JPS61210888A - 複数台電動機の制御方法 - Google Patents
複数台電動機の制御方法Info
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- JPS61210888A JPS61210888A JP60050486A JP5048685A JPS61210888A JP S61210888 A JPS61210888 A JP S61210888A JP 60050486 A JP60050486 A JP 60050486A JP 5048685 A JP5048685 A JP 5048685A JP S61210888 A JPS61210888 A JP S61210888A
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- JP
- Japan
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- axis
- control
- position control
- microcomputer
- speed control
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-
- 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
- H02P23/22—Controlling the speed digitally using a reference oscillator, a speed proportional pulse rate feedback and a digital comparator
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Multiple Motors (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〕
本発明は電動機の位置速度制御装置に係シ、特に、複数
台の電動機を１個のマイクロコンピュータで同時に制御
するに好適な、複数台電動機の制御方法に関する。
台の電動機を１個のマイクロコンピュータで同時に制御
するに好適な、複数台電動機の制御方法に関する。
従来、産業用ロボット等に使われている複数台電動機制
御システムは、例えば、雑誌「システムと制御」第２７
巻、第９号（１９８３）第１８〜３０頁の「わが国にお
ける産業用ロボットの現状」で述べられているように１
台の電動機制御回路を制御台数分連ね、上位のコンピュ
ータが各電動機毎の制御回路に対して各々位置指令値を
出力して口゛ボットを制御する構成をとっていた。しか
し、複数台の電動機を一括して制御する方法は行われて
いなかった。
御システムは、例えば、雑誌「システムと制御」第２７
巻、第９号（１９８３）第１８〜３０頁の「わが国にお
ける産業用ロボットの現状」で述べられているように１
台の電動機制御回路を制御台数分連ね、上位のコンピュ
ータが各電動機毎の制御回路に対して各々位置指令値を
出力して口゛ボットを制御する構成をとっていた。しか
し、複数台の電動機を一括して制御する方法は行われて
いなかった。
本発明の目的は、マイクロコンピュータの割込みオーバ
ーヘッド（むだ時間）を減少させることにより、同時に
制御できる電動機数を多くすることのできる複数台電動
機の制御方法を提供することにある。
ーヘッド（むだ時間）を減少させることにより、同時に
制御できる電動機数を多くすることのできる複数台電動
機の制御方法を提供することにある。
本発明の特徴はマイクロコンピュータが電動機の制御演
算を開始するタイミングとして、サンプリング周期を決
定する一定周期の信号をマイクロコンピュータの割込み
信号として用い、１回の割込み処理の内容として位置制
御演算を１台分と速度制御演算を全台数分連続（〜で行
うようにしたことにある。
算を開始するタイミングとして、サンプリング周期を決
定する一定周期の信号をマイクロコンピュータの割込み
信号として用い、１回の割込み処理の内容として位置制
御演算を１台分と速度制御演算を全台数分連続（〜で行
うようにしたことにある。
以下、本発明により３台の電動機を制御する、つまり、
３軸電動機制御の一実施例全第１図によシ説明する。指
令発生回路１は、３台の電動機の位置指令値Ｐ ｒｔ
＋ Ｐ ｒ２＊ Ｐ ｒ３を発生するものであり、この
指令値に基づいてマイクロコンピュータ３は、要求され
る電動機の制御応答が達成できるようなサンプリング周
期を決める割込み信号発生回路２からの信号ＩＮＴによ
シ割込み処理を開始し、各軸重動機１０，１１．１２の
制御演算を実行する。マイクロコンピュータ３が実行す
る割込み処理の内容は、位置速度検出回路８よシ得られ
る情報から各電動機１０，１１．１２の位置検出処理及
び速度検出処理を行うとともに、各軸重動機１０，１１
．１２の位置制御演算及び速度制御演算を行い各軸重動
機１０．１１．１２に対するトルク指令値Ｔｒｔ ｌ
Ｔｒｚ ｌ Ｔｒａを各軸トルク制御回路５，６．７に
出力する。各軸トルク制御回路５．６．７は電力変換器
を含むもので各々のトルク指令値に対する電流を電動機
１０．１１．１２に供給し、電動機を指令発生回路１が
出力する指令値に対応した状態に回転させる。また、位
置速度検出回路８はカウンタから構成されるもので、骨
電動機１０．１１．１２に直結されたロータリーエンコ
ーダ１３．１４．１５の出力パルスを計数することによ
り、パルス計数値が電動機の回転位置に比例することか
ら、マイクロコンピュータがパルス計数値を取シ込み電
動機の位置を検出する。１７’Ｃ，速度検出は、マイク
ロコンピュータが単位時間内のパルス計数値の変化量を
基にして演算により行うものである。
３軸電動機制御の一実施例全第１図によシ説明する。指
令発生回路１は、３台の電動機の位置指令値Ｐ ｒｔ
＋ Ｐ ｒ２＊ Ｐ ｒ３を発生するものであり、この
指令値に基づいてマイクロコンピュータ３は、要求され
る電動機の制御応答が達成できるようなサンプリング周
期を決める割込み信号発生回路２からの信号ＩＮＴによ
シ割込み処理を開始し、各軸重動機１０，１１．１２の
制御演算を実行する。マイクロコンピュータ３が実行す
る割込み処理の内容は、位置速度検出回路８よシ得られ
る情報から各電動機１０，１１．１２の位置検出処理及
び速度検出処理を行うとともに、各軸重動機１０，１１
．１２の位置制御演算及び速度制御演算を行い各軸重動
機１０．１１．１２に対するトルク指令値Ｔｒｔ ｌ
Ｔｒｚ ｌ Ｔｒａを各軸トルク制御回路５，６．７に
出力する。各軸トルク制御回路５．６．７は電力変換器
を含むもので各々のトルク指令値に対する電流を電動機
１０．１１．１２に供給し、電動機を指令発生回路１が
出力する指令値に対応した状態に回転させる。また、位
置速度検出回路８はカウンタから構成されるもので、骨
電動機１０．１１．１２に直結されたロータリーエンコ
ーダ１３．１４．１５の出力パルスを計数することによ
り、パルス計数値が電動機の回転位置に比例することか
ら、マイクロコンピュータがパルス計数値を取シ込み電
動機の位置を検出する。１７’Ｃ，速度検出は、マイク
ロコンピュータが単位時間内のパルス計数値の変化量を
基にして演算により行うものである。
以下、マイクロコンピュータ３が処理するタイミングの
詳しい説明を、第２図のタイムチャート及び第３図のフ
ローチャートを用いて行う。
詳しい説明を、第２図のタイムチャート及び第３図のフ
ローチャートを用いて行う。
一般にマイナールーズである速度制御は、メジャールー
プである位置制御に対し安定性を確保するために使用さ
れ、そのため、マイナールーズである速度制御のサンプ
リング周期は、メジャーループである位置制御のサンプ
リング周期よりも数倍から１桁以上早くなければならな
いとされている。この関係を１つの割込み信号で達成す
る九め本実施例では、割込み信号ＩＮＴによシ割込み処
理を開始し、割込み処理の最初に位置制御演算を１軸分
行い、その後、速度制御演算を３軸分連続して行う方法
を用い、位置制御演算を行う軸は割込み周期毎にメモリ
に記憶し、１軸、２軸、３軸、１軸・・・と順次行うこ
とによシ位置制御のサンプリング周期を速度制御のサン
プリング周期の３倍にしている。次に、第３図のフロー
チャートを用いてマイクロコンピュータ３が行う処理を
説明する。
プである位置制御に対し安定性を確保するために使用さ
れ、そのため、マイナールーズである速度制御のサンプ
リング周期は、メジャーループである位置制御のサンプ
リング周期よりも数倍から１桁以上早くなければならな
いとされている。この関係を１つの割込み信号で達成す
る九め本実施例では、割込み信号ＩＮＴによシ割込み処
理を開始し、割込み処理の最初に位置制御演算を１軸分
行い、その後、速度制御演算を３軸分連続して行う方法
を用い、位置制御演算を行う軸は割込み周期毎にメモリ
に記憶し、１軸、２軸、３軸、１軸・・・と順次行うこ
とによシ位置制御のサンプリング周期を速度制御のサン
プリング周期の３倍にしている。次に、第３図のフロー
チャートを用いてマイクロコンピュータ３が行う処理を
説明する。
まず、割込み処理の最初のステップ１０１において、位
置制御演算を行うべき軸を示す変数Ｘを取り込み、以後
ステップ１０２からステップ１０５において、Ｘ軸に対
して位置検出を含む位置制御演算を実行し、その出力で
あるＸ軸の速度指令値を算出する。続いてステップ１０
６において変数Ｘの判別を行い、次の割込み時において
位置制御すべき軸ｘｔ−決定する。つまり、ｘ＝３の時
にはステップ１０−７に移り、次の割込み時の位置制御
軸ｔ−１軸とする処理、つま＃）ｘ＝１とおく。逆にｘ
＊ ３の時はステップ１０８でｘｆインクリメントす
る。ステップ１０９からは３軸分の速度制御１１０から
ステップ１１３においてｙ軸の速度制御演算を実行する
。ステップ１１４において変数ｙが３になった時点で３
軸分の速度制御演算が終了したことになるため、マイク
ロコンピュータ３は割込み処理を終了する。なお、位置
制御処理をブロック１５０に、速度制御処理をブロック
１５１にまとめて示す。本実施例によれば、各軸毎の速
度制御のサンプリング周期は割込み信号ＩＮＴと同じ周
期で、また、各軸毎の位置制御のサンプリング周期は割
込み信号ＩＮＴの３倍め周期で集合される。即ち、サン
プリング周期を決める割込み信号を１つ用いるだけで、
各軸とも等しいサンプリング周期で制御演算を行えると
いう効果がある・次に一本発明の他の方法を第４図のタ
イムチャート及び第５図のフローチャートを用いて説明
する。本方法では、第４図のように１回の割込み処理内
で行う１軸分の位置制御演算を同じ軸の速度制御演算の
直前で行う方法である。例えば、２軸の位置制御演算ゆ
２軸の速度制御演算の前、つまり、１軸の速度制御演算
の後で行う方法である。
置制御演算を行うべき軸を示す変数Ｘを取り込み、以後
ステップ１０２からステップ１０５において、Ｘ軸に対
して位置検出を含む位置制御演算を実行し、その出力で
あるＸ軸の速度指令値を算出する。続いてステップ１０
６において変数Ｘの判別を行い、次の割込み時において
位置制御すべき軸ｘｔ−決定する。つまり、ｘ＝３の時
にはステップ１０−７に移り、次の割込み時の位置制御
軸ｔ−１軸とする処理、つま＃）ｘ＝１とおく。逆にｘ
＊ ３の時はステップ１０８でｘｆインクリメントす
る。ステップ１０９からは３軸分の速度制御１１０から
ステップ１１３においてｙ軸の速度制御演算を実行する
。ステップ１１４において変数ｙが３になった時点で３
軸分の速度制御演算が終了したことになるため、マイク
ロコンピュータ３は割込み処理を終了する。なお、位置
制御処理をブロック１５０に、速度制御処理をブロック
１５１にまとめて示す。本実施例によれば、各軸毎の速
度制御のサンプリング周期は割込み信号ＩＮＴと同じ周
期で、また、各軸毎の位置制御のサンプリング周期は割
込み信号ＩＮＴの３倍め周期で集合される。即ち、サン
プリング周期を決める割込み信号を１つ用いるだけで、
各軸とも等しいサンプリング周期で制御演算を行えると
いう効果がある・次に一本発明の他の方法を第４図のタ
イムチャート及び第５図のフローチャートを用いて説明
する。本方法では、第４図のように１回の割込み処理内
で行う１軸分の位置制御演算を同じ軸の速度制御演算の
直前で行う方法である。例えば、２軸の位置制御演算ゆ
２軸の速度制御演算の前、つまり、１軸の速度制御演算
の後で行う方法である。
第５図の７０−チャートによシその具体的処理を説明す
る。まずステップ２０１で位置制御すべき軸を示す変数
Ｘを取シ込み、ステップ２０２で速度制御軸を示す変数
ｙを１とする。その後、ステップ２０３において変数Ｘ
とｙｔ比較し、ｘ＝ｙの時は位置制御演算を行う軸と速
度制御演算を行う軸が同じであることから位置制御演算
を先に行う必要があるため、ステップ１０２からのｙ軸
の位置制御演算を行い、続いて同軸であるｙ軸の速度制
御演算の処理をステップ１１０から行う。逆に、ステッ
プ２０３４Ｃおいてｘ−ＩＰｙの時は、速度制御演算の
みを行えばよいことからステップ１１０からｙ軸の速度
制御演算を行い、ステップ２０４゜２０５において次の
軸の速度制御を行うためにｙをインクリメントし、ステ
ップ２０３からの処理を速度制御３軸分終了するまで繰
返す。３軸分の制御演算が終了したらステップ１０６に
移り、次の割込み処理で位置制御演算を行う軸Ｘを決め
てから割込み処理を終了する。本一方法によれば、位置
制御演算を速度制御演算の直前で行うことから位置制御
演算の結果が直ちに速度制御演算に反映されるため、制
御性能の向上を図れるという効果がある。
る。まずステップ２０１で位置制御すべき軸を示す変数
Ｘを取シ込み、ステップ２０２で速度制御軸を示す変数
ｙを１とする。その後、ステップ２０３において変数Ｘ
とｙｔ比較し、ｘ＝ｙの時は位置制御演算を行う軸と速
度制御演算を行う軸が同じであることから位置制御演算
を先に行う必要があるため、ステップ１０２からのｙ軸
の位置制御演算を行い、続いて同軸であるｙ軸の速度制
御演算の処理をステップ１１０から行う。逆に、ステッ
プ２０３４Ｃおいてｘ−ＩＰｙの時は、速度制御演算の
みを行えばよいことからステップ１１０からｙ軸の速度
制御演算を行い、ステップ２０４゜２０５において次の
軸の速度制御を行うためにｙをインクリメントし、ステ
ップ２０３からの処理を速度制御３軸分終了するまで繰
返す。３軸分の制御演算が終了したらステップ１０６に
移り、次の割込み処理で位置制御演算を行う軸Ｘを決め
てから割込み処理を終了する。本一方法によれば、位置
制御演算を速度制御演算の直前で行うことから位置制御
演算の結果が直ちに速度制御演算に反映されるため、制
御性能の向上を図れるという効果がある。
次に本発明の他の一方法を第６図のタイムチャート及び
第７図のフローチャートを用いて説明する。本方法では
、位置制御演算と速度制御演算を行うタイミングは、第
２図に示す一方法と基本的には同じであるが、第６図中
Ｍ４時点における割込み処理のように１回の割込み処理
内で位置制御演算を行わない時がある例を示す。つまシ
、割込み信号ＩＮＴの周期に対する各軸位置制御演算の
サンプリング周期の比Ｍが、制御軸数よりも太きくなつ
九場合である。このような時には、位置制御演算を行う
か否かの判別を行い、位置制御演算を行う必要が無い場
合には速度制御演算のみｔ−３軸分実行する。この詳し
い処理内容を第７図のフローチャートによシ説明する。
第７図のフローチャートを用いて説明する。本方法では
、位置制御演算と速度制御演算を行うタイミングは、第
２図に示す一方法と基本的には同じであるが、第６図中
Ｍ４時点における割込み処理のように１回の割込み処理
内で位置制御演算を行わない時がある例を示す。つまシ
、割込み信号ＩＮＴの周期に対する各軸位置制御演算の
サンプリング周期の比Ｍが、制御軸数よりも太きくなつ
九場合である。このような時には、位置制御演算を行う
か否かの判別を行い、位置制御演算を行う必要が無い場
合には速度制御演算のみｔ−３軸分実行する。この詳し
い処理内容を第７図のフローチャートによシ説明する。
割込み処理の最初のステップ３０１において位置制御す
べき軸ｘｔ取シ込み、ステップ３０２でＸを３と比較す
る。
べき軸ｘｔ取シ込み、ステップ３０２でＸを３と比較す
る。
つまシ、本一方法では制御軸数が３軸であることから、
ｘ〉３の時には位置制御演算は必要ないためステップ３
０３から３０６により、変数Ｘと位置制御周期Ｍとを比
較しＸがＭよシ大きくなるまでｘｆインクリメントする
。従って、Ｘは位置制御軸を示すとともに位置制御周期
を求めるカウンタの機能も同時に有している。その後、
ステップ１０９から速度制御演算を３軸分連続して行う
。
ｘ〉３の時には位置制御演算は必要ないためステップ３
０３から３０６により、変数Ｘと位置制御周期Ｍとを比
較しＸがＭよシ大きくなるまでｘｆインクリメントする
。従って、Ｘは位置制御軸を示すとともに位置制御周期
を求めるカウンタの機能も同時に有している。その後、
ステップ１０９から速度制御演算を３軸分連続して行う
。
また、ステップ３０２においてＸ≦３の時は第２図に示
した一方法と全く同じ処理を行う。本一方法によれば、
位置制御のサンプリング周期を割込み周期の何倍にする
かという倍数Ｍ！変えることによシ、位置制御のサンプ
リング周期と速度制御のサンプリング周期の関係を、制
御軸数とは無関係に設定できるという効果がある。なお
、本一方法においては、位置制御のサンプリング周期を
決定する値Ｍを制御軸全軸に対して共通に用いたが、各
制御軸毎に位置制御のサンプリング周期を決定する値Ｍ
を設けることによシ、各軸毎に位置制御のサンプリング
周期は任意に選択できることは明らかである。
した一方法と全く同じ処理を行う。本一方法によれば、
位置制御のサンプリング周期を割込み周期の何倍にする
かという倍数Ｍ！変えることによシ、位置制御のサンプ
リング周期と速度制御のサンプリング周期の関係を、制
御軸数とは無関係に設定できるという効果がある。なお
、本一方法においては、位置制御のサンプリング周期を
決定する値Ｍを制御軸全軸に対して共通に用いたが、各
制御軸毎に位置制御のサンプリング周期を決定する値Ｍ
を設けることによシ、各軸毎に位置制御のサンプリング
周期は任意に選択できることは明らかである。
〔発明の効果〕 ゛
本発明によれば、１個の一定周期の信号を割込み信号と
して用い、１回の割込み処理において複数台電動機の制
御演算を連続的に行わせることによシ、マイクロコンピ
ュータの割込みオーバーヘッドによるむだ時間が減少し
、マイクロコンピュータの制御演算処理時間を短縮でき
るので、１個のマイクロコンピュータが同時に制御でき
る電動機数を多くできるという効果がある。
して用い、１回の割込み処理において複数台電動機の制
御演算を連続的に行わせることによシ、マイクロコンピ
ュータの割込みオーバーヘッドによるむだ時間が減少し
、マイクロコンピュータの制御演算処理時間を短縮でき
るので、１個のマイクロコンピュータが同時に制御でき
る電動機数を多くできるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
その動作を説明するためのメイムチャ−ト）第３図は第
２図を説明するフローチャート、第４図は本発明の他の
演算方法を示すタイムチャート１第５図は第４図を説明
するフローチャート、第６図は本発明の他の演算方法を
示すタイムチャート１第７図は第６図を説明するフロー
チャートである。 １・・・指令発生回路、２・・・割込み信号発生回路、
３・・・マイクロコンピュータ、５〜６・・・トルク制
御回路、１０〜１２・・・電動機。
その動作を説明するためのメイムチャ−ト）第３図は第
２図を説明するフローチャート、第４図は本発明の他の
演算方法を示すタイムチャート１第５図は第４図を説明
するフローチャート、第６図は本発明の他の演算方法を
示すタイムチャート１第７図は第６図を説明するフロー
チャートである。 １・・・指令発生回路、２・・・割込み信号発生回路、
３・・・マイクロコンピュータ、５〜６・・・トルク制
御回路、１０〜１２・・・電動機。
Claims (1)
- １．複数台の電動機毎の位置制御演算と速度制御演算
を１台のマイクロコンピユータで行い、該マイクロコン
ピユータは一定周期毎に与えられる割込み信号によつて
前記位置制御演算と速度制御演算を行うようにしたもの
において、前記マイクロコンピユータは前記割込み信号
を与えられた割込み一周期内に１台の電動機の位置制御
演算と総ての電動機の速度制御演算を行うようにしたこ
とを特徴とする複数台電動機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60050486A JPS61210888A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 複数台電動機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60050486A JPS61210888A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 複数台電動機の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61210888A true JPS61210888A (ja) | 1986-09-19 |
Family
ID=12860245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60050486A Pending JPS61210888A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 複数台電動機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61210888A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0374192A (ja) * | 1989-08-10 | 1991-03-28 | Asahi Chem Ind Co Ltd | モータ制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5994112A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 時分割位置決め制御装置 |
-
1985
- 1985-03-15 JP JP60050486A patent/JPS61210888A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5994112A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 時分割位置決め制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0374192A (ja) * | 1989-08-10 | 1991-03-28 | Asahi Chem Ind Co Ltd | モータ制御装置 |
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