JPH01191908A - Positioning controller - Google Patents

Positioning controller

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JPH01191908A
JPH01191908A JP1647388A JP1647388A JPH01191908A JP H01191908 A JPH01191908 A JP H01191908A JP 1647388 A JP1647388 A JP 1647388A JP 1647388 A JP1647388 A JP 1647388A JP H01191908 A JPH01191908 A JP H01191908A
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毅 相澤
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  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To ensure the smooth acceleration and deceleration by using a soft limiter to gradually saturate the feedforward output and switching the control of the feedforward mainbody to the control of the feedback main body. CONSTITUTION:The function of a soft limiter 16 is provided to a position control part 10 of a positioning controller. The limiter 16 is used for a saturation element which controls the output of a feedforward. The part 10 consists of a waste time element transmission function 13 which supplies a position command signal P1(S), a subtractor 11a which uses the output P'1(S) of the function 13 as a single input, a positio control transmission function 12, a speed feedforward transmission function 14, the limiter 16, and an addition part 11b. While a speed control part 20, a speed detecting part 40 and a position detecting part 50 contains a speed control system transmission function 21, a transmission function 41 and a position feedback transmission function 51 respectively.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は、位置決め制御装置に係り、特にロボット等の
駆動部に適用して有効な位置決め制御装置に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to a positioning control device, and particularly to a positioning control device that is effective when applied to a drive unit of a robot or the like.

B9発明の概要 本発明は、位置指令信号を入力とし速度指令信号を出力
する位置制御部と、該速度指令信号を入力としモータに
制御信号を出力する速度制御部からなる位置決め制御装
置において、 前記位置指令信号を入力とし徐々に飽和するような特性
を持ったソフトリミッタによりフィード・フォワード出
力を制限することにより、モータの高速回転域でも滑ら
かな速度制御が可能な位置決め制御装置を得るものであ
る。
B9 Summary of the Invention The present invention provides a positioning control device comprising a position control section that receives a position command signal as input and outputs a speed command signal, and a speed control section that receives the speed command signal as input and outputs a control signal to a motor. By inputting a position command signal and limiting the feed forward output using a soft limiter that has the characteristic of gradually becoming saturated, a positioning control device is obtained that is capable of smooth speed control even in the high speed rotation range of the motor. .

C0従来の技術 一般に、位置決め制御装置は第5図のような構成になっ
ている。すなわち、第5図において、IOはディジタル
位置制御部で、位置指令信号Slを入力・とじアナログ
速度指令信号S2を出力する。
C0 Prior Art Generally, a positioning control device has a configuration as shown in FIG. That is, in FIG. 5, IO is a digital position control unit which inputs and binds a position command signal Sl and outputs an analog speed command signal S2.

20は速度制御部で、位置制御部10からのアナログ速
度指令信号S2を入力とし速度制御信号S3として電流
信号を出力する。30はサーボモータで、速度制御部2
0からの速度制御信号S3に基づいて回転動作する。4
0は速度検出器で、サーボモータ30の回転速度を検出
する。50は位置検出器で、サーボモータで30の回転
位置を検出する。
20 is a speed control section which receives an analog speed command signal S2 from the position control section 10 and outputs a current signal as a speed control signal S3. 30 is a servo motor, and speed control section 2
Rotation operation is performed based on the speed control signal S3 from 0. 4
0 is a speed detector that detects the rotational speed of the servo motor 30. 50 is a position detector, which detects 30 rotational positions by a servo motor.

第5図の位置決め制御装置によれば、速度制御部20の
速度制御出力信号S3をもとに、電流フィードバック信
号S4が速度制御部20にフィードバックされる。また
、速度検出器40から速度検出信号S5が速度制御部2
0にフィードバックされる。さらに、位置検出器50か
らは位置検出信号S6が位置制御部10にフィードバッ
クされる。
According to the positioning control device shown in FIG. 5, a current feedback signal S4 is fed back to the speed control section 20 based on the speed control output signal S3 of the speed control section 20. Further, the speed detection signal S5 from the speed detector 40 is transmitted to the speed control unit 2.
It is fed back to 0. Furthermore, the position detection signal S6 is fed back from the position detector 50 to the position control section 10.

すなわち、ディジタル位置制御部10は、位置指令信号
s1と位置フィードバック信号S6を入力とし、アナロ
グ速度指令信号S2を出力する。
That is, the digital position control section 10 inputs the position command signal s1 and the position feedback signal S6, and outputs the analog speed command signal S2.

速度制御部20は、アナログ速度指令信号S2゜電流フ
ィードバック信号S4および速度フィードバック信号S
5を入力とし、速度制御信号S3を出力する。
The speed control unit 20 receives an analog speed command signal S2, a current feedback signal S4, and a speed feedback signal S.
5 as an input and outputs a speed control signal S3.

第5図の位置決め制御装置において、速度制御部20と
サーボモータ30は、DCサーボアンプとDCサーボモ
ータの組み合わせでもよく、ACサーボアンプとACサ
ーボモータとの組み合わせでもよい。さらに、速度検出
器40は位置検出器50により兼用してもよい。
In the positioning control device shown in FIG. 5, the speed control section 20 and the servo motor 30 may be a combination of a DC servo amplifier and a DC servo motor, or a combination of an AC servo amplifier and an AC servo motor. Furthermore, the position detector 50 may also be used as the speed detector 40.

位置決め制御には、現在位置から目標点へ移動し単に位
置決めを行うFTP動作と、 現在位置から目標点までの定められた径路に沿って移動
して位置決めを行うCP動作とがある。
Positioning control includes an FTP operation in which the object is simply positioned by moving from the current position to the target point, and a CP operation in which the object is positioned by moving along a predetermined path from the current position to the target point.

産業用ロボット等では、次の動作を行うとき使用される
。すなわち、 FTP動作は、姿勢を大きく変える場合や、目標点まで
最短時間で高速動作する場合。
In industrial robots, etc., it is used when performing the following operations. In other words, FTP operation is used when changing the posture significantly or when moving at high speed to reach the target point in the shortest possible time.

CP動作は、定められた径路(軌道)をトラッキングす
る場合である。
The CP operation is a case of tracking a determined path (trajectory).

従来では、第5図の構成による位置決め制御装置は、単
純な位置のフィードバック制御のみを行う場合は、第6
図のブロック図となり、CP動作時のトラッキング精度
を向上させる場合は第7図のブロック図となる。
Conventionally, the positioning control device having the configuration shown in FIG.
If tracking accuracy during CP operation is to be improved, the block diagram shown in FIG. 7 will be used.

第6図において、ttaは減算部、12は位置制御伝達
関数であって、これらの比較部11aと位置制御伝達関
数12は位置制御部10に対応する。21は速度制御系
伝達関数で速度制御部20に対応する。41は速度を位
置に変換する伝達関数で、速度検出器40に対応する。
In FIG. 6, tta is a subtraction section, 12 is a position control transfer function, and these comparison section 11a and position control transfer function 12 correspond to the position control section 10. Reference numeral 21 denotes a speed control system transfer function, which corresponds to the speed control section 20. 41 is a transfer function that converts speed into position, and corresponds to the speed detector 40.

5Iは位置フィードバック伝達関数であって、位置検出
器50に対応する。
5I is a position feedback transfer function and corresponds to the position detector 50.

また、第6図において、定数ならびに変数は次のように
定義する。
Further, in FIG. 6, constants and variables are defined as follows.

Sニラプラス演算因子。S nira plus calculation factor.

Pt(S):位置指令信号。Pt(S): Position command signal.

p 、(s ) :位置出力。   ゛Tdl:無駄時
間要素の遅れ時間。
p, (s): position output.゛Tdl: Delay time of dead time element.

T6.:サーボアンプの応答時間。T6. : Servo amplifier response time.

K FF :フィード・フォワード定数。K FF: Feed forward constant.

KL:位置偏差制御ゲイン。KL: Position deviation control gain.

Kv:速度制御系の速度定数。Kv: Speed constant of speed control system.

KP:速度を位置に変換する定数。KP: Constant that converts velocity to position.

K FB :位置フィードバック定数。K FB: Position feedback constant.

第7図において、Iaは無駄時間要素伝達関数、11b
は比較器であって、これらの機能を位置制御部10に追
加する。
In FIG. 7, Ia is a dead time element transfer function, 11b
is a comparator and adds these functions to the position control section 10.

第6図のブロック図に示す制御装置の応答特性をシュミ
レーションによって求めたのが第9図であり、第7図の
ブロック図で示す制御装置の応答特性を示したのが第1
0図である。なお、シュミレーションに於ける条件は、
モータ1回転あたりの位置検出器50の分解能は400
0パルスとし、速度制御部20のサーボアンプへ3(v
)の速度指令が入力された場合、101000(rpで
モータが回転するものとした。
Figure 9 shows the response characteristics of the control device shown in the block diagram of Figure 6 obtained through simulation, and Figure 1 shows the response characteristics of the control device shown in the block diagram of Figure 7.
This is figure 0. The conditions for the simulation are as follows:
The resolution of the position detector 50 per motor rotation is 400
0 pulse, and 3(v
) is input, the motor rotates at 101000 (rp).

D1発明が解決しようとする課題 第9図〜第10図の応答特性から明らかなように、第6
図のように単純なフィードバック制御のみを行う装置と
第7図のようにフィード・フォワード制御するものとの
如くの長所と短所は次の如くである。
D1 Problem to be Solved by the Invention As is clear from the response characteristics shown in FIGS. 9 and 10,
The advantages and disadvantages of the device that performs only simple feedback control as shown in the figure and the device that performs feed forward control as shown in FIG. 7 are as follows.

〔第6図の位置決め制御装置〕 (Ia)長所:第9図に示すように加減速制御を行う場
合、モータの回転域での加減速度が滑らかであるため、
例えばロボット本体のアームが、メカのマスバネ系によ
る振動を起こしに(い。
[Positioning control device shown in Fig. 6] (Ia) Advantages: When performing acceleration/deceleration control as shown in Fig. 9, the acceleration/deceleration is smooth in the rotation range of the motor;
For example, the arm of the robot body is caused by vibrations caused by the mechanical mass spring system.

(1b)短所:第9図に示すように位置偏差パルスが大
きくなり、トラッキング精度が悪い。
(1b) Disadvantages: As shown in FIG. 9, the position deviation pulse becomes large and the tracking accuracy is poor.

〔第7図の位置決め制御装置〕 (2a)長所:第10図に示すようにcp動作時のトラ
ッキング精度は、大幅に改善される。フィード・フォワ
ードによる補償を90%程度行うと、位置の偏lパルス
は約1/10となる。
[Positioning control device shown in FIG. 7] (2a) Advantages: As shown in FIG. 10, the tracking accuracy during CP operation is greatly improved. If about 90% of the feed forward compensation is performed, the positional deviation l pulse will be about 1/10.

(2b)短所:第10図に示すようにモータの高速回転
域での加減速度が、急激に変化するため、例えばロボッ
ト本体のアームが、メカのマスバネ系により、振動を起
こし易い。
(2b) Disadvantages: As shown in FIG. 10, the acceleration and deceleration of the motor in the high-speed rotation range changes rapidly, so that, for example, the arm of the robot body tends to vibrate due to the mechanical mass spring system.

また、例えば産業用ロボット等においては、−殻内に、
FTP動作とCP動作におけるモータの回転数は、FT
P動作では数百(rpm)以上、cp動作ではO(rp
m)〜数百(rpm)程度である。そこで、以上の点に
鑑み、ディジタル位置制御部10に次のような特性を持
たせることにより、フィードバック制御及びフィード・
フォワード制御の欠点を改善した。
In addition, for example, in industrial robots, - inside the shell,
The motor rotation speed in FTP operation and CP operation is FT
More than several hundred (rpm) for P operation, O(rpm) for cp operation
m) to several hundred (rpm). Therefore, in view of the above points, the digital position control unit 10 is provided with the following characteristics to achieve feedback control and feed
Improved the shortcomings of forward control.

(i)CP動作のように、モータの回転が比較的小さい
場合は、フィード・フォワード制御主体の動作を遂行さ
せる。
(i) When the rotation of the motor is relatively small, such as in CP operation, the operation is performed mainly through feed forward control.

(ii)PTP動作の様に、モータの回転数が大きい場
合は、フィード・バック制御主体の動作を遂行させる。
(ii) When the rotational speed of the motor is high, such as in PTP operation, the operation is performed mainly through feedback control.

上記(i)、(ii、)の動作を実現するために、第8
図(A)に示すように位置制御部10にハードリミッタ
15を追加した構成とし、フィード−フォワードの出力
をハードリミッタ15による飽和要素により制限し、モ
ータの回転数が大きい場合フィード・フォワードの効果
を低下させ、フィードバック制御自体の動作となるよう
にした。
In order to realize the operations (i) and (ii) above, the eighth
As shown in Figure (A), a hard limiter 15 is added to the position control unit 10, and the feed-forward output is limited by the saturation element by the hard limiter 15, so that when the motor rotation speed is large, the feed-forward effect is reduced. has been lowered so that it becomes the operation of the feedback control itself.

ところが、この方式ではモータの加減速を行った場合、
その応答が第8図(B)に示す応答波形となり、フィー
ド・フォワードの出力がハード1ルミツタ15により飽
和し始める時点で、第11図に示すように速度指令が急
激に変化し乱れるため、実用的ではなかった。
However, with this method, when accelerating or decelerating the motor,
The response becomes the response waveform shown in Fig. 8 (B), and at the point when the feed forward output begins to be saturated by the hard 1 luminaire 15, the speed command changes rapidly and becomes disordered as shown in Fig. 11. It wasn't on point.

本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、位置決め制御ル
ープにフィード・フォワードループを設け、このフィー
ド・フォワードループの出力を、徐々に飽和するような
ソフトリミッタにより滑らかな速度制御を可能とした高
精度の位置決め制御装置を提供することである。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and its purpose is to provide a feed forward loop in the positioning control loop, and to gradually control the output of the feed forward loop. An object of the present invention is to provide a highly accurate positioning control device that enables smooth speed control using a soft limiter that saturates.

E0課題を解決、するための手段 上記目的を達成するなめに、本発明の位置決め制御装置
においては、位置指令信号を入力とする無駄時間要素伝
達関数、この無駄時間要素伝達関数の出力信号を一入力
とする減算部1位置制御伝達関数、速度指令信号を入力
とする速度・フィード・フォワード伝達関数、正弦波特
性の如き滑らかな飽和特性を有するソフトリミッタおよ
び加算部によって位置制御部10を構成し、 速度制御系伝達関数によって速度制御部を構成し、速度
を位置に変換する伝達関数によって速度検出部を構成す
ると共に、位置フィードバック伝達関数によって位置検
出部を構成する。
Means for Solving the E0 Problem In order to achieve the above object, the positioning control device of the present invention uses a dead time element transfer function that receives a position command signal as an input, and an output signal of this dead time element transfer function. The position control unit 10 is composed of a position control transfer function of the subtraction unit 1 as an input, a speed/feed-forward transfer function that receives a speed command signal as input, a soft limiter having smooth saturation characteristics such as a sine wave characteristic, and an addition unit. However, a speed control section is configured by a speed control system transfer function, a speed detection section is configured by a transfer function that converts speed into position, and a position detection section is configured by a position feedback transfer function.

F1作用 フィード・フォワードの出力は、徐々に飽和する様なソ
フトリミッタにより制限され、モータを停止している状
態から数千(rpm)の高速回転まで加速したときにフ
ィード・フォワード主体の制御からフィードバック主体
の制御へ滑らかに切り換わり、高速回転域で、加減速度
も滑らかに変化する。
The output of F1 action feed forward is limited by a soft limiter that gradually saturates, and feedback is generated from feed forward-based control when the motor is accelerated from a stopped state to high speed rotation of several thousand rpm. There is a smooth switch to main control, and acceleration and deceleration change smoothly in the high-speed rotation range.

G、実施例 以下に、本発明の実施例について第1図〜第5図を参照
して説明する。
G. Examples Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.

この実施例においては、第1図に示すように第51¥1
に示す位置制御部10内にさらにソフトリミツタ16の
機能を持たせたものである。ソフトリミッタ16は、フ
ィード・フォワードの出力を制限する飽和要素のソフト
リミッタであり、第2図(A)に示す正弦波カーブ(s
inカーブ)のものや、第2図(B)に示すように折れ
線やその他、徐々に飽和する様な入出力特性を持ったも
のであれば良い。
In this embodiment, as shown in FIG.
The function of a soft limiter 16 is further added to the position control section 10 shown in FIG. The soft limiter 16 is a saturation element soft limiter that limits the feed forward output, and has a sine wave curve (s) shown in FIG. 2(A).
In curve), a polygonal line as shown in FIG. 2(B), or any other type having input/output characteristics that gradually saturate may be used.

この実施例による位置決め制御装置においては、第1図
に示すように、位置指令信号p 、(s )を入力とす
る無駄時間要素伝達関数13.この無駄時間要素伝達関
数13の出力信号p’、(S)を−入力とする減算部1
1a、位置制御伝達関数12.速度指令信号p 、(s
 )を入力とする速度・フィード・フォワード伝達関数
14.ソフトリミッタ16および加算部11bによって
位置制御部10が構成されている。
In the positioning control device according to this embodiment, as shown in FIG. 1, a dead time element transfer function 13. A subtraction unit 1 which receives the output signal p', (S) of this dead time element transfer function 13 as a negative input.
1a, position control transfer function 12. Speed command signal p, (s
) as an input velocity-feed-forward transfer function 14. A position control section 10 is configured by the soft limiter 16 and the addition section 11b.

また、速度制御系伝達関数21によって速度制御部20
が構成され、速度を位置に変換する伝達関数41によっ
て速度検出部40が構成されると共に、位置フィードバ
ック伝達関数51によって位置検出部50が構成されて
いる。
Also, the speed control unit 20 is controlled by the speed control system transfer function 21.
A transfer function 41 that converts speed to position constitutes a velocity detection section 40, and a position feedback transfer function 51 constitutes a position detection section 50.

第1図に示す位置決め制御装置によれば、入力された位
置指令信号P t(s )を無駄時間要素13よって一
定時間遅らせた信号p ’ 、(s )を作り、Pl(
S)から位置フィードバック信号p r(s )を減算
して位置偏差信号(偏差パルス)を求め、位置偏差信号
にゲイン定数KLを乗じて位置制御信号V。
According to the positioning control device shown in FIG. 1, the input position command signal P t (s) is delayed for a certain period of time by the dead time element 13 to generate a signal p', (s), and Pl(
A position deviation signal (deviation pulse) is obtained by subtracting the position feedback signal pr(s) from S), and a position control signal V is obtained by multiplying the position deviation signal by a gain constant KL.

を求める。また、位置指令信号p 、(s )を微分し
て、その値にフィード・フォワード定数KFFを乗じ、
フィード・フォワード信号vtrの値を、入力に応じて
出力が徐々に飽和する様な特性を持ったソフトリミッタ
16によりVrr(S)の値を制限してV’rr(S)
を求め、先の■t(S)とv’rr(s)の値を加算し
て速度制御部20への指令V 、(S )を求め、これ
によりサーボモータ30の回転数が小さい場合はフィー
ド・フォワードの効果を制限し、フィード・フォワード
制御(偏差制御)主体の動作に切り換える。
seek. Also, differentiate the position command signal p, (s) and multiply the value by the feed forward constant KFF,
The value of the feed forward signal vtr is set to V'rr(S) by limiting the value of Vrr(S) using a soft limiter 16 which has a characteristic that the output gradually saturates depending on the input.
, and add the previous values of t(S) and v'rr(s) to obtain the command V,(S) to the speed control unit 20. From this, if the rotation speed of the servo motor 30 is small, Limits the feed forward effect and switches to feed forward control (deviation control)-based operation.

したがって、サーボモータ30をO(rpm)から20
00 (rpm)まで0.5秒で加減速を行ったときの
応答は第3図に示すようになり、第10図に示す従来の
ものでフィード・フォワード制御をそのまま実施した場
合と比較して、モータの高速回転域で加減速度が滑らか
に変化した。
Therefore, the servo motor 30 is changed from O (rpm) to 20
The response when accelerating and decelerating to 0.00 (rpm) in 0.5 seconds is shown in Figure 3, and compared to the conventional feed forward control shown in Figure 10. , the acceleration/deceleration changed smoothly in the motor's high-speed rotation range.

また、第4図に示すように、CP動作の如くモータの回
転数が比較的低い場合で、O(rpm)から666(r
pm)まで0.5(秒)で加減速を行った場合は、フィ
ード・フォワード制御が充分に効き、フィード・フォワ
ード制御を行わない場合に比べて、1/20〜1/30
の偏差パルスとなった。
In addition, as shown in Fig. 4, when the motor rotation speed is relatively low such as in CP operation, from O (rpm) to 666 (rpm).
When accelerating and decelerating to pm) at 0.5 (seconds), feed forward control is sufficiently effective, and the speed is 1/20 to 1/30 compared to when no feed forward control is performed.
This resulted in a deviation pulse of

H1発明の効果 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下のような効果を奏する。
H1 Effects of the Invention Since the present invention is configured as described above, it produces the following effects.

(i)CP動作の様に、モータの回転数が、比較的小さ
い範囲は、フィード・フォワードが充分に作用する為、
極めて、偏差パルスが小さくなり、トラッキング精度が
、大幅に改善される。
(i) In a range where the motor rotation speed is relatively small, such as in CP operation, feed forward works sufficiently.
The deviation pulse becomes extremely small and the tracking accuracy is greatly improved.

(ii)FTP動作の様に、モータの回転数が、比較的
大きい場合は、フィード・フォワード主体の動作から、
フィードバック主体の動作へ徐々に切り換わるため、モ
ータの高速回転域での加減速度の変化がなめらかになり
、被駆動体が、振動しにくくなる。
(ii) When the rotation speed of the motor is relatively large, such as in FTP operation, the feedforward-based operation
Since the operation is gradually switched to feedback-based operation, changes in acceleration/deceleration of the motor in the high-speed rotation range become smoother, and the driven body becomes less likely to vibrate.

(iii )フィード・フォワードの出力を制限するソ
フトリミッタは、徐々に、飽和する特性をもったものな
らば何でもよく、折れ線近似による関数でもよく、計算
も簡単である。
(iii) The soft limiter that limits the feed forward output may be of any type as long as it has the characteristic of gradually becoming saturated, or may be a function based on polygonal line approximation, and calculation is simple.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例に係る位置決め制御装置の伝達
関数ブロック図、第2図(A)および第2図(B)はそ
れぞれ第1図のブロック図で用いるソフトリミッタの特
性図、第3図〜第4図は第1図の伝達関数ブロック図に
よる動作特性図、第5図は位置決め制御装置のブロック
図、第6図〜第8図は、それぞれ、従来の位置決め制御
装置の伝達関数ブロック図、第9図は第6図の装置によ
る動作特性図、第10図は第7図の装置による動作特性
図、第11図は第8図の装置による動作特性図である。 lO・・・位置制御部、20・・・速度制御部、30・
・・サーボモータ、40・・・速度検出部、50・・・
位置検出部、lla・・・減算部、ttb・・・加算部
、12・・・ゲイン定数伝達関数、13・・・無駄時間
要素伝達関数、14・・・フィード・フォワード定数伝
達関数、16・・・ソフトリミッタ、21・・・速度制
御系伝達関数、41・・・速度位置変換伝達関数、51
・・・位置フィードバンク伝達関数。
FIG. 1 is a transfer function block diagram of a positioning control device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(A) and 2(B) are characteristic diagrams of a soft limiter used in the block diagram of FIG. Figures 3 to 4 are operational characteristic diagrams based on the transfer function block diagram of Figure 1, Figure 5 is a block diagram of the positioning control device, and Figures 6 to 8 are transfer functions of the conventional positioning control device. In the block diagram, FIG. 9 is an operational characteristic diagram of the apparatus shown in FIG. 6, FIG. 10 is an operational characteristic diagram of the apparatus shown in FIG. 7, and FIG. 11 is an operational characteristic diagram of the apparatus shown in FIG. lO...Position control section, 20...Speed control section, 30.
...Servo motor, 40...Speed detection section, 50...
Position detection section, lla... Subtraction section, ttb... Addition section, 12... Gain constant transfer function, 13... Dead time element transfer function, 14... Feed forward constant transfer function, 16. ... Soft limiter, 21 ... Speed control system transfer function, 41 ... Speed position conversion transfer function, 51
...Position feedbank transfer function.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)位置指令信号とモータの位置を検出する位置検出
部からの位置フィードバック信号を入力とし速度指令信
号を出力する位置制御部と、この位置制御部の速度指令
信号と前記モータの速度を検出する速度検出部からの速
度フィードバック信号を入力とし前記モータに制御信号
を出力する速度制御部からなる位置決め制御装置におい
て、位置指令信号(P_i)を無駄時間要素によって一
定時間遅らせた信号(P´_i)を作り、該信号(P´
_i)から位置フィードバック信号(P_f)を減算し
て位置偏差信号を求め、位置偏差信号にゲイン定数(K
_L)を乗じて位置制御信号(V_ε)を求める手段と
、 位置指令信号(P_i)を微分してその値にフィード・
フォワード定数(K_F_F)を乗じてフィード・フォ
ワード信号(V_f_f)を得、そのフィード・フォワ
ード信号(V_f_f)の値を、入力に応じて出力が徐
々に飽和する特性を有するソフトリミッタにより制限し
て信号(V´f_f)を求める手段と、前記位置制御信
号(V_ε)の値とフィード・フォワード信号(V_f
_f)の値を加算して前記速度制御部への指令(V_i
)を求め、前記モータの回転数が小さいときはフィード
・フォワードを効かせて位置の偏差を小さくし、モータ
の回転数が大きいときはフィード・フォワードの効果を
制限してフィードバック制御主体の動作に切り換える手
段とによって前記位置制御部を構成したことを特徴とす
る位置決め制御装置。
(1) A position control unit that receives a position command signal and a position feedback signal from a position detection unit that detects the position of the motor, and outputs a speed command signal, and detects the speed command signal of this position control unit and the speed of the motor. In a positioning control device that includes a speed control section that receives a speed feedback signal from a speed detection section and outputs a control signal to the motor, a position command signal (P_i) is delayed by a certain period of time due to a dead time element (P'_i). ), and the signal (P'
The position feedback signal (P_f) is subtracted from the position feedback signal (P_f) to obtain the position deviation signal, and a gain constant (K
_L) to obtain the position control signal (V_ε), and a means for differentiating the position command signal (P_i) and feeding that value.
A feed forward signal (V_f_f) is obtained by multiplying by a forward constant (K_F_F), and the value of the feed forward signal (V_f_f) is limited by a soft limiter whose output gradually saturates depending on the input. (V'f_f), a means for determining the value of the position control signal (V_ε) and a feed forward signal (V_f
The command (V_i) to the speed control unit is obtained by adding the value of
), and when the motor rotation speed is small, feed forward is applied to reduce the position deviation, and when the motor rotation speed is large, the feed forward effect is limited and the operation is based on feedback control. A positioning control device characterized in that the position control section is constituted by switching means.
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JPH04323706A (en) * 1991-04-24 1992-11-12 Fanuc Ltd Foreknowledge repeat control system

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JPS5412082A (en) * 1977-06-29 1979-01-29 Ibm Locating system
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