JPS6140616A - 位置制御方式 - Google Patents

位置制御方式

Info

Publication number
JPS6140616A
JPS6140616A JP16111684A JP16111684A JPS6140616A JP S6140616 A JPS6140616 A JP S6140616A JP 16111684 A JP16111684 A JP 16111684A JP 16111684 A JP16111684 A JP 16111684A JP S6140616 A JPS6140616 A JP S6140616A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control system
operator
command
output
inputted
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
Application number
JP16111684A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Kurakake
鞍掛 三津雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP16111684A priority Critical patent/JPS6140616A/ja
Publication of JPS6140616A publication Critical patent/JPS6140616A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/14Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
    • G05D3/1445Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with a plurality of loops
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41204Compensation circuit for input, reference, before comparator
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41449Speed reference and derived position ffw to compensate delay of position control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/42Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42019Pi for position controller
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/42Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42243Enter velocity in reference generator, delivers position signals

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は位置制御方式に係り、特に、?ポットアーム等
の剛性の低い機械負荷を駆動するサーボモータの位置制
御方式に関する。
(従来技術) 目標とする位置に負荷を制御するためにサーボモータが
広く用いられるようになっており、そのサーボモータの
位置制御系は、例えば、第3図に示されるようになって
いる。図中、1は演算器、2はゲインGのアンプ、3は
演算器、4は速度ループ演算器、5は電流ループ演算器
、6はサーボモータ、7は速度検出器、8は位置検出器
、9は機械駆動系である。この位置制御系においては、
サーボモータ6で操作する負荷の位置を目標とする位置
に制御するための負帰還ループを構成している。すなわ
ち、目標の位置を基準とする復元力を発生させ、その点
からずれた場合には、その偏差に比例した復元力を生じ
、常に基準点に引きもどすようにしている。これはあた
かも基準点と負荷との間に仮想的なばねを取り付けたよ
うな状態となる。この基準点は目標値を変えることによ
って変えることができる。
ところが、負荷としてロボットアーム等の剛性の低い機
械を駆動する場合には、第3図に示されるようなサーボ
モータの位置制御方式では、機械系の共振周波数Fmが
非常に小さいので(10H2以下)、サーボモータ6の
速度ループの折れ点周波数Fv(一般には30Hz程度
)に比べて逆に低くなってしまい、速度ループが発振気
味となって、機械系の振動を引き起こしてしまっていた
。これは、位置ループのゲインを20〜30[l/ s
 e c ]程度確保するためには、速度ループの折れ
点周波数を30Hz程度にしなければならないためであ
った。
このように第3図の従来例では、位置ループゲインを下
げない限り、速度ループの折れ点周波数を下げることが
できず、振動を小さくすることは位置ループゲインを下
げて全体の応答性を落とすこと以外では不可能であった
そこで、位置指令に対して、第4図のような比例積分制
御系lOを構成すれば速度ループを位置ループと別に設
ける必要がないので、位置制御ループの折れ点周波数F
pを等価の速度ループの折れ点周波数Fvのl/2πと
小さくできる。このため機械系の共振周波数Fmよりも
Fpが小さくできるため位置ループは発振気味とはなら
ず1機械系の振動を大幅に減少させることができる。
(従来技術の問題点) 上記したように、第4図に示されるサーボモータの位置
制御系によれば、振動の問題は大幅に改善できるが、こ
のままでは、位置指令に対して、第5図に示されるよう
にオーバシュート、アンダシュートが生ずるので、バッ
クラッシュを持った機械系の駆動には不適格である。そ
こで、第6図に示されるように速度指令に対して1次遅
れ系を設けることも考えられるが、かかる位置制御系に
おいては、□実際の系の動きが1次遅れ系に比べて遅れ
るので、応答の滑らかさにおいて劣るという問題があっ
た。
(発明の目的) 本発明は、上記の問題点を解決するために、振動を大幅
に減少させると共に位置指令に対してオーバシュート、
アンダシュート等が生じない滑らかな動きを持った位置
制御が可能な位置制御方式を提供することを目的とする
(発明の概要) 本発明は、サーボモータのシャフトに設けられた位置検
出手段からの位置情報によって位置制御をおこなうサー
ボモータの制御系において、該制御系への速度指令に対
して1次遅れ系を構成し、該1次遅れ系の出力を積分し
て得た位置指令に対しては比例積分制御系を構成し、か
つ該1次遅れ系の出力とその積分値からフィードフォワ
ード補償をかけるように構成する。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。
81図は本発明に係るサーボモータの位置制御方式のブ
ロック図、第2図は当該位置制御方式によって得られる
応答特性図である0図中、5は電流ループ演算器、6は
サーボモータ、7は速度検出器、8は位置検出器、9は
機械駆動系である。
これらは要素としては第3図に示されたものと同じであ
4,10は比例積分制御系、1目′士演算器、12はゲ
インに51有するブロック、13がゲインに4を有する
ブロック、14は演算器、15は一次遅れ系、16は積
分制御系、17は演算器、19は−に3のゲイインを有
するブロック、20は−に2のゲインを有するブロック
である。
次に、当該サーボモータの位置制御系について説明する
サーボモータ6からの位置情報は位置検出回路8から出
力し、その位置情報は演算器17にフィードバックし、
位置制御フィードバックループを形成する。一方、位置
検出回路8から得た位置情報は速度検出器7、−1C3
のゲインを有するブロック19を介じて演算器18に入
力する。また、位置検出回路8からの位置情報は−に2
のゲインを有するブロック20を介して演算器18に加
えられる。演算器18はブロック19及びブロック20
から加えられた速度情報を演−器11へフィードバック
する。
そこで、速度指令VCMDは、1次遅れ制御系15に加
え、その出力を積分制御系16に加えて積分して、位置
指令とする。その位置指令は演算器17に加える。演算
器17ではその位W#I令とフィードバックされた位置
情報を演算して制御信号を比例積分制御系10に加え、
該比例積分系10からは比例積分された信号が出力され
、該信号は演算器11に入力される。
一方、本発明においては、制御系の連応性を高めるため
に、更に、前記1次遅れ系15の出力はゲインに5を有
するブロック12を介して演算器14へ入力し、また、
前記積分要素16からの出力はゲインに4を有するブロ
ック13を介して演算器14へ入力する。演算器14へ
入力されたブロック12及びブロック13の指令情報は
前記した速度情報がフィードバックされる演算器11へ
入力される。つまり、速度指令VCMDに対して1次遅
れ系を構成し、該1次遅れ系の出力を積分して得た位置
指令に対しては比例積分制御系を構成し、かつ該1次遅
れ系の出力とその積分値からフィードフォワード補償を
かけるように構成するこのように構成することにより、
第2図に示されるように、定常状態では位置制御系の遅
れはフィードフォワード補償のない場合に比べて著しく
減少するので、位置は1次遅れ系の出力に追従して動作
することになる。即ち、第2図の特性図と第5図の特性
図を比較してみると明らかなように、第5図においては
位置指令aに対して、機械の応答すはオーバシュートお
よびアンダシュートをもっているが、図2にあるように
本発明によれば、位置指令aに対する1次遅れ系の出力
すに出して、機械の応答Cは極めて小さなオーバシュー
ト、アンダシュートしか示さず、しかしこれらは加減速
時のみであり、定常速度に達した後には、理想的に機械
の応答すに追従する。
尚、本発明を一実施例によって説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨に従
い、種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲か
ら排除するものではない。
(発明の効果) 本発明によれば、サーボモータの制御系への速度指令に
対して1次遅れ系を構成し、該1次遅れ系の出力を積分
して得た位置指令に対しては比例積分系を構成し、かつ
該1次遅れ系の出力とその積分値からフィードフォワー
ド補償をかけるようにしたので、サーボモータの位置制
御系において振動を大幅に減少させると共に一次遅れ系
の導入に伴なう位置制御系の応答の遅れをなくし、滑ら
かな動作を行なわせるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る位置制御方式のブロック図、第2
図は当該位置制御方式を適用した場合の位置制御特性図
、第3図及び第4図は従来の位置制御方式、第5図は第
4図における位置制御方式の問題点を説明する特性図、
第6図は第4図の位置制御方式の改良部分を説明するブ
ロック図である。 5・・・電流ループ演算器、5・・・サーボモータ、7
・・・速度検出回路、8・・・位置検出回路、9・・・
機械駆動系、lO・・・比例積分制御系、11,14.
17.18・・・演算器、12・・・ゲインに5を有す
るブロック、13・・・ゲインに4を有するブロック、
15・・・1次遅れ制御系、16・・・積分制御系、1
9・・・ゲイン−に3を有するブロック、20・・・ゲ
イン−に2を有するブロック。− 特許出願人  ファナック株式会社 代 理 人  弁理士 辻     宵(外1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. サーボモータのシャフトに設けられた位置検出手段から
    の位置情報によって位置制御をおこなうサーボモータの
    制御系において、該制御系への速度指令に対して1次遅
    れ系を構成し、該1次遅れ系の出力を積分して得た位置
    指令に対しては比例積分制御系を構成し、かつ該1次遅
    れ系の出力とその積分値からフィードフォワード補償を
    かけるようにしたことを特徴とする位置制御方式。
JP16111684A 1984-07-31 1984-07-31 位置制御方式 Pending JPS6140616A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16111684A JPS6140616A (ja) 1984-07-31 1984-07-31 位置制御方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16111684A JPS6140616A (ja) 1984-07-31 1984-07-31 位置制御方式

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6140616A true JPS6140616A (ja) 1986-02-26

Family

ID=15728906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16111684A Pending JPS6140616A (ja) 1984-07-31 1984-07-31 位置制御方式

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6140616A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0199485A (ja) * 1987-10-09 1989-04-18 Toshiba Corp サーボ電動機の制御装置
JPH0248710A (ja) * 1988-08-11 1990-02-19 Fanuc Ltd ソフトウェアサーボにおける静摩擦補償方法
JPH02188435A (ja) * 1989-01-13 1990-07-24 Tanabe Kakoki Kk ロックウール溶融物の定量出湯装置
JPH0549284A (ja) * 1991-01-26 1993-02-26 Samsung Electron Co Ltd 同期形交流サーボモータの速度制御方法
EP0540761A1 (en) * 1991-05-24 1993-05-12 Fanuc Ltd. Method of controlling backlash acceleration
EP1560325A1 (en) * 2002-10-21 2005-08-03 Sanyo Denki Co., Ltd. Position controller of motor
JP2006277652A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology サーボゲイン算出方法、サーボゲイン算出プログラム及びサーボゲイン算出装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51143326A (en) * 1975-06-03 1976-12-09 Minolta Camera Co Ltd Front iris large aperture lens
JPS5596915A (en) * 1979-01-18 1980-07-23 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Compact large aperture ratio lens
JPS5641974A (en) * 1979-06-13 1981-04-18 Mecanismes Comp Ind De Lever actuating device
JPS5759526A (en) * 1980-09-29 1982-04-09 Olympus Optical Co High frequency treating tool for endoscope
JPS57164708A (en) * 1981-04-03 1982-10-09 Konishiroku Photo Ind Co Ltd High resolving power lens
JPS59152413A (ja) * 1983-02-18 1984-08-31 Minolta Camera Co Ltd コンパクトな写真用レンズ系

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51143326A (en) * 1975-06-03 1976-12-09 Minolta Camera Co Ltd Front iris large aperture lens
JPS5596915A (en) * 1979-01-18 1980-07-23 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Compact large aperture ratio lens
JPS5641974A (en) * 1979-06-13 1981-04-18 Mecanismes Comp Ind De Lever actuating device
JPS5759526A (en) * 1980-09-29 1982-04-09 Olympus Optical Co High frequency treating tool for endoscope
JPS57164708A (en) * 1981-04-03 1982-10-09 Konishiroku Photo Ind Co Ltd High resolving power lens
JPS59152413A (ja) * 1983-02-18 1984-08-31 Minolta Camera Co Ltd コンパクトな写真用レンズ系

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0199485A (ja) * 1987-10-09 1989-04-18 Toshiba Corp サーボ電動機の制御装置
JPH0248710A (ja) * 1988-08-11 1990-02-19 Fanuc Ltd ソフトウェアサーボにおける静摩擦補償方法
JPH02188435A (ja) * 1989-01-13 1990-07-24 Tanabe Kakoki Kk ロックウール溶融物の定量出湯装置
JPH0549284A (ja) * 1991-01-26 1993-02-26 Samsung Electron Co Ltd 同期形交流サーボモータの速度制御方法
EP0540761A1 (en) * 1991-05-24 1993-05-12 Fanuc Ltd. Method of controlling backlash acceleration
EP0540761A4 (ja) * 1991-05-24 1995-03-08 Fanuc Ltd
EP1560325A1 (en) * 2002-10-21 2005-08-03 Sanyo Denki Co., Ltd. Position controller of motor
EP1560325A4 (en) * 2002-10-21 2006-07-26 Sanyo Electric Co ENGINE POSITION CONTROL UNIT
US7224141B2 (en) 2002-10-21 2007-05-29 Sanyo Denki Co., Ltd. Position controller of motor
JP2006277652A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology サーボゲイン算出方法、サーボゲイン算出プログラム及びサーボゲイン算出装置
JP4576530B2 (ja) * 2005-03-30 2010-11-10 国立大学法人東京農工大学 サーボゲイン算出方法、サーボゲイン算出プログラム及びサーボゲイン算出装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8040098B2 (en) Position controller
JP3506157B2 (ja) 電動機の位置制御装置
JPS62212801A (ja) 完全追従形サ−ボシステム
JPS63274385A (ja) サ−ボモ−タの速度制御装置
JPS6140616A (ja) 位置制御方式
KR0135308B1 (ko) 서보 모터의 제어방법
JPH0974783A (ja) モータ制御装置
US20030173928A1 (en) Servo control method
JPH0392911A (ja) スライディングモード制御によるロボット制御方法
JPH0888990A (ja) モータの位置制御装置
JPH08278821A (ja) サーボ制御系の制振方法
JP3229926B2 (ja) 電動機の位置制御装置
JPH03107384A (ja) モータ駆動制御装置
JPH11282538A (ja) サーボ装置
JPH04112690A (ja) サーボモータの制御方式
JPH0475113A (ja) 制御装置
JPH0724886B2 (ja) タ−ンオ−バ装置の位置決め制御方法
JPS61217802A (ja) ロボツト制御装置
JP2000222004A (ja) ロボット制御装置
JPH08297512A (ja) スライディングモード制御による位置決め制御方法
JP2007144621A (ja) ロボットの制御装置
JPS62126403A (ja) 速度制御方式
JPS6121511A (ja) 位置決め機構の制御方式
JP3269198B2 (ja) 位置制御装置
JPH04257001A (ja) ゲインスケジューリング