JPH0475113A - 制御装置 - Google Patents
制御装置Info
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- JPH0475113A JPH0475113A JP18922890A JP18922890A JPH0475113A JP H0475113 A JPH0475113 A JP H0475113A JP 18922890 A JP18922890 A JP 18922890A JP 18922890 A JP18922890 A JP 18922890A JP H0475113 A JPH0475113 A JP H0475113A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、産業用ロボットやＮＣ工作機械等の制御対象
の動作を制御する制御装置に関する。
の動作を制御する制御装置に関する。
従来、この種の制御装置は位置決めサーボ系を用いて指
令信号により制御対象の動作を制御している。また、他
の制御装置としては位置決めサーボ系において、指令信
号に対応した信号で制御対象の指令信号に対する応答遅
れを補償するフィードフォワードループを追加した方式
があり、さらに位置決めサーボ系において、ゲインを高
くして制御対象の指令信号に対する応答遅れを小さくす
る（補償する）方式がある。
令信号により制御対象の動作を制御している。また、他
の制御装置としては位置決めサーボ系において、指令信
号に対応した信号で制御対象の指令信号に対する応答遅
れを補償するフィードフォワードループを追加した方式
があり、さらに位置決めサーボ系において、ゲインを高
くして制御対象の指令信号に対する応答遅れを小さくす
る（補償する）方式がある。
上記位置決めサーボ系では第４図に示すように指令信号
（目標位置指令）■に対する制御対象の応答■が指数関
数的となり、つまり制御対象の位置が目標位置に近づく
に従ってゆるやかに変化し、制御対象が目標位置に一致
する、即ち収束するのに非常に長い時間がかかってタク
トの短縮が困難になる。また、位置決めサーボ系にフィ
ードフォワードループを追加した方式や、位置決めサー
ボ系のゲインを高くした方式では制御対象に無理がかか
り、弾性等によるオーバーシュートを引き起こすという
欠点がある。
（目標位置指令）■に対する制御対象の応答■が指数関
数的となり、つまり制御対象の位置が目標位置に近づく
に従ってゆるやかに変化し、制御対象が目標位置に一致
する、即ち収束するのに非常に長い時間がかかってタク
トの短縮が困難になる。また、位置決めサーボ系にフィ
ードフォワードループを追加した方式や、位置決めサー
ボ系のゲインを高くした方式では制御対象に無理がかか
り、弾性等によるオーバーシュートを引き起こすという
欠点がある。
本発明は上記欠点を改善し、制御対象の動作制御を安定
に、かつ高い応答性で行うことができる制御装置を提供
することを目的とする。
に、かつ高い応答性で行うことができる制御装置を提供
することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は
制御対象に所望の動作を実行させるための指令信号を発
生する指令発生手段と、 上記指令信号により実際に動作する上記＄Ｊｔｌｌ対象
に対する検出信号と上記指令信号との偏差量を求め、こ
の偏差量に応じて上記検出信号が上記指令信号に追従す
るように上記制御対象に信号を出力する制御手段と。
生する指令発生手段と、 上記指令信号により実際に動作する上記＄Ｊｔｌｌ対象
に対する検出信号と上記指令信号との偏差量を求め、こ
の偏差量に応じて上記検出信号が上記指令信号に追従す
るように上記制御対象に信号を出力する制御手段と。
上記偏差量を補償するため、上記偏差量に対応する修正
信号を上記制御手段に出力する可変ゲイン手段と。
信号を上記制御手段に出力する可変ゲイン手段と。
上記指令信号及び上記検出信号に基づいて上記可変ゲイ
ン手段を作動させるかどうかを決定する信号を上記可変
ゲイン手段に出力するエリア制御手段と を具備するものである。
ン手段を作動させるかどうかを決定する信号を上記可変
ゲイン手段に出力するエリア制御手段と を具備するものである。
指令発生手段が指令信号を発生し、制御手段が制御対象
に対する検出信号と上記指令信号との偏差量を求めてこ
の偏差量に応じて上記検出信号が上記指令信号に追従す
るように制御対象に信号を出力する。そして、可変ゲイ
ン手段が上記偏差量に対応する修正信号を上記制御手段
に出力し、エリア制御手段が上記指令信号及び上記検出
信号に基づいて可変ゲイン手段を作動させるかどうかを
決定する信号を可変ゲイン手段に出力する。
に対する検出信号と上記指令信号との偏差量を求めてこ
の偏差量に応じて上記検出信号が上記指令信号に追従す
るように制御対象に信号を出力する。そして、可変ゲイ
ン手段が上記偏差量に対応する修正信号を上記制御手段
に出力し、エリア制御手段が上記指令信号及び上記検出
信号に基づいて可変ゲイン手段を作動させるかどうかを
決定する信号を可変ゲイン手段に出力する。
第１図は本発明の一実施例を示す。
指令発生手段１１は制御対象１２．１３に所望の動作を
実行させるための指令信号ａ、ｂ（目標位置信号Ｃは指
令信号ａと同じ信号）を発生する。この実施例では指令
発生手段１１は制御対象の機構系１３を構成しているロ
ボットのアームに所望の動作を実行させるために、位置
指令信号ａと速度指令信号すを発生する。
実行させるための指令信号ａ、ｂ（目標位置信号Ｃは指
令信号ａと同じ信号）を発生する。この実施例では指令
発生手段１１は制御対象の機構系１３を構成しているロ
ボットのアームに所望の動作を実行させるために、位置
指令信号ａと速度指令信号すを発生する。
位置決め制御手段１４は指令発生手段１１からの指令信
号ａ、ｂと、この指令信号ａ、ｂにより実際に動作する
制御対象１２．１３の位置と速度とを検出する検出手段
からの検出信号ｅ、ｆとの偏差量を求め、この偏差量に
応じて検出信号ｅ、ｆが指令信号ａ、ｂに追従するよう
に制御対象１２．１３に信号を出力する制御手段である
。この実施例ではアクチュエータ１２はサーボモータに
より構成されてこのサーボモータにパルスジェネレータ
を検出手段として設けたものであり、このパルスジェネ
レータがサーボモータの軸位置及び軸速度を検出してア
クチュエータ軸位置信号ｆ及びアクチュエータ軸速度信
号ｅを出力している。なお、制御対象の機構系１３の位
置を位置検出用センサにより検出し、この位置検出用セ
ンサからの検出信号をアクチュエータ軸位置信号ｆの代
りに用いるようにしてもよい。また、位置決め制御手段
１４はフィードフォワード手段１５．位置制御手段１６
及び速度制御手段１７を有し、このフィードフォワード
手段１５７位置制御手段１６及び速度制御手段１７の各
ゲインＦ、に、Ｇはそれぞれ可変ゲイン手段１８により
通常ゲインと高ゲインとのいずれかに制御される。位置
制御手段１６は指令発生手段１１からの位置指令信号ａ
より上記パルスジェネレータからのアクチュエータ軸位
置信号ｆを減算してその偏差量ｄをゲインにで増幅する
。速度＃御手段１７は指令発生手段１１からフィードフ
ォワード手段１５を介して与えられる速度指令信号すよ
り上記パルスジェネレータからのアクチュエータ軸速度
信号ｅを減算してその偏差量と位置制御手段１６の出力
信号とを加算し、ゲインＧで増幅してアクチュエータ１
２に出力する。フィードフォワード手段１５は速度指令
信号すに対する制御対象１２．１３の応答遅れが無くな
るように指令発生手段１１からの速度指令信号すをゲイ
ンＦで増幅して速度制御手段１７へ与える。
号ａ、ｂと、この指令信号ａ、ｂにより実際に動作する
制御対象１２．１３の位置と速度とを検出する検出手段
からの検出信号ｅ、ｆとの偏差量を求め、この偏差量に
応じて検出信号ｅ、ｆが指令信号ａ、ｂに追従するよう
に制御対象１２．１３に信号を出力する制御手段である
。この実施例ではアクチュエータ１２はサーボモータに
より構成されてこのサーボモータにパルスジェネレータ
を検出手段として設けたものであり、このパルスジェネ
レータがサーボモータの軸位置及び軸速度を検出してア
クチュエータ軸位置信号ｆ及びアクチュエータ軸速度信
号ｅを出力している。なお、制御対象の機構系１３の位
置を位置検出用センサにより検出し、この位置検出用セ
ンサからの検出信号をアクチュエータ軸位置信号ｆの代
りに用いるようにしてもよい。また、位置決め制御手段
１４はフィードフォワード手段１５．位置制御手段１６
及び速度制御手段１７を有し、このフィードフォワード
手段１５７位置制御手段１６及び速度制御手段１７の各
ゲインＦ、に、Ｇはそれぞれ可変ゲイン手段１８により
通常ゲインと高ゲインとのいずれかに制御される。位置
制御手段１６は指令発生手段１１からの位置指令信号ａ
より上記パルスジェネレータからのアクチュエータ軸位
置信号ｆを減算してその偏差量ｄをゲインにで増幅する
。速度＃御手段１７は指令発生手段１１からフィードフ
ォワード手段１５を介して与えられる速度指令信号すよ
り上記パルスジェネレータからのアクチュエータ軸速度
信号ｅを減算してその偏差量と位置制御手段１６の出力
信号とを加算し、ゲインＧで増幅してアクチュエータ１
２に出力する。フィードフォワード手段１５は速度指令
信号すに対する制御対象１２．１３の応答遅れが無くな
るように指令発生手段１１からの速度指令信号すをゲイ
ンＦで増幅して速度制御手段１７へ与える。
アクチュエータ１２は上述のようにサーボモータとパル
スジェネレータとで構成され、サーボモータが位置制御
手段Ｉ６の出力信号により駆動されて制御対象の機構系
１３を目標位置へ移動させる。
スジェネレータとで構成され、サーボモータが位置制御
手段Ｉ６の出力信号により駆動されて制御対象の機構系
１３を目標位置へ移動させる。
駆動系１３は減速器とロボットのアームとで構成され、
アクチュエータ１２の出力が減速器で減速されてロボッ
トのアームに伝達される。
アクチュエータ１２の出力が減速器で減速されてロボッ
トのアームに伝達される。
可変ゲイン手段１８は上記偏差量を補償するために、即
ち、制御対象１２．１３を指令信号ａ、ｂに対して制御
応答遅れがないように追従させるために、位置決め制御
手段１４に上記偏差量に対応する修正信号を出力する。
ち、制御対象１２．１３を指令信号ａ、ｂに対して制御
応答遅れがないように追従させるために、位置決め制御
手段１４に上記偏差量に対応する修正信号を出力する。
この実施例では可変ゲイン手段１８は位置決め制御手段
１４におけるフィードフォワード手段１５２位置制御手
段１６及び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインか
ら高ゲインに変化させるための信号を修正信号として出
力する。ここで、通常ゲインとは制御対象の目標が変化
した場合に制御系が安定して応答できるようなゲインで
あり、具体的にはロボットのアームをある位置に移動さ
せて停止させるのにロボットのアームが安定して、即ち
振動を起こさずに目標位置に停止するようなゲインであ
る。この通常ゲインでは制御対象の応答が遅れる。高ゲ
インとは制御対象の応答遅れを向上させることができる
ようなゲインであり、高ゲインではロボットのアームの
振動の問題が発生して不安定な制御となる。
１４におけるフィードフォワード手段１５２位置制御手
段１６及び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインか
ら高ゲインに変化させるための信号を修正信号として出
力する。ここで、通常ゲインとは制御対象の目標が変化
した場合に制御系が安定して応答できるようなゲインで
あり、具体的にはロボットのアームをある位置に移動さ
せて停止させるのにロボットのアームが安定して、即ち
振動を起こさずに目標位置に停止するようなゲインであ
る。この通常ゲインでは制御対象の応答が遅れる。高ゲ
インとは制御対象の応答遅れを向上させることができる
ようなゲインであり、高ゲインではロボットのアームの
振動の問題が発生して不安定な制御となる。
エリア制限手段１９は上記指令信号Ｃ及び上記パルスジ
ェネレータからのアクチュエータ軸位置信号ｆ及びアク
チュエータ軸速度信号ｅに基づいて可変ゲイン手段１８
を作動させるかどうかを決定する信号を可変ゲイン手段
１８に出力する。この実施例ではエリア制限手段１９は
予めエリア制限信号ｇ。
ェネレータからのアクチュエータ軸位置信号ｆ及びアク
チュエータ軸速度信号ｅに基づいて可変ゲイン手段１８
を作動させるかどうかを決定する信号を可変ゲイン手段
１８に出力する。この実施例ではエリア制限手段１９は
予めエリア制限信号ｇ。
速度制限信号り及び位置に関する許容範囲を示す値Ｅが
設定されている。そして、エリア制限手段１９は指令発
生手段１１からの目標位置信号Ｃとパルスジェネレータ
からのアクチュエータ軸位置信号ｆとの差の絶対値１ｃ
−ｆｌを求めてこの絶対値ｃ−ｆｌをエリア制限信号ｇ
と比較し、また、パルスジェネレータからのアクチュエ
ータ軸速度信号ｅの絶対値ｌｅｔと速度制限信号りとを
比較する。
設定されている。そして、エリア制限手段１９は指令発
生手段１１からの目標位置信号Ｃとパルスジェネレータ
からのアクチュエータ軸位置信号ｆとの差の絶対値１ｃ
−ｆｌを求めてこの絶対値ｃ−ｆｌをエリア制限信号ｇ
と比較し、また、パルスジェネレータからのアクチュエ
ータ軸速度信号ｅの絶対値ｌｅｔと速度制限信号りとを
比較する。
エリア制限手段１９は後述するように第２図のフローチ
ャートに示す条件を満足した場合には可変ゲイン手段１
８を作動させる信号、即ち、フィードフォワード手段１
５．位置制御手段Ｉ６及び速度制御手段１７の各ゲイン
を通常ゲインから高ゲインに変えることが可能になるよ
うな信号を可変ゲイン手段１８に出力する。このエリア
制限手段１９の出力信号はフィードフォワード手段１５
２位置制御手段１６及び速度制御手段１７の各ゲインを
通常ゲインから高ゲインに変える信号ではなく、フィー
ドフォワード手段１５２位置制御手段１６及び速度制御
手段１７の各ゲインを通常ゲインから高ゲインに変える
のは可変ゲイン手段１８で判断する。また、エリア制限
手段１９はフィードフォワード手段１５２位置制御手段
１６及び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインから
高ゲインに変えた後には、目標位置信号Ｃとアクチュエ
ータ軸位置信号ｆとの差の絶対値１ｃｍｆｌを、エリア
制限信号ｇより小さな値Ｅと比較し、目標位置信号Ｃと
アクチュエータ軸位置信号ｆとの差の絶対値ｌ ｃ −
ｆ ｌがεより小さい場合にはエリア制限手段１９に信
号を出力してフィードフォワード手段１５．位置制御手
段１日及び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインに
変化させる。
ャートに示す条件を満足した場合には可変ゲイン手段１
８を作動させる信号、即ち、フィードフォワード手段１
５．位置制御手段Ｉ６及び速度制御手段１７の各ゲイン
を通常ゲインから高ゲインに変えることが可能になるよ
うな信号を可変ゲイン手段１８に出力する。このエリア
制限手段１９の出力信号はフィードフォワード手段１５
２位置制御手段１６及び速度制御手段１７の各ゲインを
通常ゲインから高ゲインに変える信号ではなく、フィー
ドフォワード手段１５２位置制御手段１６及び速度制御
手段１７の各ゲインを通常ゲインから高ゲインに変える
のは可変ゲイン手段１８で判断する。また、エリア制限
手段１９はフィードフォワード手段１５２位置制御手段
１６及び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインから
高ゲインに変えた後には、目標位置信号Ｃとアクチュエ
ータ軸位置信号ｆとの差の絶対値１ｃｍｆｌを、エリア
制限信号ｇより小さな値Ｅと比較し、目標位置信号Ｃと
アクチュエータ軸位置信号ｆとの差の絶対値ｌ ｃ −
ｆ ｌがεより小さい場合にはエリア制限手段１９に信
号を出力してフィードフォワード手段１５．位置制御手
段１日及び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインに
変化させる。
なお、図示してないが、各手段の動作の開始・停止及び
信号の流れを指示する演算制御装置が設けられている。
信号の流れを指示する演算制御装置が設けられている。
この実施例は通常の位置決め制御装置のように指令発生
手段１１９位置決め制御手段１４．アクチュエータ１２
の他に可変ゲイン手段１８を持ち、さらにエリア制限手
段１９を設けたことを特徴とするものであり、次にその
動作を説明する。
手段１１９位置決め制御手段１４．アクチュエータ１２
の他に可変ゲイン手段１８を持ち、さらにエリア制限手
段１９を設けたことを特徴とするものであり、次にその
動作を説明する。
指令発生手段１１が指令信号ａ、ｂを発生してこの指令
信号ａ、ｂにより位置決め制御手段１４が制御信号を作
り、この制御信号がアクチュエータ１２に入力されてロ
ボットのアームの位置決め動作が行われる。このとき、
エリア制限手段１９は指令発生手段１１からの目標位置
信号Ｃとパルスジェネレータからのアクチュエータ軸位
置信号ｆ及びアクチュエータ軸速度信号ｅとが入力され
、第２図に示すように目標位置信号Ｃとパルスジェネレ
ータからのアクチュエータ軸位置信号ｆとの差の絶対値
１ｃ−ｆｌを求めてこの絶対値（ｃ−ｆｌをエリア制限
信号ｇと比較する。そして、エリア制限手段１９は１ｃ
−ｆｌ＞ｇならば可変ゲイン手段］８に対して停止信号
を出力してフィードフォワード手段１５゜位置制御手段
Ｉ６及び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインに変
化させる。通常、可変ゲイン手段１８はフィードフォワ
ード手段１５９位置制御手段１６及び速度制御手段１７
の各ゲインを通常ゲインに設定しているので、位置決め
制御手段１４はそのまま制御動作を行う。また、エリア
制限手段１９はパルスジェネレータからのアクチュエー
タ軸速度信号ｅの絶対値＋ｅ＋と速度制限信号りとを比
較し、ｅ ｌ ） ｈならば可変ゲイン手段Ｉ８に対し
て停止信号を出力してフィードフォワード手段１５．位
置制御手段１６及び速度制御手段１７の各ゲインを通常
ゲインに変化させる。ここに、速度制限信号りは制御対
象１２．１３の慣性エネルギーが十分に小さくなったか
どうかを判断するための値であり、エリア制限手段１９
はｔｅｌ＞ｈならば制御対象１２．１３の慣性エネルギ
ーが十分にｌＪＸさくなったと判断してフィードフォワ
ード手段１５９位置制御手段１６及び速度制御手段１７
の各ゲインを通常ゲインに変化させることになる。エリ
ア制限手段１９はＩＣ−１１５ｇで、かつｌｅｌ≦ｈで
あれば可変ゲイン手段１８への停止信号を解除して可変
ゲイン手段１８をオンさせる。このとき、可変ゲイン手
段１８はパルスジェネレータからのアクチュエータ軸速
度信号ｅを微分してその微分信号ｄ′と位置決め制御手
段１４からの位置偏差信号ｄとの積ｄ−ｃｌ’を算出す
る。そして、可変ゲイン手段１８はこのｄ−ｄ’がＯか
どうかを判断してｄ−ｄ’≧Ｏならばフィードフォワー
ド手段１５．位置制御手段１６及び速度制御手段１７の
各ゲインを通常ゲインに変化させ、ｃｌ−ｄ’＜Ｏなら
ばフィードフォワード手段１５１位置制御手段１６及び
速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインより高い高ゲ
インに変化させる。また、ｄ−ｄ’＜Ｏならば制御対象
１２．１３が減速域に入ったことになり。
信号ａ、ｂにより位置決め制御手段１４が制御信号を作
り、この制御信号がアクチュエータ１２に入力されてロ
ボットのアームの位置決め動作が行われる。このとき、
エリア制限手段１９は指令発生手段１１からの目標位置
信号Ｃとパルスジェネレータからのアクチュエータ軸位
置信号ｆ及びアクチュエータ軸速度信号ｅとが入力され
、第２図に示すように目標位置信号Ｃとパルスジェネレ
ータからのアクチュエータ軸位置信号ｆとの差の絶対値
１ｃ−ｆｌを求めてこの絶対値（ｃ−ｆｌをエリア制限
信号ｇと比較する。そして、エリア制限手段１９は１ｃ
−ｆｌ＞ｇならば可変ゲイン手段］８に対して停止信号
を出力してフィードフォワード手段１５゜位置制御手段
Ｉ６及び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインに変
化させる。通常、可変ゲイン手段１８はフィードフォワ
ード手段１５９位置制御手段１６及び速度制御手段１７
の各ゲインを通常ゲインに設定しているので、位置決め
制御手段１４はそのまま制御動作を行う。また、エリア
制限手段１９はパルスジェネレータからのアクチュエー
タ軸速度信号ｅの絶対値＋ｅ＋と速度制限信号りとを比
較し、ｅ ｌ ） ｈならば可変ゲイン手段Ｉ８に対し
て停止信号を出力してフィードフォワード手段１５．位
置制御手段１６及び速度制御手段１７の各ゲインを通常
ゲインに変化させる。ここに、速度制限信号りは制御対
象１２．１３の慣性エネルギーが十分に小さくなったか
どうかを判断するための値であり、エリア制限手段１９
はｔｅｌ＞ｈならば制御対象１２．１３の慣性エネルギ
ーが十分にｌＪＸさくなったと判断してフィードフォワ
ード手段１５９位置制御手段１６及び速度制御手段１７
の各ゲインを通常ゲインに変化させることになる。エリ
ア制限手段１９はＩＣ−１１５ｇで、かつｌｅｌ≦ｈで
あれば可変ゲイン手段１８への停止信号を解除して可変
ゲイン手段１８をオンさせる。このとき、可変ゲイン手
段１８はパルスジェネレータからのアクチュエータ軸速
度信号ｅを微分してその微分信号ｄ′と位置決め制御手
段１４からの位置偏差信号ｄとの積ｄ−ｃｌ’を算出す
る。そして、可変ゲイン手段１８はこのｄ−ｄ’がＯか
どうかを判断してｄ−ｄ’≧Ｏならばフィードフォワー
ド手段１５．位置制御手段１６及び速度制御手段１７の
各ゲインを通常ゲインに変化させ、ｃｌ−ｄ’＜Ｏなら
ばフィードフォワード手段１５１位置制御手段１６及び
速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインより高い高ゲ
インに変化させる。また、ｄ−ｄ’＜Ｏならば制御対象
１２．１３が減速域に入ったことになり。
エリア制限手段１９は目標位置信号Ｃとパルスジェネレ
ータからのアクチュエータ軸位置信号ｆとの差の絶対値
１ｃｍｆｌを求めてこの絶対値１ｃ−ｆをＥと比較する
。ここに、Ｅは制御対象＋２，１３が目標位置に来たか
どうかを判断するための値である。エリア制限手段１９
は１ｃ−ｆｌ≧さならばそのままであるが、１ｃｍｆｌ
＜εになれば制御対象１２゜１３が目標位置に来たと判
断してエリア制限手段１９に停止信号を出力することに
よりフィードフォワード手段１５２位置制御手段１６及
び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインに変化させ
る。
ータからのアクチュエータ軸位置信号ｆとの差の絶対値
１ｃｍｆｌを求めてこの絶対値１ｃ−ｆをＥと比較する
。ここに、Ｅは制御対象＋２，１３が目標位置に来たか
どうかを判断するための値である。エリア制限手段１９
は１ｃ−ｆｌ≧さならばそのままであるが、１ｃｍｆｌ
＜εになれば制御対象１２゜１３が目標位置に来たと判
断してエリア制限手段１９に停止信号を出力することに
よりフィードフォワード手段１５２位置制御手段１６及
び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲインに変化させ
る。
このように、本実施例では原則的にはフィードフォワー
ド手段１５．位置制御手段１６及び速度制御手段１７の
各ゲインを通常ゲインに設定して制御対象１２．１３の
制御を安定して行い、制御対象１２．１３が目標位置に
収束するときにもフィードフォワード手段１５２位置制
御手段１６及び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲイ
ンに設定して制御対象１２．１３を目標位置に短時間で
収束させる。また、制御対象１２．１３の慣性エネルギ
ーが十分に小さくなったときにフィードフォワード手段
１５９位置制御手段１６及び速度制御手段１７の各ゲイ
ンを高ゲインに変えるので、制御対象１２．１３の慣性
エネルギーが太きい状態で制御対象１２．１３に無理を
強いるようなことがなく、かつ応答性を高めてタクトを
短くすることができる。即ち、可変ゲイン手段１８の持
つ高速性を有しつつ、制御対象に無理がかからないよう
にエリア制限手段１９によって制御対象１２．１３の慣
性エネルギーに制限を付加することで、制御対象１２．
１３に無理をかけずに応答性を高めてタクトを短くする
ことができる。また、２次元、３次元に置かれた軌道を
検出装置により検出しながらその軌道に沿って制御対象
を移動させるようにした場合には軌道からのズレを補正
するときの応答性がよくなるので、制御対象の軌跡精度
が向上する。
ド手段１５．位置制御手段１６及び速度制御手段１７の
各ゲインを通常ゲインに設定して制御対象１２．１３の
制御を安定して行い、制御対象１２．１３が目標位置に
収束するときにもフィードフォワード手段１５２位置制
御手段１６及び速度制御手段１７の各ゲインを通常ゲイ
ンに設定して制御対象１２．１３を目標位置に短時間で
収束させる。また、制御対象１２．１３の慣性エネルギ
ーが十分に小さくなったときにフィードフォワード手段
１５９位置制御手段１６及び速度制御手段１７の各ゲイ
ンを高ゲインに変えるので、制御対象１２．１３の慣性
エネルギーが太きい状態で制御対象１２．１３に無理を
強いるようなことがなく、かつ応答性を高めてタクトを
短くすることができる。即ち、可変ゲイン手段１８の持
つ高速性を有しつつ、制御対象に無理がかからないよう
にエリア制限手段１９によって制御対象１２．１３の慣
性エネルギーに制限を付加することで、制御対象１２．
１３に無理をかけずに応答性を高めてタクトを短くする
ことができる。また、２次元、３次元に置かれた軌道を
検出装置により検出しながらその軌道に沿って制御対象
を移動させるようにした場合には軌道からのズレを補正
するときの応答性がよくなるので、制御対象の軌跡精度
が向上する。
第３図（ａ）（ｂ）は上記実施例と従来装置の応答特性
を示す。
を示す。
従来の位置決めサーボ系では第３図の特性曲線■、■に
示すように目標位置信号■及び目標速度信号■に対する
制御対象の制御位置及び制御速度の応答が悪く、また、
従来の位置決めサーボ系にフィードフォワードループを
追加した方式や、位置決めサーボ系のゲインを高くした
方式では第３図の特性曲線（”ｌ、（ｌ：に示すように
制御対象の慣性エネルギーによってオーバーシュートが
生しやすい。これに対して上記実施例ではエリア制限手
段１９を設けたことにより、第３図の特性曲線（正、■
）に示すように目標位置信号■及び目標位置信号俣に対
する制御対象の制御位置及び制御速度の応答性を無理な
く高めることができてオーバーシュートをなくすことが
できる。
示すように目標位置信号■及び目標速度信号■に対する
制御対象の制御位置及び制御速度の応答が悪く、また、
従来の位置決めサーボ系にフィードフォワードループを
追加した方式や、位置決めサーボ系のゲインを高くした
方式では第３図の特性曲線（”ｌ、（ｌ：に示すように
制御対象の慣性エネルギーによってオーバーシュートが
生しやすい。これに対して上記実施例ではエリア制限手
段１９を設けたことにより、第３図の特性曲線（正、■
）に示すように目標位置信号■及び目標位置信号俣に対
する制御対象の制御位置及び制御速度の応答性を無理な
く高めることができてオーバーシュートをなくすことが
できる。
なお、上記実施例ではアクチュエータ１２に検品手段と
してパルスジェネレータを設けたが、パルスジェネレー
タ以外の検出手段を用いてもよい。
してパルスジェネレータを設けたが、パルスジェネレー
タ以外の検出手段を用いてもよい。
また、上記実施例はロボットのアームを制御する例であ
るが、ＮＣ工作機械の位置決めや加工工具の位置決め等
を行う場合に本発明を適用してもよい。
るが、ＮＣ工作機械の位置決めや加工工具の位置決め等
を行う場合に本発明を適用してもよい。
以上のように本発明によれば
制御対象に所望の動作を実行させるための指令信号を発
生する指令発生手段と。
生する指令発生手段と。
上記指令信号により実際に動作する上記制御対象に対す
る検出信号と上記指令信号との偏差量を求め、この偏差
量に応じて上記検出信号が上記指令信号に追従するよう
に上記制御対象に信号を出力する制御手段と。
る検出信号と上記指令信号との偏差量を求め、この偏差
量に応じて上記検出信号が上記指令信号に追従するよう
に上記制御対象に信号を出力する制御手段と。
上記偏差量を補償するため、上記偏差量に対応する修正
信号を上記制御手段に出力する可変ゲイン手段と、 上記指令信号及び上記検出信号に基づいて上記可変ゲイ
ン手段を作動させるかどうかを決定する信号を上記可変
ゲイン手段に出力するエリア制御手段と を具備するので、可変ゲイン手段の持つ高速性を有しつ
つ、制御対象に無理がかからないようにエリア制限手段
によって制御対象の慣性エネルギーに制限を付加するこ
とで、制御対象に無理をかけずに応答性を高めることが
でき、制御対象の動作制御を安定に、かつ高い応答性で
行うことができる。
信号を上記制御手段に出力する可変ゲイン手段と、 上記指令信号及び上記検出信号に基づいて上記可変ゲイ
ン手段を作動させるかどうかを決定する信号を上記可変
ゲイン手段に出力するエリア制御手段と を具備するので、可変ゲイン手段の持つ高速性を有しつ
つ、制御対象に無理がかからないようにエリア制限手段
によって制御対象の慣性エネルギーに制限を付加するこ
とで、制御対象に無理をかけずに応答性を高めることが
でき、制御対象の動作制御を安定に、かつ高い応答性で
行うことができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図。
第２図は同実施例における可変ゲイン手段及びエリア制
限手段の処理フローを示すフローチャート、第３図（ａ
）（ｂ）は上記実施例と従来装置の応答特性を示す特性
曲線図、第４図は従来装置を説明するための特性曲線図
である。 １１・・・指令発生手段、１２．１３・・・制御対象、
１４・・・位置決め制御手段、１８・・・可変ゲイン手
段、１９・・・エリア制限手段。 もσ 回 率４ 図
限手段の処理フローを示すフローチャート、第３図（ａ
）（ｂ）は上記実施例と従来装置の応答特性を示す特性
曲線図、第４図は従来装置を説明するための特性曲線図
である。 １１・・・指令発生手段、１２．１３・・・制御対象、
１４・・・位置決め制御手段、１８・・・可変ゲイン手
段、１９・・・エリア制限手段。 もσ 回 率４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 制御対象に所望の動作を実行させるための指令信号を発
生する指令発生手段と、 上記指令信号により実際に動作する上記制御対象に対す
る検出信号と上記指令信号との偏差量を求め、この偏差
量に応じて上記検出信号が上記指令信号に追従するよう
に上記制御対象に信号を出力する制御手段と、 上記偏差量を補償するため、上記偏差量に対応する修正
信号を上記制御手段に出力する可変ゲイン手段と、 上記指令信号及び上記検出信号に基づいて上記可変ゲイ
ン手段を作動させるかどうかを決定する信号を上記可変
ゲイン手段に出力するエリア制御手段と を具備することを特徴とする制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189228A JPH0792702B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189228A JPH0792702B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475113A true JPH0475113A (ja) | 1992-03-10 |
| JPH0792702B2 JPH0792702B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=16237733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2189228A Expired - Fee Related JPH0792702B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792702B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0888990A (ja) * | 1994-09-14 | 1996-04-02 | Nec Corp | モータの位置制御装置 |
| JP2000122724A (ja) * | 1998-10-20 | 2000-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動装置の位置決め時間短縮方法 |
| JP2007144621A (ja) * | 1997-07-08 | 2007-06-14 | Yaskawa Electric Corp | ロボットの制御装置 |
| JP2011100203A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 位置制御装置 |
| JP2016002549A (ja) * | 2014-06-13 | 2016-01-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 溶接システム |
| JPWO2022070553A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62204002A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-08 | Toyoda Gosei Co Ltd | エア−モ−タの制動装置 |
| JPS6368913A (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-28 | Fujitsu Ltd | サ−ボ制御回路 |
| JPH01222312A (ja) * | 1988-03-01 | 1989-09-05 | Fujitsu Ltd | 移動体の移動制御方法 |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2189228A patent/JPH0792702B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS62204002A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-08 | Toyoda Gosei Co Ltd | エア−モ−タの制動装置 |
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| JPWO2022070553A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | ||
| WO2022070553A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | 日本電気株式会社 | 建設機械の作業制御方法、作業制御システム及び作業制御装置 |
| US12248283B2 (en) | 2020-09-29 | 2025-03-11 | Nec Corporation | Work control method, work control system, and work control apparatus of construction machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0792702B2 (ja) | 1995-10-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |