JPH1039932A - サーボモータの制御方法 - Google Patents
サーボモータの制御方法Info
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- JPH1039932A JPH1039932A JP8214162A JP21416296A JPH1039932A JP H1039932 A JPH1039932 A JP H1039932A JP 8214162 A JP8214162 A JP 8214162A JP 21416296 A JP21416296 A JP 21416296A JP H1039932 A JPH1039932 A JP H1039932A
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/19—Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41024—High gain for low command speed, torque or position error equals or near zero
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フル・クローズド・ループ方式で位置の制御
を行う場合において、機械可動部の位置のオーバシュー
トの発生を防止する。 【解決手段】 移動指令をベル形加減速処理する。一段
目の加減速処理の出力Ｐ1 が「０」となったとき（Ｓ
４，Ｓ５）、カウンタＣを「０」、不完全積分の係数ｋ
3 を小さな値（例えば「０」）、トルクリミット値ＴL
を小さな値ＴLLにする（Ｓ６）。不完全積分が行われ
（Ｓ１１）トルク指令ＴC が小さな値に制限されるか
ら、サーボモータの出力は小さなものとなりサーボモー
タと機械可動部間の機械系のねじれが解消する。両加減
速処理の出力Ｐ1 ，Ｐ2 の出力が「０」となると、係数
ｋ3 を少し大きな値に設定しトルクリミット値を大きく
し（Ｓ１７）、カウンタがＣ0 に達するまで（Ｓ１
０）、不完全積分を行い（Ｓ１１）、サーボモータの出
力トルクを徐々に増大させて機械可動部を指令位置に位
置決めする。機械系のねじれを解消して位置決めするか
らオーバシュートが防止できる。
を行う場合において、機械可動部の位置のオーバシュー
トの発生を防止する。 【解決手段】 移動指令をベル形加減速処理する。一段
目の加減速処理の出力Ｐ1 が「０」となったとき（Ｓ
４，Ｓ５）、カウンタＣを「０」、不完全積分の係数ｋ
3 を小さな値（例えば「０」）、トルクリミット値ＴL
を小さな値ＴLLにする（Ｓ６）。不完全積分が行われ
（Ｓ１１）トルク指令ＴC が小さな値に制限されるか
ら、サーボモータの出力は小さなものとなりサーボモー
タと機械可動部間の機械系のねじれが解消する。両加減
速処理の出力Ｐ1 ，Ｐ2 の出力が「０」となると、係数
ｋ3 を少し大きな値に設定しトルクリミット値を大きく
し（Ｓ１７）、カウンタがＣ0 に達するまで（Ｓ１
０）、不完全積分を行い（Ｓ１１）、サーボモータの出
力トルクを徐々に増大させて機械可動部を指令位置に位
置決めする。機械系のねじれを解消して位置決めするか
らオーバシュートが防止できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーボモータを用
いて工作機械等の送り軸を制御する場合で、該送り軸に
よって駆動される可動部の位置をスケール等の位置検出
器で検出し位置のィードバック制御行うときのオーバー
シュート発生を防止するサーボモータの制御方法に関す
る。
いて工作機械等の送り軸を制御する場合で、該送り軸に
よって駆動される可動部の位置をスケール等の位置検出
器で検出し位置のィードバック制御行うときのオーバー
シュート発生を防止するサーボモータの制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】サーボモータを用いて工作機械等の送り
軸の位置決め制御では、位置決め時にオーバシュートが
生じることを防止する方法として、位置偏差が「０」近
傍になると（機械可動部の位置が指令位置に到達したと
き）、速度ループの積分器の値を減らしサーボモータの
出力トルクを下げることによって上記オーバシュートを
減らすようにしている。
軸の位置決め制御では、位置決め時にオーバシュートが
生じることを防止する方法として、位置偏差が「０」近
傍になると（機械可動部の位置が指令位置に到達したと
き）、速度ループの積分器の値を減らしサーボモータの
出力トルクを下げることによって上記オーバシュートを
減らすようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、送り軸で駆動
される機械可動部の位置をスケール等の位置検出器で検
出して位置のフィードバック制御を行うフル・クローズ
ド・ループ方式において、サーボモータとスケール等の
位置検出器間の機械的な剛性が低い場合には、位置偏差
が「０」近傍となり機械可動部が指令位置に達している
ときには、機械系のねじれによってサーボモータはねじ
れ分先に移動した状態にある。即ち、サーボモータと位
置検出器間の機械系の剛性が低いことから、機械系がね
じれを起こした状態で機械可動部は駆動されており、位
置検出器で検出される位置が目標指令位置に達した段階
では、サーボモータの位置は機械系のねじれ分指令移動
方向に余分に移動していることになる。位置偏差が
「０」となり位置決めが完了しサーボモータの回転が停
止すると、機械系のねじれが徐々に解消されて機械可動
部は機械のねじれ分さらに前進し（それまでに移動して
きた方向と同一方向）、目標指令位置よりもオーバシュ
ートすることになる。機械可動部が移動しこの移動によ
って位置偏差が増大し、この位置偏差の増大を解消しよ
うとしてサーボモータはそれまでの移動方向とは逆方向
に移動し、可動部を目標とする指令位置に戻し位置決め
することになる。このように、位置のフル・クローズド
・ループ制御においては、機械系のねじれが起因して機
械可動部はオーバシュートを起こすことになる。
される機械可動部の位置をスケール等の位置検出器で検
出して位置のフィードバック制御を行うフル・クローズ
ド・ループ方式において、サーボモータとスケール等の
位置検出器間の機械的な剛性が低い場合には、位置偏差
が「０」近傍となり機械可動部が指令位置に達している
ときには、機械系のねじれによってサーボモータはねじ
れ分先に移動した状態にある。即ち、サーボモータと位
置検出器間の機械系の剛性が低いことから、機械系がね
じれを起こした状態で機械可動部は駆動されており、位
置検出器で検出される位置が目標指令位置に達した段階
では、サーボモータの位置は機械系のねじれ分指令移動
方向に余分に移動していることになる。位置偏差が
「０」となり位置決めが完了しサーボモータの回転が停
止すると、機械系のねじれが徐々に解消されて機械可動
部は機械のねじれ分さらに前進し（それまでに移動して
きた方向と同一方向）、目標指令位置よりもオーバシュ
ートすることになる。機械可動部が移動しこの移動によ
って位置偏差が増大し、この位置偏差の増大を解消しよ
うとしてサーボモータはそれまでの移動方向とは逆方向
に移動し、可動部を目標とする指令位置に戻し位置決め
することになる。このように、位置のフル・クローズド
・ループ制御においては、機械系のねじれが起因して機
械可動部はオーバシュートを起こすことになる。
【０００４】そこで、本発明の目的はフル・クローズド
・ループ方式で位置の制御を行う場合において、機械可
動部の位置のオーバシュートの発生を防止しオーバシュ
ート量を小さくすることにある。
・ループ方式で位置の制御を行う場合において、機械可
動部の位置のオーバシュートの発生を防止しオーバシュ
ート量を小さくすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、サーボモータ
で駆動される可動部の位置を検出し位置のフィードバッ
ク制御を行うサーボモータの制御方法において、移動指
令の終了直前近傍でサーボモータへのトルク指令を減少
させてサーボモータから機械可動部までの機械系のねじ
れを解くようにして位置決めを行う。移動指令を該加減
速処理部で加減速処理を行った後の移動指令によってサ
ーボモータを制御する場合には、上記加減速処理部の入
力が零となった段階で、サーボモータへのトルク指令を
減少させる。また、加減速処理部が２段の加減速処理を
行うベル形加減速部である場合には、上記最初の加減速
処理の出力が零となった段階で、サーボモータへのトル
ク指令を減少させる。また、移動指令を出力する制御装
置から、該移動指令が終了する時点より設定時間前もし
くは移動指令の残移動量が設定値以下になった時点で移
動指令の終了直前近傍を示す信号を送出し、該信号が送
出されるとサーボモータへのトルク指令を減少させる。
で駆動される可動部の位置を検出し位置のフィードバッ
ク制御を行うサーボモータの制御方法において、移動指
令の終了直前近傍でサーボモータへのトルク指令を減少
させてサーボモータから機械可動部までの機械系のねじ
れを解くようにして位置決めを行う。移動指令を該加減
速処理部で加減速処理を行った後の移動指令によってサ
ーボモータを制御する場合には、上記加減速処理部の入
力が零となった段階で、サーボモータへのトルク指令を
減少させる。また、加減速処理部が２段の加減速処理を
行うベル形加減速部である場合には、上記最初の加減速
処理の出力が零となった段階で、サーボモータへのトル
ク指令を減少させる。また、移動指令を出力する制御装
置から、該移動指令が終了する時点より設定時間前もし
くは移動指令の残移動量が設定値以下になった時点で移
動指令の終了直前近傍を示す信号を送出し、該信号が送
出されるとサーボモータへのトルク指令を減少させる。
【０００６】トルク指令を減少させる方法としては、位
置のフィードバック制御系内の速度フィードバック制御
における積分値を減少させることによって、もしくはト
ルク指令を制限するトルクリミット値を小さくしてトル
ク指令を減少させることによって、さらには上記積分値
を減少させると共にトルクリミット値も小さくすること
によって行う。また上記積分値を小さくする方法として
は、位置・速度フィードバック制御周期の１周期前の積
分値に０から１未満の設定定数を乗じて１周期前の積分
値として当該周期の積分値として速度ループにおける積
分処理を不完全積分処理に変えることによって行う。さ
らに、不完全積分の上記係数ｋ3 を移動指令が位置ルー
プ処理に全て入力された後、１未満の少し大きい値に変
更しサーボモータの出力トルクを徐々に増大させる。
置のフィードバック制御系内の速度フィードバック制御
における積分値を減少させることによって、もしくはト
ルク指令を制限するトルクリミット値を小さくしてトル
ク指令を減少させることによって、さらには上記積分値
を減少させると共にトルクリミット値も小さくすること
によって行う。また上記積分値を小さくする方法として
は、位置・速度フィードバック制御周期の１周期前の積
分値に０から１未満の設定定数を乗じて１周期前の積分
値として当該周期の積分値として速度ループにおける積
分処理を不完全積分処理に変えることによって行う。さ
らに、不完全積分の上記係数ｋ3 を移動指令が位置ルー
プ処理に全て入力された後、１未満の少し大きい値に変
更しサーボモータの出力トルクを徐々に増大させる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図３は、本発明のサーボモータの
制御方法を適用した一実施形態のサーボ制御処理の要部
ブロック図である。この実施形態では、加減速処理部が
２つの直線形加減速処理１，２で構成されるベル形加減
速処理を適用している。ＣＮＣ（数値制御装置）等の制
御装置から分配された移動指令Ｐ0 を第１段目の加減速
処理１に入力し該加減速処理１の出力Ｐ1 を第２段目の
加減速処理２に入力し、該第２段目の加減速処理２の出
力Ｐ2 を求める。この２段目の加減速処理の出力Ｐ2 を
位置ループ処理の移動指令としてエラーカウンタに加算
入力し、機械可動部に取付けられたスケール等の検出器
からの位置のフィードバック値Ｐf をエラーカウンタに
減算入力して位置偏差を求める。該エラーカウンタに記
憶する位置偏差に位置ループゲインＫp を乗じて速度指
令Ｖc を求め、該速度指令Ｖc からスケール等の検出器
からの速度フードバック値Ｖf を減じて速度偏差を求
め、該速度偏差を積分器１０で積算して積分ゲインｋ1
を乗じた値と上記速度偏差に比例ゲインを乗じた値を加
算してトルク指令Ｔc を求めるＰＩ（比例積分）制御の
速度ループ処理を行う。速度ループ処理によって求めら
れたトルク指令Ｔc をトルクリミット回路を通して所定
値以下のトルク指令Ｔc'として、電流ループに渡し電流
ループ処理（図示せず）を行いサーボモータを駆動し、
機械可動部を駆動することになる。
制御方法を適用した一実施形態のサーボ制御処理の要部
ブロック図である。この実施形態では、加減速処理部が
２つの直線形加減速処理１，２で構成されるベル形加減
速処理を適用している。ＣＮＣ（数値制御装置）等の制
御装置から分配された移動指令Ｐ0 を第１段目の加減速
処理１に入力し該加減速処理１の出力Ｐ1 を第２段目の
加減速処理２に入力し、該第２段目の加減速処理２の出
力Ｐ2 を求める。この２段目の加減速処理の出力Ｐ2 を
位置ループ処理の移動指令としてエラーカウンタに加算
入力し、機械可動部に取付けられたスケール等の検出器
からの位置のフィードバック値Ｐf をエラーカウンタに
減算入力して位置偏差を求める。該エラーカウンタに記
憶する位置偏差に位置ループゲインＫp を乗じて速度指
令Ｖc を求め、該速度指令Ｖc からスケール等の検出器
からの速度フードバック値Ｖf を減じて速度偏差を求
め、該速度偏差を積分器１０で積算して積分ゲインｋ1
を乗じた値と上記速度偏差に比例ゲインを乗じた値を加
算してトルク指令Ｔc を求めるＰＩ（比例積分）制御の
速度ループ処理を行う。速度ループ処理によって求めら
れたトルク指令Ｔc をトルクリミット回路を通して所定
値以下のトルク指令Ｔc'として、電流ループに渡し電流
ループ処理（図示せず）を行いサーボモータを駆動し、
機械可動部を駆動することになる。
【０００８】上述したサーボ制御処理は従来と概略同一
であるが、本実施形態において相違する点は、エラーカ
ウンタに入力される移動指令が「０」になる僅か前に積
分器１０の値を減少させる点である。この実施形態にお
いては、加減速処理部の第１段目の加減速処理１から出
力される移動指令Ｐ1 が「０」となると積分器１０で行
う積分処理を不完全積分処理に変え、その時使用する係
数を小さな値（０〜１未満）とし、さらに加減速処理２
の出力Ｐ2 が「０」となると積分器１０の不完全積分の
上記係数を少し大きい値に変え、設定時間が経過する
と、通常の積分処理に変えるようにしていること。さら
には、加減速処理１の出力Ｐ1 が「０」になるとトルク
リミット回路のトルクリミット値も小さな値にし、加減
速処理２の出力Ｐ2 が「０」となると該トルクリミット
値を通常の大きい値に変えるようにしている。
であるが、本実施形態において相違する点は、エラーカ
ウンタに入力される移動指令が「０」になる僅か前に積
分器１０の値を減少させる点である。この実施形態にお
いては、加減速処理部の第１段目の加減速処理１から出
力される移動指令Ｐ1 が「０」となると積分器１０で行
う積分処理を不完全積分処理に変え、その時使用する係
数を小さな値（０〜１未満）とし、さらに加減速処理２
の出力Ｐ2 が「０」となると積分器１０の不完全積分の
上記係数を少し大きい値に変え、設定時間が経過する
と、通常の積分処理に変えるようにしていること。さら
には、加減速処理１の出力Ｐ1 が「０」になるとトルク
リミット回路のトルクリミット値も小さな値にし、加減
速処理２の出力Ｐ2 が「０」となると該トルクリミット
値を通常の大きい値に変えるようにしている。
【０００９】図４は、位置決め時の加減速処理１，２の
入力、出力及び積分器１０の状態を示すタイムチャート
である。上位制御装置から出力される分配移動量Ｐ0
（図４（ａ）参照）が終了すると、加減速処理１の出力
Ｐ1 は直線的に減少する（図４（ｂ）参照）。この加減
速処理１の出力Ｐ1 を入力する加減速処理２の出力Ｐ2
は図４（ｃ）に示すように滑らかに減少する。一方、積
分器１０は加減速処理１の出力Ｐ1 が「０」でない間は
通常の積分処理を実行しているが、該出力Ｐ1 が「０」
になると、不完全積分に移行しその積分値をほとんど
「０」に近い値となるようにする。そして加減速処理２
の出力Ｐ2 も「０」になると、積分器１０は不完全積分
の係数を少し大きくして徐々にその出力は増大させる
（図４（ｄ）参照）。
入力、出力及び積分器１０の状態を示すタイムチャート
である。上位制御装置から出力される分配移動量Ｐ0
（図４（ａ）参照）が終了すると、加減速処理１の出力
Ｐ1 は直線的に減少する（図４（ｂ）参照）。この加減
速処理１の出力Ｐ1 を入力する加減速処理２の出力Ｐ2
は図４（ｃ）に示すように滑らかに減少する。一方、積
分器１０は加減速処理１の出力Ｐ1 が「０」でない間は
通常の積分処理を実行しているが、該出力Ｐ1 が「０」
になると、不完全積分に移行しその積分値をほとんど
「０」に近い値となるようにする。そして加減速処理２
の出力Ｐ2 も「０」になると、積分器１０は不完全積分
の係数を少し大きくして徐々にその出力は増大させる
（図４（ｄ）参照）。
【００１０】このように、位置決め時に移動指令がまだ
残っている段階で積分器１０の積分値を小さな値に設定
することによって、トルク指令Ｔc の値を減少させ、さ
らには、トルクリミット回路によって小さな値に制限す
るからサーボモータの出力トルクは減少し、その結果サ
ーボモータと機械可動部間の機械系のねじれは解消し、
エラーカウンタに記憶する位置偏差値がほとんど「０」
となり位置決めが完了した段階では、上記機械系のねじ
れはほとんどなく、機械可動部はオーバシュートするこ
となく位置決めされることになる。
残っている段階で積分器１０の積分値を小さな値に設定
することによって、トルク指令Ｔc の値を減少させ、さ
らには、トルクリミット回路によって小さな値に制限す
るからサーボモータの出力トルクは減少し、その結果サ
ーボモータと機械可動部間の機械系のねじれは解消し、
エラーカウンタに記憶する位置偏差値がほとんど「０」
となり位置決めが完了した段階では、上記機械系のねじ
れはほとんどなく、機械可動部はオーバシュートするこ
となく位置決めされることになる。
【００１１】図５は本実施形態を実施する工作機械等の
サーモータ駆動制御系の要部ブロック図である。図５
中、１は工作機械等を制御する制御装置としての数値制
御装置（ＣＮＣ）で、加工プログラム等に基づいて工作
機械等の各送り軸へ移動指令を分配する。２はＣＮＣ１
とデジタルサーボ回路３のプロセッサ間の情報の伝達を
仲介する共有ＲＡＭで、ＣＮＣ１が書き込んだ移動指令
等のデータをデジタルサーボ回路３のプロセッサに受け
渡し、デジタルサーボ回路３のプロセッサが書き込んだ
アラーム情報等をホストプロセッサに引き渡す機能を行
うものである。３はディジタルシグナルプロセッサ（Ｄ
ＳＰ）等で構成されるディジタルサーボ回路でプロセッ
サ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等で構成され、工作機械等の各送り
軸のサーボモータの制御を行う。４はトランジスタイン
バータ等で構成されるサーボアンプで、５はサーボモー
タである。また、７はサーボモータ５によって送り軸６
を介して駆動される機械可動部であり、該機械可動部７
にはスケール等の位置・速度検出器８が取付けられてお
り、該位置・速度検出器８からの信号（位置Ｐf 、速度
Ｖf 情報）はデジタルサーボ回路３にフィードバックさ
れている。この図５に示す制御系も従来のフル・クロー
ズド・ループ方式で制御するサーボ制御系の構成と同一
であり、詳細は省略する。
サーモータ駆動制御系の要部ブロック図である。図５
中、１は工作機械等を制御する制御装置としての数値制
御装置（ＣＮＣ）で、加工プログラム等に基づいて工作
機械等の各送り軸へ移動指令を分配する。２はＣＮＣ１
とデジタルサーボ回路３のプロセッサ間の情報の伝達を
仲介する共有ＲＡＭで、ＣＮＣ１が書き込んだ移動指令
等のデータをデジタルサーボ回路３のプロセッサに受け
渡し、デジタルサーボ回路３のプロセッサが書き込んだ
アラーム情報等をホストプロセッサに引き渡す機能を行
うものである。３はディジタルシグナルプロセッサ（Ｄ
ＳＰ）等で構成されるディジタルサーボ回路でプロセッ
サ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等で構成され、工作機械等の各送り
軸のサーボモータの制御を行う。４はトランジスタイン
バータ等で構成されるサーボアンプで、５はサーボモー
タである。また、７はサーボモータ５によって送り軸６
を介して駆動される機械可動部であり、該機械可動部７
にはスケール等の位置・速度検出器８が取付けられてお
り、該位置・速度検出器８からの信号（位置Ｐf 、速度
Ｖf 情報）はデジタルサーボ回路３にフィードバックさ
れている。この図５に示す制御系も従来のフル・クロー
ズド・ループ方式で制御するサーボ制御系の構成と同一
であり、詳細は省略する。
【００１２】図１は、本実施形態においてデジタルサー
ボ回路３のプロセッサが位置・速度ループ処理周期毎に
実施する処理のフローチャートである。デジタルサーボ
回路３のプロセッサは共有ＲＡＭ２を介してＣＮＣ１か
ら送られてくる分配移動指令量を読取り位置・速度周期
毎の指令量Ｐ0 を求め（ステップＳ１）、従来と同様の
ベル形加減速の処理、即ち上記移動指令量Ｐ0 に基づく
加減速処理１を行いその出力（指令量）Ｐ1 を求め、さ
らに該出力Ｐ1 を入力して加減速処理２を行い指令量Ｐ
2 を求める（ステップＳ２）。そして、上記指令量Ｐ0
、Ｐ1 、Ｐ2 が「０」か否か判断する（ステップＳ３
〜Ｓ５）。ＣＮＣ１から移動指令が出力されておらず分
配移動指令量が「０」である場合には、上記各指令量Ｐ
0 、Ｐ1 、Ｐ2 は全て「０」であるから、ステップＳ
３、Ｓ４、Ｓ５の処理を行ってステップＳ１７に移行
し、トルクリミット値ＴL を通常のリミット値（ハイレ
ベルの値）ＴLHに設定すると共に、後述する不完全積分
の係数ｋ3を設定されているパラメータ２の値に設定す
る。その後、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、
カウンタＣに「１」加算する。このカウンタＣは電源投
入時の初期設定で、該カウンタＣが計数できる最大値が
設定されており、かつこのカウンタＣは最大値まで計数
するとその値を保持しカウントアップしない構成にされ
てる。
ボ回路３のプロセッサが位置・速度ループ処理周期毎に
実施する処理のフローチャートである。デジタルサーボ
回路３のプロセッサは共有ＲＡＭ２を介してＣＮＣ１か
ら送られてくる分配移動指令量を読取り位置・速度周期
毎の指令量Ｐ0 を求め（ステップＳ１）、従来と同様の
ベル形加減速の処理、即ち上記移動指令量Ｐ0 に基づく
加減速処理１を行いその出力（指令量）Ｐ1 を求め、さ
らに該出力Ｐ1 を入力して加減速処理２を行い指令量Ｐ
2 を求める（ステップＳ２）。そして、上記指令量Ｐ0
、Ｐ1 、Ｐ2 が「０」か否か判断する（ステップＳ３
〜Ｓ５）。ＣＮＣ１から移動指令が出力されておらず分
配移動指令量が「０」である場合には、上記各指令量Ｐ
0 、Ｐ1 、Ｐ2 は全て「０」であるから、ステップＳ
３、Ｓ４、Ｓ５の処理を行ってステップＳ１７に移行
し、トルクリミット値ＴL を通常のリミット値（ハイレ
ベルの値）ＴLHに設定すると共に、後述する不完全積分
の係数ｋ3を設定されているパラメータ２の値に設定す
る。その後、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、
カウンタＣに「１」加算する。このカウンタＣは電源投
入時の初期設定で、該カウンタＣが計数できる最大値が
設定されており、かつこのカウンタＣは最大値まで計数
するとその値を保持しカウントアップしない構成にされ
てる。
【００１３】次に、加減速処理２から出力された指令量
Ｐ2 とスケール８からの位置のフィードバック信号Ｐf
より位置偏差を求め従来と同様に位置ループ処理を行い
速度指令Ｖｃを求める（ステップＳ８）。さらにスケー
ル８からの速度フィードバック値Ｖf を読み（ステップ
Ｓ９）、カウンタＣの値があらかじめ設定されている設
定値Ｃ0 以下か判断する（ステップＳ１０）。電源投入
時は前述したように該カウンタＣは最大値の計数状態に
あるから、設定値Ｃ0 より大きくステップＳ１０からス
テップＳ１２に移行し、積分器１０の処理を行う。即ち
ステップＳ８で得られた速度指令Ｖc からステップＳ９
で読み込んだ速度フィードバック値Ｖfを減じた値の速
度偏差に積分ゲインｋ1 を乗じ、これをレジスタに記憶
する積分値Ｓumに加算する完全積分の処理を行う。そし
て、該積分値Ｓumに上記速度偏差（Ｖc −Ｖf ）に比例
ゲインｋ2 を乗じた値を加算しトルク指令Ｔc を求め
（ステップＳ１３）、該トルク指令Ｔc が設定トルクリ
ミット値ＴL 以下か否か判断し（ステップＳ１４）、以
下ならば、このトルク指令Ｔc を電流ループに引き渡し
（ステップＳ１６）、トルクリミット値ＴL を越えて入
れば、トルク指令値Ｔc をこのトルクリミット値ＴL に
して（ステップＳ１５）、電流ループに引き渡し当該位
置・速度ループ処理周期の処理を終了する。
Ｐ2 とスケール８からの位置のフィードバック信号Ｐf
より位置偏差を求め従来と同様に位置ループ処理を行い
速度指令Ｖｃを求める（ステップＳ８）。さらにスケー
ル８からの速度フィードバック値Ｖf を読み（ステップ
Ｓ９）、カウンタＣの値があらかじめ設定されている設
定値Ｃ0 以下か判断する（ステップＳ１０）。電源投入
時は前述したように該カウンタＣは最大値の計数状態に
あるから、設定値Ｃ0 より大きくステップＳ１０からス
テップＳ１２に移行し、積分器１０の処理を行う。即ち
ステップＳ８で得られた速度指令Ｖc からステップＳ９
で読み込んだ速度フィードバック値Ｖfを減じた値の速
度偏差に積分ゲインｋ1 を乗じ、これをレジスタに記憶
する積分値Ｓumに加算する完全積分の処理を行う。そし
て、該積分値Ｓumに上記速度偏差（Ｖc −Ｖf ）に比例
ゲインｋ2 を乗じた値を加算しトルク指令Ｔc を求め
（ステップＳ１３）、該トルク指令Ｔc が設定トルクリ
ミット値ＴL 以下か否か判断し（ステップＳ１４）、以
下ならば、このトルク指令Ｔc を電流ループに引き渡し
（ステップＳ１６）、トルクリミット値ＴL を越えて入
れば、トルク指令値Ｔc をこのトルクリミット値ＴL に
して（ステップＳ１５）、電流ループに引き渡し当該位
置・速度ループ処理周期の処理を終了する。
【００１４】ＣＮＣ１から分配移動指令量が出力されな
ければ、ステップＳ１〜Ｓ５、Ｓ１７、Ｓ７〜Ｓ１０、
Ｓ１２〜Ｓ１６の処理を各周期毎繰り返し実施する。Ｃ
ＮＣ１から分配移動指令量が出力されるとステップＳ１
〜Ｓ３の処理を行って、ステップＳ１７に移行し、次
に、前述したステップＳ７〜Ｓ１０、Ｓ１２〜Ｓ１６の
処理を実行し当該周期の処理を終了する。
ければ、ステップＳ１〜Ｓ５、Ｓ１７、Ｓ７〜Ｓ１０、
Ｓ１２〜Ｓ１６の処理を各周期毎繰り返し実施する。Ｃ
ＮＣ１から分配移動指令量が出力されるとステップＳ１
〜Ｓ３の処理を行って、ステップＳ１７に移行し、次
に、前述したステップＳ７〜Ｓ１０、Ｓ１２〜Ｓ１６の
処理を実行し当該周期の処理を終了する。
【００１５】以下、上記ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ１７、
Ｓ７〜Ｓ１６の処理を各周期毎実行し、ＣＮＣ１から分
配移動指令量がなくなり、移動指令量Ｐ0 が「０」にな
るとステップＳ３からステップＳ４に進み、加減速処理
１の出力Ｐ1 が「０」か否か判断し、「０」でなければ
前述したステップＳ１７、ステップＳ７以下の処理を実
行する。加減速処理１の出力Ｐ1 が「０」になると、ス
テップＳ４からステップＳ５に移行し加減速処理２の出
力である指令値Ｐ2 が「０」か否か判断し、最初は
「０」ではないから、ステップＳ５からステップＳ６に
移行して、カウンタＣの値を「０」にリセットすると共
に不完全積分の係数ｋ3 を設定パラメータ値１に設定す
る。さらに、トルクリミット値ＴL を位置決め完了時の
機械系のねじれをとるために設定されているローレベル
値ＴLLに設定する。なお、トルクリミット値ＴL として
設定する設定値ＴLL、ＴLHは、ＴLL＜ＴLHの関係にあ
り、また、不完全積分の係数ｋ3 に設定するパラメータ
値１，２の値は、０≦パラメータ値１＜パラメータ値２
＜１の関係にある。
Ｓ７〜Ｓ１６の処理を各周期毎実行し、ＣＮＣ１から分
配移動指令量がなくなり、移動指令量Ｐ0 が「０」にな
るとステップＳ３からステップＳ４に進み、加減速処理
１の出力Ｐ1 が「０」か否か判断し、「０」でなければ
前述したステップＳ１７、ステップＳ７以下の処理を実
行する。加減速処理１の出力Ｐ1 が「０」になると、ス
テップＳ４からステップＳ５に移行し加減速処理２の出
力である指令値Ｐ2 が「０」か否か判断し、最初は
「０」ではないから、ステップＳ５からステップＳ６に
移行して、カウンタＣの値を「０」にリセットすると共
に不完全積分の係数ｋ3 を設定パラメータ値１に設定す
る。さらに、トルクリミット値ＴL を位置決め完了時の
機械系のねじれをとるために設定されているローレベル
値ＴLLに設定する。なお、トルクリミット値ＴL として
設定する設定値ＴLL、ＴLHは、ＴLL＜ＴLHの関係にあ
り、また、不完全積分の係数ｋ3 に設定するパラメータ
値１，２の値は、０≦パラメータ値１＜パラメータ値２
＜１の関係にある。
【００１６】ステップＳ６の処理を行った後ステップＳ
７以降の処理を実行するが、カウンタＣが「０」にリセ
ットされていることからステップＳ１０では設定値Ｃ0
以下と判断されステップＳ１１に進み、不完全積分の処
理を行う。即ち、レジスタに記憶する積分値Ｓumにステ
ップＳ６でパラメータ値１の値に設定された係数ｋ3を
乗じて得られた値に速度偏差（ＶC −ＶF ）に積分ゲイ
ンｋ1 を乗じた値を加算し当該周期の積分値Ｓumとす
る。係数ｋ3 に設定されたパラメータ値１は「０」を含
む小さな値が設定されるものであり、例えば「０」と設
定されているとすると、当該周期の積分値Ｓumの値は
［ｋ1 （ＶC −ＶF ）］となり、非常に小さな値とな
る。その結果、図４（ｄ）に示すように、加減速処理１
の出力Ｐ1 が「０」で加減速処理２の出力Ｐ2 が「０」
ではない区間において、積分値が非常に小さなものにな
る。
７以降の処理を実行するが、カウンタＣが「０」にリセ
ットされていることからステップＳ１０では設定値Ｃ0
以下と判断されステップＳ１１に進み、不完全積分の処
理を行う。即ち、レジスタに記憶する積分値Ｓumにステ
ップＳ６でパラメータ値１の値に設定された係数ｋ3を
乗じて得られた値に速度偏差（ＶC −ＶF ）に積分ゲイ
ンｋ1 を乗じた値を加算し当該周期の積分値Ｓumとす
る。係数ｋ3 に設定されたパラメータ値１は「０」を含
む小さな値が設定されるものであり、例えば「０」と設
定されているとすると、当該周期の積分値Ｓumの値は
［ｋ1 （ＶC −ＶF ）］となり、非常に小さな値とな
る。その結果、図４（ｄ）に示すように、加減速処理１
の出力Ｐ1 が「０」で加減速処理２の出力Ｐ2 が「０」
ではない区間において、積分値が非常に小さなものにな
る。
【００１７】こうして得られた積分値Ｓumに速度偏差
（Ｖc −Ｖf ）に積分ゲインｋ１を乗じた値を加算しト
ルク指令Ｔc を求める（ステップＳ１３）。即ち、不完
全積分の速度ループ処理を行いトルク指令Ｔc を求める
ことになり、この値は小さなものとなる。さらに本実施
形態では、トルクリミット値ＴL もステップＳ６でロー
レベルの値ＴLLに設定されているから、ステップＳ１４
でトルク指令Ｔc の値とトルクリミット値ＴL と比較
し、ステップＳ１３で求められたトルク指令Ｔc の値が
このトルクリミット値ＴL （＝ＴLL）を越えて入れば、
このトルクリミット値ＴL （＝ＴLL）をトルク指令Ｔc
として制限する（ステップＳ１５）。また、トルクリミ
ット値ＴL を越えていなければ、ステップＳ１３で求め
たトルク指令Ｔc をそのまま電流ループに引き渡す（ス
テップＳ１６）。
（Ｖc −Ｖf ）に積分ゲインｋ１を乗じた値を加算しト
ルク指令Ｔc を求める（ステップＳ１３）。即ち、不完
全積分の速度ループ処理を行いトルク指令Ｔc を求める
ことになり、この値は小さなものとなる。さらに本実施
形態では、トルクリミット値ＴL もステップＳ６でロー
レベルの値ＴLLに設定されているから、ステップＳ１４
でトルク指令Ｔc の値とトルクリミット値ＴL と比較
し、ステップＳ１３で求められたトルク指令Ｔc の値が
このトルクリミット値ＴL （＝ＴLL）を越えて入れば、
このトルクリミット値ＴL （＝ＴLL）をトルク指令Ｔc
として制限する（ステップＳ１５）。また、トルクリミ
ット値ＴL を越えていなければ、ステップＳ１３で求め
たトルク指令Ｔc をそのまま電流ループに引き渡す（ス
テップＳ１６）。
【００１８】以下、加減速処理１の出力の指令量Ｐ1 が
「０」で加減速処理２からの指令量Ｐ2 が「０」ではな
い間、即ち加減速処理１では移動量の蓄積はなく、加減
速処理２のみ移動量の蓄積が残っている間は、ステップ
Ｓ６でカウンタＣは「０」にセットされ、係数ｋ3 は小
さな値のパラメータ値１に設定されトルクリミット値Ｔ
L もローレベルの値ＴLLに設定されるから、ステップＳ
１０からステップＳ１１に移行し、不完全積分がなされ
トルク指令Ｔc が求められ、かつローレベルのトルクリ
ミット値ＴLLに設定されているトルクリミット値ＴL 以
下のトルク指令Ｔc に制限されるから、サーボモータの
出力トルクは小さなものとなり、サーボモータ５と機械
可動部７間の送り軸６等の機械系のねじれは徐々に解消
されることになる。
「０」で加減速処理２からの指令量Ｐ2 が「０」ではな
い間、即ち加減速処理１では移動量の蓄積はなく、加減
速処理２のみ移動量の蓄積が残っている間は、ステップ
Ｓ６でカウンタＣは「０」にセットされ、係数ｋ3 は小
さな値のパラメータ値１に設定されトルクリミット値Ｔ
L もローレベルの値ＴLLに設定されるから、ステップＳ
１０からステップＳ１１に移行し、不完全積分がなされ
トルク指令Ｔc が求められ、かつローレベルのトルクリ
ミット値ＴLLに設定されているトルクリミット値ＴL 以
下のトルク指令Ｔc に制限されるから、サーボモータの
出力トルクは小さなものとなり、サーボモータ５と機械
可動部７間の送り軸６等の機械系のねじれは徐々に解消
されることになる。
【００１９】そして、加減速処理２からの指令量Ｐ2 も
「０」になると、ステップＳ５からステップＳ１７に移
行し、トルクリミット値ＴL をハイレベルの通常の値Ｔ
LHに設定すると共に不完全積分の係数ｋ3 をパラメータ
値２の値に設定し（ステップＳ１７）、ステップＳ７以
降の処理を以後各周期毎行う。この場合、ステップＳ６
の処理が行われないから、カウンタＣは毎週期毎カウン
トアップし、該カウンタＣの値が設定値Ｃ0 以下の間は
ステップＳ１０からステップＳ１１に進みパラメータ値
２の値に設定されている係数ｋ3 によって不完全積分が
なされる。
「０」になると、ステップＳ５からステップＳ１７に移
行し、トルクリミット値ＴL をハイレベルの通常の値Ｔ
LHに設定すると共に不完全積分の係数ｋ3 をパラメータ
値２の値に設定し（ステップＳ１７）、ステップＳ７以
降の処理を以後各周期毎行う。この場合、ステップＳ６
の処理が行われないから、カウンタＣは毎週期毎カウン
トアップし、該カウンタＣの値が設定値Ｃ0 以下の間は
ステップＳ１０からステップＳ１１に進みパラメータ値
２の値に設定されている係数ｋ3 によって不完全積分が
なされる。
【００２０】前述したように、加減速処理の出力Ｐ1 が
「０」で加減速処理２の出力Ｐ2 が「０」でない間は、
トルク指令Ｔc が小さな値であるから、サーボモータ５
の出力トルクは小さく、指令に対してサーボモータが追
従できなくエラーカウンタの位置偏差が大きくなってい
るので、この位置偏差に対応する速度指令Ｖc がステッ
プＳ８から求められ、この速度指令Ｖc に基づいて速度
ループ処理がなされるが、この速度ループ処理における
積分処理がステップＳ１１の不完全積分であることか
ら、積分値Ｓumの上昇度合いは小さく、徐々に増大する
ことになる。その結果トルク指令値Ｔc も徐々に増大
し、エラーカウンタに記憶する位置偏差を解消し機械可
動部７は目標とする指令位置に移動する。そして、カウ
ンタＣの値が設定値Ｃ0 を越えるとステップＳ１０から
ステップＳ１２に移行し通常の完全積分の処理がなされ
る。以後、ステップＳ１〜Ｓ５、Ｓ１７、Ｓ７〜Ｓ１
０、Ｓ１２、Ｓ１３〜Ｓ１６の処理が各周期毎実行さ
れ、指令位置に位置決めされることになる。そして、再
び移動指令がＣＮＣ１から出力されると前述した処理を
実行することになる。
「０」で加減速処理２の出力Ｐ2 が「０」でない間は、
トルク指令Ｔc が小さな値であるから、サーボモータ５
の出力トルクは小さく、指令に対してサーボモータが追
従できなくエラーカウンタの位置偏差が大きくなってい
るので、この位置偏差に対応する速度指令Ｖc がステッ
プＳ８から求められ、この速度指令Ｖc に基づいて速度
ループ処理がなされるが、この速度ループ処理における
積分処理がステップＳ１１の不完全積分であることか
ら、積分値Ｓumの上昇度合いは小さく、徐々に増大する
ことになる。その結果トルク指令値Ｔc も徐々に増大
し、エラーカウンタに記憶する位置偏差を解消し機械可
動部７は目標とする指令位置に移動する。そして、カウ
ンタＣの値が設定値Ｃ0 を越えるとステップＳ１０から
ステップＳ１２に移行し通常の完全積分の処理がなされ
る。以後、ステップＳ１〜Ｓ５、Ｓ１７、Ｓ７〜Ｓ１
０、Ｓ１２、Ｓ１３〜Ｓ１６の処理が各周期毎実行さ
れ、指令位置に位置決めされることになる。そして、再
び移動指令がＣＮＣ１から出力されると前述した処理を
実行することになる。
【００２１】この実施形態では、加減速処理部として、
ベル形加減速処理を行い第１段目の加減速処理１と第２
段目の加減速処理２の出力を利用して、第１段目の加減
速処理の出力Ｐ1 が「０」となり、第２段目の加減速処
理２の出力Ｐ2 が「０」でないときを移動指令の終了直
前として、この時よりサーボモータの出力トルクを減少
させるように、不完全積分の係数ｋ3 をより小さな値
（例えば「０」）にすると共に、トルクリミット値ＴL
も小さなものとしてサーボモータ５の出力トルクを小さ
くし、この状態を第１段目の加減速処理１の出力Ｐ1 か
「０」で第２段目の加減速処理２の出力Ｐ2 が「０」で
ない区間保持し、機械系のねじれを解消するようにし
た。そして、両加減速処理１，２の出力Ｐ1 ，Ｐ2 の出
力が共に「０」となり、サーボ制御処理（回路）への移
動指令の出力が完了した後の設定時間内（設定値Ｃ0 で
規定される時間内）では不完全積分は行うがその係数ｋ
3 は少し大きなものとし、サーボモータの出力トルクが
急激に増大させることを防止して徐々に増大させて機械
系のねじれや、ショックが生じないようにした。
ベル形加減速処理を行い第１段目の加減速処理１と第２
段目の加減速処理２の出力を利用して、第１段目の加減
速処理の出力Ｐ1 が「０」となり、第２段目の加減速処
理２の出力Ｐ2 が「０」でないときを移動指令の終了直
前として、この時よりサーボモータの出力トルクを減少
させるように、不完全積分の係数ｋ3 をより小さな値
（例えば「０」）にすると共に、トルクリミット値ＴL
も小さなものとしてサーボモータ５の出力トルクを小さ
くし、この状態を第１段目の加減速処理１の出力Ｐ1 か
「０」で第２段目の加減速処理２の出力Ｐ2 が「０」で
ない区間保持し、機械系のねじれを解消するようにし
た。そして、両加減速処理１，２の出力Ｐ1 ，Ｐ2 の出
力が共に「０」となり、サーボ制御処理（回路）への移
動指令の出力が完了した後の設定時間内（設定値Ｃ0 で
規定される時間内）では不完全積分は行うがその係数ｋ
3 は少し大きなものとし、サーボモータの出力トルクが
急激に増大させることを防止して徐々に増大させて機械
系のねじれや、ショックが生じないようにした。
【００２２】なお、加減速処理部にベル形加減速を使用
せず、通常の加減速処理（１つの加減速処理のみ）で行
う場合には、該加減速処理の入力が「０」でその出力が
「０」でない時からサーボモータの出力トルクを減少さ
せ、加減速処理の出力が「０」になると、設定値Ｃ0 で
設定された時間が経過するまで、少し大きな係数ｋ3に
よって不完全積分を行うようにすればよい。即ち、図１
に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２で１つの
加減速処理を行いその出力を例えばＰ2 とし、ステップ
Ｓ４の処理を省略してステップＳ３からステップＳ５に
移行するようにすればよい。
せず、通常の加減速処理（１つの加減速処理のみ）で行
う場合には、該加減速処理の入力が「０」でその出力が
「０」でない時からサーボモータの出力トルクを減少さ
せ、加減速処理の出力が「０」になると、設定値Ｃ0 で
設定された時間が経過するまで、少し大きな係数ｋ3に
よって不完全積分を行うようにすればよい。即ち、図１
に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２で１つの
加減速処理を行いその出力を例えばＰ2 とし、ステップ
Ｓ４の処理を省略してステップＳ３からステップＳ５に
移行するようにすればよい。
【００２３】また、加減速処理を行わない場合、もしく
は加減速処理を行ってもこの加減速処理の入出力を利用
しない方法も本発明は適用できるものである。このとき
の例を図２で示すフローチャートで示す。この図２に示
す例では、加減速処理を行わない例であり、そのため、
図１のステップＳ２に示す処理を有していない。そし
て、図１のステップＳ１の処理は図２ではステップＴ２
の処理に対応し同一であり、図１のステップＳ３〜Ｓ５
の処理が図２ではステップＴ２の処理に対応しこの点に
おいて相違するのみである。また図１のステップＳ６は
図２においてはステップＴ３に対応し同一であり、図１
のステップＳ１７はステップＴ１４と同一である。さら
に図１のステップＳ６移行の処理は図２においてはステ
ップＳＴ４移行の処理に対応して同一である。
は加減速処理を行ってもこの加減速処理の入出力を利用
しない方法も本発明は適用できるものである。このとき
の例を図２で示すフローチャートで示す。この図２に示
す例では、加減速処理を行わない例であり、そのため、
図１のステップＳ２に示す処理を有していない。そし
て、図１のステップＳ１の処理は図２ではステップＴ２
の処理に対応し同一であり、図１のステップＳ３〜Ｓ５
の処理が図２ではステップＴ２の処理に対応しこの点に
おいて相違するのみである。また図１のステップＳ６は
図２においてはステップＴ３に対応し同一であり、図１
のステップＳ１７はステップＴ１４と同一である。さら
に図１のステップＳ６移行の処理は図２においてはステ
ップＳＴ４移行の処理に対応して同一である。
【００２４】この実施形態では、ＣＮＣ１が、移動指令
の分配が完了する設定数周期前にフラグＦを「１」にセ
ットし立て、分配が完了すると該フラグＦを「０」にセ
ットし下ろすようにする。ＣＮＣ１は加工プログラムか
ら指令速度及び移動指令量を読み取ると、何回の分配周
期でこの移動指令量を出力するかが計算されるので、移
動指令の分配が完了する分配周期が分かり、その周期よ
り設定回数前の分配周期も分かるのでこの設定された周
期に達するとフラグＦを立てればよい。また、このフラ
グＦを立てる時期を、移動指令量の残り量で決めてもよ
い。残り量を設定しておき、ＣＮＣが分配周期毎に移動
指令を出力し、残り量が設定値の残り量より小さくなる
と該フラグＦを立てるようにすればよい。
の分配が完了する設定数周期前にフラグＦを「１」にセ
ットし立て、分配が完了すると該フラグＦを「０」にセ
ットし下ろすようにする。ＣＮＣ１は加工プログラムか
ら指令速度及び移動指令量を読み取ると、何回の分配周
期でこの移動指令量を出力するかが計算されるので、移
動指令の分配が完了する分配周期が分かり、その周期よ
り設定回数前の分配周期も分かるのでこの設定された周
期に達するとフラグＦを立てればよい。また、このフラ
グＦを立てる時期を、移動指令量の残り量で決めてもよ
い。残り量を設定しておき、ＣＮＣが分配周期毎に移動
指令を出力し、残り量が設定値の残り量より小さくなる
と該フラグＦを立てるようにすればよい。
【００２５】ＣＮＣ１からの分配移動指令量より位置・
速度ループ処理周期における移動指令Ｐ0 を求め（ステ
ップＴ１）、共有ＲＡＭにフラグＦが「１」にセットさ
れているか否か判断し（ステップＴ２）、「１」にセッ
トされていなければ、ステップＴ１４に移行し、図１の
ステップＳ１７の処理と同一の処理であるトルクリミッ
ト値ＴL を通常のハイレベルの値ＴLHにセットすると共
に不完全積分の係数ｋ3 をパラメータ値２にする。そし
てステップＴ４以降の処理、即ち図１におけるステップ
Ｓ７以降の処理を実行する。そして、移動指令の分配が
完了する設定分配周期前になるとフラグＦが「１」にセ
ットされる。ここれをステップＴ２で検出するとステッ
プＴ３に移行し、図１のステップＳ６と同一の処理を実
行する。即ち、カウンタＣを「０」にリセットし、不完
全積分の係数ｋ3 をパラメータ値１にセットすると共に
トルクリミット値ＴL をローレベルの値ＴLLにセット
し、ステップＴ４以降の処理を実行する。移動指令の分
配が完了する分配周期よりも設定周期前の段階から、パ
ラメータ値１に設定されている小さな値（例えば
「０」）の不完全積分の係数ｋ3 によって、ステップＴ
１０で不完全積分を行い積分値Ｓumを小さなものとし、
さらに、ローレベルのトルクリミット値ＴLL以下にトル
ク指令ＴC を制限して（ステップＴ１１，Ｔ１２）、サ
ーボモータを駆動することになるから、サーボモータ５
の出力トルクは小さなものとなり、機械系（６）のねじ
れは解消されることになる。そして、移動量の分配が完
了しフラグＦが「０」になると、トルクリミット値ＴLH
は通常のハイレベルの値ＴLHに戻され不完全積分の係数
もパラメータ値２にセットされる（ステップＴ１４）こ
とから、カウンタＣの値が設定値Ｃ0 を越えるまでの間
は上記係数Ｋ3 によって不完全積分が行われ（ステップ
Ｔ８）、サーボモータ５の出力トルクは徐々に増大し、
急激な出力トルクの増大を防止して徐々に増大させ、カ
ウンタＣの値が設定値Ｃ0を越えると、通常の完全積分
に戻り（ステップＴ９）、機械可動部７を指令位置に位
置決めする。
速度ループ処理周期における移動指令Ｐ0 を求め（ステ
ップＴ１）、共有ＲＡＭにフラグＦが「１」にセットさ
れているか否か判断し（ステップＴ２）、「１」にセッ
トされていなければ、ステップＴ１４に移行し、図１の
ステップＳ１７の処理と同一の処理であるトルクリミッ
ト値ＴL を通常のハイレベルの値ＴLHにセットすると共
に不完全積分の係数ｋ3 をパラメータ値２にする。そし
てステップＴ４以降の処理、即ち図１におけるステップ
Ｓ７以降の処理を実行する。そして、移動指令の分配が
完了する設定分配周期前になるとフラグＦが「１」にセ
ットされる。ここれをステップＴ２で検出するとステッ
プＴ３に移行し、図１のステップＳ６と同一の処理を実
行する。即ち、カウンタＣを「０」にリセットし、不完
全積分の係数ｋ3 をパラメータ値１にセットすると共に
トルクリミット値ＴL をローレベルの値ＴLLにセット
し、ステップＴ４以降の処理を実行する。移動指令の分
配が完了する分配周期よりも設定周期前の段階から、パ
ラメータ値１に設定されている小さな値（例えば
「０」）の不完全積分の係数ｋ3 によって、ステップＴ
１０で不完全積分を行い積分値Ｓumを小さなものとし、
さらに、ローレベルのトルクリミット値ＴLL以下にトル
ク指令ＴC を制限して（ステップＴ１１，Ｔ１２）、サ
ーボモータを駆動することになるから、サーボモータ５
の出力トルクは小さなものとなり、機械系（６）のねじ
れは解消されることになる。そして、移動量の分配が完
了しフラグＦが「０」になると、トルクリミット値ＴLH
は通常のハイレベルの値ＴLHに戻され不完全積分の係数
もパラメータ値２にセットされる（ステップＴ１４）こ
とから、カウンタＣの値が設定値Ｃ0 を越えるまでの間
は上記係数Ｋ3 によって不完全積分が行われ（ステップ
Ｔ８）、サーボモータ５の出力トルクは徐々に増大し、
急激な出力トルクの増大を防止して徐々に増大させ、カ
ウンタＣの値が設定値Ｃ0を越えると、通常の完全積分
に戻り（ステップＴ９）、機械可動部７を指令位置に位
置決めする。
【００２６】上述した２つの実施形態においては、サー
ボモータの出力トルクを減少させる方法として、速度ル
ープにおける積分処理の積分値を減少させると共に、ト
ルクリミット値を小さな値にしてトルク指令をこのトル
クリミット値以下に制限することによって、サーボモー
タの出力トルクを減少させたが、上記積分値を小さな値
にするか、トルクリミット値を小さな値にするかのどち
らか一方のみを用いる方法でもよい。トルクリミット値
のみで出力トルクを小さくする方法の場合には、移動指
令が全てサーボ制御系（サーボ回路）に入力される（エ
ラーカウンタに全て入力される）時点より設定時間だけ
前の時点から、全て入力が完了するまでの間は小さなト
ルクリミット値にし、完了した後設定時間（設定値Ｃ0
）が経過するまでは、少し大きいトルクリミット値
に、もしくは徐々に大きくして、設定時間が経過すると
通常の大きなトルクリミット値にするようにすればよ
い。
ボモータの出力トルクを減少させる方法として、速度ル
ープにおける積分処理の積分値を減少させると共に、ト
ルクリミット値を小さな値にしてトルク指令をこのトル
クリミット値以下に制限することによって、サーボモー
タの出力トルクを減少させたが、上記積分値を小さな値
にするか、トルクリミット値を小さな値にするかのどち
らか一方のみを用いる方法でもよい。トルクリミット値
のみで出力トルクを小さくする方法の場合には、移動指
令が全てサーボ制御系（サーボ回路）に入力される（エ
ラーカウンタに全て入力される）時点より設定時間だけ
前の時点から、全て入力が完了するまでの間は小さなト
ルクリミット値にし、完了した後設定時間（設定値Ｃ0
）が経過するまでは、少し大きいトルクリミット値
に、もしくは徐々に大きくして、設定時間が経過すると
通常の大きなトルクリミット値にするようにすればよ
い。
【００２７】図６、図７は本発明の効果を検証するため
に行った実験結果である。図６は本発明を適用せず従来
の方法で位置決めを行ったとき、図７は本発明の第１の
実施形態を適用し位置決めを行ったときの実験結果であ
る。図６，図７において、横軸は時間、縦軸は機械可動
部の位置であり目標位置を「０」の位置とし、送り速度
を１０ｍｍ／ｍｉｎとしている。また、図７は加減速処
理部の時定数を６４ｍｓとし加減速処理１の時定数を３
２ｍｓ、加減速処理２の時定数を３２ｍｓとしている。
図６の従来の方法であるとオーバシュートが０．６μｍ
程度生じているが、本発明を適用した図７ではオーバシ
ュートは０．２μｍ程度しか生じておらず、オーバシュ
ートの発生を改善していることが分かる。
に行った実験結果である。図６は本発明を適用せず従来
の方法で位置決めを行ったとき、図７は本発明の第１の
実施形態を適用し位置決めを行ったときの実験結果であ
る。図６，図７において、横軸は時間、縦軸は機械可動
部の位置であり目標位置を「０」の位置とし、送り速度
を１０ｍｍ／ｍｉｎとしている。また、図７は加減速処
理部の時定数を６４ｍｓとし加減速処理１の時定数を３
２ｍｓ、加減速処理２の時定数を３２ｍｓとしている。
図６の従来の方法であるとオーバシュートが０．６μｍ
程度生じているが、本発明を適用した図７ではオーバシ
ュートは０．２μｍ程度しか生じておらず、オーバシュ
ートの発生を改善していることが分かる。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、フル・クローズド・ループ方
式で機械可動部の位置を制御する場合サーボモータと機
械可動部間の送り軸等の機械系のねじれを解消して位置
決めを行うようにしたから、オーバシュートの発生を防
止し、オーバシュートを小さくすることができる。
式で機械可動部の位置を制御する場合サーボモータと機
械可動部間の送り軸等の機械系のねじれを解消して位置
決めを行うようにしたから、オーバシュートの発生を防
止し、オーバシュートを小さくすることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態の位置・速度ループ処
理周期毎の処理のフローチャートである。
理周期毎の処理のフローチャートである。
【図２】本発明の第２の実施形態の位置・速度ループ処
理周期毎の処理のフローチャートである。
理周期毎の処理のフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態のサーボモータの制御
方法を適用したサーボ制御処理の要部ブロック図であ
る。
方法を適用したサーボ制御処理の要部ブロック図であ
る。
【図４】同第１の実施形態において、移動指令、各加減
速処理の出力、積分器の出力の関係を示す図である。
速処理の出力、積分器の出力の関係を示す図である。
【図５】本発明を適用する実施形態のハードウェア制御
ブロック図である。
ブロック図である。
【図６】従来の方法による位置決めの実験結果を示す図
である。
である。
【図７】本発明を適用し位置決めを行ったときの実験結
果を示す図である。
果を示す図である。
１ 数値制御装置（ＣＮＣ） ２ 共有ＲＡＭ ３ デジタルサーボ回路 ４ サーボアンプ ５ サーボモータ ６ 送り軸 ７ 機械可動部 ８ スケール（位置検出器） １０ 積分器
Claims (9)
- 【請求項１】 サーボモータで駆動される機械可動部の
位置を検出し位置のフィードバック制御を行うサーボモ
ータの制御方法において、移動指令の終了直前近傍でサ
ーボモータへのトルク指令を減少させてサーボモータか
ら機械可動部までの機械系のねじれを解くようにして位
置決めを行うサーボモータの制御方法。 - 【請求項２】 加減速処理部を有し、移動指令を該加減
速処理部で加減速処理を行った後の移動指令によってサ
ーボモータを制御する場合には、上記加減速処理部の入
力が零となった段階で、サーボモータへのトルク指令を
減少させる請求項１記載のサーボモータの制御方法。 - 【請求項３】 ２段の加減速処理部を有し、移動指令を
該２段の加減速処理部で加減速処理を行った後の移動指
令によってサーボモータを制御する場合には、上記最初
の加減速処理部の出力が零となった段階で、サーボモー
タへのトルク指令を減少させる請求項１記載のサーボモ
ータの制御方法。 - 【請求項４】 移動指令を出力する制御装置から、該移
動指令が終了する時点より設定時間前もしくは移動指令
の残移動量が設定値以下になった時点で移動指令の終了
直前近傍を示す信号を送出し、該信号が送出されるとサ
ーボモータへのトルク指令を減少させる請求項１記載の
サーボモータの制御方法。 - 【請求項５】 位置のフィードバック制御系内の速度フ
ィードバック制御における積分値を減少させることによ
ってトルク指令を減少させる請求項１乃至４の内いずれ
か１項記載のサーボモータの制御方法。 - 【請求項６】 位置のフィードバック制御系内の速度フ
ィードバック制御における積分値を減少させると共にト
ルク指令を制限するトルクリミット値を小さくしてトル
ク指令を減少させる請求項１乃至４の内いずれか１項記
載のサーボモータの制御方法。 - 【請求項７】 位置・速度フィードバック制御周期の１
周期前の積分値に０から１未満の設定定数を乗じて１周
期前の積分値として当該周期の積分値を求める請求項５
又は６項記載のサーボモータの制御方法。 - 【請求項８】 移動指令が位置ループ処理に全て入力さ
れた後、上記設定定数を該設定係数よりも大きく１未満
の設定係数に変更し、トルク指令を徐々に増大させる請
求項７記載のサーボモータの制御方法。 - 【請求項９】 トルク指令を制限するトルクリミット値
を小さくすることによってサーボモータに指令されるト
ルク指令を減少させる請求項１乃至４の内いずれか１項
記載のサーボモータの制御方法。
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|---|---|---|---|
| JP21416296A JP3628119B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | サーボモータの制御方法 |
| DE69736799T DE69736799T2 (de) | 1996-07-24 | 1997-07-24 | Verfahren zur steuerung eines servomotors |
| EP97933012A EP0852347B1 (en) | 1996-07-24 | 1997-07-24 | Method of controlling servomotor |
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| US09/043,635 US6020706A (en) | 1996-07-24 | 1997-07-24 | Method of and apparatus for controlling a servomotor |
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| JP21416296A JP3628119B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | サーボモータの制御方法 |
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| JPS5745602A (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-15 | Fanuc Ltd | Control system for industrial robot |
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- 1996-07-24 JP JP21416296A patent/JP3628119B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1997-07-24 US US09/043,635 patent/US6020706A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-24 EP EP97933012A patent/EP0852347B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-24 WO PCT/JP1997/002572 patent/WO1998003900A1/ja active IP Right Grant
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