JPS6156711B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流サーボモータの加速度制御方式に
関するものである。

従来サーボ系の位置決め制御あるいは速度制御
において加速度も合わせて制御するには、サーボ
系への速度指令入力に必要とする加速度に対応し
た傾きを設け、加速度を設定していた。しかしこ
の方法では回路が複雑になると共に、加速度を複
雑な時間関数として与えることができなかつた。

本発明の目的は上記した従来技術の欠点をなく
し、簡単な回路で２次サーボ系の加速度制御を行
なうことができるようにした直流サーボモータの
加速度制御方式を提供するにある。

即ち本発明は直流サーボモータ等の、１次遅れ
要素と積分要素との積で与えられる伝達関数を持
つ駆動系に対し、速度のポジテイブフイードバツ
クを行ない、１次遅れの時定数を見かけ上零と
し、指令入力として加速度の大きさを与えるよう
に構成したことを特徴とする制御方式である。

以下本発明を図に示す実施例にもとづいて具体
的に説明する。

ところで直流サーボモータに印加する電圧と直
流サーボモータの回転角の関係はＫ／Ｓ（１＋ＴＳ）の
伝 達関数で与えられる。ここにＴは時定数、Ｋはゲ
インである。この直流サーボモータに速度フイー
ドバツクを行なうと、そのブロツク線図は第１図
となる。第１図においてｕを入力、ｙを出力（回
転角）とし、Ｋ_vを速度フイードバツクゲインと
する。このとき、出力ｙのラプラス変換Ｙ（Ｓ）
と、入力ｕのラプラス変換Ｕ（Ｓ）の間には Ｙ（Ｓ）＝Ｋ／Ｓ（ＫＫ_ｖ＋１＋ＴＳ）Ｕ（Ｓ）………
(1) の関係が成立する。ここで速度フイードバツクゲ
インを Ｋ_v＝−１／Ｋ ………(2) すなわちポジテイブフイードバツクとすると、式
(1)は Ｙ（Ｓ）＝Ｋ／ＴＳ_２Ｕ（Ｓ） ………(3) となり入力ｕは出力ｙの２回微分、すなわち加速
度に対応する。

第２図に本発明による制御回路例を示す。

いま指令信号として第３図Ａに示すような信号
が印加されたとすると、モータは回転速度ｙ〓は ｙ〓＝Kut／Ｔ と直線的に変化する。リミツタ２の入出力関係を
第４図のように定めると、加算機１の出力Ｖは Ｖ＝ｕ（１＋ｔ／Ｔ） と変化し、リミツタ出力は第３図Ｂ実線のように
なる。（なお点線は加算器１の出力である。）リミ
ツタ出力がＥ_vになつたときの時刻をt₁とする
と、このときのモータの速度は ｙ〓｜_t=t1＝Kut₁／Ｔ＝Ｋ（Ｅ−ｕ） であり、モータに電圧Ｅを印加したときのモータ
の最終速度ｙ〓_eは ｙ〓_e＝KE であるから、時刻t₁後モータの速度はｙ〓_eに向か
つて指数関数的に増加する。時刻t₂で入力を−ｕ
に切換えると、今度は速度は直線的に減少し、速
度が零になつた時点で入力を零にするとモータは
停止する。このように、入力信号により速度の立
上り、立下り時の傾き、すなわち加速度を制御す
ることができる。本方式では時刻t₁後速度が指数
関数的に変化するが、時刻t₁のとき入力を０に落
とすと、モータはt₁の時の速度を保つ。また入力
に適当な関数を与えれば、リミツタの作動する範
囲で、入力を加速度とするような運動が得られ
る。

本発明は従来の速度あるいは位置決め制御と組
み合わせ、切換により加減速時の加速度制御のよ
うに、位置決めあるいは速度制御と並用して用い
ることも可能である。

以上説明したように本発明によれば、簡単な回
路でモータの加速度制御を行なうことができる顕
著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直流サーボモータの速度制御
方式のブロツク図、第２図は本発明の直流サーボ
モータの速度制御方式の一実施例を示す概略構成
図、第３図は実施例における信号説明図、第４図
はリミツタ入出力関係を示す図である。 符号の説明、１……加算器、２……リミツタ、
３……パワーアンプ、４……直流サーボモータ、
５……タコメータジエネレータ、６……ゲイン調
節器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直流サーボモータ等の２次サーボ系におい
   て、速度のポジテイブフイードバツクをかけるこ
   とにより、系を積分器として作動させ、入力とし
   て加速度値を設定し得るように構成したことを特
   徴とする直流サーボモータの加速度制御方式。