JPS6375908A

JPS6375908A - 移動体の位置決め制御方法

Info

Publication number: JPS6375908A
Application number: JP61219663A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Iida; 裕一飯田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-04-06
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JP2552835B2

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〕この発明は、例えば荷投機械等移動体の位置決め制御方
法、特に位置決め指令変更時の位置決めの円滑化に関す
る。

〔従来の技術〕

第１２図は従来の荷投機械等移動体（不図示）の位置決
めを行なう装置を示すブロック図であり、図において（
１）は移動体の移動を行なうための電動機、（２は電動
機（１）と同期して回転する軸に取付けられ移動体の現
在位置を検出する位置検出器、（３）は位置検出器（り
からの位置検出信号によってその位置に適した速度指令
を算出・出力する２マイコンであり、マイコン（３）は
位置検出信号を取込む入力回路（３ａ）、入力回路（３
ａ）が取込んだ位置検出信号を処理し、その位置に応じ
た速度指令を算出するＣ　Ｐ　Ｕ　（３ｂ）、ＣＰ　Ｕ
　（３ｂ）を制御するプログラムを記憶するＲＯＭと入
力された目的位置や速度リミット等のデータを一時記憶
するＲＡＭからなるメモリ、及び速度指令を出力する出
力回路（３ｄ）とを備えている。（４）はキーボード等
からなり目的位置や速度リミット等の位置決め指令をマ
イコン（３）に入力する入力装置、（５）はマイコン（
３）が出力する速度指令を受けて電動機（１）の駆動を
制御する駆動装置、（６）は移動体のブレーキである。

上記のように構成した装置により移動体の位置決めを行
なう場合の動作を第１３図に示した速度特性図及び第１
４図に占めしたフローチャートに基いて説明する。

まず、位置決めのパラメータである目的位置（Ｐｏ）と
現在位置に対応した最高速度である速度リミット（ＶＬ
）が入力装置（４）からマイコン（３）に与えられ、位
置決めが開始される（ステップＳＯ）。

マイコン（３）は位置決め開始時刻からの累積時間に対
応したタイマ加速速度（ＶＡ）すなわち時間の関数であ
る加速速度を算出しくステップＳ１）、駆動装置（５）
を介して電動機（１）を制御する。このタイマ加速速度
（ＶＡ）は上記入力装置（４）で与えられた速度リミッ
ト（ＶＬ）と比較され、（ステップＳ２）、タイマ加速
速度（ＶＡ）が速度リミット（ν、）より大となると、
すなわち移動体がタイマ加速区間を通過すると容度速度
をタイマ加速速度（ＶＡ）から速度リミット（ＶＬ）に
切換えて（ステップＳ３）等速移動を行なう。

次に位置検出器（２）で検出した穆勤中の現在位置と入
力装置（４）で与えた目的位置（ＰＯ）間の距離からブ
レーキ（６）で定まる停止距離（Ｘｓ）を減算した残距
ｍ　（Ｘ）から、あらかじめ定められたパターン減速に
よるパターン減速速度（ＶＰ）を算出する（ステップＳ
４）。このパターン減速は目的位置（Ｐｏ）に精度よく
位置決めさせるために、常時現在位置を速度指令に反映
させるものであり、残距１１ｆ　（Ｘ）に対する速度指
令（Ｖ）で制御することにより移動体を速度指令（Ｖ）
が；で所定位置に停止させるものである。パターン減速
を行なう場合、そのときの最高速度を（ＶＭ）、この最
高速度（ＶＭ）に応じたパターン減速の距離（以下、パ
ターン距離という。）を（ｘｐ）とするとパターン減速
速度（Ｖｐ）は残距ｍ　（Ｘ）の関数となり、例えば次
式で表わせる。

この残距離（Ｘ）から算出したパターン減速速度（Ｖｐ
）とタイマ加速中のタイマ加速速度（ＶＡ）あるいは等
速移動中の速度リミット（ＶＬ）と比較しくステップＳ
５）、パターン減速速度（Ｖｐ）が大であれば速度指令
値としてタイマ加速速度（ＶＡ）あるいは速度リミット
（ＶＬ）を出力しくステップ５１４）、再度ステップＳ
１からの制御を繰り返す。パターン減速速度（ＶＰ）が
小さければ、速度指令値としてパターン減速速度（ＶＰ
）を出力する（ステップＳ６）。パターン減速速度（ｖ
ｐ）が出力されると制御は減速区間の制御に移行し、引
続き移動体の現在位置に応じた残距離（×）からパター
ン減速速度（ＶＰ）を算出しくステップＳ７）、パター
ン減速速度（ＶＰ）が零以下になるまで電動機（１）を
パターン減速速度（Ｖｐ）で制御する（ステップＳ８）
。

パターン減速速度（Ｖｐ）が零以下になると速度指令を
オフとしくステップＳ９）、移動体がブレーキ（６）に
より停止距離（ＸＩ）だけ８ｗＪして停止するまでの時
間を見込んだドウエルタイムのタイムアツプ後（ステッ
プ５１０）、停止した移動体の現在位置を判別する（ス
テップ５１１）。このときに、停止現在位置が目的位置
（Ｐｏ）の停止精度範囲（ＸＷ）内にあれば位置決め完
了となり（ステップ５１２）、停止精度範囲（ＸＷ）外
であれば位置決め不良となる（ステップ５１３）。

（発明が解決しようとする問題点〕上記従来の移動体の位置決め制御方法においては、位置
決め制御進行中に目的位置及び速度リミットを変更しよ
うとしても、その変更指令を全く受付けることはしなか
ったか、あるいは簡単な制御に移行した。すなわち第１
５図及び第１６図に示すように位置決め制御進行中の（
Ｐ）点で目的位置（Ｐａ）を目的位置（ｐ＋）に変更す
る変更指令を受付けると、現在の位置決め状態を初期化
するため、変更指令時の位置（Ｐ）から減速指令値がτ
になるようにタイマ減速速度（ｖ８）で減速制御し、移
動体が完全に止まった時点で新規目的位置（Ｐ、）に対
する位置決めを開始していた。すなわち、第１７図のフ
ローチャートに示すように、位置決め中に指令変更を受
付けると（ステップ３１６）、指令変更時の位置（Ｐ）
に応じたタイマ減速速度（Ｖａ）を算出しくステップ５
１７）、タイマ減速速度（Ｖａ）がＴ以下になるまで減
速した後（ステップ５１８゜５２１）、速度指令値とし
て零を出力しくステップ３１９）、ドウエルタイマと同
様の遅延タイマのタイムアツプをまち（ステップ２０）
、タイムアツプ信号（Ｔ）を第１４図に示したフローチ
ャートに送り（ステップ５１５）、変更目的位置（ｈ）
に対してあらためて位置決め制御を行なっていた。　し
たがって位置決め制御上の融通性がなく、かつ移動体の
移動に際して時間的効率も低下するという問題点があっ
た。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、位置決め指令変更時に反転を必要とする目的位
置の変更以外は円滑に速度指令を制御し、時間的効率の
高い制御ができる移動体の位置決め制御方法を提案する
ことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る移動体の位置決め制御方法は、位置決め
制御進行中に指令変更を受付けると、検出現在位置と現
在速度指令値より、変更後の目的位置に停止可能か否か
を結論がでるまで繰返し検索しながら最適の速度指令値
を算出１／で変更目的位置に対する位置決め制御を行な
うことを特徴とする。

（作用）この発明においては、指令変更を受付けると移動体の現
在位置に応じて変更指令内容を満足するために必要な最
適速度指令値を算出して位置決め制御を行なうことによ
り、なめらかな速度指令値の変化により変更指令内容の
位置決めを行なう。

〔実施例〕

以下、この発明を実施例に基いて説明する。この実施例
に係る位置決め制御装置は第１２図に示した従来例の場
合と同一構成であり、従来例と異るのは、ＣＰ　Ｕ　（
３ｂ）に第１図のブロック図に示した制御機能を備えた
点にある。第１図において（７）は現在位置判別手段で
あり、位置検出器（′２Ｊで検出した移動体の現在位置
とメモリ（３Ｃ）に記憶されている現在速度指令値及び
メモリ（３Ｃ）に入力された変更指令により指定された
変更目的位置とから現在速度指令方向と目的位置方向の
関係すなわち現在位置の領域を判別する。

移動体が目的位置（Ｐｏ）に対して位置決め制御進行中
に変更指令により目的位置が（Ｐｌ）に変更された場合
の移動体の現在位置（Ｐ）には第２図、第３図及び第４
図に示すように３種類がある。すなわち、第２図に示す
ように目的位置（Ｐｏ）に対して位置決め制御中の移動
体の現在位置が等速領域にあり、変更指令により現在の
速度指令を維持しながら変更目的位置（Ｐ、）への位置
決めができる場合、第３図に示すように移動体の現在位
置（Ｐ）が減速領域にあり、現在速度指令を減速すれば
変更目的゛位置（Ｐｌ）に位置決めができる場合、及び
第４図に示すように移動体の現在位置（Ｐ）が変更位置
（Ｐｌ）を通過した領域にある場合の３ｆ！類がある。

この３種類の場合を変更目的位置（Ｐ、）の関係で図示
すると第５図に示すように位置決めＮ続領域（Ｑ）。

条件付位置決め継続領域（Ｒ）及び反転再位置決め領域
（Ｓ）に区分できる。第１図に示した現在位置判別手段
（７）は変更指令時の移動体の現在位ｉｔ　（Ｐ）がこ
れらのいずれの領域にあるかを判別する。

また、第１図において（８）はパターン残距離算出手段
であり、変更指令時の移動体の現在位置（Ｐ）から位置
決め制御中の目的位置（Ｐｏ）までの距離からブレーキ
（６）で定まる停止路Ｍ　（Ｘ９）を減算したパターン
残距離（Ｌ）を算出する。このパターン残距ａｔ　（Ｌ
）は上記（１）式に示したパターン減速速度（ｖｐ）の
逆関数として算出される。すなわちメモリ（３ｃ）に記
憶されている移動体の最高速度（ＶＭ）に応じたパター
ン距１１（Ｘｐ）と移動体の現在速度指令値（Ｖ）より
次式で算出される。

（９）は残距離算出手段であり、メモリ（３Ｃ）に入力
された変更目的位置（ＰＩ）と移動体の現在位置（Ｐ）
とから残圧Ｍ　（Ｘ）を算出する。ａＱは比較手段であ
り、残距離算出手段（９）で算出した残圧２１１　（Ｘ
）　とパターン残距離算出手段（８）で算出したパター
ン残圧１１ｆ　（Ｌ）を比較し、残りの移動距離に余裕
があるか否かを判断する。（１１）は速度指令手段、（
財）はタイマ減速速度算出手段である。

上記制御装置により、位置決め゛制御進行中に位置決め
指令変更したときの動作を第６図に示したフローチャー
トに基いて説明する。

まず、入力装置（４）に指令変更が入力されると（ステ
ップ５２２）、現在位置判別手段（７）で変更指令時の
移動体が変更目的位置（ＰＩ）に対してどの領域にある
か否、すなわち現在速度指令方向と変更目的位置方向が
一致するか否かを判断する（ステップ５２３）。変更指
令時の現在速度指令方向と変更目的位置方向が一致して
いる場合、すなわち変更指令時に移動体が第５図に示し
た位置決め継続領域（Ｑ）及び条件付位置決め継続領域
（Ｒ）にあるときには、残距離算出手段（９）で算出し
た変更目的位置（Ｐ、）に対する残圧ＩＩＩ　（Ｘ）　
とパターン残距離算出手段（８）で算出した最初の目的
位置（Ｐｏ）に対するパターン残圧１１１（Ｌ）　との
差を比較手段ａ＠で比較して残りの移動距離に余裕があ
るか否を判断する（ステップ５２４）。すなわち移動体
の現在位置が位置決め継続領域（Ｑ）にあるか、条件付
位置決め継続領域（Ｒ）にあるか否かを判断する。

上記により変更目的位置（Ｐ、）に対する移動体の現在
位置の領域を判断した後、速度指令手段（１１）及びタ
イマ減速速度算出手段（財）により変更後の移動体の速
度を次の手順で算出して出力回路（３ｄ）に出力する。

移動体の現在位置が位置決め継続領域（Ｑ）にある場合
、すなわち第２図に示すように現在速度指令方向と変更
目的位置方向が一致し、かつ残距離（Ｘ）にも余裕があ
るときには、指令変更内容の速度リミット（Ｖ’ＬＩ）
と現在の速度指令値（Ｖｃ）とを比較しくステップ５２
５）、第７図に示すように変更後の速度リミット（Ｖ＋
＋）が低ければタイマ減速速度（Ｖｓ）を算出しくステ
ップ５２６）、タイマ減速速度（Ｖａ）により変更後の
速度リミット（Ｖｂｔ）までタイマ減速する（ステップ
Ｓ２７，５２８）。

また、変更後の速度リミット（ＶＬＩ）が高ければ第１
４図に示した従来例のフローチャートに従ってタイマ加
速速度（ＶＡ）でタイマ加速し、変更目的位置（Ｐ、）
に対する位置決め制御を行なう（ステップ５１５）。な
お変更後の速度リミット（ＶＬＩ）　と現在速度指令値
（ＶＣ）が一致している場合は現在速度指令値（Ｖｃ）
により変更目的位置（Ｐｌ）に対する位置決め制御を行
なう。

第７図は上記変更後の速度リミット（ＶＬＩ）が現在の
速度指令値（ＶＣ）よりも高いときの移動体の速度特性
の一例を示す１図に示すように、指令変更後はタイマ加
速速度（ＶＡ）、速度リミット（ＶＬＩ）　。

パターン減速速度（Ｖｐ）により位置決め制御を行なう
。

移動体の現在位置が条件付位置決め継続領域（Ｒ）にあ
る場合、すなわち第３図に示すように現在速度指令方向
と変更目的位置方向は一致しているが、残距離（Ｘ）が
パターン残距離（Ｌ）に比較して短い場合は、第９図に
示すように残距離（Ｘ）に対して現在速度指令値（ＶＣ
）が高すぎる。したがって、この場合は現在速度指令値
が位置決め可能な値となるまでタイマ減速速度（Ｖ、）
でタイマ減速を繰返しくステップＳ２６．Ｓ２７，５２
８）、現在速度指令値が位置決め可能となったら変更後
の目的位置（ｐｌ）に対する位置決め制御を行なう（ス
テップ５１５）、また、第１０図に示すようにタイマ減
速速度（ＶＢ）が零になっても残距離に余裕ができなか
った場合には（ステップ５２７）、減速指令をオフとし
くステップ５２９）ブレーキにより完全に停止する時間
を見込んだ遅延タイマのタイムアツプ後（ステップ５３
０）、再度変更目的位置（ＰＩ）に対する位置決め制御
を行なう（ステップ５１５）。

次に、第４図に示すように現在速度指令方向と変更目的
位置方向が一致しない場合、すなわち移動体の現在位置
が反転再位置決め領域（Ｓ）にあるときは、第１１図に
示すように移動体を停止させるためタイマ減速速度（Ｖ
ａ）を算出しくステップＳ３１）、タイマ減速を行ない
（ステップＳ３２゜５３３）、タイマ減速速度指令値（
Ｖ、）が零以下になったら速度指令をオフとしくステッ
プ５２９）、遅延タイマのタイムアツプ後（ステップ５
３０）、再度タイマ加速速度（ＶＡ）、パターン減速速
度（Ｖｐ）により変更目的位置（Ｐ＋）に対する位置決
め制御を行なう（ステップ５１５）。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように位置決め制御進行中に指
令変更を受付けると、移動体の現在位置に応じて変更指
令内容を満足するために必要な最適速度指令値を算出し
て位置決め制御を行なうことにより、なめらかな速度指
令値の変化により変更指令内容に応じた位置決めを行な
うことができ、かつ時間的効率の高い位置決め制御を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の構成を示すブロック図、第
２図、第３図、第４図は各々上記実施例における指令変
更時の移動体の現在位置を示す説明図、第５図は上記指
令変更時の移動体の現在位置の領域を示す説明図、第６
図は上記実施例の動作を示すフローチャート、第７図か
ら第１１図は各々上記実施例における速度変化を示す説
明図、第１２図は従来の移動体の位置決め制御装置を示
すブロック図、第１３図は上記従来例による位置決め制
御時の速度特性図、第１４図は上記従来例の動作を示す
フローチャート、第１５図、第１６図は上記従来例の指
令変更時の速度変化を示す説明図、第１７図は従来例の
指令変更時の動作を示すフローチャートである。１・・・電動機、２・・・位置検出器、３・・・マイコ
ン、３ｂ・・−ＣＰＵ、３Ｃ・・・メモリ、４・・・入
力装置、５・・・駆動装置、７・・・現在位置判別手段
、８・・・パターン残距離算出手段、９・・・残距離算
出手段、１０・・・比較手段、１１・・・速度指令手段
、１２パタ一ン減速速度算出手段。なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。代理人　弁理士　佐　藤　正　年＝　６　因第　１３　　図

Claims

【特許請求の範囲】移動体に取付けられた位置検出器で検出した現在位置に
適した速度指令を算出して上記移動体の駆動装置に与え
る速度指令手段を備え、上記位置検出器で検出した現在
位置が減速距離外にあるときはあらかじめ定められたタ
イマ加速指定もしくは指定の速度リミット指令を与え、
検出現在位置が減速距離以内に達したときにはあらかじ
め定められた減速速度パターン指令を与えて上記移動体
を目的位置に停止するようにした位置決め制御方法にお
いて、現在位置決め中の停止目的位置と速度リミットに変更が
生じた場合、移動体の現在位置と現在速度指令値及び変
更目的位置とから変更目的位置に対する移動体の現在位
置領域を判断し、上記指令変更内容と移動体の現在位置
及び現在速度指令値とから上記各領域毎の最適位置決め
速度パターンを算出し、該速度パターンにより指令変更
後の位置決めを行なうことを特徴とする移動体の位置決
め制御方法。