JPH07334208A - Look-ahead controller - Google Patents
Look-ahead controllerInfo
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- JPH07334208A JPH07334208A JP6151585A JP15158594A JPH07334208A JP H07334208 A JPH07334208 A JP H07334208A JP 6151585 A JP6151585 A JP 6151585A JP 15158594 A JP15158594 A JP 15158594A JP H07334208 A JPH07334208 A JP H07334208A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットや工作機械等
の制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for robots, machine tools and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】目標位置指令にモ−タの位置出力を追従
させる予見制御装置として、例えば、国際公開WO93/204
89の第７発明において本出願人が提案した装置がある。
この装置では、速度制御器とモ−タの動特性の情報をも
とに未来目標位置指令、過去の速度指令、現在の位置出
力、およびあらかじめ定められる予見制御パラメ−タを
用い、簡単な四則演算により目標指令に最適に追従する
予見制御装置を得ることができる。2. Description of the Related Art As a preview control device for making the position output of a motor follow a target position command, for example, International Publication WO93 / 204
There is a device proposed by the present applicant in 89th invention.
This device uses a future target position command, a past speed command, a current position output, and a predetermined preview control parameter based on the information on the dynamic characteristics of the speed controller and the motor, and uses simple four rules. It is possible to obtain a preview control device that optimally follows the target command by calculation.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが前記従来例で
は、より高精度な追従動作を実現するために、速度制御
演算の切替えをモ−タ制御動作中に行った際、速度制御
器の動特性モデルが変わるにもかかわらず、予見制御パ
ラメ−タの切替えができないため、追従偏差が大きくな
る、振動的になる、などの問題点があった。そこで、本
発明は、これらの問題点を解決できる予見制御装置を提
供することを目的とする。However, in the above-mentioned conventional example, in order to realize a more accurate follow-up operation, when the speed control calculation is switched during the motor control operation, the dynamic characteristics of the speed controller are Despite the change of the model, the preview control parameters cannot be switched, so that there are problems such as a large follow-up deviation and vibration. Therefore, an object of the present invention is to provide a preview control device that can solve these problems.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、目標位置指令にモ−タの位置出力を追
従させるよう未来目標位置指令を入力し記憶する手段
と、過去の速度指令を記憶する手段と、前記モ−タの現
在の位置出力を入力する手段と、速度制御器とモ−タの
動特性に関する情報から求めたＭステップ先までの未来
位置偏差の予測値に関する評価関数が最小になるように
速度指令を求める予見制御演算手段と、求められた速度
指令を用いて速度制御を行う速度制御器と、を有する予
見制御装置において、前記速度制御器の速度制御演算を
モ−タ制御動作中に他の速度演算に切り替えるとともに
前記予見制御演算手段の演算に必要なパラメ−タの切替
えを行う手段を備えたことを特徴とするものである。な
お、パラメ−タの切替えは、速度演算の切り替え時よ
り、少しずらしてもよく、段階的に徐々に変更していっ
てもよいものである。In order to solve the above problems, the present invention provides a means for inputting and storing a future target position command so that the position output of the motor follows the target position command, and means for storing the future target position command. A means for storing a speed command, a means for inputting a current position output of the motor, and a predicted value of a future position deviation up to M steps obtained from information on dynamic characteristics of the speed controller and the motor. In a preview control device having a preview control calculation means for obtaining a speed command so as to minimize the evaluation function, and a speed controller for performing speed control using the obtained speed command, a speed control calculation of the speed controller Is switched to another speed calculation during the motor control operation, and means for switching the parameters required for the calculation of the preview control calculation means is provided. The switching of the parameters may be slightly shifted or gradually changed stepwise from the switching of the speed calculation.
【０００５】[0005]
【作用】上記手段により、速度制御演算の切替えをモ−
タ制御動作中に行った際にも、予見制御パラメ−タの切
替えを行うことにより、追従偏差が小さく、振動的でな
く、しかも、より高精度な追従動作が可能な予見制御装
置を提供できる。With the above means, the switching of speed control calculation can be performed.
It is possible to provide a preview control device which has a small tracking deviation, is not oscillatory, and is capable of more highly accurate tracking operation by switching the preview control parameters even when the tracking control operation is performed. .
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。本発明は、速度指令を決定するすべての予見制
御装置に適用できるが、ここでは、国際公開WO93/20489
の第７発明において本出願人が提案した装置に適用する
場合を例示する。図１は、本発明を適用するモータ制御
システムのブロック図である。図中１１は予見制御装
置、１２はモ−タ、１３はモ−タの位置検出器である。
予見制御装置１１は、未来目標指令ｒ(i+M) とモ−タの
位置出力ｙ(i) を入力し、予見制御によりモータ１２の
位置制御を行うものである。そして、速度制御演算切替
え信号１４を入力すると１１内部の速度制御演算を切替
えるとともに、予見制御演算に必要なパラメータを切替
えるところに本発明の特徴がある。EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to all preview control devices that determine a speed command, but here, International Publication WO93 / 20489 is used.
The case of applying the present invention to the device proposed by the present applicant will be illustrated. FIG. 1 is a block diagram of a motor control system to which the present invention is applied. In the figure, 11 is a preview control device, 12 is a motor, and 13 is a motor position detector.
The preview control device 11 inputs the future target command r (i + M) and the motor position output y (i), and controls the position of the motor 12 by the preview control. When the speed control calculation switching signal 14 is input, the speed control calculation inside 11 is switched, and the parameters required for the preview control calculation are switched, which is a feature of the present invention.
【０００７】次に、予見制御装置１１内のブロック図を
図２に示す。図中２１は未来目標指令ｒ(i+m) (m=0,1,
…,M) のメモリ、２２は予見制御パラメ−タ切り替えス
イッチである。２３は予見制御演算に必要なパラメ−タ
（予見制御パラメータという）のテ−ブルＰ1 、Ｐ2 、
Ｐ3 、…であり、それぞれに予見制御パラメ−タｑ1、
ｑ2 、…、ｑM 、Ｑ、Ｅ、ｇ1 、ｇ2 、…、ｇN-1 が設
定されており、予見制御パラメ−タ切り替えスイッチに
より最適な予見制御パラメ−タが自動的に選択される。
選択された予見制御パラメ−タは、直ちに切り替えても
よいし、少し遅らせて切り替えてもよいし、数サンプリ
ングかけて段階的に変更しても良い。２４は１サンプリ
ング前の時刻からＮ−１回前までの過去の速度指令ｖ
(j)(j=i-1,i-2,…,i-N+1) のメモリである。２５は予見
制御演算器であり、Next, a block diagram of the preview control device 11 is shown in FIG. 21 in the figure is a future target command r (i + m) (m = 0,1,
, M), and 22 is a preview control parameter changeover switch. Reference numeral 23 is a table (P1, P2) of parameters (called preview control parameters) necessary for the preview control calculation.
P3, ..., and preview control parameters q 1 , respectively,
q 2 , ..., q M , Q, E, g 1 , g 2 , ..., g N-1 are set, and the optimum preview control parameter is automatically selected by the preview control parameter changeover switch. To be done.
The selected preview control parameters may be switched immediately, may be switched after a slight delay, or may be changed stepwise over several samplings. 24 is the past speed command v from the time one sampling before to N-1 times before.
This is a memory of (j) (j = i-1, i-2, ..., i-N + 1). 25 is a preview control calculator,
【０００８】[0008]
【数１】 [Equation 1]
【０００９】なる演算によって、今回の速度指令ｖ(i)
を算出する。２６は速度制御器であり、（比例）制御、
ＰＩ（比例・積分）制御、Ｉ−Ｐ（積分・比例）制御、
あるいは、ＰＩＤ（比例・積分・微分）制御などの各種
速度制御演算を行うものであるが、速度制御切り替え信
号１４に基づいて、その演算の種類が変更される。By this calculation, the current speed command v (i)
To calculate. 26 is a speed controller, (proportional) control,
PI (proportional / integral) control, IP (integral / proportional) control,
Alternatively, various speed control calculations such as PID (proportional / integral / derivative) control are performed, but the type of the calculation is changed based on the speed control switching signal 14.
【００１０】[0010]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、速度制御演算の切替えをモ−タ制御動作中に行った
際にも、予見制御パラメ−タの切替えを行うことによ
り、追従偏差が小さく、振動的でなく、しかも、より高
精度な追従動作が可能な予見制御装置を提供できる。As described above, according to the present invention, even when the speed control calculation is switched during the motor control operation, the predictive control parameters are switched so as to follow up. It is possible to provide a preview control device having a small deviation, not vibrating, and capable of more highly accurate follow-up operation.
【図１】本発明を適用するモータ制御システムのブロッ
ク図FIG. 1 is a block diagram of a motor control system to which the present invention is applied.
【図２】本発明の予見制御装置のブロック図FIG. 2 is a block diagram of a preview control device of the present invention.
１１ 予見制御装置 １２ モ−タ １３ 位置検出器 １４ 速度制御演算切り替え信号 ２１ 未来目標指令 ｒ(i+m) (m=0,1, …,M) のメモリ ２２ 予見制御パラメ−タ切り替えスイッチ ２３ 予見制御パラメ−タテ−ブルＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、
…のメモリ ２４ 過去の速度指令 ｖ(j)(j=i-1,i-2,…,i-N+1) の
メモリ ２５ 予見制御演算器 ２６ 速度制御器11 Preview Control Device 12 Motor 13 Position Detector 14 Speed Control Calculation Switching Signal 21 Future Target Command r (i + m) (m = 0,1, ..., M) Memory 22 Preview Control Parameter Change Switch 23 Preview control parameters P1, P2, P3,
Memory of ... 24 Memory of past speed command v (j) (j = i-1, i-2, ..., i-N + 1) 25 Prediction control calculator 26 Speed controller
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０５ Ｖ Ｅ ３０６ Ｓ Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location G05D 3/12 305 VE 306 S
Claims (4)
させるよう未来目標位置指令を入力し記憶する手段と、
過去の速度指令を記憶する手段と、前記モ−タの現在の
位置出力を入力する手段と、速度制御器とモ−タの動特
性に関する情報から求めたＭステップ先までの未来位置
偏差の予測値に関する評価関数が最小になるように速度
指令を求める予見制御演算手段と、求められた速度指令
を用いて速度制御を行う速度制御器と、を有する予見制
御装置において、 前記速度制御器の速度制御演算をモ−タ制御動作中に他
の速度演算に切り替えるとともに前記予見制御演算手段
の演算に必要なパラメ−タの切替えを行う手段を備えた
ことを特徴とする予見制御装置。1. A means for inputting and storing a future target position command so that the position output of the motor follows the target position command.
Means for storing past speed command, means for inputting current position output of the motor, prediction of future position deviation up to M steps obtained from information on the dynamic characteristics of the speed controller and motor In a preview controller having a preview control calculation means for obtaining a speed command so that the evaluation function regarding the value is minimized, and a speed controller for performing speed control using the obtained speed command, the speed of the speed controller A preview control device comprising means for switching the control calculation to another speed calculation during motor control operation and switching the parameters required for the calculation of the preview control calculating means.
ラメ−タの変更時刻を速度制御演算の変更時刻の前後数
サンプリングずらして、前記パラメ−タの変更を行うこ
とを特徴とする請求項１記載の予見制御装置。2. The parameter is changed by shifting the parameter change time required for the calculation of the preview control calculation means by sampling several times before and after the change time of the speed control calculation. 1. The preview control device according to 1.
ラメ−タの変更を数サンプリング間にわたって段階的に
行うことを特徴とする請求項１記載の予見制御装置。3. The preview control device according to claim 1, wherein the parameters required for the calculation of the preview control calculation means are changed stepwise over several samplings.
Ｐ（比例）制御、ＰＩ（比例・積分）制御、Ｉ−Ｐ（積
分・比例）制御、あるいは、ＰＩＤ（比例・積分・微
分）制御などに交互に切替えることを特徴とする請求項
１記載の予見制御装置。4. Switching the speed calculation of the speed controller is
The P (proportional) control, PI (proportional / integral) control, IP (integral / proportional) control, or PID (proportional / integral / derivative) control is alternately switched. Preview control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6151585A JPH07334208A (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Look-ahead controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6151585A JPH07334208A (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Look-ahead controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07334208A true JPH07334208A (en) | 1995-12-22 |
Family
ID=15521737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6151585A Pending JPH07334208A (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Look-ahead controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07334208A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012027676A (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Yokogawa Electric Corp | Operation control device and operation control method using multivariable model prediction |
-
1994
- 1994-06-08 JP JP6151585A patent/JPH07334208A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012027676A (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Yokogawa Electric Corp | Operation control device and operation control method using multivariable model prediction |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |