JPS61150690A - サ−ボモ−タの制御方法 - Google Patents
サ−ボモ−タの制御方法Info
- Publication number
- JPS61150690A JPS61150690A JP59271554A JP27155484A JPS61150690A JP S61150690 A JPS61150690 A JP S61150690A JP 59271554 A JP59271554 A JP 59271554A JP 27155484 A JP27155484 A JP 27155484A JP S61150690 A JPS61150690 A JP S61150690A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- command
- speed
- integrating capacitor
- relay
- 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.)
- Pending
Links
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
-
- 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
- G05B2219/41156—Injection of vibration anti-stick, against static friction, dither, stiction
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、回転方向反転時に生じる応答の遅れを改善し
た閉ループ制御方式のサーボモータ制御方法に関するも
のである。
た閉ループ制御方式のサーボモータ制御方法に関するも
のである。
一般に、位置フィードバックループをもつサーボモータ
制御装置は、例えば第３図に伝すように、モータｌＯの
回転位置または機械可動部（図示せず）の位置を制御す
るための位置フィードバックループの他に、モータ１０
の回転速度を制御するための速度フィードバックループ
と、モータ１０のモータ電流を制御するための電流フィ
ードバックループとが設けられている。そして、電流フ
ィードバックループでは、抵抗１１で検出したモータ電
流ｌ−と比例積分制御器１２からの電流指令値１．との
偏差が零になるように制御され、速度フィードバックル
ープでは、速度発電機などの速度検出器１３で検出した
モータ速度ｖ４とＤ／Ａ変換器１４からの速度指令値ｖ
、との偏差が零になるように制御されて、最終的には、
レゾルバやリニアスケール等の位置検出器１５で検出さ
れたモータ位置β、と指令パルス発生回路１６から与え
られる位置指令値Ｅ、との差が零になるように位置フィ
ードバックループによりモータ位置が制御される。なお
、図中、１７は増幅器、１８ａ〜１８Ｃは加算器である
。
制御装置は、例えば第３図に伝すように、モータｌＯの
回転位置または機械可動部（図示せず）の位置を制御す
るための位置フィードバックループの他に、モータ１０
の回転速度を制御するための速度フィードバックループ
と、モータ１０のモータ電流を制御するための電流フィ
ードバックループとが設けられている。そして、電流フ
ィードバックループでは、抵抗１１で検出したモータ電
流ｌ−と比例積分制御器１２からの電流指令値１．との
偏差が零になるように制御され、速度フィードバックル
ープでは、速度発電機などの速度検出器１３で検出した
モータ速度ｖ４とＤ／Ａ変換器１４からの速度指令値ｖ
、との偏差が零になるように制御されて、最終的には、
レゾルバやリニアスケール等の位置検出器１５で検出さ
れたモータ位置β、と指令パルス発生回路１６から与え
られる位置指令値Ｅ、との差が零になるように位置フィ
ードバックループによりモータ位置が制御される。なお
、図中、１７は増幅器、１８ａ〜１８Ｃは加算器である
。
第４図は第３図の加算器１８ｂ、比例積分制御器１２お
よび加算器１８ｃ部分の、従来における構成を表す電気
回路図であり、演算増幅器Ｑｌと、抵抗Ｒ１〜Ｒ４およ
びコンデンサＣ１により加算器１８ｂと比例積分制御器
１２を構成し、演算項゛幅器Ｑ、と抵抗Ｒｓ”Ｒｓによ
り加算器１８ｃを構成していた。また−■、はｖｌをゲ
インが−ｌの反転増幅器に入力したときの出力である。
よび加算器１８ｃ部分の、従来における構成を表す電気
回路図であり、演算増幅器Ｑｌと、抵抗Ｒ１〜Ｒ４およ
びコンデンサＣ１により加算器１８ｂと比例積分制御器
１２を構成し、演算項゛幅器Ｑ、と抵抗Ｒｓ”Ｒｓによ
り加算器１８ｃを構成していた。また−■、はｖｌをゲ
インが−ｌの反転増幅器に入力したときの出力である。
ところで、第４図に示したような構成を有する従来のサ
ーボモータ制御装置において、モータの回転方向反転時
におけるモータ電流Ｉとモータ速度指令Ｖ、およびモー
タ速度Ｖとの関係を、縦軸にモータ電流１１モータ速度
指令ｖ１およびモータ速度Ｖをとり、横軸に方向反転指
令入力時を原点として時間ｔをとって図示すると、例え
ば第５図（ａ）、 （ｂｌ、 （ｅ）の曲線３０ｖｒ、
３１ｖ、３２ｂで示すものとなる。ここで、１．は機械
の摩擦トルクをモータ電流に換算した値であり、図示例
では速度指令が正方向から負方向に一定加速度で減速さ
れている場合を示す、同図から判るように、ｔ＝０で反
対方向の速度指令が入力されると、曲線３０五で示すモ
ータ電流■は徐々に増加していくが、曲線３１ｖで示す
モータ速度Ｖはモータ電流■が−Ｉ・を超える時点まで
零であり、モータ電流Ｉが−１，を超えてはじめてモー
タは逆回転し始める。即ち、反対方向の速度指令が入力
されてからモータが逆回転を開始するまでのＴ１の時間
遅れが生じる。
ーボモータ制御装置において、モータの回転方向反転時
におけるモータ電流Ｉとモータ速度指令Ｖ、およびモー
タ速度Ｖとの関係を、縦軸にモータ電流１１モータ速度
指令ｖ１およびモータ速度Ｖをとり、横軸に方向反転指
令入力時を原点として時間ｔをとって図示すると、例え
ば第５図（ａ）、 （ｂｌ、 （ｅ）の曲線３０ｖｒ、
３１ｖ、３２ｂで示すものとなる。ここで、１．は機械
の摩擦トルクをモータ電流に換算した値であり、図示例
では速度指令が正方向から負方向に一定加速度で減速さ
れている場合を示す、同図から判るように、ｔ＝０で反
対方向の速度指令が入力されると、曲線３０五で示すモ
ータ電流■は徐々に増加していくが、曲線３１ｖで示す
モータ速度Ｖはモータ電流■が−Ｉ・を超える時点まで
零であり、モータ電流Ｉが−１，を超えてはじめてモー
タは逆回転し始める。即ち、反対方向の速度指令が入力
されてからモータが逆回転を開始するまでのＴ１の時間
遅れが生じる。
このような時間遅れは、当然、数値制御加工誤差となっ
て現れ、具体的には例えば第６図に示すように、真円の
指令パルス列の分配が行なわれて同図の曲線４０に示す
真円に沿って切削が行なわれるべきところが、回転方向
反転時に応答遅れがあるために円弧切削の象限切換え部
分において、実際の切削物の形状は曲線４１に示すよう
にふくらみをもつという不具合を生じる。
て現れ、具体的には例えば第６図に示すように、真円の
指令パルス列の分配が行なわれて同図の曲線４０に示す
真円に沿って切削が行なわれるべきところが、回転方向
反転時に応答遅れがあるために円弧切削の象限切換え部
分において、実際の切削物の形状は曲線４１に示すよう
にふくらみをもつという不具合を生じる。
本発明は、このような従来の問題点を解決して、モータ
の方向反転時に摩擦トルクによって引き起こされるモー
タの応答遅れを短くし、制御精度を高めることにある。
の方向反転時に摩擦トルクによって引き起こされるモー
タの応答遅れを短くし、制御精度を高めることにある。
本発明によれば、この解決手段は、方向反転信号入力時
における電流指令値を決定している電圧が摩擦トルクに
相当した電圧であること、および、速度指令、速度とも
、はとんど零であるので、電流指令値を決定している電
圧が積分コンデンサの両端の電位であることを利用し、
方向反転信号入力直後に積分コンデン・すを短絡するこ
とにより、積分コンデンサの電位が、極性が逆で大きさ
がほぼ等しくなるまでの時間のうち、積分コンデンサの
電位をＯｖにするまでの時間をほぼ零にすることにより
達成される。
における電流指令値を決定している電圧が摩擦トルクに
相当した電圧であること、および、速度指令、速度とも
、はとんど零であるので、電流指令値を決定している電
圧が積分コンデンサの両端の電位であることを利用し、
方向反転信号入力直後に積分コンデン・すを短絡するこ
とにより、積分コンデンサの電位が、極性が逆で大きさ
がほぼ等しくなるまでの時間のうち、積分コンデンサの
電位をＯｖにするまでの時間をほぼ零にすることにより
達成される。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
第１図は本発明実施例装置の構成を表わす回路図であり
、第４図と同一符号は同一部分を示している。第１図中
、ＩＮ、は方向反転信号パルスが加えられる入力端子で
ある。本実施例装置が第４図に示した従来装置と異なる
のは、方向反転信号パルスＩＮ、によりオン・オフする
りレーＲを設けたことである。
、第４図と同一符号は同一部分を示している。第１図中
、ＩＮ、は方向反転信号パルスが加えられる入力端子で
ある。本実施例装置が第４図に示した従来装置と異なる
のは、方向反転信号パルスＩＮ、によりオン・オフする
りレーＲを設けたことである。
第２図は第１図で示した回路を動作させた場合におけ番
各部の信号波形を表わす図であり、以下同図を参照して
第１図で示した回路の動作を詳述する。
各部の信号波形を表わす図であり、以下同図を参照して
第１図で示した回路の動作を詳述する。
指令関数発生器から、第２図（ａ）に示すような方向反
転信号パルスが発生されるとリレーＲをオンさせること
により、積分コンデンサＣＩの蓄積電荷を放電させた後
、第２図（ｂ）に示すようにリレーＲをオフさせる。モ
ータの方向反転時には、速度指令ｖ２および検出速度ｖ
４は共に零であるから、第２図ｔｃ＞に示すように電流
指令！、は方向反転信号パルス入力前に、−Ｉｓであっ
たものが、方向反転信号パルスの発生と同期して瞬時的
に０となる。このよ−うに、従来では電流指令■、が−
■。
転信号パルスが発生されるとリレーＲをオンさせること
により、積分コンデンサＣＩの蓄積電荷を放電させた後
、第２図（ｂ）に示すようにリレーＲをオフさせる。モ
ータの方向反転時には、速度指令ｖ２および検出速度ｖ
４は共に零であるから、第２図ｔｃ＞に示すように電流
指令！、は方向反転信号パルス入力前に、−Ｉｓであっ
たものが、方向反転信号パルスの発生と同期して瞬時的
に０となる。このよ−うに、従来では電流指令■、が−
■。
から＋１．まで変化するまでの時間が２Ｔであったもの
が、本発明によりＴまでに短縮することができ、摩擦ト
ルクによるサーボ系の遅れを半減することができる。従
って、本発明を数値制御装置のサーボモータ制御装置に
適用すれば、リレーを１偏行は加え、方向反転信号パル
スによりそのすレーをオン・オフするということだけで
、第６図に示すような加工誤差を半分にでき、非常に有
効である。
が、本発明によりＴまでに短縮することができ、摩擦ト
ルクによるサーボ系の遅れを半減することができる。従
って、本発明を数値制御装置のサーボモータ制御装置に
適用すれば、リレーを１偏行は加え、方向反転信号パル
スによりそのすレーをオン・オフするということだけで
、第６図に示すような加工誤差を半分にでき、非常に有
効である。
以下、いくつかの応用変形例について述べる。
リレーによるオン・オフの代わりに、トランスファ型ア
ナログスイッチを用いることはもちろん可能である。そ
の他、コンデンサを放電するための電気的にオン・オフ
させるスイッチを用いることもできる。
ナログスイッチを用いることはもちろん可能である。そ
の他、コンデンサを放電するための電気的にオン・オフ
させるスイッチを用いることもできる。
第１図のリレースイッチに直列に抵抗を挿入することに
より、放電を時定数をもたせて行うことがあるが、上記
の作用効果についてはそのまま成立する。
より、放電を時定数をもたせて行うことがあるが、上記
の作用効果についてはそのまま成立する。
積分用コンデンサを短絡するということは、速度ループ
を比例制御することを意味し、短絡するしないは比例制
御、比例積分制御の切り換えを行うことである。また、
積分用コンデンサが飽和した場合、モータが大きく振動
することが知られており、これを止めるために、積分用
コンデンサを短絡するという制御方式の切り換えと併用
することができる。
を比例制御することを意味し、短絡するしないは比例制
御、比例積分制御の切り換えを行うことである。また、
積分用コンデンサが飽和した場合、モータが大きく振動
することが知られており、これを止めるために、積分用
コンデンサを短絡するという制御方式の切り換えと併用
することができる。
指令発生器からモータの回転方向反転信号が得られない
場合には、速度指令Ｖ、の極性反転の瞬間を捉え、等価
的にモータの回転方向反転信号パルスとすればよい。
場合には、速度指令Ｖ、の極性反転の瞬間を捉え、等価
的にモータの回転方向反転信号パルスとすればよい。
上述したように、本発明では、指令関数発生器からモー
タの回転方向反転信号パルスが人力された瞬間に、速度
アンプの積分コンデンサを短絡させるという簡単な方法
で、モータの回転反転時の遅れを半減できるという効果
を奏するものである。
タの回転方向反転信号パルスが人力された瞬間に、速度
アンプの積分コンデンサを短絡させるという簡単な方法
で、モータの回転反転時の遅れを半減できるという効果
を奏するものである。
第１図は本発明を実施するための構成を示す回路図、第
２図は第１図における動作波形を示す波形図、第３図は
一般的な位置フィードバックループをもつサーボモータ
制御装置のブロック図、第４図は第３図の比例積分器ま
わりの部分の従来構成を示す電気回路図、第５図は従来
における制御動作を示す波形図、第６図は応答遅れによ
る追従状態を示す説明図である。 ＩＮ、：方向反転信号パルス入力端子 Ｃ２：積分コンデンサ Ｒ：リレー 特許出願人 株式会社 安用電機製作所イ七 押
人 ／ＩＸ 堀 益 （ばか１
タ）ｉＥＩ 図 第２図 第３図 第 ４ 図 第５図 第６図
２図は第１図における動作波形を示す波形図、第３図は
一般的な位置フィードバックループをもつサーボモータ
制御装置のブロック図、第４図は第３図の比例積分器ま
わりの部分の従来構成を示す電気回路図、第５図は従来
における制御動作を示す波形図、第６図は応答遅れによ
る追従状態を示す説明図である。 ＩＮ、：方向反転信号パルス入力端子 Ｃ２：積分コンデンサ Ｒ：リレー 特許出願人 株式会社 安用電機製作所イ七 押
人 ／ＩＸ 堀 益 （ばか１
タ）ｉＥＩ 図 第２図 第３図 第 ４ 図 第５図 第６図
Claims (1)
- １．速度ループが演算増幅器、抵抗、積分用コンデンサ
のアナログ素子により構成される比例積分制御器あるい
は積分−比例制御器または積分−比例微分制御器を有す
るサーボモータ制御装置において、速度指令が零になっ
た瞬間に、前記積分用コンデンサの電荷を放電すること
を特徴とするサーボモータの制御方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59271554A JPS61150690A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | サ−ボモ−タの制御方法 |
| PCT/JP1985/000701 WO1986003904A1 (en) | 1984-12-22 | 1985-12-21 | Method and apparatus for controlling servo motor |
| GB8622676A GB2180079B (en) | 1984-12-22 | 1985-12-21 | Servo motor control method and apparatus |
| US06/898,562 US4743822A (en) | 1984-12-22 | 1985-12-21 | Servo motor control method and apparatus |
| DE19853590662 DE3590662T1 (ja) | 1984-12-22 | 1985-12-21 | |
| EP19860900261 EP0207166A4 (en) | 1984-12-22 | 1985-12-21 | METHOD AND DEVICE FOR REGULATING A SERVOMOTOR. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59271554A JPS61150690A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | サ−ボモ−タの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61150690A true JPS61150690A (ja) | 1986-07-09 |
Family
ID=17501686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59271554A Pending JPS61150690A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | サ−ボモ−タの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61150690A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366098U (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-02 | ||
| JPS63172292U (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-09 | ||
| JPH0315291A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-23 | Toshiba Corp | サイリスタレオナードの制御装置 |
-
1984
- 1984-12-22 JP JP59271554A patent/JPS61150690A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366098U (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-02 | ||
| JPS63172292U (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-09 | ||
| JPH0315291A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-23 | Toshiba Corp | サイリスタレオナードの制御装置 |
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