JPS6150756A - 位置決め制御装置 - Google Patents

位置決め制御装置

Info

Publication number
JPS6150756A
JPS6150756A JP17354584A JP17354584A JPS6150756A JP S6150756 A JPS6150756 A JP S6150756A JP 17354584 A JP17354584 A JP 17354584A JP 17354584 A JP17354584 A JP 17354584A JP S6150756 A JPS6150756 A JP S6150756A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed signal
value
correction value
average
correction
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
JP17354584A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiko Eto
衛藤 邦彦
Kaoru Owa
尾和 薫
Tadashi Koyama
小山 正
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.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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 Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP17354584A priority Critical patent/JPS6150756A/ja
Publication of JPS6150756A publication Critical patent/JPS6150756A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/416Numerical 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
    • 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
    • G05B2219/41177Repetitive control, adaptive, previous error during actual positioning

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】 [#業上の利用分野1 本発明は、ロボット、工作機械等の駆動軸の位置決めの
ための制tlI]装置に関する。
[従来の技術] 従来、ロボットにおける位ご決めfIllクロは、一定
時間毎に、次のルリ卯目標を与え、現在の位nどの偏差
に比例した速度信号を発生し、この速度に応じた電圧を
サーボモータに印加して、前記偏差に比例した速度で駆
動軸を回転させることによって()なわれている。駆動
軸は、サーボ比を適当に選択することにより、一定のサ
ンプリング周期毎に連続的に与えられる制御目標1aに
、同期的に追随させることができる。したがって制御目
標値が停tfil シているとき、駆vJ軸は、その制
御目標値と一敗して静止していることになる。
しかしながら、従来装置では、サーボモータを駆動する
のに、ディジタルの速度信号をアナログ電圧に変換し、
これをさらに増幅してサーボモータに印加している。一
般にアナログ増幅器は、オフレット電圧を有し、湿度変
化、経時変化によりこの値は変化する。このため、速度
信号が零であ、    つ1も・サーボ1−夕に印加さ
れる電圧は零1はならず、サーボモータは、その電圧に
応じた速度で回転げる。回転により現在位置は、目標位
置とずれ一定の偏差を有することになり、次のサンプリ
ング時刻において一定の速度信号が出力される。
この速度信号にオフセット電圧が加味されサーボモータ
に印加される電圧が零となる。
この様に従来の位置決め装置では、アナログ回路のオフ
セット電圧及びそのドリフトに対する補償がなされてお
らず、i、11陣目標値に対づる追随誤差が発生してい
た。このため精確な位置決めυ16(lができなかった
[発明の解決しようとする問題点] 本発明は、以上の欠点を改良するためになされたもので
あり、サーボモータの駆動装置に使用されているアナロ
グ回路のオフはット電圧及びそのドリフトの影響を補償
し、制御目標値に精確に追随させることを目的とする。
し問題点を解決するための手段] 第1図は、本発明の概念を示したブロックダイヤグラム
である。
本発明は駆動軸の位置を検出7Iる位置検出装置40と
、 一定時間毎に、駆動軸の制御目標位皿と前記位置検出装
置40によって検出されたその肋の駆動軸5oの現在位
置との偏差に応じた速度信号を出力するサーボ1III
御装置10と、 前記サーボ制m装置10の出力する速度信号に応じた′
U度で駆動軸50を駆@する駆動装置゛30と、から成
る位置決め制御装置において、前記ナーボ制御装置1o
は、サンプリング毎の制御口栓1直に対する1B随誤差
を検出する追随誤差検出部11と、 該追随誤差を過去一定数記憶する)a隨誤差記値部12
と、 該追随誤差記憶部12に記憶されている追随誤差の平均
値を求める第1平均演算部13と、サンプリング毎の速
度信号の補正値を過去一定数記憶する補正値記憶部と1
4と、 該補正記憶3+114に記憶されている補正I11′I
の平均1直を求める第2平均演算15と、 前乙11第111均演算部13によって求められた追随
誤差の平均値と前記第2平均演口部15によって求めら
れた補正値の平均値とから、次のサンプリング時刻にお
りる速度信号の補正値を求める補正値演算部16と、 該補正値演算部16によって求められた補正1Lと、前
記現在位置と次の制御目標値との前記va差とから、補
正された速度信号を求める速度信号演算部17とを有し
、前記補正された速度信号を前記駆動装置3oへ出力す
ることを特徴とするものである。
上記駆動軸とは、ロボットの関節軸、アーZ1の伸縮軸
、工作機械の駆動@等をいう。又駆動軸の現在位置とは
、回転軸の回転角、伸縮軸の直線位置等である。一定時
間毎に与えられる制御目標値は、たとえばホストコンビ
コータから与えられたり、所定のメモリに予め与えられ
ている。
次に本発明の原理について説明する。
駆動装置30へ、入力する速度信号をv1サーボモータ
へ印加される電圧をFとする。又、制御目標値を5(n
)、駆動軸の現在の位置をP(n)とすろ。ただしnは
整数。次に、FとVの関係をF −a V + V o
        ・−(1)とおく。
0はオフセット電圧であり、aは、増幅率である。サン
プリング時刻nにお(プる速度信号は、(n> −K 
(S (n+1 ) −、P (n> )・・・(2)
である。
ただしKはサーボ比である。
よってF (n) =aK (S (n+1 > −p
 (n) )1 +Vo           ・・・
(3)[1−ボモークの回転速度は印加電圧F (n>
の大ぎざに比例し、制御目標値を停滞させた時、駆動軸
は停止する。従って、停滞点では、F (n)−〇oJ
:つで、追随誤差をD (m)とすると、D (1’T
I> −P (rTI> −3(m) −Vo/aK・
・・(4) オフヒツト電圧Voのため追随誤差D (m)が牛しる
ことがわかる。又vOがドリフドブれば、当然D (m
 )ら変動する。
そこで、追随4+ It D (m )を補訂りるため
速度信号を次の様に補正する。なお、次式においてT(
n ) tは補正値を示す。
V (n)−K・(S (n+1 > −P (n) 
) +に−T(n)              ・・
・ (5)すると、F (n>−aK (S (n+1
 ) −〇(n)) 十aKT (n)+Vo    
−(6)停1li1点では、F (m)−0より追jL
JffD(m+ 1 ) 1ま 、 D  (m+  1  )  −T  (m)  +V
o、/aK    −(7)よって[)(m+1 )−
0であるためには、T (m)−−Vo/aK    
    −(8)を補正値として与えれば良い。しかし
Voが不明である、そこでVoを求めるために、(7)
式を用いる。即ち、過去の制御におけるD(m>、T(
m)を記録しておき、それらの平均(lIID、Tを求
める。(ア)式の両辺の平均1Bを求めて、D=T+V
o/aK     =−(9>Vo/aK−D−T  
   −(10)よ)TD (m+ 1 ) −T (
m> + (’5−’I’)・・・(11) 追随誤差を零とするためには、 D (m+1 > −0とおいて、 T (m> −T−D      ・(12)従って、
速度信号の補正1+ffT(m)をその補正1ifiの
過去の平均]と追随誤着の過去の平均りとの差として与
え、その結果速度信号を V  (m>−K  (S  (m+ 1  )−p 
 (m)  )  十に(T−D)         
   ・・・(13)と補正ずれば、停滞点にお(ブる
追随誤差を零とツることができ、精確な位置決め制御が
可能となる。
尚上記(2〉式で定義されたサーボ比Kを、1サンプリ
ング因明で、制御目標値に追随できる大ぎさに設定すれ
ば、上記(13)式を用いで、速度信号を出力ずれば、
次のサンプリングの制御目標値に対し、追随誤差なく位
置決めができる。又、そのnlのT、Dを求めるに当り
、必ずしも停滞点である必要はない。しかし、ナーボ比
が小さく、1サンプリング周期では、制御目標値に追随
1−きない場合には、T、Dtよ過去のf’j ifH
点のみを用いて求める必要がある。
[実施例] 以下、本発明を具体的な実施例に基づいて訂)ボυる。
第2図は、同実施例装置の構成を示したブロックダイヤ
グラムである。サーボ制御装置10は、サーボCPU2
0とサーボメモリ21と、目標レジスタ22と、偏差レ
ジスタ23とから成る。
目標レジスタ22には、メインCPU60からインタフ
ェース62を介して、一定周期で、制御目11aS(n
)が入力される。メインメモリ61には、経路軌跡デー
タ及び制御ブOグラムが格納されており、その動作に従
って制御目IKIIIIIS(n)が送信される。サー
ボメモリ21は、位置決め1111叩プログラム及び、
追随誤差D(n)、補正値T(n)を記憶する記憶fn
l峻を有している。&i、7レジスタ23には、サーボ
CPU20によって求められた補正された速度信号V 
(n)が一定サンプリング周期毎に支えられる。駆!l
JHm30は、D/Aコンバータ31、サーボアンプ3
2、DCサーボモータ33、速度ジェネレータ34とか
ら成る。偏差レジスタ23に設定された速度信号■(n
)は、D/Aコンバータ31によりアナログ電圧に変換
され、サーボアンプ32で増幅された電圧「がDC’ナ
ーボモーモー3に印加される。DCサーボモータ33の
回転速度は、速度ジェネレータ34により貞婦u Hi
l+御され、サーボモーフは指定された速度に対し一定
の関係をちって、安定して回転する。位置検出装置40
は、パルスジェネレータ42とJQ在位置カウンタ41
から成る。
駆動@1133の回転]に比例した数のパルスがパルス
ジェネレータ42から出力され、現在位置カウンタ41
は、それをカウントして駆動軸33の現在位置を記憶J
“る。サーボCPU20は、その値を読み込み、速度信
号の演算を行う。第3図は、サーボCPU20の処理を
示したフローチャートである。ステップ100では、目
標レジスタ22の内容を読込み、制911目標11fI
S(n+1)が変化したかを調べる。変化しない場合に
は、停滞点であるので、ステップ102に移行する。ス
テップ102では、現在位置カウンタ41から現在位置
P (n)を読み込み、追随誤差r)(n>を演出す!
    る。D (n)−P (n)−8(n) であ
8゜コノスデツブが追随誤差検出部11に相当する。次
にステップ104に移行して、D 、(n )を新たな
データとして記憶する。追随誤差D (n)は過去10
コのデータを記憶され、新しいデータを記憶する毎にテ
ーブルが更新される。このステップが追Fifi誤差記
憶部12に相当する。次にステップ1106に移行し、
追随誤差D (n)の平均値りを求める。即ちD=1/
10−8−、!2D (n−i >でzQ ある。このステップが第1平均演算部13に相当する。
次にステップ108に移行し、速度信号の補正値T(n
)の平均値Tを求める。叩ら、T−1/ 10・KT 
(n−r >である。このステップが第2平均演算部1
5に相当する。次にステップ110に移行し、速度信号
の補正1ffiT(n)を求める。即ち(12)式に示
す如<T (n)−T−Dである。このステップが補正
値演算部16に相当する。次にステップ112に移行し
、今求めた補正値T(n>を新たに記憶し、そのテーブ
ルを更新する。このステップが補正値記憶部14に相当
する。次にステップ114に移行し、速度信号V (n
)を算出する。V (n)は(13)式で示すものであ
る。このステップが速喰信号演算都17に相当する。次
にステップ116で、求められた補正速18信号V(n
)を偏差レジスタ23に出力する。この様にして、追随
誤差りは、零に近ずく。又補正項は、@終的にKTに漸
近しと、その値はオフセットVOを含むVo/aになる
。又ステップ100では、新しい前回と異なる制御目標
1iE[s(n+1)が支えられた場合には、ステップ
120に移行し、前回に求められている補正値K(T−
D)を用いて、補正された速度信号を求め、ステップ1
22でその速度信@V(n)を出力して位置決め制御を
行う。
第4図(a)、(b)は、追随誤差D (n)、補正値
T (n)を示したものである。
[発明の効果] 本発明は、アナログ回路のオフセット値を、過去のjQ
随誤差及び速度信号の補正値の平均値から求めてJjす
、それらの(直に基づいて、次のサンプリング周期にお
ける速度信号を補正している。従って、電子回路のオフ
ヒツト及びそのドリフトに基づく追随誤差を排除し、正
確な位置決め制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の概念を示したブロックダイヤグラム
、第2図は、本発明の1具体的な実施例に係る位置決め
制tm装aの構成を示したブロックダイヤグラム、第3
図は、同実施例装置で使用した計陣機の処理を示すフロ
ーチャート、第4図(ま追随誤差、補正値及びそれらの
平均値との関係を示した説明図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 駆動軸の位置を検出する位置検出装置と、 一定時間毎に、与えられる次の駆動軸の制御目標位置と
    前記位置検出装置によつて検出されたその時の駆動軸の
    現在位置との偏差に応じた速度信号を出力するサーボ制
    御装置と、 前記サーボ制御装置の出力する速度信号に応じた速度で
    駆動軸を駆動する駆動装置と、から成る位置決め制御装
    置において、 前記サーボ制御装置は、サンプリング毎の制御目標値に
    対する追随誤差を検出する追随誤差検出部と、 該追随誤差を過去一定数記憶する追随誤差記憶部と、 該追随誤差記憶部に記憶されている追随誤差の平均値を
    求める第1平均演算部と、 サンプリング毎の速度信号の補正値を過去一定数記憶す
    る補正値記憶部と、 該補正値記憶部に記憶されている補正値の平均値を求め
    る第2平均演算部と、 前記第1平均演算部によつて求められた追随誤差の平均
    値と前記第2平均演算部によつて求められた補正値の平
    均値とから、次のサンプリング時刻における速度信号の
    補正値を求める補正値演算部と、 該補正値演算部によつて求められた補正値と、前記現在
    位置と次の制御目標値との前記偏差とから、補正された
    速度信号を求める速度信号演算部と、 を有し、前記補正された速度信号を前記駆動装置へ出力
    することを特徴とする位置決め制御装置。
JP17354584A 1984-08-20 1984-08-20 位置決め制御装置 Pending JPS6150756A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17354584A JPS6150756A (ja) 1984-08-20 1984-08-20 位置決め制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17354584A JPS6150756A (ja) 1984-08-20 1984-08-20 位置決め制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6150756A true JPS6150756A (ja) 1986-03-13

Family

ID=15962516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17354584A Pending JPS6150756A (ja) 1984-08-20 1984-08-20 位置決め制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6150756A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61203249A (ja) * 1985-03-01 1986-09-09 Hitachi Seiko Ltd 位置決め制御装置
JPH01211102A (ja) * 1988-02-19 1989-08-24 Tokico Ltd ロボットの制御装置
JP2014180726A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Kobe Steel Ltd 多関節ロボットのバネ定数補正装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61203249A (ja) * 1985-03-01 1986-09-09 Hitachi Seiko Ltd 位置決め制御装置
JPH01211102A (ja) * 1988-02-19 1989-08-24 Tokico Ltd ロボットの制御装置
JP2014180726A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Kobe Steel Ltd 多関節ロボットのバネ定数補正装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1341311B1 (en) Signal processing apparatus for encoder
US5138564A (en) Automatic encoder calibration
CN107148741A (zh) 位置估计方法和位置控制装置
KR830000030B1 (ko) 리졸버의 절대위치 측정장치
US4590526A (en) Method and apparatus for controlling head movement relative to a disk in an embedded servo system
JPH0465985B2 (ja)
JPS6150756A (ja) 位置決め制御装置
JPH01153910A (ja) 速度・角度制御装置
JPH0270279A (ja) モータ駆動装置
JPS63111408A (ja) デイジタル式位置検出装置
JPH01132967A (ja) 回転制御装置
JPH01214908A (ja) 位置決め制御方法
JPH05260782A (ja) モータ軸端軌跡精度評価装置
JPH08140383A (ja) サーボモータの制御装置
KR930011009B1 (ko) 비디오의 서보 콘트롤 장치 및 방법
JPS62191785A (ja) 船速測定装置の船速補正装置
JPS61259172A (ja) 速度検出方式
JP2002247871A (ja) モータ制御装置及びモータ制御方法
JPS63268011A (ja) 2つのサ−ボ系間の追従制御方法
KR0162602B1 (ko) 일정 선속도 테이프 이송을 위한 릴모터제어회로 및 방법
JPS58186812A (ja) 速度制御回路
JP2000227437A (ja) 回転速度検出装置
JPS6349909A (ja) 位置決め制御装置
JPH03216712A (ja) サーボ制御装置
JPS5963992A (ja) 直流モ−タの位置決め制御装置