JPH0828989B2 - Electric motor controller - Google Patents

Electric motor controller

Info

Publication number
JPH0828989B2
JPH0828989B2 JP5593885A JP5593885A JPH0828989B2 JP H0828989 B2 JPH0828989 B2 JP H0828989B2 JP 5593885 A JP5593885 A JP 5593885A JP 5593885 A JP5593885 A JP 5593885A JP H0828989 B2 JPH0828989 B2 JP H0828989B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
command
control
switching
speed
electric motor
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
Application number
JP5593885A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61218380A (en
Inventor
力 大前
三四郎 小原
敏彦 松田
正彦 渡辺
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP5593885A priority Critical patent/JPH0828989B2/en
Publication of JPS61218380A publication Critical patent/JPS61218380A/en
Publication of JPH0828989B2 publication Critical patent/JPH0828989B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電動機の制御装置に係り、特にロボツトなど
のように種々の動きを行う機械の駆動に好適な電動機の
制御装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor control device, and more particularly to an electric motor control device suitable for driving a machine that performs various movements such as a robot.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

ロボツトを駆動する電動機の制御装置としては、例え
ば雑誌「システムと制御」の第27巻第11号の第40〜41頁
に記載されているように、各電動機に位置指令を発生
し、その位置指令に従つて各関節角を制御するのが一般
に用いられている。また、加速度及び速度制御から得ら
れた結果を、位置制御系の出力に加えている制御系も述
べられているが、加速度及び速度の値を制限する意味で
用られており、基本的には位置指令に従つた動作を実行
する。一方、最近ではロボツトの動作が複雑化するにつ
れて、電動機の制御動作も複雑化してきている。このた
め、位置制御のみの動作ではロボツトの最適な動作への
対応が難かしくなつてきている。
As a control device for an electric motor that drives a robot, for example, as described in pages 27 to 27 of Vol. 27, No. 11 of the magazine "System and Control," a position command is generated for each electric motor, and its position is set. It is generally used to control each joint angle according to a command. A control system that adds the results obtained from acceleration and velocity control to the output of the position control system is also described, but it is used to limit the values of acceleration and velocity, and basically The operation according to the position command is executed. On the other hand, recently, as the operation of the robot has become complicated, the control operation of the electric motor has also become complicated. For this reason, it is becoming difficult to cope with the optimal operation of the robot with only the position control operation.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、電動機の制御において位置制御系、
速度制御系及びトルク制御系の3モードの制御系を任意
に選択することで、ロボット等の制御対象の一連の作業
を行なうに最適な制御が可能となるのに加え、トルク制
御から速度制御又は位置制御への切替え、あるいは速度
制御から位置制御への切替えがリアルタイムで行なわれ
ても機械系への振動が発生しない電動機の制御装置を提
供することにある。
An object of the present invention is to control a position control system in a motor,
By arbitrarily selecting the three-mode control system of the speed control system and the torque control system, it becomes possible to perform optimum control for performing a series of work of the controlled object such as a robot, and also to change the speed control from the torque control to the speed control or An object of the present invention is to provide a control device for an electric motor that does not generate vibration to a mechanical system even when switching to position control or switching from speed control to position control is performed in real time.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は、電動機の制御装置として、予め定められた
シーケンス制御に従って電動機の回転位置指令、速度指
令及びトルク指令を出力する指令発生手段と、予め定め
られたシーケンス制御に従って前記電動機の駆動中に第
1の切替信号と第2の切替信号の少なくとも一つを発生
する切替信号発生手段と 前記回転位置指令に前記電動機の実回転位置のフィー
ドバック値がなるように演算速度指令を出力する位置制
御手段と、前記指令発生手段で出力する速度指令あるい
は前記演算速度指令のうちいずれか一方を前記第1の切
替信号により選択して出力する第1切替手段と、前記第
1の切替手段からの出力信号を指令値としてそれに前記
電動機の実速度のフィードバック値がなるように演算ト
ルク指令を出力する速度制御手段と、前記指令発生手段
で出力するトルク指令あるいは前記演算トルク指令のう
ちいずれか一方を前記第2の切替信号により選択して出
力する第2切替手段と、前記第2の切替手段からの出力
信号を指令値としてそれに前記電動機の実トルクのフィ
ードバック値がなるように前記電動機の駆動指令を出力
するトルク制御手段と、前記駆動指令に基づいて前記電
動機を駆動制御する手段と、前記電動機の制御が前記第
1,第2の切替手段により速度制御系から位置制御系のモ
ードへ、あるいは、トルク制御系から速度制御系又は位
置制御系のモードへ切替る際に、切替直後の制御系の入
力指令信号の初期値として、切替後の制御系フィードバ
ック値に切替前の制御系のフィードバック値あるいはそ
の指令値を切替後の制御系の制御ゲインで除した値の加
算値を設定する初期値設定手段とを具備したことを特徴
とする。
The present invention provides, as a control device for an electric motor, a command generating means for outputting a rotational position command, a speed command and a torque command for the electric motor according to a predetermined sequence control, and a first device during driving of the electric motor according to the predetermined sequence control. A switching signal generating means for generating at least one of a first switching signal and a second switching signal; and a position control means for outputting a calculation speed command so that a feedback value of an actual rotation position of the electric motor is added to the rotation position command. A first switching means for selecting and outputting either the speed command output by the command generating means or the calculated speed command by the first switching signal, and an output signal from the first switching means. Speed control means for outputting a calculated torque command so that a feedback value of the actual speed of the electric motor becomes a command value, and the command generation means. Second switching means for selecting and outputting one of the torque command output by the stage or the calculated torque command by the second switching signal, and an output signal from the second switching means as a command value A torque control unit that outputs a drive command for the electric motor so that a feedback value of the actual torque of the electric motor becomes a value, a unit that controls the drive of the electric motor based on the drive command, and a control of the electric motor is performed by the first control unit.
When switching from the speed control system to the position control system mode or from the torque control system to the speed control system or the position control system mode by the first and second switching means, the input command signal of the control system immediately after the switching is changed. An initial value setting means for setting, as an initial value, a feedback value of the control system before switching or a command value of the control system feedback value after switching divided by a control gain of the control system after switching. It is characterized by having done.

〔発明の実施例〕Example of Invention

第1図は本発明による一実施例を示す。 FIG. 1 shows an embodiment according to the present invention.

第1図において、1は指令発生回路であり、切替信号
c1,c2及び位置指令xr、速度指令nr1、トルク指令τr1
発生する。2は位置制御回路であり、指令発生回路1か
ら出力される位置指令xrと、電動機3に直結された位置
検出器4から出力される位置帰還量xfとを取り込み、速
度指令(演算速度指令)nr2を発生する。5は第1の切
替回路であり、切替信号c1に応じて速度制御回路6の速
度指令nrとして、指令発生回路1から出力され速度指令
nr1を用いるか、位置制御回路2から出力される演算速
度指令nr2を用いるかを決定する。速度制御回路6は切
替回路5から出力される速度指令nrと電動機3に直結さ
れた速度検出器7の出力nfを用いて、トルク指令(演算
トルク指令)τr2を発生する。8は第2の切替回路であ
り、切替信号c2に応じてトルク制御回路9のトルク指令
τとして、指令発生回路1から出力されるトルク指令
τr1を用いるか、速度制御回路6から出力される演算ト
ルク指令τr2を用いるかを決定する。トルク制御回路9
は切替回路8から出力されるトルク指令τと電動機3
に流れる電流を検出する電流検出器10の出力を用いて、
電動機3の発生するトルクがτと一致するよう制御す
る。
In FIG. 1, 1 is a command generation circuit, which is a switching signal.
Generate c 1 , c 2, position command x r , speed command n r1 , and torque command τ r1 . Reference numeral 2 denotes a position control circuit, which takes in the position command x r output from the command generation circuit 1 and the position feedback amount x f output from the position detector 4 directly connected to the electric motor 3 to obtain a speed command (calculated speed). Command) n r2 is generated. Reference numeral 5 denotes a first switching circuit, which is output from the command generation circuit 1 as the speed command n r of the speed control circuit 6 in response to the switching signal c 1.
It is determined whether to use n r1 or the calculated speed command n r2 output from the position control circuit 2. The speed control circuit 6 generates a torque command (calculated torque command) τ r2 using the speed command n r output from the switching circuit 5 and the output n f of the speed detector 7 directly connected to the electric motor 3. Reference numeral 8 denotes a second switching circuit, which uses the torque command τ r1 output from the command generation circuit 1 as the torque command τ r of the torque control circuit 9 according to the switching signal c 2 or outputs it from the speed control circuit 6. It is determined whether to use the calculated torque command τ r2 . Torque control circuit 9
Is the torque command τ r output from the switching circuit 8 and the motor 3
Using the output of the current detector 10 which detects the current flowing in
The torque generated by the electric motor 3 is controlled so as to match τ r .

今、電動機3の回転位置を制御する場合には、指令発
生回路1から切替信号c1,c2が出力され、切替回路5及
び8が動作する。この結果、速度指令nrとしては位置制
御回路2の出力nr2が、トルク指令τとしては速度制
御回路2の出力τr2が用いられるように接続される。こ
の後に、位置指令xrが出力され、電動機3は所望の位置
に制御される。このように、位置制御のときは、速度制
御及びトルク制御のループがマイナーループとして動作
するため、安定でかつ応答の良い位置制御が可能とな
る。切替信号c1を速度指令nrがnr1となるように接続す
ると、電動機3は指令発生回路1からの速度指令nr1
応じた値の速度で回転する。即ち、電動機の速度を制御
できることになる。同様に、切替信号c2をトルク指令τ
がτr1となるように接続すると、指令発生回路1から
のトルク指令τr1に応じた値のトルクで電動機3は回転
する。
When controlling the rotational position of the electric motor 3, the command generation circuit 1 outputs the switching signals c 1 and c 2 , and the switching circuits 5 and 8 operate. As a result, the output n r2 of the position control circuit 2 is used as the speed command n r , and the output τ r2 of the speed control circuit 2 is used as the torque command τ r . After this, the position command x r is output and the electric motor 3 is controlled to the desired position. In this way, during position control, the speed control and torque control loops operate as minor loops, so stable and responsive position control is possible. When the switching signal c 1 is connected so that the speed command n r becomes n r1 , the electric motor 3 rotates at the speed corresponding to the speed command n r1 from the command generation circuit 1. That is, the speed of the electric motor can be controlled. Similarly, the switching signal c 2 is set to the torque command τ
When r is connected in a tau r1, the motor 3 a torque value corresponding to the torque command tau r1 from the command generating circuit 1 is rotated.

このように、第1図の実施例では3つの制御ループを
カスケードに接続し、かつその間に2個の切替回路5,8
を挿入しているので、位置,速度,電流(トルク)の3
種の制御動作が可能となるとともに、位置制御ループの
マイナーループとして速度、トルク制御が、速度制御ル
ープのマイナーループとしてトルク制御が存在している
ために、安定でかつ応答の良い位置及び速度制御が可能
となる。更に、トルク制御回路9はトルク制御動作の時
はもちろん、速度及び位置制御の時にも共通に使用され
ること、速度制御回路6は速度制御動作のみならず位置
制御動作の時にも共通に使用されることから、簡単な構
成となる。
Thus, in the embodiment shown in FIG. 1, three control loops are connected in a cascade, and two switching circuits 5 and 8 are provided between them.
Since 3 is inserted, position, speed, current (torque) 3
It is possible to perform various types of control operations, and because speed and torque control exist as a minor loop of the position control loop, and torque control exists as a minor loop of the speed control loop, position and speed control that is stable and has good response Is possible. Further, the torque control circuit 9 is commonly used not only during the torque control operation but also during the speed and position control. The speed control circuit 6 is commonly used not only during the speed control operation but also during the position control operation. Therefore, the configuration is simple.

第2図は、本発明の他の実施例である。 FIG. 2 shows another embodiment of the present invention.

第2図においてマイクロコンピユータ15がメモリ16に
記憶されている指令発生のシーケンスを取り出し、位置
又は速度の制御演算処理を行い、デイジタル/アナログ
変換器17(以下、D/A変換器と略称)へ、トルク指令τ
を設定する。18は直流電動機19の電流制御回路であ
り、電流検出器20で検出された値をフイードバツク信号
として用いる。電流制御回路18は直流電動機19では電流
とトルクがほぼ比例するのでトルク制御回路とも見なせ
る。電流制御回路18の出力は、電力変換回路21を構成す
るトランジスタのベース信号を作成するベースドライバ
22へ送られる。ベースドライバ22から出力された信号に
応じて、電力変換回路21が動作し、直流電源23の電圧が
直流電動機19へ印加され、直流電動機19は回転する。直
流電動機19の回転位置は直結されているインクリメンタ
ルエンコーダ24及びカウンタ25によつて検出され、その
値がマイクロコンピユータ15に取り込まれる。
In FIG. 2, the microcomputer 15 takes out the sequence of command generation stored in the memory 16, performs position or speed control calculation processing, and transfers it to the digital / analog converter 17 (hereinafter abbreviated as D / A converter). , Torque command τ
Set r . Reference numeral 18 denotes a current control circuit of the DC motor 19, which uses the value detected by the current detector 20 as a feedback signal. In the DC motor 19, the current control circuit 18 can be regarded as a torque control circuit because the current and torque are almost proportional to each other. The output of the current control circuit 18 is a base driver that creates the base signal of the transistor that forms the power conversion circuit 21.
Sent to 22. The power conversion circuit 21 operates according to the signal output from the base driver 22, the voltage of the DC power supply 23 is applied to the DC motor 19, and the DC motor 19 rotates. The rotational position of the DC electric motor 19 is detected by the incremental encoder 24 and the counter 25 which are directly connected, and the value thereof is taken into the microcomputer 15.

このような動作の中でマイクロコンピユータ15が処理
する動作のフローチヤートを第3図〜第5図に示し、タ
イムチヤートを第6図に示す。またメモリ16に格納され
ている指令の一例を第7図に示す。
Flow charts of the operations performed by the microcomputer 15 in such an operation are shown in FIGS. 3 to 5, and time charts are shown in FIG. An example of the instructions stored in the memory 16 is shown in FIG.

以下、第3図〜第7図を用いてマイクロコンピユータ
15の処理内容を説明する。
The microcomputer will be described below with reference to FIGS. 3 to 7.
The processing contents of 15 will be described.

マイクロコンピユータ15は第6図のタイムチヤートで
示した3つの処理を実行する。割込パルスINT1によつて
起動される位置制御(APR)と、割込パルスINT2によっ
て起動される速度制御(ASR)と割込処理のプログラム
が動いていないときに実行される主プログラム(MALN)
とがある。なお、ASRの処理はAPRの処理より優先するよ
うに構成されているので、同時に起動する場合には第6
図のようなタイムチヤートASRが先に処理される。
The micro computer 15 executes the three processes shown in the time chart of FIG. Position control (APR) activated by interrupt pulse INT1 and speed control (ASR) activated by interrupt pulse INT2 and main program (MALN) executed when the interrupt processing program is not running
There is. Note that the ASR processing is configured to have priority over the APR processing, so if the ASR processing is started simultaneously,
The time chart ASR as shown is processed first.

MAINプログラムでは第3図の処理が実行される。最初
に、ステツプ30で第7図に示した指令を取り込む。例え
ば、最初の指令の場合にはシーケンスNo.1で示した位置
制御の意味を示すAPRと2秒間で10radまで動けという指
令値を示すASR及び回転速度の指令値と、その指令値で
ある。速度制御の場合には、そのことを継続する時間
を、トルク制御の場合には、そのことを示すATR及びト
ルクの指令値と、その指令値を継続する時間を第7図の
例では示してある。次に、ステツプ31で最初のデータを
解読し、制御モードを判定する。位置制御の場合にはス
テツプ32から36の処理を行う。ステツプ32で制御モード
が前の制御モードと異なつたかどうかの判定を行い、異
なつていない場合にはステツプ36へ移行する。異なつた
場合にはモードが切替つたことになるので、どの制御モ
ードから切替つたかをステツプ33で判定する。トルク制
御から切替つた場合にはステツプ34でフラグをTPに、速
度制御から切替つた場合にはステツプ35でフラグをSPに
設定する。このフラグは後述する位置制御及び速度制御
の割込処理プログラムで利用する。ステツプ36では位置
制御の割込が禁止されている場合に解除する処理を行
う。
The processing shown in FIG. 3 is executed in the MAIN program. First, at step 30, the command shown in FIG. 7 is fetched. For example, in the case of the first command, it is the APR indicating the meaning of the position control shown in sequence No. 1, the ASR indicating the command value to move up to 10 rad in 2 seconds and the command value of the rotation speed, and the command value. In the case of speed control, in the example of FIG. 7, the time to continue that is shown, and in the case of torque control, the command value of ATR and torque indicating that and the time to continue the command value are shown in the example of FIG. is there. Next, in step 31, the first data is decoded and the control mode is judged. In the case of position control, steps 32 to 36 are performed. In step 32, it is judged whether or not the control mode is different from the previous control mode, and if not, the process proceeds to step 36. If they are different, it means that the mode has been switched, so it is determined in step 33 which control mode has been switched. When the control is switched from the torque control, the flag is set to TP in step 34, and when the control is switched from the speed control, the flag is set to SP in step 35. This flag is used in the position control and speed control interrupt processing programs described later. In step 36, the processing for canceling the position control interrupt is prohibited.

一方、ステツプ31で速度制御と判定されたときには、
ステツプ37の処理に移り前回のモードと同じかどうかを
判定する。異なつた場合にはステツプ38の処理に移り、
トルク制御から速度制御へ移つたことを示すためにフラ
グをTSとする。制御モードが変化しない場合には、速度
制御モードの設定を行いステツプ40の処理に移る。速度
制御モードでは位置制御の演算処理を行なわないのでそ
の割込を禁止する。なお、トルク制御モードのときはス
テツプ41で、そのモードの設定のみを行いステップ40に
移る。
On the other hand, when it is determined that the speed is controlled in step 31,
The process moves to step 37 and it is determined whether the mode is the same as the previous mode. If different, move to the processing of step 38,
The flag is set to TS to indicate the shift from torque control to speed control. If the control mode does not change, the speed control mode is set and the process proceeds to step 40. In the speed control mode, the position control calculation process is not performed, so that the interrupt is prohibited. In the torque control mode, only the mode is set in step 41 and the process proceeds to step 40.

ステツプ36,40の処理後のステツプ42の処理を実行す
る。ここでは、そのシーケンス処理が終了したかどうか
の判定を行い、終了しない場合にはステツプ42の処理を
繰り返す。終了した場合にはステツプ30へ戻り、以上の
動作から繰り返す。
The processing of step 42 is executed after the processing of steps 36 and 40. Here, it is determined whether or not the sequence processing is completed, and if it is not completed, the processing of step 42 is repeated. When the process is completed, the process returns to step 30, and the above operation is repeated.

このようなMAIN動作の実行中に割込パルスINT1が発生
すると、第4図のAPRの処理が実行される。フラグの状
態のステツプ45,46で判定する。フラグがSPのときは、
速度制御から位置制御へ切替つた直後であり、ステツプ
47で位置指令の初期計算を行う。即ち、現在の回転位置
を取り込み、その値と指令値から移動量を計算し、その
移動量を所定の時間で位置決めするに必要な割込パルス
1の周期における移動量Δxを計算するとともに、最初
の速度指令が切替直前の速度と一致するように位置指令
の計算を行う。即ち、位置制御系の補償要素として比例
補償を用いた場合には、そのゲインをkP、切替時点の現
在位置をxf、速度をnfとすると、切替直後の位置指令x
r0を次式で決める。
When the interrupt pulse INT1 is generated during the execution of such a MAIN operation, the APR process of FIG. 4 is executed. It is determined in steps 45 and 46 of the flag state. When the flag is SP,
Immediately after switching from speed control to position control,
At 47, the initial calculation of the position command is performed. That is, the current rotational position is taken in, the movement amount is calculated from the value and the command value, and the movement amount Δx in the cycle of the interrupt pulse 1 necessary for positioning the movement amount in a predetermined time is calculated. The position command is calculated so that the speed command in (1) matches the speed immediately before switching. That is, when proportional compensation is used as the compensation element of the position control system, if the gain is k P , the current position at the time of switching is x f , and the speed is n f , the position command x immediately after switching is x.
Determine r0 by the following formula.

Xr0=Xf+nf/Kr …(1) この得られたXr0を切替回路の切替直後にAPRの位置指
令信号Xrの初期値として設定する。これによりASRからA
PRに切替直後のAPRの出力信号nr2にはnfが得られる。切
替後はXr0を初期値としてXrを目標値まで更新される。
このようにマイナ制御系からメジャ制御系への切替が滑
らかに行なえることからショックレス化が図ることがで
きる。
X r0 = X f + n f / K r (1) The obtained X r0 is set as the initial value of the APR position command signal X r immediately after switching the switching circuit. This allows ASR to A
Immediately after switching to PR, n f is obtained as the output signal n r2 of APR. After switching is updated X r to the target value X r0 as the initial value.
In this way, since switching from the minor control system to the major control system can be performed smoothly, shocklessness can be achieved.

ステツプ47の処理が終了するとステツプ48がフラグを
リセツトする。一方、ステツプ46ではフグTPかの判定を
行う。トルク制御から位置制御へ切替つた時にはフラグ
としてTPが設定されているので、ステツプ49の処理に移
る。ステツプ49ではステツプ47で行つた処理と同様な方
法で、現在の位置xfと速度nfを取り込み、位置制御へ切
替えた直後のトルク指令が、切替え前のトルク指令と一
致するように位置指令xr、速度指令nrを計算する。そし
て、ステツプ50でフラグのTPをリセツトする。ここで、
フラグがセツトされていないときには、ステツプ51の位
置制御終了の判定処理を行う。ここでは、位置偏差が零
になつたかを判定し、偏差が零になつたときには次のシ
ーケンスへ進むために処理終了のモードをステツプ52で
設定する。もし、位置偏差が零になつていないときには
位置指令xrと位置検出値xfとを用い位置制御演算を行
い、速度指令nr2を演算する。このような処理を割込パ
ルスINT1が発生する毎に実行する。
When the processing of step 47 is completed, step 48 resets the flag. On the other hand, in step 46, it is determined whether the blowfish is TP. When the control is switched from the torque control to the position control, TP is set as the flag, so that the process proceeds to step 49. In step 49, the current position x f and speed n f are fetched by the same method as the processing performed in step 47, and the position command is performed so that the torque command immediately after switching to position control matches the torque command before switching. Calculate x r and speed command n r . Then, in step 50, the flag TP is reset. here,
If the flag is not set, the position control end determination processing of step 51 is performed. Here, it is determined whether or not the position deviation has become zero, and when the deviation has become zero, the processing end mode is set at step 52 in order to proceed to the next sequence. If the position deviation is not zero, position control calculation is performed using the position command x r and the position detection value x f , and the speed command n r2 is calculated. Such processing is executed every time the interrupt pulse INT1 is generated.

一方、割込パルスINT2が発生すると第5図のASR処理
を実行する。ステツプ55でフラグの判定を行い、TSの場
合にはステツプ56,57の処理を行う。ステツプ56ではAPR
処理のステツプ47,49と同様にトルク制御から速度制御
へ切替るときにトルク指令の変化がないように速度指令
の初期値の計算を行うとともに、もし速度制御演算に積
分項を含む補償が使用されていたらその初期値の設定を
も行う。フラグにTSが設定されていないときにはステツ
プ58の処理に移りトルク制御モードの判定を行う。トル
ク制御で動作するときにはステツプ59でトルク指令の発
生のみを行う。即ち、第8図のシーケンスNo.3,No6など
に書かれている指令値を第2図のD/A変換器17を介して
電流制御回路18に与える。指令発生はプログラムに書か
れた時間だけ繰り返して実行され、その終了判定がステ
ツプ60で行われる。また、処理終了のモード設定がステ
ツプ61で行なわれる。一方、トルク制御モード以外では
ステツプ62で速度制御演算を実行する。この場合の速度
指令としては、位置制御の時はその制御演算結果から、
速度制御の時は第7図のASRで示したシーケンスNo.2,No
4の指令値などを用いる。そして、ステツプ63,64で処理
終了の判定がなされる。以上のASR処理は割込パルスINT
2が入るたびに実行される。
On the other hand, when the interrupt pulse INT2 is generated, the ASR process of FIG. 5 is executed. The flag is determined in step 55, and in the case of TS, steps 56 and 57 are processed. APR in step 56
Similar to steps 47 and 49 of the process, the initial value of the speed command is calculated so that there is no change in the torque command when switching from torque control to speed control, and if the speed control calculation uses compensation that includes an integral term If so, the initial value is also set. When TS is not set in the flag, the process proceeds to step 58 to determine the torque control mode. When operating in torque control, only the torque command is generated in step 59. That is, the command value written in the sequence No. 3, No. 6, etc. of FIG. 8 is given to the current control circuit 18 via the D / A converter 17 of FIG. The command generation is repeatedly executed for the time written in the program, and the end judgment is made in step 60. Further, the mode setting for ending the process is performed in step 61. On the other hand, in the modes other than the torque control mode, the speed control calculation is executed in step 62. As the speed command in this case, during position control, from the control calculation result,
For speed control, sequence No.2 and No shown in ASR in Fig. 7
The command value of 4 is used. Then, in steps 63 and 64, it is determined whether the processing is completed. The above ASR processing is interrupt pulse INT
It is executed every time 2 is entered.

以上、第2図の実施例によると位置制御,速度制御,
トルク制御の切替えがソフトウエア処理だけで簡単に出
来るとともに、トルク制御から速度制御または位置制御
へ切替るとき、あるいは速度制御から位置制御へ切替る
ときに指令の著しい変化がなく滑らかに接続することが
可能となる効果を有する。なお、位置制御から速度また
はトルク制御へ速度制御からトルク制御へ切替るときに
は処理をせずに切替えても、それぞれのステツプ応答と
考えれば実用上問題はない。
As described above, according to the embodiment of FIG. 2, position control, speed control,
The torque control can be easily switched only by software processing, and when the torque control is switched to the speed control or the position control, or when the speed control is switched to the position control, there is no significant change in the command and the connection is smooth. Has the effect of being possible. It should be noted that, when switching from position control to speed or torque control without performing processing when switching from speed control to torque control, there is no practical problem if each step response is considered.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、説明したように本発明によれば、2つの切替手
段により3モードの電動機の制御系を任意に選択するこ
とで、ロボット等の制御対象の一連の作業を行なうに最
適な制御が可能となるのに加え、トルク制御から速度制
御又は位置制御への切替え、あるいは速度制御から位置
制御への切替えがリアルタイムで行なわれても指令発生
手段で出力する指令と演算指令に著しい変化がなく、滑
らかに制御系が移行するので切替に伴う機械系への振動
が発生しないという効果を有する。
As described above, according to the present invention, it is possible to perform optimal control for performing a series of work of a controlled object such as a robot by arbitrarily selecting the control system of the three-mode electric motor by the two switching means. In addition, even if the torque control is switched to the speed control or the position control, or the speed control is switched to the position control in real time, there is no significant change in the command output by the command generating means and the operation command, and the smooth operation is achieved. Since the control system shifts to, there is an effect that vibration due to switching does not occur in the mechanical system.

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

第1図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第2
図は本発明の他の一実施例を示すブロツク構成図、第3
図〜第5図は第2図に示す実施例の動作を説明するため
のフローチヤート、第6図は第2図に示す実施例の動作
を説明するためのタイムチヤート、第7図は第2図に示
す実施例の動作を説明するためのメモリの内容を示す図
である。 1……指令発生回路、2……位置制御回路、3……電動
機、4……位置検出器、5,8……切替回路、6……速度
制御回路、9……トルク制御回路。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
5 to 5 are flow charts for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 2, FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 2, and FIG. It is a figure which shows the content of the memory for demonstrating operation | movement of the Example shown in FIG. 1 ... Command generation circuit, 2 ... Position control circuit, 3 ... Electric motor, 4 ... Position detector, 5,8 ... Switching circuit, 6 ... Speed control circuit, 9 ... Torque control circuit.

フロントページの続き (72)発明者 松田 敏彦 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 渡辺 正彦 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−161708(JP,A) 特開 昭55−41582(JP,A) 特開 昭57−55413(JP,A) 特開 昭56−82298(JP,A) 特開 昭57−71282(JP,A) 特開 昭59−107882(JP,A) 特開 昭59−220806(JP,A) 実開 昭54−12688(JP,U) 特公 昭55−31921(JP,B2) 日経メカニカル1981.9.28P.113− 118Front Page Continuation (72) Inventor Toshihiko Matsuda 4026 Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture, Hitachi Research Laboratory, Ltd. (72) Masahiko Watanabe 4026 Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture, Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd (56) References JP-A-59-161708 (JP, A) JP-A-55-41582 (JP, A) JP-A-57-55413 (JP, A) JP-A-56-82298 (JP, A) Kai 57-71282 (JP, A) JP 59-107882 (JP, A) JP 59-220806 (JP, A) Actual JP 54-12688 (JP, U) JP 55-31921 (JP) JP, B2) Nikkei Mechanical 1981.9.28P. 113- 118

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】予め定められたシーケンス制御に従って電
動機の回転位置指令、速度指令及びトルク指令を出力す
る指令発生手段と、 予め定められたシーケンス制御に従って前記電動機の駆
動中に第1の切替信号と第2の切替信号の少なくとも一
つを発生する切替信号発生手段と 前記回転位置指令に前記電動機の実回転位置のフィード
バック値がなるように演算速度指令を出力する位置制御
手段と、 前記指令発生手段で出力する速度指令あるいは前記演算
速度指令のうちいずれか一方を前記第1の切替信号によ
り選択して出力する第1切替手段と、 前記第1の切替手段からの出力信号を指令値としてそれ
に前記電動機の実速度のフィードバック値がなるように
演算トルク指令を出力する速度制御手段と、 前記指令発生手段で出力するトルク指令あるいは前記演
算トルク指令のうちいずれか一方を前記第2の切替信号
により選択して出力する第2切替手段と、 前記第2の切替手段からの出力信号を指令値としてそれ
に前記電動機の実トルクのフィードバック値がなるよう
に前記電動機の駆動指令を出力するトルク制御手段と、 前記駆動指令に基づいて前記電動機を駆動制御する手段
と、 前記電動機の制御が前記第1,第2の切替手段により速度
制御系から位置制御系のモードへ、あるいは、トルク制
御系から速度制御系又は位置制御系のモードへ切替る際
に、切替直後の制御系の入力指令信号の初期値として、
切替後の制御系フィードバック値に切替前の制御系のフ
ィードバック値あるいはその指令値を切替後の制御系の
制御ゲインで除した値の加算値を設定する初期値設定手
段と を具備した電動機の制御装置。
1. A command generating means for outputting a rotational position command, a speed command and a torque command of an electric motor according to a predetermined sequence control, and a first switching signal during driving of the electric motor according to a predetermined sequence control. Switching signal generating means for generating at least one of the second switching signals; position control means for outputting a calculated speed command so that the rotational position command has a feedback value of the actual rotational position of the electric motor; and the command generating means. A first switching means for selecting and outputting one of the speed command output by the first switching signal and the calculated speed command according to the first switching signal; and an output signal from the first switching means as a command value for the first switching device. A speed control unit that outputs a calculated torque command so that the feedback value of the actual speed of the electric motor becomes equal to the torque output by the command generation unit. Command or the calculated torque command, the second switching means for selecting and outputting the second switching signal, and the output signal from the second switching means as a command value and the actual torque of the electric motor. Torque control means for outputting a drive command for the electric motor so that the feedback value of the electric motor becomes equal to, feedback control means for controlling the electric motor based on the drive command, and control of the electric motor by the first and second switching means. When switching from speed control system to position control system mode, or from torque control system to speed control system or position control system mode, as the initial value of the input command signal of the control system immediately after switching,
Control of a motor having an initial value setting means for setting a feedback value of a control system before switching or a command value of the control system feedback value after switching divided by a control gain of the control system after switching apparatus.
JP5593885A 1985-03-22 1985-03-22 Electric motor controller Expired - Lifetime JPH0828989B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5593885A JPH0828989B2 (en) 1985-03-22 1985-03-22 Electric motor controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5593885A JPH0828989B2 (en) 1985-03-22 1985-03-22 Electric motor controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61218380A JPS61218380A (en) 1986-09-27
JPH0828989B2 true JPH0828989B2 (en) 1996-03-21

Family

ID=13013013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5593885A Expired - Lifetime JPH0828989B2 (en) 1985-03-22 1985-03-22 Electric motor controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0828989B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021125942A (en) * 2020-02-04 2021-08-30 日本電産サンキョー株式会社 Motor control method, motor driving device, industrial robot control method, and industrial robot
CN111416561B (en) * 2020-03-09 2022-05-31 埃夫特智能装备股份有限公司 Improved three-ring control method for motor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5541582A (en) * 1978-09-20 1980-03-24 Canon Inc Speed servo control system
JPS59161708A (en) * 1983-03-04 1984-09-12 Fanuc Ltd Servo driving unit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
日経メカニカル1981.9.28P.113−118

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61218380A (en) 1986-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1133960A (en) Method for controlling robot
JPH0991025A (en) Method for controlling robot in shortest time considering operation duty
JPH06332538A (en) Flexible servo control method
JPH07319547A (en) Tracer control method for robot
WO1994024621A1 (en) Method of force control by disturbance load estimation
JPH0828989B2 (en) Electric motor controller
WO1992009940A1 (en) Method for executing program for cnc equipment
JPH08263143A (en) Control gain switching system using disturbance observer
JP3438195B2 (en) Motor control device
US5122716A (en) Apparatus for reversibly controlling a motor
JPH03175502A (en) Thinning learning control system
JP2740691B2 (en) Control method
JP2528540B2 (en) Command signal generation method
JP3864291B2 (en) Multi-axis controller
JPH09185416A (en) Power controller for manipulator
JP3171860B2 (en) Servo control system
JP3291902B2 (en) Servo control device
JP2762789B2 (en) Acceleration / deceleration control method for articulated robot
JP3160365B2 (en) Attitude control device
JPH1020910A (en) Robot controller and control method for the same
JPH01177885A (en) Positioning method for motor
JP2800416B2 (en) Positioning control device
JPH082733Y2 (en) Actuator drive control device
JPH0256608A (en) Determining method for speed program of robot
JPH02269586A (en) Manipulator drive control device