JPS605306A - サ−ボ制御装置 - Google Patents
サ−ボ制御装置Info
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- JPS605306A JPS605306A JP11395483A JP11395483A JPS605306A JP S605306 A JPS605306 A JP S605306A JP 11395483 A JP11395483 A JP 11395483A JP 11395483 A JP11395483 A JP 11395483A JP S605306 A JPS605306 A JP S605306A
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-
- 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
-
- 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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41022—Small gain for small movements, large gain for large movements
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】
発明の技術分野
本発明は、ＮＧ工作機械の工具等の位置を追値フィード
バンク制御するサーボ制御装置に関するものである。
バンク制御するサーボ制御装置に関するものである。
従来技術と問題点
（１）
一般に、サーボ制御系においては、負荷の固有振動数と
サーボ制御系の固有振動数とが接近しているような場合
や、サーボモータの駆動部から位置検出部までの機械剛
性が低くて遊びが存在するような場合等には、停止状態
でハンチングが発生し易いという問題がある。
サーボ制御系の固有振動数とが接近しているような場合
や、サーボモータの駆動部から位置検出部までの機械剛
性が低くて遊びが存在するような場合等には、停止状態
でハンチングが発生し易いという問題がある。
従来、ハンチングを抑えるため２位置制御ループゲイン
や速度制御ループゲインを低減せしめるという対策を採
っていたが、これに伴って移動指令に対する応答が遅く
なったり２位置決め精度が低下する等の不都合が生じて
いた。
や速度制御ループゲインを低減せしめるという対策を採
っていたが、これに伴って移動指令に対する応答が遅く
なったり２位置決め精度が低下する等の不都合が生じて
いた。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり
、その目的は、応答特性や精度の低下を伴わないでハン
チングを有効に防止することが出来るサーボ制御装置を
提供することにある。
、その目的は、応答特性や精度の低下を伴わないでハン
チングを有効に防止することが出来るサーボ制御装置を
提供することにある。
発明の構成
上記目的を達成する本発明は、指令位置が変化したこと
又は位置誤差の絶対値が第１の所定レベルを越えたこと
を検出してループゲインを高い値（２） に保持し１位置誤差の絶対値が前記第１の所定レベルよ
りも低い第２の所定レベル以下となったことを検出して
ループゲインを低い値に保持するように構成されている
。
又は位置誤差の絶対値が第１の所定レベルを越えたこと
を検出してループゲインを高い値（２） に保持し１位置誤差の絶対値が前記第１の所定レベルよ
りも低い第２の所定レベル以下となったことを検出して
ループゲインを低い値に保持するように構成されている
。
以下１本発明の更に詳細を図面によって説明する。
第１図は本発明の詳細な説明するだめの概念図であり、
上段、下段はそれぞれ指令位置信号と位置誤差信号の絶
対値の時間変化の一例を示している。
上段、下段はそれぞれ指令位置信号と位置誤差信号の絶
対値の時間変化の一例を示している。
時刻α以前においては、指令位置信号Ｐｃの変化がなく
、指令位置信号Ｐｃと検出位置信号Ｐｄの差で与えられ
る位置誤差信号Ｅの絶対値ＩＥ＋は定常位置誤差に相当
する小さな値に保たれる。
、指令位置信号Ｐｃと検出位置信号Ｐｄの差で与えられ
る位置誤差信号Ｅの絶対値ＩＥ＋は定常位置誤差に相当
する小さな値に保たれる。
時刻αにおいて指令位置信号Ｐｃが変化し始めると、こ
のサーボ系の応答遅れのため位置誤差信号Ｅの絶対値Ｉ
Ｆ、１が増加し始める。この絶対値ＩＥ１は１時刻βに
おいて指令位置信号Ｐｃの変化が終了すると減少し始め
、やがて定常位置誤差に落ち着く。
のサーボ系の応答遅れのため位置誤差信号Ｅの絶対値Ｉ
Ｆ、１が増加し始める。この絶対値ＩＥ１は１時刻βに
おいて指令位置信号Ｐｃの変化が終了すると減少し始め
、やがて定常位置誤差に落ち着く。
（３）
一方９時刻δにおいて指令位置信号Ｐ ｃが変化しない
にもかかわらず、負荷の振動等により検出位置信号Ｐｄ
が変化して位置誤差信号Ｅの絶り・１値ＩＥＩが変化す
る場合もある。、−の場合においても、サーボ系は振動
等によってずれた位置を正しい指令位置まで引き戻すよ
うに動作し、この結果。
にもかかわらず、負荷の振動等により検出位置信号Ｐｄ
が変化して位置誤差信号Ｅの絶り・１値ＩＥＩが変化す
る場合もある。、−の場合においても、サーボ系は振動
等によってずれた位置を正しい指令位置まで引き戻すよ
うに動作し、この結果。
位置誤差信号Ｅの絶対値はピークを経た後定常位置誤差
まで減少する。
まで減少する。
上述のように１位置誤差信号Ｅが大きな値となる場合と
しては、指令位置信号が変化する場合と、振動等によっ
て検出位置信号のめが変化する場合とがあり、いずれの
場合にも大きなループゲインによる高速な追随特性が必
要になる。
しては、指令位置信号が変化する場合と、振動等によっ
て検出位置信号のめが変化する場合とがあり、いずれの
場合にも大きなループゲインによる高速な追随特性が必
要になる。
従って９本発明は。
（１）指令位置信号が変化したことを検出した時には１
位置誤差信号の値如何に拘わらず、ループゲインを高め
てこの状態を保持し。
位置誤差信号の値如何に拘わらず、ループゲインを高め
てこの状態を保持し。
（２）指令位置信号の変化がない状態において。
定常位置誤差の絶対値が一旦所定の第１のレベルＥｈを
越えた場合には、ループゲインを高めてこ（４） の状態を保持し。
越えた場合には、ループゲインを高めてこ（４） の状態を保持し。
（３）上述した第１のレベルＥｈよりも低い５第、２の
レベルＥｌを設定しておき１位置誤差信号Ｅの絶対値が
このレベル以下となった時には、サーボ系を停止すべき
状態と着像してループゲインを低減せしめるように構成
している。
レベルＥｌを設定しておき１位置誤差信号Ｅの絶対値が
このレベル以下となった時には、サーボ系を停止すべき
状態と着像してループゲインを低減せしめるように構成
している。
即ぢ、第１図において１時刻αからγまで及び時刻εか
らφまでは高ループゲイン状態に保持し、時刻α以前２
詩刻γからεまで及び時刻φ以後は低ループゲイン状態
に保持する。
らφまでは高ループゲイン状態に保持し、時刻α以前２
詩刻γからεまで及び時刻φ以後は低ループゲイン状態
に保持する。
以下２本発明の更に詳細を実施例によって説明する。
発明の実施例
第２図は本発明の一実施例を説明するための機能ブロッ
ク図である。本図において、１．３は減算器５２．４及
び６は増幅器、５は積分器、７しよ加算器、８は電流制
御増幅器、９はモータ、１０はタコジェネレータ、１１
はパルスコーダ、１２ばループゲイン切替え制御回路で
ある。
ク図である。本図において、１．３は減算器５２．４及
び６は増幅器、５は積分器、７しよ加算器、８は電流制
御増幅器、９はモータ、１０はタコジェネレータ、１１
はパルスコーダ、１２ばループゲイン切替え制御回路で
ある。
指令位置信号Ｐｃとパルスコーダ１１からの検（５）
出位置信号Ｐｄは減算器１で減算され位置誤差信号Ｅと
して増幅器２で増幅され、指令速度Ｖｃとして出力され
る。この指令速度Ｖｃとタコジェネレータ１０からの検
出速度信号Ｖｄは減算器３で減算され、速度誤差信号と
して増幅器４で増幅される。この増幅器４の出力Ｗは、
積分器５及び増幅器６を経て加算器７で加算され比例・
積分補償が行われた後、電流制御増幅器８に入力する。
して増幅器２で増幅され、指令速度Ｖｃとして出力され
る。この指令速度Ｖｃとタコジェネレータ１０からの検
出速度信号Ｖｄは減算器３で減算され、速度誤差信号と
して増幅器４で増幅される。この増幅器４の出力Ｗは、
積分器５及び増幅器６を経て加算器７で加算され比例・
積分補償が行われた後、電流制御増幅器８に入力する。
この比例・積分補償は、定常位置誤差を低減するだめの
ものである。電流制御増幅器８の出力はモータ９を駆動
し、駆動速度及び駆動位置はそれぞれタコジェネレータ
１０及びパルスコーダ１１によってサーボループ内に帰
還される。
ものである。電流制御増幅器８の出力はモータ９を駆動
し、駆動速度及び駆動位置はそれぞれタコジェネレータ
１０及びパルスコーダ１１によってサーボループ内に帰
還される。
ループゲイン切り替え制、御回路１２は、前述したよう
に、指令位置信号Ｐｃが変化したこと又は位置誤差の絶
対値ＩＥ＋が第１の所定レベルを越えたことを検出して
ループゲインを高い値に保持し９位置誤差の絶対値ＩＥ
Ｉが前記第１の所定レベルよりも低い第２の所定レベル
以下となったことを検出してループゲインを低い値に保
持するよ（６） う、それぞれ増１福器２及び４の利得を制御する。
に、指令位置信号Ｐｃが変化したこと又は位置誤差の絶
対値ＩＥ＋が第１の所定レベルを越えたことを検出して
ループゲインを高い値に保持し９位置誤差の絶対値ＩＥ
Ｉが前記第１の所定レベルよりも低い第２の所定レベル
以下となったことを検出してループゲインを低い値に保
持するよ（６） う、それぞれ増１福器２及び４の利得を制御する。
ループゲインの可変けは、ザーボ系の特性に応じて適宜
な値を選択できるが、−好適例としては。
な値を選択できるが、−好適例としては。
５０％程度の値である。
第３図は本発明の一実施例の構成を示す構成ブ「Ｊンク
図であり、１３はマイクロプロセッサ、１４ばＩ）Δ変
換間Ｉ洛、１５はＡＤ変換回路、１６はカウンタ、１７
ば入出力装置２１８は大川カインタフェース回路である
。なお、電流制御増幅器。
図であり、１３はマイクロプロセッサ、１４ばＩ）Δ変
換間Ｉ洛、１５はＡＤ変換回路、１６はカウンタ、１７
ば入出力装置２１８は大川カインタフェース回路である
。なお、電流制御増幅器。
モータ、タコジェネレータ及びバルスコーダには第２図
で使用したと同一の参照符号８，９．１０及び１１が付
されて いる。
で使用したと同一の参照符号８，９．１０及び１１が付
されて いる。
本実施例においては、第２図の機能ブロック図で表現さ
れた追値フィードハック制御は、第４図のフローチャー
Ｉ・に従い、マイクロプロセッサ１の制御のもとにディ
ジクル的に行われる。マイクロプロセッサ１は、一定周
期１例えば’ｌ ｍ ｓごとに以下の処理を行う。
れた追値フィードハック制御は、第４図のフローチャー
Ｉ・に従い、マイクロプロセッサ１の制御のもとにディ
ジクル的に行われる。マイクロプロセッサ１は、一定周
期１例えば’ｌ ｍ ｓごとに以下の処理を行う。
マス、マイクロプロセッサ１ば、バルスコーダ１１の内
容をカウンタ１６を介して検出位置信号（７） Ｐｄとして読込み、引続いてタコジェネレータ１０の内
容を八り変換量１？３］５を介して検出速度信号Ｖｄと
して読込む。
容をカウンタ１６を介して検出位置信号（７） Ｐｄとして読込み、引続いてタコジェネレータ１０の内
容を八り変換量１？３］５を介して検出速度信号Ｖｄと
して読込む。
次に１位置誤差信号’Ｅ、 ＝ Ｐ ｃ −Ｐ ｄが計
算される。次の′＋ＩＩ定ブロツブロックて、指令位置
信号ＰＣが前回の値Ｐｃｌと等しいか否か、 ｉｌｌち
指令位置が変化しつつあるか否かが判定される。指令位
置が変化しつつある場合には１位置誤差信号Ｅの増幅器
２の利得Ｋｐ及び速度誤差信号の増幅器４の利得Ｋｖが
それぞれ大きな値Ｋｐｈ及びＫｖｈに切替えられる。
算される。次の′＋ＩＩ定ブロツブロックて、指令位置
信号ＰＣが前回の値Ｐｃｌと等しいか否か、 ｉｌｌち
指令位置が変化しつつあるか否かが判定される。指令位
置が変化しつつある場合には１位置誤差信号Ｅの増幅器
２の利得Ｋｐ及び速度誤差信号の増幅器４の利得Ｋｖが
それぞれ大きな値Ｋｐｈ及びＫｖｈに切替えられる。
指令位置が変化していない場合には１位置誤差信号Ｅの
絶対値が第１のレベルＲｈよりも大きいか否かが判定さ
れる。大きければ、増幅器２及び４の利得がそれぞれ大
きな値Ｋｐｈ及びにνｈに切替えられる。
絶対値が第１のレベルＲｈよりも大きいか否かが判定さ
れる。大きければ、増幅器２及び４の利得がそれぞれ大
きな値Ｋｐｈ及びにνｈに切替えられる。
位置誤差信号Ｅの絶対値が第１のレベルＥｈよりも小さ
げれば、これが第２のレベルＥ１よりも小さいか否かが
判定される。位置誤差信号Ｅの絶対値が第２のレベルＥ
１よりも大きければ、増幅（８） 器２及び４の利得として前回設定した値が保持される。
げれば、これが第２のレベルＥ１よりも小さいか否かが
判定される。位置誤差信号Ｅの絶対値が第２のレベルＥ
１よりも大きければ、増幅（８） 器２及び４の利得として前回設定した値が保持される。
一方１位置誤差信号Ｅの絶対値が第２のレベルＥ１より
も小さければ、増幅器２及び４の利得として小さな値Ｋ
ｐｌ及びＫｖｌが新たに設定される。
も小さければ、増幅器２及び４の利得として小さな値Ｋ
ｐｌ及びＫｖｌが新たに設定される。
このようにして増幅器２及び４の利得が設定された後、
指令位置信号ＰｃＯ値が更新され、速度指令信号Ｖｃが
算定され、速度誤差信号Ｖｃ−Ｖｄに比例した信号Ｖ／
−’Ｋｖ （Ｖｃ−Ｖｄ）が算定された後これに比（＋
ｌＩ−積分補償が施され、指令トルクＴｃがＤＡ変換回
路１４に出力される。
指令位置信号ＰｃＯ値が更新され、速度指令信号Ｖｃが
算定され、速度誤差信号Ｖｃ−Ｖｄに比例した信号Ｖ／
−’Ｋｖ （Ｖｃ−Ｖｄ）が算定された後これに比（＋
ｌＩ−積分補償が施され、指令トルクＴｃがＤＡ変換回
路１４に出力される。
第１のレベルＥｈは予想される振動の大きさ等に応じて
適宜な値を選択すればよいが、その−例としては数ミク
ロンの値である。また第２のレベルＥ１は定常位置誤差
等に応じて適宜な値を選択できるが、比例・積分補償の
採用によって定常位置誤差をゼロにできる場合には、第
２のレベルをゼロに設定することもできる。
適宜な値を選択すればよいが、その−例としては数ミク
ロンの値である。また第２のレベルＥ１は定常位置誤差
等に応じて適宜な値を選択できるが、比例・積分補償の
採用によって定常位置誤差をゼロにできる場合には、第
２のレベルをゼロに設定することもできる。
−Ｉ−述した実施例では、速度制御ループゲインを可変
としたが、これに代えて、比例・積分補償面（９） 路の利得Ｋｖｉ及びＫｖｐのそれぞれを可変としても良
い。
としたが、これに代えて、比例・積分補償面（９） 路の利得Ｋｖｉ及びＫｖｐのそれぞれを可変としても良
い。
発明の詳細
な説明したように２本発明は、指令位置の変化の有無１
位置誤差の大小に応じてループゲインを可変とする構成
であるから、応答特性や制御精度の低下を伴わないでハ
ンチングを有効に防止することが出来る。
位置誤差の大小に応じてループゲインを可変とする構成
であるから、応答特性や制御精度の低下を伴わないでハ
ンチングを有効に防止することが出来る。
第１図は本発明の詳細な説明するための概念図。
第２図は本発明の一実施例の機能ブロック表現図、本発
明の一実施例の構成ブロック図、第４図は第３図示の一
実施例の動作を説明するフローチャートである。 １．３・・減算器、２，４．６・・増幅器、５・・積分
器、７・・加算器、８・・電流制御増幅器、９・・モー
タ、１０・・タコジェネレータ。 １１・・パルスコーダ、１２・・ループゲイン切替え制
御回路、１３・・マイクロプロセッサ、１４・・ＤＡ変
換回路、１５・・ＡＤ変換回路、１（１０） 特許出願人 ファナソク株式会社 代 理 人 弁理士 玉蟲久五部（外１名）（１１） ○ｄ □ １ヨ（ 第３図 第４図 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第］１３９５４号 ２、発明の名称 サーボ制御装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都日野市旭が丘３丁目５番地１名 称 フ
ァナソク株式会社 代表者 稲 葉 清右衛門 ４、代理人 発 送 日 昭和５８年 ９月２７日 明細書第１０頁第１２行「本発明」を「第３図は本発明
」に補正する。 以上 （１）
明の一実施例の構成ブロック図、第４図は第３図示の一
実施例の動作を説明するフローチャートである。 １．３・・減算器、２，４．６・・増幅器、５・・積分
器、７・・加算器、８・・電流制御増幅器、９・・モー
タ、１０・・タコジェネレータ。 １１・・パルスコーダ、１２・・ループゲイン切替え制
御回路、１３・・マイクロプロセッサ、１４・・ＤＡ変
換回路、１５・・ＡＤ変換回路、１（１０） 特許出願人 ファナソク株式会社 代 理 人 弁理士 玉蟲久五部（外１名）（１１） ○ｄ □ １ヨ（ 第３図 第４図 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第］１３９５４号 ２、発明の名称 サーボ制御装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都日野市旭が丘３丁目５番地１名 称 フ
ァナソク株式会社 代表者 稲 葉 清右衛門 ４、代理人 発 送 日 昭和５８年 ９月２７日 明細書第１０頁第１２行「本発明」を「第３図は本発明
」に補正する。 以上 （１）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 サーボモータで駆動される可動部の位置及び移動速度を
検出し、フィードバック制御によって該可動部の位置を
制御するサーボ制御装置において。 指令位置が変化したこと又は位置誤差の絶対値が第１の
所定レベルを越えたことを検出してループゲインを高い
値に保持し１位置誤差の絶対値が前記第１の所定レヘル
よりも低い第２の所定レベル以下となったことを検出し
てループゲインを低い値に（采持することを特徴とする
サーボ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11395483A JPS605306A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | サ−ボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11395483A JPS605306A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | サ−ボ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS605306A true JPS605306A (ja) | 1985-01-11 |
Family
ID=14625365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11395483A Pending JPS605306A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | サ−ボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605306A (ja) |
Cited By (12)
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-
1983
- 1983-06-24 JP JP11395483A patent/JPS605306A/ja active Pending
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