JPH1115531A - サーボ制御方法およびサーボ制御装置 - Google Patents

サーボ制御方法およびサーボ制御装置

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JPH1115531A
JPH1115531A JP18575497A JP18575497A JPH1115531A JP H1115531 A JPH1115531 A JP H1115531A JP 18575497 A JP18575497 A JP 18575497A JP 18575497 A JP18575497 A JP 18575497A JP H1115531 A JPH1115531 A JP H1115531A
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JP
Japan
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servo
control
stop
command
loop
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Withdrawn
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JP18575497A
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Inventor
Hideaki Inoue
秀明 井上
Kentaro Fujibayashi
謙太郎 藤林
Tetsuo Hishikawa
哲夫 菱川
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アナログサーボにおいて、速度指令電圧が0
ボルトの指令によって停止位置に停止させることができ
るサーボ制御方法およびサーボ制御装置を提供する。 【解決手段】 サーボ制御は、電圧指令によってサーボ
アンプに速度指令を行うアナログサーボ制御方法におい
て、サーボアンプに位置ループを組むことによって、サ
ーボアンプに含まれるオフセット電圧に影響されること
なく、所定位置への停止を行うことができる。このサー
ボアンプへの位置ループの組み込みは位置保持信号によ
って行い、速度指令を無視するとともに、組み込んだ位
置ループによって所定位置に停止させ、該位置に保持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーボモータをア
ナログ制御回路で制御を行うアナログサーボに関し、特
に停止動作の制御に関する。
【0002】
【従来の技術】サーボモータの制御において、制御系の
回路構成がアナログ回路かデジタル回路かによって、ア
ナログサーボとデジタルサーボに分けられる。デジタル
サーボによる制御は精度の高い制御が可能であるが、こ
のデジタルサーボ制御を構成するには、デジタル制御装
置やサーボアンプにおいて、制御コード等の整合性を持
たせる必要であり、適当性に制限がある。これに対し
て、アナログサーボは高精度の制御は困難であるが、電
圧指令のみで速度指令を行うことができるため、高い汎
用性を有している。
【0003】アナログサーボによってサーボモータの速
度制御を行う場合、制御速度に対応した電圧指令をサー
ボアンプに指令し、サーボアンプにおいてモータに供給
する電流を制御したり、あるいはモータ端子に印加され
る電圧を制御しており、これらの制御を行う制御回路と
して電圧形インバータや電流形インバータが使用されて
いる。
【0004】図8は従来のアナログサーボにおけるサー
ボ制御を説明するための概略ブロック線図である。な
お、図8に示すブロック図は、NC装置からの制御信号
に基づいてサーボモータを制御する場合について示して
いるが、NC装置は一例であってNC装置に限るもので
はない。
【0005】図8において、NC装置102はサーボア
ンプ101に電圧指令(VCMD)によって速度指令を
行う。サーボアンプ101は、電圧指令(VCMD)に
基づいてサーボモータ103に供給する電圧あるいは電
流を制御し、速度制御を行う。上記従来のアナログサー
ボ制御において、サーボモータとある一点で停止させる
場合には、停止位置において指令電圧を0ボルトとして
サーボモータの速度を0に制御している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のサーボ制御で
は、速度指令電圧0ボルトを指令しても停止位置に停止
させることが困難であるという問題点がある。通常、サ
ーボアンプは、半導体素子のカットオフ領域や不感帯等
の特性によって、指令された電圧指令(VCMD)にオ
フセット分±Δが加わったアンプ出力を出力する。
【0007】図9は、サーボアンプのオフセット分を説
明するための出力特性図である。図9において、aはオ
フセット分がない場合の電圧指令−アンプ出力の特性曲
線であり、b,cはオフセット分+Δおよび−Δがある
場合の電圧指令−アンプ出力の特性曲線である。サーボ
アンプに0ボルトの電圧指令(VCMD)を指令する
と、サーボアンプからはオフセット分±Δだけずれたア
ンプ出力が出力される。サーボモータは、電圧指令(V
CMD)が0ボルトにもかかわらず、オフセット分±Δ
のアンプ出力で駆動され、停止位置に停止させることが
できない。
【0008】図10はオフセット分による停止位置から
のずれを説明するための図である。図10において、時
刻t0 において指令電圧を0ボルトとし、この速度指令
を指令した時点の位置を停止位置P0 として停止制御を
行う場合である。このとき、サーボアンプから出力され
るオフセット分+Δによって、サーボモータは停止位置
0 に停止せず、Δxの位置ずれが発生する。
【0009】そこで、本発明は前記した従来のサーボ制
御における問題点を解決し、アナログサーボにおいて、
速度指令電圧が0ボルトの指令によって停止位置に停止
させることができるサーボ制御方法およびサーボ制御装
置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のサーボ制御は、
電圧指令によってサーボアンプに速度指令を行うアナロ
グサーボ制御方法において、サーボアンプに位置ループ
を組むことによって、サーボアンプに含まれるオフセッ
ト電圧に影響されることなく、所定位置への停止を行う
ことができる。このサーボアンプへの位置ループの組み
込みは位置保持信号によって行い、速度指令を無視する
とともに、組み込んだ位置ループによって所定位置に停
止させ、該位置に保持する。
【0011】そこで、本発明のサーボ制御方法では、電
圧指令によってサーボアンプに速度指令を行うアナログ
サーボ制御方法において、位置保持信号によって速度指
令を無視するとともにサーボアンプに位置ループを組
み、この位置ループによって停止制御を行う。
【0012】このサーボ制御方法によれば、位置保持信
号が未入力の場合には、サーボアンプは電圧指令による
速度指令によって速度制御を行い、位置保持信号が入力
されると、速度指令を無視すると共にサーボアンプに位
置ループを組み、サーボモータからの位置信号を帰還し
て位置のフィードバック制御を行って、所定位置に停止
させ、該位置において保持制御を行う。
【0013】この位置ループによる停止制御は、速度指
令を無視して行うため、サーボアンプに含まれるオフセ
ット電圧に影響されずに所定位置への停止を行うことが
できる(請求項1に対応)。
【0014】また、サーボ制御方法において、位置ルー
プによる停止制御位置を位置保持信号の入力時における
位置とすることによって、停止位置を設定することがで
きる(請求項2に対応)。
【0015】また、本発明のサーボ制御装置は、電圧指
令によってサーボアンプに速度指令を行うアナログサー
ボ制御装置において、速度指令による開ループと位置ル
ープによる閉ループを切り換え可能とし、閉ループは位
置保持信号によって形成する構成とする。
【0016】開ループにおいて、サーボアンプは電圧指
令を速度指令として入力し、該速度指令に対応した速度
制御を行う。また、閉ループでは、サーボアンプは速度
指令を無視し、位置ループで定まる所定位置に位置制御
を行う。閉ループの形成は位置保持信号の入力をきっか
けとして行うことができる(請求項3に対応)。
【0017】また、サーボ制御装置において、閉ループ
は停止位置記憶手段と位置偏差生成手段とを備えた構成
とし、停止位置記憶手段は位置保持信号の入力時の位置
を停止位置として保持し、位置偏差生成手段は停止位置
との位置偏差を生成する。
【0018】サーボ制御装置は、位置保持信号が入力さ
れると、停止位置記憶手段,位置偏差生成手段,サーボ
モータ,およびサーボモータの位置検出手段を含む位置
ループの閉ループを形成する。停止位置記憶手段は、位
置検出手段から位置保持信号入力時におけるサーボモー
タの位置を取り込んで停止位置として記憶する。位置偏
差生成手段は、停止位置記憶手段から位置保持信号入力
時のサーボモータ位置を読み込み、位置検出手段から得
られるサーボモータの位置を位置フィードバック信号と
して入力し、先に読み込んだ停止位置との位置偏差を生
成し、この位置偏差信号によってサーボモータを駆動す
る。
【0019】これによって、サーボ制御装置は位置ルー
プによる停止制御を行い、所定の停止位置に停止させ保
持することができる(請求項4に対応)。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態の構
成例について、図1の本発明のサーボ制御を説明するた
めの概略ブロック線図である。なお、図1に示すブロッ
ク図は、NC装置からの制御信号に基づいてサーボモー
タを制御する場合について示しているが、NC装置は一
例であって、制御信号の発生源はNC装置に限るもので
はない。
【0021】図1において、サーボ制御装置1はサーボ
モータ3に駆動電流を供給するサーボアンプの構成と、
速度指令による制御モードと位置ループによる制御モー
ドのモード切換えを行う構成部分を備える。サーボ制御
装置1は、NC装置2から送信される電圧指令(VCM
D)21によって速度指令を受けて速度制御を行い、N
C装置2から送信される位置保持信号22によって位置
ループを形成し、この位置ループによって所定位置に停
止させる位置制御を行う。
【0022】速度指令による速度制御と位置ループによ
る位置制御は、サーボ制御装置1が備える制御モード切
換え手段11によって切り換えることができる。速度指
令による速度制御は、NC装置2からの電圧指令21を
制御モード切換え手段11を介して入力し、通常のサー
ボアンプの機構(図示していない)で電圧指令1に対応
した駆動電流を形成してサーボモータ3に供給する。ま
た、位置ループは、停止位置を記憶する停止位置記憶手
段12と、停止位置と現在位置の位置偏差を算出する位
置偏差生成手段13と、モータ3の位置信号を停止位置
記憶手段12あるいは位置偏差生成手段13に切り換え
る位置信号切換手段14を含み、前記した制御モード切
換え手段11およびサーボアンプの機構(図示していな
い)を介して、駆動電流を形成してサーボモータ3に供
給する。
【0023】モータ3の位置信号41は、モータ3に接
続されたパルスコーダ4によって得ることができる。
【0024】なお、前記制御モード切換え手段11,停
止位置記憶手段12,位置偏差生成手段13,および位
置信号切換手段14は、図1ではおのおの独立した回路
構成で示しているが、ハードウエアに限らずソフトウエ
アで組むことも可能である。
【0025】以下、図1に示すサーボ制御装置の制御動
作ついて図2〜図7を用いて説明する。はじめに、速度
制御の制御動作について図2を用いて説明する。図2は
本発明のサーボ制御の速度制御を説明するための概略ブ
ロック線図である。NC装置2はサーボ制御装置1に電
圧指令21を与えて速度指令を行う。この速度制御で
は、制御モード切換え手段11はNC装置2側に接続さ
れ、NC装置2からの電圧指令21に基づいてサーボモ
ータ3に供給する電圧あるいは電流を制御し、速度制御
を行う。このとき、位置ループは形成されていない。
【0026】次に、位置ループによる位置制御について
図3〜図7を用いて説明する。図3〜図5はサーボ制御
の位置制御を説明するための概略ブロック線図であり、
図6はサーボモータの位置を説明するための位置概念図
であり、図7は位置ループ内の変化を説明するための図
である。位置制御を開始する時点をt0 とし、時刻t0
以前では速度制御を行うものとする。時刻t0 以前にお
いて、入力した速度指令に基づいて速度制御を行うと、
モータ位置は、指令速度に応じた速度で移動する。図6
(a)および図7(a)は、このときのサーボモータの
位置を示している。
【0027】時刻t0 において位置保持信号22が入力
されると、制御モード切換え手段11はNC装置1側か
ら位置偏差生成手段13側に接続を切り換え、サーボモ
ータ3,パルスコーダ4,位置信号切換手段14,停止
位置記憶手段12,および位置偏差生成手段13によっ
て位置ループを形成する。このとき、速度指令は無視す
る。位置信号切換手段14は、位置保持信号22の入力
時点t0 において、パルスコーダ4から得られる位置信
号42を停止位置記憶手段12に記憶させ、停止位置P
0 とする。図3,図6(b)は位置保持信号の入力時点
におけるサーボ制御装置の状態およびサーボモータの位
置を示している。
【0028】時刻t0 以降において、位置信号切換手段
14は、パルスコーダ4から得られる位置信号43を位
置偏差生成手段13に現在位置Pとして送る。位置偏差
生成手段13は、時刻t0 以降において、パルスコーダ
4から得られる現在信号Pと、停止位置記憶手段12か
ら読み出した停止位置P0 との位置偏差(P−P0 )を
算出する。サーボアンプは、この位置偏差(P−P0
を0とする駆動電流44を形成してサーボモータ3に供
給し、サーボモータ3の位置を停止位置に位置制御す
る。図4,図6(c)は位置保持信号の入力時点におけ
るサーボ制御装置の状態およびサーボモータの位置を示
し、図7(c),(d)は位置偏差(P−P0 )および
アンプ出力の概略を示している。
【0029】位置ループによる位置制御によって、サー
ボモータの現在位置Pが停止位置P0 に達すると、位置
偏差は0となり、モータの駆動は停止する。図5,図6
(d)は停止位置におけるサーボ制御装置の状態および
サーボモータの位置を示している。モータ位置が停止位
置P0 からずれた場合には、前記図4に示したように位
置偏差(P−P0 )が生じ、再び位置偏差(P−P0
を0とする駆動電流44がサーボモータ3に供給され、
サーボモータ3の位置は停止位置に位置制御される。
【0030】本発明のサーボ制御装置によれば、電圧信
号によってのみ速度指令が可能な制御装置を備える電動
射出装置の制御に用することができ、射出後一定の圧力
を保持するために一点に停止させる場合に適用すること
ができ、一定の圧力を保持させる時点においてサーボ制
御装置に位置保持信号を発することによって位置ループ
を形成し、その時点における位置に停止させ保持させる
ことができる。
【0031】本発明のサーボ制御装置は、上記電動射出
装置に限らず、電圧指令が可能な制御装置に高い汎用性
で適用することができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のサーボ制
御および行うサーボ制御装置によれば、アナログサーボ
において、速度指令電圧が0ボルトの指令によって停止
位置に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサーボ制御を説明するための概略ブロ
ック線図である。
【図2】本発明のサーボ制御の速度制御を説明するため
の概略ブロック線図である。
【図3】サーボ制御の位置制御を説明するための概略ブ
ロック線図である。
【図4】サーボ制御の位置制御を説明するための概略ブ
ロック線図である。
【図5】サーボ制御の位置制御を説明するための概略ブ
ロック線図である。
【図6】サーボモータの位置を説明するための位置概念
図である。
【図7】位置ループ内の変化を説明するための図であ
る。
【図8】従来のアナログサーボにおけるサーボ制御を説
明するための概略ブロック線図である。
【図9】サーボアンプのオフセット分を説明するための
出力特性図である。
【図10】オフセット分による停止位置からのずれを説
明するための図である。
【符号の説明】
1 サーボ制御装置 2 NC装置 3 サーボモータ 4 位置検出器 11 制御モード切換え手段 12 停止位置記憶手段 13 位置偏差生成手段 14 位置信号切換手段 41,42,43 位置信号 44 駆動電流

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電圧指令によってサーボアンプに速度指
    令を行うアナログサーボ制御方法において、位置保持信
    号によって、速度指令を無視するとともにサーボアンプ
    に位置ループを組み、該位置ループによって停止制御を
    行うことを特徴とするサーボ制御方法。
  2. 【請求項2】 前記位置ループによる停止制御位置は、
    位置保持信号の入力時における位置であることを特徴と
    する請求項1記載のサーボ制御方法。
  3. 【請求項3】 電圧指令によってサーボアンプに速度指
    令を行うアナログサーボ制御装置において、速度指令に
    よる開ループと位置ループによる閉ループを切り換え可
    能とし、前記閉ループは位置保持信号によって形成する
    ことを特徴とするサーボ制御装置。
  4. 【請求項4】 前記閉ループは停止位置記憶手段と位置
    偏差生成手段とを備え、停止位置記憶手段は位置保持信
    号の入力時の位置を停止位置として保持し、位置偏差生
    成手段は停止位置との位置偏差を生成することを特徴と
    する請求項3記載のサーボ制御装置。
JP18575497A 1997-06-26 1997-06-26 サーボ制御方法およびサーボ制御装置 Withdrawn JPH1115531A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007068328A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Sumitomo Heavy Ind Ltd リニアパルスモータの制御方法
CN106774445A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 发那科株式会社 伺服控制装置
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Effective date: 20040907