JPS59114605A - デイジイタルサ−ボ方式 - Google Patents
デイジイタルサ−ボ方式Info
- Publication number
- JPS59114605A JPS59114605A JP22433782A JP22433782A JPS59114605A JP S59114605 A JPS59114605 A JP S59114605A JP 22433782 A JP22433782 A JP 22433782A JP 22433782 A JP22433782 A JP 22433782A JP S59114605 A JPS59114605 A JP S59114605A
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- JP
- Japan
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- motor
- speed
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
- G05B19/19—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
- G05B19/21—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 using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—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 using an incremental digital measuring device for point-to-point control
- G05B19/231—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 using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
- G05B19/232—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 using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with speed feedback only
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は速度制御を伴う位置制御をディシイタル的に制
御するディシイタルサーボ方式に関するものである。
御するディシイタルサーボ方式に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来のディシイタルサーボ装置の具体構成を第１図に示
す。第１図において１はモータの回転角と角速度を与え
る位置指令器、２は発振器、３は発振器２の周波数を与
えられた角速度に分周する分周器、４は与えられた回転
角データを発生するように構成されたダウンカウンタ、
５はダウンカウンタの出力を累積し総合的にモータの回
転角を指令する指令レジスタ、６はモータ９に機械的に
接続され回転角に比例するパルスを発生するパルス発生
器１１の出力をカウントし回転角を表わす位置カウンタ
、７は指令レジスタと位置カウンタの偏差を蓄える偏差
レジスタ、８はサーボ増巾器、１０は七〜りの角速度を
検出する速度検出器でサーボ増巾器に接続されている。
す。第１図において１はモータの回転角と角速度を与え
る位置指令器、２は発振器、３は発振器２の周波数を与
えられた角速度に分周する分周器、４は与えられた回転
角データを発生するように構成されたダウンカウンタ、
５はダウンカウンタの出力を累積し総合的にモータの回
転角を指令する指令レジスタ、６はモータ９に機械的に
接続され回転角に比例するパルスを発生するパルス発生
器１１の出力をカウントし回転角を表わす位置カウンタ
、７は指令レジスタと位置カウンタの偏差を蓄える偏差
レジスタ、８はサーボ増巾器、１０は七〜りの角速度を
検出する速度検出器でサーボ増巾器に接続されている。
上記のように構成された従来のディシイタルサーボ装置
の動作を以下具体的に説明する。
の動作を以下具体的に説明する。
まず位置指令器１からモータ９の角速度データと回転角
データが発せられると、分周器３は発振器２の出力周波
数をモータ９が与えられた角速度になるように分周しパ
ルスを発生する。一方与えられた回転角データはダウン
カウンタ４にあらかじめプリセットされており、ダウン
カウンタ４の値をゼロにする入力パルスの数が上記回転
角データと等しくなる。従ってダウンカウンタ４の出力
パルスは位置指令器１で発せられた角速度データと回転
角データを表わしている事になる。これらの情報を含む
データが指令レジスタ５に入力され累積された指令デー
タとなる。次に指令レジスタ６と位置カウンタ６を比較
しその偏差が偏差レジスタ７に入る。偏差レジスタ７の
出力はサーボ増巾器８で増巾されモータ９を回転させる
。速度検出器１０の出力はサーボ増巾器８にフィードバ
ックされているので速度制御が可能になっている。
データが発せられると、分周器３は発振器２の出力周波
数をモータ９が与えられた角速度になるように分周しパ
ルスを発生する。一方与えられた回転角データはダウン
カウンタ４にあらかじめプリセットされており、ダウン
カウンタ４の値をゼロにする入力パルスの数が上記回転
角データと等しくなる。従ってダウンカウンタ４の出力
パルスは位置指令器１で発せられた角速度データと回転
角データを表わしている事になる。これらの情報を含む
データが指令レジスタ５に入力され累積された指令デー
タとなる。次に指令レジスタ６と位置カウンタ６を比較
しその偏差が偏差レジスタ７に入る。偏差レジスタ７の
出力はサーボ増巾器８で増巾されモータ９を回転させる
。速度検出器１０の出力はサーボ増巾器８にフィードバ
ックされているので速度制御が可能になっている。
従って指令レジスタ５に入力されるパルスの周波数がモ
ータ９の角速度を制御し、パルスの量が回転角を制御す
ることになる。
ータ９の角速度を制御し、パルスの量が回転角を制御す
ることになる。
ここで第１図の発振器２と分局器３の動作をさらに詳し
く第２図と第３図を用いて説明する。第２図は第１図の
分周器３に例えばプログラマブルカウンタ等を用いた時
の設定データ（角速度）と分周器出力の関係を示す図で
ある。第１図においてｆｐを分周器３の出−力周波数、
ｆを発振器２の出力周波数、Ｎを与えられた角速度とす
るとｆｐ＝ｆ／Ｎとなり第２図の様になる。第２図の斜
線部がｆｐのＮに対する非直線性誤差を示す。第３図に
上記の非直線性誤差を軽減するために従来から実施され
ている第１図の発振器２と分局器３に相当する機能を持
っている具体例を示す。１２はＤ／Ａ変換器、１３は電
圧制御発振器（以下ＶＣＯとする）である。位置指令器
１からの角速度データはＤ／Ａ変換器１２によってディ
シイタルからアナログ電圧に変換されＶＣＣＮ ３の発
振周波数を制御する事によりモータ９の角速度に対応し
た周波数が発せられる。
く第２図と第３図を用いて説明する。第２図は第１図の
分周器３に例えばプログラマブルカウンタ等を用いた時
の設定データ（角速度）と分周器出力の関係を示す図で
ある。第１図においてｆｐを分周器３の出−力周波数、
ｆを発振器２の出力周波数、Ｎを与えられた角速度とす
るとｆｐ＝ｆ／Ｎとなり第２図の様になる。第２図の斜
線部がｆｐのＮに対する非直線性誤差を示す。第３図に
上記の非直線性誤差を軽減するために従来から実施され
ている第１図の発振器２と分局器３に相当する機能を持
っている具体例を示す。１２はＤ／Ａ変換器、１３は電
圧制御発振器（以下ＶＣＯとする）である。位置指令器
１からの角速度データはＤ／Ａ変換器１２によってディ
シイタルからアナログ電圧に変換されＶＣＣＮ ３の発
振周波数を制御する事によりモータ９の角速度に対応し
た周波数が発せられる。
しかしながら上記の如く構成された従来のディシイタル
サーボ方式では、分局器が非直線性を有し、かつ動作範
囲が限られているので位置設定器であらかじめその非直
線性の補正を必要とし、かつ複雑な計算を有するか、又
は非直線性補正換算表を持つ必要があシ、処理時間とコ
ストが問題となっていた０又第３図の場合ではアナログ
電圧を取り扱うため調整に時間を多く費やしていた〇発
明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、高速で安価なディシイタルサ
ーボ方式を提供するものである。
サーボ方式では、分局器が非直線性を有し、かつ動作範
囲が限られているので位置設定器であらかじめその非直
線性の補正を必要とし、かつ複雑な計算を有するか、又
は非直線性補正換算表を持つ必要があシ、処理時間とコ
ストが問題となっていた０又第３図の場合ではアナログ
電圧を取り扱うため調整に時間を多く費やしていた〇発
明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、高速で安価なディシイタルサ
ーボ方式を提供するものである。
発明の構成
本発明は、被制御移動体に対して与えられた移動速度と
移動量から単位時間毎のパルスを発生する演算手段を設
け、この演算手段の出力と被制御移動体の移動量を検知
しフィードバックする移動量記憶手段との出力を比較す
る手段を設け、かつ前記比較手段の出力を一方の入力と
し、他方の入力を被制御体の移動速度を入力とするサー
ボ増巾手段から構成されておシ、構成回ｗ５が少なくな
シ信頼性が向上し、同時に価格低減ができること、設定
や調整時間が短縮されることなどの効果を有するもので
ある。
移動量から単位時間毎のパルスを発生する演算手段を設
け、この演算手段の出力と被制御移動体の移動量を検知
しフィードバックする移動量記憶手段との出力を比較す
る手段を設け、かつ前記比較手段の出力を一方の入力と
し、他方の入力を被制御体の移動速度を入力とするサー
ボ増巾手段から構成されておシ、構成回ｗ５が少なくな
シ信頼性が向上し、同時に価格低減ができること、設定
や調整時間が短縮されることなどの効果を有するもので
ある。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について、図面を診照しながら説
明する。
明する。
第４図は本発明になるディシイタルサーボ方式の一実施
例のブロック系統図である０２０は被制御モータでその
回転軸には回転角速度を検出する速度検出器２１と回転
角を検出する・くルス発生器２２が取付固定されている
。速度検出器２１の出力はサーボ増巾器１９の一方の入
力に接続され、パルス発生器２２の出力はモータ２０の
回転角を記憶する位置カウンタ１８に接続されている。
例のブロック系統図である０２０は被制御モータでその
回転軸には回転角速度を検出する速度検出器２１と回転
角を検出する・くルス発生器２２が取付固定されている
。速度検出器２１の出力はサーボ増巾器１９の一方の入
力に接続され、パルス発生器２２の出力はモータ２０の
回転角を記憶する位置カウンタ１８に接続されている。
又１４はモータ２ｏに対する位置指令器で演算器１６に
対して回転角と角速度を指令する。１６は指令レジスタ
でその出力は位置カウンタ１８の出力と比較され偏差レ
ジスタ１７に貯えられる。偏差レジスタ１７の出力はサ
ーボ増巾器１９の一方の入力となるように接続されてい
る。又２３は図中でこれらの処理を行なうマイクロコン
ピュータである０ 以上のように構成されたディシイタルサーボ方式につい
て、以下その動作例を説明する。まず位置指令器１４か
らモータ２ｏの回転角Ｐと角速度゛Ｖが演算器１５に対
して与えられると、演算器１５は １＝− なる演算を行ない時間ｔを作成する。次になる演算を行
ない時間ｔを時間△ｔｉＣＮ分割する。
対して回転角と角速度を指令する。１６は指令レジスタ
でその出力は位置カウンタ１８の出力と比較され偏差レ
ジスタ１７に貯えられる。偏差レジスタ１７の出力はサ
ーボ増巾器１９の一方の入力となるように接続されてい
る。又２３は図中でこれらの処理を行なうマイクロコン
ピュータである０ 以上のように構成されたディシイタルサーボ方式につい
て、以下その動作例を説明する。まず位置指令器１４か
らモータ２ｏの回転角Ｐと角速度゛Ｖが演算器１５に対
して与えられると、演算器１５は １＝− なる演算を行ない時間ｔを作成する。次になる演算を行
ない時間ｔを時間△ｔｉＣＮ分割する。
更に
なる演算を行ないモータ２ｏの回転角ＰをＮ分割し、時
間△を毎に指令レジスタに１６に送りこまれるパルス数
△Ｐを求める。従ってこの△Ｐが単位時間Δを当りのパ
ルス数を表わしている事になりモータ２０の速度情報を
含んだ位置指令値となる。又演算器１６はモータ２０が
正確に位置決めするために、 Ｐ＝Σ △Ｐｉ ｉ＝１ となるようにパルス数を補正し、指令レジスタ１６に必
要なパルスを送り込む補正演算機能を有している。又指
令レジスタ１６の出力は位置カウンタ１８の出力と比較
される事により位置フィードバックが構成され、その比
較結果が偏差レジスタに貯えられる。偏差レジスタ１７
の出力はサーボ増巾器１９の一方の入力となシ速度発生
器２１の出力と比較され速度ループを構成しその出力に
よシモータ２０を速度制御する。よってモータ２ｏの回
転角速度と回転角は指令レジスタ１６に送りこまれる単
位時間Δを当シのパルス量△Ｐに比例し、位置指令と速
度指令が同時に行なえる０又以上に示す計算及び演算処
理はマイクロコンピュータ２３で行なう。
間△を毎に指令レジスタに１６に送りこまれるパルス数
△Ｐを求める。従ってこの△Ｐが単位時間Δを当りのパ
ルス数を表わしている事になりモータ２０の速度情報を
含んだ位置指令値となる。又演算器１６はモータ２０が
正確に位置決めするために、 Ｐ＝Σ △Ｐｉ ｉ＝１ となるようにパルス数を補正し、指令レジスタ１６に必
要なパルスを送り込む補正演算機能を有している。又指
令レジスタ１６の出力は位置カウンタ１８の出力と比較
される事により位置フィードバックが構成され、その比
較結果が偏差レジスタに貯えられる。偏差レジスタ１７
の出力はサーボ増巾器１９の一方の入力となシ速度発生
器２１の出力と比較され速度ループを構成しその出力に
よシモータ２０を速度制御する。よってモータ２ｏの回
転角速度と回転角は指令レジスタ１６に送りこまれる単
位時間Δを当シのパルス量△Ｐに比例し、位置指令と速
度指令が同時に行なえる０又以上に示す計算及び演算処
理はマイクロコンピュータ２３で行なう。
以上のように本実施例によるディシイタルサーボ方式は
位置指令器からの被制御体であるモータに対する角゛速
度と回転角データから単位時間毎Δｔのパルス△Ｐを演
算しその演算結果をΔＰ指令レジスタに累積する第１の
演算手段と、モータの回転角を記憶する位置カウンタの
出力と前記第１の演算手段との比較演算を行ないその結
果を偏差レジスタに貯える第２の演算手段と、偏差レジ
スタの出力を一方の入力し他方の入力をモータに直結さ
れた速度発生器からの出力とするサーボ増巾によシモー
タを駆動する手段から成り、速度制御と位置“制御パル
スの演算をディシイタル回路を使用せず、マイクロコン
ピュータによるソフトウェア−処理で行なうようにした
ため、回路構成を極めて簡略化でき、位置ループのゲイ
ン等ディシイタルサーボに関する各種の補償もでき、位
置決め精度も向上するという数々の効果を有している。
位置指令器からの被制御体であるモータに対する角゛速
度と回転角データから単位時間毎Δｔのパルス△Ｐを演
算しその演算結果をΔＰ指令レジスタに累積する第１の
演算手段と、モータの回転角を記憶する位置カウンタの
出力と前記第１の演算手段との比較演算を行ないその結
果を偏差レジスタに貯える第２の演算手段と、偏差レジ
スタの出力を一方の入力し他方の入力をモータに直結さ
れた速度発生器からの出力とするサーボ増巾によシモー
タを駆動する手段から成り、速度制御と位置“制御パル
スの演算をディシイタル回路を使用せず、マイクロコン
ピュータによるソフトウェア−処理で行なうようにした
ため、回路構成を極めて簡略化でき、位置ループのゲイ
ン等ディシイタルサーボに関する各種の補償もでき、位
置決め精度も向上するという数々の効果を有している。
なお、第４図の実施例において指令レジスタ１７の出力
はディシイタル出力でもよく、その場合、速度発生器の
出力はアナログ−ディシイタル変換器と介して偏差レジ
スタと比較してもよく、又速度発生器を使用せずパルス
発生器からディシイタル的に速度を検出しその検出した
結果を、偏差レジスタと比較してもよい。この場合、マ
イクロコンピュータの処理する範囲は位置パルス処理だ
けでなくサーボ増巾器の速度制御までおよび、位置決め
に対し巾広い制御ができる。
はディシイタル出力でもよく、その場合、速度発生器の
出力はアナログ−ディシイタル変換器と介して偏差レジ
スタと比較してもよく、又速度発生器を使用せずパルス
発生器からディシイタル的に速度を検出しその検出した
結果を、偏差レジスタと比較してもよい。この場合、マ
イクロコンピュータの処理する範囲は位置パルス処理だ
けでなくサーボ増巾器の速度制御までおよび、位置決め
に対し巾広い制御ができる。
発明の効果
以上のように本発明は、被制御移動体に対して与えられ
た移動速度と移動量から単位時間毎のパルスを発生する
演算手段を設け、この演算手段の出力と被制御移動体の
移動量を検知しフィードバックする移動量記憶手段との
出力を比較する手段を設け、かつ前記比較手段の出力を
一方の入力とし、他方の入力を被制御体の移動速度を入
力とするサーボ増巾手段から成シ、回路構成が簡略化で
きるという効果を有している。
た移動速度と移動量から単位時間毎のパルスを発生する
演算手段を設け、この演算手段の出力と被制御移動体の
移動量を検知しフィードバックする移動量記憶手段との
出力を比較する手段を設け、かつ前記比較手段の出力を
一方の入力とし、他方の入力を被制御体の移動速度を入
力とするサーボ増巾手段から成シ、回路構成が簡略化で
きるという効果を有している。
第１図は従来のディシイタルサーボの構成ブロック図、
第２図は分周器の特性図、第３図は従来のアナログ式プ
ログラマブルパルス発生器のブロック図、第４図は本発
明の一実施例におけるディシイタルサーボ方式のブロッ
ク図である。 １５・・・・・・演算器、１６・・・・・・指令レジス
タ、１８・・・・・・位置カウンタ、１７・・川・偏差
レジスタ、１９・・・・・・サーボ増巾器。
第２図は分周器の特性図、第３図は従来のアナログ式プ
ログラマブルパルス発生器のブロック図、第４図は本発
明の一実施例におけるディシイタルサーボ方式のブロッ
ク図である。 １５・・・・・・演算器、１６・・・・・・指令レジス
タ、１８・・・・・・位置カウンタ、１７・・川・偏差
レジスタ、１９・・・・・・サーボ増巾器。
Claims (1)
- 被制御移動体の移動量を検出する手段から得られる検出
パルスによシ前記移動体の移動量を記憶する移動量記憶
手段と、前記移動体の移動速度を検出する手段から得ら
れる出力信号を一方の入力とする前記移動体を駆動すべ
くサーボ増巾手段と、前記移動体に対して与えられた移
動速度と移動量から単位時間毎のパルスを演算しその結
果を累積する第１の演算手段と、前記移動量記憶手段の
出力と前記第１の演算手段の出力とを比較演算する第２
の演算手段と、前記第２の演算手段の出力が前記サーボ
増巾手段の他方の入力となるディシイタルサーボ方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22433782A JPS59114605A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | デイジイタルサ−ボ方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22433782A JPS59114605A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | デイジイタルサ−ボ方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59114605A true JPS59114605A (ja) | 1984-07-02 |
Family
ID=16812168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22433782A Pending JPS59114605A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | デイジイタルサ−ボ方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59114605A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01188913A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-28 | Honda Motor Co Ltd | サーボ制御システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49121087A (ja) * | 1973-03-30 | 1974-11-19 | ||
| JPS5523776A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-20 | Hitachi Ltd | Control circuit for positioner employing dc motor |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP22433782A patent/JPS59114605A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49121087A (ja) * | 1973-03-30 | 1974-11-19 | ||
| JPS5523776A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-20 | Hitachi Ltd | Control circuit for positioner employing dc motor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01188913A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-28 | Honda Motor Co Ltd | サーボ制御システム |
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