JPH11305839A - 複数のサーボモータの制御方法 - Google Patents
複数のサーボモータの制御方法Info
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- JPH11305839A JPH11305839A JP10125369A JP12536998A JPH11305839A JP H11305839 A JPH11305839 A JP H11305839A JP 10125369 A JP10125369 A JP 10125369A JP 12536998 A JP12536998 A JP 12536998A JP H11305839 A JPH11305839 A JP H11305839A
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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
- 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
- G05B19/182—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 the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １つの駆動系を１つの主サーボモータと少な
くとも１つの従サーボモータとの複数のサーボモータで
制御するサーボモータの制御方法において、応答性が良
好で高精度な同期制御を行い、繰り返し制御を行う場合
において、簡易な構成でかつ各軸間の干渉の発生を防止
し、また、複数のサーボモータについて連結駆動と独立
駆動の切り換えを容易に行う。 【解決手段】 １つの駆動系を複数のサーボモータで駆
動する場合、複数のサーボモータを１つの主サーボモー
タとその他の従サーボモータの関係とし、位置制御につ
いては主サーボモータ側で行い、速度制御及び電流制御
については各サーボモータ毎に行い、従サーボモータの
速度指令は、主サーボモータ側の速度指令を主サーボモ
ータ側と従サーボモータ側の位置偏差に基づいて位置補
正したものを用いる。これにより、応答性を向上させ、
高精度な同期制御を行う。
くとも１つの従サーボモータとの複数のサーボモータで
制御するサーボモータの制御方法において、応答性が良
好で高精度な同期制御を行い、繰り返し制御を行う場合
において、簡易な構成でかつ各軸間の干渉の発生を防止
し、また、複数のサーボモータについて連結駆動と独立
駆動の切り換えを容易に行う。 【解決手段】 １つの駆動系を複数のサーボモータで駆
動する場合、複数のサーボモータを１つの主サーボモー
タとその他の従サーボモータの関係とし、位置制御につ
いては主サーボモータ側で行い、速度制御及び電流制御
については各サーボモータ毎に行い、従サーボモータの
速度指令は、主サーボモータ側の速度指令を主サーボモ
ータ側と従サーボモータ側の位置偏差に基づいて位置補
正したものを用いる。これにより、応答性を向上させ、
高精度な同期制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御装置（Ｎ
Ｃ装置）で制御される工作機械、産業用機械、及びロボ
ット等の駆動源として使用されるＡＣサーボモータの制
御方法に関する。
Ｃ装置）で制御される工作機械、産業用機械、及びロボ
ット等の駆動源として使用されるＡＣサーボモータの制
御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】クランク研削盤のＣ軸のように、大型の
ワークを１つのサーボモータで駆動する場合には、ワー
クは加工外乱によって捻れるが生じる場合がある。この
ようなワークの捻れは、加工精度に影響を与えることに
なる。
ワークを１つのサーボモータで駆動する場合には、ワー
クは加工外乱によって捻れるが生じる場合がある。この
ようなワークの捻れは、加工精度に影響を与えることに
なる。
【０００３】従来、このようなワークの捻れに対して、
ワークの両端に２つのサーボモータを配置し、両サーボ
モータの同期が保たれる様に駆動し、これによって、ワ
ークの捻れを低減させている。
ワークの両端に２つのサーボモータを配置し、両サーボ
モータの同期が保たれる様に駆動し、これによって、ワ
ークの捻れを低減させている。
【０００４】従来、このような駆動では、１つの駆動系
を互いに連結された２つのサーボモータを同期制御して
行うことが知られている。図１１は従来の２つのサーボ
モータを同期制御を説明する概略ブロック図である。図
１１において、図示しないワークに連結されるメイン軸
及びサブ軸には、それぞれメインサーボモータ２５とサ
ブサーボモータ３５が設けられ、メインサーボモータ２
５はメイン側サーボ回路２で制御され、他方のサブサー
ボモータ３５はサブ側サーボ回路３で制御される。各サ
ーボ回路２，３は、それぞれ位置制御器２１，３１、速
度制御器２２，３２、及び電流制御器２３，３３を備
え、数値制御装置側から与えられる同じ位置指令が与え
られる。
を互いに連結された２つのサーボモータを同期制御して
行うことが知られている。図１１は従来の２つのサーボ
モータを同期制御を説明する概略ブロック図である。図
１１において、図示しないワークに連結されるメイン軸
及びサブ軸には、それぞれメインサーボモータ２５とサ
ブサーボモータ３５が設けられ、メインサーボモータ２
５はメイン側サーボ回路２で制御され、他方のサブサー
ボモータ３５はサブ側サーボ回路３で制御される。各サ
ーボ回路２，３は、それぞれ位置制御器２１，３１、速
度制御器２２，３２、及び電流制御器２３，３３を備
え、数値制御装置側から与えられる同じ位置指令が与え
られる。
【０００５】図１１に示す制御では、メインサーボモー
タ２５とサブサーボモータ３５との同期ずれを補正する
ために、メインサーボモータ２５とサブサーボモータ３
５とに設けたエンコーダ２６、３６から各位置フィード
バック値を求め、該位置フィードバック値を用いて補正
量を求め、この補正量をサブ側サーボ回路３側の位置指
令に加えるという補正を行っている。
タ２５とサブサーボモータ３５との同期ずれを補正する
ために、メインサーボモータ２５とサブサーボモータ３
５とに設けたエンコーダ２６、３６から各位置フィード
バック値を求め、該位置フィードバック値を用いて補正
量を求め、この補正量をサブ側サーボ回路３側の位置指
令に加えるという補正を行っている。
【０００６】また、サーボモータの駆動では高精度な制
御が必要とされる場合がある。このような高精度制御に
おいて、たとえば、クランク研削盤のＣ軸駆動のような
所定周期で繰り返される駆動では、この所定周期成分を
補正する繰り返し制御を行う、一種の学習制御を適用す
ることが知られている。
御が必要とされる場合がある。このような高精度制御に
おいて、たとえば、クランク研削盤のＣ軸駆動のような
所定周期で繰り返される駆動では、この所定周期成分を
補正する繰り返し制御を行う、一種の学習制御を適用す
ることが知られている。
【０００７】図１２は、サーボ回路に繰り返し制御を適
用した構成を示し、メイン側サーボ回路２及びサブ側サ
ーボ回路３のそれぞれに繰り返し制御器２７，３７を設
け、各サーボモータ毎に繰り返し制御を行う構成として
いる。ここで、繰り返し制御器５は、位置指令と位置フ
ィードバック値との位置偏差を入力し、出力を位置偏差
に戻すことによって、位置偏差の周期成分を補正してい
る。
用した構成を示し、メイン側サーボ回路２及びサブ側サ
ーボ回路３のそれぞれに繰り返し制御器２７，３７を設
け、各サーボモータ毎に繰り返し制御を行う構成として
いる。ここで、繰り返し制御器５は、位置指令と位置フ
ィードバック値との位置偏差を入力し、出力を位置偏差
に戻すことによって、位置偏差の周期成分を補正してい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来、１つの駆動系を
１つのメインモータ（主サーボモータ）と少なくとも１
つのサブモータ（従サーボモータ）との複数のサーボモ
ータで制御する場合、各サーボモータを制御する複数の
サーボ回路に対して、図１１に示すように、数値制御装
置側において位置指令の補正を行い、これによって、メ
インモータとサブモータの同期ずれを防止している。し
かしながら、従来の制御方法では、位置指令の補正を数
値制御装置側で行っているため、応答性が悪く、高精度
な同期制御が困難であるという問題がある。
１つのメインモータ（主サーボモータ）と少なくとも１
つのサブモータ（従サーボモータ）との複数のサーボモ
ータで制御する場合、各サーボモータを制御する複数の
サーボ回路に対して、図１１に示すように、数値制御装
置側において位置指令の補正を行い、これによって、メ
インモータとサブモータの同期ずれを防止している。し
かしながら、従来の制御方法では、位置指令の補正を数
値制御装置側で行っているため、応答性が悪く、高精度
な同期制御が困難であるという問題がある。
【０００９】また、繰り返し制御を行う場合には、メイ
ン軸とサブ軸のそれぞれの位置制御器に対して繰り返し
制御器を付加する構成であるため、繰り返し制御器の構
成要素である遅れ要素メモリが大きくなり、ハードウエ
ア上の実装面積やコストに影響したり、また、逆に実装
面積やコストを抑えると、制御の精度が低下するという
問題がある。また、メイン軸とサブ軸を同一のプロセッ
サで処理すると、処理時間が増加することになり、高速
のプロセッサを用いるハードウエアやコストの制約が大
きくなるという問題もある。
ン軸とサブ軸のそれぞれの位置制御器に対して繰り返し
制御器を付加する構成であるため、繰り返し制御器の構
成要素である遅れ要素メモリが大きくなり、ハードウエ
ア上の実装面積やコストに影響したり、また、逆に実装
面積やコストを抑えると、制御の精度が低下するという
問題がある。また、メイン軸とサブ軸を同一のプロセッ
サで処理すると、処理時間が増加することになり、高速
のプロセッサを用いるハードウエアやコストの制約が大
きくなるという問題もある。
【００１０】さらに、複数個の繰り返し制御器によって
各サーボモータの位置制御を行うため、剛性の高い機械
では各軸間で干渉が起こり、ワークの位置偏差の収束性
が低下するという問題がある。
各サーボモータの位置制御を行うため、剛性の高い機械
では各軸間で干渉が起こり、ワークの位置偏差の収束性
が低下するという問題がある。
【００１１】また、クランク研削盤のＣ軸に適用する場
合には、ワークの脱着を行うために、モータの連結が解
除される場合があり、このようは場合には、メインモー
タとサブモータとはそれぞれ独立して動作する必要があ
る。従来の制御方法では、連結駆動と独立駆動の切り換
えが困難であるという問題がある。
合には、ワークの脱着を行うために、モータの連結が解
除される場合があり、このようは場合には、メインモー
タとサブモータとはそれぞれ独立して動作する必要があ
る。従来の制御方法では、連結駆動と独立駆動の切り換
えが困難であるという問題がある。
【００１２】そこで、本発明は従来の問題点を解決し、
応答性が良好で高精度な同期制御を行うことを第１の目
的とし、複数のサーボモータについて連結駆動と独立駆
動の切り換えを容易にすることを第２の目的とし、ま
た、繰り返し制御を行う場合において、簡易な構成でか
つ各軸間の干渉の発生を防止することを第３の目的とす
る。
応答性が良好で高精度な同期制御を行うことを第１の目
的とし、複数のサーボモータについて連結駆動と独立駆
動の切り換えを容易にすることを第２の目的とし、ま
た、繰り返し制御を行う場合において、簡易な構成でか
つ各軸間の干渉の発生を防止することを第３の目的とす
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の複数のサーボモ
ータの制御方法は、１つの駆動系を複数のサーボモータ
で駆動する場合、複数のサーボモータを１つの主サーボ
モータとその他の従サーボモータの関係とし、位置制御
については主サーボモータ側で行い、速度制御及び電流
制御については各サーボモータ毎に行い、従サーボモー
タの速度指令は、主サーボモータ側の速度指令を主サー
ボモータ側と従サーボモータ側の位置偏差に基づいて位
置補正したものを用いるものである。そして、位置指令
の補正をサーボ回路側で行うことによって応答性を向上
させ、位置補正で得た速度指令を用いて従サーボモータ
側の速度制御及び電流制御を行うことによって高精度な
同期制御を行うことができる。
ータの制御方法は、１つの駆動系を複数のサーボモータ
で駆動する場合、複数のサーボモータを１つの主サーボ
モータとその他の従サーボモータの関係とし、位置制御
については主サーボモータ側で行い、速度制御及び電流
制御については各サーボモータ毎に行い、従サーボモー
タの速度指令は、主サーボモータ側の速度指令を主サー
ボモータ側と従サーボモータ側の位置偏差に基づいて位
置補正したものを用いるものである。そして、位置指令
の補正をサーボ回路側で行うことによって応答性を向上
させ、位置補正で得た速度指令を用いて従サーボモータ
側の速度制御及び電流制御を行うことによって高精度な
同期制御を行うことができる。
【００１４】また、主サーボモータ側の位置制御のみに
対して繰り返し制御を行うことによって、構成を簡易な
ものとし、かつ各軸間の干渉の発生を防止する。
対して繰り返し制御を行うことによって、構成を簡易な
ものとし、かつ各軸間の干渉の発生を防止する。
【００１５】さらに、位置補正において、主モータ側か
ら入力する位置データとして、位置指令と主軸の位置帰
還値とを切り換えることによって、連結駆動と独立駆動
の切り換えを可能とする。
ら入力する位置データとして、位置指令と主軸の位置帰
還値とを切り換えることによって、連結駆動と独立駆動
の切り換えを可能とする。
【００１６】本発明の複数のサーボモータの制御方法の
第１の形態は、１つの駆動系を１つの主サーボモータと
少なくとも１つの従サーボモータとの複数のサーボモー
タで制御するサーボモータの制御方法において、主サー
ボモータを制御する主サーボ回路は、該主サーボ回路の
位置制御によって全サーボモータのサーボ回路に共通す
る１つの速度指令を出力し、全サーボモータのサーボ回
路は、各サーボ回路毎に前記共通の速度指令を用いてそ
れぞれ独立して速度制御及び電流制御を行い、前記速度
制御及び電流制御において、従サーボモータを制御する
従サーボ回路は、主サーボ回路の位置帰還値と該各従サ
ーボ回路の位置帰還値との差分に位置制御と同じ値のゲ
インを乗じて位置補正値を求め、該位置補正値を用いて
前記速度指令を位置補正し、該位置補正で補正した速度
指令値を用いて該従サーボ回路毎に速度制御及び電流制
御を行うものである。
第１の形態は、１つの駆動系を１つの主サーボモータと
少なくとも１つの従サーボモータとの複数のサーボモー
タで制御するサーボモータの制御方法において、主サー
ボモータを制御する主サーボ回路は、該主サーボ回路の
位置制御によって全サーボモータのサーボ回路に共通す
る１つの速度指令を出力し、全サーボモータのサーボ回
路は、各サーボ回路毎に前記共通の速度指令を用いてそ
れぞれ独立して速度制御及び電流制御を行い、前記速度
制御及び電流制御において、従サーボモータを制御する
従サーボ回路は、主サーボ回路の位置帰還値と該各従サ
ーボ回路の位置帰還値との差分に位置制御と同じ値のゲ
インを乗じて位置補正値を求め、該位置補正値を用いて
前記速度指令を位置補正し、該位置補正で補正した速度
指令値を用いて該従サーボ回路毎に速度制御及び電流制
御を行うものである。
【００１７】これによれば、複数のサーボモータの内
で、位置制御はサーボ回路側で、かつ、主サーボ回路の
みで行うことによって応答性を向上させることができ
る。従サーボモータの位置制御は従サーボ回路では行わ
ず、主サーボ回路の位置制御で得た速度指令を共用する
ことによって行う。そして、主サーボ回路側で求めた速
度指令を、主サーボモータ側と従サーボモータ側の位置
偏差に基づいて位置補正し、この補正した速度指令を用
いて各従サーボモータの速度制御を行うことによって、
同期制御を可能とする（請求項１に対応）。
で、位置制御はサーボ回路側で、かつ、主サーボ回路の
みで行うことによって応答性を向上させることができ
る。従サーボモータの位置制御は従サーボ回路では行わ
ず、主サーボ回路の位置制御で得た速度指令を共用する
ことによって行う。そして、主サーボ回路側で求めた速
度指令を、主サーボモータ側と従サーボモータ側の位置
偏差に基づいて位置補正し、この補正した速度指令を用
いて各従サーボモータの速度制御を行うことによって、
同期制御を可能とする（請求項１に対応）。
【００１８】本発明の複数のサーボモータの制御方法の
第２の形態は、１つの駆動系を１つの主サーボモータと
少なくとも１つの従サーボモータとの複数のサーボモー
タで制御するサーボモータの制御方法において、主サー
ボモータに対して従サーボモータを従属させて制御する
場合には、主サーボモータを制御する主サーボ回路は、
該主サーボ回路の位置制御によって全サーボモータのサ
ーボ回路に共通する１つの速度指令を出力し、全サーボ
モータのサーボ回路は、各サーボ回路毎に前記共通の速
度指令を用いてそれぞれ独立して速度制御及び電流制御
を行い、前記速度制御及び電流制御において、従サーボ
モータを制御する従サーボ回路は、主サーボ回路の位置
帰還値と該各従サーボ回路の位置帰還値との差分に位置
制御と同じ値のゲインを乗じて位置補正値を求め、該位
置補正値を用いて前記速度指令を補正する位置補正を行
い、該位置補正で補正した速度指令を用いて該従サーボ
回路毎に速度制御及び電流制御を行う。
第２の形態は、１つの駆動系を１つの主サーボモータと
少なくとも１つの従サーボモータとの複数のサーボモー
タで制御するサーボモータの制御方法において、主サー
ボモータに対して従サーボモータを従属させて制御する
場合には、主サーボモータを制御する主サーボ回路は、
該主サーボ回路の位置制御によって全サーボモータのサ
ーボ回路に共通する１つの速度指令を出力し、全サーボ
モータのサーボ回路は、各サーボ回路毎に前記共通の速
度指令を用いてそれぞれ独立して速度制御及び電流制御
を行い、前記速度制御及び電流制御において、従サーボ
モータを制御する従サーボ回路は、主サーボ回路の位置
帰還値と該各従サーボ回路の位置帰還値との差分に位置
制御と同じ値のゲインを乗じて位置補正値を求め、該位
置補正値を用いて前記速度指令を補正する位置補正を行
い、該位置補正で補正した速度指令を用いて該従サーボ
回路毎に速度制御及び電流制御を行う。
【００１９】また、主サーボモータと従サーボモータと
を独立して制御する場合には、前記位置補正において、
主サーボ回路の位置帰還値に代えて位置指令を用い、前
記主サーボ回路の速度指令を用いずに前記位置補正で得
られる位置補正値を速度指令として速度制御及び電流制
御を行う。
を独立して制御する場合には、前記位置補正において、
主サーボ回路の位置帰還値に代えて位置指令を用い、前
記主サーボ回路の速度指令を用いずに前記位置補正で得
られる位置補正値を速度指令として速度制御及び電流制
御を行う。
【００２０】そして、主サーボモータと従サーボモータ
の独立制御及び従属制御の切り換えは、位置補正におい
て、位置帰還値と位置指令との切り換えと主サーボ回路
の速度指令の入力切り換えの切り換えによって、主サー
ボモータと従サーボモータの独立制御及び従属制御の切
り換えの２つの切り換えを同期させる。
の独立制御及び従属制御の切り換えは、位置補正におい
て、位置帰還値と位置指令との切り換えと主サーボ回路
の速度指令の入力切り換えの切り換えによって、主サー
ボモータと従サーボモータの独立制御及び従属制御の切
り換えの２つの切り換えを同期させる。
【００２１】これによれば、位置補正において入力する
信号を切り換えるだけで、主サーボモータと従サーボモ
ータの独立制御及び従属制御の切り換えを行うことがで
きる。また、この切り換えにおいて独立制御に切り換え
た場合、主サーボモータの位置帰還値と各従サーボモー
タの位置帰還値との差分を位置制御と同じ値でゲイン倍
することによって、この位置補正からは位置制御を行っ
たと同様の速度指令を得ることができ、位置の同期を保
つことができる。
信号を切り換えるだけで、主サーボモータと従サーボモ
ータの独立制御及び従属制御の切り換えを行うことがで
きる。また、この切り換えにおいて独立制御に切り換え
た場合、主サーボモータの位置帰還値と各従サーボモー
タの位置帰還値との差分を位置制御と同じ値でゲイン倍
することによって、この位置補正からは位置制御を行っ
たと同様の速度指令を得ることができ、位置の同期を保
つことができる。
【００２２】したがって、第２の形態によれば、複数の
サーボモータについて連結駆動と独立駆動の切り換えを
容易に行うことができ、切り換え後の各駆動において
も、各サーボモータを良好に制御することができる（請
求項２に対応）。
サーボモータについて連結駆動と独立駆動の切り換えを
容易に行うことができ、切り換え後の各駆動において
も、各サーボモータを良好に制御することができる（請
求項２に対応）。
【００２３】本発明の複数のサーボモータの制御方法の
第３の形態は、サーボモータの位置制御において、位置
指令と位置帰還量との位置偏差に対して周期成分の補正
を行い、この補正した位置偏差を用いて位置制御を行う
ものであり、サーボモータが周期的な動作を行う場合
に、位置指令と位置帰還量との差分で得られる周期的な
位置偏差を求め、この周期成分を補正するように位置制
御を行うものである。
第３の形態は、サーボモータの位置制御において、位置
指令と位置帰還量との位置偏差に対して周期成分の補正
を行い、この補正した位置偏差を用いて位置制御を行う
ものであり、サーボモータが周期的な動作を行う場合
に、位置指令と位置帰還量との差分で得られる周期的な
位置偏差を求め、この周期成分を補正するように位置制
御を行うものである。
【００２４】この周期成分の補正は、位置指令と位置帰
還量との差分をサンプリング周期毎に積算する繰り返し
制御によって求めることができる（請求項３に対応）。
還量との差分をサンプリング周期毎に積算する繰り返し
制御によって求めることができる（請求項３に対応）。
【００２５】
【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。図１は本発明を適用する
ことができるサーボモータ制御系のブロック図であり、
複数のサーボモータとしてメインサーボモータとサブサ
ーボモータの２つのサーボモータを連結した構成を示し
ている。なお、ディジタルサーボ制御を行う装置構成は
従来のものと同一構成であるため概略的に示している。
参照しながら詳細に説明する。図１は本発明を適用する
ことができるサーボモータ制御系のブロック図であり、
複数のサーボモータとしてメインサーボモータとサブサ
ーボモータの２つのサーボモータを連結した構成を示し
ている。なお、ディジタルサーボ制御を行う装置構成は
従来のものと同一構成であるため概略的に示している。
【００２６】図１において、１００はコンピュータを内
蔵した数値制御装置（ＣＮＣ）、１０１は共有ＲＡＭ、
１０２はプロセッサ（ＣＰＵ），ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有
するディジタルサーボ回路、１０３はトランジスタイン
バータ等の電力増幅器、１０４ｍはメインサーボモー
タ、１０４ｓはサブサーボモータ、１０５ｍ，１０５ｓ
はメインサーボモータ１０４ｍ及びサブサーボモータ１
０４ｓの回転とともにパルスを発生し、ロータ位相を検
出するエンコーダである。メインサーボモータ１０４ｍ
とサブサーボモータ１０４ｓは図示しないワークに連結
され、１つの駆動系を構成している。
蔵した数値制御装置（ＣＮＣ）、１０１は共有ＲＡＭ、
１０２はプロセッサ（ＣＰＵ），ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有
するディジタルサーボ回路、１０３はトランジスタイン
バータ等の電力増幅器、１０４ｍはメインサーボモー
タ、１０４ｓはサブサーボモータ、１０５ｍ，１０５ｓ
はメインサーボモータ１０４ｍ及びサブサーボモータ１
０４ｓの回転とともにパルスを発生し、ロータ位相を検
出するエンコーダである。メインサーボモータ１０４ｍ
とサブサーボモータ１０４ｓは図示しないワークに連結
され、１つの駆動系を構成している。
【００２７】ディジタルサーボ回路のプロセッサ１０２
は、数値制御装置１００から指令された位置指令（また
は速度指令）を共有ＲＡＭ１０１を介して読みとり、位
置ループ処理、速度ループ処理、及び電流ループ処理を
行う。
は、数値制御装置１００から指令された位置指令（また
は速度指令）を共有ＲＡＭ１０１を介して読みとり、位
置ループ処理、速度ループ処理、及び電流ループ処理を
行う。
【００２８】位置指令からエンコーダ１０５ｍ，１０５
ｓで検出される位置フィードバック値を減じて位置偏差
を求め、該位置偏差にポジションゲインを乗じて位置ル
ープ制御を行って速度指令を求め、この速度指令から速
度フィードバック値を減じて速度偏差を求め、比例，積
分制御等の速度ループ処理を行ってトルク指令（電流指
令）を求める。さらにこのトルク指令から電流フィード
バック値を減じて、電流ループ処理を行い、各相の電圧
指令を求めてＰＷＭ制御等を行ってサーボモータ１０４
ｍ及びサブサーボモータ１０４ｓの駆動制御を行う。
ｓで検出される位置フィードバック値を減じて位置偏差
を求め、該位置偏差にポジションゲインを乗じて位置ル
ープ制御を行って速度指令を求め、この速度指令から速
度フィードバック値を減じて速度偏差を求め、比例，積
分制御等の速度ループ処理を行ってトルク指令（電流指
令）を求める。さらにこのトルク指令から電流フィード
バック値を減じて、電流ループ処理を行い、各相の電圧
指令を求めてＰＷＭ制御等を行ってサーボモータ１０４
ｍ及びサブサーボモータ１０４ｓの駆動制御を行う。
【００２９】はじめに、本発明の第１の形態について説
明する。図２、図３は本発明の第１の形態を説明するた
めのブロック図及びフローチャートである。なお、図２
に示す構成は、２つのサーボモータによって図示しない
ワークを連結して駆動する場合を示し、本発明の主サー
ボモータをメインサーボモータとし、従サーボモータを
サブサーボモータとして説明する。
明する。図２、図３は本発明の第１の形態を説明するた
めのブロック図及びフローチャートである。なお、図２
に示す構成は、２つのサーボモータによって図示しない
ワークを連結して駆動する場合を示し、本発明の主サー
ボモータをメインサーボモータとし、従サーボモータを
サブサーボモータとして説明する。
【００３０】図２において、メインサーボモータ２５と
サブサーボモータ３５は図示しないワークを共有して結
合され、サーボ回路１とともに該ワークを駆動する駆動
系を構成する。サーボ回路１は、メインサーボモータ２
５を含むメイン軸側を制御するメイン軸側サーボ回路２
と、サブサーボモータ３５を含むサブ軸側を制御するサ
ブ軸側サーボ回路３を備え、さらに、メイン軸側サーボ
回路２とサブ軸側サーボ回路３との間には位置補正器４
を備え、サブ軸側サーボ回路３に対し速度指令を与え
る。
サブサーボモータ３５は図示しないワークを共有して結
合され、サーボ回路１とともに該ワークを駆動する駆動
系を構成する。サーボ回路１は、メインサーボモータ２
５を含むメイン軸側を制御するメイン軸側サーボ回路２
と、サブサーボモータ３５を含むサブ軸側を制御するサ
ブ軸側サーボ回路３を備え、さらに、メイン軸側サーボ
回路２とサブ軸側サーボ回路３との間には位置補正器４
を備え、サブ軸側サーボ回路３に対し速度指令を与え
る。
【００３１】メイン軸側サーボ回路２は、通常のサーボ
回路と同様に、位置制御器２１と速度制御器２２と電流
制御器２３を備え、位置制御器２１は数値制御装置（Ｃ
ＮＣ）側から位置指令を受け取って速度指令を速度制御
器２２に送り、速度制御器２２は速度指令を受け取って
トルク指令（電流指令）を電流制御器２３に送り、電流
制御器２３はトルク指令を受け取って電圧指令を電力増
幅器２４に送る。電力増幅器２４は電圧指令に基づいて
メインサーボモータ２５を駆動する。なお、メインエン
コーダ２６はメインサーボモータ２５の速度及び位置を
検出して、速度フィードバック値及び位置フィードバッ
ク値をメイン軸側サーボ回路２にフィードバックする。
また、電流フィードバック値は電力増幅器２４からメイ
ン軸側サーボ回路２にフィードバックされる。
回路と同様に、位置制御器２１と速度制御器２２と電流
制御器２３を備え、位置制御器２１は数値制御装置（Ｃ
ＮＣ）側から位置指令を受け取って速度指令を速度制御
器２２に送り、速度制御器２２は速度指令を受け取って
トルク指令（電流指令）を電流制御器２３に送り、電流
制御器２３はトルク指令を受け取って電圧指令を電力増
幅器２４に送る。電力増幅器２４は電圧指令に基づいて
メインサーボモータ２５を駆動する。なお、メインエン
コーダ２６はメインサーボモータ２５の速度及び位置を
検出して、速度フィードバック値及び位置フィードバッ
ク値をメイン軸側サーボ回路２にフィードバックする。
また、電流フィードバック値は電力増幅器２４からメイ
ン軸側サーボ回路２にフィードバックされる。
【００３２】これに対して、サブ軸側サーボ回路３は、
通常のサーボ回路と異なり位置制御器を備えず、速度制
御器３２と電流制御器３３を備え、速度制御器３２は位
置補正器４から速度指令を受け取ってトルク指令（電流
指令）を電流制御器３３に送り、電流制御器３３はトル
ク指令を受け取って電圧指令を電力増幅器３４に送る。
電力増幅器３４は電圧指令に基づいてサブサーボモータ
３５を駆動する。なお、サブエンコーダ３６はサブサー
ボモータ３５の速度及び位置を検出し、速度フィードバ
ック値及び位置フィードバック値をサブ軸側サーボ回路
３にフィードバックする。
通常のサーボ回路と異なり位置制御器を備えず、速度制
御器３２と電流制御器３３を備え、速度制御器３２は位
置補正器４から速度指令を受け取ってトルク指令（電流
指令）を電流制御器３３に送り、電流制御器３３はトル
ク指令を受け取って電圧指令を電力増幅器３４に送る。
電力増幅器３４は電圧指令に基づいてサブサーボモータ
３５を駆動する。なお、サブエンコーダ３６はサブサー
ボモータ３５の速度及び位置を検出し、速度フィードバ
ック値及び位置フィードバック値をサブ軸側サーボ回路
３にフィードバックする。
【００３３】位置補正器４は、メインサーボモータの位
置フィードバック値とサブサーボモータの位置フィード
バック値とを入力してその差分を求め、該差分に位置補
正ゲインを乗じ、この値を用いてメイン軸側サーボ回路
２の位置制御器２１から入力した速度指令の補正を行
い、補正した速度指令をサブ軸側サーボ回路３に入力す
る。したがって、この位置補正器４は、メインサーボモ
ータとサブサーボモータとの位置ずれを補償し、両サー
ボモータの同期を合わせる働きをする。また、この位置
補正器４は、サブ軸側サーボ回路３の位置制御器として
の機能を備え、速度制御器３２に対して、メインサーボ
モータとサブサーボモータの同期合わせを行うための補
正を施した速度指令を与える。
置フィードバック値とサブサーボモータの位置フィード
バック値とを入力してその差分を求め、該差分に位置補
正ゲインを乗じ、この値を用いてメイン軸側サーボ回路
２の位置制御器２１から入力した速度指令の補正を行
い、補正した速度指令をサブ軸側サーボ回路３に入力す
る。したがって、この位置補正器４は、メインサーボモ
ータとサブサーボモータとの位置ずれを補償し、両サー
ボモータの同期を合わせる働きをする。また、この位置
補正器４は、サブ軸側サーボ回路３の位置制御器として
の機能を備え、速度制御器３２に対して、メインサーボ
モータとサブサーボモータの同期合わせを行うための補
正を施した速度指令を与える。
【００３４】図３は図２に示すサーボ回路の動作を説明
するためのフローチャートである。なお、図３のフロー
チャートは、本発明の第１の態様と第２の態様を説明す
るものであり、ステップＳ５，６は第２の態様で行う繰
り返し制御の工程である。そこで、本発明の第１の態様
では、図３中のステップＳ５，６の工程を飛ばして説明
する。
するためのフローチャートである。なお、図３のフロー
チャートは、本発明の第１の態様と第２の態様を説明す
るものであり、ステップＳ５，６は第２の態様で行う繰
り返し制御の工程である。そこで、本発明の第１の態様
では、図３中のステップＳ５，６の工程を飛ばして説明
する。
【００３５】位置補正器４は、メインエンコーダ２６か
らメイン軸側の位置フィードバック値Ｐfbm を取り込
み、また、サブエンコーダ３６からサブ軸側の位置フィ
ードバック値Ｐfbs を取り込む（ステップＳ１）。位置
補正器４は、取り込んだ位置フィードバック値Ｐfbm と
位置フィードバック値Ｐfbs との位置偏差ΔＰ（＝Ｐfb
m−Ｐfbs）を求める。この位置偏差ΔＰは、メイン軸と
サブ軸の軸間の位置偏差を表している（ステップＳ
２）。位置補正器４は、さらに、位置偏差ΔＰに位置補
正ゲインｋを乗じて位置補正Ｃ（＝ΔＰ×ｋ）を求める
（ステップＳ３）。
らメイン軸側の位置フィードバック値Ｐfbm を取り込
み、また、サブエンコーダ３６からサブ軸側の位置フィ
ードバック値Ｐfbs を取り込む（ステップＳ１）。位置
補正器４は、取り込んだ位置フィードバック値Ｐfbm と
位置フィードバック値Ｐfbs との位置偏差ΔＰ（＝Ｐfb
m−Ｐfbs）を求める。この位置偏差ΔＰは、メイン軸と
サブ軸の軸間の位置偏差を表している（ステップＳ
２）。位置補正器４は、さらに、位置偏差ΔＰに位置補
正ゲインｋを乗じて位置補正Ｃ（＝ΔＰ×ｋ）を求める
（ステップＳ３）。
【００３６】一方、メイン軸側サーボ回路２は、数値制
御装置側から位置指令Ｐc を取り込むとともに、メイン
エンコーダ２６からメイン軸側の位置フィードバック値
Ｐfbm を取り込み、位置指令Ｐc から位置フィードバッ
ク値Ｐfbm を減じて、位置偏差 dＰ（＝Ｐc−Ｐfbm）を
求める（ステップＳ４）。メイン軸側サーボ回路２は、
位置制御器２１において、位置偏差dＰ にポジションゲ
インＫを乗じてメイン軸の速度指令ｖcm（＝dＰ ×Ｋ）
を求める（ステップＳ７）。また、メイン軸側サーボ回
路２は、メインエンコーダ２６から速度フィードバック
値ｖfbm を取り込み（ステップＳ８）、速度制御器２２
において、速度指令ｖcmと速度フィードバック値ｖfbm
との偏差を速度制御処理を行って、メイン軸のトルク指
令（電流指令）Ｉcmを求める（ステップＳ９）。
御装置側から位置指令Ｐc を取り込むとともに、メイン
エンコーダ２６からメイン軸側の位置フィードバック値
Ｐfbm を取り込み、位置指令Ｐc から位置フィードバッ
ク値Ｐfbm を減じて、位置偏差 dＰ（＝Ｐc−Ｐfbm）を
求める（ステップＳ４）。メイン軸側サーボ回路２は、
位置制御器２１において、位置偏差dＰ にポジションゲ
インＫを乗じてメイン軸の速度指令ｖcm（＝dＰ ×Ｋ）
を求める（ステップＳ７）。また、メイン軸側サーボ回
路２は、メインエンコーダ２６から速度フィードバック
値ｖfbm を取り込み（ステップＳ８）、速度制御器２２
において、速度指令ｖcmと速度フィードバック値ｖfbm
との偏差を速度制御処理を行って、メイン軸のトルク指
令（電流指令）Ｉcmを求める（ステップＳ９）。
【００３７】位置補正器４は、前記ステップＳ７におい
てメイン軸側サーボ回路２で得られた速度指令ｖcmに、
前記ステップＳ３で求めた位置補正Ｃを加えることによ
って速度指令ｖcmを補正し、この値をサブ軸の速度指令
ｖcs（＝ｖcm＋Ｃ）とする（ステップＳ１０）。サブ軸
側サーボ回路３は、位置補正器４から速度指令ｖcsを取
り込むとともに、ステップＳ８においてサブエンコーダ
３６から取り込んだ速度フィードバック値ｖfbs を用い
てその偏差（＝ｖcs−ｖfbs ）を求め、速度制御器３２
によって速度制御処理を行い、サブ軸のトルク指令Ｉcs
（電流指令）を求める（ステップＳ１１）。
てメイン軸側サーボ回路２で得られた速度指令ｖcmに、
前記ステップＳ３で求めた位置補正Ｃを加えることによ
って速度指令ｖcmを補正し、この値をサブ軸の速度指令
ｖcs（＝ｖcm＋Ｃ）とする（ステップＳ１０）。サブ軸
側サーボ回路３は、位置補正器４から速度指令ｖcsを取
り込むとともに、ステップＳ８においてサブエンコーダ
３６から取り込んだ速度フィードバック値ｖfbs を用い
てその偏差（＝ｖcs−ｖfbs ）を求め、速度制御器３２
によって速度制御処理を行い、サブ軸のトルク指令Ｉcs
（電流指令）を求める（ステップＳ１１）。
【００３８】メイン軸側サーボ回路２及びサブ軸側サー
ボ回路３は、それぞれの電力増幅器２４，３４から電流
フィードバック値Ｉfbm とＩfbs とを取り込み（ステッ
プＳ１２）、各サーボ回路２，３の電流制御器２３，３
３においてメイン軸側及びサブ軸側の電流制御処理を行
い、メイン軸側の電圧指令Ｖcm及びサブ軸側の電圧指令
Ｖcsを求める（ステップＳ１３）。
ボ回路３は、それぞれの電力増幅器２４，３４から電流
フィードバック値Ｉfbm とＩfbs とを取り込み（ステッ
プＳ１２）、各サーボ回路２，３の電流制御器２３，３
３においてメイン軸側及びサブ軸側の電流制御処理を行
い、メイン軸側の電圧指令Ｖcm及びサブ軸側の電圧指令
Ｖcsを求める（ステップＳ１３）。
【００３９】メイン軸側サーボ回路２の電流制御器２３
は、電圧指令Ｖcmを電力増幅器２４に与えてメインサー
ボモータ２５を駆動し、サブ軸側サーボ回路３の電流制
御器３３は、電圧指令Ｖcsを電力増幅器３４に与えてサ
ブサーボモータ３５を駆動する（ステップＳ１４）。前
記ステップＳ１〜ステップＳ１３の処理を所定周期で繰
り返す（ステップＳ１５）。
は、電圧指令Ｖcmを電力増幅器２４に与えてメインサー
ボモータ２５を駆動し、サブ軸側サーボ回路３の電流制
御器３３は、電圧指令Ｖcsを電力増幅器３４に与えてサ
ブサーボモータ３５を駆動する（ステップＳ１４）。前
記ステップＳ１〜ステップＳ１３の処理を所定周期で繰
り返す（ステップＳ１５）。
【００４０】上記工程によって、メインサーボモータ及
びサブサーボモータは、位置補正器４によって、サーボ
回路１側で位置ずれの補正を高速で行うことができる。
次に、本発明の第２の形態について説明する。図４は本
発明の第２の形態を説明するためのブロック図である。
びサブサーボモータは、位置補正器４によって、サーボ
回路１側で位置ずれの補正を高速で行うことができる。
次に、本発明の第２の形態について説明する。図４は本
発明の第２の形態を説明するためのブロック図である。
【００４１】本発明の第２の形態は、メインサーボモー
タとサブサーボモータとを連結駆動状態と独立駆動状態
とを切り替え可能とするものである。第２の形態におい
て、この駆動状態の切り替えは、位置補正器４に切り替
え機能を組み込むことによって行うことができる。
タとサブサーボモータとを連結駆動状態と独立駆動状態
とを切り替え可能とするものである。第２の形態におい
て、この駆動状態の切り替えは、位置補正器４に切り替
え機能を組み込むことによって行うことができる。
【００４２】図４は、切り替え機能を組み込んだ位置補
正器４の一構成例である。図４（ａ）において、位置補
正器４は、位置補正ゲインの項４１と、該位置補正ゲイ
ンの項４１に対する入力の切り替えを行う切り替え手段
４２とを備える。切り替え手段４２は、位置補正ゲイン
の項４１に対して、数値制御装置からの位置指令と、メ
イン軸側の位置フィードバック値とを切り替えて入力す
る第１の動作と、また、位置補正ゲインの項４１の出力
側に対して、メイン軸側サーボ回路２からの速度指令を
入力のオンオフを行う第２の動作とを同期させて行うも
のであり、この切り替えによって、メインサーボモータ
とサブサーボモータとの連結駆動状態と独立駆動状態の
切り替えを行う。
正器４の一構成例である。図４（ａ）において、位置補
正器４は、位置補正ゲインの項４１と、該位置補正ゲイ
ンの項４１に対する入力の切り替えを行う切り替え手段
４２とを備える。切り替え手段４２は、位置補正ゲイン
の項４１に対して、数値制御装置からの位置指令と、メ
イン軸側の位置フィードバック値とを切り替えて入力す
る第１の動作と、また、位置補正ゲインの項４１の出力
側に対して、メイン軸側サーボ回路２からの速度指令を
入力のオンオフを行う第２の動作とを同期させて行うも
のであり、この切り替えによって、メインサーボモータ
とサブサーボモータとの連結駆動状態と独立駆動状態の
切り替えを行う。
【００４３】メインサーボモータとサブサーボモータと
を連結駆動状態で駆動する場合には、メインサーボ回路
に対してサブサーボ回路を従属させる制御を行う。この
制御状態は、図４（ａ）において、切り替え手段４２の
切り替えによって、速度指令を位置補正ゲインの項４２
に出力側に接続し、かつ、メイン側の位置フィードバッ
ク値を位置補正ゲインの項４２の入力側に接続する。図
４（ｂ）はこの接続状態を示している。
を連結駆動状態で駆動する場合には、メインサーボ回路
に対してサブサーボ回路を従属させる制御を行う。この
制御状態は、図４（ａ）において、切り替え手段４２の
切り替えによって、速度指令を位置補正ゲインの項４２
に出力側に接続し、かつ、メイン側の位置フィードバッ
ク値を位置補正ゲインの項４２の入力側に接続する。図
４（ｂ）はこの接続状態を示している。
【００４４】この接続によって、メイン軸側のサーボ回
路は、該メイン軸側の位置制御によってメイン軸及びサ
ブ軸の全サーボ回路に共通する１つの速度指令を出力
し、全サーボ回路は、この共通の速度指令を用いて各サ
ーボモータ毎に独立して速度制御及び電流制御を行う。
各速度制御及び電流制御において、サブ軸側サーボ回路
は、位置補正器においてメイン軸側サーボ回路の位置帰
還値と各サブ軸側サーボ回路の位置帰還値との差分をゲ
イン倍して位置補正値を求め、求めた位置補正値を用い
て速度指令を補正する位置補正を行う。サブ軸側サーボ
回路はこの位置補正で補正した速度指令をサブ軸速度指
令として入力し、サブ軸側サーボ回路毎に速度制御及び
電流制御を行う。また、この位置補正において、位置補
正ゲインの項４２のゲインを、位置制御器のゲイン倍と
することによって、メイン軸側の位置と、サブ軸側の位
置の同期を保つことができる。
路は、該メイン軸側の位置制御によってメイン軸及びサ
ブ軸の全サーボ回路に共通する１つの速度指令を出力
し、全サーボ回路は、この共通の速度指令を用いて各サ
ーボモータ毎に独立して速度制御及び電流制御を行う。
各速度制御及び電流制御において、サブ軸側サーボ回路
は、位置補正器においてメイン軸側サーボ回路の位置帰
還値と各サブ軸側サーボ回路の位置帰還値との差分をゲ
イン倍して位置補正値を求め、求めた位置補正値を用い
て速度指令を補正する位置補正を行う。サブ軸側サーボ
回路はこの位置補正で補正した速度指令をサブ軸速度指
令として入力し、サブ軸側サーボ回路毎に速度制御及び
電流制御を行う。また、この位置補正において、位置補
正ゲインの項４２のゲインを、位置制御器のゲイン倍と
することによって、メイン軸側の位置と、サブ軸側の位
置の同期を保つことができる。
【００４５】また、メインサーボモータとサブサーボモ
ータとを独立駆動状態で駆動する場合には、メインサー
ボ回路とサブサーボ回路とを独立して制御を行う。この
制御状態は、図４（ａ）において、切り替え手段４２の
切り替えによって、速度指令を位置補正器４に接続せ
ず、かつ、数値制御装置側からの位置指令を位置補正ゲ
インの項４１の入力側に接続する。図４（ｃ）はこの接
続状態を示している。
ータとを独立駆動状態で駆動する場合には、メインサー
ボ回路とサブサーボ回路とを独立して制御を行う。この
制御状態は、図４（ａ）において、切り替え手段４２の
切り替えによって、速度指令を位置補正器４に接続せ
ず、かつ、数値制御装置側からの位置指令を位置補正ゲ
インの項４１の入力側に接続する。図４（ｃ）はこの接
続状態を示している。
【００４６】この接続によって、メイン軸側のサーボ回
路は、通常のサーボ制御と同様に、メイン軸側の位置制
御によって速度指令を出力し、速度指令を用いて速度制
御及び電流制御を行う。
路は、通常のサーボ制御と同様に、メイン軸側の位置制
御によって速度指令を出力し、速度指令を用いて速度制
御及び電流制御を行う。
【００４７】また、サブ軸側のサーボの回路は、位置補
正器４に位置指令をサブ位置フィードバック値を入力し
て得られる差分を位置補正ゲイン４１でゲイン倍するこ
とによってサブ軸速度指令を求め、これによって位置補
正器４を位置制御器の代わりとして用いる。また、サブ
軸側サーボ回路の速度制御及び電流制御において、位置
補正で補正した速度指令をサブ軸速度指令として入力
し、サブ軸側サーボ回路毎に速度制御及び電流制御を行
う。また、この位置補正において、位置補正ゲインの項
４１のゲインを、位置制御器のゲイン倍とすることによ
って、メイン軸側の位置と、サブ軸側の位置の同期を保
つことができる。
正器４に位置指令をサブ位置フィードバック値を入力し
て得られる差分を位置補正ゲイン４１でゲイン倍するこ
とによってサブ軸速度指令を求め、これによって位置補
正器４を位置制御器の代わりとして用いる。また、サブ
軸側サーボ回路の速度制御及び電流制御において、位置
補正で補正した速度指令をサブ軸速度指令として入力
し、サブ軸側サーボ回路毎に速度制御及び電流制御を行
う。また、この位置補正において、位置補正ゲインの項
４１のゲインを、位置制御器のゲイン倍とすることによ
って、メイン軸側の位置と、サブ軸側の位置の同期を保
つことができる。
【００４８】この切り替えによって、複数のサーボモー
タについて連結駆動と独立駆動の切り換えを容易に行う
ことができ、切り換え後の各駆動においても、各サーボ
モータを良好に制御することができる。なお、前記切り
替え手段４２の切り替えは外部信号により行うことがで
きる。
タについて連結駆動と独立駆動の切り換えを容易に行う
ことができ、切り換え後の各駆動においても、各サーボ
モータを良好に制御することができる。なお、前記切り
替え手段４２の切り替えは外部信号により行うことがで
きる。
【００４９】次に、本発明の第３の形態について説明す
る。図５，６は本発明の第３の形態を説明するためのブ
ロック図である。本発明の第３の形態は、メイン軸側の
サーボ回路の位置制御についてのみ繰り返し制御を行う
ものであり、これによって、所定周期で繰り返される周
期的な位置偏差の補正を１つの繰り返し制御器で制御す
るものである。
る。図５，６は本発明の第３の形態を説明するためのブ
ロック図である。本発明の第３の形態は、メイン軸側の
サーボ回路の位置制御についてのみ繰り返し制御を行う
ものであり、これによって、所定周期で繰り返される周
期的な位置偏差の補正を１つの繰り返し制御器で制御す
るものである。
【００５０】図５において、繰り返し制御器はメイン軸
側サーボ回路２の位置制御器２１に対して繰り返し制御
器５を接続し、周期的なサーボモータの動作に対して、
位置指令と位置帰還量との差分で得られる周期的な位置
偏差を求め、この周期成分を補正するように位置制御を
行う。
側サーボ回路２の位置制御器２１に対して繰り返し制御
器５を接続し、周期的なサーボモータの動作に対して、
位置指令と位置帰還量との差分で得られる周期的な位置
偏差を求め、この周期成分を補正するように位置制御を
行う。
【００５１】図６は繰り返し制御器を説明するための一
構成例である。図６において、繰り返し制御器５は帯域
制限フィルタ５１，遅れ要素メモリ５２，動特性補償要
素５３を直列接続し、帯域制限フィルタ５１に数値制御
装置からの位置指令とメインエンコーダ２６からの位置
フィードバック値との位置偏差を入力するとともに、遅
れ要素メモリ５２から帰還させ、動特性補償要素５３の
出力を補正量として位置偏差に加算する構成である。
構成例である。図６において、繰り返し制御器５は帯域
制限フィルタ５１，遅れ要素メモリ５２，動特性補償要
素５３を直列接続し、帯域制限フィルタ５１に数値制御
装置からの位置指令とメインエンコーダ２６からの位置
フィードバック値との位置偏差を入力するとともに、遅
れ要素メモリ５２から帰還させ、動特性補償要素５３の
出力を補正量として位置偏差に加算する構成である。
【００５２】帯域制限フィルタ５１は制御系の安定性を
はかるものである。遅れ要素メモリ５２は所定周期で繰
り返される１周期分のデータを記憶する項であり、動特
性補償要素５３は制御対象の位相遅れ、及びゲイン低下
を補償する項である。なお、所定周期をＬとしサンプリ
ング周期をＴとすると、遅れ要素メモリ５２のメモリ総
量はＬ／Ｔとなる。
はかるものである。遅れ要素メモリ５２は所定周期で繰
り返される１周期分のデータを記憶する項であり、動特
性補償要素５３は制御対象の位相遅れ、及びゲイン低下
を補償する項である。なお、所定周期をＬとしサンプリ
ング周期をＴとすると、遅れ要素メモリ５２のメモリ総
量はＬ／Ｔとなる。
【００５３】第３の形態の動作は、前記した図３のフロ
ーチャートと同様に行うことができ、図３のフローチャ
ートのステップＳ４とステップＳ７との間において、ス
テップＳ５で繰り返し制御による補正量Ｐrecoを求め、
ステップＳ６で位置偏差dＰに繰り返し制御の補正量Ｐr
ecoを加え、補正した位置偏差dＰ を求め、以下同様に
して制御を行うことができる。
ーチャートと同様に行うことができ、図３のフローチャ
ートのステップＳ４とステップＳ７との間において、ス
テップＳ５で繰り返し制御による補正量Ｐrecoを求め、
ステップＳ６で位置偏差dＰに繰り返し制御の補正量Ｐr
ecoを加え、補正した位置偏差dＰ を求め、以下同様に
して制御を行うことができる。
【００５４】第３の形態によれば、繰り返し制御器をメ
イン軸側サーボ回路２とサブ軸側サーボ回路３とで共有
することによって、ハードウエアや実装面積を減少させ
ることができる。また、第１，２形態と同様に、位置補
正器の位置補正ゲインを位置制御のゲインと合わせるこ
とによって、メイン軸とサブ軸の位置の同期を保つこと
ができる。
イン軸側サーボ回路２とサブ軸側サーボ回路３とで共有
することによって、ハードウエアや実装面積を減少させ
ることができる。また、第１，２形態と同様に、位置補
正器の位置補正ゲインを位置制御のゲインと合わせるこ
とによって、メイン軸とサブ軸の位置の同期を保つこと
ができる。
【００５５】また、上記説明では、１つのサブ軸側サー
ボ回路３について説明しているが、メイン軸側サーボ回
路２に対して複数のサブ軸側サーボ回路を設ける構成と
することができる。図７は、複数のサブ軸側サーボ回路
の構成例を説明する図である。この構成では、メイン軸
側サーボ回路２に対して、複数のサブ軸側サーボ回路３
を並列させ、各サブ軸側サーボ回路３の位置制御器には
メイン軸側サーボ回路２から速度指令及び位置フィード
バック値を与え、各サブ軸側サーボ回路３によってサブ
軸側のサーボモータを駆動する。
ボ回路３について説明しているが、メイン軸側サーボ回
路２に対して複数のサブ軸側サーボ回路を設ける構成と
することができる。図７は、複数のサブ軸側サーボ回路
の構成例を説明する図である。この構成では、メイン軸
側サーボ回路２に対して、複数のサブ軸側サーボ回路３
を並列させ、各サブ軸側サーボ回路３の位置制御器には
メイン軸側サーボ回路２から速度指令及び位置フィード
バック値を与え、各サブ軸側サーボ回路３によってサブ
軸側のサーボモータを駆動する。
【００５６】図８は、メイン軸とサブ軸が独立に位置制
御器と繰り返し制御器とを備える構成の場合のシミュレ
ーション結果であり、メイン軸とサブ軸の位置偏差量の
時間変化を示している。この場合には、位置偏差は収束
するが、メイン軸とサブ軸との間には、収束するまでに
大きなねじれが生じる。また、図９は１つの位置制御器
と繰り返し制御器とを備える構成の場合ので駆動した場
合のシミュレーション結果である。この場合には、位置
偏差は収束するが、メイン軸とサブ軸とに位置偏差が発
生する。
御器と繰り返し制御器とを備える構成の場合のシミュレ
ーション結果であり、メイン軸とサブ軸の位置偏差量の
時間変化を示している。この場合には、位置偏差は収束
するが、メイン軸とサブ軸との間には、収束するまでに
大きなねじれが生じる。また、図９は１つの位置制御器
と繰り返し制御器とを備える構成の場合ので駆動した場
合のシミュレーション結果である。この場合には、位置
偏差は収束するが、メイン軸とサブ軸とに位置偏差が発
生する。
【００５７】図１０は本発明を適用した場合のシミュレ
ーション結果である。これによれば、図８のシミュレー
ション結果と比較して繰り返し制御の偏差収束速度が改
善され、図９のシミュレーション結果と比較して位置偏
差が改善される。
ーション結果である。これによれば、図８のシミュレー
ション結果と比較して繰り返し制御の偏差収束速度が改
善され、図９のシミュレーション結果と比較して位置偏
差が改善される。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
応答性が良好で高精度な同期制御を行うことができ、繰
り返し制御を行う場合において、簡易な構成でかつ各軸
間の干渉の発生を防止することができ、また、複数のサ
ーボモータについて連結駆動と独立駆動の切り換えを容
易に行うことができる。
応答性が良好で高精度な同期制御を行うことができ、繰
り返し制御を行う場合において、簡易な構成でかつ各軸
間の干渉の発生を防止することができ、また、複数のサ
ーボモータについて連結駆動と独立駆動の切り換えを容
易に行うことができる。
【図１】本発明を適用することができるサーボモータ制
御系のブロック図である。
御系のブロック図である。
【図２】本発明の第１の形態を説明するためのブロック
図である。
図である。
【図３】本発明の第１の形態を説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】本発明の第２の形態を説明するためのブロック
図である。
図である。
【図５】本発明の第３の形態を説明するためのブロック
図である。
図である。
【図６】本発明の第３の形態を説明するためのブロック
図である。
図である。
【図７】本発明を複数のサブ軸側サーボ回路に適用した
構成例を説明する図である。
構成例を説明する図である。
【図８】メイン軸とサブ軸が独立に位置制御器と繰り返
し制御器とを備える構成の場合のシミュレーション結果
である。
し制御器とを備える構成の場合のシミュレーション結果
である。
【図９】１つの位置制御器と繰り返し制御器とを備える
構成の場合ので駆動した場合のシミュレーション結果で
ある。
構成の場合ので駆動した場合のシミュレーション結果で
ある。
【図１０】本発明を適用した場合のシミュレーション結
果である。
果である。
【図１１】従来の２つのサーボモータを同期制御を説明
する概略ブロック図である。
する概略ブロック図である。
【図１２】従来のサーボ回路に繰り返し制御を適用した
構成例である。
構成例である。
１ サーボ回路 ２ メイン軸側サーボ回路 ３ サブ軸側サーボ回路 ４ 位置補正器 ５ 繰り返し制御器 ２１ 位置制御器 ２２，３２ 速度制御器 ２３，３３ 電流制御器 ２４，３４ 電力増幅器 ２５ メインサーボモータ ２６ メインエンコーダ ４１ 位置補正ゲインの項 ４２ 切り替え手段 ４５ サブサーボモータ ４６ サブエンコーダ ５１ 帯域制限フィルタ ５２ 遅れ要素メモリ ５３ 動特性補償要素 １００ 数値制御装置 １０１ 共有メモリ １０２ ディジタルサーボ回路 １０３ 電力増幅器 １０４ サーボモータ １０５ エンコーダ
Claims (3)
- 【請求項１】 １つの駆動系を１つの主サーボモータと
少なくとも１つの従サーボモータとの複数のサーボモー
タで制御するサーボモータの制御方法において、 主サーボモータを制御する主サーボ回路は、該主サーボ
回路の位置制御によって全サーボモータのサーボ回路に
共通する１つの速度指令を出力し、 全サーボモータのサーボ回路は、各サーボ回路毎に前記
共通の速度指令を用いてそれぞれ独立して速度制御及び
電流制御を行い、前記速度制御及び電流制御において、
従サーボモータを制御する従サーボ回路は、主サーボ回
路の位置帰還値と該各従サーボ回路の位置帰還値との差
分に位置制御と同じ値のゲインを乗じて位置補正値を求
め、該位置補正値を用いて前記速度指令を位置補正し、
該位置補正で補正した速度指令値を用いて該従サーボ回
路毎に速度制御及び電流制御を行う、複数のサーボモー
タの制御方法。 - 【請求項２】 １つの駆動系を１つの主サーボモータと
少なくとも１つの従サーボモータとの複数のサーボモー
タで制御するサーボモータの制御方法において、 主サーボモータに対して従サーボモータを従属させて制
御する場合には、主サーボモータを制御する主サーボ回
路は、該主サーボ回路の位置制御によって全サーボモー
タのサーボ回路に共通する１つの速度指令を出力し、全
サーボモータのサーボ回路は、各サーボ回路毎に前記共
通の速度指令を用いてそれぞれ独立して速度制御及び電
流制御を行い、前記速度制御及び電流制御において、従
サーボモータを制御する従サーボ回路は、主サーボ回路
の位置帰還値と該各従サーボ回路の位置帰還値との差分
に位置制御と同じ値のゲインを乗じて位置補正値を求
め、該位置補正値を用いて前記速度指令を補正する位置
補正を行い、該位置補正で補正した速度指令を用いて該
従サーボ回路毎に速度制御及び電流制御を行い、 主サーボモータと従サーボモータとを独立して制御する
場合には、前記位置補正において、主サーボ回路の位置
帰還値に代えて位置指令を用い、前記主サーボ回路の速
度指令を用いずに前記位置補正で得られる位置補正値を
速度指令として速度制御及び電流制御を行い、 前記位置補正において、位置帰還値と位置指令との切り
換えと主サーボ回路の速度指令の入力切り換えの切り換
えによって、主サーボモータと従サーボモータの独立制
御及び従属制御の切り換えを行う、複数のサーボモータ
の制御方法。 - 【請求項３】 前記位置制御において、位置指令と位置
帰還量との位置偏差に対して周期成分の補正を行い、該
補正した位置偏差を用いて位置制御を行う、請求項１、
又は２記載の複数のサーボモータの制御方法。
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|---|---|---|---|
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| EP99303075A EP0952504A3 (en) | 1998-04-21 | 1999-04-21 | Method of and apparatus for controlling a plurality of servomotors |
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|---|---|---|---|
| JP10125369A JPH11305839A (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | 複数のサーボモータの制御方法 |
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|---|---|
| JPH11305839A true JPH11305839A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14908435
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10125369A Pending JPH11305839A (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | 複数のサーボモータの制御方法 |
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| JP (1) | JPH11305839A (ja) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020618 |