KR920009888B1 - 서보모타 제어방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
서보모타 제어방법
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 관한 서보모타 제어회로의 블럭도.
제2a도는 절대위치 검출펄스 코더의 설명도.
제2b도는 카운터 구성도.
제3도는 종래방법을 설명하기 위한 블럭도이다.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 서보모타 제어방법에 관한 것으로서 특히, 절대위치검출펄스 코더를 사용한 서보모타 제어방법에 관한 것이다.
[배경기술]
서보모타를 디지탈 제어하는 디지탈 서보모터 제어에 있어서, 수치 제어부에서 소정시간 △T마다의 각 축의 이동량 △Rn을 계산하여 디지탈 서보회로에 입력하고 디지탈 서보회로는 △T마다 다음식
Figure kpo00001
(단, △Pn은 △T마다의 실제의 이동량, Er은 위치 오차)의 연산을 행하고 이 위치 오차의 크기에 따라서 펄스폭 변동 조정을 행하여 서보모타를 회전제어한다.
제3도는 그와 같은 종래의 디지탈 서보회로의 블럭도이고 1은 소정시간 △T 마다의 이동지령 △Rn과 실제 이동량 △Pn의 차를 연산하는 연산부, 2는 다음식
Figure kpo00002
에 의하여 연산부(1)의 출력(△Rn-△Pn)을 적산하여 위치 오차 Er을 출력하는 에러 카운더부, 3은 포지션 게인 Kp 설정부, 4는 속도제어부, 5는 전류 제어부, 6은 서보 앰프 및 서보모타 등의 하드웨어부, 7은 서보모타(1) 회전당 N개의 펄스를 발생하는 펄스 코더, 8은 펄스코더(7)로부터 △T동안에 발생하는 펄스를 계수하여 계수치 M을 출력하는 적분기, 9는 적분기(8)의 출력 N에 검출 멀티플라이어비 DMR을 승산하여 △T동안에 이동한 이동량 △Pn을 이동지령 △Rn의 설정단위와 동일하게 하여 출력하는 DMR승산부이다.
그리고, 검출 멀티플라이어버 DMR은 서보모타 1회전당의 기계 가동부의 이동량 L과, 이동 지령 1펄스당의 이동량(설정 단위) R와, 서보모타 1회전당에 펄스코더(7)에서 출력되는 펄스수 N(펄스/rev)로부터 다음식
Figure kpo00003
에 의하여 구하여지는 값이다. 따라서, 이동지령의 설정 단위 R을 0.1㎛/펄스, 모타 1 회전당의 기계 가동부의 이동량 8mm, 모타 1회전당에 펄스 코더에서 발생하는 펄스수 N을 20000펄스/rev로 하면 상기식으로부터 DMR=4로 되고 연산부(1)에 입력되는 실제 이동량 △Pn의 단위는(0.1㎛/펄스)로 되어서 이동지령이 설정 단위와 동일하게 된다.
그런데, 종래 방법에서는 DMR의 값으로서 특별한 정수밖에 사용할 수가 없었다. 이 때문에 미리 N이 다른 복수의 펄스 코더를 준비하여 두고 상기식에 의하여 구하여지는 DMR이 특별한 정수로 될 수 있도록 펄스코더를 선택하여 서보계를 구성하도록 하고 있다. 그러나, 그와 같은 방법에서는 미리 다수의 펄스 코더를 준비해 두지 않으며 않되고 더우기 L,R의 관계로는 준비되어 있는 어느 펄스코더를 사용하더라도 DMR이 정수로 되지 않는 경우가 있어 불편하였다.
그리고, DMR로서 이외의 값을 사용하면 DMR승산부에 있어서의 승산 결과에 소수점이하의 수치가 발생되고 이 소수점 이하의 값이 오차로서 △T마다에 누적되어서 보다 모타 제어의 정밀도를 저하시키고 따라서, DMR로서는 정수 이외의 수치를 사용할 수가 없다.
이상이므로 본 발명의 목적은 DMR이 소수점을 포함하는 임의의 수치라도 좋도 더우기 여러가지의 펄스 코더를 준비하여둘 필요가 없는 서보모타 제어방법을 제공하는 일이다.
[발명의 개시]
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 있어서는 (1)보다 1회전당의 기계 가동부의 이동량 L과, (ii)이동지령의 1펄스당의 이동량 R과, (iii) 모타 1회전당에 절대위치 검출펄스 코더에서 발생하는 인크리멘탈 펄스수 N과로부터 멀티플라이비 DMR을 연산하여 두고 서보모타 제어에 즈음하여 이동 지령을 적산함과 동시에 절대위치 검출 펄스 코더에서 출력되는 절대위치를 DMR배하고 이동 지령의 적산치와 상기 승산결과와 의차를 위치 오차로서 연산하고 이 위치 오차를 사용하여 서보모타의 회전 제어를 행한다.
이상과 같이 본 발명은 절대 위치를 DMR배 하는 것이기 때문에 검출 멀티플라이어비 DMR이 소수점 이하를 포함하고 있더라도 종래와 같이 오차가 누적되는 일은 없다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
제1도는 본 발명에 관한 서보모타 제어장치의 블록도, 제2도는 절대위치 검출펄스 코더의 설명도이다.
11은 소정시간 △t마다의 이동지령 △Rn을 적산하여 이동지령의 적산치 Pc를 출력하는 이동지령 적산부, 12는 이동 지령의 적산치 Pc와 기계 가동부의 설계 절대위치 PA의 차인 위치 오차를 연산하는 위치오차 연산부, 13은 위치오차를 기억하는 에러 유지부, 14는 포지션 게인 Kp설정부, 15는 속도제어부, 16은 전류제어부, 17은 서보 엠프 및 서보모타 등의 하드웨어부, 18은 절대위치 검출펄스코더이다.
절대위치 검출펄스 코더(18)는 제2a도에 표시하는 바와 같이, 모터(17a)가 소정 각도 회전할때마다 1개의 인크리멘탈 펄스를 발생하는 펄스코더(18a)와, 이 펄스코더에서 발생하는 펄스를 회전방향에 따라서 계수하고 이에따라 모타 1회전내의 절대위치와 모타 회전수와로된 절대위치 P′A를 기억 출력함과 동시에 전원이 절단되더라도 이 절대위치 P′A를 계속 기억하는 카운터(18b)와로 구성되어 있다. 그리고, 제2a도에 있어서 21은 기계 가동부이고 펄스코더(18a)는 모타 1회전당에 N개의 인크리멘탈 펄스를 발생한다.
카운터(18b)는 제2b도에 표시하는 바와 같이, 회전방향에 따라서 인크리멘탈 펄스를 카운터 업/다운하는 용량 N의 제1카운터(18b-1)와, 제1카운터로부터의 오버플로우 펄스를 카운트 업하고 언터플로우 펄스를 카운트다운하여 모타의 회전수를 기억하는 제2카운터(18b-2)와로 구성되어 있다.
19는 절대위치 검출펄스코더(18)의 카운터부(18b)에서 출력되는 절대위치(펄스수)P′A를 DMR배하여 이동지령의 설정단위와 동일하게해서 출력하는 DMR승산부이다. 20은 DMR연산부이고 모타 1회전당의 기계 가동부의 이동량 L과, 이동 지령의 1펄스당의 이동량(설정 단위) R과, 모타 1회전당에 펄스코더(18a)에서 출력되는 펄스수 N(펄스/rev)과로부터 다음식
Figure kpo00004
에 의하여 검출 멀티플라이어비 DMR을 연산한다.
예를들면, 이동지령의 설정 단위 R를 0.1㎛/펄스, 모타 1회전당의 기계 가동부의 이동량 L을 8m, 모타 1회전당에 펄스 코더에서 발생하는 펄스수를 N펄스/rev라고 하면, 상기식으로 부터
Figure kpo00005
로 되고 기계 가동부가 10mm/rev 이동되는 것이라고하면
Figure kpo00006
으로 된다.
이하, 제1도의 전체적 동작을 설명한다.
미리 DMR연산부(20)에 있어서(1)식을 사용하여 모타 1회전당의 기계 가동부의 이동량 L과 이동지령의 설정 단위 R와 펄스 코더(18a)의 1회전당의 펄스수 N과로부터 멀티플라이버 DMR을 연산하여 둔다.
그와 같은 상태에 있어서, △T마다의 이동 지령 △Rn이 발생하면 이동 지령적산부(11)에서 적산하고 위치 오차 연산부(12)에서 이동지령의 적산치 Pc와 DMR승산부(19)로부터 출력되는 절대위치(설정 단위로 표현된 절대위치)PA의 차를 위치 오차 Er로서 연산하여 에러 유지부(13)에 유지시키고 이위치 오차 Er에 포지션게인 Kp를 승산하여 지령속도 VCMD를 발생하고 이후, 속도제어, 전류제어를 행하여 서보모타(17a)를 회전시킨다.
모타가 회전하면 절대위치 검출펄스코더(18)의 펄스코더(18a)(제2도참조)에서 1회전당 N개의 인크리멘탈 펄스가 발생하여 카운터(18b)에 적산되고 이 카운터의 계수치가 절대위치 P′A로서 출력된다.
DMR승산부(19)은 다음식
Figure kpo00007
의 연산을 행하여 설정단위로 표현된 절대위치 PA를 출력한다.
이후, 소정시간 △T마다에 상기 처리가 반복되어서 서보모타가 지령속도로 회전하게 된다.
이상, 본 발명은 종래와 같이 △T마다의 인크리멘탈 이동량에 DMR배 하는 것은 아니고 절대위치에 DMR배 하는 것이기 때문에 검출 멀티플라이어비 DMR이 소수점 이하를 포함하고 있더라도 종래와 같이 오차가 누적되는 일은 없고 따라서, 1종류의 펄스코더를 준비하여두는 것만으로 충분하다.

Claims (3)

  1. 모터 1회전당 N개의 인크리멘탈 펄스를 발생하는 펄스코더와, 인크리멘탈 펄스를 회전방향에 따라서 가역 계수하는 카운터화를 가진 절대위치 검출펄스코더를 사용하여 모타의 회전 제어를 행하는 서보모타 제어방법에 있어서, 모타 1회전당의 기계 가동부의 이동량 L과 이동 지령이 1펄스당의 이동량 R과 상기 인크리멘탈 펄스수 N과로부터 멀티플라이어비 DMR을 연산하여 두고, 서보 제어에 있어, 이동 지령을 적산함과 동시에 절대위치 검출펄스코더에서 출력되는 절대위치를 DMR배 하고, 이동 지령의 적산치와 상기 승산 결과와의 차를 위치 오차로서 연산하고, 이 위치 오차를 사용하여 서보모타의 회전제어를 행하는 것을 특징으로 하는 서보모타 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 DMR을 다음식
    Figure kpo00008
    에 의하여 연산하는 것을 특징으로 하는 서보모타 제어방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 회전제어를 소정시간간격으로 행하는 것을 특징으로 하는 서보모타 제어방법.
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