JPS6393004A - 位置制御サ−ボ装置 - Google Patents

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、工作機械やロボット等における可動部の移動
制御をソフトウェアサーボにより行う位置制御サーボ装
置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、工作機械やロボット等における可動部の移動
制御をソフトウェアサーボにより行う位置制御サーボ装
置において、被移動体すなわち上記可動部を移動させる
駆動系の動作を速度サーボにより制御する制御系の位置
制御ゲインを目標位置近傍で変更することにより、速度
目標値に対して良好な追従性をもって被移動体を目標位
置まで移動させて、被移動体を振動させることなく上記
目標位置に停止させることができるようにしたものであ
る。

〔従来の技術〕

−ａに、工作機械やロボット等における可動部の駆動系
は、速度サーボによる動作制御がなされている。そして
、上記可動部の位置制御をソフトウェアサーボにより行
う位置制御サーボ装置では、位置目標値（θｒ）と上記
可動部の実際の位置（θ）との差に基づいて速度目標値
（θｒ）を求めて、上記可動部の実際の移動速度（δ）
が上記速度目標値（θｒ）と一致するように速度サーボ
を掛けて、例えば第４図に示すように、一定加速度で加
速制御を行うことにより目標位置に向かって上記可動部
の移動を開始し、その後所定の移動速度を保持するよう
に等速度制御を行い、目標位置になったら一定減速度で
減速制御を行うことにより上記可動部を停止させて位置
制御を終了するようにしている。

Ｃ発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上述のように駆動系に速度サーボを掛けて可
動部すなわち被移動体を移動させる場合に、速度目標値
（δｒ）に対する被移動体の実際の移動速度（θ）の追
従性は、位置制御ゲイン（Ｋ）すなわち上記位置目標値
（θｒ）と実際の位置（θ）との差に基づいて速度目標
値（θｒ）を算出するための係数によって変化し、例え
ば小さな位置制御ゲイン（Ｋ、）では第４図中に一点鎖
線にて示す移動速度〔θ（Ｋ、））カーブのように追従
性が悪く、また、大きな位置制御ゲイン（Ｋ、）では第
４図中に実線にて示す移動速度〔θ（Ｋ、））カーブの
ように追従性が良いのであるが被移動体を目標位置に停
止させるときに振動を生じるという問題点がある。

そこで、本発明は上述の如き従来の問題点に鑑み、被移
動体の移動制御をソフトウェアサーボにより行う位置制
御サーボ装置において、速度目標値（＋；ｒ）に対する
被移動体の実際の移動速度（δ）の追従性が良好で、し
かも、被移動体を振動させることなく目標位置に確実に
停止させることができるようにした新規な構成の位置制
御サーボ装置を提供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〕

本発明に係る位置制御サーボ装置は、上述の問題点を解
決するために、被移動体を移動させる駆動系と、上記駆
動系による被移動体の移動状態を検出する移動検出手段
と、上記駆動系の動作をソフトウェアサーボにより制御
する位置制御ゲインの変更自在な制御系とを備えて成る
ことを特徴としている。

〔作用〕

本発明に係る位置制御サーボ装置では、移動検出手段の
検出出力に基づいて追従性を重視した位置制御ゲインの
速度サーボにより被移動体を目標位置に向かって移動さ
せ、目標位置近傍において位置制御ゲインを下げて減速
制御を行い、上記被移動体を上記目標位置に停止させる
。

〔実施例〕

本発明に係る位置制御サーボ装置の一実施例の示す第１
図のブロック図において、１０は被移動体を移動させる
駆動モータであり、２０は上記駆動モータ１０により移
動される被移動体の移動状態を示す信号として単位移動
量毎にパルス信号を出力するエンコーダであり、３０は
上記エンコーダ２０から供給されるパルス信号に基づい
て速度サーボ信号を形成する演算処理回路であり、４０
は上記速度サーボ信号に応じた駆動電流を上記駆動モー
タ１０に供給するモータ駆動回路である。

上記演算処理回路３０は、マイクロコンピュータのソフ
トウェアにて実現されるものであって、被移動体の単位
移動量毎に上記エンコーダ２０から供給されるパルス信
号にて示される被移動体の実際の位置（θ）と位置目標
値（θｒ）との差に基づいて速度目標値（ｆｌ　ｒ）を
求める位置制御ゲイン（Ｋ）の変更自在な目標値演算部
３１と、上記エンコーダ２０から供給されるパルス信号
に基づいて被移動体の実際の移動速度（θ）を求める速
度演算部３２と、上記目標値演算部３１にて与えられる
速度目標値（θｒ）と上記速度演算部３２にて与えられ
る被移動体の実際の移動速度（θ）との差に基づいて速
度サーボ信号を形成するサーボデータ演算部３３にて構
成され、第２図のフローチャートに示すような制御動作
を行うようになっている。

すなわち、上記演算処理部３０では、被移動体を移動さ
せる場合に、先ず、位置制御ゲイン（Ｋ）を良好な追従
性の得られる比較的に大きな値（Ｋ、）に設定して、上
記目標値演算部３１にて移動位置目標値（θｒ）と被移
動体の実際の位置（θ）との差に基づいて上記被移動体
を所定の移動速度まで一定の加速度で加速し、その後所
定の移動速度を維持するような速度目標値（θｒ）を求
めて、この速度目標値（δｒ）に対する速度サーボ信号
を上記サーボデータ演算部３３から上記モータ駆動部４
０に供給する。これにより、上記モータ駆動部４０から
上記速度サーボ信号に応じた駆動電流が駆動モータ１０
に流れて、被移動体の位置制御移動が開始される。そし
て、上記演算処理部３０では、被移動体の実際の位置（
θ）が移動位置目標値（θｒ）に対して所定の位置決め
範囲内に入ったか否かをチェックしながら、被移動体を
上記移動目標位置−に向かって移動させる制御動作を行
い、被移動体が所定の位置決め範囲内に入ったならば減
速制御により被移動体が停止位置において振動すること
のない比較的に小さな値（Ｋ２）に上記位置制御ゲイン
（Ｋ）を変更して、上記目標値演算部３１にて所定の減
速制御を行う速度目標値（／？ｒ）を求めて、この速度
目標値（θｒ）に対する速度サーボ信号を上記モータ駆
動部４０に供給する。これにより、上記駆動モータ１０
に流される駆動電流が上記速度サーボ信号に応じて減少
しで、被移動体を目標位置に停止させる。

この実施例の位置制御装置では、比較的に大きな位置制
御ゲイン（Ｋ、）にて位置目標値（θｒ）から速度目標
値（ｌｌ　ｒ）を求めているので、この速度目標値（δ
ｒ）に対して追従性の高い速度サーボを施して被移動体
を目標位置に向かって移動させることができる。また、
上記目標位置近傍では、比較的に小さな位置制御ゲイン
（Ｋよ）に２変更して位置目標値（θｒ）から速度目標
値（θｒ）を求めて、この速度目標値（δｒ）により減
速制御を行うので、被移動体を振動させることなく目標
位置に確実に停止させることができる。

〔発明の効果〕

上述の実施例の説明から明らかなように　本発明に係る
位置制御サーボ装置では、速度検出手段の検出出力に基
づいて追従性を重視した位置制御ゲインにて速度サーボ
を施して被移動体を目標位置に向かって移動させ、目標
位置近傍において位置制御ゲインを下げて減速制御を行
い上記被移動体を上記目標位置に停止させるので、速度
目標値に対する被移動体の実際の移動速度の追従性を極
めて高くすることができ、しかも、被移動体を振動させ
ることなく目標位置に確実に停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
り、第２図は上記実施例の動作を示すフローチャートで
あり、第３回は同じく上記実施例の動作を示す動作特性
図である。 第４図は従来の位置制御サーボ装置の動作を示す動作特
性図である。 １０・・・駆動モータ ２０・・・エンコーダ ３０・・・演算処理回路 ３１・・・目標値演算部 ３２・・・速度演算部 ３３・・・サーボデータ演算部 ４０・・・モータ駆動回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被移動体を移動させる駆動系と、上記駆動系による被移
   動体の移動状態を検出する移動検出手段と、上記駆動系
   の動作をソフトウェアサーボにより制御する位置制御ゲ
   インの変更自在な制御系とを備え、 上記移動検出手段の検出出力に基づいて上記制御系によ
   り上記駆動系に速度サーボを施して上記被移動体を目標
   位置に向かって移動させ、目標位置近傍において位置制
   御ゲインを変更して減速制御を行い上記被移動体を上記
   目標位置に停止させるようにした位置制御サーボ装置。