JPH02217904A - 位置決め制御装置 - Google Patents
位置決め制御装置Info
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- JPH02217904A JPH02217904A JP1039111A JP3911189A JPH02217904A JP H02217904 A JPH02217904 A JP H02217904A JP 1039111 A JP1039111 A JP 1039111A JP 3911189 A JP3911189 A JP 3911189A JP H02217904 A JPH02217904 A JP H02217904A
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- Japan
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- data
- position command
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
- G05B19/184—Generation of cam-like surfaces
-
- 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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34048—Fourier transformation, analysis, fft
-
- 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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
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- G05B2219/37612—Transfer function, kinematic identification, parameter estimation, response
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- G—PHYSICS
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- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41177—Repetitive control, adaptive, previous error during actual positioning
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- 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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41217—Command preshape, guidance, reference for better dynamic response, forcing feedforward
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- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、位置決めサーボシステムの追従精度等を向上
させた位置決め制御装置に関する。
させた位置決め制御装置に関する。
従来、位置決めサーボシステムの追従精度等を向上させ
るために、サーボシステムの特性を把握し、そのサーボ
システムに入力する位置指令データの補正等を行ってい
る。即ち、この位置決めサーボシステムの特性を把握す
るために、第３図に示すように、位置決めサーボシステ
ムにホワイトノイズ又は、特定振幅の正弦波を入力信号
として入力し、それに対する実際の移動量を出力信号と
して信号処理装置に取り込んでいる。その信号処理方法
には、サーボアナライザ等が使用され、入力信号と出力
信号とから位置決めサーボシステムの伝達関数、即ち、
システムの周波数特性及び位相特性を求めている。
るために、サーボシステムの特性を把握し、そのサーボ
システムに入力する位置指令データの補正等を行ってい
る。即ち、この位置決めサーボシステムの特性を把握す
るために、第３図に示すように、位置決めサーボシステ
ムにホワイトノイズ又は、特定振幅の正弦波を入力信号
として入力し、それに対する実際の移動量を出力信号と
して信号処理装置に取り込んでいる。その信号処理方法
には、サーボアナライザ等が使用され、入力信号と出力
信号とから位置決めサーボシステムの伝達関数、即ち、
システムの周波数特性及び位相特性を求めている。
上記位置決めサーボシステムは、機械系においては滑り
摩擦、電気系においてはアナログ素子等の非線形要素の
ため、位置決めサーボシステム自体が非線形特性を有す
る。このため、工作物を加工するためのプロフィルデー
タに基づいた位置指令データの各周波数における入力信
号レベルの大きさの違いにより、位置決めサーボシステ
ムの伝達関数が異なってしまい、従来の単一信号レベル
のホワイトノイズ信号又は、特定振幅の正弦波（３号に
より求めた伝達関数により上記位置指令データを補正し
たのでは補正しきれず、誤差が大きく残ってしまい十分
な加工精度を得ることができないという問題があった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、工作物を加工するため
のプロフィルデータに基づいた位置指令データにより制
御運転し得られる実際の移動量による実移動量データと
理想的な移動量を与える理想位置指令データとから周波
数応答の比を算出し、その周波数応答の比で位ＲｔＷ令
データの周波数特性を補正することにより位置決めサー
ボシステムの追従精度を向上させる位置決め制御装置を
提供することである。
摩擦、電気系においてはアナログ素子等の非線形要素の
ため、位置決めサーボシステム自体が非線形特性を有す
る。このため、工作物を加工するためのプロフィルデー
タに基づいた位置指令データの各周波数における入力信
号レベルの大きさの違いにより、位置決めサーボシステ
ムの伝達関数が異なってしまい、従来の単一信号レベル
のホワイトノイズ信号又は、特定振幅の正弦波（３号に
より求めた伝達関数により上記位置指令データを補正し
たのでは補正しきれず、誤差が大きく残ってしまい十分
な加工精度を得ることができないという問題があった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、工作物を加工するため
のプロフィルデータに基づいた位置指令データにより制
御運転し得られる実際の移動量による実移動量データと
理想的な移動量を与える理想位置指令データとから周波
数応答の比を算出し、その周波数応答の比で位ＲｔＷ令
データの周波数特性を補正することにより位置決めサー
ボシステムの追従精度を向上させる位置決め制御装置を
提供することである。
【課題を解決するための手段］
上記課題を解決するための発明の構成は、位置決めサー
ボシステムの追従精度を向上させるために、工作物を加
工するためのプロフィルデータに基づいた位置指令デー
タの補正を行う位置決め制御装置において、前記位置指
令データをフーリエ変換して位置指令フーリエ変換デー
タを求める第１フーリエ変換処理手段と、前記位置指令
データにより制御運転し得られる実際の移動量を実移動
量データとして検出する移動量検出器と、前記移動量検
出器により検出される実移動量データをフーリエ変換し
て実移動量フーリエ変換データを求める第２フーリエ変
換処理手段と、前記プロフィルデータに基づいて理想的
な移動量を理想位置指令データとして算出する理想位置
指令データ演算手段と、前記理想位置指令データ演算手
段により算出された理想位置指令データをフーリエ変換
して求められた理想位置指令フーリエ変換データと前記
第２フーリエ変換処理手段で求められた実移動量フーリ
エ変換データとの比である周波数応答比を算出する応答
比演算手段と、前記応答比演算手段により算出された比
により前記第１フーリエ変換処理手段で求められた位置
指令フーリエ変換データを補正した補正位置指令フーリ
エ変換データを算出する補正位置指令フーリエ変換デー
タ演算手段と、前記補正位ぽ指令フーリエ変換データ演
算手段により算出された補正位置指令フーリエ変換デー
タを逆フーリエ変換して補正位置ｌ旨令データを求める
逆フーリエ変換処理手段と４ＷＩえたことを特徴きする
。 【作用】 第１フーリエ変喚処理手段は工作物を加工するためのプ
ロフィルデータに基づいた位置指令データをフーリエ変
換し７て位置指令フーリエ変換データを求める。又、移
動量検出器は工作物を加工するためのプロフィルデータ
に基づいた位置指令データにより制御運転することによ
り実際の移動量を実移動量データとして検出する。そし
て、第２フーリエ変換処理手段はその実移動量データを
フ１３工変換して実移動量フーリエ変換データを求める
。理想位置指令データ演算手段は、プロフィルデータか
ら理想的な移動量である理想位置指令データを算出する
。そして、応答比演算手段は理想位置指令データをフー
リエ変換した理想位置指令フーリエ変換データと実移動
量フーリエ変換データとの周波数応答比を算出する。次
に、補正位置指令フーリエ変換データ演算手段は周波数
応答比により位置指令フーリエ変換データを補正した補
正位置指令フーリエ変換データを算出する。そして、逆
フーリエ変換処理手段は補正位置指令フーリエ変換デー
タを逆フーリエ変換して補正位置指令データを求める。 そして、この補正位置指令データに基づいて試し切削運
転を行い上記と同様にして、更に、補正位置指令データ
が求められる。このような手順の繰り返しにより、周波
数応答比が所定範囲となるまで繰り返され、最終的に実
際の切削に使用される位置指令データが求められる。 このように、実際に工作物を加工するためのプロフィル
データに基づいた位置指令データにより制御運転し得ら
れた実移動量データと工作物を加工するためのプロフィ
ルデータに基づいた理想的な移動量を与える理想位置指
令データとがフーリエ変換され、そのデータの比により
位置指令データがフーリエ変換された位置指令フーリエ
変換データが補正された後、逆フーリエ変換して補正位
置指令データが求められるので、位置決めサーボシステ
ムの非線形特性を十分補正でき、加工精度が向上する。
ボシステムの追従精度を向上させるために、工作物を加
工するためのプロフィルデータに基づいた位置指令デー
タの補正を行う位置決め制御装置において、前記位置指
令データをフーリエ変換して位置指令フーリエ変換デー
タを求める第１フーリエ変換処理手段と、前記位置指令
データにより制御運転し得られる実際の移動量を実移動
量データとして検出する移動量検出器と、前記移動量検
出器により検出される実移動量データをフーリエ変換し
て実移動量フーリエ変換データを求める第２フーリエ変
換処理手段と、前記プロフィルデータに基づいて理想的
な移動量を理想位置指令データとして算出する理想位置
指令データ演算手段と、前記理想位置指令データ演算手
段により算出された理想位置指令データをフーリエ変換
して求められた理想位置指令フーリエ変換データと前記
第２フーリエ変換処理手段で求められた実移動量フーリ
エ変換データとの比である周波数応答比を算出する応答
比演算手段と、前記応答比演算手段により算出された比
により前記第１フーリエ変換処理手段で求められた位置
指令フーリエ変換データを補正した補正位置指令フーリ
エ変換データを算出する補正位置指令フーリエ変換デー
タ演算手段と、前記補正位ぽ指令フーリエ変換データ演
算手段により算出された補正位置指令フーリエ変換デー
タを逆フーリエ変換して補正位置ｌ旨令データを求める
逆フーリエ変換処理手段と４ＷＩえたことを特徴きする
。 【作用】 第１フーリエ変喚処理手段は工作物を加工するためのプ
ロフィルデータに基づいた位置指令データをフーリエ変
換し７て位置指令フーリエ変換データを求める。又、移
動量検出器は工作物を加工するためのプロフィルデータ
に基づいた位置指令データにより制御運転することによ
り実際の移動量を実移動量データとして検出する。そし
て、第２フーリエ変換処理手段はその実移動量データを
フ１３工変換して実移動量フーリエ変換データを求める
。理想位置指令データ演算手段は、プロフィルデータか
ら理想的な移動量である理想位置指令データを算出する
。そして、応答比演算手段は理想位置指令データをフー
リエ変換した理想位置指令フーリエ変換データと実移動
量フーリエ変換データとの周波数応答比を算出する。次
に、補正位置指令フーリエ変換データ演算手段は周波数
応答比により位置指令フーリエ変換データを補正した補
正位置指令フーリエ変換データを算出する。そして、逆
フーリエ変換処理手段は補正位置指令フーリエ変換デー
タを逆フーリエ変換して補正位置指令データを求める。 そして、この補正位置指令データに基づいて試し切削運
転を行い上記と同様にして、更に、補正位置指令データ
が求められる。このような手順の繰り返しにより、周波
数応答比が所定範囲となるまで繰り返され、最終的に実
際の切削に使用される位置指令データが求められる。 このように、実際に工作物を加工するためのプロフィル
データに基づいた位置指令データにより制御運転し得ら
れた実移動量データと工作物を加工するためのプロフィ
ルデータに基づいた理想的な移動量を与える理想位置指
令データとがフーリエ変換され、そのデータの比により
位置指令データがフーリエ変換された位置指令フーリエ
変換データが補正された後、逆フーリエ変換して補正位
置指令データが求められるので、位置決めサーボシステ
ムの非線形特性を十分補正でき、加工精度が向上する。
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明の位置決め制御装置における位置決めサ
ーボシステムの機械的構成及び電気的構成を示している
。 コンピュータのプロフィルデータ収納メモリ１１に記憶
された工作物を加工するための、例えば、非真円形状を
表す角度と位置の関数のプロフィルデータは時間関数で
ある位置指令データｒ＋（ｔ）に変換され位置指令デー
タ収納メモリ１２に記憶される。 そして、ＣＰＵからの指令により位置指令データ収納メ
モリ１２内の位置指令データｒ ｌＤ）が偏差カウンタ
１３に出力される。その偏差カウンタ１３の出力１”ｉ
Ｄ／Ａコンバータ１４によりディジタル信号がアナログ
信号に変換されてサーボアンプ１５に出力され信号増幅
された後サーボモータ１６に出力される。このサーボモ
ータ１６にはタコジェネレータＩ７が取り付けられてお
り、このタコジェネレータ１７はサーボモータ１６の回
転速度を検出して、速度フィードバック信号をサーボア
ンプ１５に送出している。 次に、上記サーボモータ１６の軸と一体的に構成された
ボールねじ１８の回転によりナツト１９が移動されるこ
とにより、そのナツト１９と一体的な、例えば、砥石台
２０が移動される。その砥石台２０とベツド２１との間
に設けられ、移動量検出器を構成する位置フィードバッ
ク用のエンコーダであるリニアスケール２２によりその
移動量がパルス信号として出力される。そのパルス信号
は偏差カウンタ１３と信号処理部２３とに出力される。 そして、信号処理部２３では、先ず、ＩＪ ニアスケー
ル２２から出力されるパルス信号の累積値による現在位
置を時間でサンプリングした時間関数である実移動量デ
ータｇ＋（ｔ）が求められ、その実移動量データｇ＋（
ｔ）のフーリエ変換された周波数関数である実移動量フ
ーリエ変換データＧｌ（Ｊω）が算出される。工作物を
加工するためのプロフィルデータに基づいた砥石台２０
の理想的な移動量を理想位置指令データｒ（ｔ）として
、そのフーリエ変換した周波数関数である理想位置指令
フーリエ変換データをＲ（ｊω）とする。すると、それ
らのフ１２に記憶された位置指令データの時間関数であ
る位置指令データｆ、（ｔ）をフーリエ変換した位置指
令フーリエ変換データをＰＩ（Ｊω）とすると、求める
補正位置指令データｆ ２ （ｔ）のフーリエ変換され
た補正位置指令フーリエ変換データＰ２（Ｊω）は、次
式により算出される。 Ｆ、（」ω）＝Ｔ＋（、＋ω）ＸＦＩ（Ｊω）この補正
位置指令フーリエ変換データＦｚ（ｊω）を逆フーリエ
変換するこ古により時間関数である補正位置指令データ
ｆｚ（ｔ）が算出される。そ１〜で、信号処理部２３は
補正位置指令データｆｚ（ｔ）を位置指令データ収納メ
モリ１２に出力する。このようにして、丁作物を加工す
るためのプロフィルブタに基づいた時間関数である位置
指令データｆ（１）が補正され補正位置指令データｆ２
（ｔ）となる。 次に、本発明の位置決め制御装置で使用されているＣＰ
Ｕの処理手順を、第２図のフローチャートに基づき、上
述の第１図を参照しながら説明する。 この装置では、先ず、試し切削を繰り返し実行して、最
終的な補正位置指令データを求め、その最終的な補正位
置指令データにより本切削が行われる。 ステップ１００で工作物を加工するためのプロフィルデ
ータをプロフィルデータ収納メモリ１１に入力して記憶
する。 次にステップ１０２に移行しで、ステップ１００で入力
されたプロフィルデータを時間関数である位置指令デー
タｒｔ（ｔ）に変換し、位置指令データ収納メモリ１２
に記憶する。 次にステップ１０４に移行して、ＣＰＵの指令により、
位置指令データ収納メモリ１２内の時間関数である位置
指令データｆｉ（ｔ）が時間の指令と共にパルス列とし
て偏差カウンタ１３に出力され、第１図に示した信号経
路によるサーボモータの回転により砥石台２０が時々刻
々と移動される。 そして、ステップ１０６に移行し、移動量検出器を構成
４るリニアスケール２２から出力される実際の移動量を
表すパルス信号の累積値をサンプリングして時間関数で
ある実移動量データｇｉ（ｔ）が求められる。 次に、第１フーリエ変換処理手段及び第２７リエ変換処
理手段を達成するステップ１０８に移行し、ステップ１
０２で記憶された時間関数である位置指令データｒ＋＜
Ｕとステップ１０６でサンプリングされた時間関数であ
る実移動量データｇ＋（ｔ）とに対して高速フーリエ変
換（ＦＦＴ）を実行し、それぞれ周波数関数である位置
指令フーリエ変換データＰｌ（Ｊω）及び実移動量フー
リエ変換データＧ＋（）（ＩＪ）を算出する。 そして、応答比演算手段を達成するステップ１１０に移
行し、ステップ１０８にてＦＦＴ’処理された実移動量
フーリエ変換データＧ＋（Ｊω）と砥石台２０に理想的
な移動量を与える時間関数である理想位置指令データｒ
（ｔ）をフーリエ変換した理想位置指令フーリエ変換
データをＲ（ｊω）とするときのフーリエ変（）データ
の比ＴＩ（Ｊω）は上述のように算出される。 そして、補正位置指令フーリエ変換データ演算手段を達
成するステップ１１２に移行し、上述のように、ステッ
プ１１０で算出された周波数応答の比ＴＩ（Ｊω）によ
り周波数関数である位置指令フーリエ変換データＦｌ（
Ｊω）を補正し周波数関数である補正位置指令フーリエ
変換データＰ２（Ｊω）を算出する。 尚、補正位置指令フーリエ変換データＰ、（」ω）と理
想位置指令フーリエ変換データＲ（ｊω）との間に位相
差が生じている場合には、位置指令データにその位相差
を加味して補正する。 次に、逆フーリエ変換処理手段を達成するステップ１１
４に移行し、ステップ１１２で補正された周波数関数で
ある補正位置指令フーリエ変換データＦｚ（Ｊω）に対
して高速逆フーリエ変換（ＦＦＴ−’）を実行する。そ
のＦＦＴ−’処理された時間関数である補正位置指令デ
ータｆ２（ｔ）を位置指令データ収納メモリ１２内に出
力する。 そして、ステップ１１６に移行し、位置指令データ収納
メモリ１２内の補正位置指令データｆｚ（ｔ）によりス
テップ１０４と同様な運転を実行する。 次にステップ１１８に移行して、ステップ１１６の運転
による実移動中をステップ１０Ｇと同様にリニアスケー
ル２２にてサンプリングする。 そして、ステップ１２０に移行し、補正位置指令データ
ｒｚ（ｔ）による実移動量のサンプリング結果が追従精
度を満足しているか否かを判定する。？１ｉ重位置指令
データによる実移動量のサンプリング結果が子ｉｌ役・
定された加工精度に基づく追従精度を満足していなけれ
ば、スデップ１２０の判定はＮＯ“Ｑ、Ｆ）リステップ
１０８に移行して、上述のスデソブ１０８〜１２０を握
り返し、更に、補正位置指令データの補正を繰り返す。 ぞして、補正位置指令データによる実移動量の寸ンブリ
ング結果が追従精度を満足するとスデ・ツブ１２０の判
定はＹＥＳとなり、本プログラムを終了する。 従って、工作物を加工するためのプロフィルデータに基
づく各周波数により信号レベルが異なる位置指令データ
においても、位置決めサーボシステムの非線形性による
補正誤差を微小にすることができ、正確な袖ｉＥ位置指
令データを作成するこ々ができる。又、繰り返しにより
、その補正誤差を更に小さくするこ古ができる。
ーボシステムの機械的構成及び電気的構成を示している
。 コンピュータのプロフィルデータ収納メモリ１１に記憶
された工作物を加工するための、例えば、非真円形状を
表す角度と位置の関数のプロフィルデータは時間関数で
ある位置指令データｒ＋（ｔ）に変換され位置指令デー
タ収納メモリ１２に記憶される。 そして、ＣＰＵからの指令により位置指令データ収納メ
モリ１２内の位置指令データｒ ｌＤ）が偏差カウンタ
１３に出力される。その偏差カウンタ１３の出力１”ｉ
Ｄ／Ａコンバータ１４によりディジタル信号がアナログ
信号に変換されてサーボアンプ１５に出力され信号増幅
された後サーボモータ１６に出力される。このサーボモ
ータ１６にはタコジェネレータＩ７が取り付けられてお
り、このタコジェネレータ１７はサーボモータ１６の回
転速度を検出して、速度フィードバック信号をサーボア
ンプ１５に送出している。 次に、上記サーボモータ１６の軸と一体的に構成された
ボールねじ１８の回転によりナツト１９が移動されるこ
とにより、そのナツト１９と一体的な、例えば、砥石台
２０が移動される。その砥石台２０とベツド２１との間
に設けられ、移動量検出器を構成する位置フィードバッ
ク用のエンコーダであるリニアスケール２２によりその
移動量がパルス信号として出力される。そのパルス信号
は偏差カウンタ１３と信号処理部２３とに出力される。 そして、信号処理部２３では、先ず、ＩＪ ニアスケー
ル２２から出力されるパルス信号の累積値による現在位
置を時間でサンプリングした時間関数である実移動量デ
ータｇ＋（ｔ）が求められ、その実移動量データｇ＋（
ｔ）のフーリエ変換された周波数関数である実移動量フ
ーリエ変換データＧｌ（Ｊω）が算出される。工作物を
加工するためのプロフィルデータに基づいた砥石台２０
の理想的な移動量を理想位置指令データｒ（ｔ）として
、そのフーリエ変換した周波数関数である理想位置指令
フーリエ変換データをＲ（ｊω）とする。すると、それ
らのフ１２に記憶された位置指令データの時間関数であ
る位置指令データｆ、（ｔ）をフーリエ変換した位置指
令フーリエ変換データをＰＩ（Ｊω）とすると、求める
補正位置指令データｆ ２ （ｔ）のフーリエ変換され
た補正位置指令フーリエ変換データＰ２（Ｊω）は、次
式により算出される。 Ｆ、（」ω）＝Ｔ＋（、＋ω）ＸＦＩ（Ｊω）この補正
位置指令フーリエ変換データＦｚ（ｊω）を逆フーリエ
変換するこ古により時間関数である補正位置指令データ
ｆｚ（ｔ）が算出される。そ１〜で、信号処理部２３は
補正位置指令データｆｚ（ｔ）を位置指令データ収納メ
モリ１２に出力する。このようにして、丁作物を加工す
るためのプロフィルブタに基づいた時間関数である位置
指令データｆ（１）が補正され補正位置指令データｆ２
（ｔ）となる。 次に、本発明の位置決め制御装置で使用されているＣＰ
Ｕの処理手順を、第２図のフローチャートに基づき、上
述の第１図を参照しながら説明する。 この装置では、先ず、試し切削を繰り返し実行して、最
終的な補正位置指令データを求め、その最終的な補正位
置指令データにより本切削が行われる。 ステップ１００で工作物を加工するためのプロフィルデ
ータをプロフィルデータ収納メモリ１１に入力して記憶
する。 次にステップ１０２に移行しで、ステップ１００で入力
されたプロフィルデータを時間関数である位置指令デー
タｒｔ（ｔ）に変換し、位置指令データ収納メモリ１２
に記憶する。 次にステップ１０４に移行して、ＣＰＵの指令により、
位置指令データ収納メモリ１２内の時間関数である位置
指令データｆｉ（ｔ）が時間の指令と共にパルス列とし
て偏差カウンタ１３に出力され、第１図に示した信号経
路によるサーボモータの回転により砥石台２０が時々刻
々と移動される。 そして、ステップ１０６に移行し、移動量検出器を構成
４るリニアスケール２２から出力される実際の移動量を
表すパルス信号の累積値をサンプリングして時間関数で
ある実移動量データｇｉ（ｔ）が求められる。 次に、第１フーリエ変換処理手段及び第２７リエ変換処
理手段を達成するステップ１０８に移行し、ステップ１
０２で記憶された時間関数である位置指令データｒ＋＜
Ｕとステップ１０６でサンプリングされた時間関数であ
る実移動量データｇ＋（ｔ）とに対して高速フーリエ変
換（ＦＦＴ）を実行し、それぞれ周波数関数である位置
指令フーリエ変換データＰｌ（Ｊω）及び実移動量フー
リエ変換データＧ＋（）（ＩＪ）を算出する。 そして、応答比演算手段を達成するステップ１１０に移
行し、ステップ１０８にてＦＦＴ’処理された実移動量
フーリエ変換データＧ＋（Ｊω）と砥石台２０に理想的
な移動量を与える時間関数である理想位置指令データｒ
（ｔ）をフーリエ変換した理想位置指令フーリエ変換
データをＲ（ｊω）とするときのフーリエ変（）データ
の比ＴＩ（Ｊω）は上述のように算出される。 そして、補正位置指令フーリエ変換データ演算手段を達
成するステップ１１２に移行し、上述のように、ステッ
プ１１０で算出された周波数応答の比ＴＩ（Ｊω）によ
り周波数関数である位置指令フーリエ変換データＦｌ（
Ｊω）を補正し周波数関数である補正位置指令フーリエ
変換データＰ２（Ｊω）を算出する。 尚、補正位置指令フーリエ変換データＰ、（」ω）と理
想位置指令フーリエ変換データＲ（ｊω）との間に位相
差が生じている場合には、位置指令データにその位相差
を加味して補正する。 次に、逆フーリエ変換処理手段を達成するステップ１１
４に移行し、ステップ１１２で補正された周波数関数で
ある補正位置指令フーリエ変換データＦｚ（Ｊω）に対
して高速逆フーリエ変換（ＦＦＴ−’）を実行する。そ
のＦＦＴ−’処理された時間関数である補正位置指令デ
ータｆ２（ｔ）を位置指令データ収納メモリ１２内に出
力する。 そして、ステップ１１６に移行し、位置指令データ収納
メモリ１２内の補正位置指令データｆｚ（ｔ）によりス
テップ１０４と同様な運転を実行する。 次にステップ１１８に移行して、ステップ１１６の運転
による実移動中をステップ１０Ｇと同様にリニアスケー
ル２２にてサンプリングする。 そして、ステップ１２０に移行し、補正位置指令データ
ｒｚ（ｔ）による実移動量のサンプリング結果が追従精
度を満足しているか否かを判定する。？１ｉ重位置指令
データによる実移動量のサンプリング結果が子ｉｌ役・
定された加工精度に基づく追従精度を満足していなけれ
ば、スデップ１２０の判定はＮＯ“Ｑ、Ｆ）リステップ
１０８に移行して、上述のスデソブ１０８〜１２０を握
り返し、更に、補正位置指令データの補正を繰り返す。 ぞして、補正位置指令データによる実移動量の寸ンブリ
ング結果が追従精度を満足するとスデ・ツブ１２０の判
定はＹＥＳとなり、本プログラムを終了する。 従って、工作物を加工するためのプロフィルデータに基
づく各周波数により信号レベルが異なる位置指令データ
においても、位置決めサーボシステムの非線形性による
補正誤差を微小にすることができ、正確な袖ｉＥ位置指
令データを作成するこ々ができる。又、繰り返しにより
、その補正誤差を更に小さくするこ古ができる。
本発明は、位置指令データ及び実移動量データとを第１
フーリエ変換処理手段及び第２フーリエ変換処理手段と
でフーリエ変換して位置指令フーリエ変（９データ及び
実移動量フーリエ変換データを求める。又、理想位置指
令データ演算手段によりブｌ］フィルデータに基づいて
理想的な移動量を算出して理想位ｎ指令データを求める
。そして、理想位置１；１令データをフーリエ変換した
理想位置指令フーリエ変換データと実移動量フーリエ変
換データとの比を応答比演算手段により算出する。 その比により、補正位置指令データ演算手段は位置指令
フーリエ変換データを補正する。その補正された補正位
置指令フーリエ変換データは逆フリエ変換処理手段によ
り逆フーリエ変換されて補正位置指令データが求められ
るので、各周波数によって信号レベルが異なる位置指令
データであっても、位置決めサーボシステムの非線形性
による補正誤差を微小にすることができ、その補正位置
指令データにより加工精度を向上できる。
フーリエ変換処理手段及び第２フーリエ変換処理手段と
でフーリエ変換して位置指令フーリエ変（９データ及び
実移動量フーリエ変換データを求める。又、理想位置指
令データ演算手段によりブｌ］フィルデータに基づいて
理想的な移動量を算出して理想位ｎ指令データを求める
。そして、理想位置１；１令データをフーリエ変換した
理想位置指令フーリエ変換データと実移動量フーリエ変
換データとの比を応答比演算手段により算出する。 その比により、補正位置指令データ演算手段は位置指令
フーリエ変換データを補正する。その補正された補正位
置指令フーリエ変換データは逆フリエ変換処理手段によ
り逆フーリエ変換されて補正位置指令データが求められ
るので、各周波数によって信号レベルが異なる位置指令
データであっても、位置決めサーボシステムの非線形性
による補正誤差を微小にすることができ、その補正位置
指令データにより加工精度を向上できる。
第１図は本発明の具体的な一実施例に係る位置決め制御
装置における位置決めサーボシステムの機械的及び電気
的構成を示した説明図。第２図は間実施例装置で使用さ
れているＣＰＵの処理手順を示したフローチャート。第
３図は従来の位置決め制御装置における位置決めづ−ボ
システｌ、を示した説明図である。 プロフィルデータ収納メモリ 位Ｗ指令データ収納メモリ サーボモータ １７ タコジェネレータボールねじ １
９ ナツト ２０ 砥石台リニアスケール ２３ 信号
処理部
装置における位置決めサーボシステムの機械的及び電気
的構成を示した説明図。第２図は間実施例装置で使用さ
れているＣＰＵの処理手順を示したフローチャート。第
３図は従来の位置決め制御装置における位置決めづ−ボ
システｌ、を示した説明図である。 プロフィルデータ収納メモリ 位Ｗ指令データ収納メモリ サーボモータ １７ タコジェネレータボールねじ １
９ ナツト ２０ 砥石台リニアスケール ２３ 信号
処理部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 位置決めサーボシステムの追従精度を向上させるために
、工作物を加工するためのプロフィルデータに基づいた
位置指令データの補正を行う位置決め制御装置において
、 前記位置指令データをフーリエ変換して位置指令フーリ
エ変換データを求める第１フーリエ変換処理手段と、 前記位置指令データにより制御運転し得られる実際の移
動量を実移動量データとして検出する移動量検出器と、 前記移動量検出器により検出される実移動量データをフ
ーリエ変換して実移動量フーリエ変換データを求める第
２フーリエ変換処理手段と、前記プロフィルデータに基
づいて理想的な移動量を理想位置指令データとして算出
する理想位置指令データ演算手段と、 前記理想位置指令データ演算手段により算出された理想
位置指令データをフーリエ変換して求められた理想位置
指令フーリエ変換データと前記第２フーリエ変換処理手
段で求められた実移動量フーリエ変換データとの比であ
る周波数応答比を算出する応答比演算手段と、 前記応答比演算手段により算出された比により前記第１
フーリエ変換処理手段で求められた位置指令フーリエ変
換データを補正した補正位置指令フーリエ変換データを
算出する補正位置指令フーリエ変換データ演算手段と、 前記補正位置指令フーリエ変換データ演算手段により算
出された補正位置指令フーリエ変換データを逆フーリエ
変換して補正位置指令データを求める逆フーリエ変換処
理手段と を備えたことを特徴とする位置決め制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039111A JPH02217904A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 位置決め制御装置 |
| US07/480,155 US4992711A (en) | 1989-02-17 | 1990-02-12 | Positioning controlling device |
| EP19900102967 EP0383328A3 (en) | 1989-02-17 | 1990-02-15 | Positioning controlling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039111A JPH02217904A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 位置決め制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02217904A true JPH02217904A (ja) | 1990-08-30 |
Family
ID=12543971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1039111A Pending JPH02217904A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 位置決め制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4992711A (ja) |
| EP (1) | EP0383328A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02217904A (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5224201A (en) * | 1988-03-31 | 1993-06-29 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Method and device for measuring rotary speed |
| JPH0710482B2 (ja) * | 1989-09-27 | 1995-02-08 | 豊田工機株式会社 | 非真円創成装置 |
| JPH03176703A (ja) * | 1989-12-05 | 1991-07-31 | Yoshiaki Kakino | 数値制御装置 |
| JPH03246707A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-05 | Fanuc Ltd | 系統別位置補正方式 |
| JP3030046B2 (ja) * | 1990-03-22 | 2000-04-10 | 豊田工機株式会社 | 非真円創成装置 |
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| JP4273560B2 (ja) * | 1999-03-23 | 2009-06-03 | パナソニック株式会社 | モータの制御装置 |
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Family Cites Families (7)
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| US4084255A (en) * | 1976-11-02 | 1978-04-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Positional, rotational and scale invariant optical correlation method and apparatus |
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| GB2084362B (en) * | 1980-09-19 | 1984-07-11 | Solartron Electronic Group | Apparatus for performing the discrete fourier transform |
| US4527101A (en) * | 1983-11-23 | 1985-07-02 | Black & Decker Inc. | Universal electric motor speed sensing by using Fourier transform method |
| US4866360A (en) * | 1986-02-20 | 1989-09-12 | Kolomeets Sergei D | Cutting process control system for CNC metal cutting machine tools |
| JP2685071B2 (ja) * | 1986-03-10 | 1997-12-03 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| US4791575A (en) * | 1986-10-31 | 1988-12-13 | The Pratt & Whitney Company, Inc. | Method for generating axis control data for use in controlling a grinding machine and the like and system therefor |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP1039111A patent/JPH02217904A/ja active Pending
-
1990
- 1990-02-12 US US07/480,155 patent/US4992711A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-02-15 EP EP19900102967 patent/EP0383328A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4992711A (en) | 1991-02-12 |
| EP0383328A3 (en) | 1992-02-26 |
| EP0383328A2 (en) | 1990-08-22 |
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