JPH02275508A - フィードフォワード制御方式 - Google Patents

フィードフォワード制御方式

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JPH02275508A
JPH02275508A JP9816289A JP9816289A JPH02275508A JP H02275508 A JPH02275508 A JP H02275508A JP 9816289 A JP9816289 A JP 9816289A JP 9816289 A JP9816289 A JP 9816289A JP H02275508 A JPH02275508 A JP H02275508A
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JP
Japan
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output
feedforward
feedforward control
interpolation
command
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Pending
Application number
JP9816289A
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English (en)
Inventor
Takao Sasaki
隆夫 佐々木
Toshiaki Otsuki
俊明 大槻
Kentaro Fujibayashi
謙太郎 藤林
Yasuhiro Saito
斉藤 康寛
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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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〕 本発明は数値制御装置(CNC)でのサーボモータを制
御するフィードフォワード制御方式に関し、特に指令を
N倍して補間して、フィードフォワード制御を行うよう
にしたフィードフォワード制御方式に関する。
〔従来の技術] 一般に、数値制御装置でのサーボモータの制御はフィー
ドバック制御によって行われている。しかし、数値制御
装置のサーボモータの制御では、指令された通路をより
正確に追従させるためには、フィードバック制御のみで
は充分ではない。それは、フィードバック制御のみでは
、工具通路のコーナ部等で、工具通路が指令された通路
から、サーボ系の遅れ分ずれてしまうからである。すな
わち、フィードバック制御のみではサーボ系の過渡特性
による影響を補償することはできない。
このために、数値制御装置のサーボモータの制御では、
フィードバック制御に加え、フィードフォワード制御を
行い、より精度の高い位置決め制御を行っている。この
ような数値制御装置でのフィードフォワード制御は、サ
ーボ回路側で行っていた。
第5図は従来の数値制御装置でのフィードフォワード制
御方式のブロック図である。数値制御部40には補間器
41があり、各軸の補間を行う。
実際は複数の軸があり、他の軸の構成も同じであるので
、図ではl軸のみ示している。補間器41の出力パルス
はサーボ回路50に出力される。
出力パルスは加算器51に入力され、加算器51は出力
パルスからサーボモータ30からの帰還パルスPfを差
引き比例要素52に人力する。Pgはポジションループ
ゲインである。比例要素52の出力は加算器53に入力
される。
一方、出力パルスはフィードフォワード要素54に入力
される。αはフィードフォワード係数で、フィードフォ
ワードを効かせる度合いを決める。
α=0でフィードフォワード制御を行わないことを意味
し、α=1で連続系ならば理論上サーボの遅れは0にな
る。サーボ回路50では数値制御部40からの入力を微
分したものにαをかけ、加算器53に加算する。Sは微
分を意味する。
加算器53の出力はフィードフォワード項を加えたもの
となり、サーボモータ30に速度指令VCとして与えら
れる。サーボモータ30はこの速度指令によって、回転
する。サーボモータ30の特性に相当する積分要素31
は、サーボモータの位置を位置帰還パルスPfとして、
加算器51に帰還する。
第6図はサーボ回路50が受は取る出力パルスのパルス
列の例を示す図である。横軸は時間、縦軸は一補間周期
Δを毎に数値制御部40からサーボ回路50に出力され
る出力パルス数を示す。
〔発明が解決しようとする課題〕
ブロックNlの区間ではj補間周期あたり2゜25パル
スに相当するパルスが出力され、ブロックN2では1補
間周期あたり3.5パルスに相当する速度が指令されて
いるとする。出力パルスは数値制御部40からサーボ回
路50に、−補間周期毎にパルス単位で出力されるので
、ブロックN1では2パルスまたは3パルスが、N2で
は3パルスまたは4パルスが周期的に出力される。
サーボ回路50でフィードフォワード制御を行うと、フ
ィードフォワード制御要素54に第6図のパルスが入力
されるので、時刻T3、T7、T10等では、本来速度
指令(ある時間単位での出力パルス)の変化がない個所
であるが、−補間周期毎に速度変化があったと見なされ
てフィードフォワード制御要素が動作してしまう。
逆に、時刻T9では本来は1.25パルス分の速度変化
があったにもかかわらず、■パルス分の速度変化しかな
いものと見なされて、フィードフォワード制御が正しく
行われない。
すなわち、サーボ回路50では、数値制御部40からの
指令をパルス単位で受は取るので、速度変化が無い時で
も、1パルス分の指令のばらつきを速度変化とみなして
フィードフォワード制御を行い、かえって位置決め精度
を低下させ、加工誤差を増大させていた。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、指
令を8倍して補間して、フィードフォワード制御を行う
ようにしたフィードフォワード制御方式を提供すること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では上記課題を解決するために、数値制御装置で
のサーボモータを制御するためのフィードフォワード制
御方式において、指令を8倍する掛け算回路と、前記8
倍された指令を補間する補間器と、前記補間器からの補
間出力からフィードフォワード項を生成するフィードフ
ォワード制御要素と、前記補間出力に前記フィードフォ
ワード項を加算した出力を1/Nする割り算回路と、前
記割り算回路の出力を受けて、サーボモータを制御する
サーボ回路と、を有することを特徴とするフィードフォ
ワード制御方式が、 提供される。
また、 数値制御装置でのサーボモータを制御するためのフィー
ドフォワード制御方式において、指令を8倍する掛け算
回路と、前記8倍された指令を補間する補間器と、サー
ボ回路に設けられ、前記補間器からの補間出力からフィ
ードフォワード項を生成するフィードフォワード制御要
素と、前記フィードフォワード項を1/Nする第1の割
り算回路と、前記補間器の補間出力を1 / Nする第
2の割り算回路と、前記第2の割り算回路に、前記第1
の割り算回路の出力を加算して、サーボモータを制御す
る速度制御制御を出力する加算器と、を有することを特
徴とするフィードフォワード制御方式が、 提供される。
〔作用〕
数値制御部では、指令を8倍して補間を行う。
この結果、補間単位は指令単位より細かくなり、一定補
間時間当たりの補間出力は平均化され、1ブロツク内の
変動は無くなる。この補間出力を使用して、フィードフ
ォワード制御を行えば、正確なフィードフォワード制御
が可能になる。フィードフォワード項を加算した出力を
17Nしてからサーボ回路にパルスを出力すれば、補間
周期ごとのバラツキによる誤ったフィードフォワード制
御を防止できる。
また、数値制御部で指令を8倍して、補間を行い、サー
ボ回路でフィードフォワード制御を行い、補間出力及び
フィードフォワード項を1/Nすれば、同様な機能を達
成できる。
これによって、−補間単位ごとのパルス出力の見かけ状
の速度変化によるフィードフォワード制御の悪影響を防
ぐ。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明のフィードフォワード制御のブロック図
である。数値制御部10には補間器12があり、各軸の
補間を行う。実際は複数の軸があるが、他の軸の構成も
同じであるので、図では1軸のみ示している。指令は1
μm単位であるが、ここでは指令を掛け算回路11によ
って8倍する。
補間器12はこの8倍された指令を補間し、補間出力を
出力する。この補間出力は8倍されたパルス数となる。
この補間出力はフィードフォワード制御要素13に人力
される。フィードフォワード制御要素13−では入力を
微分したものにαをかけ、加算器13に出力する。αは
フィードフォワード係数で、フィードフォワードを効か
せる度合いを決める。
α=0でフィードフォワード制御を行わないことを意味
し、α=1で連続系ならば理論上サーボの遅れはOにな
る。実際にはαはOと1の間の数値に設定される。これ
は制御すべき廿−ボモータ及びサーボ回路等によって、
実験的に決定される。
Sは微分を意味し、Pgはサーボ回路20のポジション
ゲインである。
補間器12の補間出力と、フィードフォワード制御要素
13の出力は加算器14で加算される。
すなわち、加算器14の出力は補間器12の補間出力に
フィードフォワード項を加えたものとなる。
この出力は8倍されているので、割り算回路15によっ
て、指令値の単位に戻されて、サーボ回路20に送られ
る。ここで、フィードフォワード制御は8倍された指令
で行われるので、例えばNを10とすれば、補間出力は
10倍され、一定補間周期毎の出力パルスは小数1桁ま
で、正確に出力されることになり、第6図のような変動
はなくなる。従って、正確なフィードフォワード制御が
可能になる。なお、数値制御部10のフィードフォワー
ド制御のフローチャートの詳細については後述する。
数値制御部10の出力パルスは補間周期ごとにサーボ回
路20に送られる。この出力パルスはサーボ回路20の
加算器21に人力される。加算器21は出力パルスから
サーボモータ3Dからの帰還パルスPfを差引き比例要
素22に人力する。
Pgは比例ゲイン要素のポジションループゲインである
。比例要素22の出力、すなわち速度指令Vcはサーボ
モータ30に送られる。
サーボモータ30はこの速度指令Vcによって回転する
。サーボモータ30の特性に相当する積分要素31は、
サーボモータの位置を位置帰還パルスPfとして、加算
器21に帰還する。
第2図は数値制御部のフィードフォワード制御のフロー
チャートである。図において、Sに続く数値はステップ
番号を示す。
[S1]NC指令を読み込む。
〔S2〕掛け算回路11で指令を8倍する。
〔S3〕補間器12によって、補間が行われる。
この補間出力は指令のN倍分の出力である。
〔S4〕フイードフオワード要素13によって、フィー
ドフォワード項を求める。
〔S5]フイ一ドフオワード項を補間出力に加算器14
で加える。
〔S6〕補間出力を割り算回路15でl/Nする。
[57]1/Nu、た出力パルスをサーボ回路20に出
力する。
第3図はフィードフォワード制御要素が受は取る補間出
力の例を示す図である。横軸は時間、縦軸はパルス数を
示す。パルス数は一補間周期Δを毎に補間器12から補
間出力として出力されるが、補間器12は8倍された指
令を補間しているので、Nを10とすれば、ブロックN
Aでは常に25パルス、ブロックNBでは35パルスで
あり、第6図のような同一ブロック内での変動はなく、
フィードフォワード制御はT9のみで行われ、その他の
個所では実行されないので、第6図のような不具合は解
消される。
第4図はフィードフォワード方式の他の実施例のブロッ
ク図である。数値制御部60で、掛け算回路61は指令
を8倍し、補間器62は補間出力を圧力する。この補間
出力はサーボ回路70に送られる。
サーボ回路70では、補間出力は割り算器71で1/N
されて本来の指令パルスに戻され、加算器72によって
、サーボモータ3oからのフィードバックパルスPfを
差し引かれて、比例要素73に入力される。ここで、P
gはポジションループゲインである。
一方、補間出力はフィードフォワード制御要素75に入
力され、フィードフォワード項が求められ、このフィー
ドフォワード項は8倍されているので、割り算回路76
で1/Nされ、加算器74に人力され、フィードフォワ
ード項の加えられた速度指令Vcがサーボモータ30に
出力される。
ここで、フィードフォワード要素75に入力される補間
出力は第3図に示すパルス列となり、ブロック内でのフ
ィードフォワード制御はされない。
従って、第1図の構成と同じように、正確なフィードフ
ォワード制御が可能になる。
上記の説明ではNは10としたが、Nは補間器の補間遠
度等を考慮して決定される。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明では、指令を8倍して補間を
行い、その補間出力でフィードフォワード制御を行うよ
うに構成したので、正確なフィードフォワード制御が可
能になり、数値制御装置の位置決め精度が改善され、加
工精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のフィードフォワード制御のブロック図
、 第2図は数値制御部のフィードフォワード制御のフロー
チャート、 第3図はフィードフォワード制御要素が受は取る補間出
力を示す図、 第4図はフィードフォワード方式の他の実施例のブロッ
ク図、 第5図は従来の数値制御装置でのフィードフォワード制
御のブロック図、 第6図はサーボ回路が受は取るパルス列の例を示す図で
ある。 数値制御部 掛け算回路 ・−補間器 ・   フィードフォワード制御要素 加算器 割り算回路 −サーボ回路 加算器 比例要素 サーボモータ 数値制御部 ・ 掛け算回路 補間器 サーボ回路 ・  割り算回路 ・ 加算器 比例ゲイン要素 −加算器 フィードフォワード制御要素 ・ ・ 割り算回路 r      −一   −−=−1 第2図 第3図 第6図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)数値制御装置でのサーボモータを制御するための
    フィードフォワード制御方式において、指令をN倍する
    掛け算回路と、 前記N倍された指令を補間する補間器と、 前記補間器からの補間出力からフィードフォワード項を
    生成するフィードフォワード制御要素と、前記補間出力
    に前記フィードフォワード項を加算した出力を1/Nす
    る割り算回路と、 前記割り算回路の出力を受けて、サーボモータを制御す
    るサーボ回路と、 を有することを特徴とするフィードフォワード制御方式
  2. (2)前記フィードフォワード制御要素は前記補間出力
    を微分する微分要素から構成されることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のフィードフォワード制御方式
  3. (3)数値制御装置でのサーボモータを制御するための
    フィードフォワード制御方式において、指令をN倍する
    掛け算回路と、 前記N倍された指令を補間する補間器と、 サーボ回路に設けられ、前記補間器からの補間出力から
    フィードフォワード項を生成するフィードフォワード制
    御要素と、 前記フィードフォワード項を1/Nする第1の割り算回
    路と、 前記補間器の補間出力を1/Nする第2の割り算回路と
    、 前記第2の割り算回路に、前記第1の割り算回路の出力
    を加算して、サーボモータを制御する速度制御制御を出
    力する加算器と、 を有することを特徴とするフィードフォワード制御方式
  4. (4)前記フィードフォワード制御要素は前記補間出力
    を微分する微分要素から構成されることを特徴とする特
    許請求の範囲第3項記載のフィードフォワード制御方式
JP9816289A 1989-04-18 1989-04-18 フィードフォワード制御方式 Pending JPH02275508A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04347706A (ja) * 1991-05-24 1992-12-02 Fanuc Ltd バックラッシ加速制御方法
CN102467131A (zh) * 2010-11-12 2012-05-23 三菱电机株式会社 伺服控制器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04347706A (ja) * 1991-05-24 1992-12-02 Fanuc Ltd バックラッシ加速制御方法
CN102467131A (zh) * 2010-11-12 2012-05-23 三菱电机株式会社 伺服控制器
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