JPH074650Y2 - 移動体の位置決め制御装置 - Google Patents
移動体の位置決め制御装置Info
- Publication number
- JPH074650Y2 JPH074650Y2 JP1986169890U JP16989086U JPH074650Y2 JP H074650 Y2 JPH074650 Y2 JP H074650Y2 JP 1986169890 U JP1986169890 U JP 1986169890U JP 16989086 U JP16989086 U JP 16989086U JP H074650 Y2 JPH074650 Y2 JP H074650Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- square root
- deviation
- velocity
- moving body
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、移動体の位置フイードバツク式位置決め制
御装置に関する。
御装置に関する。
従来の移動体例えばロボツトの位置フイードバツク式位
置決め制御装置としては、例えば第４図に示すようなも
のがある。
置決め制御装置としては、例えば第４図に示すようなも
のがある。
この制御装置は、中央処理装置（以下「CPU」と略称す
る）1,パルス信号を計数するパルスゼネレータインタフ
エース（以下「PGI/F」と略称する）２及びD/A変換器に
よる速度指令出力装置（以下「D/A」と略称する）３等
によつて構成され、移動体の軸駆動用モータ４に直結さ
れたパルスゼネレータ（以下「PG」と略称する）５から
のパルス信号Spを、出力信号線６を通じてPGI/F2にフイ
ードバツクするようになつている。
る）1,パルス信号を計数するパルスゼネレータインタフ
エース（以下「PGI/F」と略称する）２及びD/A変換器に
よる速度指令出力装置（以下「D/A」と略称する）３等
によつて構成され、移動体の軸駆動用モータ４に直結さ
れたパルスゼネレータ（以下「PG」と略称する）５から
のパルス信号Spを、出力信号線６を通じてPGI/F2にフイ
ードバツクするようになつている。
PGI/F2は、PG5からのパルス信号Spを計数して、モータ
４の回転角やそれによつて駆動される移動体各軸の位置
を測定する。
４の回転角やそれによつて駆動される移動体各軸の位置
を測定する。
その位置は、システムバス７を通じてCPU1へ入力され
る。
る。
CPU1は、モータ４の減速中に予じめ設定された目標位置
とPGI/F2から入力される現在位置との偏差εを算出し、
その偏差εに係数を乗じて直線速度を算出すると共に、
その偏差εの平方根に係数を乗じて平方根速度を算出す
る。
とPGI/F2から入力される現在位置との偏差εを算出し、
その偏差εに係数を乗じて直線速度を算出すると共に、
その偏差εの平方根に係数を乗じて平方根速度を算出す
る。
そして、偏差の大きさによつて直線速度あるいは平方根
速度のいずれかを速度指令として出力する。
速度のいずれかを速度指令として出力する。
この速度指令は、システムバス７を通じてD/A3に伝えら
れ、D/A3はこのデジタル信号による速度指令に応じて、
アナログの速度指令電圧Ｖを速度指令信号線８を通じて
モータ４に出力して、その回転速度を制御する。
れ、D/A3はこのデジタル信号による速度指令に応じて、
アナログの速度指令電圧Ｖを速度指令信号線８を通じて
モータ４に出力して、その回転速度を制御する。
第５図は減速制御時におけるCPU1の内部処理を示すフロ
ーチヤートであり、第６図はそれによる速度指令電圧の
例を示す線図である。
ーチヤートであり、第６図はそれによる速度指令電圧の
例を示す線図である。
第５図において、上述の偏差εが予じめパラメータとし
て設定してある完了範囲内ａ（第６図）に入つたかどう
かを判断して、まだ完了範囲外ｂならば平方根速度V2を
出力し、完了範囲内ａならば偏差εに比例した直線速度
V1を出力する。
て設定してある完了範囲内ａ（第６図）に入つたかどう
かを判断して、まだ完了範囲外ｂならば平方根速度V2を
出力し、完了範囲内ａならば偏差εに比例した直線速度
V1を出力する。
また、平方根速度V2と直線速度V1が完了範囲内ａと完了
範囲外ｂとの境界線でうまく一致するように、水平オフ
セツトｃを調整したり直線速度V1の傾きを加減したりし
て、その切換点Ｐでの値を合わせるようにしている。
範囲外ｂとの境界線でうまく一致するように、水平オフ
セツトｃを調整したり直線速度V1の傾きを加減したりし
て、その切換点Ｐでの値を合わせるようにしている。
ところで、平方根速度は加速度αを一定にして減速を行
なう場合の偏差εに対応して変化する速度のことであつ
て、次に説明するように、この場合の速度ｖは偏差εの
平方根に比例する。
なう場合の偏差εに対応して変化する速度のことであつ
て、次に説明するように、この場合の速度ｖは偏差εの
平方根に比例する。
一方、直線速度は偏差εに比例して変化する速度のこと
である。
である。
第７図は平方根速度をさらに詳しく説明するための原理
図であつて、一定速度期間Tcから減速期間Tdを経て停止
する迄の時間経過Ｔに対する速度ｖの関係を示す。
図であつて、一定速度期間Tcから減速期間Tdを経て停止
する迄の時間経過Ｔに対する速度ｖの関係を示す。
減速期間Tdでは、加速度α＝dv/dtが一定であるため、
速度ｖの変化を示す直線ｄの傾きが加速度αとなる。
速度ｖの変化を示す直線ｄの傾きが加速度αとなる。
速度ｖのときｔ秒後に停止するものとすると、図に斜線
を施して示す三角形の面積が進んだ距離すなわち偏差ε
となるので、 ε＝ｖ・t/2 …（１） となる。また、傾きすなわち加速度αは、 α＝v/t …（２） であるから、式（１），（２）からｔを消去すると、 となる。
を施して示す三角形の面積が進んだ距離すなわち偏差ε
となるので、 ε＝ｖ・t/2 …（１） となる。また、傾きすなわち加速度αは、 α＝v/t …（２） であるから、式（１），（２）からｔを消去すると、 となる。
αは一定であるので、２α＝ｋとすれば、式（３）は のように表わせる。
よつて速度ｖは、偏差εの平方根に比例する。
第８図は平方根速度V2の計算値を偏差εに対する速度ｖ
の関係で表わした線図である。
の関係で表わした線図である。
平方根速度の理想の特性としての理論的な計算値は、破
線で示すようにε＝０の点に向つてなめらかに下降する
ばずであるが、実際にはデジタル計算を行なつているた
めに、実線で示すように偏差εに対して量子的に計算値
が下降する。
線で示すようにε＝０の点に向つてなめらかに下降する
ばずであるが、実際にはデジタル計算を行なつているた
めに、実線で示すように偏差εに対して量子的に計算値
が下降する。
そのため、ε＝０の近辺で急激に指令が下落してしま
い、速度指令に段差ができる。
い、速度指令に段差ができる。
それを防ぐため、第９図に示すように偏差εが小さくな
つたら平方根速度値から直線速度値に切り換えるように
している。
つたら平方根速度値から直線速度値に切り換えるように
している。
そのため、従来は既に説明したように、この切り換えを
偏差εがあらかじめ設定した値になつたとき、すなわち
完了範囲内に入つたときに行なつていた。
偏差εがあらかじめ設定した値になつたとき、すなわち
完了範囲内に入つたときに行なつていた。
しかしながら、このような従来の移動体の位置決め制御
装置にあつては、偏差εが完了範囲内に入つたら平方根
速度から直線速度に切り換えるようにしていたため、そ
の切り換え時における平方根速度と直線速度を完了に一
致させるのが難かしかつた。
装置にあつては、偏差εが完了範囲内に入つたら平方根
速度から直線速度に切り換えるようにしていたため、そ
の切り換え時における平方根速度と直線速度を完了に一
致させるのが難かしかつた。
そのため、平方根速度V2より直線速度V1の方が大きい
と、第10図に示すようにピークが出てしまい、逆に平方
根速度V2より直線速度V1の方が小さいと、第11図に示す
ように段差が出たりするという問題点があつた。
と、第10図に示すようにピークが出てしまい、逆に平方
根速度V2より直線速度V1の方が小さいと、第11図に示す
ように段差が出たりするという問題点があつた。
この考案は、上記問題点を解消することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） そこで、この考案による移動体の位置決め制御装置は、
第１図に機能ブロツク図で示すように、減速中に目標位
置と現在位置との偏差εを算出する偏差算出手段Ａと、
その偏差εに係数を乗じて直線速度V1をデイジタル値と
して算出する直線速度算出手段Ｂと、偏差εの平方根に
係数を乗じて平方根速度V2をディジタル値として算出す
る平方根速度算出手段Ｃと、これらの各手段によつて算
出された直線速度V1と平方根速度V2の絶対値を比較して
絶対値の大きい方をディジタル値である速度指令Ｖとし
て出力する比較選択手段Ｄとを設け、 その速度指令Ｖによつて移動体の軸駆動用モータの減速
中の回転速度を制御するようにして、上記目的を達成す
るものである。
第１図に機能ブロツク図で示すように、減速中に目標位
置と現在位置との偏差εを算出する偏差算出手段Ａと、
その偏差εに係数を乗じて直線速度V1をデイジタル値と
して算出する直線速度算出手段Ｂと、偏差εの平方根に
係数を乗じて平方根速度V2をディジタル値として算出す
る平方根速度算出手段Ｃと、これらの各手段によつて算
出された直線速度V1と平方根速度V2の絶対値を比較して
絶対値の大きい方をディジタル値である速度指令Ｖとし
て出力する比較選択手段Ｄとを設け、 その速度指令Ｖによつて移動体の軸駆動用モータの減速
中の回転速度を制御するようにして、上記目的を達成す
るものである。
比較選択手段Ｄから出力される速度指令Ｖは直線速度V1
と平方根速度V2のうちの絶対値の大きい方が常に選択さ
れるので、切り換え部に不連続点が発生しない。
と平方根速度V2のうちの絶対値の大きい方が常に選択さ
れるので、切り換え部に不連続点が発生しない。
以下、この考案の一実施例を第２図及び第３図を参照し
て説明する。
て説明する。
この実施例は、例えば第４図に示したのと同様な移動体
（例えばロボツト）の位置フイードバツク式位置決め制
御装置において、CPU1の内部処理による速度指令計算を
第２図のフローチヤートに従つて行なうようにして実現
したものである。
（例えばロボツト）の位置フイードバツク式位置決め制
御装置において、CPU1の内部処理による速度指令計算を
第２図のフローチヤートに従つて行なうようにして実現
したものである。
第３図はこの実施例による速度指令出力を示す線図であ
つて、偏差εに対する速度指令電圧Ｖの関係を示す。
つて、偏差εに対する速度指令電圧Ｖの関係を示す。
この実施例におけるCPUは、前述した従来例と同様に、
減速中の目標位置と現在位置との偏差εを算出し、その
偏差εに予じめ設定された係数を乗じて直線速度V1を算
出すると共に、その偏差εに予じめ設定された係数（前
述の式（４）における定数ｋを相当する）を乗じて平方
根速度V2を算出する。
減速中の目標位置と現在位置との偏差εを算出し、その
偏差εに予じめ設定された係数を乗じて直線速度V1を算
出すると共に、その偏差εに予じめ設定された係数（前
述の式（４）における定数ｋを相当する）を乗じて平方
根速度V2を算出する。
なお、偏差εが大きいことに直線速度V1が平方根速度V2
を上まわることを防止するため、リミツトをかけて停止
中最高速度V1maxを一定値に抑えておく。
を上まわることを防止するため、リミツトをかけて停止
中最高速度V1maxを一定値に抑えておく。
そして、第２図のフローチヤートに示すように、算出さ
れた直線速度V1と平方根速度V2の絶対値の大小を比較し
て、常に絶対値の大きい方を速度指令として出力する。
れた直線速度V1と平方根速度V2の絶対値の大小を比較し
て、常に絶対値の大きい方を速度指令として出力する。
したがつて、第３図に示すように、減速を開始してから
平方根速度V2と直線速度V1とが交差するＰ点までは平方
根速度V2を速度指令として出力し、その後は直線速度V1
を速度指令として出力する。
平方根速度V2と直線速度V1とが交差するＰ点までは平方
根速度V2を速度指令として出力し、その後は直線速度V1
を速度指令として出力する。
そのため、その切り換え部にピークや段差を生じるよう
なことはない。
なことはない。
以上説明してきたように、この考案による移動体の位置
決め制御装置は、移動体の軸駆動用モータの減速中の回
転速度を制御するための速度指令として、目標位置と現
在位置との偏差から算出される直線速度と平方根速度の
うち常に絶対値が大きい方を選択して出力するようにし
たため、両速度の切り換え部にピークや段差のような不
連続点が発生するのが防止される。
決め制御装置は、移動体の軸駆動用モータの減速中の回
転速度を制御するための速度指令として、目標位置と現
在位置との偏差から算出される直線速度と平方根速度の
うち常に絶対値が大きい方を選択して出力するようにし
たため、両速度の切り換え部にピークや段差のような不
連続点が発生するのが防止される。
第１図はこの考案の構成を示す機能ブロック図、 第２図はこの考案の一実施例による速度指令計算処理を
示すフロー図、 第３図は同じくその速度指令出力の例を示す線図、 第４図はこの考案を適用する移動体の位置決め制御装置
の例を示す構成図、 第５図は従来の速度指令計算処理を示すフロー図、 第６図は従来の速度指令計算処理による速度指令出力の
例を示す線図、 第７図は平方根速度の説明のための原理図、 第８図は平方根速度の理想特性と実際の計算値を示す線
図、 第９図は平方根速度から直線速度への切り換わりを示す
線図、 第10図及び第11図は速度指令の不連続点の異なる例を示
す線図である。 １……中央処理装置（CPU） ２……パルスゼネレータ・インタフエース（PGI/F） ３……速度指令出力装置（D/A） ４……モータ、５……パルスゼネレータ（PG） Ａ……位置偏差算出手段、Ｂ……直線速度算出手段 Ｃ……平方根速度算出手段、Ｄ……比較選択手段
示すフロー図、 第３図は同じくその速度指令出力の例を示す線図、 第４図はこの考案を適用する移動体の位置決め制御装置
の例を示す構成図、 第５図は従来の速度指令計算処理を示すフロー図、 第６図は従来の速度指令計算処理による速度指令出力の
例を示す線図、 第７図は平方根速度の説明のための原理図、 第８図は平方根速度の理想特性と実際の計算値を示す線
図、 第９図は平方根速度から直線速度への切り換わりを示す
線図、 第10図及び第11図は速度指令の不連続点の異なる例を示
す線図である。 １……中央処理装置（CPU） ２……パルスゼネレータ・インタフエース（PGI/F） ３……速度指令出力装置（D/A） ４……モータ、５……パルスゼネレータ（PG） Ａ……位置偏差算出手段、Ｂ……直線速度算出手段 Ｃ……平方根速度算出手段、Ｄ……比較選択手段
Claims (1)
- 【請求項１】移動体の位置フィードバック式位置決め制
御装置において、 減速中に目標位置と現在位置との偏差を算出する偏差算
出手段と、 その偏差に係数を乗じて直線速度をディジタル値として
算出する直線速度算出手段と、 前記偏差の平方根に係数を乗じて減速時の加速度を均一
にする平方根速度をディジタル値として算出する平方根
速度算出手段と、 これらの各手段によって算出された直線速度と平方根速
度の絶対値を比較して絶対値の大きい方の速度指令をデ
ィジタル値として出力する比較選択手段とを設け、 該手段から出力される速度指令によって移動体の軸駆動
用モータの減速中の回転速度を制御するようにしたこと
を特徴とする移動体の位置決め制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986169890U JPH074650Y2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 移動体の位置決め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986169890U JPH074650Y2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 移動体の位置決め制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6376917U JPS6376917U (ja) | 1988-05-21 |
| JPH074650Y2 true JPH074650Y2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=31104110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986169890U Expired - Lifetime JPH074650Y2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 移動体の位置決め制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074650Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2366376A1 (fr) * | 1976-10-01 | 1978-04-28 | Dreulle Noel | Alliage destine a la galvanisation au trempe d'aciers, y compris aciers contenant du silicium, et procede de galvanisation adapte a cet alliage |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP1986169890U patent/JPH074650Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6376917U (ja) | 1988-05-21 |
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