JPS63106017A - 速度制御方式 - Google Patents
速度制御方式Info
- Publication number
- JPS63106017A JPS63106017A JP25149086A JP25149086A JPS63106017A JP S63106017 A JPS63106017 A JP S63106017A JP 25149086 A JP25149086 A JP 25149086A JP 25149086 A JP25149086 A JP 25149086A JP S63106017 A JPS63106017 A JP S63106017A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- control
- speed
- feedforward
- mechanical system
- 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
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (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】
〔概要〕
本発明は搬送装置等の被制御体の速度制御方式において
、フィードフォワード制御可能な速度制御手段と、加速
時間の測定手段と、機械系の摩擦力とフィードフォワー
ド量を算出する演算手段とを備え、一定の力を被制御体
に加えて被制御体が基準速度に達する加速時間を測定し
、フィードフォワード量を適切な値にして機械系の発振
による振動を防止する速度制御方式である。
、フィードフォワード制御可能な速度制御手段と、加速
時間の測定手段と、機械系の摩擦力とフィードフォワー
ド量を算出する演算手段とを備え、一定の力を被制御体
に加えて被制御体が基準速度に達する加速時間を測定し
、フィードフォワード量を適切な値にして機械系の発振
による振動を防止する速度制御方式である。
本発明は搬送装置のキャリッジ等の速度制御方式に関す
る。
る。
搬送装置のキャリッジ等の位置決め制御においては、フ
ィードバック制御を用いて第５図に示すような速度制御
が行なわれ、特に停止制御においては停止精度を確保す
るとともに衝撃を少くするために、減速制御が行なわれ
ている。フィードバック制御においてフィードバックゲ
インの大きさによっては、制御発振による振動や機械系
固有の振動が発生して停止制御に影♂を与えたり、騒音
を発生させたりする。これらフィードバック制御におけ
る外乱は機械系のＦ９！擦力が主であり、機械系に上記
振動を発生させない方法として従来は、摩擦力を見越し
て一定のフィードフォワード量を設定しフィードフォワ
ード制御を行ない、フィードバックゲインを落としてい
た。
ィードバック制御を用いて第５図に示すような速度制御
が行なわれ、特に停止制御においては停止精度を確保す
るとともに衝撃を少くするために、減速制御が行なわれ
ている。フィードバック制御においてフィードバックゲ
インの大きさによっては、制御発振による振動や機械系
固有の振動が発生して停止制御に影♂を与えたり、騒音
を発生させたりする。これらフィードバック制御におけ
る外乱は機械系のＦ９！擦力が主であり、機械系に上記
振動を発生させない方法として従来は、摩擦力を見越し
て一定のフィードフォワード量を設定しフィードフォワ
ード制御を行ない、フィードバックゲインを落としてい
た。
しかしながら、上記従来の速度制御においては、外乱で
ある摩擦力は装置によってバラツキがあり、また経時変
化もあって、フィードフォワード量を予め一定に設定す
る方式では上記バラツキや経時変化に対してマージンが
なく、かえって速度制御が不安定になるという問題点が
あった。
ある摩擦力は装置によってバラツキがあり、また経時変
化もあって、フィードフォワード量を予め一定に設定す
る方式では上記バラツキや経時変化に対してマージンが
なく、かえって速度制御が不安定になるという問題点が
あった。
本発明は上記問題点を解決するものであり、装置のバラ
ツキや経時変化に左右されずに、速度制御に起因する機
械系の振動発生を防止する速度制御方式を提供すること
を目的とする。
ツキや経時変化に左右されずに、速度制御に起因する機
械系の振動発生を防止する速度制御方式を提供すること
を目的とする。
第１図は本発明の原理を示すブロック図である。
本発明における上記目的を達成するための手段は、被制
御体１を目標速度に制御するとともにフィードフォワー
ド制御可能な速度制御手段２と、前記速度制御手段２に
より前記被制御体１を一定の力で加速する時に基準速度
に達するまでの加速時間を測定する測定手段３と、前記
加速時間と基準時間との差から前記被制御体１の機械系
の摩擦力値を算出し該摩擦力値に応じて前記速度制御手
段２に与えるフィードフォワード量を決定する演算手段
４とを備え、前記被制御体１を減速する時に前記フィー
ドフォワード量を加えて前記目標速度で減速する制御を
行なうことを特徴とする速度制御方式である。
御体１を目標速度に制御するとともにフィードフォワー
ド制御可能な速度制御手段２と、前記速度制御手段２に
より前記被制御体１を一定の力で加速する時に基準速度
に達するまでの加速時間を測定する測定手段３と、前記
加速時間と基準時間との差から前記被制御体１の機械系
の摩擦力値を算出し該摩擦力値に応じて前記速度制御手
段２に与えるフィードフォワード量を決定する演算手段
４とを備え、前記被制御体１を減速する時に前記フィー
ドフォワード量を加えて前記目標速度で減速する制御を
行なうことを特徴とする速度制御方式である。
本発明は、加速時において速度制御手段２から被制御体
１に一定の力を加えることによって一定加速度を与え、
このときの被制御体１の速度を規準速度と比較し規準速
度に達するまでの加速時間を計測手段３により計測する
。演算手段４ではこの加速時間と規準時間との時間差計
算を行ない、この時間差から機械系の摩擦力値を算出し
、続いてこの摩擦力値からフィードフォワード量を決定
して減速制御時等のフィードフォワード制御に使用する
。フィードフォワード制御は予め予想される制御外乱（
摩擦力）を見込んで訂正動作を行なうので、目標制御に
おいて外乱の影響を大幅に少くすることができるため、
外乱に対するフィードバック制御のフィードバックゲイ
ンを小さくすることができ、しかも本発明では動作の都
度、測定量からフィードフォワード量を決定するので摩
擦力の装置毎のバラツキや経時変化に対応することが可
能となる。
１に一定の力を加えることによって一定加速度を与え、
このときの被制御体１の速度を規準速度と比較し規準速
度に達するまでの加速時間を計測手段３により計測する
。演算手段４ではこの加速時間と規準時間との時間差計
算を行ない、この時間差から機械系の摩擦力値を算出し
、続いてこの摩擦力値からフィードフォワード量を決定
して減速制御時等のフィードフォワード制御に使用する
。フィードフォワード制御は予め予想される制御外乱（
摩擦力）を見込んで訂正動作を行なうので、目標制御に
おいて外乱の影響を大幅に少くすることができるため、
外乱に対するフィードバック制御のフィードバックゲイ
ンを小さくすることができ、しかも本発明では動作の都
度、測定量からフィードフォワード量を決定するので摩
擦力の装置毎のバラツキや経時変化に対応することが可
能となる。
以下に本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。本
実施例は、搬送装置の被制御体であるキャリッジのＸ、
Ｙ方向のうち一軸に関する速度制御を行なう回路例であ
る。モータ５はキャリッジを一軸方向に走行させるもの
であり、モータ５の回転軸にはタコメータ６が連結され
ていて、モータ５の回転をスリット板を用いてフォトセ
ンサによる回転パルスとして検出する。回転パルスはタ
コカウンタ８に対して、方向決定回路７によりキャリッ
ジの移動方向が目的方向移動のときは加算され、逆方向
移動のときは減算される。タコカウンタ８は、プロセッ
サ（以下ＭＰＵと記す）９からプリセットレジスタ１０
を介して移動量がプリセットされ、キャリッジの目的方
向への移動にともなって減算さ、れ、最終的にカウンタ
値が“０”になる。タコカウンタ８のカウンタ値は単位
時間毎にＭＰＵ９によってサンプリングされ、ＭＰＵ９
はカウンタ値が０″となったことでモータ５を停止させ
る。キャリッジの発進から停止までは第５図の速度制御
グラフに沿ってフィードフォワード制御を加えたフィー
ドバック制御が行なわれる。これらの速度制御手段はＭ
ＰＵ９と、ＭＰＵ９からの速度指令と方向指令とを入力
レジスタ１１を介してアナログ量に変換するデジタル・
アナログ・コンバータ（以下ＤＡＣと記す）１２と、そ
のアナログ量を電流量に変換してモータ５の回転速度を
制御するアンプ１３などから構成される。
実施例は、搬送装置の被制御体であるキャリッジのＸ、
Ｙ方向のうち一軸に関する速度制御を行なう回路例であ
る。モータ５はキャリッジを一軸方向に走行させるもの
であり、モータ５の回転軸にはタコメータ６が連結され
ていて、モータ５の回転をスリット板を用いてフォトセ
ンサによる回転パルスとして検出する。回転パルスはタ
コカウンタ８に対して、方向決定回路７によりキャリッ
ジの移動方向が目的方向移動のときは加算され、逆方向
移動のときは減算される。タコカウンタ８は、プロセッ
サ（以下ＭＰＵと記す）９からプリセットレジスタ１０
を介して移動量がプリセットされ、キャリッジの目的方
向への移動にともなって減算さ、れ、最終的にカウンタ
値が“０”になる。タコカウンタ８のカウンタ値は単位
時間毎にＭＰＵ９によってサンプリングされ、ＭＰＵ９
はカウンタ値が０″となったことでモータ５を停止させ
る。キャリッジの発進から停止までは第５図の速度制御
グラフに沿ってフィードフォワード制御を加えたフィー
ドバック制御が行なわれる。これらの速度制御手段はＭ
ＰＵ９と、ＭＰＵ９からの速度指令と方向指令とを入力
レジスタ１１を介してアナログ量に変換するデジタル・
アナログ・コンバータ（以下ＤＡＣと記す）１２と、そ
のアナログ量を電流量に変換してモータ５の回転速度を
制御するアンプ１３などから構成される。
タコカウンタ値によるキャリッジの停止位置は実際の寸
法上では誤差があるため、実際の停止位置にはスリット
板１４が設けられ接近点と停止点とが示される。キャリ
ッジ側には光センサ１５が設けられ、センサデコーダ１
６を介してそれらの各点が検出される。上記各点の検出
タイミングは測定レジスタ１７とＭＰＵ９へ出力され、
測定レジスタ１７はそのタイミングでタコカウンタ８の
カウンタ値をセットし、ＭＰＵ９へ入力する。ＭＰＵ９
はこれによって移動量の補正を行なってタコカウンタ８
をプリセットする。
法上では誤差があるため、実際の停止位置にはスリット
板１４が設けられ接近点と停止点とが示される。キャリ
ッジ側には光センサ１５が設けられ、センサデコーダ１
６を介してそれらの各点が検出される。上記各点の検出
タイミングは測定レジスタ１７とＭＰＵ９へ出力され、
測定レジスタ１７はそのタイミングでタコカウンタ８の
カウンタ値をセットし、ＭＰＵ９へ入力する。ＭＰＵ９
はこれによって移動量の補正を行なってタコカウンタ８
をプリセットする。
本実施例の加速時間の測定手段はＭＰＵ９で実現される
。すなわちＭＰＵ９はタコカウンタ８から単位時間毎に
サンプリングしたカウンタ値の変化値から実際の速度Ｖ
えを求め、一方キャリッジの発進時において一定の電流
をアンプ１３からモータ５に与えて一定加速度を与え、
このときの速度が規準速度ＶＲに達するまでの加速時間
１．を計時する機能を有している。また本実施例の演算
手段もＣＰＵ９で実現される。すなわち、ある装置の摩
擦力を簡単に推定する方法として、一定の力を加えたと
きの加速時間ｔ１と規準時間ｔ０との差Δｔから摩擦力
Ｆｃ＆４を下記の式で求めることができる。
。すなわちＭＰＵ９はタコカウンタ８から単位時間毎に
サンプリングしたカウンタ値の変化値から実際の速度Ｖ
えを求め、一方キャリッジの発進時において一定の電流
をアンプ１３からモータ５に与えて一定加速度を与え、
このときの速度が規準速度ＶＲに達するまでの加速時間
１．を計時する機能を有している。また本実施例の演算
手段もＣＰＵ９で実現される。すなわち、ある装置の摩
擦力を簡単に推定する方法として、一定の力を加えたと
きの加速時間ｔ１と規準時間ｔ０との差Δｔから摩擦力
Ｆｃ＆４を下記の式で求めることができる。
ｔ０＋Δｔ
ここでＦは一定の力であり、トルク定数Ｋｔであるモー
タ５に一定電流Ｉを流して得られる力である。
タ５に一定電流Ｉを流して得られる力である。
Ｆ ＝ Ｋ ｔＴ −−−−−−
−ｆｚ）上記（１１，＋２１式から演算によってＦｃ−
が求められたなら、次にこの摩擦力Ｆｃ−に抗して目標
速度に達するようにモータ電流値を増加させるためのフ
ィードフォワード量を決定する。
−ｆｚ）上記（１１，＋２１式から演算によってＦｃ−
が求められたなら、次にこの摩擦力Ｆｃ−に抗して目標
速度に達するようにモータ電流値を増加させるためのフ
ィードフォワード量を決定する。
なお、上記（１１式は次のようにして導びかれる。
一定の力Ｆが与えられたときの加速度をα、イナーシャ
をＪ、規準速度をｖ、Ｉとすると、ｔ０＋Δｔ であり、またαは ＫｔＩ−Ｆｃｗ α＝□ −・−−−−−（４１で表わされ、一
方、摩擦がないと仮定すると１ｌ Ｆ＝ＫｔＩ＝□・Ｊ ・−・・・（５）１゜ であるから、（３）、 （４）、 （５１弐からＦｃｗ
＝Ｆ−αＪ ｔ０＋Δｔ ｖＲ ｔ０＋Δｔ となる。
をＪ、規準速度をｖ、Ｉとすると、ｔ０＋Δｔ であり、またαは ＫｔＩ−Ｆｃｗ α＝□ −・−−−−−（４１で表わされ、一
方、摩擦がないと仮定すると１ｌ Ｆ＝ＫｔＩ＝□・Ｊ ・−・・・（５）１゜ であるから、（３）、 （４）、 （５１弐からＦｃｗ
＝Ｆ−αＪ ｔ０＋Δｔ ｖＲ ｔ０＋Δｔ となる。
第３図は他の実施例を示すブロック図である。
本実施例は、高速のプロセッサ９を使用してはとんどす
べての処理をプロセッサで行なう例である。
べての処理をプロセッサで行なう例である。
次に前述の構成の実施例の作用を第４図のフローチャー
トにより説明する。第５図へ区間で加速が開始されると
、「タコカウンタをサンプリング」して「実際の速度■
。を求める」。続いて「■アを規準速度■８と比較」し
て「不一致」である間、「単位時間をカウント」し、「
一致」するまで繰り返すことによって、前記カウント値
からｖＲに達するまでの加速時間ｔ、を求める。続いて
「（加速時間ｔ、−規準時間ｔｏ）演算」から時間差Δ
ｔを求め前述の（１）式から「摩擦力Ｆｃｗを演算」す
る。このＦ側に対応してモータの電流対トルク特性等か
ら近似式ないしはテーブル値などから「フィードフォワ
ード量を決定」する。このフィードフォワード量は主と
して第５図Ｃ区間の減速制御時の目標速度制御に使用さ
れる。減速制御時においては、停止精度を向上させる上
からフィードバック制御が用いられるが、上述のように
フィードフォワード量を適切に決定してフィードフォワ
ード制御を加えてやればフィードバックゲインを小さく
することができ、フィードバック制御による制御発振や
減速による機械系の振動を防止することができる。
トにより説明する。第５図へ区間で加速が開始されると
、「タコカウンタをサンプリング」して「実際の速度■
。を求める」。続いて「■アを規準速度■８と比較」し
て「不一致」である間、「単位時間をカウント」し、「
一致」するまで繰り返すことによって、前記カウント値
からｖＲに達するまでの加速時間ｔ、を求める。続いて
「（加速時間ｔ、−規準時間ｔｏ）演算」から時間差Δ
ｔを求め前述の（１）式から「摩擦力Ｆｃｗを演算」す
る。このＦ側に対応してモータの電流対トルク特性等か
ら近似式ないしはテーブル値などから「フィードフォワ
ード量を決定」する。このフィードフォワード量は主と
して第５図Ｃ区間の減速制御時の目標速度制御に使用さ
れる。減速制御時においては、停止精度を向上させる上
からフィードバック制御が用いられるが、上述のように
フィードフォワード量を適切に決定してフィードフォワ
ード制御を加えてやればフィードバックゲインを小さく
することができ、フィードバック制御による制御発振や
減速による機械系の振動を防止することができる。
なお本実施例はＭＰＵによって本発明の測定手段や演算
手段を構成した例を述べたが、ハードウェアによって適
宜な部分を構成できることは言うまでもなく、本発明は
その主旨に沿って種々の応用と実施態様を取り得るもの
である。
手段を構成した例を述べたが、ハードウェアによって適
宜な部分を構成できることは言うまでもなく、本発明は
その主旨に沿って種々の応用と実施態様を取り得るもの
である。
以上述べたように本発明によれば、搬送装置などの被制
御体を減速制御する場合に生じやすい機械系の振動を防
止できるとともに停止制御を容易にする効果が得られる
。また機械系が振動しないので被制御体を軽（できる効
果も得られる。
御体を減速制御する場合に生じやすい機械系の振動を防
止できるとともに停止制御を容易にする効果が得られる
。また機械系が振動しないので被制御体を軽（できる効
果も得られる。
第１図は本発明の原理を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すブロック図、第３図は他の実施例の
ブロック図、 第４図は実施例のフローチャート図、 第５図は速度制御例を示す説明図である。 図中、 １・・・被制御体 ２・・・速度制御手段３・
・・測定手段 ４・・・演算手段第３図 第４図
明の一実施例を示すブロック図、第３図は他の実施例の
ブロック図、 第４図は実施例のフローチャート図、 第５図は速度制御例を示す説明図である。 図中、 １・・・被制御体 ２・・・速度制御手段３・
・・測定手段 ４・・・演算手段第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被制御体（１）を目標速度に制御するとともにフィード
フォワード制御可能な速度制御手段（２）と、前記速度
制御手段（２）により前記被制御体（１）を一定の力で
加速する時に基準速度に達するまでの加速時間を測定す
る測定手段（３）と、 前記加速時間と基準時間との差から前記被制御体（１）
の機械系の摩擦力値を算出し該摩擦力値に応じて前記速
度制御手段（２）に与えるフィードフォワード量を決定
する演算手段（４）とを備え、前記被制御体（１）を減
速する時に前記フィードフォワード量を加えて前記目標
速度で減速する制御を行なうことを特徴とする速度制御
方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25149086A JPS63106017A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 速度制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25149086A JPS63106017A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 速度制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63106017A true JPS63106017A (ja) | 1988-05-11 |
Family
ID=17223574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25149086A Pending JPS63106017A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 速度制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63106017A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5577923A (en) * | 1978-12-11 | 1980-06-12 | Kawasaki Steel Corp | Controller for conveying table for steel material |
| JPS6027913A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体摩擦が作用する機械機構の運動制御方法 |
-
1986
- 1986-10-22 JP JP25149086A patent/JPS63106017A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5577923A (en) * | 1978-12-11 | 1980-06-12 | Kawasaki Steel Corp | Controller for conveying table for steel material |
| JPS6027913A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体摩擦が作用する機械機構の運動制御方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5159254A (en) | Numerical control unit for estimating movement parameters using a model | |
| JPH08179831A (ja) | フルクローズド・ループ方式における象限突起補正方法 | |
| WO1988008640A1 (en) | Device for controlling speed of servo motor | |
| JPS63148314A (ja) | セミクロ−ズドル−プサ−ボ制御系の制御装置 | |
| JPS59189401A (ja) | 位置制御装置 | |
| JP2703575B2 (ja) | サーボ制御装置 | |
| JPS63106017A (ja) | 速度制御方式 | |
| JPH06284762A (ja) | 電動機の速度制御装置 | |
| JP3049946B2 (ja) | 負荷イナーシャ測定装置 | |
| JP2003076425A (ja) | 送り駆動系の制御装置 | |
| JP3357530B2 (ja) | 停止位置制御方法および装置 | |
| JPH06225565A (ja) | 電動機駆動系の慣性負荷測定方式 | |
| JP2595610B2 (ja) | 位置決め制御装置 | |
| JP2014135860A (ja) | モータ速度制御装置 | |
| JP2664432B2 (ja) | サーボ制御装置 | |
| JP2791008B2 (ja) | テープ移送装置の制御方法 | |
| JP2546881B2 (ja) | 静止最大摩擦トルク測定方法 | |
| JP3129335B2 (ja) | ダンパー制御装置 | |
| JPS60143780A (ja) | 回転角速度演算回路 | |
| JPH11184530A (ja) | モーションコントローラ | |
| JPS60143782A (ja) | トルク平衡形角加速度計 | |
| JPH0561554A (ja) | 位置決め制御装置 | |
| JPH01258278A (ja) | 磁気ヘッド駆動方法及び磁気ヘッド駆動装置 | |
| JP2816045B2 (ja) | 位置決め制御装置 | |
| JPH077005B2 (ja) | 物品移送装置の速度検出装置 |