JPS6093515A - 速度帰還方法 - Google Patents
速度帰還方法Info
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- JPS6093515A JPS6093515A JP58200998A JP20099883A JPS6093515A JP S6093515 A JPS6093515 A JP S6093515A JP 58200998 A JP58200998 A JP 58200998A JP 20099883 A JP20099883 A JP 20099883A JP S6093515 A JPS6093515 A JP S6093515A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacement
- time
- speed
- sample
- manipulated variable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、サンプル値制御系における速度帰還方法に係
シ、特に時定数が小さな速い応答の系を制御するための
速度帰還方法に関するものである。
シ、特に時定数が小さな速い応答の系を制御するための
速度帰還方法に関するものである。
制御対象の速度を目標の値に追従させる速度制御や、位
置を目標値に追従させる位置制御において良質な応答を
得るためには、速度を精度良く検出したうえ帰還するこ
とが不可欠となっている。
置を目標値に追従させる位置制御において良質な応答を
得るためには、速度を精度良く検出したうえ帰還するこ
とが不可欠となっている。
この速度帰還を実現する方法としては、制御対象の速度
を検出すべくタコジェネレータを装備することが従来よ
りよく行なわれている。しかしながら、位置サーボ系に
おいては、本来の目的である位置を検出するための位置
検出器を備えることが必要であることから、２台の検出
器を併設することとなる。しかし、検出器の併設は寸法
や重量に関する制約のため実施が困難である場合が多い
。
を検出すべくタコジェネレータを装備することが従来よ
りよく行なわれている。しかしながら、位置サーボ系に
おいては、本来の目的である位置を検出するための位置
検出器を備えることが必要であることから、２台の検出
器を併設することとなる。しかし、検出器の併設は寸法
や重量に関する制約のため実施が困難である場合が多い
。
また、速度サーボ系においても近年ディジタル計算機を
用いたサンプル値制御技術の発展に伴いエンコーダ等の
ディジタル位置情報をもとに速度制御をすることが多く
なってきている。このような場合には位置データを用い
て速度帰還を実現しなければならない。
用いたサンプル値制御技術の発展に伴いエンコーダ等の
ディジタル位置情報をもとに速度制御をすることが多く
なってきている。このような場合には位置データを用い
て速度帰還を実現しなければならない。
したがって、以上述べた２つの例においては何れも位置
情報から速度を導出する必要がちる。これに対し現在広
く採られている方式は、最新の位置サンプルデータと１
サンプリング前のサンプルデータとの差をめ、これをサ
ンプル時間で除した値を以て速度を近似するものでちる
。しかしながら、この方式は位置の時間変化をサンプル
区間内において直線で近似するものであるから、時定数
の小さな応答の速い系に対して誤差が無視できなくなる
という欠点がある。
情報から速度を導出する必要がちる。これに対し現在広
く採られている方式は、最新の位置サンプルデータと１
サンプリング前のサンプルデータとの差をめ、これをサ
ンプル時間で除した値を以て速度を近似するものでちる
。しかしながら、この方式は位置の時間変化をサンプル
区間内において直線で近似するものであるから、時定数
の小さな応答の速い系に対して誤差が無視できなくなる
という欠点がある。
よって本発明の目的は、位置情報にもとづき精度良好な
速度を帰還し得る速度帰還方法を供するにある。
速度を帰還し得る速度帰還方法を供するにある。
この目的のため本発明は、測定された制御対象の変位位
置にもとづき一定の時間間隔毎に操作量が更新される場
合において、その一定の時間内に取込タイミングを異に
して変位を２回取込し、この２つの変位とその時間間隔
開始時での推定変位とにもとづきその時間間隔終了時で
の変位および速度全推定したうえ推定された速度を帰還
する一方、推定された変位は次に引き続く時間間隔開始
時での推定変位として用いるようにしたものである。
置にもとづき一定の時間間隔毎に操作量が更新される場
合において、その一定の時間内に取込タイミングを異に
して変位を２回取込し、この２つの変位とその時間間隔
開始時での推定変位とにもとづきその時間間隔終了時で
の変位および速度全推定したうえ推定された速度を帰還
する一方、推定された変位は次に引き続く時間間隔開始
時での推定変位として用いるようにしたものである。
以下、本発明を第１図から第１２図によシ説明する。
先ず本発明の原理について説明する。第１図はイナーシ
ャＪを有する対象物体の力学的特性を信号線図として示
したものである。操作量（トルク）Ｕと外乱（トルク）
σとの和ＴがイナーシャＪに作用することによって速度
ωおよび変位（角度）θが変化することを示しているわ
けである。但し、図中におけるＳはラプラス演算子を示
す。
ャＪを有する対象物体の力学的特性を信号線図として示
したものである。操作量（トルク）Ｕと外乱（トルク）
σとの和ＴがイナーシャＪに作用することによって速度
ωおよび変位（角度）θが変化することを示しているわ
けである。但し、図中におけるＳはラプラス演算子を示
す。
ところで、このような系の運動方程式は以下の式（１）
〜（３）で表現され得る。
〜（３）で表現され得る。
Ｔ （ｔ ）＝１１ （ｔ ）十ａ （ｔ ） ＝（３
）ここで外乱σ（１）がサンプル区間内で一定でちると
仮定したうえ上式を離散化すれば以下のようになる。
）ここで外乱σ（１）がサンプル区間内で一定でちると
仮定したうえ上式を離散化すれば以下のようになる。
デ２
Ｔｘ ＝ ｕｘ＋（Ｆ Ｋ −−川（６）但し、ωに＝
ω（Ｋｎ、θに＝θ （ＫＴ）。
ω（Ｋｎ、θに＝θ （ＫＴ）。
ＴＫ＝Ｔ （ＫＴ）、Ｑｇ＝ｕ（ＫＴ）、ｃｒｔ＝（Ｋ
Ｔ）であシ、τはサンプル時間を示す。
Ｔ）であシ、τはサンプル時間を示す。
さて、サンプル区間内での変位θの変化を直線によシ近
似する従来の方式による場合、第２図に示す破線の傾き
は以下のように表現される。
似する従来の方式による場合、第２図に示す破線の傾き
は以下のように表現される。
八 〇に４４ １’に
ωに◆１＝□−−噛・団１・壽（η
ｉ″に＋１ を以てωに＋１の推定値とするわけである
が、この方式による場合での誤差は式（４）、（５）よ
シ以下のようになる。
が、この方式による場合での誤差は式（４）、（５）よ
シ以下のようになる。
したがって、イナーシャＪに比して外力トルクとしての
Ｔにが大の、応答の速い系ではサンプル時間τを極めて
小さくしなければ、良好な精度は得られないことになる
。
Ｔにが大の、応答の速い系ではサンプル時間τを極めて
小さくしなければ、良好な精度は得られないことになる
。
これに対し第３図に示すようにサンプル区間の中間時点
ατでの変位θに＋ａ ｅ読み取るようにすれば、以下
に示すようにωｘ＋＋’ｅ誤差なしでめられる。
ατでの変位θに＋ａ ｅ読み取るようにすれば、以下
に示すようにωｘ＋＋’ｅ誤差なしでめられる。
即ち、先ず変位θに＋ａについては式（９）が式（４）
よシ成立することは明らかである。
よシ成立することは明らかである。
次に式（４） 、 （５） 、 （９）よりＴ ｗ ／
Ｊ 、ωＫを消去すれば、ωに、Ｉは以下のようにめ
られる。
Ｊ 、ωＫを消去すれば、ωに、Ｉは以下のようにめ
られる。
この式（Ｉｅにおける右辺は変位θと定数項よシなシ、
観測した変位データだけを用いてめることができる。本
発明による場合、従来方式（第２図）に比し位置データ
読み取シの頻度が増加するのであるが、従来方式におけ
るサンプル区間を細かくしたものとは本質的に異なる。
観測した変位データだけを用いてめることができる。本
発明による場合、従来方式（第２図）に比し位置データ
読み取シの頻度が増加するのであるが、従来方式におけ
るサンプル区間を細かくしたものとは本質的に異なる。
式（８）はサンプル時間τを小さくしても外力トルクと
してのＴｘによる誤差項が完全に消えることはないが、
弐〇〇には誤差項は無いからでおる。
してのＴｘによる誤差項が完全に消えることはないが、
弐〇〇には誤差項は無いからでおる。
ところで、位置検出器に誤差が見込まれる場合のωに＋
１推定値への寄与は次のように評価される。
１推定値への寄与は次のように評価される。
先ず位置検出誤差をΔθとし、θに、θに＋ａＨθに、
Ｈの測定に関し同じ大きさであるとすれば、０くα〈１
の条件から式α０よシθにとθに＋１の測定で同符号、
θに＋ａ の測定で反対符号のΔθを想定する場合にω
に＋ｌへの寄与が最も大きく最大推定誤差Δω□８は以
下のようにめられる。
Ｈの測定に関し同じ大きさであるとすれば、０くα〈１
の条件から式α０よシθにとθに＋１の測定で同符号、
θに＋ａ の測定で反対符号のΔθを想定する場合にω
に＋ｌへの寄与が最も大きく最大推定誤差Δω□８は以
下のようにめられる。
このωＥ＋ｌの誤差Δω１゜全最小とするαの値は明ら
かに１／２であシ、その時のΔω。、！の値Δωは次式
α２で与えられる。
かに１／２であシ、その時のΔω。、！の値Δωは次式
α２で与えられる。
ΔωニーΔθ ・・・・・・・・・ａりτ
さて、第４図は位置検出器誤差Δθに起因するΔωと式
（８）に示す直線近似誤差がサンプル時間τによって如
何に変化するかを示したものでちる。
（８）に示す直線近似誤差がサンプル時間τによって如
何に変化するかを示したものでちる。
図伝の如く直線近似誤差（１）はサンプル時間τと比例
関係にあって直線的に増加するのに対し、Δω（Ｉｆ）
はサンプル時間τに反比例して減少することが判る。こ
の結果交点対応のサンプル時間τｃｆ境に両方式の優劣
が逆転することになる。
関係にあって直線的に増加するのに対し、Δω（Ｉｆ）
はサンプル時間τに反比例して減少することが判る。こ
の結果交点対応のサンプル時間τｃｆ境に両方式の優劣
が逆転することになる。
因みにτＣは以下のようにめられる。
式０階よシΔθが小さく位置検出器の精度が大でちる程
、また、イナーシャＪに比して外力トルクとしてのＴＫ
が大である程にτＣは小さくなることが判る。したがっ
て、Δθが小、ＴＫが犬である速い応答の系である種本
発明の有利な範囲が拡大されるところとなるものである
。
、また、イナーシャＪに比して外力トルクとしてのＴＫ
が大である程にτＣは小さくなることが判る。したがっ
て、Δθが小、ＴＫが犬である速い応答の系である種本
発明の有利な範囲が拡大されるところとなるものである
。
さて、本発明を具体的に説明する。
先ず直流モータを用いた回転機の制御を実現した実施例
′を第５図によって説明する。本例では直流モータ５０
１によって回転駆動される回転体５０２のその回転位置
はエンコーダ５０３からのパルスをカウントする可逆カ
ウンタ５０４によって検出されるようになっている。ま
た、変位としての位置データの読取は１サンプル時間τ
内に２度行われ、それぞれタイマー５０６の出力するタ
イミング信号に同期してατ、βτの時点でサンプラ５
０５に取シ込まれるものとなっている。読み込まれた変
位データθに＋（１，θ区、βは一時的にメモリ５０７
に記録されるが、これによシ速度推定部５０８はサンプ
ル区間終了時の速度ωに４１ を推定し、また変位推定
部５０９はサンプル区間終了時の変位θＩＣ＋ｌを推定
するところとなるものである。このうち変位θに＋１は
次に引き続くサンプル区間での演算データθにとして使
用されるためにメモリ５０７に一時的に記録されるとこ
ろとなるわけである。しかして、推定された変位θｍ［
＋ｌ、速度ωｌｃ＋ｌにもとづき操作量決定演算部５１
０は次に引き続くサンプル区間での操作量ｕＫ＋１を算
出し、これを受けた電流出力部５１１はタイマー５０６
の出力するタイミング信号に同期してサンプル区間終了
時点（次のサンプル区間開始時）に前述の操作量１１ｊ
Ｃ＋１に相当する電機子電流を直流モータ５０１に流す
ところとなるわけである。
′を第５図によって説明する。本例では直流モータ５０
１によって回転駆動される回転体５０２のその回転位置
はエンコーダ５０３からのパルスをカウントする可逆カ
ウンタ５０４によって検出されるようになっている。ま
た、変位としての位置データの読取は１サンプル時間τ
内に２度行われ、それぞれタイマー５０６の出力するタ
イミング信号に同期してατ、βτの時点でサンプラ５
０５に取シ込まれるものとなっている。読み込まれた変
位データθに＋（１，θ区、βは一時的にメモリ５０７
に記録されるが、これによシ速度推定部５０８はサンプ
ル区間終了時の速度ωに４１ を推定し、また変位推定
部５０９はサンプル区間終了時の変位θＩＣ＋ｌを推定
するところとなるものである。このうち変位θに＋１は
次に引き続くサンプル区間での演算データθにとして使
用されるためにメモリ５０７に一時的に記録されるとこ
ろとなるわけである。しかして、推定された変位θｍ［
＋ｌ、速度ωｌｃ＋ｌにもとづき操作量決定演算部５１
０は次に引き続くサンプル区間での操作量ｕＫ＋１を算
出し、これを受けた電流出力部５１１はタイマー５０６
の出力するタイミング信号に同期してサンプル区間終了
時点（次のサンプル区間開始時）に前述の操作量１１ｊ
Ｃ＋１に相当する電機子電流を直流モータ５０１に流す
ところとなるわけである。
第６図は第５図に示す実施例についてのタイミング関係
を示したものである。変位θに＋βを読み込みの後、操
作量ｕｘ＋＋ｅ出力するまでの間に゛（１−β）τの時
間おくれのある様子が示されているが、このようなサン
プリング入力と出力との間の時間おくれは一般にディジ
タル制御系に不可避なものである。例えば操作量Ｕがフ
ィートノくンり業ω、θの関数として決定される場合、
操作量Ｕは一般に以下のように表現され得る。
を示したものである。変位θに＋βを読み込みの後、操
作量ｕｘ＋＋ｅ出力するまでの間に゛（１−β）τの時
間おくれのある様子が示されているが、このようなサン
プリング入力と出力との間の時間おくれは一般にディジ
タル制御系に不可避なものである。例えば操作量Ｕがフ
ィートノくンり業ω、θの関数として決定される場合、
操作量Ｕは一般に以下のように表現され得る。
ｕ＝ｆ（ω、θ） ・・・・・川・αく操作ｆｆ ”が
このように決定される系においては、関ｉｆの演算時間
に相当する時間遅れが存在し、操作ｆｆ１ｕの出力時刻
とフィードバンク量ω、θの入力時刻との間のタイミン
グずれが制御誤差を引き起こすことになる。特に多関節
マニピュレータ型ロボットの制御では式Ｉに示す演算に
多くの三角関数演算が含まれるので時間遅れは無視でき
なくなる。そこで、予め時間遅れ（１−β）τを児込ん
でサンプル区間終了時（操作量変更時）での変位θを推
定し得れば都合がよい。本発明はまさにα、βを用いω
Ｋ１Ｉｎθにや１を推定しようというものである。
このように決定される系においては、関ｉｆの演算時間
に相当する時間遅れが存在し、操作ｆｆ１ｕの出力時刻
とフィードバンク量ω、θの入力時刻との間のタイミン
グずれが制御誤差を引き起こすことになる。特に多関節
マニピュレータ型ロボットの制御では式Ｉに示す演算に
多くの三角関数演算が含まれるので時間遅れは無視でき
なくなる。そこで、予め時間遅れ（１−β）τを児込ん
でサンプル区間終了時（操作量変更時）での変位θを推
定し得れば都合がよい。本発明はまさにα、βを用いω
Ｋ１Ｉｎθにや１を推定しようというものである。
ここで式（１Ｇをめた手順と同様にしてθＫ。
θＩＣ＋ａおよびθに、βよシ時刻βτにおける速度ω
にやｐをめたうえ式（４）、 （５）を適用すればωに
＋１＋θにや皿 は以下のようにめられる。
にやｐをめたうえ式（４）、 （５）を適用すればωに
＋１＋θにや皿 は以下のようにめられる。
ωに＋！
・・・・・・・・・０Ｓ
θ Ｋ＋筐
・・・・・・・・・ａｅ
ここて代置よυθに、θＫｉｌ＋およびθに、−の検出
誤差Δθに起因する誤差Δω１．工はたかだか以下のよ
うにめられる。
誤差Δθに起因する誤差Δω１．工はたかだか以下のよ
うにめられる。
式σηはα＝β／２で以下の最小値Δωをとることにな
る。
る。
式（１梯の右辺はＯ〈β〈１の範囲で単調に減少するが
、β−１で弐〇のに示す値に収束することが判る。
、β−１で弐〇のに示す値に収束することが判る。
第７図は第５図に示した実施例での処理の７０−１−示
したものである。これによるとサンプル時間τの開始時
点よシατ時間経過した時点で先ずθｙ＋ａの読取が行
なわれ、更に開始時点よシβτ時間経過した時点ではθ
にやβの読取が行なわれるものとなっている。θにや１
０に＋β、更には前サンプル時において推定されたθＫ
にもとづき式α乳Ｑｌによってθｔ４１１ωｔ４１がめ
られるものである。θト！、ωに＋ｌによっては操作量
”Ｋ＋ １がめられたうえサンプル時間τの終了時点で
出力されるところとなるわけでおる。θに＋ｌはまた前
サンプル時の推定値として次サンプル時に用いられるよ
うにして、同様な処理が繰シ返し実行されるものでわる
。
したものである。これによるとサンプル時間τの開始時
点よシατ時間経過した時点で先ずθｙ＋ａの読取が行
なわれ、更に開始時点よシβτ時間経過した時点ではθ
にやβの読取が行なわれるものとなっている。θにや１
０に＋β、更には前サンプル時において推定されたθＫ
にもとづき式α乳Ｑｌによってθｔ４１１ωｔ４１がめ
られるものである。θト！、ωに＋ｌによっては操作量
”Ｋ＋ １がめられたうえサンプル時間τの終了時点で
出力されるところとなるわけでおる。θに＋ｌはまた前
サンプル時の推定値として次サンプル時に用いられるよ
うにして、同様な処理が繰シ返し実行されるものでわる
。
ところで、推定されたθに＋ｌは次サンプル時にはθ電
として用いられるから、何等かの原因でそれに一時的な
誤差が生じた場合にはその誤差が次サシグル以降に波及
する可能性がある。ここで初期誤差をｅｏとすれば、θ
に６における推定誤差ｅｌは式（１５１より以下のよう
にめられる。
として用いられるから、何等かの原因でそれに一時的な
誤差が生じた場合にはその誤差が次サシグル以降に波及
する可能性がある。ここで初期誤差をｅｏとすれば、θ
に６における推定誤差ｅｌは式（１５１より以下のよう
にめられる。
したがって、ｎサンプル後へのｅ６の影響は以下のよう
になる。
になる。
この弐（２Ｉにおいてβ〉α、β〉１−αとしてα。
βを設定する場合は、ｅｏの影響は時間に伴れて減衰さ
れるものであることが判る。
れるものであることが判る。
第８図は以上のようにして推定された速度（折線表示）
を実際の変位θの変化とともに示した実験結果であるが
、直線近似で速度を推定する従来方式（破線表示）との
差異は明らかである。
を実際の変位θの変化とともに示した実験結果であるが
、直線近似で速度を推定する従来方式（破線表示）との
差異は明らかである。
第９図は第５図に示す実施例の動特性を示すブロック線
図でちり、第７図における操作量決定のための関数ｆ（
θＩＣ＋ｌ ｓωに、１）は切り替え関数とされ、いわ
ゆるＢａｎｇ−Ｂａｎｇ制御を実現する場合でのものを
示したものである。図中、破線部は制御対象の動特性を
示すが、演算記憶部９３ではテンプラ９１．９２によっ
て取込されたθに＋６．θｘ＋ｐに、もとづき式α５１
．（ｌＥ９よシθに＋１＋ωｔ４１ が推定され、推定
されたθに＋ｌは目標値ｒ（ｔ）が減算された状態で切
シ替え判断部９４に与えられるようになっている。切シ
替え判断部９４によって操作量の正負が決定されるもの
であシ、その出力は電流アンプ・モータ９５を介し操作
量（トルク） ｕＫ＋１として制御対象に作用するとこ
ろとなるものである。なお、σ（１）は摩擦トルクなど
の外乱を、また、電流アンプ・モータ９５におけるＡは
振幅としての定数をそれぞれ示す。
図でちり、第７図における操作量決定のための関数ｆ（
θＩＣ＋ｌ ｓωに、１）は切り替え関数とされ、いわ
ゆるＢａｎｇ−Ｂａｎｇ制御を実現する場合でのものを
示したものである。図中、破線部は制御対象の動特性を
示すが、演算記憶部９３ではテンプラ９１．９２によっ
て取込されたθに＋６．θｘ＋ｐに、もとづき式α５１
．（ｌＥ９よシθに＋１＋ωｔ４１ が推定され、推定
されたθに＋ｌは目標値ｒ（ｔ）が減算された状態で切
シ替え判断部９４に与えられるようになっている。切シ
替え判断部９４によって操作量の正負が決定されるもの
であシ、その出力は電流アンプ・モータ９５を介し操作
量（トルク） ｕＫ＋１として制御対象に作用するとこ
ろとなるものである。なお、σ（１）は摩擦トルクなど
の外乱を、また、電流アンプ・モータ９５におけるＡは
振幅としての定数をそれぞれ示す。
第１０図は第５図に示す実施例での制御実験結果を示し
たものである。因みにサンプル時間τは０．０７秒とな
っている。これによると外乱による変位θの振れが整定
されておシ、外乱が生じても逸早く目標値に追従し得る
ことが判る。一方、第１１図は同一の切シ替え関数、同
一のサンプル時間τによるｉ５１］御を従来方式（直線
近似法）にもとづき行なった結果を示すが、図より外乱
による振れは整定され得ないものとなっているｉ第１２
図は本発明の他の実施例を示したものでおる。モータ１
４２、エンコーダ１４３が電気式マニピュレータ１４１
における関節を出力軸１４４を介し駆動する！うになっ
ているものである。この場合パルスカウンタ１４５、Ｄ
Ａ＆換５１４９および電流アンプ１５０は外付けの回路
でアシ、また、サンプラ１４６、記憶装置１４７および
演算器１４８ｉｄマイクロコンピユ一タ１５１内部に実
現されたものとなっている。なお、エンコーダ１４３と
パルスカウンタ１４５の代わシに、ポテンショメータと
ＡＤ変換器を用いても同一機能を実現し得ることは明ら
かでちる。
たものである。因みにサンプル時間τは０．０７秒とな
っている。これによると外乱による変位θの振れが整定
されておシ、外乱が生じても逸早く目標値に追従し得る
ことが判る。一方、第１１図は同一の切シ替え関数、同
一のサンプル時間τによるｉ５１］御を従来方式（直線
近似法）にもとづき行なった結果を示すが、図より外乱
による振れは整定され得ないものとなっているｉ第１２
図は本発明の他の実施例を示したものでおる。モータ１
４２、エンコーダ１４３が電気式マニピュレータ１４１
における関節を出力軸１４４を介し駆動する！うになっ
ているものである。この場合パルスカウンタ１４５、Ｄ
Ａ＆換５１４９および電流アンプ１５０は外付けの回路
でアシ、また、サンプラ１４６、記憶装置１４７および
演算器１４８ｉｄマイクロコンピユ一タ１５１内部に実
現されたものとなっている。なお、エンコーダ１４３と
パルスカウンタ１４５の代わシに、ポテンショメータと
ＡＤ変換器を用いても同一機能を実現し得ることは明ら
かでちる。
以上説明したように本発明は、制御対象の変位にもとづ
き一定の時間間隔毎に操作量が更新される場合において
、その一定の時間内に取込タイミングを異にして変位を
２回取込し、この２つの変位とその時間間隔開始時での
推定変位とにもとづきその時間間隔終了時での変位およ
び速度を推定したうえ推定された速度を帰還する一方、
推定された変位は次に引き続く時間間隔開始時での推定
変位として用いるようにしたものでちる。したがって、
本発明による場合は、時定数が小さな速い応答の系を制
御する際に位置情報にもとづいた精度良好な速度を帰還
し得るという効果が得られる。
き一定の時間間隔毎に操作量が更新される場合において
、その一定の時間内に取込タイミングを異にして変位を
２回取込し、この２つの変位とその時間間隔開始時での
推定変位とにもとづきその時間間隔終了時での変位およ
び速度を推定したうえ推定された速度を帰還する一方、
推定された変位は次に引き続く時間間隔開始時での推定
変位として用いるようにしたものでちる。したがって、
本発明による場合は、時定数が小さな速い応答の系を制
御する際に位置情報にもとづいた精度良好な速度を帰還
し得るという効果が得られる。
第１図は、イナーシャＪ’＆有する対象物体の力学的特
性を示す信号線図、第２図は、変位の変化を直線近似す
る従来方式を説明するための図、第３図は、本発明の詳
細な説明するための図、第４図は、変位取込タイミング
を最適に設定した場合での本発明に係る、位置検出器誤
差に起因する速度の誤差と直線近似誤差がサンプル時間
によって如何に変化するかを示す図、第５図は、直線モ
ータの制御に本発明を適用した場合での実施例を示す図
、第６図は、その実施例での各種タイミングの関係を示
す図、第７図は、同じくその実施例でのＩｌ］ｌ］例の
フローを示す図、第８図は、本発明によって推定された
速度を実験結果として実際の変位の変化とともに示す図
、第９図は、第５図に示す実施例の動特性を示すブロッ
ク線図、第１０図。 第１１図は、第５図に示す実施例での制御実験結果と直
線近似による制御実験結果を示す図、第１２図は、同じ
く直流モータの制御にｆ！ｉＩＪを採った本発明の他の
実施例を示す図である。 ５０１・・・直流モータ、５０３・・・エンコーダ、５
０４・・・可逆カウンタ、５０５・・・サングア、５０
６・・・タイマ、５０７・・・メモリ、５０８・・・速
度推定部、５０９・・・変位推定部、５１０・・・操作
量決定演算部、５１１・・・電流出力部。 代理人 弁理士 秋本正実 第 １ ｉ ｒ 茅３ 固 茅４目 ？ｃ ７ 第 ５ 国 第６ 目 ＄７ 固 ＄８固
性を示す信号線図、第２図は、変位の変化を直線近似す
る従来方式を説明するための図、第３図は、本発明の詳
細な説明するための図、第４図は、変位取込タイミング
を最適に設定した場合での本発明に係る、位置検出器誤
差に起因する速度の誤差と直線近似誤差がサンプル時間
によって如何に変化するかを示す図、第５図は、直線モ
ータの制御に本発明を適用した場合での実施例を示す図
、第６図は、その実施例での各種タイミングの関係を示
す図、第７図は、同じくその実施例でのＩｌ］ｌ］例の
フローを示す図、第８図は、本発明によって推定された
速度を実験結果として実際の変位の変化とともに示す図
、第９図は、第５図に示す実施例の動特性を示すブロッ
ク線図、第１０図。 第１１図は、第５図に示す実施例での制御実験結果と直
線近似による制御実験結果を示す図、第１２図は、同じ
く直流モータの制御にｆ！ｉＩＪを採った本発明の他の
実施例を示す図である。 ５０１・・・直流モータ、５０３・・・エンコーダ、５
０４・・・可逆カウンタ、５０５・・・サングア、５０
６・・・タイマ、５０７・・・メモリ、５０８・・・速
度推定部、５０９・・・変位推定部、５１０・・・操作
量決定演算部、５１１・・・電流出力部。 代理人 弁理士 秋本正実 第 １ ｉ ｒ 茅３ 固 茅４目 ？ｃ ７ 第 ５ 国 第６ 目 ＄７ 固 ＄８固
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、測定された制御対象の変位にもとづき一定の時間間
隔毎に操作量が更新されるに際し、一定時間τ間隔内に
取込タイミングατ、βτ（０くα〈βく１）を異にし
て変位を２回取込し、該取込に係る変位と該時間間隔開
始時での推定変位とにもとづき該時間間隔終了時での変
位および速度を推定したうえ該推定に係る速度および変
位は次の時間間隔開始時に更新される操作量決定のため
帰還される一方、推定に係る変位はまた次の時間間隔開
始時での推定変位として用いられることを特徴とする速
度帰還方法。 ２ α、βは１−αくβとして設定される特許請求の範
囲第１項記載の速度帰還方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58200998A JPS6093515A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 速度帰還方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58200998A JPS6093515A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 速度帰還方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093515A true JPS6093515A (ja) | 1985-05-25 |
| JPH023204B2 JPH023204B2 (ja) | 1990-01-22 |
Family
ID=16433803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58200998A Granted JPS6093515A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 速度帰還方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093515A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05134758A (ja) * | 1991-05-17 | 1993-06-01 | Fanuc Ltd | サーボモータの制御方式 |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP58200998A patent/JPS6093515A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05134758A (ja) * | 1991-05-17 | 1993-06-01 | Fanuc Ltd | サーボモータの制御方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH023204B2 (ja) | 1990-01-22 |
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