JPH08179832A - 自動位置決め装置 - Google Patents

自動位置決め装置

Info

Publication number
JPH08179832A
JPH08179832A JP7243978A JP24397895A JPH08179832A JP H08179832 A JPH08179832 A JP H08179832A JP 7243978 A JP7243978 A JP 7243978A JP 24397895 A JP24397895 A JP 24397895A JP H08179832 A JPH08179832 A JP H08179832A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
input
subtraction unit
unit
divider
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.)
Pending
Application number
JP7243978A
Other languages
English (en)
Inventor
Giorgio Bergamini
ジョルジョ・ベルガミーニ
Vito Gargano
ビート・ガルガーノ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuovo Pignone SpA
Original Assignee
Nuovo Pignone SpA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuovo Pignone SpA filed Critical Nuovo Pignone SpA
Publication of JPH08179832A publication Critical patent/JPH08179832A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/416Numerical 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
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/43Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43021At several positions detect acceleration error, compensate for it

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確で信頼性のある自動位置決め装置を提供
する。 【解決手段】 分割器素子7が初期位置と要求最終位置
との間の空間を必ずしも一定ではないが所定の間隔で所
定数の明確な測定位置に分割し、これらの位置において
測定手段13が有効時間、速度及び加速度値そして加速
度変化としての外乱の範囲を決定する一方、適宜の計算
手段13が駆動部材1に与えるべき加速度変化を定めて
前記外乱を補償し所定の運動法則を復元する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、所定の理論関係に基いて簡単で
経済的且つ制御された特に正確な方法で、そして到達位
置のあたりでのハンチングなしで所望の位置に達するこ
とができるだけでなく、位置決め運動を変更させようと
する外乱による加速度変化の範囲を同時に測定できるよ
うにして、正確で目標とする保守プログラミングを達成
するために動作状態を診断するのに必要なデータを備え
る新規の自動位置決め装置に関する。
【0002】より詳細には、本発明の装置は、弁の弁要
素又は動力機械のアーム等の位置のような離散物理量の
所望の理論関係に従って正確な自動制御を行う。
【0003】周知の技術においては、速度計用発電機エ
ンコーダを用いて一定の固定時間間隔で達成すべき有効
速度及び位置を定め、そして運動の仮定法則による対応
する理論値からの前記有効速度及び位置値の偏差に基い
て駆動部材、一般にはモータ、を制御することによって
通常位置決めを達成するようにした自動位置決め装置が
既に知られている。
【0004】しかしながら、一定時間間隔で動作する前
記周知の位置決め装置は、所定の時間で測定した位置及
び速度値が使用した設備の分解能による不正確さによっ
て必然的に影響され、位置決めの正確さに影響を及ぼす
という欠点がある。この欠点は所謂分解器のような高い
測定分解能の設備を用いることにより確かに克服できる
が、この解決法でさえも、非常にコスト高であることに
加え、位置決め運動を変更する外乱の範囲に一致する加
速度変化の範囲を計算するために実際に必要とされる場
合、2つの測定点間の時間で除算した、順次測定した2
つの速度間の差による加速度計算は、非常に小さい有効
数となる。
【0005】本発明の目的は、簡単且つ経済的な方法
で、有効位置、時間、速度そして結果的に加速度値を正
確且つ信頼性をもって決定できるだけでなく、外乱によ
る加速度変化の範囲をも決定できるようにした自動位置
決め装置を提供することにある。
【0006】この目的は、一定時間間隔で動作する代り
に、互いに異なり得る所定の位置間隔を用いることで、
実質的に達成される。換言すると、開始位置と最終位置
との間に中間測定位置が設定され、この中間測定位置で
時間が極めて正確な方法で測定される。前記位置及び時
間値が正確にわかっているので、正確な速度値は経過し
た時間で除算した2つの速度間の差として算出でき、同
時に経過した時間で除算した2つの速度間の差として正
確な加速度値が算出でき、従って適宜の手段を用いるこ
とにより、周知のように外乱に依存する速度変化の範囲
だけでなく、所定の理論駆動関係のずれを補償するため
に駆動部材の制御に対してなされる修正をも定めること
が可能である。
【0007】従って、本発明によると、相対制御装置を
もつ駆動部材と、位置測定装置と、時間測定装置と、少
なくとも設定速度V*set、設定加速度a*、初期位置So
及び要求最終位置Ssetを格納する主記憶装置とを包含
する、所定の理論関係に従って自動位置決めする装置
は、前記初期位置Soと前記最終位置Ssetとの間の空間
を必ずしも一定ではないが所定の間隔で所定数の明確な
測定位置に分割する素子が、前記位置測定装置と共に比
較器に接続され、この比較器の出力が測定及び計算手段
を起動し、この測定及び計算手段が前記所定の測定位置
において有効速度及び加速度値を定め、これらの値から
加速度差による外乱の範囲及び加速度変化を算出して、
前記駆動部材で前記外乱を補償せしめることを特徴とし
ている。
【0008】再び、外乱は位置決めに影響を及ぼす加速
度変化を生じさせ、この位置決めは、設定速度までの初
期加速段階、定速段階、及び要求位置Ssetに達するま
での最終減速段階により開始位置Soから一般に達成さ
れるので、各測定点での前記有効速度及び加速度値は周
知の物理的加速運動式 s=Vot + 1/2at2 によって算出される。ここで、sは時間tを進む空間、
oは初期速度、そしてaは加速度である。測定時間ti
(ここでi=1,2,3・・・、すなわち空間So−S
setの区分の数)において、速度値Vi及び加速度値ai
がある。なすべき修正のより詳しい決定に関し、実質的
に測定位置Si-1から測定位置Siへの進路に沿った平均
速度である(Si−Si-1)/(ti−ti-1)に等しい時
間tiでの速度の概念は、瞬間最終速度Viから区別され
ており、この瞬間最終速度はVi-1からViへの線形速度
変化を仮定して算出され、従って Vi=2[(Si−Si-1)/(ti−ti-1)]−Vi-1 (1) に基いており、ここでViは時間tiにおける測定位置S
iでの速度、そしてVi-1は時間ti-1における前回の測
定位置Si-1での速度であり、また ai=(Vi−Vi-1)/(ti−ti-1) (2) に基く。
【0009】本発明の好適な実施例によると、前記測定
及び計算手段はSoから最終位置Ssetに到達するための
所定の理論関係をわかっており、従って外乱のない場合
には異なる測定位置Siに当てはめられて以下の態様で
動作する理論時間t*i及び理論速度V*iの両方を完全に
わかっている。
【0010】所定の位置Sn(図2の時間tiに対する速
度Viの線図を参照、ここで位置Siは線図自体に相対し
て区切った領域で明らかに表されている)は、理論時間
t*nよりも少ない測定有効時間tnで到達し、外乱が起
こって(図3参照)、前記駆動部材の速度を値V
n-1(図2ではV*setに等しい)から値Vnに増加させた
ことを表しており、前記測定及び計算手段は式(1)及
び(2)を介して以下の値Vn及びanを定める。 Vn=2[(Sn−Sn-1)/(tn−tn-1)]−Vn-1 (3) an=(Vn−Vn-1)/(tn−tn-1) (4)
【0011】この点で、本発明の1つの特徴によると、
前記測定及び計算手段は、測定位置Sn+xで時間の一致
を課しながら、前記外乱を補償するように前記駆動部材
に与えるべき加速度変化Δaを定め、この時間の一致
は、位置Sn+x(ここでx>1である)において、使用
した時間が理論時間t*n+xに正に一致することを意味し
ており、外乱のない場合にだけ起こるこの時間の一致
は、前記外乱によって生じた時間及び速度誤差の解消を
明らかに示している。この目的のため、前記結果を達成
するために前記駆動部材に課すべき加速度an+xは、式
(1)及び(2)を介して定められ、すなわち an+x=(Vn+x−Vn)/(t*n+x−tn) (5) であり、ここで Vn+x=2[(Sn+x−Sn)/(t*n+x−tn)]−Vn (6) 出ある。
【0012】従って、駆動部材に与えるべき要求加速度
変化は、 Δa=(an+x−an) (7) によって明らかに与えられる。
【0013】実時間tn+1ですぐ次の位置Sn+1に到達す
ると、前記測定及び計算手段は前記動作サイクルを繰返
し、加速度an+1が前記位置に存在するかを確認し、こ
の加速度は式(4)を当てはめることにより得られ、す
なわち an+1=(Vn+1−Vn)/(tn+1−tn) (8) であり、ここでVn+1は式(3)を当てはめることによ
り得られ、すなわち Vn+1=2[(Sn+1−Sn)/(tn+1−tn)]−Vn (9) であり、式(5)で与えられた設定加速度an+xに等し
く、起こり得る差 Δd=(an+x−an+1) (10) は外乱の範囲を表し、この外乱は、理論時間t*n+1+x
の次回の位置Sn+1+xにおいて、外乱自体によって起さ
れた時間及び速度誤差と一緒に解消される。
【0014】このような測定及び計算手段でもって、3
及び6の数学的最小値間の上述した手続きの多数の繰返
しによって、外乱が起こった後に所定の運動法則の関係
を復元する、すなわち空間時間及び速度の一致を復元す
る結果が得られることが判明している。
【0015】従って、前記測定及び計算装置が、前記比
較器の出力と第1減算ユニットの1つの入力との間に接
続された位置記憶装置を包含し、この第1減算ユニット
の他の入力が前記比較器の出力に接続され、前記第1減
算ユニットの出力が第1速度決定論理ユニットの1つの
入力に接続され、この第1速度決定論理ユニットの他の
2つの入力が速度記憶装置の出力と第2減算ユニットの
出力とに接続され、この速度記憶装置の入力が前記第1
論理ユニットの出力に接続されるとともに、この第2減
算ユニットの2つの入力が前記時間測定装置の出力と時
間記憶装置の出力とにそれぞれ接続され、この時間記憶
装置の入力が前記時間測定装置の出力に接続され、計算
ユニットがx>1をなす所定の値xを格納し、この計算
ユニットの2つの入力が前記比較器の出力と、外乱のな
い場合に多数の測定位置Siに関係するすべての理論時
間値t*i及び理論速度値V*iを記憶する前記主記憶装置
とに接続されるのに対し、その設定位置及び相対理論時
間に関する出力が第3及び第4減算ユニットの入力にそ
れぞれ接続され、これら第3及び第4減算ユニットの他
の入力が前記比較器及び前記時間測定装置の出力にそれ
ぞれ接続され、前記第3及び第4減算ユニットの出力が
設定速度を定める第2論理ユニットに接続され、この第
2論理ユニットの第3の入力が前記第1論理ユニットの
出力に接続され、前記第2論理ユニットの出力が第5減
算ユニットの1つの入力に接続され、この第5減算ユニ
ットの他の入力が前記第1論理ユニットの出力に接続さ
れ、この第5減算ユニットの出力が前記第4減算ユニッ
トの出力と共に第1除算器に接続され、この第1除算器
の出力が加速度記憶装置と第6減算ユニットの1つの入
力とに接続され、この第6減算ユニットの他の入力が第
2除算器の出力に接続され、この第2除算器の入力が前
記第2減算ユニットの出力と第7減算ユニットの出力と
にそれぞれ接続され、この第7減算ユニットの入力が前
記第1論理ユニット及び前記速度記憶装置のそれぞれの
出力に接続され、前記第6減算ユニットの出力が前記制
御装置に接続され、前記駆動部材に与えられる加速度変
化を表す値を備え、前記第2除算器の出力が第8減算ユ
ニットの1つの入力に接続され、この第8減算ユニット
の他の入力が前記加速度記憶装置の出力に接続され、前
記第8減算ユニットの出力が位置決め運動を変更させる
外乱の範囲を表す値を備えている。
【0016】本発明の変形例によると、前記測定及び計
算手段は前述の実施例のように決められた運動法則との
時間の一致を課せられておらず、空間の目標の達成を課
せられているだけであり、使用した時間は進路障害に依
存し、理論時間と一致していなくてもよく、特に駆動部
材の停止を行うことが、正に最終設定位置Ssetに到達
することであり、すなわち前記手段は各所定の測定位置
で動作すべき動作段階、すなわち加速、減速又は定速段
階にあるかを定め、それから課すべき特定の加速度値を
算出するので、前記外乱によって起こる加速度変化は、
次回の測定点までには補償されている。
【0017】従って、前述のことからわかるように、前
記変形例は位置決め運動法則の全体プロファイルの予備
知識をもはや必要とせず、設定速度値V*set、設定加速
度値a*及び初期位置値Soと最終位置値Ssetの予備知
識だけを必要とし、各測定位置において得るべき結果に
運動法則を常に適応させている。従って、前記変形例
は、位置決めが連続的に変化し得る運動法則でもって達
成される場合に特に適している。
【0018】換言すると、各測定位置において、例えば
位置Sn、値Vn及びanが前記の場合におけるように式
(3)及び(4)によって算出され、その後停止までの
残りの空間(Sset−Sn)が或る限界値よりも小さいか
又はこれに等しいかを直ちに確認して、減速段階が進行
状態か否かを確認する。前記限界値は、初期速度及び空
間を零と仮定して、周知の物理的加速運動式から、すな
わち S=1/2at2 から得られ、この式からV=atとすると、 S=V2/2a (11) が得られ、この式は特定の初期速度V及び特定の加速度
又は減速度aで進んだ空間を定める。
【0019】結果として、a*は設定加速度であるの
で、前記限界値はV2 n/2a*で与えられ、従って (Sset−Sn)≦V2 n/2a* (12) を確認しなければならない。
【0020】もしこの関係が満たされている場合、減速
段階に入るべきであることを指示し、特定の加速度a′
が設定され、測定速度Vn及び前記得られる空間(Sset
−Sn)のため設定位置Ssetでの正確な運動停止を確実
にし、式(11)から得られたこの加速度は a′=V2 n/2(Sset−Sn) (13) で与えられる。
【0021】逆にもし前記関係が満たされていない場
合、次に前記測定速度Vnが設定速度V*setよりも大き
いか又はこれに等しいかを、すなわち Vn≧V*set (14) を確認する。
【0022】もしこの関係が満たされていない場合、加
速段階が進行状態であることを指示し、加速度は設定加
速度a*に等しく課せられる。しかしながら、もしこの
関係が満たされている場合、この状態が課せられ、次回
の位置Sn+1において有効速度を設定速度V*setに再び
等しくする。この目的のため、平均速度(Vn+V
*set)/2で空間(Sn+1−Sn)を進むのに必要な特定
の時間Δtが定められ、すなわち Δt=2(Sn+1−Sn)/(Vn+V*set) (15) であり、従って加速度aが課せられ、前記時間Δt内で
の速度変化(V*set−Vn)を達成し、すなわち a=(V*set−Vn)/Δt (16) である。
【0023】前述のことから、また図6及び7を参照す
ると、外乱Aが実時間T1に一致する理論瞬間t*1で、
すなわち関係式(12)及び(14)のいずれも満たさ
れない加速段階中に起こる場合、外乱は、次回の測定位
置S2において位置が理論瞬間t*2での点2である代り
に実際には実時間t2での点2′となるように、運動の
変化を定め、次に、時間t2において設定加速度a*に等
しい加速度を駆動部材に課すことによって修正作用が行
われるので、運動の線図が実線で示す線図に変更され
る。同様に、時間t5すなわち定速段階での外乱Bは、
式(12)を満たしはしないが、式(14)を満たす結
果となり、測定位置S6での速度が設定速度V*setより
も大きくなる。この場合、次回の測定位置S7までに速
度が設定速度V*setに戻っているように動作が行われ、
この目的のため、課せられる加速度は式(16)で示し
た加速度aである。最後に、時間t10すなわち関係式
(12)を満たす減速段階での外乱Cの存在は、測定位
置S11に一致する時間t11において式(13)で与えら
れた加速度a′を課すことによって補償される。
【0024】本質的には、本変形例の主たる特徴による
と、外乱は動作段階に応じた単一の特定の修正によって
常に補償されるのに対し、前記図から明瞭に目視できる
ように、実時間tiと理論時間t*iとの間の一致の復元
は明らかに存在しない。
【0025】従って、本発明の更なる特徴によると、前
記測定及び計算装置が、前記比較器の出力と第1減算ユ
ニットの1つの入力との間に接続された位置記憶装置を
包含し、この第1減算ユニットの他の入力が前記比較器
の出力に接続され、前記第1減算ユニットの出力が第1
速度決定論理ユニットの1つの入力に接続され、この第
1速度決定論理ユニットの他の2つの入力が速度記憶装
置の出力と第2減算ユニットの出力とに接続され、この
速度記憶装置の入力が前記第1論理ユニットの出力に接
続されるとともに、この第2減算ユニットの2つの入力
が前記時間測定装置の出力と時間記憶装置の出力とにそ
れぞれ接続され、この時間記憶装置の入力が前記時間測
定装置の出力に接続され、前記第1速度決定論理ユニッ
トの出力及び前記速度記憶装置の出力が第7減算ユニッ
トの入力に接続され、この第7減算ユニットの出力が第
2除算器の1つの入力に接続され、この第2除算器の他
の入力が前記第2減算ユニットの出力に接続されるとと
もに、その出力が第8減算ユニットの1つの入力に接続
され、2乗乗算器が前記第1論理ユニットの出力と第3
除算器の1つの入力との間に接続され、この第3除算器
の出力が第1ゲート回路に接続され、この第1ゲート回
路が加速度記憶装置を介して前記第8減算ユニットの他
の入力に接続され、この第8減算ユニットの出力が位置
決め運動を変更させる外乱の範囲を表す値を備え、第6
減算ユニットの1つの入力が前記第2除算器の出力に接
続され、この第6減算ユニットがその出力として前記駆
動部材に課せられる加速度変化を表す値を備え、前記第
3除算器の他の入力が第9減算ユニットの出力に接続さ
れ、この第9減算ユニットの入力が前記比較器の出力と
前記主記憶装置の最終位置値Ssetに関する出力とにそ
れぞれ接続され、前記第9減算ユニットの出力が前記2
乗乗算器の出力及び前記主記憶装置の設定加速度値a*
に関する出力と共に第1比較器セレクタの入力に接続さ
れ、この第1比較器セレクタの“YES”出力が前記第
1ゲート回路を制御するとともに、その“NO”出力が
第2比較器セレクタを起動し、この第2比較器セレクタ
の入力が前記第1論理ユニットの出力と前記主記憶装置
の設定速度値V*setに関する出力とにそれぞれ接続され
ていて、その“NO”出力が前記第1ゲート回路の出力
と前記主記憶装置の加速度値a*に関する出力との間に
接続した第2ゲート回路を制御するとともに、その“Y
ES”出力が前記第1ゲート回路の出力と第1除算器の
出力との間に接続した第3ゲート回路を制御し、この第
1除算器の2つの入力には第10減算ユニットの出力と
第4除算器の出力とが接続され、この第10減算ユニッ
トの入力が前記第1論理ユニットの出力と前記主記憶装
置の値V*setに関する出力とに接続されるとともに、こ
の第4除算器の2つの入力が加算器の出力と第3減算ユ
ニットの出力とにそれぞれ接続され、この加算器の入力
が前記第1論理ユニットの出力と前記主記憶装置の値V
*setに関する出力とにそれぞれ接続され、この第3減算
ユニットの2つの入力が前記比較器の出力と選択ユニッ
トの出力とに接続され、この選択ユニットが前記比較器
の出力によって制御され、前記空間分割器から次回の位
置値を得ている。
【0026】以下、本発明を非限定的な例としての好適
な実施例を示した添付図面を参照して詳述するが、本発
明の範囲を逸脱することなくこの実施例に対し技術的あ
るいは構造的修正をなし得るものである。
【0027】対応する要素を同一符号で示している図を
参照すると、1は制御装置2によって制御される自動位
置決め装置の駆動部材を示し、この駆動部材は位置測定
装置3に作用し、該装置の出力4は分割器素子7の出力
6と一緒に比較器5に接続されている。設定速度V
*set、設定加速度a*、初期位置So及び要求最終位置S
setを表す値だけでなく、外乱のない場合には多数の測
定位置Siに関係するすべての理論時間値t*1及び理論
速度値Viをも格納する主記憶装置8に接続されている
この分割器素子7は、前記初期位置Soと前記最終位置
setとの間の空間を、必ずしも一定ではないが所定の
間隔で所定数の明確な中間測定位置Siに分割する。多
数の所定の中間測定位置を表す値、特に他の装置ユニッ
トと同期して動作する時間測定装置10によって測定さ
れた時間tnでの値Snを備える前記比較器5の出力9
は、前記時間測定装置10の出力及び前記主記憶装置8
の出力12と一緒に測定及び計算手段13を起動させる
ために供給される。この測定及び計算手段13は、前記
所定の測定位置Siにおいて、有効速度及び加速度値を
定め、加速度差としての外乱の範囲を出力14に与える
とともに加速度変化を出力15に与え、この加速度変化
は前記制御装置2によって前記外乱を補償するために前
記駆動部材に与えなければならない。
【0028】本発明の好適な実施例によると、図4に示
すように、前記測定及び計算手段13は、時間tnにお
いてVnで表されている実速度を定める第1論理ユニッ
ト16を包含する。この点において、前記論理ユニット
16の入力は、第1減算ユニット20、第2減算ユニッ
ト21及び前回の測定位置Sn-1で算出した速度値Vn-1
を格納する速度記憶装置22のそれぞれの出力17,1
8及び19を受ける。
【0029】前記第1減算ユニット20の入力は、前記
比較器5の出力9に存在する位置値Snと位置記憶装置
23に前回記憶された値Sn-1とを供給されるので、値
(Sn−Sn-1)が前記出力17に存在する。同様に、前
記第2減算ユニット21の入力は前記時間測定装置10
の出力11に存在する時間値tnと時間記憶装置24に
格納されている時間値tn-1とを供給されるので、値
(tn−tn-1)が前記出力18に存在する。前述したよ
うに、式(3)で算出した値Vnは、前記論理ユニット
16の出力25に存在しており、この値は前記速度記憶
装置22の入力に供給される。前記第2減算ユニット2
1の出力18に存在する前記値(tn−tn-1)は、第2
除算器27の一方の入力にライン26を介して供給さ
れ、この除算器27の他方の入力は第7減算ユニット2
9の出力28を供給され、この減算ユニット29の2つ
の入力30及び31は前記第1論理ユニット16の出力
25に存在する値Vn及び前記速度記憶装置22の出力
19に存在する値Vn-1をそれぞれ供給されるので、前
記出力28には値(Vn−Vn-1)が存在し、結果として
前記第2除算器27の出力32には加速度値anが存在
する。前記測定及び計算手段13はまた、x>1をなす
所定の値xを格納する計算ユニット33を包含し、この
計算ユニット33は前記比較器5の出力9に存在する値
nによりライン34及び37を介して制御され、設定
速度V*set、設定加速度a*、初期位置So及び要求最終
位置Ssetを表す値の他に、位置値Sn+x及び相対理論時
間値t*n+xを、これらを格納した主記憶装置8から前記
出力12を介して得る。すべての相対理論時間値t*i
び理論速度値V*iは外乱のない場合多数の測定位置Si
に関係する。前記計算ユニット33の強制位置出力35
に存在する前記値Sn+xは、第3減算ユニット36に供
給され、この減算ユニット36はライン37を介して前
記比較器5の出力9に接続されていて、その出力38に
値(Sn+x−Sn)を備える。同様に、前記計算ユニット
33の理論時間出力39に存在する前記値t*n+xは、第
4減算ユニット40に供給され、この減算ユニット40
はライン41を介して前記時間測定装置10の出力11
に接続されていて、その出力42に値(t*n+x−tn
を備える。前記出力38及び42は第2強制速度決定ユ
ニット43に接続され、この強制速度決定ユニット43
は前記第1論理ユニット16の出力25に存在する値V
nをライン44及び45を介して供給されて、式(6)
に従って算出された強制速度値Vn+xをその出力46に
備える。この出力46は第5減算ユニット47に接続さ
れ、この減算ユニット47はまたリード線45を介して
前記値Vnを供給されてその出力48に値(Vn+x
n)を備え、この値はリード線50を介し前記第4減
算ユニット40の出力42に存在する値(t*n+x
n)と一緒に第1除算器49に供給されて、式(5)
に従って算出された強制加速度値an+xを前記第1除算
器49の出力51に得る。最後に、前記出力51に存在
する前記強制加速度値an+xは、ライン53を介し前記
第2除算器27の出力32に存在する計算値anと一緒
に第6減算ユニット52に供給されるので、前記第6減
算ユニット52の出力15には、式(7)で示し外乱を
補償するために制御装置2を介して前記駆動部材1に対
してなされる加速度変化を表す値Δaがある。前記第2
除算器27の出力32に存在する加速度値anが供給さ
れる第8減算ユニットに加速度記憶装置54を介して供
給される前記強制加速度値an+xは、式(10)で示し
存在する外乱の範囲を表す値Δdが前記第8減算ユニッ
ト55の出力14に得られるようにする。
【0030】図5に示す本発明の変形例において、前記
測定及び計算手段13は前記第1実速度決定論理ユニッ
ト16の出力25での速度値vn及び前記第2除算器2
7の出力32での加速度値anを得るために図4に示し
た前述の実施例と同じ要素を用いている。同様に、前記
駆動部材に与えられる加速度変化は、第6減算ユニット
52の出力から得られ、この減算ユニット52の入力5
3は前記第2除算器27の出力に接続され、外乱の範囲
は第8減算ユニット55の出力に得られ、この減算ユニ
ット55の入力は前記第2除算器27の出力及び前記加
速度記憶装置54の出力にそれぞれ接続されている。
【0031】この変形例で相違するものは、前記加速度
記憶装置54と前記第6減算ユニット52の入力51と
に供給される値が選択され計算されるようにした特殊の
方法である。
【0032】この点において、前記変形例では、前記第
1論理ユニット16の出力25に存在する値Vnは、2
乗乗算器57の入力56に供給され、この2乗乗算器5
7の出力58は第3除算器59の一方の入力に値V2 n
供給し、この除算器59の他方の入力は第9減算ユニッ
ト62の出力61に接続され、この減算ユニット62の
入力63及び64はリード線37を介して前記比較器5
の出力9に、また前記出力リード線12を介し最終位置
値Ssetだけに関して主記憶装置8′にそれぞれ接続さ
れている。式(13)で示した加速度値a′すなわち
a′=V2 n/2(Sset−Sn)が存在する前記第3除算
器59の出力65は、前記加速度記憶装置54とリード
線51′を介して前記第6減算ユニット52の入力51
とに接続した第1ゲート回路66に接続されている。前
記第9減算ユニット62の値(Sset−Sn)をもつ出力
61は、第1比較器セレクタ68の1つの入力67に接
続され、この比較器セレクタ68の他の2つの入力69
及び70は前記2乗乗算器57の出力58と前記主記憶
装置8′の設定加速度値a*だけに関する出力12とに
それぞれ接続されている。前記第1比較器セレクタ68
は関係式(Sset−Sn)≦V2 n/2a*を変化させ、そ
の“YES”出力71は前記第1ゲート回路66を閉成
するのに用いられるのに対し、その“NO”出力72は
第2比較器セレクタ73を起動し、この比較器セレクタ
73の2つの入力74及び75はリード線45を介して
前記第1論理ユニット16の出力25に、また前記主記
憶装置8′の設定速度値V*setだけに関する出力12に
それぞれ接続されている。前記第2比較器セレクタ73
は関係式Vn≧V*setを変化させ、その“NO”出力7
6は、前記主記憶装置8′の設定加速度値a*だけに関
する出力12と、それぞれリード線51″を介して前記
第6減算ユニット52の入力51及びリード線51′を
介して前記加速度記憶装置54との間に記憶した第2ゲ
ート回路77を閉成するのに用いられる。前記第2比較
器セレクタ73の“YES”出力は、前記入力51及び
リード線51′を介して前記加速度記憶装置54と、式
(16)で示した加速度値aをもつ第1除算器49との
間に接続した第3ゲート回路79を閉成する。このた
め、前記第1除算器49の2つの入力は第10減算ユニ
ット82の出力81及び第4除算器86の出力85にそ
れぞれ接続されており、この減算ユニット82は、前記
主記憶装置8′の設定速度値V*setだけに関する出力1
2に、またリード線45を介して前記第1論理ユニット
16の出力25にそれぞれ接続した入力83及び84を
有していて、前記出力81に値(V*set−Vn)を備
え、またこの除算器86は式(15)で示した値Δtを
与える。この点において、前記第4除算器86の2つの
入力は加算器88の出力87に存在する値(V*set+V
n)と第3減算ユニット36の出力91に存在する値2
(Sn+1−Sn)とを供給されており、この加算器88は
リード線89を介して前記第1論理ユニット16の出力
25に、またリード線90を介して前記主記憶装置8′
の設定速度値V*setだけに関する出力12に接続され、
またこの減算ユニット36はリード線92及び37を介
して比較器5の出力9に、またリード線93を介して選
択ユニット94に接続され、この選択ユニット94はリ
ード線95及び37を介して値Snの存在する比較器5
の出力9に、またリード線96を介して空間分割器7に
接続されていて、前記リード線93に次回の位置値すな
わちSn+1を備える。
【0033】この変形例の動作方法は以下に明らかとな
る。
【0034】各測定位置Snにおいて、自動位置決め装
置が前記第1論理ユニット16の出力25での速度値V
n及び前記第2除算器27の出力32での加速度値an
測定し、そして2つの比較器セレクタ68及び73で最
終位置Ssetに対する動作の特定位置を定め、その後減
速段階にある場合には、第1ゲート回路66が閉成さ
れ、この結果駆動部材1は式(13)で与えられた強制
加速度a′を受けるか、あるいは差(a′−an)に等
しい強制加速度を受け、このanは前記駆動部材が既に
もつ加速度である。逆に加速段階にある場合には、第2
ゲート回路77が閉成され、この結果加速度が設定加速
度a*に等しく課せられる。そして最後に、定速段階で
はあるが速度が設定速度V*setよりも大きい場合には、
第3ゲート回路79が閉成され、この結果式(16)で
与えられた加速度aが課せられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による自動位置決め装置のブロック図で
ある。
【図2】本発明による外乱の補償の間における時間tに
対する速度Vの変化を示す図である。
【図3】図2の外乱を示す図である。
【図4】図1の装置における本発明による測定及び計算
手段を示すブロック図である。
【図5】図1の装置の測定及び計算手段の変形例を示す
ブロック図である。
【図6】本発明の変形例による外乱の補償の間における
時間tに対する速度Vの変化を示す図である。
【図7】図6の外乱を示す図である。
【符号の説明】
1 駆動部材 2 制御装置 3 位置測定装置 5 比較器 7 分割器素子 8 主記憶装置 10 時間測定装置 13 測定及び計算手段 16 第1論理ユニット 20 第1減算ユニット 21 第2減算ユニット 22 速度記憶装置 23 位置記憶装置 24 時間記憶装置 27 第2除算器 29 第7減算ユニット 33 計算ユニット 36 第3減算ユニット 40 第4減算ユニット 43 第2強制速度決定ユニット 47 第5減算ユニット 49 第1除算器 52 第6減算ユニット 54 加速度記憶装置 55 第8減算ユニット 57 2乗乗算器 59 第3除算器 62 第9減算ユニット 66 第1ゲート回路 68 第1比較器セレクタ 73 第2比較器セレクタ 77 第2ゲート回路 79 第3ゲート回路 82 第10減算ユニット 86 第4除算器 88 加算器 94 選択ユニット
───────────────────────────────────────────────────── 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 G05B 19/02 C 19/05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】相対制御装置をもつ駆動部材と、位置測定
    装置と、時間測定装置と、少なくとも設定速度V*set
    設定加速度a*、初期位置So及び要求最終位置Sset
    格納する主記憶装置とを包含する、所定の理論関係に従
    って自動位置決めする装置において、前記初期位置So
    と前記最終位置Ssetとの間の空間を必ずしも一定では
    ないが所定の間隔で所定数の明確な測定位置に分割する
    素子が、前記位置測定装置と共に比較器に接続され、こ
    の比較器の出力が測定及び計算手段を起動し、この測定
    及び計算手段が前記所定の測定位置において有効速度及
    び加速度値を定め、これらの値から加速度差による外乱
    の範囲及び加速度変化を算出して、前記駆動部材で前記
    外乱を補償せしめることを特徴とする自動位置決め装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の自動位置決め装置におい
    て、前記測定及び計算装置が、前記比較器の出力と第1
    減算ユニットの1つの入力との間に接続された位置記憶
    装置を包含し、この第1減算ユニットの他の入力が前記
    比較器の出力に接続され、前記第1減算ユニットの出力
    が第1速度決定論理ユニットの1つの入力に接続され、
    この第1速度決定論理ユニットの他の2つの入力が速度
    記憶装置の出力と第2減算ユニットの出力とに接続さ
    れ、この速度記憶装置の入力が前記第1論理ユニットの
    出力に接続されるとともに、この第2減算ユニットの2
    つの入力が前記時間測定装置の出力と時間記憶装置の出
    力とにそれぞれ接続され、この時間記憶装置の入力が前
    記時間測定装置の出力に接続され、計算ユニットがx>
    1をなす所定の値xを格納し、この計算ユニットの2つ
    の入力が前記比較器の出力と、外乱のない場合に多数の
    測定位置Siに関係するすべての理論時間値t*i及び理
    論速度値V*iを記憶する前記主記憶装置とに接続される
    のに対し、その設定位置及び相対理論時間に関する出力
    が第3及び第4減算ユニットの入力にそれぞれ接続さ
    れ、これら第3及び第4減算ユニットの他の入力が前記
    比較器及び前記時間測定装置の出力にそれぞれ接続さ
    れ、前記第3及び第4減算ユニットの出力が設定速度を
    定める第2論理ユニットに接続され、この第2論理ユニ
    ットの第3の入力が前記第1論理ユニットの出力に接続
    され、前記第2論理ユニットの出力が第5減算ユニット
    の1つの入力に接続され、この第5減算ユニットの他の
    入力が前記第1論理ユニットの出力に接続され、この第
    5減算ユニットの出力が前記第4減算ユニットの出力と
    共に第1除算器に接続され、この第1除算器の出力が加
    速度記憶装置と第6減算ユニットの1つの入力とに接続
    され、この第6減算ユニットの他の入力が第2除算器の
    出力に接続され、この第2除算器の入力が前記第2減算
    ユニットの出力と第7減算ユニットの出力とにそれぞれ
    接続され、この第7減算ユニットの入力が前記第1論理
    ユニット及び前記速度記憶装置のそれぞれの出力に接続
    され、前記第6減算ユニットの出力が前記制御装置に接
    続され、前記駆動部材に与えられる加速度変化を表す値
    を備え、前記第2除算器の出力が第8減算ユニットの1
    つの入力に接続され、この第8減算ユニットの他の入力
    が前記加速度記憶装置の出力に接続され、前記第8減算
    ユニットの出力が位置決め運動を変更させる外乱の範囲
    を表す値を備えることを特徴とする自動位置決め装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の自動位置決め装置におい
    て、前記測定及び計算装置が、前記比較器の出力と第1
    減算ユニットの1つの入力との間に接続された位置記憶
    装置を包含し、この第1減算ユニットの他の入力が前記
    比較器の出力に接続され、前記第1減算ユニットの出力
    が第1速度決定論理ユニットの1つの入力に接続され、
    この第1速度決定論理ユニットの他の2つの入力が速度
    記憶装置の出力と第2減算ユニットの出力とに接続さ
    れ、この速度記憶装置の入力が前記第1論理ユニットの
    出力に接続されるとともに、この第2減算ユニットの2
    つの入力が前記時間測定装置の出力と時間記憶装置の出
    力とにそれぞれ接続され、この時間記憶装置の入力が前
    記時間測定装置の出力に接続され、前記第1速度決定論
    理ユニットの出力及び前記速度記憶装置の出力が第7減
    算ユニットの入力に接続され、この第7減算ユニットの
    出力が第2除算器の1つの入力に接続され、この第2除
    算器の他の入力が前記第2減算ユニットの出力に接続さ
    れるとともに、その出力が第8減算ユニットの1つの入
    力に接続され、2乗乗算器が前記第1論理ユニットの出
    力と第3除算器の1つの入力との間に接続され、この第
    3除算器の出力が第1ゲート回路に接続され、この第1
    ゲート回路が加速度記憶装置を介して前記第8減算ユニ
    ットの他の入力に接続され、この第8減算ユニットの出
    力が位置決め運動を変更させる外乱の範囲を表す値を備
    え、第6減算ユニットの1つの入力が前記第2除算器の
    出力に接続され、この第6減算ユニットがその出力とし
    て前記駆動部材に課せられる加速度変化を表す値を備
    え、前記第3除算器の他の入力が第9減算ユニットの出
    力に接続され、この第9減算ユニットの入力が前記比較
    器の出力と前記主記憶装置の最終位置値Ssetに関する
    出力とにそれぞれ接続され、前記第9減算ユニットの出
    力が前記2乗乗算器の出力及び前記主記憶装置の設定加
    速度値a*に関する出力と共に第1比較器セレクタの入
    力に接続され、この第1比較器セレクタの“YES”出
    力が前記第1ゲート回路を制御するとともに、その“N
    O”出力が第2比較器セレクタを起動し、この第2比較
    器セレクタの入力が前記第1論理ユニットの出力と前記
    主記憶装置の設定速度値V*setに関する出力とにそれぞ
    れ接続されていて、その“NO”出力が前記第1ゲート
    回路の出力と前記主記憶装置の加速度値a*に関する出
    力との間に接続した第2ゲート回路を制御するととも
    に、その“YES”出力が前記第1ゲート回路の出力と
    第1除算器の出力との間に接続した第3ゲート回路を制
    御し、この第1除算器の2つの入力には第10減算ユニ
    ットの出力と第4除算器の出力とが接続され、この第1
    0減算ユニットの入力が前記第1論理ユニットの出力と
    前記主記憶装置の値V*setに関する出力とに接続される
    とともに、この第4除算器の2つの入力が加算器の出力
    と第3減算ユニットの出力とにそれぞれ接続され、この
    加算器の入力が前記第1論理ユニットの出力と前記主記
    憶装置の値V*setに関する出力とにそれぞれ接続され、
    この第3減算ユニットの2つの入力が前記比較器の出力
    と選択ユニットの出力とに接続され、この選択ユニット
    が前記比較器の出力によって制御され、前記空間分割器
    から次回の位置値を得ることを特徴とする自動位置決め
    装置。
JP7243978A 1994-08-30 1995-08-30 自動位置決め装置 Pending JPH08179832A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT94MI001787A IT1279369B1 (it) 1994-08-30 1994-08-30 Sistema perfezionato di posizionamento automatico
IT94/A001787 1994-08-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08179832A true JPH08179832A (ja) 1996-07-12

Family

ID=11369497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7243978A Pending JPH08179832A (ja) 1994-08-30 1995-08-30 自動位置決め装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5740058A (ja)
EP (1) EP0699981A1 (ja)
JP (1) JPH08179832A (ja)
IT (1) IT1279369B1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114825A (en) * 1998-11-18 2000-09-05 Control Technology Corporation Method and apparatus for state path generation in a controlled system
JP3671020B2 (ja) * 2002-04-09 2005-07-13 ファナック株式会社 数値制御装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04209002A (ja) * 1990-12-03 1992-07-30 Canon Inc 制御回路
JPH05189050A (ja) * 1992-01-09 1993-07-30 Canon Inc 位置決め装置
JPH05233066A (ja) * 1992-02-18 1993-09-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 位置決め装置
JPH0731174A (ja) * 1993-07-07 1995-01-31 Fanuc Ltd 外乱負荷トルク推定方式

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3617718A (en) * 1969-07-15 1971-11-02 Allen Bradley Co Numerical control contouring system wherein desired velocity information is entered into the system instead of feedrate number
US3617715A (en) * 1970-05-04 1971-11-02 Allen Bradley Co Automatic acceleration/deceleration for a numerical controlled machine tool
US3727191A (en) * 1971-03-15 1973-04-10 Giddings & Lewis Acceleration-deceleration for numerical control
US4074177A (en) * 1975-07-17 1978-02-14 Giddings & Lewis, Inc. Methods and apparatus for automatic movement of a member to precisely indexed positions despite signal drift or offset
JPS547078A (en) * 1977-06-16 1979-01-19 Oki Electric Ind Co Ltd Automatic positioning method to inherent position of machine in numerical control
US4224559A (en) * 1978-05-12 1980-09-23 Miller C Fredrick Remote position control method and means
GB2102590A (en) * 1981-07-23 1983-02-02 Custom Microdesign Digital movement controller for automatic multi-axis machines
JPS63123605A (ja) * 1986-11-12 1988-05-27 Fanuc Ltd タツピング加工制御装置
JPH0810409B2 (ja) * 1987-09-04 1996-01-31 トヨタ自動車株式会社 搬送用サーボモータシステム
KR900017735A (ko) * 1989-05-19 1990-12-19 강진구 이송물의 직선 이송방법
JPH03180909A (ja) * 1989-12-11 1991-08-06 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04209002A (ja) * 1990-12-03 1992-07-30 Canon Inc 制御回路
JPH05189050A (ja) * 1992-01-09 1993-07-30 Canon Inc 位置決め装置
JPH05233066A (ja) * 1992-02-18 1993-09-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 位置決め装置
JPH0731174A (ja) * 1993-07-07 1995-01-31 Fanuc Ltd 外乱負荷トルク推定方式

Also Published As

Publication number Publication date
IT1279369B1 (it) 1997-12-10
EP0699981A1 (en) 1996-03-06
US5740058A (en) 1998-04-14
ITMI941787A1 (it) 1996-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4954975A (en) Weigh feeding system with self-tuning stochastic control and weight and actuator measurements
US5287896A (en) Method and apparatus for measuring out by weight
EP0289150B1 (en) Motion control method with minimum time path generation
US4700302A (en) Automatic guidance system for an unmanned vehicle
US5515888A (en) Measuring weight by integrating flow
US4912753A (en) Robot axis controller employing feedback and open loop (feedforward) control
US10576628B2 (en) Controller and machine learning device
US4795955A (en) Position control apparatus
US4130788A (en) Numerical control servo system
US4206009A (en) Micro-computer and programmer for application of tire tread material
CN109947144A (zh) 控制系统、机器学习装置、维护辅助装置和方法、数据生成方法
JPH08179832A (ja) 自動位置決め装置
CA1129125A (en) Self-adjusting elevator leveling apparatus and method
US5610489A (en) Method and apparatus for machine control
US4602196A (en) Measurement method, and apparatus therefor
US3594563A (en) Numerical control system having improved means for counting in offsets
JPH07302121A (ja) 位置決め制御装置
US10437235B2 (en) Numerical controller having a machining time prediction function
CN113383281B (zh) 控制装置以及存储介质
JPS61190604A (ja) フイ−ドバツク制御における位置制御方法
US5034672A (en) Reference-point return method
GB2035257A (en) Filament winding apparatus
JPS63185757A (ja) ガイドレ−ル自動幅寄せ装置
JPS6238724B2 (ja)
JP7539362B2 (ja) 時系列データ解析に基づいたシステム制御

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19981020