JPH04289904A - モータの位置制御方式 - Google Patents
モータの位置制御方式Info
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- JPH04289904A JPH04289904A JP5303191A JP5303191A JPH04289904A JP H04289904 A JPH04289904 A JP H04289904A JP 5303191 A JP5303191 A JP 5303191A JP 5303191 A JP5303191 A JP 5303191A JP H04289904 A JPH04289904 A JP H04289904A
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- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Numerical Control (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はモータの位置制御方式に
関し，特にＮＣ工作機械やロボットなどのモータ応用シ
ステムに用いるモータに対する回転位置指令に少ない偏
差量で高速追従するフィードフォワード制御方式をフィ
ードバック制御に併用したモータの位置制御方式に関す
る。
関し，特にＮＣ工作機械やロボットなどのモータ応用シ
ステムに用いるモータに対する回転位置指令に少ない偏
差量で高速追従するフィードフォワード制御方式をフィ
ードバック制御に併用したモータの位置制御方式に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】フィードバック系にフィードフォワード
系を重畳し，回転位置指令に少ない偏差量で高速に追従
するモータの高精度位置制御方式はよく知られている。
系を重畳し，回転位置指令に少ない偏差量で高速に追従
するモータの高精度位置制御方式はよく知られている。
【０００３】図５は，従来のモータの位置制御方式のブ
ロック図である。
ロック図である。
【０００４】図５において，１はモータ３の回転位置指
令Ｐｃ と，モータ３の位置フィードバックＰｆ を入
力してモータの回転速度指令Ｖｃ を出力しモータの回
転位置を制御する位置制御部，２は位置制御部１の出力
する回転速度指令Ｖｃ を入力してモータ３の回転速度
を制御する速度制御部，３はモータ，４はエンコーダ等
を用いモータ３の回転位置を検出する位置検出器である
。
令Ｐｃ と，モータ３の位置フィードバックＰｆ を入
力してモータの回転速度指令Ｖｃ を出力しモータの回
転位置を制御する位置制御部，２は位置制御部１の出力
する回転速度指令Ｖｃ を入力してモータ３の回転速度
を制御する速度制御部，３はモータ，４はエンコーダ等
を用いモータ３の回転位置を検出する位置検出器である
。
【０００５】さらに位置制御部１は，モータの回転位置
指令Ｐｃ とモータの位置フィードバックＰｆ の差分
である位置偏差ΔＰを求める加算器１１と，位置偏差Δ
Ｐに位置ループゲインＫｐ を乗ずる乗算器１２と，位
置指令Ｐｃ を微分する微分器１３と，微分器１３の出
力にフィードフォワードゲインＫｆ を乗ずる乗算器１
４と，乗算器１２と乗算器１４の出力を加算して加算結
果をモータの回転速度指令Ｖｃ として速度制御部２に
出力する加算器１６とから成っている。
指令Ｐｃ とモータの位置フィードバックＰｆ の差分
である位置偏差ΔＰを求める加算器１１と，位置偏差Δ
Ｐに位置ループゲインＫｐ を乗ずる乗算器１２と，位
置指令Ｐｃ を微分する微分器１３と，微分器１３の出
力にフィードフォワードゲインＫｆ を乗ずる乗算器１
４と，乗算器１２と乗算器１４の出力を加算して加算結
果をモータの回転速度指令Ｖｃ として速度制御部２に
出力する加算器１６とから成っている。
【０００６】図５に示す位置制御方式は，位置指令Ｐｃ
と位置フィードバックＰｆ との位置偏差ΔＰを０に
するフィードバック制御系と，位置指令Ｐｃ の変化を
速度制御部２に速く伝えるフィードフォワード制御系の
２つの制御系で構成され，位置制御部１の加算器１１，
乗算器１２は位置検出器４とともにフィードバック系を
形成し，微分器１３と乗算器１４はフィードフォワード
系を形成する。
と位置フィードバックＰｆ との位置偏差ΔＰを０に
するフィードバック制御系と，位置指令Ｐｃ の変化を
速度制御部２に速く伝えるフィードフォワード制御系の
２つの制御系で構成され，位置制御部１の加算器１１，
乗算器１２は位置検出器４とともにフィードバック系を
形成し，微分器１３と乗算器１４はフィードフォワード
系を形成する。
【０００７】次に，図５の従来のモータの位置制御方式
の応答特性について説明する。
の応答特性について説明する。
【０００８】図６は，図５の従来のモータの位置制御方
式の動作機能を伝達関数で表現した機能ブロック図であ
る。
式の動作機能を伝達関数で表現した機能ブロック図であ
る。
【０００９】図６で系安定化の微分動作を行なう微分器
１３の微分動作に対応した伝達関数Ｓと，フィードフォ
ワード系のフィードフォワードＫｆ を提供する乗算器
１４によるフィードフォワード動作は，Ｋｆ ・Ｓで示
すフィードフォワード系伝達関数１７で示され，速度制
御部２の動作はＧｖ（Ｓ）で示す速度制御部伝達関数１
８で示され，回転速度の積分形式で求める位置情報の位
置フィードバックＰｆ を出力する位置検出器１９の動
作は１／Ｓの伝達関数で示される。
１３の微分動作に対応した伝達関数Ｓと，フィードフォ
ワード系のフィードフォワードＫｆ を提供する乗算器
１４によるフィードフォワード動作は，Ｋｆ ・Ｓで示
すフィードフォワード系伝達関数１７で示され，速度制
御部２の動作はＧｖ（Ｓ）で示す速度制御部伝達関数１
８で示され，回転速度の積分形式で求める位置情報の位
置フィードバックＰｆ を出力する位置検出器１９の動
作は１／Ｓの伝達関数で示される。
【００１０】図６における回転位置指令Ｐｃ に対する
モータ３の位置フィードバックＰｆ の伝達関数は次の
（１）式で示される。
モータ３の位置フィードバックＰｆ の伝達関数は次の
（１）式で示される。
【００１１】
【００１２】ここで，速度制御部２の伝達関数Ｇｖ は
，一般に位置制御部１で必要とする周波数特性に比して
十分高い周波数特性を有し，Ｇｖ＝１と近似しうるので
，（１）式は次の（２）式の如く近似表現できる。
，一般に位置制御部１で必要とする周波数特性に比して
十分高い周波数特性を有し，Ｇｖ＝１と近似しうるので
，（１）式は次の（２）式の如く近似表現できる。
【００１３】
【００１４】このとき，回転位置指令Ｐｃ に対する位
置偏差ΔＰの伝達関数は，次の（３）式で示される。
置偏差ΔＰの伝達関数は，次の（３）式で示される。
【００１５】
【００１６】以上の伝達関数を利用して位置偏差ΔＰの
時間応答を決めることができる。
時間応答を決めることができる。
【００１７】図３は，本発明と従来の位置制御方式の位
置偏差のステップ応答特性図である。
置偏差のステップ応答特性図である。
【００１８】図３において，記号１０３は，フィードフ
ォワードゲインＫｆ＝０，すなわちフィードフォワード
を効かさない場合の応答で，位置偏差ΔＰは時定数Ｔｐ
の一次遅れ応答で定常値Ｆｃ ・Ｔｐ に向って収束
する。 ここで，時定数Ｔｐ は位置ループゲインＫｐ の逆数
で，次の（４）式で示される。
ォワードゲインＫｆ＝０，すなわちフィードフォワード
を効かさない場合の応答で，位置偏差ΔＰは時定数Ｔｐ
の一次遅れ応答で定常値Ｆｃ ・Ｔｐ に向って収束
する。 ここで，時定数Ｔｐ は位置ループゲインＫｐ の逆数
で，次の（４）式で示される。
【００１９】
【００２０】図３において，記号１０２はフィードフォ
ワードを効かせた場合の応答で，フィードフォワードゲ
インＫｆ （０＜Ｋｆ ＜１）の値にもとづき，収束す
る定常値がフィードフォワードを効かさない場合の（１
−Ｋｆ ）倍に減少することがわかる。
ワードを効かせた場合の応答で，フィードフォワードゲ
インＫｆ （０＜Ｋｆ ＜１）の値にもとづき，収束す
る定常値がフィードフォワードを効かさない場合の（１
−Ｋｆ ）倍に減少することがわかる。
【００２１】位置偏差ΔＰは，回転位置指令Ｐｃ と位
置フィードバックＰｆ の偏差であるので，位置偏差Δ
Ｐを減少させることができると経路誤差の少ない運動制
御ができ，ロボットやＮＣ工作機械などの適用システム
の高精度化に大いに役立つ。
置フィードバックＰｆ の偏差であるので，位置偏差Δ
Ｐを減少させることができると経路誤差の少ない運動制
御ができ，ロボットやＮＣ工作機械などの適用システム
の高精度化に大いに役立つ。
【００２２】他に位置偏差ΔＰを小さくするには，位置
ループゲインＫｐ を大きくし，時定数Ｔｐ を小さく
する方法も考えられるが，この方法では，位置制御ルー
プの安定性が損なわれるという問題があって実現が難し
いため，近年フィードフォワード制御系によりハイゲイ
ン化する方法が多用されつつある。
ループゲインＫｐ を大きくし，時定数Ｔｐ を小さく
する方法も考えられるが，この方法では，位置制御ルー
プの安定性が損なわれるという問題があって実現が難し
いため，近年フィードフォワード制御系によりハイゲイ
ン化する方法が多用されつつある。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のフィー
ドフォワードを取り入れたモータの位置制御方式では，
一定速度Ｆｃ で増加する位置指令Ｐｃ に対して，定
常位置偏差ΔＰをフィードフォワードを効かさない場合
の（１−Ｋｆ ）倍に縮小する効果があることが分かっ
たが，このときの回転速度指令Ｖｃ は図４のようにな
る。 図４は回転速度指令のステップ応答特性図であり，記号
２０３はフィードフォワードゲインＫｆ ＝０でフィー
ドフォワードを効かさない場合の速度指令Ｖｃ で，こ
の場合の特性はｔ＝０のときＶｃ ＝０で，時定数Ｔｐ
（＝１／Ｋｐ ）の一次遅れ応答で回転速度指令Ｆｃ
に向ってなめらかに収束する。
ドフォワードを取り入れたモータの位置制御方式では，
一定速度Ｆｃ で増加する位置指令Ｐｃ に対して，定
常位置偏差ΔＰをフィードフォワードを効かさない場合
の（１−Ｋｆ ）倍に縮小する効果があることが分かっ
たが，このときの回転速度指令Ｖｃ は図４のようにな
る。 図４は回転速度指令のステップ応答特性図であり，記号
２０３はフィードフォワードゲインＫｆ ＝０でフィー
ドフォワードを効かさない場合の速度指令Ｖｃ で，こ
の場合の特性はｔ＝０のときＶｃ ＝０で，時定数Ｔｐ
（＝１／Ｋｐ ）の一次遅れ応答で回転速度指令Ｆｃ
に向ってなめらかに収束する。
【００２４】一方，フィードフォワードを効かせたとき
の速度指令Ｖｃ は記号２０２で示され，この場合ｔ＝
０で回転速度指令はいきなりＫｆ ・Ｆｃ （Ｖｃ ／
Ｆｃ ＝Ｋｆ ）となり，その後時定数Ｔｐ で回転速
度指令Ｆｃ （Ｖｃ ／Ｆｃ ＝１）に収束する。この
結果，速度制御部２は，ｔ＝０でステップ状に指令され
る速度指令Ｖｃ ＝Ｋｆ ・Ｆｃ によってモータ３を
急激に加速し，適用する機械システムに極めて大きなシ
ョックを与える。従って，特に速度指令が速い場合には
機械系に与えるショックが大となるため，フィードフォ
ワードゲインＫｆ を大きくとれず，フィードフォワー
ド効果の付与に著しい限度抑制をもたらすという欠点が
ある。
の速度指令Ｖｃ は記号２０２で示され，この場合ｔ＝
０で回転速度指令はいきなりＫｆ ・Ｆｃ （Ｖｃ ／
Ｆｃ ＝Ｋｆ ）となり，その後時定数Ｔｐ で回転速
度指令Ｆｃ （Ｖｃ ／Ｆｃ ＝１）に収束する。この
結果，速度制御部２は，ｔ＝０でステップ状に指令され
る速度指令Ｖｃ ＝Ｋｆ ・Ｆｃ によってモータ３を
急激に加速し，適用する機械システムに極めて大きなシ
ョックを与える。従って，特に速度指令が速い場合には
機械系に与えるショックが大となるため，フィードフォ
ワードゲインＫｆ を大きくとれず，フィードフォワー
ド効果の付与に著しい限度抑制をもたらすという欠点が
ある。
【００２５】本発明の目的は上述した欠点を除去し，フ
ィードフォワードゲインＫｆ の限度を大幅に上げ，著
しくフィードフォワード効果を向上したモータの位置制
御方式を提供することにある。
ィードフォワードゲインＫｆ の限度を大幅に上げ，著
しくフィードフォワード効果を向上したモータの位置制
御方式を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明の方式は，モータ
に対する回転位置指令と，この回転位置指令によって駆
動されたモータの回転位置を示す位置フィードバックを
入力しモータに対するフィードバック系とフィードフォ
ワード系を有してモータの回転位置を制御する回転速度
指令を出力する位置制御部と，前記回転速度指令を入力
してモータの回転速度を制御する速度制御部と，モータ
の回転位置を検出して前記位置制御部に供給する位置検
出器とを備えてモータの回転位置を制御するモータの位
置制御方式において，前記回転位置指令と位置フィード
バックとの差分による位置偏差にフィードバック系の位
置ループゲインＫＰ を乗じたフィードバック系出力と
，前記回転位置指令の微分出力にフィードフォワードゲ
インＫｆ を乗じた結果を前記Ｋｐ とＫｆ にもとづ
いて決定する時定数Ｔｆ ＝（１−Ｋｆ ）／Ｋｐ を
有する一次フィルタに通したフィードフォワード系出力
とを加算して回転速度指令として出力する位置制御部を
備えて構成される。
に対する回転位置指令と，この回転位置指令によって駆
動されたモータの回転位置を示す位置フィードバックを
入力しモータに対するフィードバック系とフィードフォ
ワード系を有してモータの回転位置を制御する回転速度
指令を出力する位置制御部と，前記回転速度指令を入力
してモータの回転速度を制御する速度制御部と，モータ
の回転位置を検出して前記位置制御部に供給する位置検
出器とを備えてモータの回転位置を制御するモータの位
置制御方式において，前記回転位置指令と位置フィード
バックとの差分による位置偏差にフィードバック系の位
置ループゲインＫＰ を乗じたフィードバック系出力と
，前記回転位置指令の微分出力にフィードフォワードゲ
インＫｆ を乗じた結果を前記Ｋｐ とＫｆ にもとづ
いて決定する時定数Ｔｆ ＝（１−Ｋｆ ）／Ｋｐ を
有する一次フィルタに通したフィードフォワード系出力
とを加算して回転速度指令として出力する位置制御部を
備えて構成される。
【００２７】また，本発明の方式は，前記位置検出器は
，モータの回転速度の積分値として前記位置フィードバ
ックを求めるものとした構成を有する。
，モータの回転速度の積分値として前記位置フィードバ
ックを求めるものとした構成を有する。
【００２８】
【実施例】次に，本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００２９】図１は，本発明の一実施例のブロック図で
ある。図１に示す実施例は，モータ３の回転位置指令Ｐ
ｃ とモータ３の位置フィードバックＰｆ を入力して
モータの回転速度指令Ｖｃ を出力しモータ３の回転位
置を制御する位置制御部１と，回転速度指令Ｖｃ を入
力してモータ３の回転速度を制御する速度制御部２と，
モータ３と，モータ３の回転位置を検出して位置フィー
ドバックＰｆ を出力する位置検出器４を備えて成る。
ある。図１に示す実施例は，モータ３の回転位置指令Ｐ
ｃ とモータ３の位置フィードバックＰｆ を入力して
モータの回転速度指令Ｖｃ を出力しモータ３の回転位
置を制御する位置制御部１と，回転速度指令Ｖｃ を入
力してモータ３の回転速度を制御する速度制御部２と，
モータ３と，モータ３の回転位置を検出して位置フィー
ドバックＰｆ を出力する位置検出器４を備えて成る。
【００３０】さらに位置制御部１は，回転位置指令Ｐｃ
と位置フィードバックＰｆ の差分である位置偏差Δ
Ｐを求める加算器１１と，位置偏差ΔＰに位置ループゲ
インＫｐ を乗ずる乗算器１２と，回転位置指令Ｐｃ
を微分する微分器１３と，微分器１３の出力にフィード
フォワードゲインＫｆ を乗ずる乗算器１４と，乗算器
１４の出力を入力とし，位置ループゲインＫｐ とフィ
ードフォワードゲインＫｆ に応じて決まる時定数Ｔｆ
を有する一次フィルタ１５と，乗算器１２と一次フィ
ルタ１５の出力を加算して加算結果をモータの回転速度
指令Ｖｃとして速度制御部２に出力する加算器１６とか
ら成っている。
と位置フィードバックＰｆ の差分である位置偏差Δ
Ｐを求める加算器１１と，位置偏差ΔＰに位置ループゲ
インＫｐ を乗ずる乗算器１２と，回転位置指令Ｐｃ
を微分する微分器１３と，微分器１３の出力にフィード
フォワードゲインＫｆ を乗ずる乗算器１４と，乗算器
１４の出力を入力とし，位置ループゲインＫｐ とフィ
ードフォワードゲインＫｆ に応じて決まる時定数Ｔｆ
を有する一次フィルタ１５と，乗算器１２と一次フィ
ルタ１５の出力を加算して加算結果をモータの回転速度
指令Ｖｃとして速度制御部２に出力する加算器１６とか
ら成っている。
【００３１】図１の実施例も図５の従来例と同様に，位
置指令Ｐｃ と位置フィードバックＰｆ との位置偏差
ΔＰを０にするフィードバック制御系と，位置指令Ｐｃ
の変化を速度制御部２に速く伝えるフィードフォワー
ド制御系の２つの制御系で構成されている。
置指令Ｐｃ と位置フィードバックＰｆ との位置偏差
ΔＰを０にするフィードバック制御系と，位置指令Ｐｃ
の変化を速度制御部２に速く伝えるフィードフォワー
ド制御系の２つの制御系で構成されている。
【００３２】次に，本実施例のモータの位置制御方式の
動作について説明する。
動作について説明する。
【００３３】図２は，図１の実施例の動作機能を伝達関
数で表現した機能ブロック図である。
数で表現した機能ブロック図である。
【００３４】図２を図６の従来のモータの位置制御方式
と比較するに，図６の場合はフィードフォワード系伝達
関数１７が微分器１３の伝達関数Ｓと乗算器１４の伝達
関数Ｋｆ との積Ｋｆ ・Ｓで表現されているのに対し
，図２の場合はこのＫｆ ・Ｓに１／１＋ＴＦ ・Ｓを
乗じたものとなっている点が異る。ここで１／１＋ＴＦ
・Ｓは一次フィルタ１５に与えられる伝達関数であり
，微分もしくは積分動作，本実施例では積分動作を１回
実施する一次フィルタ１５時定数ＴＦ にもとづいて決
定すされる。
と比較するに，図６の場合はフィードフォワード系伝達
関数１７が微分器１３の伝達関数Ｓと乗算器１４の伝達
関数Ｋｆ との積Ｋｆ ・Ｓで表現されているのに対し
，図２の場合はこのＫｆ ・Ｓに１／１＋ＴＦ ・Ｓを
乗じたものとなっている点が異る。ここで１／１＋ＴＦ
・Ｓは一次フィルタ１５に与えられる伝達関数であり
，微分もしくは積分動作，本実施例では積分動作を１回
実施する一次フィルタ１５時定数ＴＦ にもとづいて決
定すされる。
【００３５】図２において，回転位置指令Ｐｃ に対す
るモータ３の位置フィードバックＰｆ の伝達関数は次
の（５）式で求められる。
るモータ３の位置フィードバックＰｆ の伝達関数は次
の（５）式で求められる。
【００３６】
【００３７】（５）式において，速度制御部伝達関数１
８のＧｖ ＝１と近似できるので，（５）式は次の（６
）式のように表現できる。
８のＧｖ ＝１と近似できるので，（５）式は次の（６
）式のように表現できる。
【００３８】
【００３９】さて，いま一次フィルタ１５の時定数ＴＦ
をフィードバック系の位置ループゲインＫｐ とフィ
ードフォワード系のフィードフォワードゲインＫｆ に
もとづいて，次の（７）式の如く設定するものとする。
をフィードバック系の位置ループゲインＫｐ とフィ
ードフォワード系のフィードフォワードゲインＫｆ に
もとづいて，次の（７）式の如く設定するものとする。
【００４０】
【００４１】（７）式を（６）式に適用して次の（８）
式が得られる。
式が得られる。
【００４２】
【００４３】ただし，（８）式の（Ｋｐ ）は次の（９
）式で示される。
）式で示される。
【００４４】
【００４５】（８）式は，フィードフォワードを用いず
に位置ループゲインを（Ｋｐ ）とした場合の伝達関数
と等しい。したがって，本方式により，位置ループゲイ
ンＫｐ をあたかも１／（１−Ｋｆ ）倍に大きくした
と考えることができる。
に位置ループゲインを（Ｋｐ ）とした場合の伝達関数
と等しい。したがって，本方式により，位置ループゲイ
ンＫｐ をあたかも１／（１−Ｋｆ ）倍に大きくした
と考えることができる。
【００４６】このとき，回転位置指令Ｐｃ に対する位
置変化ΔＰの伝達関数は，次の（１０）式のようになる
。
置変化ΔＰの伝達関数は，次の（１０）式のようになる
。
【００４７】
【００４８】（１０）式の伝達関数から位置偏差ΔＰの
時間応答が求められる。図３は，ｔ＝０から一定速度Ｆ
ｃ で増加する位置指令Ｐｃ を与えた場合の位置偏差
ΔＰの時間応答を示し，記号１０１は本実施例の位置制
御方式でフィードフォワードを効かせた場合の応答を示
す。 これを記号１０２で示す従来方式の場合と比べると，収
束する定常値はフィードフォワードを効かさない場合の
（１−Ｋｆ ）倍で同じになるが，収束の時定数が（１
−Ｋｆ ）倍に短くなっている点が異なるところである
。従来方式に比べ，応答が速くなっており，高速応答に
適していると言える。
時間応答が求められる。図３は，ｔ＝０から一定速度Ｆ
ｃ で増加する位置指令Ｐｃ を与えた場合の位置偏差
ΔＰの時間応答を示し，記号１０１は本実施例の位置制
御方式でフィードフォワードを効かせた場合の応答を示
す。 これを記号１０２で示す従来方式の場合と比べると，収
束する定常値はフィードフォワードを効かさない場合の
（１−Ｋｆ ）倍で同じになるが，収束の時定数が（１
−Ｋｆ ）倍に短くなっている点が異なるところである
。従来方式に比べ，応答が速くなっており，高速応答に
適していると言える。
【００４９】また，このときの速度指令Ｖｃ は，図４
の記号２０１で示すようになる。本実施例の位置制御方
式では，速度指令Ｖｃ がｔ＝０で０から始まり，時定
数Ｔｆ の一次遅れ応答でなめらかに速度指令Ｆｃ に
収束する。したがって，適用システムに過大なショック
を与えることなく，速い速度指令Ｆｃ に対してもフィ
ードフォワードを用いて位置偏差ΔＰの少ない位置制御
を実現することができる。
の記号２０１で示すようになる。本実施例の位置制御方
式では，速度指令Ｖｃ がｔ＝０で０から始まり，時定
数Ｔｆ の一次遅れ応答でなめらかに速度指令Ｆｃ に
収束する。したがって，適用システムに過大なショック
を与えることなく，速い速度指令Ｆｃ に対してもフィ
ードフォワードを用いて位置偏差ΔＰの少ない位置制御
を実現することができる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明のモータ
の位置制御方式では，回転位置指令Ｐｃ の変化を速度
制御部に速く伝えるフィードフォーワード制御系に，位
置ループゲインＫｐ とフィードフォワードゲインをＫ
ｆ とに応じて決まる時定数Ｔｆ を有する一次フィル
タを備えることにより，位置ループの安定性を損なわず
位置ループゲインを大きくしたのと等価的な伝達関数を
もつ位置制御系を簡単に実現でき，適用システムに過大
なショックを与えることなく位置偏差の少ない高精度位
置制御システムを構築することができる効果がある。
の位置制御方式では，回転位置指令Ｐｃ の変化を速度
制御部に速く伝えるフィードフォーワード制御系に，位
置ループゲインＫｐ とフィードフォワードゲインをＫ
ｆ とに応じて決まる時定数Ｔｆ を有する一次フィル
タを備えることにより，位置ループの安定性を損なわず
位置ループゲインを大きくしたのと等価的な伝達関数を
もつ位置制御系を簡単に実現でき，適用システムに過大
なショックを与えることなく位置偏差の少ない高精度位
置制御システムを構築することができる効果がある。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】図１の実施例の動作機能を伝達関数で表現した
機能ブロック図である。
機能ブロック図である。
【図３】本発明と従来の位置制御方式の位置偏差のステ
ップ応答特性図である。
ップ応答特性図である。
【図４】本発明と従来の位置制御方式の回転速度指令の
ステップ応答特性図である。
ステップ応答特性図である。
【図５】従来のモータの位置制御方式のブロック図であ
る。
る。
【図６】図５の動作機能を伝達関数で表現した機能ブロ
ック図である。
ック図である。
１，１ａ 位置制御部
２ 速度制御部
３ モータ
４ 位置検出器
１１ 加算器
１２ 乗算器
１３ 微分器
１４ 乗算器
１５ 一次フィルタ
１６ 加算器
１７ フィードフォワード系伝達関数１８
速度制御伝達関数 １９ 位置検出器伝達関数
速度制御伝達関数 １９ 位置検出器伝達関数
Claims (2)
- 【請求項１】 モータに対する回転位置指令と，この
回転位置指令によって駆動されたモータの回転位置を示
す位置フィードバックを入力しモータに対するフィード
バック系とフィードフォワード系を有してモータの回転
位置を制御する回転速度指令を出力する位置制御部と，
前記回転速度指令を入力してモータの回転速度を制御す
る速度制御部と，モータの回転位置を検出して前記位置
制御部に供給する位置検出器とを備えてモータの回転位
置を制御するモータの位置制御方式において，前記回転
位置指令と位置フィードバックとの差分による位置偏差
にフィードバック系の位置ループゲインＫＰ を乗じた
フィードバック系出力と，前記回転位置指令の微分出力
にフィードフォワードゲインＫｆ を乗じた結果を前記
Ｋｐ とＫｆ にもとづいて決定する時定数Ｔｆ ＝（
１−Ｋｆ ）／Ｋｐ を有する一次フィルタに通したフ
ィードフォワード系出力とを加算して回転速度指令とし
て出力する位置制御部を備えて成ることを特徴とするモ
ータの位置制御方式。 - 【請求項２】 前記位置検出器は，モータの回転速度
の積分値として前記位置フィードバックを求めるもので
あることを特徴とする請求項１記載のモータの位置制御
方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5303191A JPH04289904A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | モータの位置制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5303191A JPH04289904A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | モータの位置制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04289904A true JPH04289904A (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=12931524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5303191A Pending JPH04289904A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | モータの位置制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04289904A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997001805A1 (fr) * | 1995-06-27 | 1997-01-16 | Fanuc Ltd | Procede de regulation d'acceleration/deceleration pour servomoteur |
| CN104483897A (zh) * | 2014-08-27 | 2015-04-01 | 渤海大学 | 一种直驱龙门式运动平台轮廓控制装置及方法 |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP5303191A patent/JPH04289904A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997001805A1 (fr) * | 1995-06-27 | 1997-01-16 | Fanuc Ltd | Procede de regulation d'acceleration/deceleration pour servomoteur |
| CN104483897A (zh) * | 2014-08-27 | 2015-04-01 | 渤海大学 | 一种直驱龙门式运动平台轮廓控制装置及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000606 |