボドライバにおいて、制御パラメータを算
出する制御パラメータ算出手段と、この制御パラメータ
算出手段により得られる制御パラメータに基づいてPW
M波を出力するPWM発生器と、各種制御量の出力部分
に設けられたアナログスイッチとを備えていることを特
徴とするアナログサーボドライバ。
1. An analog servo driver for controlling a rotation position and a rotation speed of a motor, wherein a control parameter calculating means for calculating a control parameter and a PW based on the control parameter obtained by the control parameter calculating means.
An analog servo driver, comprising: a PWM generator that outputs M waves; and an analog switch that is provided in an output portion of various controlled variables.
JP31250893A 1993-11-18 1993-11-18 Analog servo driver Pending JPH07141031A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5379327B1 (en) * 2013-07-16 2013-12-25 ディエスピーテクノロジ株式会社 Motor control device and motor control method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20021224