JPS5994112A - 時分割位置決め制御装置 - Google Patents

時分割位置決め制御装置

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JPS5994112A
JPS5994112A JP20337982A JP20337982A JPS5994112A JP S5994112 A JPS5994112 A JP S5994112A JP 20337982 A JP20337982 A JP 20337982A JP 20337982 A JP20337982 A JP 20337982A JP S5994112 A JPS5994112 A JP S5994112A
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control
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speed control
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Makoto Mizukami
誠 水上
Hiroshi Nakanishi
浩 中西
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/19Numerical 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
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34236Multiplex for servos, actuators
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49273Switch between continuous drive and index or stop mode

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、複数のアクチュエータの位置決めを時分割(
二行なう時分割位置決め制御装置に関するものである。
従来技術と問題点 (1) 従来のこの種装置は、N(Nは正の整数)台のアクチュ
エータを制御する場合、速度制御の帯域で決まる1サン
プリング周期を17Nに分割し、該1分割時間で1台の
アクチュエータの位置決めが任意に実行できるようにし
ている。
第1図は従来装置において4台のアクチュエータを制御
する場合の処理の流れを示す原理説明図であり、T、は
1サンプリング周期、Tiは1時分割時間、NO1〜N
O4はアクチュエータのアドレスを示し、またハツチン
グを施した部分1は速度制御処理用の演算時間領域を、
ドツトを施した部分2は位置追従制御処理用の演算時間
領域を、空白の部分3は空き演算時間領域をそれぞれ示
す。
同図において、アドレスNO1,NO4のアクチュエー
タは速度制御中、アドレスNO2,NO5のアクチュエ
ータは位置追従制御中であり、1サンプリング周期TI
中の各時分割時間Ttは特定のアドレスのアクチュエー
タに1対1に八−ドウエア的に対応付けされ且つ固定さ
れている。従って、すべてのアクチュエータを任意の制
御状態で位置決めでき(2) るものの、空き時間領域3があってもこれを有効に利用
することができない。このため、アクチュエータの制御
を行なうディジタル信号処理回路には1時分割時間内に
速度制御処理を完了できる演算速度が要求される反面、
所要帯域が狭くなる位置追従制御時1:ディジタル信号
処理回路へ負荷が小さくなることから、速度制御に比較
して位置追従制御が大半を占める位置決め系ではディジ
タル信号処理回路の利用効率が著しく低下するという欠
点があった。
発明の目的 本発明はこのような従来の欠点を改善したものであり、
その目的は、1サンプリング周期内を速度制御処理およ
び位置追従制御処理のどちらも実行できる時間領域と位
置追従制御処理専用の時間領域とに分割し、該時間領域
にアクチュエータアドレスを動的1:配置することによ
り、時分割の多重度を大きくとり、ディジタル信号処理
回路の利用効率を高めることにある。
発明の原理 (3) 第2図(A) 、 (B)は本発明の原理説明図であり
、同1k (A)は1サンプリング周期内における時間
分割例を、同図CB)は動的アドレス配置例をそれぞれ
示す。なお、第2図(,4) 、 CB)において第1
図と同一符号は同一部分を示し、Tvは速度制御時間領
域、TPは位置追従制御時間領域、NO5,NO6はア
クチュエータのアドレスである。
第2図(A)において、位置追従制御時間領域TPでは
位置追従制御処理のみ実行されており、この領域には速
度制御を終えたアクチュエータのアドレスが配置される
。また、速度制御時間領域Tvでは主に速度制御処理が
実行され、この領域にはアクセス要求が発生したアクチ
ュエータのアドレスが配置される。従って第2図(A)
では、アドレスNO1〜NO5のアクチュエータが速度
制御中であり、アドレスNO4〜NO6のアクチュエー
タが位置追従制御中である。
また、アドレスNO1のアクチュエータがアクセス動作
を完了し、これと同時にアドレスNO5のアクチュエー
タからアクセス要求があったと仮定するとアドレス配置
(4) は第2図(B)のよう(:切り換わる。即ち、速度制御
時間額域T、にあるアドレスNO1のアクチュエータの
アドレスが位置追従制御時間領域8に配置換えされ、こ
れと交代にアドレスNO5のアクチュエータのアドレス
が位置追従制御時間領域8から速度制御時間領域7に配
置換えされる。また、アドレスNO2のアクチュエータ
のようCニアクセス動作が完了しても他のアクチュエー
タからのアクセス要求がない場合は、アクセス要求が発
生するまでアドレスの配置換えはなく、速度制御時間領
域内で位置追従制御処理が行なわれる。
このように本発明においては、アクチュエータの制御モ
ードに対応した個別の制御時間領域にアクチュエータア
ドレスを動的に配置するため、空き演算時間を有効に利
用することができ、接続可能なアクチュエータ数を従来
装置に比較して飛躍的C:増加させることが可能となる
。このときの最大接続台数NmαZは次式で与えられる
Nmax = 1 + Rzcx ((1−ρv)/ρ
)   −(1)(5) ここで、Rxcmは整数化関数、りは単位時間に速度制
御に費される演算時間の割合、ρアは単位時間に位置追
従制御に費される演算時間の割合であり、空き演算時間
があるためり+ρアく1の関係にある。
なお、第2図でも明らかなように、本発明には同時にア
クセス可能なアクチュエータ数に制限がある。従って、
アクセス要求の発生頻度が大きくなると速度制御待ちが
発生し、このときの速度制御待ち時間がアクセス時間の
増加となって現れる。
この場合には、接続可能なアクチュエータの台数は所要
アクセス時間を満たすという条件から決定される。
第3図は本発明の一実施例装置の概略構成図であり、9
は速度制御テーブル、1oは位置追従制御テーブル、1
1は特殊コマンドテーブル、12はアクチュエータのア
ドレスコード、13は位置決め制御コマンド、14はデ
ィジタル信号処理回路、15はサンプリング回路、16
はデータ分配回路、P1〜P8はアドレスNO1〜N0
f3に対応する位置情報、D、 −D8はアドレスNO
1〜NOBに対応するアクチュエータ駆動信号である。
同図において、速度制御テーブル9には速度制御中のア
クチュエータのアドレスが記憶され、位置追従制御テー
ブル10には位置追従制御中のアクチュエータのアドレ
スが記憶されている。また、特殊コマンドテーブル11
には、速度制御テーブル9に位置するが位置追従制御中
であるアクチュエータのアドレスと、速度制御2位置追
従制御以外の制御モードにあるアクチュエータのアドレ
スと、その制御コマンドが記憶されている。ここで、速
度制御テーブル9は1/4サンプリング周期でシーケン
シャルにアクチュエータのアドレスコード12を送出す
るが、位置追従制御処理専用のP領域では位置追従制御
テーブル10が参照され、ここからアクチュエータのア
ドレスコード12が送出される。
位置追従制御から速度制御への切り換えは、特殊コマン
ドテーブル11を参照しながら、速度制御テーブル9内
で位置追従制御を行なっているア(7) クテユエータのアドレスと、位置追従制御テーブル10
内にあり速度制御させようとするアクチュエータのアド
レスとを入れ換えることにより実行できる。また、速度
制御2位置追従制御以外の制御モードを実行する場合は
、特殊コマンドテーブル11に制御コマンドを書き込め
ば良く、位置追従制御テーブル1oで該当するアクチュ
エータのアドレスが選択されると、特殊コマンドテーブ
ルからその制御コマンドが送り出される。
ディジタル信号処理回路14は、そのようにして送り出
された位置決め制御コマンド13に従って制御モードに
応じた個別の信号処理プログラムの選択、実行を行ない
、サンプリング回路15とデータ分配回路16によって
選択されたアクチュエータの制御を行なう。
第4図は本発明の別の実施例装置における八−ドクエア
構成の一例を示すブロック図であり、第6図と同一符号
は同一部分を示し、17はマイクロプロセッサ、18は
チェック(CHECK )回路、19は時分割制御回路
、2oはマルチプレクサ、21は(8) DA変換器である。
第4図において、マイクロプロセラf−17は、図示し
ない上位制御回路から来るアクセス命令と、アクチュエ
ータの制御状態を逐次把握しているチェック回路18の
データとをもとにして時分割制御回路19の管理を行な
うものであり、時分割制御回路19は、第3図の速度制
御テーブル、位置追従制御テーブル、特殊コマンドテー
ブル11から成り、マイクロプロセラf17の管理の下
でテーブルの書き換えを行ない、その結果をマルチプレ
クサ20.ディジタル信号処理回路14.DA変換器2
1に出力する。
第5図、第6図及び第7図は、本発明を磁気ディスク装
置の位置決め制御回路に適用した場合における前記マイ
クロプロセッサ17の制御プログラムの一例を示すフロ
ーチャートであり、第5図は時分割制御回路のテーブル
書き換え機能等を実現するメインルーチンを、第6図は
アクチュエータの制御状態を細かに切り換えていく割り
込みルーチンを、第7図はエラー復帰処理を行なう最優
先割り込みルーチンをそれぞれ示す。
磁気ディスク装置の起動時には、メインルーテンにより
速度制御テーブル、位置追従制御テーブル、4!殊コマ
ンドテーブルが作成され、速度制御テーブルと位置追従
制御テーブルにすべてのアクチュエータアドレスが暫定
的に割り振りされる。
この後スピンドルモータが始動されて規定回転数に達す
ると、0トラツクへの位置決め動作(REZERO動作
という)の開始を命令するREZEROコマンドが特殊
コマンドテーブルの1領域に送出され、これに従って該
当するアクチュエータがREZERO動作に入る。
ところで、REZERO動作が完了するまでには多くの
サブコマンド(REIIERO動作を成すためのフォワ
ード、リバース方向の高速、中速、低速の定速度制御コ
マンド)と最終の位置追従制御コマンドを適切なタイミ
ングで送り出す必要がある。これらの処理は、アクチュ
エータの制御状態を監視しているチェック回路18と、
チェック回路18が起動する第6図の割り込みルーチン
によって実行され、一連のサブコマンドに続いて位置追
従制御コマンドが特殊コマンドテーブルに送られる。
さて、一つのアクチュエータのREIIEEO動作が完
了すると再びメインルーテ/からRElfEROコマン
ドが送出され、あらかじめ定められた次のアクテユエー
タカREZERO動作に入る。このようにしてすべての
アクチュエータがREZHjRO動作を完了スルト、ス
テラ7’ イスチー ) (STEADY 5TATE
)状態になり、アクセス要求の受は付けが許される。
ここでアクセス要求が発生すると、前処理として目標ト
ラックまでの残差トラック数が計算され、この結果が予
めディジタル信号処理回路14に転送される。次に速度
制御テーブルの空き、即ち速度制御領域で位置追従制御
状態にあるアクチュエータの存在がチェックされ、空き
が生じた時点で空き状態にあるアクチュエータアドレス
が位置追従制御テーブルに移される。続いてアクセスし
ようとするアクチュエータアドレスが速度制御テーブル
に移され、これと同時に速度制御コマンドが特殊コマン
ドテーブルに送られる。このような処理)二よりアクセ
ス動作が開始される。
一方、アクセス動作の終了時点では、チェック回路18
が起動した第6図の割り込みルーチンによって位置追従
制御コマンドが特殊コマンドテーブルに送られるが、速
度制御テーブル、位置追従制御テーブルに変化はない。
このような構成を採用することにより時分割制御回路は
従来とほとんど同一に構成でき、且つすべてのアクチュ
エータの制御状態をマイクロプロセッサで一括して管理
することができる。従って、接続できるアクチュエータ
数が大幅に増加しても回路が複雑化することはない。
発明の詳細 な説明したように、本発明に依れば、従来装置に比較し
てより多くのアクチュエータをディジタル信号処理回路
に接続して制御することが可能となる。特):、原理説
明で用いた(1)式からも明らかなように、単位時間に
速度制御に費される演算時間の割合ρ、が小さくなるほ
ど接続可能なアクチュエータ数は増加する。従って、通
常単位時間に占める速度制御の割合が1割程度である磁
気ディスク記憶装置のマルチポジショナの位置決め制御
回路に適用した場合は、その効果は極めて大きい。また
、本発明はディジタル信号処理回路の利用効率が高いの
で、同じ台数のアクチュエータを制御する場合、演算速
度の低いディジタル信号処理回路で済むことになる。こ
のためディジタル信号処理回路を用いた位置決め制御回
路の経済化という点でも大きなメリットがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の説明図、第2図(A) 、 (B)
は本発明の原理説明図、第3図は本発明の一実施例装置
の概略構成図、第4図は本発明の別の実施例装置におけ
る八−ドウエア構成の一例を示すブロック図、第5図〜
第7図は本発明を磁気ディスク装置の位置決め制御回路
に適用した場合におけるマイクロフロセッサ17の制御
プログラムの一例を示すフローチャートである。 T#は1サンプリング周期、Ttは1時分割時間、NO
1〜NO6はアクチュエータのアドレス、1は速(13
) 度制御処理用の演算時間領域、2は位置追従制御処理用
の演算時間領域、3は空き演算時間領域、Tvは速度制
御時間領域、TPは位置追従制御時間領域、9は速度制
御テーブル、10は位置追従制御テーブル、11は特殊
コマンドテーブル、12はアクチュエータのアドレスコ
ード、13は位置決め制御コマンド、14はディジタル
信号処理回路、15はサンプリング回路、16はデータ
分配回路、P、〜P、は位置情報、D、−D8はアクチ
ュエータ駆動信号、17はマイクロプロセッサ、18は
チェック回路、19は時分割制御回路、20はマルチプ
レクサ、21はDA変換器である。 特許出願人  日本電信電話公社 代理人 弁理士 玉蟲久五部(外3名)(14)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 速度制御モードおよび位置追従制御モードの動作を要す
    る複数のアクチュエータをディジタル信号処理回路)二
    より時分割に位置決めする制御装置において、前記ディ
    ジタル信号処理回路の1サンプリング周期内が速度制御
    処理と位置追従制御処理のどちらも実行できる時間領域
    及び位置追従制御処理専用の時間領域に分割され、アク
    チュエータの制御モードに対応して前記2つの時間領域
    へのアクチュエータの割り当てが行なわれる構成とした
    ことを特徴とする時分割位置決め制御装置。
JP20337982A 1982-11-19 1982-11-19 時分割位置決め制御装置 Granted JPS5994112A (ja)

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JP20337982A JPS5994112A (ja) 1982-11-19 1982-11-19 時分割位置決め制御装置

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JP20337982A JPS5994112A (ja) 1982-11-19 1982-11-19 時分割位置決め制御装置

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JPS5994112A true JPS5994112A (ja) 1984-05-30
JPH0155485B2 JPH0155485B2 (ja) 1989-11-24

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