JPS63148881A - サ−ボモ−タの速度制御装置 - Google Patents

サ−ボモ−タの速度制御装置

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JPS63148881A
JPS63148881A JP61296386A JP29638686A JPS63148881A JP S63148881 A JPS63148881 A JP S63148881A JP 61296386 A JP61296386 A JP 61296386A JP 29638686 A JP29638686 A JP 29638686A JP S63148881 A JPS63148881 A JP S63148881A
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speed
pulse
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鞍掛　三津雄
Keiji Sakamoto
坂本　啓二
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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、サーボモータからフィードバックされる速度
信号に基づいて速度制御を行なうサーボモータの速度制
御装置に関する。
（従来の技術） ＮＣやロボット等において用いられるサーボモータは、
ディジタル指令とディジタル演算によるディジタルサー
ボにより制御される方式が、アナログ方式によるものよ
りも多用化されつつある。
第３図は、このようなディジタルサーボによりサーボモ
ータを制御する一例を示すブロック図である。図におい
て、コンピュータ等のヒ位システムａで形成された指令
信号は、ディジタル制御部すに入力される。ディジタル
制御部すは、パルス整形および方向判別回路ｂｌ、偏差
カウンタｂ２、Ｄ／Ａ変換器ｂ３で構成され、サーボモ
ータｄに取付けられたバルスコーダｅにより検出された
位置信号がディジタル制御部すにフィードバックされ、
前記指令信号との偏差信号が形成される。この偏差信号
はＤ／Ａ変換器ｂ３でアナログ信号に変換され、速度制
御ユニツ）Ｃに送出される。速度制御ループ）Ｃは、速
度制御部Ｃ１と電流制御部Ｃ２で構成され、速度制御部
Ｃ１ではフィードバックされるタコジェネレータｆの速
度信号と、アナログ値の速度指令とが比較されて偏差信
号が得られ、この偏差信号は電流指令として電流制御部
Ｃ２に入力される。電流制御部Ｃ２ではサーボモータの
電流がフィードバックされ、速度制御部Ｃ１で得られた
電流指令と比較されることにより、サーボモータｄの駆
動信号が形成される。
このように上記速度制御ユニットＣは、速度制御ループ
、電流制御ループをアナログ回路で構成してサーボモー
タの制御信号として処理するものが一般的であったが、
最近の１６ビツトマイコンの普及等により、こうした速
度制御、電流制御の処理をすべてディジタル処理するデ
ィジタルサーボ系が開発されている。
（発明が解決しようとする問題点） ところで、速度制御ループ、電流制御ループを含めて、
サーボモータの制御系をすべてディジタル回路で構成す
るときには、制御精度やシステムのコストなどの面で多
くの利点が得られるが、しかしこうしたソフトウェアサ
ーボを構成するコンピュータは、メモリにサーボ系のゲ
イン調整や速度ループの補償等のパラメータを記憶させ
て、フィードバックされる速度信号、位置信号としては
、実際にパルスコーダなどの信号検出機構で発生した情
報を所定の周期でサンプリングしてから種々の演算制御
を行なわせる必要が生じるので、演算能力の高い１６ビ
ツトのマイコンを用いても、信号処理に遅れが生ずると
いう問題がある。
即ち、サンプリング周期の設定の仕方によっては、サン
プリングされたパルスの実際の発生時点から速度情報を
形成するまでにサンプリングの一周期以上の遅れが生じ
て、正確な速度制御が行なえないという問題があった。
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべくな
されたもので、速度情報のサンプリングによる遅れを少
なくできるサーボモータの速度制御装置を提供すること
を目的としている。
（問題点を解決するための手段） 本発明のサーボモータの速度制御装置は、ポジショント
ランスジューサからフィードバックされたパルス信号に
より離散的なサーボモータの速度情報を形成し、ディジ
タルで速度制御するサーボモータの速度制御装置におい
て、前記速度情報の演算周期に規定されるサンプリング
周期でパルス信号を取込むサンプリング手段と、このサ
ンプリング周期に同期しかつその周期の整数分の１の時
間内にフィードバックされるパルス数を計数する計数手
段と、前記サンプリング時間に対応する複数個の計数デ
ータを逐次最新のものに更新しながら記憶する記憶手段
と、この記憶された計数データが速度制御演算時に速度
情報として供給される演算手段とを具備してなることを
特徴とするサーボモータの速度制御装置が提供できる。
（作用） 本発明は、サーボモータの位置信号をバルスコーダ等の
検出器から得て、離散化された計数データを検出し、位
置制御ループと共に速度制御ループにディジタルで情報
を出力するとき、サンプリング時間に対応する複数個の
最新の計数データを速度情報としている。
（実施例） 以下、図により本発明の実施例について説明する。第１
図は、本発明が適用されるサーボモータ速度制御装置の
概略構成を示すブロック図である。
サーボモータ速度制御装置１は、例えばマイクロプロセ
ッサで構成され、指令信号形成部２、位置Φ速度制御部
３、電流制御部４、検出信号形成部５が設けられる。こ
れらの各制御部は、ＣＰＵ、メモリ、パラレルＩ１０、
パスライン等を適宜装置することにより構成される。サ
ーボモータ８の電流は、検出器６より取出されたアナロ
グ値をＡ／Ｄ変換器７によりディジタル値に変換してか
ら、電流フィードバック信号として電流制御部４に入力
され、電流制御ループの処理が行なわれる。また、サー
ボモータ８に取付けたパルスコーダ等の検出器９で得ら
れる位置信号は、検出信号形成部５に入力され、離散化
されたパルスの計数データとして、位置信号、速度信号
がそれぞれ位置・速度制御部３の位置ブロック３ａ、速
度ブロック３ｂに送出されて、位置制御ループと速度制
御ループを形成する。
ここで、検出信号形成部５内には、第１図（ｂ）のよう
な速度信号形成ブロックが設けられる。この速度信号形
成ブロックにはソフトウェアスイッチＳ、カウンタＣ、
レジスタＲ等が配置され、スイッチＳで設定される時間
間隔Ｔで、速度情報を読み出している。そして、サンプ
リング時間Ｔ内のパルス数は、位置信号として位置ブロ
ック３ａに出力されるとともに、カウンタＣに供給され
てこのサンプリング周期に同期しかつその周期の４分の
１の時間（Ｔ／４）単位でフィードバックされるパルス
数としてカウントされ、レジスタＨに出力される。この
カウント値はレジスタＲにて所定演算期間Ｔだけ記憶さ
れた後、複数個の計数データを逐次最新のものに更新さ
れることでクリアされる。
すなわち本発明においては、サンプリング時間に同期し
てサンプリング時間Ｔの整数分の１の時間（Ｔ／ｎ）で
パルス数を計数し電流制御部４に逐次出力されるトルク
情報を演算する際に、最新のサンプリング時間に対応す
る計数データに基づいて速度情報を得ようというもので
、このためにここでは、従来の方法に比較して次の第２
図に示すような処理を行なう。
以下、第２図の特性図により説明する。
（ａ）は、サーボモータに設けられたパルスコーダで得
られるパルス信号に対するサンプリング周期を示す。
（ｂ）は、各サンプリング期間に得られるパルス数Ｐ　
（ｋ−１）、Ｐ　（ｋ）、Ｐ　（ｋ＋１）・・・を示す
（但し、ｋは整数）。
（Ｃ）は、サンプリング周期に同期し、その期間の（１
／ｎ）ｍのパルス数Ｐｊ（ｊはｎ以下の整数）を示す（
但し、ｎは任意の整数）。
（ｄ）は、検出された速度情報に対するコンピュータ側
からのアクセスタイミングを示しており、従来のもので
は例えば１サンプリング期間の全パルスを計数してから
、その計数結果を出力し次の周期の所定のタイミングで
アクセスしていたため、パルス信号は最大で（Ｔ　＋　
Ｔ／　２　’）時間遅れた情報として処理される。
（ｅ）は、サンプリング時間Ｔ内に計数されたパルス数
により決定される速度が、それぞれｌ／Ｐ　（ｋ−１）
、ｌ／Ｐ　（ｋ）、１／Ｐ　（ｋ＋１）・・・に比例し
た速度情報として得られることを示している。
（ｆ）は、レジスタＲに記憶されているパルス数を参照
することで、速度制御演算を行なう場合にその時点にお
ける最新のサンプリング時間Ｔに対応する複数個の計数
データを加算して用いる。
このため、各サンプリング時間毎に行なう信号処理にお
ける時間遅れが少なくなる。
なお、上記のようにパルスコーダのパルス信号から直近
のサンプリング周期内で計数された計数データｖ１によ
り、レジスタＲに記憶された計数データｖ２に対して、
適当な重みづけ演算を行なうことも可能である。つまり
例えば、速度が遅い場合には、（（Ｖｌ　＋Ｖ２）／２
）として速度情報を得ることにより、更に正確な速度制
御が行なえる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明の
精神から逸れないかぎりで、種々の異なる実施例は容易
に構成できるから、本発明は前記特許請求の範囲におい
て記載した限定以外、特定の実施例に制約されるもので
はない。
（発明の効果） 以上説明したように１本発明によれば、速度制御ループ
をディジタル信号で処理するサーボモータの速度制御装
置において、サンプリング周期の整数分の１でパルスを
計数することで、最新のサンプリング時間に対応する計
数データを用いることができるので、時間遅れの少ない
速度情報が得られ、より正確な速度制御が行なえる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明が適用されるサーボモ
ータの速度制御装置の概略構成を示すブロック図、第２
図←−−−←→は上記実施例の作用を説明する特性図、
第３図は従来装置の一例を示すブロック図である。 ｌ・・・サーボモータ速度制御装置、２・・・指令信号
形成部、３・・・位置・速度制御部、４・・・電流制御
部、５・・・検出信号形成部、６・・・電流検出器、７
・・・Ａ／Ｄ変換器、８・・・サーボモータ、９・・・
バルスコーダ、Ｓ・・・スイッチ、Ｃ・・・カウンタ、
Ｒ・・・レジスタ。 特許出願人　　ファナック株式会社 代　　理　　人　　　弁理士　　辻　　　　　　　　實
第１図（ａ） 第１図（ｂ）

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ポジショントランスジューサからフィードバック
    されたパルス信号により離散的なサーボモータの速度情
    報を形成し、ディジタルで速度制御するサーボモータの
    速度制御装置において、前記速度情報の演算周期に規定
    されるサンプリング周期でパルス信号を取込むサンプリ
    ング手段と、このサンプリング周期に同期しかつその周
    期の整数分の１の時間内にフィードバックされるパルス
    数を計数する計数手段と、前記サンプリング時間に対応
    する複数個の計数データを逐次最新のものに更新しなが
    ら記憶する記憶手段と、この記憶された計数データが速
    度制御演算時に速度情報として供給される演算手段とを
    具備してなることを特徴とするサーボモータの速度制御
    装置。
  2. （２）直近のサンプリング周期内で計数された計数デー
    タにより、前記記憶手段からの計数データに重みづけし
    て速度情報として演算処理することを特徴とする特許請
    求の範囲第（１）項に記載のサーボモータの速度制御装
    置。
JP61296386A 1986-12-12 1986-12-12 サ−ボモ−タの速度制御装置 Pending JPS63148881A (ja)

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