JPS6133514A - 位置制御装置 - Google Patents
位置制御装置Info
- Publication number
- JPS6133514A JPS6133514A JP15404184A JP15404184A JPS6133514A JP S6133514 A JPS6133514 A JP S6133514A JP 15404184 A JP15404184 A JP 15404184A JP 15404184 A JP15404184 A JP 15404184A JP S6133514 A JPS6133514 A JP S6133514A
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- JP
- Japan
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- circuit
- control
- zone
- speed
- amount
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- Pending
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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
- G05B19/416—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 control of velocity, acceleration or deceleration
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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】
〔発明の技術分野〕
こｏＩＡｒｓは機械設備を駆動し、目標位置に停止させ
る位置制御装置に関するものである。
る位置制御装置に関するものである。
一般的に、機械設備の位置制御に関し、完壁に精・度を
確保することは困難といわれる。これ−は、機械設備が
有する機構的要因に該当している。例えば、機械の軸受
部のグリスの粘度等においてもその制御に影響を与える
ことがらシ、設備の始動時と、連続運転状態にて軸受部
が熱を持っている状態であるとか、又冬季と夏季の周囲
温度の差による影響の違いなどが掲げらる。つまシ、位
置制御用の速度パターンが固定されていると、外的影響
により制御出力通６ｏ速度で被制御側の機械設備は動作
しない結果となる可能性が大きい。この欠点を改善する
為に、當Ｖｃ実際の設備移動速度を検出し、同定パター
ンとの差により補正を行なうことが必要である。
確保することは困難といわれる。これ−は、機械設備が
有する機構的要因に該当している。例えば、機械の軸受
部のグリスの粘度等においてもその制御に影響を与える
ことがらシ、設備の始動時と、連続運転状態にて軸受部
が熱を持っている状態であるとか、又冬季と夏季の周囲
温度の差による影響の違いなどが掲げらる。つまシ、位
置制御用の速度パターンが固定されていると、外的影響
により制御出力通６ｏ速度で被制御側の機械設備は動作
しない結果となる可能性が大きい。この欠点を改善する
為に、當Ｖｃ実際の設備移動速度を検出し、同定パター
ンとの差により補正を行なうことが必要である。
従来、この種の位置制御装置として第１図に示すものが
あった。第１図において、ｌは機械設備、２は駆動用の
モータ、３は機械設備ｌの単位移動量毎に１つのパルス
を発生する位置検出用のセンサ、４は機械設備ｌの目標
位置を設定する設定器、５は設定器４の出力を適当な電
気信号に変換する設定回路、６はセン？３のパルスをカ
ウントするカウンタ、７は設定回路５及びカウンタ６の
出力により位置偏差を検出する検出回路、８は検出回路
７よシの出力により速度パターンを形成する関数発生器
、９は関数発生器８よりの出力を制御量■に変換する制
御出力回路、１０はモータ２の制御回路である。
あった。第１図において、ｌは機械設備、２は駆動用の
モータ、３は機械設備ｌの単位移動量毎に１つのパルス
を発生する位置検出用のセンサ、４は機械設備ｌの目標
位置を設定する設定器、５は設定器４の出力を適当な電
気信号に変換する設定回路、６はセン？３のパルスをカ
ウントするカウンタ、７は設定回路５及びカウンタ６の
出力により位置偏差を検出する検出回路、８は検出回路
７よシの出力により速度パターンを形成する関数発生器
、９は関数発生器８よりの出力を制御量■に変換する制
御出力回路、１０はモータ２の制御回路である。
次に動作について説明する。検出回路７は設定器４によ
り設定された基準ＲＥＦと、カウンタ６の位置フィード
バックカウントの内容により示される位置ＦＢＫとの間
の偏差ＥＲＲを次式にて検出する。
り設定された基準ＲＥＦと、カウンタ６の位置フィード
バックカウントの内容により示される位置ＦＢＫとの間
の偏差ＥＲＲを次式にて検出する。
ＥＲＲ−ＲＥＦ−ＦＢＫ ・・・・・・（１）（１
）式め検出結果に対応して第３図に示される如き速度の
制御量Ｖを関数発生器８から発生させ、制御出力回路９
にて変換し、制御回路１０に入力する。このため制御回
路１０け補正された制御量Ｖにより、モータ２を駆動し
、機械設備１を目標位置に移動させる。
）式め検出結果に対応して第３図に示される如き速度の
制御量Ｖを関数発生器８から発生させ、制御出力回路９
にて変換し、制御回路１０に入力する。このため制御回
路１０け補正された制御量Ｖにより、モータ２を駆動し
、機械設備１を目標位置に移動させる。
従来の制御装置は、以上のように構成されているので、
速度基準パターンが固定されてお秒、機構的な不測要因
が発生してもこれに正しく対処することができず、設備
の生産性や製品の品質が低下するなどの欠点があった。
速度基準パターンが固定されてお秒、機構的な不測要因
が発生してもこれに正しく対処することができず、設備
の生産性や製品の品質が低下するなどの欠点があった。
この発明は、上記の様な従来のものの欠点を除去するた
めにかされたもので、位置フィードバックより設備の移
動速度を検出することにより速度基準の固定パターンと
実績速度の差を検出し、この差を補正することにより、
制御精度を向上させ、設備の生産性及び製品の品質の低
下を防止する改とができる位置制御装置を援供すること
を目的としている。
めにかされたもので、位置フィードバックより設備の移
動速度を検出することにより速度基準の固定パターンと
実績速度の差を検出し、この差を補正することにより、
制御精度を向上させ、設備の生産性及び製品の品質の低
下を防止する改とができる位置制御装置を援供すること
を目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する６１は
制御対象の機械設備、２は駆動用のモータ、３Ｆｉ位置
検出用のセンサ、４Ｆｉ機械設備１の目標位置を設定す
る設定器、５は設定回路、６はセンサ３よりのパルスを
カウントするカラ７り、゛−７１ｆｉ設定回路５０基準
Ｒ″ＥＦとカウンタ６から出力される位９ＦＢＫとの間
の偏差ＥＲＲを検出する検出回路、８は検出回路７より
の偏差ＥＲＨにより、速度パターンを発生する関数発生
器、１１はカウンタ６の出力により位置エラーゾーンの
到達を検出する検出回路、１２はクロックパルス発生回
路、１３はエラーゾーン内の機械設゛備１の移動時間を
計測する計測回路、１４はエラーゾーン内における移動
時間の予測値を予め記憶しておくメモリー回路、１５ｉ
ｄ計測回路１３及びメモリー回路１４よりの出力により
時間誤差を検出する検出回路、１６はメモリー回路１４
及び検出回路１５−よりの出力により速度の補正量Ｖｃ
の算出を打力う補正回路、９は補正回路８０制御量を制
御回路１０用の制御量に変換する制御出力回路、１０は
モータ２の制御回路である。
制御対象の機械設備、２は駆動用のモータ、３Ｆｉ位置
検出用のセンサ、４Ｆｉ機械設備１の目標位置を設定す
る設定器、５は設定回路、６はセンサ３よりのパルスを
カウントするカラ７り、゛−７１ｆｉ設定回路５０基準
Ｒ″ＥＦとカウンタ６から出力される位９ＦＢＫとの間
の偏差ＥＲＲを検出する検出回路、８は検出回路７より
の偏差ＥＲＨにより、速度パターンを発生する関数発生
器、１１はカウンタ６の出力により位置エラーゾーンの
到達を検出する検出回路、１２はクロックパルス発生回
路、１３はエラーゾーン内の機械設゛備１の移動時間を
計測する計測回路、１４はエラーゾーン内における移動
時間の予測値を予め記憶しておくメモリー回路、１５ｉ
ｄ計測回路１３及びメモリー回路１４よりの出力により
時間誤差を検出する検出回路、１６はメモリー回路１４
及び検出回路１５−よりの出力により速度の補正量Ｖｃ
の算出を打力う補正回路、９は補正回路８０制御量を制
御回路１０用の制御量に変換する制御出力回路、１０は
モータ２の制御回路である。
ここで、制御の概要を式を用いて説明する。第４図は速
度基準パターンを示す図である。図のシー７Ｈにおいて
ΔＥｎを誤差分、ｖｎをゾーンｎの平均速度とし、機械
設備１の移動に要すると予測され為時間ΔＴｎを ΔＴｎ−ΔＥ ｎ ／Ｖ ｎ −（２
）によ抄予め求め、メモリー回路１４に設定しておく。
度基準パターンを示す図である。図のシー７Ｈにおいて
ΔＥｎを誤差分、ｖｎをゾーンｎの平均速度とし、機械
設備１の移動に要すると予測され為時間ΔＴｎを ΔＴｎ−ΔＥ ｎ ／Ｖ ｎ −（２
）によ抄予め求め、メモリー回路１４に設定しておく。
一方、ゾーンｎ内の機械設備１が実際に要した移動時間
をΔＴａｎとすると、゛時間ΔＴｎとΔＴａｎとの間の
差時間ΔＴｏｎは ゛ ΔＴｐｎ−ΔＴｎ−ΔＴ Ａ ｎ −
（３）により算出される。この差時間ΔＴＤｎ Ｋよっ
て時間ΔＴｎに対応し、本来の固定速度パターンを追従
・させる為に必要な補正量Ｖｅを（４）式により
演算し、これをゾーンｎの次のゾーン（ｎ＋１）の制御
量Ｖｎ＋１ に対する補正量として、加える。このよう
に。
をΔＴａｎとすると、゛時間ΔＴｎとΔＴａｎとの間の
差時間ΔＴｏｎは ゛ ΔＴｐｎ−ΔＴｎ−ΔＴ Ａ ｎ −
（３）により算出される。この差時間ΔＴＤｎ Ｋよっ
て時間ΔＴｎに対応し、本来の固定速度パターンを追従
・させる為に必要な補正量Ｖｅを（４）式により
演算し、これをゾーンｎの次のゾーン（ｎ＋１）の制御
量Ｖｎ＋１ に対する補正量として、加える。このよう
に。
してシー２（ｎ＋１）の固定パターンよりの制御 ・貴
−：Ｖｎ＋１（ニア現実には上限値（Ｖｎ、＋１（す〕
下限値（Ｖｎ＋１ （Ｌ） ）で帝るが、便宜上１系統
で作表する）を上方又は下方へ補正量Ｖｃだけシフトさ
せるものである。この場合の補正量Ｖｃけ Ｖｃ−ＶｎｘΔＴｐｎ／ΔＴ ｎ −（
４）（４）弐にて算出される。
−：Ｖｎ＋１（ニア現実には上限値（Ｖｎ、＋１（す〕
下限値（Ｖｎ＋１ （Ｌ） ）で帝るが、便宜上１系統
で作表する）を上方又は下方へ補正量Ｖｃだけシフトさ
せるものである。この場合の補正量Ｖｃけ Ｖｃ−ＶｎｘΔＴｐｎ／ΔＴ ｎ −（
４）（４）弐にて算出される。
ΔＴＤｎ＞０ ０ときけ
補正後の制御量Ｖ（ｎ＋１）ｃＦｉ
Ｖ（ｎ＋１）ｃ−Ｖ（ｎ＋ｘ）＋ＶＣ−ｒｓ）（５）式
にて算出され、ΔＴＤｎｇｏのときはＶ （ｎ＋ １
） ｃ ＝Ｖ （ｎ＋ １ ） −Ｖｃ ＝
・（６）（６）式にて算出される。
にて算出され、ΔＴＤｎｇｏのときはＶ （ｎ＋ １
） ｃ ＝Ｖ （ｎ＋ １ ） −Ｖｃ ＝
・（６）（６）式にて算出される。
この（５）式又は（６）式が制御出力となるが、以上の
様な処理を機械設備、（１）が実際に各ゾーンの境界線
に到達したタイミング毎に常時性々ういわゆる学習によ
り制御を行なうものである。
様な処理を機械設備、（１）が実際に各ゾーンの境界線
に到達したタイミング毎に常時性々ういわゆる学習によ
り制御を行なうものである。
次に、第２図を参照し２て動作を説明する。第２図にお
いて、第１図と同一符号の部分は既に説明した通りであ
る。機械設備１の位置制御が開始されると、機械設備１
の位置はカウンタ６にて常に計測され、位１ｊｌＦＢＫ
となる。検出回路７け位置ＦＢＫと検出回路５の基準Ｒ
ＥＦと比較され、両者間の偏差ＥＲＲを関数発生器８に
入力し、これにより次の制御量Ｖｎ＋１ を得る。一方
、カウンタ６の位置ＦＢＫを検出回路１１に入力し、例
えばゾーンｎ内を現実に機械設備１が移動したタイミン
グを検出し、そのタイミング信号をメモリー回路１４に
送り、これより予測した時間ΔＴｎ読み出し、検出回路
１５に送る。
いて、第１図と同一符号の部分は既に説明した通りであ
る。機械設備１の位置制御が開始されると、機械設備１
の位置はカウンタ６にて常に計測され、位１ｊｌＦＢＫ
となる。検出回路７け位置ＦＢＫと検出回路５の基準Ｒ
ＥＦと比較され、両者間の偏差ＥＲＲを関数発生器８に
入力し、これにより次の制御量Ｖｎ＋１ を得る。一方
、カウンタ６の位置ＦＢＫを検出回路１１に入力し、例
えばゾーンｎ内を現実に機械設備１が移動したタイミン
グを検出し、そのタイミング信号をメモリー回路１４に
送り、これより予測した時間ΔＴｎ読み出し、検出回路
１５に送る。
一方、計測回路１３はクロックパルス発生回路１２のク
ロックパルス信号をカウントして検出回路１１のタイミ
ング信号毎に笑声にゾーンｎ内の移動に要した時間ΔＴ
ＡＮの計測を行なう。この時間ΔＴＡＮ を検出回路
１５に送り、検出回路１５内にて時間ΔＴｎとの差ΔＴ
Ｄｎ を求める。補正回路１６けこの差ΔＴＤｎを入力
して（４）式の計算を行ない、補正量Ｖｃを求める。制
御出力回路９はこの補正量Ｖｃ と関数発生器８から出
力されるゾーンｎ＋１の設定速度ｖｎ＋ｔ とを加算
（減算）した結果で１あルＶｎ＋ｔ±Ｖｃを入力し、補
正し喪制御量Ｖ（ｎ＋ｔ°）Ｃを得る。
ロックパルス信号をカウントして検出回路１１のタイミ
ング信号毎に笑声にゾーンｎ内の移動に要した時間ΔＴ
ＡＮの計測を行なう。この時間ΔＴＡＮ を検出回路
１５に送り、検出回路１５内にて時間ΔＴｎとの差ΔＴ
Ｄｎ を求める。補正回路１６けこの差ΔＴＤｎを入力
して（４）式の計算を行ない、補正量Ｖｃを求める。制
御出力回路９はこの補正量Ｖｃ と関数発生器８から出
力されるゾーンｎ＋１の設定速度ｖｎ＋ｔ とを加算
（減算）した結果で１あルＶｎ＋ｔ±Ｖｃを入力し、補
正し喪制御量Ｖ（ｎ＋ｔ°）Ｃを得る。
この制御量Ｖ（ｎ＋１）ｃ は制御回路１０を介してモ
ータ２を駆動し、機械設備１の移動位置を正しく制御す
る。
ータ２を駆動し、機械設備１の移動位置を正しく制御す
る。
なお、上記実施例では、機械設備として台車等の位置制
御の例を示したが、その他の機械設備の位置制御にも実
施可能であり、極めて広範囲ガ適用が期待できるもので
ある。
御の例を示したが、その他の機械設備の位置制御にも実
施可能であり、極めて広範囲ガ適用が期待できるもので
ある。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、機械設備のあるゾー
ンにおける実際の移動速度を検出し、これに従って最適
となるべき補正量を導出し次のゾーンにお、ける制御量
を補正するようにしたので、速度制御の精度を高めるこ
とが可能となり、また電気以外の機構的要因により発生
した誤差の補正も行なう為、飛躍的に制御精度が向上し
、製品の品質向上、生産性向上に継がる効果がある。
ンにおける実際の移動速度を検出し、これに従って最適
となるべき補正量を導出し次のゾーンにお、ける制御量
を補正するようにしたので、速度制御の精度を高めるこ
とが可能となり、また電気以外の機構的要因により発生
した誤差の補正も行なう為、飛躍的に制御精度が向上し
、製品の品質向上、生産性向上に継がる効果がある。
第１図は従来の位置制御装置のブロック図、第２図はこ
の発明の一実施例による位置制御装置のブロック図、第
３図は横槍設備駆動用の速度基準パターンを示すパター
ン図、第４図は第３図の要部を拡大して示すパターン図
である。 １・・・機械設備、２・・・モータ、３・・・センサ、
４・・・設定器、５・・・設定回路、６・・・カウンタ
、７，１１ 、１５・・・検出回路、８・・・関数発生
器、９・・・制御出力回路、１０・・・制御回路、１２
・・・クロックパルス発生回路、１３・・・計測回路、
１４・・・メモリー回路、１６・・・補正回路。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
の発明の一実施例による位置制御装置のブロック図、第
３図は横槍設備駆動用の速度基準パターンを示すパター
ン図、第４図は第３図の要部を拡大して示すパターン図
である。 １・・・機械設備、２・・・モータ、３・・・センサ、
４・・・設定器、５・・・設定回路、６・・・カウンタ
、７，１１ 、１５・・・検出回路、８・・・関数発生
器、９・・・制御出力回路、１０・・・制御回路、１２
・・・クロックパルス発生回路、１３・・・計測回路、
１４・・・メモリー回路、１６・・・補正回路。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 制御量に従つて駆動される制御対象から検出した検出位
置と予め設定した目標位置との偏差に従つて上記制御対
象に対する次の制御量を示すパターンを発生する関数発
生器と、上記検出位置により上記制御対象の位置エラー
・ゾーンを検出する検出回路と、上記位置エラー・ゾー
ン及び上記検出位置から検出される上記制御対象の平均
移動速度により上記位置エラー・ゾーンにおける上記制
御対象の実際の移動時間を計測する計測回路と、上記検
出回路の上記位置エラー・ゾーンにより各位置エラー・
ゾーンに対応して予め設定された予測時間を読み出すよ
うにしたメモリー回路と、上記メモリー回路から読み出
された上記予測時間と上記計測回路の上記移動時間とか
ら上記制御量に対する補正量を導出する補正回路と、上
記補正量により補正された次の制御量を発生する制御出
力回路とを備えた位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15404184A JPS6133514A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15404184A JPS6133514A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 位置制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6133514A true JPS6133514A (ja) | 1986-02-17 |
Family
ID=15575624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15404184A Pending JPS6133514A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6133514A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH036715A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-14 | Yuken Kogyo Co Ltd | オープンループ電磁弁切換制御装置 |
| JPH081567U (ja) * | 1996-04-23 | 1996-11-05 | 油研工業株式会社 | オープンループ電磁弁切換制御装置 |
| EP2540648A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-02 | Wista s.r.o. | Method for adaptation of the output of the drive unit to the changing load and control system for the implementation of this method |
-
1984
- 1984-07-26 JP JP15404184A patent/JPS6133514A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH036715A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-14 | Yuken Kogyo Co Ltd | オープンループ電磁弁切換制御装置 |
| JPH081567U (ja) * | 1996-04-23 | 1996-11-05 | 油研工業株式会社 | オープンループ電磁弁切換制御装置 |
| EP2540648A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-02 | Wista s.r.o. | Method for adaptation of the output of the drive unit to the changing load and control system for the implementation of this method |
| US20130000933A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | Wista S.R.O. | Method and apparatus for adapting an output of a drive unit to accommodate a changing load in a cyclic action upon material |
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