WO1991007710A1 - Feedback position control method - Google Patents

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WO1991007710A1
WO1991007710A1 PCT/JP1990/001329 JP9001329W WO9107710A1 WO 1991007710 A1 WO1991007710 A1 WO 1991007710A1 JP 9001329 W JP9001329 W JP 9001329W WO 9107710 A1 WO9107710 A1 WO 9107710A1
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sum
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PCT/JP1990/001329
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Shunsuke Matsubara
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Fanuc Ltd
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D3/12—Control of position or direction using feedback
    • G05D3/20—Control of position or direction using feedback using a digital comparing device
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/37143—Divide feedback pulses to make feedback independent from resolution encoder

Definitions

  • the present invention relates to a feedback type position control method, and more particularly, to a method for appropriately and easily performing position control on a machine having various specifications without using various position detectors.
  • Rotational motion In a machine that has a movable part connected to a servomotor via a Z-linear motion conversion mechanism, etc., and a rotary position detector attached to the servomotor, the machine can be moved by a servomotor via a conversion mechanism. It is known that the position of the machine movable part is detected in accordance with the feedback pulse sent from the position detector with the rotation of the motor while moving the part, and the position of the machine movable part is controlled. I have.
  • the position control to the target position is terminated, and It is known that when the deviation between the moving position and the actual moving position deviates from the allowable range, a warning is issued that the position deviation has become excessive.
  • the allowable range of the imposition width and position deviation it is convenient to make the movement amount of the machine movable part corresponding to the number of input feedback pulses divisible by the number of pulses. It is.
  • the amount of movement of the movable part of the machine per rotation of the servomotor is determined by the rotational motion linear motion conversion mechanism. It changes according to the device configuration, such as the screw pitch at the motor and the gear ratio at the reduction mechanism.
  • the pulse coder sends 12,000 feedback pulses per motor revolution, and therefore the resolution of the pulse coder (table per feedback pulse)
  • the movement amount is 0.5.
  • a machine with a table travel of 8 mm or 10 mm per motor revolution will generate 8,000 or 10,000 feedback pulses per motor revolution.
  • a type of pulse coder with a resolution of 1 / or 0.5 is used.
  • the above-mentioned conventional method uses a pulse coder with a resolution suitable for the specifications of the machine and the servo motor.When driving and controlling various machines and various servo motors, various pulse signals having different resolutions are used. A coder must be provided. Also, since the types of pulse coders that can be prepared are naturally limited, machines and servomotors to which the above-described conventional method can be applied. Is limited. In addition, the management of the machine, servo motor and pulse coder becomes complicated.
  • the weight of the position command is changed according to the resolution of the pulse coder.
  • a control system (Fig. 3) that includes an arbitrary CMR (Command Multiplied Ratio) 6 whose operating characteristics can be variably set.
  • CMR Common Multiplied Ratio
  • a pulse coder 4 that generates one feedback panel per 1 staple movement amount
  • a 1z movement command position command change amount
  • the operating characteristics of the CMR are set so that one movement command pulse is sent from the CMR to the next time.
  • the movement commands of 1 are sequentially input.
  • the operation characteristics of the optional CMR 6 are set so that two or three movement command pulses are generated alternately at the same time, so that 2.5 movement command pulses are generated on average.
  • the movement command pulses having different numbers are transmitted from any CMR 6 having different operation characteristics, so that according to the above-described conventional method of variably setting the operation characteristics of CMR 6, Each time the operating characteristics of the CMR 6 are changed, the position width for judging the arrival at the target position and the allowable range for judging the excessive position deviation must be changed. Also, the setting width of the operating characteristics of CMR 6 However, there is a limitation on the pulse coder that can be used to implement the above-described conventional method.
  • An object of the present invention is to provide a feedback-type position control method that can appropriately and easily perform position control with various machines without using various position detectors.
  • the present invention provides: (a) a step of inputting a feedback pulse transmitted from a rotary position detector with rotation of a servomotor; and (b) a step of inputting a feedback pulse. Converting the feedback pulse into a position feedback pulse having the number of pulses that divides the amount of movement of the mechanical movable part corresponding to the number of input pulses; and (c) position feedback pulse. Step of executing position control according to pulse c cr 1 ⁇ 2 X.ru 0
  • the present invention divides the feedback pulse sent from the rotary position detector with the rotation of the servomotor by the amount of movement of the mechanical movable part corresponding to the number of feedback pulses. Since it is converted to a position feedback pulse having the number of pulses, the weight of one feedback, 'knock', and 'pulse', and consequently, the position feedback pulse, is calculated. Knos and lus weights can be set appropriately according to machine specifications. As a result, position control on machines with various specifications can be performed using one type of position detector, and it is not necessary to selectively use a type of position detector according to the type of machine and servo motor. You.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing a digital servo system for implementing a feedback type position control method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an arbitrary DMR process executed by a digital servo system processor
  • FIG. 3 is a schematic block diagram showing a conventional servo system having an arbitrary CMR.
  • a servo system for implementing the position control method includes a position control unit 1, a speed control unit 2, and a pulse number conversion unit (arbitrary DMR) 5.
  • the servo circuit includes a digital servo circuit for performing each function, and includes a processor (not shown) for executing software processing for achieving the functions of the above elements.
  • a rotary position detector, for example, a pulse coder 4 is mounted on the servomotor 3, and the pulse coder 4 is provided with, for example, 40,000 feedbacks during one rotation of the servomotor 3. It is designed to send cou- pals.
  • the digital servo circuit is functionally equivalent to a pulse coder.
  • the feedback pulse sent from the controller is converted to the position feedback pulse by the optional DMR 5 as described in detail later, and the position is divided by the numerical controller as the higher-level controller.
  • the position control unit 1 Based on the deviation (positional deviation) between the command ⁇ Mn and the number of position feedback pulses (positional deviation), the position control unit 1 obtains the velocity command Vc, and performs speed control such as proportional integral control based on the velocity command Vc. This is executed in part 2 to obtain the torque command.
  • the servo system is provided with a PWM control circuit (not shown) for generating a PWM signal from a torque command, and the servo motor 3 is driven by the PWM signal.
  • Machines that operate under the control of the servo system include, for example, a ball screw Z between the reducer connected to the output shaft of the support motor 3 and a machine movable part such as a table. It has a rotary motion Z-linear motion conversion mechanism consisting of a ball nut mechanism and the like.
  • the optional DMR 5 is configured such that when Xn feedback pulses are input, yn is determined by the number of input pulses Xn and a variable number of freely variable pulse conversion coefficients ynZxn.
  • the position feedback pulse is transmitted, thereby changing the weight of one input feedback pulse and, consequently, the weight of one position feedback pulse.
  • the command movement amount of the mechanical moving part per pulse of the position command ⁇ Mn is determined by the specifications of the servo system and the servo motor, the pitch of the ball screw, the gear ratio of the reduction gear, and the like.
  • the resolution of the pulse coder 4 (the The actual amount of movement of the movable part of the machine that is sufficient to transmit one feedback pulse from the pulse coder 4) is determined according to the specifications of the pulse coder 4. Therefore, one position feedback pulse
  • the number of pulses conversion coefficient y so that the weight (the actual movement amount of the mechanical moving part sufficient to send out the back pulse from any DMR 5) matches the command movement amount per one position command pulse.
  • nXx n is set.
  • the command movement amount of the machine movable part per 1 position command pulse is 1 //
  • the number of feedback pulses transmitted from the pulse coder 4 per rotation of the servo motor 3 is If the number is 40,000, the method of this embodiment is applied to the machines with actual displacement of 6 mm, 8 mm, 10 mm, and 12 mm, respectively, for the machine's movable part per servo motor rotation.
  • the pulse number conversion coefficient yn Zxn is set to 32 0, 1/5, 1 4 and 3 Z 10, respectively.
  • the command movement amount of the machine movable part per position command pulse is 0.5
  • the number of feed back pulses sent per motor rotation is 40,000
  • the motor rotation is 1 rotation
  • the pulse number conversion coefficient yn Zxn is set to 3-10.
  • the processor of the digital servo circuit performs position loop processing and speed loop processing in order to achieve the functions of the position control unit 1, the speed control unit 2 and the optional DMR 5 shown in FIG. And software processing including arbitrary DMR processing, so this software processing is executed at predetermined intervals. To do so.
  • the number of position feedback pulses is calculated by simply multiplying the number of feedback pulses transmitted from the pulse coder 4 within one processing cycle by the conversion coefficient yn / Xn, Fractions occur in the calculation result, causing errors in position control.
  • the arbitrary DMR 5 of the present embodiment uses the first conversion coefficient A for multiplying the number X n of feedback pulses transmitted from the pulse coder 4 within one processing cycle by the first conversion coefficient A.
  • the calculation unit 51 divides the sum of the product of the number of pulses X n and the coefficient A and the remainder R n-1 in the previous processing cycle by the second conversion coefficient B, and calculates the number equal to the quotient obtained by this operation
  • a second operation unit 52 for transmitting a position feedback pulse and a storage unit 53 for storing a remainder Rn generated as a result of the operation in the second operation unit are provided.
  • the processor reads the feed X, the number X n of pulse pulses transmitted from the pulse coder 4 during the period corresponding to the current Hunch cycle (step S 1), and calculates the number of pulses X n is multiplied by the first conversion coefficient A, and the resulting value X ⁇ ⁇ A is stored in the first register (step S 2).
  • the processor adds the remainder R n ⁇ 1 generated as a result of the operation in the previous cycle to the stored value of the first register, and obtains the resulting value xn ⁇ A + R n ⁇ 1 Is stored in the second register evening (step S3).
  • the mouth sensor calculates the absolute value of the stored value of the second register IXnA + Rn-1 I is divided by the second transform coefficient B to obtain a quotient yn 'and a remainder Rn' (step S4).
  • the processor determines whether the stored value ⁇ ⁇ A + Rn-1 of the second register is positive or negative (step S5). If the determination result is affirmative, the quotient yn and the remainder Rn, obtained in step S4, are used as the position feedback pulse number yn and the remainder Rn in the current processing cycle as the third and the remaining Rn.
  • step S 6 Each is stored in the fourth register (steps S 6 and S 7) 0
  • step S 5 if the determination result in step S 5 is negative, the quotient yn obtained in step S 4
  • the value 1 is subtracted from the value yn ′ with the sign of,, inverted, and the resulting value yn ′ ⁇ 1 is taken as the number yn of position feedback pulses yn in the current processing cycle.
  • Step S9 the remainder R n ′ obtained in step S 4 is subtracted from the second conversion coefficient B, and the resulting value B — R n, is taken as the remainder R n in the current processing cycle and the fourth register (Step S10).
  • step S8 following step S7 or step S10, the processor stores the position in the current processing cycle stored in step S6 or step S9.
  • the feedback pulse number yn is read, and the arbitrary DMR processing in the current processing cycle ends. Then, the processing shifts to the position loop control processing based on the number of pulses y n.
  • the conversion coefficient AZB in the optional DMR 5 is set to 3 Z5
  • the number of feedback pulses XII per processing cycle increases by 1 from 1 to 6 and then decreases by 1,
  • the Luth number yn yn changes as shown in Table 1.
  • parameter XI! Let the initial value of ⁇ ⁇ yn be zero. Thereafter, when the servo motor 3 rotates in the reverse direction and the number of feedback pulses Xn per processing cycle similarly changes, the parameters yn, Rn, ⁇ ⁇ , and ⁇ yn It changes as shown in the table.
  • the present invention can be implemented using a servo system having an optional CMR 6 shown in FIG. In this case, one position feed, 'no'.
  • the weight of the pulse may be set so as to match the weight of one pulse transmitted from any CMR 6.
  • the first conversion coefficient A is set to a value equal to or smaller than the second conversion coefficient B, that is, the conversion coefficient AZB in the arbitrary CMR 6 is equal to or smaller than the value 1.
  • the first conversion coefficient A is set to a value larger than the second conversion coefficient B, and the conversion coefficient AZB at the arbitrary C MR 6 is set. May be set to a value greater than the value 1.

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Description

明 細 害
フ ィ ー ドバ ッ ク式位置制御方法
技 術 分 野
本発明は、 フ ィ ー ドバッ ク式位置制御方法に関し、 特 に、 種々 の位置検出器を用いる こ とな しに、 種々の仕様 の機械における位置制御を適正かつ簡易に行える方法に 関する。
背 景 技 術
回転運動 Z直線運動変換機構等を介してサーボモータ に連結した可動部とサーボモータ に装着した回転型位置 検出器とを有する機械において、 変換機構等を介してサ —ボモー タによ り機械可動部を移動させつつ、 モータ回 転に伴って位置検出器から送出されるフ ィ ー ドバッ クパ ルス に従って機械可動部の位置を検出し、 機械可動部の 位置制御を行う こ とが知られている。 又、 フ ィ ー ドバ ッ クパルス に基づいて検出した機械可動部の実際移動位置 が目標移動位置を含むィ ンポジシ ョ ン幅内に入ったと き に当該目標位置への位置制御を終了する と共に、 目標移 動位置と実際移動位置との偏差が許容範囲か ら逸脱した と きに位置偏差が過大にな ったこ とを警告する こ とが知 られてい る。 イ ン ポ ジ シ ョ ン幅及び位置偏差の許容範囲 の設定上、 入力フ ィ ー ドバ ッ ク パル ス数に対応する機械 可動部の移動量を当該パル ス数で割り切れる ものにする のが便宜である。 その一方で、 サ― ボモ ー 夕 1 回転当り の機械可動部の移動量は、 回転運動ノ直線運動変換機構 でのネ ジのピッ チ， 減速機構でのギア比等の装置構成に 応じて変化する。
こ のため、 従来は、 テー ブル等の機械可動部の移動量 とフ ィ ー ドバッ ク パルス数との間に成立すベ き上記要件 を満たすに足る分解能を有するパル ス コーダ等の位置検 出器を用いている。 例えば、 サーボモータ 1 回転当りの テー ブル移動量が 6 m mの機械では、 パルス コーダの互 いに位相を 9 0 度異にする 2つの栢の各々 においてモー タ 1 回転当り 3 千個のパル スを発生し各該パルス の立ち 上がり及び立ち下がりでフ ィ ー ドバッ クパル スを送出す るタイ プのパルス コーダを使用している。 この場合、 パ ルス コ ー ダからモータ 1 回転当り 1 万 2千個のフ ィ ー ド バッ クパルスが送出され、 従って、 パルス コ ーダの分解 能 （ 1 フ ィ ー ドバッ クパル ス当り のテー ブル移動量） は 0 . 5 である。 別の例を示すと、 モータ 1 回転当りの テー ブル移動量が 8 m m又は 1 0 m mの機械には、 モ ー タ 1 回転当り 8千個又は 1 万個のフ ィ ー ドバッ クパルス を発生するタ イ プの、 即ち分解能が 1 /又は 0 . 5 の パルス コ ーダが用いられる。
上記従来法は、 機械及びサーボモ ー タ の仕様に適した 分解能のパルス コ ーダを使用する も ので、 各種機械及び 各種サー ボモータ を駆動制御する場合には、 分解能を異 にする種々のパル ス コ 一ダを用意しなければならない。 又、 用意できるパルス コ ー ダの種別が自ずから限定され るので、 上記従来法を適用できる機械及びサ―ボモータ に制限が生じる。 しかも、 機械， サーボモー タ及びパル ス コーダの管理が煩雑になる。
機械可動部の移動量と フ ィ ー ドバッ クパル ス数との間 に成立すべき上記要件を満たす別の方法と して、 パル ス コーダの分解能に応じて位置指令の重みを変化させるよ う に動作特性を可変設定でき る任意 C M R (Command Multiplied Ratio) 6 を含む制御系 （第 3 図） を用いる こ とが知られている。 例えば、 1 のテープル移動量当 り 1 個のフ ィ 一 ドバ ッ ク パ ノレスを発生する パルス コーダ 4 を用いる場合、 C M R 6 に 1 z の移動指令 （位置指令 の変化量） を入力 したと き に C M Rから 1 個の移動指令 パルス が送出されるよ う に C M Rの動作特性を設定して いる。 又、 例えば、 1 ί£ の テ ー ブル移動量当り 2. 5個 のフ ィ ー ドバッ ク パルスを発生する別のパル ス コ ーダ 4 を用いる場合は、 1 の移動指令を順次入力 したと きに 2個又は 3個の移動指令パルスを交互に発生し、 従って、 平均で 2. 5個の移動指令パル スを発生するよ う に、 任 意 C M R 6 の動作特性を設定している。
しか しながら、 移動指令が同一であっても動作特性が 異なる任意 C M R 6 からは互いに数が異なる移動指令パ ルスが送出される ので、 C M R 6 の動作特性を可変設定 する上記従来法によれば、 C M R 6 の動作特性を変更す る度に目標位置への到達を判別するためのィ ンポ ジシ ョ ン幅及び過大位置偏差を判別するための許容範囲を変更 しなければならない。 又、 C M R 6 の動作特性の設定幅 が自ずから制約されるので、 上記従来法の実施に用い得 るパルス コ ーダに制限がある。
発 明 の 開 示
本発明の目的は、 種々の位置検出器を用いる こ とな し に、 種々 の機械での位置制御を適正かつ簡易に行えるフ ィ ー ドバッ ク式位置制御方法を提供する こ と にある。 上述の目的を達成するため、 本発明は、 （ a ) サーボ モータ の回転に伴って回転型位置検出器から送出される フ ィ ー ドバッ ク パルスを入力する工程と、 （ b ) 斯く入 力したフ ィ 一 ドバッ クパル スを当該入力パル ス数に対応 する機械可動部の移動量を割り切るパルス数を有する位 置フ ィ ー ドバッ ク パルスに変換する工程と、 （ c ) 位置 フ ィ 一 ドバッ ク パルス に応じて位置制御を実行する工程 c ¾r ½ X.る 0
上述のよう に、 本発明は、 サーボモータ の回転に伴つ て回転型位置検出器から送出される フ ィ ー ドバッ クパル スをフ ィ 一 ドバッ クパルス数に対応する機械可動部の移 動量を割り切るパルス数を有する位置フ ィ ー ドバッ クパ ルス に変換するよ う にしたので、 1 フ ィ ー ドノ、' ッ ク ノ、'ル スの重みを、 ひいては位置フ ィ 一 ド ノ、、 ッ ク ノ、'ルスの重み を機械の仕様に応じて適切に設定できる。 この結果、 種 々の仕様の機械における位置制御を一種類の位置検出器 を用いて実行でき、 機械及びサーポモータ の種別に応じ た種別の位置検出器を選択的に使用するこ とが不要であ る。 従って、 機械， サーボモータ及び位置検出器につい ての煩雑な管理が不要にな り、 又、 機械， サーボモータ 及び位置検出器の夫々の仕様に制約が生じない。 更に、 目標位置への到達の判別に用いるィ ンポジシ ョ ン幅及び 過大位置偏差の判別に用いる許容位置偏差範囲を適切に 設定でき、 設定変更を頻繁に行う必要がない。
図 面 の 簡 単 な 説 明
第 1 図は本発明の一実施例による フ ィ — ドバッ ク式位 置制御方法を実施するためのデジタ ルサ一ボ系を示す機 能ブロ ッ ク図、
第 2 図はデジタ ルサ—ボ系のプロ セ ッサによ り実行さ れる任意 D M R処理を示すフ ロ ー チ ャ ー ト、 及び
第 3 図は任意 C M Rを有する従来のサーボ系を示す概 略プロ ッ ク図である。
発明を実施するための最良の形態
第 1 図を参照する と、 本発明の一実施例の位置制御方 法を実施するため のサーボ系は、 位置制御部 1， 速度制 御部 2及びパル ス数変換手段 （任意 D M R ) 5 の夫々の 機能を達成するデジタ ルサー ボ回路を備え、 このサーボ 回路は上記要素の機能を達成するためのソ フ ト ウヱァ処 理を実行するプロセ ッサ （図示略） を含んでいる。 サー ボモー タ 3 には回転型位置検出器例えばパル ス コ ーダ 4 が装着され、 ノ、'ル ス コー ダ 4 はサ― ポモータ 3 力 1 回転 する間に例えば 4 万個のフ ィ ー ドバッ クパル スを送出す るよ う にされている。
デジタ ルサー ボ回路は、 機能的には、 パル ス コーダ 4 から送出されるフ ィ 一 ドバッ クパル スを後で詳述するよ う に任意 D M R 5 で位置フ ィ ー ドバッ クパル ス に変換し、 上位制御装置と しての数値制御装置から分 Kされる位置 指令 Δ M n と位置フ ィ ー ドバッ ク パルス数との偏差 （位 置偏差） に基づいて位置制御部 1 において速度指令 V c を求め、 速度指令 V c に基づく比例積分制御等を速度制 御部 2 において実行して ト ルク指令を求める ようになつ ている。 サーボ系には、 ト ルク指令から P W M信号を生 成するための P W M制御回路 （図示略） が設けられ、 P W M信号によりサーボモー タ 3 を駆動するよ う にしてい る。 そ して、 サー ボ系の制御下で作動する機械は、 例え ば、 サ一ポモータ 3 の出力軸に連結した減速機とテープ ル等の機械可動部との間に §2されボー ルネ ジ Zボールナ ッ ト機構等からなる回転運動 Z直線運動変換機構を有し ている。
詳し く は、 任意 D M R 5 は、 X n個のフ ィ ー ドバッ ク パルスが入力されたと き、 当該入力パルス数 X n と可変 設定自在のパルス数変換係数 y n Z x n とで定ま る y n 個の位置フ ィ ー ドバッ ク パルスを送出し、 これによ り、 1 入カフ ィ 一 ドバッ クパル ス の重みを、 ひいては 1 位置 フ ィ ー ドバッ ク パルス の重みを変化可能に している。 更 に詳し く は、 位置指令 Δ M nの 1 パルス当り の機械可動 部の指令移動量がサ―ボ系及びサー ボモー タ の仕様なら びにボー ルネ ジの ピッチ， 減速機のギア比等の機械の仕 様に応じて定ま る一方で、 パルス コ ーダ 4 の分解能 （パ ルス コ ーダ 4から 1 フ ィ 一 ドバッ ク パルスを送出させる に足る機械可動部の実際移動量） がパルス コ ーダ 4の仕 様に応じて定ま るので、 1 位置フ ィ ー ドバッ クパルス の 重み （任意 D M R 5から 1 位置フ ィ — ドバッ クパルスを 送出させるに足る機械可動部の実際移動量） が 1位置指 令パルス当り の指令移動量に合致するよ う に、 パルス数 変換係数 y nXx nが設定される。
例えば、 1位置指令パル ス当り の機械可動部の指令移 動量が 1 // で、 サ ー ボモ ー タ 3の 1 回転当 り のパルス コ ーダ 4か らのフ ィ ー ドバッ クパルス送出数が 4万個であ る場合、 サーボモータ 1 回転当り の機械可動部の実際移 動量力 夫々 6 mm, 8 mm, 1 0 mm及び 1 2 mmであ る機械の夫々に本実施例の方法を適用する と き、 パルス 数変換係数 y n Zx nは 3 2 0, 1 /5, 1ノ 4及び 3 Z 1 0 に夫々設定される。 又、 1 位置指令パルス当り の機械可動部の指令移動量が 0. 5 で、 モータ 1 回転 当 り の フ ィ ー ドバ ッ ク パル ス送出数が 4万個で、 モ ー タ 1 回転当 り の機械可動部の実際移動量が 6 mmである場 合、 パル ス数変換係数 y n Zx n は 3ノ 1 0 に設定され る。
上述のよ う に、 デジタ ルサーボ回路のプロ セ ッ サは、 第 1 図の位置制御部 1, 速度制御部 2及び任意 D M R 5 の夫々 の機能を達成すべく、 位置ループ処理， 速度ルー プ処理及び任意 D MR処理を含むソ フ ト ウ ェ ア処理を実 行する も ので、 こ の ソ フ ト ウ ェ ア処理を所定周期で実行 するよ う になつている。 この場合、 1 処理周期内にパル ス コーダ 4から送出される フ ィ ー ドバッ クパルスの数に 変換係数 y n / X nを単に乗じて位置フ ィ ー ドバッ クパ ルス数を演算する と、 一般に、 演算結果に端数が生じて 位置制御上の誤差が発生する。 これを防止すべく、 本実 施例の任意 D M R 5 は、 1 処理周期内にパルスコーダ 4 から送出された フ ィ ー ドバッ クパル ス の数 X n に第 1変 換係数 Aを乗じるための第 1 演算部 5 1 と、 パルス数 X n と係数 Aとの積と前回処理周期での余り R n-1 と の和 を第 2変換係数 Bで割り、 こ の演算で得た商に等しい数 の位置フ ィ ー ドバッ クパルスを送出するための第 2演算 部 5 2 と、 第 2演算部での演算の結果生じた余り R nを 格納するための記憶部 5 3 とを備える。
以下、 第 2 図を参照して、 第 1 図のデジタ ルサーボ回 路のプロ セ ッ サによ り実行される任意 D M R処理を説明 する。
プロ セ ッ サは今回処琿周期に対応する期間内にパルス コーダ 4 から送出されたフ ィ ー ドノ、 *ッ クパル ス の数 X n を読取り （ス テ ッ プ S 1 ) 、 パルス数 X n に第 1 変換係 数 Aを乗じ、 この結果得た値 X η · Aを第 1 レ ジス夕 に 格納する （ ス テ ッ プ S 2 ) 。 次いで、 プロ セ ッ サは、 第 1 レ ジ ス タ の記憶値に前回周期での演算の結果生じた余 り R n- 1 を加算し、 この結果得た値 x n · A + R n- 1 を 第 2 レ ジ ス 夕 に格納する （ ス テ ッ プ S 3 ) 。 さ ら に、 ブ 口セ ッ サは、 第 2 レ ジ ス タ の記憶値の絶対値 I X n · A + Rn-1 Iを第 2 変換係数 Bで除して商 y n 'および余り R n ' を求める （ ステ ッ プ S 4 ) 。
そ して、 プロセ ッサは、 第 2 レ ジ スタ の記憶値 χ η · A + Rn-1 が正又は であるか否かを判別する （ステ ツ プ S 5 ) 。 判別結果が肯定であれば、 ステ ッ プ S 4 で求 めた商 y n， 及び余り R n ， を今回処理周期での位置フ ィ ー ドバッ クパル ス数 y n及び余り R n と して第 3及び 第 4 レ ジス タ に夫々格納する （ス テ ッ プ S 6 , S 7 ) 0 一方、 ス テ ッ プ S 5 での判別結果が否定であれば、 ス テ ッ プ S 4 で求めた商 y n， の符号を反転した値一 y n ' から値 1 を減じ、 この結果得た値一 y n '— 1 を今回処 理周期での位置フ ィ ー ドバ ッ クパル ス数 y n と して第 3 レジス タ に格納する （ス テ ッ プ S 9 ) 。 次いで、 第 2変 換係数 Bからステ ッ プ S 4 で求めた余り R n ' を減じ、 この結果得た値 B — R n， を今回処理周期での余り R n と して第 4 レ ジス タ に格納する （ス テ ッ プ S 1 0 ) 。
ステ ッ プ S 7又はステ ッ プ S 1 0 に铳く ス テ ッ プ S 8 において、 プロセ ッ サは、 ス テ ッ プ S 6又は ス テ ッ プ S 9 で格納した今回処理周期での位置フ ィ ー ドバッ クパル ス数 y n を読み出 して今回処理周期での任意 D M R処理 を終了する。 そ して、 パル ス数 y n に基づく 位置ループ 制御処理に移行する。
任意 D M R 5 での変換係数 AZ B を 3 Z 5 に設定した 場合、 1 処理周期当りのフ ィ ー ドバッ クパルス数 X IIが 1 から 6 まで 1 づっ増加し、 その後 1 づっ減少する と、 各処理周期での位置フ ィ 一 ドバッ ク パルス数 y n , 余り R η , 累積フ ィ ー ドバッ ク パルス数∑ X n及び累積位置 フ ィ ー ドバッ クノ、。ルス数∑ y n は第 1 表に示すよう に変 化する。 但し、 パ ラ メ ータ X I！ 〜∑ y n の初期値を零と する。 その後、 サーボモータ 3 が逆回転しかつ 1 処理周 期当り のフ ィ ー ドバッ クパルス数 X nが同様に変化する 場合、 パ ラ メ ータ y n， R n， Σ χ η及び∑ y n は第 2 表に示すよ う に変化する。
1
X n y n R n ∑ x n ∑ y
0 0 . 0 0 0
1 0 3 1 0
2 1 4 3 1
3 2 3 6 3
4 3 0 1 0 6
5 3 0 1 5 9
6 3 3 2 1 1 2
5 3 3 2 6 1 5
4 3 0 3 0 1 8
3 1 4 3 3 1 9
2 2 0 3 5 2 1
1 0 3 3 6 2 1
0 0 3 3 6 2 1 第 2
x n y n R n ∑ X n ∑ y n
0 0 3 3 6 2 1 一 1 0 0 3 5 2 1 一 2 - 2 4 3 3 1 9 一 3 一 2 5 3 0 1 7 一 4 一 2 3 2 6 1 5 一 5 一 3 3 2 1 1 2 一 6 一 4 5 1 5 8 一 5 - 3 5 1 0 5 一 4 一 2 3 6 3 一 3 一 2 4 3 1 一 2 一 1 3 1 0 一 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 本発明は上記実施例に限定されず、 種々の変形が可能 である。
例えば、 第 3 図に示す任意 C M R 6 を備えるサーボ系 を用いて本発明を実施可能である。 この場合、 1 位置フ イ ー ド ノ、' ッ ク ノ、。ル ス の重みを、 任意 C M R 6 から送出さ れる 1 パルス の重みに合致するよ う に設定すれば良い。 又、 上記実施例では、 第 1 変換係数 Aを第 2変換係数 Bに等しいかこれよ り も小さい値に設定し、 即ち、 任意 C M R 6 での変換係数 A Z Bを値 1 に等しいかこれよ り も小さい値に設定したが、 低分解能のパル ス コーダを用 いる場合には、 第 1変換係数 Aを第 2変換係数 Bよ り も 大きい値に設定して任意 C MR 6での変換係数 AZBを 値 1 よ り も大きい値に設定しても良い。

Claims

請 求 の 範 囲
1. ( a ) サー ポモー タ の回転に伴って回転型位置検出 器から送出されるフ ィ ー ドバッ ク パルスを入力し、
( ) 斯く 入力したフ ィ ー ドバッ クパル スを当該入 力パル ス数に対応する機械可動部の移動量を割り切る パルス数を有する位置フ ィ一 ドバッ クパル ス に変換し、 ( c ) 前記位置フ ィ ー ドバッ ク パルス に応じて位置 制御を実行する フ ィ ー ドバッ ク式位置制御方法。
2. 前記工程 （ a ) において所定周期毎の前記フ ィ ー ド バッ ク パルスを周期的に入力し、 前記工程 （ b ) は、 各周期における前記入力フ ィ ー ドバッ クパルスの数と 第 1 変換係数との積を求める工程 （ b l ) と、 各周期 での前記積と前回周期での余り との和を第 2変換係数 で割る こ とによ り商及び余りを求める工程 （ b 2〉 と、 前記工程 （ b 2 ) で求めた余りを次の周期での前記和 を求めるために用いる前記余り と して記憶する工程
( b 3 ) と、 前記工程 （ b 2 ) で求めた商に等しい数 の前記位置フ ィ 一 ドバ ッ ク パルスを送出する工程 （ b 4 ) とからなる請求の範囲第 1 項記載のフ ィ ー ドバッ ク式位置制御方法。
3. 前記第 1 変換係数を前記第 2変換係数よ り も小さい 値に設定する請求の範囲第 2項記載のフ ィ ー ドバッ ク 式位置制御方法。
4. 前記工程 （ a ) において所定周期毎の前記フ ィ ー ド バッ ク パルスを周期的に入力し、 前記工程 （ b ) は、 各周期における前記入カフ ィ一 ドバ ッ クパルス の数と 第 1 変換係数との積を求める工程 （ b l ) と、 各周期 での前記積と前回周期での余り との和を求める工程
( 2 ) と、 前記和の絶対値を第 2変換係数で割る こ とによ り商及び余りを求める工程 （ b 3 ) と、 前記和 が正又は零である とき前記商に等しい数の前記位置フ イ ー ドバッ クパルスを送出する と共に前記工程 （ b 3 ) で求めた前記余りを次の周期での前記和を求めるため に用いる前記余り と して記憶する工程 （ b 4 ) と、 前 記和が負である と き前記商の符号を反転して得た値か ら値 1 を減じて得た値に等しい数の前記位置フ ィ ー ド バッ ク パルスを送出する と共に前記第 2変換係数から 前記工程 （ b 3 ) で求めた前記余りを減じて得た値を 次の周期での前記和を求めるために用いる前記余り と して記億する工程 （ b 5 ) とからなる請求の範囲第 1 項記載のフ ィ ー ドバッ ク式位置制御方法。
5. 前記第 1 変換係数を前記第 2変換係数よ り も小さい 値に設定する請求の範囲第 4項記載のフ ィ ー ドバッ ク 式位置制御方法。
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