JPH11110048A - 位置制御サーボ装置および位置制御系のサーボ制御方法 - Google Patents
位置制御サーボ装置および位置制御系のサーボ制御方法Info
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- JPH11110048A JPH11110048A JP9265703A JP26570397A JPH11110048A JP H11110048 A JPH11110048 A JP H11110048A JP 9265703 A JP9265703 A JP 9265703A JP 26570397 A JP26570397 A JP 26570397A JP H11110048 A JPH11110048 A JP H11110048A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷変動等の外乱によりモータ速度が指定速
度に対し遅れ、サーボモータの現在位置と指令位置との
差異が大きくなっている状態においても、減速動作の開
始異常や不正確な位置決めが行われることを回避するこ
と。 【解決手段】 最終位置決め目標位置を示す位置指令と
位置検出手段５１により検出された現在位置との差分に
応じた速度指令を生成する位置制御手段１、２と、位置
制御手段１、２が出力する速度指令が所定の加減速パタ
ーンにより示される制限速度を越えない場合には当該速
度指令を出力し、越える場合には前記加減速パターンに
より示される速度を速度指令として出力する速度制限出
力手段１２とを設ける。
度に対し遅れ、サーボモータの現在位置と指令位置との
差異が大きくなっている状態においても、減速動作の開
始異常や不正確な位置決めが行われることを回避するこ
と。 【解決手段】 最終位置決め目標位置を示す位置指令と
位置検出手段５１により検出された現在位置との差分に
応じた速度指令を生成する位置制御手段１、２と、位置
制御手段１、２が出力する速度指令が所定の加減速パタ
ーンにより示される制限速度を越えない場合には当該速
度指令を出力し、越える場合には前記加減速パターンに
より示される速度を速度指令として出力する速度制限出
力手段１２とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はサーボモータによ
って機械の位置を制御する位置制御サーボ装置および位
置制御系のサーボ制御方法に関するものである。
って機械の位置を制御する位置制御サーボ装置および位
置制御系のサーボ制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来における位置制御サーボ装
置のハードウェア構成を示している。位置制御サーボ装
置は、位置決め制御部１００と、サーボ制御部２００
と、サーボモータ５０と、サーボモータ５０の現在位置
を検出する位置検出器５１とを有している。
置のハードウェア構成を示している。位置制御サーボ装
置は、位置決め制御部１００と、サーボ制御部２００
と、サーボモータ５０と、サーボモータ５０の現在位置
を検出する位置検出器５１とを有している。
【０００３】位置決め制御部１００は、ＣＰＵ１０１
と、システムプログラムメモリ１０２と、ユーザプログ
ラムメモリ１０３と、２ポートメモリ１０４とにより構
成されている。サーボ制御部２００は、ＣＰＵ２０１
と、システムプログラムメモリ２０２と、出力ポート２
０３と、入力ポート２０４と、ＰＷＭ電力変換部２０５
とにより構成されている。
と、システムプログラムメモリ１０２と、ユーザプログ
ラムメモリ１０３と、２ポートメモリ１０４とにより構
成されている。サーボ制御部２００は、ＣＰＵ２０１
と、システムプログラムメモリ２０２と、出力ポート２
０３と、入力ポート２０４と、ＰＷＭ電力変換部２０５
とにより構成されている。
【０００４】位置決め制御部１００は２ポートメモリ１
０４を介してサーボ制御部２００に位置指令Ｐ* を出力
する。位置指令Ｐ* は指令位置を最終位置決め目標位置
まで漸進的に変化させていく指令である。この位置指令
Ｐ* は、ユーザプログラムメモリ１０３に格納されてい
るユーザプログラムに基づいてＣＰＵ１０１がシステム
プログラムメモリ１０２に格納されているシステムプロ
グラムを実行することにより生成され、２ポートメモリ
１０４に書き込まれる。
０４を介してサーボ制御部２００に位置指令Ｐ* を出力
する。位置指令Ｐ* は指令位置を最終位置決め目標位置
まで漸進的に変化させていく指令である。この位置指令
Ｐ* は、ユーザプログラムメモリ１０３に格納されてい
るユーザプログラムに基づいてＣＰＵ１０１がシステム
プログラムメモリ１０２に格納されているシステムプロ
グラムを実行することにより生成され、２ポートメモリ
１０４に書き込まれる。
【０００５】つぎに、図８に示されているブロックを用
いて従来における位置制御サーボ装置を説明する。位置
制御サーボ装置は、位置決め制御部１００より与えられ
る位置指令Ｐ* から位置検出器５１が出力する位置フィ
ードバック信号（現在のモータ位置信号）Ｐを減算して
位置偏差を算出する位置偏差演算器１と、位置偏差演算
器１によって算出された位置偏差に位置ゲインＫｐを乗
じて速度指令Ｖ* を出力する位置制御器２と、速度指令
Ｖ* から位置検出器５１が出力する位置フィードバック
信号Ｐを微分器５２によって微分することにより得られ
る速度フィードバック信号（現在のモータ速度信号）Ｖ
を減算して速度偏差を算出する速度偏差演算器３と、速
度偏差演算器３によって算出された速度偏差に速度ゲイ
ンＫｖを乗じてトルク指令τ* を出力する速度制御器４
と、速度制御器４が出力するトルク指令τ* が所定値以
内になるように制限するトルク制限手段５と、ＰＷＭ電
力変換部２０５とから構成されている。
いて従来における位置制御サーボ装置を説明する。位置
制御サーボ装置は、位置決め制御部１００より与えられ
る位置指令Ｐ* から位置検出器５１が出力する位置フィ
ードバック信号（現在のモータ位置信号）Ｐを減算して
位置偏差を算出する位置偏差演算器１と、位置偏差演算
器１によって算出された位置偏差に位置ゲインＫｐを乗
じて速度指令Ｖ* を出力する位置制御器２と、速度指令
Ｖ* から位置検出器５１が出力する位置フィードバック
信号Ｐを微分器５２によって微分することにより得られ
る速度フィードバック信号（現在のモータ速度信号）Ｖ
を減算して速度偏差を算出する速度偏差演算器３と、速
度偏差演算器３によって算出された速度偏差に速度ゲイ
ンＫｖを乗じてトルク指令τ* を出力する速度制御器４
と、速度制御器４が出力するトルク指令τ* が所定値以
内になるように制限するトルク制限手段５と、ＰＷＭ電
力変換部２０５とから構成されている。
【０００６】位置偏差演算器１、位置制御器２、速度偏
差演算器３、速度制御器４、トルク制限手段５は、ソフ
トウェア的に構成され、システムプログラムメモリ２０
２に格納されているシステムプログラムをＣＰＵ２０１
が実行することにより具現されるが、これらはハードウ
ェア的に構成されるようにしてもよい。
差演算器３、速度制御器４、トルク制限手段５は、ソフ
トウェア的に構成され、システムプログラムメモリ２０
２に格納されているシステムプログラムをＣＰＵ２０１
が実行することにより具現されるが、これらはハードウ
ェア的に構成されるようにしてもよい。
【０００７】つぎに、動作について説明する。位置指令
Ｐ* は指定速度に基づき一定時間間隔で漸進的に指令位
置が変化する指令であり、位置制御サーボ装置は、この
位置指令Ｐ* に基づいて常に位置偏差が零になるように
トルク指令τ* を出力し、ＰＷＭ電力変換部２０５を介
してサーボモータ５０を駆動し、位置指令Ｐ* に追従し
てサーボモータ５０の位置制御（位置決め）を行う。こ
のとき、トルク制限手段５によりサーボモータ５０の出
力許容トルクであるトルク制限値τL 以内にトルク指令
τ* の大きさが制限される。
Ｐ* は指定速度に基づき一定時間間隔で漸進的に指令位
置が変化する指令であり、位置制御サーボ装置は、この
位置指令Ｐ* に基づいて常に位置偏差が零になるように
トルク指令τ* を出力し、ＰＷＭ電力変換部２０５を介
してサーボモータ５０を駆動し、位置指令Ｐ* に追従し
てサーボモータ５０の位置制御（位置決め）を行う。こ
のとき、トルク制限手段５によりサーボモータ５０の出
力許容トルクであるトルク制限値τL 以内にトルク指令
τ* の大きさが制限される。
【０００８】また、減速開始位置は設定された減速定数
と減速開始時設定速度により決定され、減速開始時にお
ける速度の切り換えは一定時間間隔で変化する指令位置
の指令ポイントにて行われる。
と減速開始時設定速度により決定され、減速開始時にお
ける速度の切り換えは一定時間間隔で変化する指令位置
の指令ポイントにて行われる。
【０００９】また、停止指令が入力されると、この停止
指令が入力された時点における指令速度から予め設定さ
れた減速時定数に基づいて減速し停止する。
指令が入力された時点における指令速度から予め設定さ
れた減速時定数に基づいて減速し停止する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来における位置制御
サーボ装置の場合においては、位置偏差に基づいて指令
速度を算出しているため、負荷変動等の外乱によりサー
ボモータ速度が指定速度に対し遅れ、サーボモータの現
在位置と指令位置との差異が大きくなっている状態にお
いて外乱が解除されると、速度指令が過大になり、モー
タ許容回転数を超える状態になることがある。このよう
な状態になると、アラームが発生したり、目標位置に対
して行き過ぎが生じたりし、サーボモータや負荷にショ
ックを与えたりする等の問題点があった。
サーボ装置の場合においては、位置偏差に基づいて指令
速度を算出しているため、負荷変動等の外乱によりサー
ボモータ速度が指定速度に対し遅れ、サーボモータの現
在位置と指令位置との差異が大きくなっている状態にお
いて外乱が解除されると、速度指令が過大になり、モー
タ許容回転数を超える状態になることがある。このよう
な状態になると、アラームが発生したり、目標位置に対
して行き過ぎが生じたりし、サーボモータや負荷にショ
ックを与えたりする等の問題点があった。
【００１１】また、負荷変動等の外乱によりモータ速度
が指定速度に対し遅れ、サーボモータの現在位置と指令
位置との差異が大きくなっている状態において減速動作
に切換わると、直ちに停止動作に入ることができなかっ
たり、減速完了位置が不正確になり、最終位置決め位置
が不正確になるという問題点があった。
が指定速度に対し遅れ、サーボモータの現在位置と指令
位置との差異が大きくなっている状態において減速動作
に切換わると、直ちに停止動作に入ることができなかっ
たり、減速完了位置が不正確になり、最終位置決め位置
が不正確になるという問題点があった。
【００１２】また、停止指令の入力により停止したとき
に、指令位置と現在位置とが異なっているため、次回動
作時に正常に動作できないという問題点があった。
に、指令位置と現在位置とが異なっているため、次回動
作時に正常に動作できないという問題点があった。
【００１３】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、外乱が解除された際にモータ速
度が過大なることを防止し、負荷変動等の外乱によりモ
ータ速度が指定速度に対し遅れ、サーボモータの現在位
置と指令位置との差異が大きくなっている状態において
も、減速動作の開始異常や不正確な位置決めが行われる
ことを回避でき、また停止指令の入力時において次回動
作時における異常動作の発生を防止することができる位
置制御サーボ装置および位置制御系のサーボ制御方法を
得ることを目的としている。
ためになされたもので、外乱が解除された際にモータ速
度が過大なることを防止し、負荷変動等の外乱によりモ
ータ速度が指定速度に対し遅れ、サーボモータの現在位
置と指令位置との差異が大きくなっている状態において
も、減速動作の開始異常や不正確な位置決めが行われる
ことを回避でき、また停止指令の入力時において次回動
作時における異常動作の発生を防止することができる位
置制御サーボ装置および位置制御系のサーボ制御方法を
得ることを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による位置制御サーボ装置は、位置制御
対象物あるいはサーボモータの現在位置を検出する位置
検出手段と、サーボモータの現在速度を検出する速度検
出手段と、最終位置決め目標位置を示す位置指令と前記
位置検出手段により検出された現在位置との差分に応じ
た速度指令を生成する位置制御手段と、前記位置制御手
段が出力する速度指令が所定の加減速パターンにより示
される制限速度を越えない場合には当該速度指令を出力
し、越える場合には前記加減速パターンにより示される
速度を速度指令として出力する速度制限出力手段と、前
記速度制限出力手段が出力する速度指令と前記速度検出
手段により検出された現在速度との差分に応じたトルク
指令を生成する速度制御手段と、前記速度制御手段が出
力するトルク指令に基づいて前記サーボモータを駆動す
る駆動手段とを備えているものである。
めに、この発明による位置制御サーボ装置は、位置制御
対象物あるいはサーボモータの現在位置を検出する位置
検出手段と、サーボモータの現在速度を検出する速度検
出手段と、最終位置決め目標位置を示す位置指令と前記
位置検出手段により検出された現在位置との差分に応じ
た速度指令を生成する位置制御手段と、前記位置制御手
段が出力する速度指令が所定の加減速パターンにより示
される制限速度を越えない場合には当該速度指令を出力
し、越える場合には前記加減速パターンにより示される
速度を速度指令として出力する速度制限出力手段と、前
記速度制限出力手段が出力する速度指令と前記速度検出
手段により検出された現在速度との差分に応じたトルク
指令を生成する速度制御手段と、前記速度制御手段が出
力するトルク指令に基づいて前記サーボモータを駆動す
る駆動手段とを備えているものである。
【００１５】つぎの発明による位置制御サーボ装置は、
加速時における制限速度を、次式により決定するもので
ある。 ＶL ＝｛（Ｔ−Ｔ０) ／Ｔａ｝・Ｖｔ＋Ｖ0 * 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｔ ：現在の時間（秒） Ｔ0 ：加速処理開始時間（秒） Ｔａ：停止状態から定格回転数までサーボモータを加速
するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖ0 * : 加速前の指令速度（ｒｅｖ／分）
加速時における制限速度を、次式により決定するもので
ある。 ＶL ＝｛（Ｔ−Ｔ０) ／Ｔａ｝・Ｖｔ＋Ｖ0 * 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｔ ：現在の時間（秒） Ｔ0 ：加速処理開始時間（秒） Ｔａ：停止状態から定格回転数までサーボモータを加速
するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖ0 * : 加速前の指令速度（ｒｅｖ／分）
【００１６】つぎの発明による位置制御サーボ装置は、
加減速パターンにおける減速開始位置を、前記速度検出
手段により検出されたサーボモータの現在速度から所定
の減速定数で低速領域速度まで減速するのに要する減速
距離および低速領域距離を最終位置決め目標位置から減
算して求めるものである。
加減速パターンにおける減速開始位置を、前記速度検出
手段により検出されたサーボモータの現在速度から所定
の減速定数で低速領域速度まで減速するのに要する減速
距離および低速領域距離を最終位置決め目標位置から減
算して求めるものである。
【００１７】つぎの発明による位置制御サーボ装置は、
減速距離を次式により決定するものである。 Ｓｄ＝｛Ｎｐ（Ｖ2 −Ｖｃ2 ) Ｔｄ｝／（２・６０・Ｖ
ｔ） 但し、 Ｓｄ：ＶからＶｃまで減速するのに必要な減速距離（ｐ
ｌｓ） Ｎｐ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｖ ：現在のサーボモータの回転数（ｒｅｖ／分） Ｔｄ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減速
するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖｃ：低速領域速度（ｒｅｖ／分）
減速距離を次式により決定するものである。 Ｓｄ＝｛Ｎｐ（Ｖ2 −Ｖｃ2 ) Ｔｄ｝／（２・６０・Ｖ
ｔ） 但し、 Ｓｄ：ＶからＶｃまで減速するのに必要な減速距離（ｐ
ｌｓ） Ｎｐ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｖ ：現在のサーボモータの回転数（ｒｅｖ／分） Ｔｄ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減速
するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖｃ：低速領域速度（ｒｅｖ／分）
【００１８】つぎの発明による位置制御サーボ装置は、
減速時における制限速度を、次式により決定するもので
ある。 Ｐ＜Ｐｅ* - Ｓｌの範囲内 ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）｝／
（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃ Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝Ｖｃ 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｐｅ* ：最終位置決め目標位置（ｐｌｓ） Ｐ ：現在のサーボモータ位置（ｐｌｓ） Ｓｌ ：低速領域距離（ｐｌｓ） Ｎｐ ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｔｄ ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減
速するのに要する時間（秒） Ｖｃ ：低速領域速度（ｒｅｖ／分）
減速時における制限速度を、次式により決定するもので
ある。 Ｐ＜Ｐｅ* - Ｓｌの範囲内 ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）｝／
（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃ Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝Ｖｃ 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｐｅ* ：最終位置決め目標位置（ｐｌｓ） Ｐ ：現在のサーボモータ位置（ｐｌｓ） Ｓｌ ：低速領域距離（ｐｌｓ） Ｎｐ ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｔｄ ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減
速するのに要する時間（秒） Ｖｃ ：低速領域速度（ｒｅｖ／分）
【００１９】つぎの発明による位置制御サーボ装置は、
指令位置変更手段を有し、位置制御実行中に停止指令が
入力されサーボモータが停止した後に、前記指令位置変
更手段により前記サーボモータに対する指令位置を前記
サーボモータの実位置に変更するものである。
指令位置変更手段を有し、位置制御実行中に停止指令が
入力されサーボモータが停止した後に、前記指令位置変
更手段により前記サーボモータに対する指令位置を前記
サーボモータの実位置に変更するものである。
【００２０】つぎの発明による位置制御サーボ装置は、
位置指令として、最終位置決め目標位置を示す位置指令
と、指令位置を前記最終位置決め目標位置まで漸進的に
変化させていく位置指令のいずれか一方を選択する位置
指令切換手段を有しているものである。
位置指令として、最終位置決め目標位置を示す位置指令
と、指令位置を前記最終位置決め目標位置まで漸進的に
変化させていく位置指令のいずれか一方を選択する位置
指令切換手段を有しているものである。
【００２１】また、上述の目的を達成するために、この
発明による位置制御系のサーボ制御方法は、最終位置決
め目標位置を示す位置指令と位置検出手段により検出さ
れた現在位置との差分に応じた速度指令を生成し、当該
速度指令が所定の加減速パターンにより示される制限速
度を越えない場合には当該速度指令を出力し、越える場
合には加減速パターンにより示される速度を速度指令と
して出力し、この速度指令と現在速度との差分に応じた
トルク指令を生成してサーボモータを駆動するものであ
る。
発明による位置制御系のサーボ制御方法は、最終位置決
め目標位置を示す位置指令と位置検出手段により検出さ
れた現在位置との差分に応じた速度指令を生成し、当該
速度指令が所定の加減速パターンにより示される制限速
度を越えない場合には当該速度指令を出力し、越える場
合には加減速パターンにより示される速度を速度指令と
して出力し、この速度指令と現在速度との差分に応じた
トルク指令を生成してサーボモータを駆動するものであ
る。
【００２２】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法は、加速時における制限速度を、次式により決定す
るものである。 ＶL ＝｛（Ｔ−Ｔ0 ) ／Ｔａ｝・Ｖｔ＋Ｖ0 * 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｔ ：現在の時間（秒） Ｔ0 ：加速処理開始時間（秒） Ｔａ ：停止状態から定格回転数までサーボモータを加
速するの要する時間（秒） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖ0 * ：加速前の指令速度（ｒｅｖ／分）
方法は、加速時における制限速度を、次式により決定す
るものである。 ＶL ＝｛（Ｔ−Ｔ0 ) ／Ｔａ｝・Ｖｔ＋Ｖ0 * 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｔ ：現在の時間（秒） Ｔ0 ：加速処理開始時間（秒） Ｔａ ：停止状態から定格回転数までサーボモータを加
速するの要する時間（秒） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖ0 * ：加速前の指令速度（ｒｅｖ／分）
【００２３】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法は、加減速パターンにおける減速開始位置を、現在
のモータ速度から所定の減速定数で低速領域速度まで減
速するのに要する減速距離および低速領域距離を最終位
置決め目標位置から減算して求めるものである。
方法は、加減速パターンにおける減速開始位置を、現在
のモータ速度から所定の減速定数で低速領域速度まで減
速するのに要する減速距離および低速領域距離を最終位
置決め目標位置から減算して求めるものである。
【００２４】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法は、減速距離を、次式により決定するものである。
方法は、減速距離を、次式により決定するものである。
【００２５】Ｓｄ＝｛Ｎｐ（Ｖ2 −Ｖｃ2 ) Ｔｄ｝／
（２・６０・Ｖｔ） 但し、 Ｓｄ：ＶからＶｃまで減速するのに必要な減速距離（ｐ
ｌｓ） Ｎｐ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｖ ：現在のサーボモータの回転数（ｒｅｖ／分） Ｔｄ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減速
するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖｃ：低速領域速度（ｒｅｖ／分）
（２・６０・Ｖｔ） 但し、 Ｓｄ：ＶからＶｃまで減速するのに必要な減速距離（ｐ
ｌｓ） Ｎｐ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｖ ：現在のサーボモータの回転数（ｒｅｖ／分） Ｔｄ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減速
するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖｃ：低速領域速度（ｒｅｖ／分）
【００２６】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法は、減速時における制限速度を、次式により決定す
るものである。 Ｐ＜Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）｝／
（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃ Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝Ｖｃ 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｐｅ* ：最終位置決め目標位置（ｐｌｓ） Ｐ ：現在のサーボモータ位置（ｐｌｓ） Ｓｌ ：低速領域距離（ｐｌｓ） Ｎｐ ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｔｄ ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減
速するのに要する時間（秒） Ｖｃ ：低速領域速度（ｒｅｖ／分）
方法は、減速時における制限速度を、次式により決定す
るものである。 Ｐ＜Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）｝／
（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃ Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝Ｖｃ 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｐｅ* ：最終位置決め目標位置（ｐｌｓ） Ｐ ：現在のサーボモータ位置（ｐｌｓ） Ｓｌ ：低速領域距離（ｐｌｓ） Ｎｐ ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｔｄ ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減
速するのに要する時間（秒） Ｖｃ ：低速領域速度（ｒｅｖ／分）
【００２７】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法は、位置制御実行中に停止指令が入力されサーボモ
ータが停止した後に、前記サーボモータに対する指令位
置を前記サーボモータの実位置に変更するものである。
方法は、位置制御実行中に停止指令が入力されサーボモ
ータが停止した後に、前記サーボモータに対する指令位
置を前記サーボモータの実位置に変更するものである。
【００２８】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法は、位置指令として、最終位置決め目標位置を示す
位置指令と、指令位置を前記最終位置決め目標位置まで
漸進的に変化させていく位置指令のいずれか一方を選択
可能なものである。
方法は、位置指令として、最終位置決め目標位置を示す
位置指令と、指令位置を前記最終位置決め目標位置まで
漸進的に変化させていく位置指令のいずれか一方を選択
可能なものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明に係る位置制御サーボ装置および位置制御系のサーボ
制御方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に
説明するこの発明の実施の形態において、上述の従来例
と同一あるいは同等の構成部分については、上述の従来
例に付した符号と同一の符号を付してその説明を省略す
る。
明に係る位置制御サーボ装置および位置制御系のサーボ
制御方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に
説明するこの発明の実施の形態において、上述の従来例
と同一あるいは同等の構成部分については、上述の従来
例に付した符号と同一の符号を付してその説明を省略す
る。
【００３０】位置決め制御部１００は、ＣＰＵ１０１、
システムプログラムメモリ１０２、ユーザプログラムメ
モリ１０３、２ポートメモリ１０４に加えて、パラメー
タメモリ１０５を有している。パラメータメモリ１０５
は、図２に示されているようなパラメータテーブルＡ
と、図３に示されているようなパラメータテーブルＢと
を格納している。
システムプログラムメモリ１０２、ユーザプログラムメ
モリ１０３、２ポートメモリ１０４に加えて、パラメー
タメモリ１０５を有している。パラメータメモリ１０５
は、図２に示されているようなパラメータテーブルＡ
と、図３に示されているようなパラメータテーブルＢと
を格納している。
【００３１】パラメータテーブルＡは、サーボモータの
型名により特定される所定数のサーボモータ固有パラメ
ータを記憶するパラメータテーブルであり、サーボモー
タの定格回転数を格納するエリアと、サーボモータの１
回転パルス数を格納するエリアを割り付けられている。
型名により特定される所定数のサーボモータ固有パラメ
ータを記憶するパラメータテーブルであり、サーボモー
タの定格回転数を格納するエリアと、サーボモータの１
回転パルス数を格納するエリアを割り付けられている。
【００３２】パラメータテーブルＢは、位置決めに必要
な各種パラメータが格納されるパラメータテーブルであ
り、通常の運転時においてサーボモータが停止している
状態から定格回転数まで加速するのに要する時間を格納
するエリアと、通常の運転時においてサーボモータが定
格回転数で回転中の状態から停止状態まで減速するのに
要する時間を格納するエリアと、停止指令を入力した場
合においてサーボモータが定格回転数で回転している状
態から停止状態まで減速するのに要する時間を格納する
エリアと、停止状態に至る直前において低速運転を行う
距離である低速領域距離を格納するエリアと、低速運転
における速度である低速領域速度を格納するエリアを割
り付けられている。
な各種パラメータが格納されるパラメータテーブルであ
り、通常の運転時においてサーボモータが停止している
状態から定格回転数まで加速するのに要する時間を格納
するエリアと、通常の運転時においてサーボモータが定
格回転数で回転中の状態から停止状態まで減速するのに
要する時間を格納するエリアと、停止指令を入力した場
合においてサーボモータが定格回転数で回転している状
態から停止状態まで減速するのに要する時間を格納する
エリアと、停止状態に至る直前において低速運転を行う
距離である低速領域距離を格納するエリアと、低速運転
における速度である低速領域速度を格納するエリアを割
り付けられている。
【００３３】これらパラメータテーブルＡ、Ｂに格納さ
れるパラメータは減速開始位置の算出や制限速度の算出
等において使用される。
れるパラメータは減速開始位置の算出や制限速度の算出
等において使用される。
【００３４】位置決め制御部１００は最終位置決め目標
位置を示す位置指令Ｐｅ* あるいは従前の位置指令Ｐ*
と制限速度ＶL を２ポートメモリ１０４を介してサーボ
制御部２００へ出力し、サーボ制御部２００は現在のモ
ータ位置Ｐと現在のモータ速度Ｖを２ポートメモリ１０
４を介して位置決め制御部１００へ出力する。
位置を示す位置指令Ｐｅ* あるいは従前の位置指令Ｐ*
と制限速度ＶL を２ポートメモリ１０４を介してサーボ
制御部２００へ出力し、サーボ制御部２００は現在のモ
ータ位置Ｐと現在のモータ速度Ｖを２ポートメモリ１０
４を介して位置決め制御部１００へ出力する。
【００３５】つぎに、図４に示されているブロック図を
用いてこの発明による位置決め制御装置を説明する。
用いてこの発明による位置決め制御装置を説明する。
【００３６】位置決め制御部１００は位置指令切換手段
１１を含んでいる。位置指令切換手段１１は、切換位置
ａと切換位置ｂとに選択的に切り換わり、サーボ制御部
２００へ出力する位置指令を、最終位置決め目標位置を
示す位置指令Ｐｅ* ( 以降、最終位置決め目標位置をＰ
ｅ* と云うことがある）と、指令位置を最終位置決め目
標位置まで漸進的に変化させていく従前の位置指令Ｐ*
のいずれか一方を切り換える。
１１を含んでいる。位置指令切換手段１１は、切換位置
ａと切換位置ｂとに選択的に切り換わり、サーボ制御部
２００へ出力する位置指令を、最終位置決め目標位置を
示す位置指令Ｐｅ* ( 以降、最終位置決め目標位置をＰ
ｅ* と云うことがある）と、指令位置を最終位置決め目
標位置まで漸進的に変化させていく従前の位置指令Ｐ*
のいずれか一方を切り換える。
【００３７】位置指令切換手段１１の切換はユーザプロ
グラムメモリ１０３に格納されているユーザプログラム
に基づいてＣＰＵ１０１がシステムプログラムメモリ１
０２に格納されているシステムプログラムを実行するこ
とにより行われる。
グラムメモリ１０３に格納されているユーザプログラム
に基づいてＣＰＵ１０１がシステムプログラムメモリ１
０２に格納されているシステムプログラムを実行するこ
とにより行われる。
【００３８】サーボ制御部２００は位置制御器２が出力
する速度指令Ｖ* の大きさを制限する速度制限出力手段
１２が追加されている。速度制限出力手段１２は、位置
決め制御部１００から送られてくる制限速度ＶL に基づ
いてＣＰＵ２０１がシステムプログラムメモリ２０２に
格納されているシステムプログラムを実行することによ
り具現され、位置制御器２が出力する速度指令Ｖ* が所
定の加減速パターンにより示される制限速度ＶL を越え
ない場合には当該速度指令Ｖ* を出力し、越える場合に
は加減速パターンにより示される速度を速度指令として
出力するものである。
する速度指令Ｖ* の大きさを制限する速度制限出力手段
１２が追加されている。速度制限出力手段１２は、位置
決め制御部１００から送られてくる制限速度ＶL に基づ
いてＣＰＵ２０１がシステムプログラムメモリ２０２に
格納されているシステムプログラムを実行することによ
り具現され、位置制御器２が出力する速度指令Ｖ* が所
定の加減速パターンにより示される制限速度ＶL を越え
ない場合には当該速度指令Ｖ* を出力し、越える場合に
は加減速パターンにより示される速度を速度指令として
出力するものである。
【００３９】この位置制御サーボ装置においては、位置
決め制御部１００における位置指令切換手段１１が切換
位置ｂ側に切換えられた状態にあると、最終位置決め目
標位置を示す位置指令Ｐｅ* がサーボ制御部２００に与
えられ、サーボ制御部２００は位置ゲインＫｐ、速度ゲ
インＫｖ、トルク制限値τL および、位置決め制御部１
００から送られて来る位置指令Ｐｅ* および制限速度Ｖ
L に基づいてサーボモータ５０が駆動されることによ
り、位置制御（位置決め）が行われる。
決め制御部１００における位置指令切換手段１１が切換
位置ｂ側に切換えられた状態にあると、最終位置決め目
標位置を示す位置指令Ｐｅ* がサーボ制御部２００に与
えられ、サーボ制御部２００は位置ゲインＫｐ、速度ゲ
インＫｖ、トルク制限値τL および、位置決め制御部１
００から送られて来る位置指令Ｐｅ* および制限速度Ｖ
L に基づいてサーボモータ５０が駆動されることによ
り、位置制御（位置決め）が行われる。
【００４０】また、この位置制御サーボ装置において
は、位置決めが完了する以前において位置指令Ｐｅ* と
位置フィードバック信号Ｐとの差分として求められる位
置偏差が過大な大きさになり、位置制御器２から過大な
速度指令Ｖ* が出力されるが、この速度指令Ｖ* は、所
定の加減速パターンにより示される速度制限値を超えな
いよう、速度制限出力手段１２によって制限される。
は、位置決めが完了する以前において位置指令Ｐｅ* と
位置フィードバック信号Ｐとの差分として求められる位
置偏差が過大な大きさになり、位置制御器２から過大な
速度指令Ｖ* が出力されるが、この速度指令Ｖ* は、所
定の加減速パターンにより示される速度制限値を超えな
いよう、速度制限出力手段１２によって制限される。
【００４１】そして、速度制限出力手段１２の出力と速
度フィードバック信号Ｖとの差分として求められる速度
偏差に基づいて予め設定されたトルク制限値τL を超え
ないトルクで加速し、現在速度から所定速度まで予め設
定されたトルク制限値τL を超えないトルクで減速す
る。
度フィードバック信号Ｖとの差分として求められる速度
偏差に基づいて予め設定されたトルク制限値τL を超え
ないトルクで加速し、現在速度から所定速度まで予め設
定されたトルク制限値τL を超えないトルクで減速す
る。
【００４２】（加速制御）つぎに、サーボモータ５０の
加速時における制御について説明する。加速時における
制限速度（加減速パターンにより示される速度）ＶL
は、位置決め制御部１００により、加速開始後の経過時
間（Ｔ−Ｔ0 ) 、サーボモータ５０の回転数が停止状態
から定格回転数に達するまでに要する時間Ｔａ、サーボ
モータの定格回転数Ｖｔ、および加速前の指令速度Ｖ0
* に基づき、つぎの演算式（１）によって算出される。
加速時における制御について説明する。加速時における
制限速度（加減速パターンにより示される速度）ＶL
は、位置決め制御部１００により、加速開始後の経過時
間（Ｔ−Ｔ0 ) 、サーボモータ５０の回転数が停止状態
から定格回転数に達するまでに要する時間Ｔａ、サーボ
モータの定格回転数Ｖｔ、および加速前の指令速度Ｖ0
* に基づき、つぎの演算式（１）によって算出される。
【００４３】 ＶL ＝｛（Ｔ−Ｔ0 ) ／Ｔａ｝・Ｖｔ＋Ｖ0 * ・・・（１） 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｔ ：現在の時間（秒） Ｔ0 ：加速処理開始時間（秒） Ｔａ ：停止状態から定格回転数までサーボモータを加
速するのに要する時間（秒） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖ0 * : 加速前の指令速度（ｒｅｖ／分） であり、停止状態から定格回転数までサーボモータを加
速するのに要する時間Ｔａと、サーボモータの定格回転
数Ｖｔは、パラメータテーブルＡ、Ｂより取得すること
ができる。
速するのに要する時間（秒） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖ0 * : 加速前の指令速度（ｒｅｖ／分） であり、停止状態から定格回転数までサーボモータを加
速するのに要する時間Ｔａと、サーボモータの定格回転
数Ｖｔは、パラメータテーブルＡ、Ｂより取得すること
ができる。
【００４４】式（１）が成立する理由はつぎの通りであ
る。（現在時間Ｔと加速処理開始時間Ｔ0 の差分）と
（サーボモータの定格回転数までの加速時間Ｔａ）との
比率にサーボモータの定格回転数Ｖｔを掛けることによ
り、加速処理開始時間Ｔ0 から現在時間Ｔまでの速度上
昇分が求められる。この速度上昇分に加速前における指
令速度Ｖ0 を加算することにより、現在時間Ｔにおける
制限速度ＶL が得られる。
る。（現在時間Ｔと加速処理開始時間Ｔ0 の差分）と
（サーボモータの定格回転数までの加速時間Ｔａ）との
比率にサーボモータの定格回転数Ｖｔを掛けることによ
り、加速処理開始時間Ｔ0 から現在時間Ｔまでの速度上
昇分が求められる。この速度上昇分に加速前における指
令速度Ｖ0 を加算することにより、現在時間Ｔにおける
制限速度ＶL が得られる。
【００４５】サーボモータの位置決め開始時はＶ0 ＝０
であるから、式（１）の演算式は制限速度ＶLが加速後
の指令速度Ｖ1 * 以下の場合、すなわちＶL ≦Ｖ1 * の
条件下で成立する。通常の加減速パターンにおいては、
始めに定加速を行い、予め設定された加速後の指令速度
Ｖ1 * に達すると、位置決め制御部１００は、制限速度
ＶL を指令速度Ｖ1 * にし、指令速度Ｖ1 * による定速
運転状態に移行するものである。
であるから、式（１）の演算式は制限速度ＶLが加速後
の指令速度Ｖ1 * 以下の場合、すなわちＶL ≦Ｖ1 * の
条件下で成立する。通常の加減速パターンにおいては、
始めに定加速を行い、予め設定された加速後の指令速度
Ｖ1 * に達すると、位置決め制御部１００は、制限速度
ＶL を指令速度Ｖ1 * にし、指令速度Ｖ1 * による定速
運転状態に移行するものである。
【００４６】（減速停止制御）つぎに、図５を参照して
最終位置決め目標位置に停止させる際の一連の処理につ
いて説明する。図５は最終位置決め目標位置への位置決
めにおいて減速開始位置の算出、および減速時における
制限速度ＶL をリアルタイムに算出する際において位置
決め制御部１００が処理するフローを示している。
最終位置決め目標位置に停止させる際の一連の処理につ
いて説明する。図５は最終位置決め目標位置への位置決
めにおいて減速開始位置の算出、および減速時における
制限速度ＶL をリアルタイムに算出する際において位置
決め制御部１００が処理するフローを示している。
【００４７】この処理フローでは、まずサーボ制御部２
００から２ポートメモリ１０４を介して位置決め制御部
１００に送られてくる現在のモータ速度Ｖと、現在のモ
ータ位置Ｐを認知する（ステップＳ１０，ステップＳ２
０）。
００から２ポートメモリ１０４を介して位置決め制御部
１００に送られてくる現在のモータ速度Ｖと、現在のモ
ータ位置Ｐを認知する（ステップＳ１０，ステップＳ２
０）。
【００４８】つぎに、サーボモータの現在位置Ｐと減速
開始位置Ｐｄとの比較を行う（ステップＳ３０）。サー
ボモータの現在位置が前回実行されたステップＳ５０に
おいて算出された減速開始位置Ｐｄを超えていない場合
には（ステップＳ３０否定）、減速距離Ｓｄと減速開始
位置Ｐｄを演算する（ステップＳ４０，ステップＳ５
０）。
開始位置Ｐｄとの比較を行う（ステップＳ３０）。サー
ボモータの現在位置が前回実行されたステップＳ５０に
おいて算出された減速開始位置Ｐｄを超えていない場合
には（ステップＳ３０否定）、減速距離Ｓｄと減速開始
位置Ｐｄを演算する（ステップＳ４０，ステップＳ５
０）。
【００４９】減速距離Ｓｄはつぎの演算式（２）により
算出する。すなわち、 Ｓｄ＝｛Ｎｐ（Ｖ2 −Ｖｃ2 ) Ｔｄ｝／（２・６０・Ｖｔ） ・・・（２） 但し、 Ｓｄ：ＶからＶｃまで減速するに必要な減速距離（ｐｌ
ｓ） Ｎｐ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｖ ：現在のサーボモータの回転数（ｒｅｖ／分） Ｔｄ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減速
するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖｃ：低速領域速度（ｒｅｖ／分） であり、定格回転数から停止するまでサーボモータを減
速するのに要する時間Ｔｄと、サーボモータの定格回転
数Ｖｔと、低速領域速度Ｖｃと、サーボモータの一回転
パルス数Ｎｐは、パラメータテーブルＡ、Ｂより取得す
ることができる。
算出する。すなわち、 Ｓｄ＝｛Ｎｐ（Ｖ2 −Ｖｃ2 ) Ｔｄ｝／（２・６０・Ｖｔ） ・・・（２） 但し、 Ｓｄ：ＶからＶｃまで減速するに必要な減速距離（ｐｌ
ｓ） Ｎｐ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｖ ：現在のサーボモータの回転数（ｒｅｖ／分） Ｔｄ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減速
するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖｃ：低速領域速度（ｒｅｖ／分） であり、定格回転数から停止するまでサーボモータを減
速するのに要する時間Ｔｄと、サーボモータの定格回転
数Ｖｔと、低速領域速度Ｖｃと、サーボモータの一回転
パルス数Ｎｐは、パラメータテーブルＡ、Ｂより取得す
ることができる。
【００５０】サーボモータが定格回転数Ｖｔで回転して
いる状態から停止するまで減速するのに要する時間Ｔｄ
は単位を分に合わせると、Ｔｄ／６０である。
いる状態から停止するまで減速するのに要する時間Ｔｄ
は単位を分に合わせると、Ｔｄ／６０である。
【００５１】式（２）が成立する理由はつぎの通りであ
る。定減速度で減速しているので、現在のサーボモータ
の回転数Ｖから低速領域速度Ｖｃまで減速するのに要す
る時間［（Ｔｄ／６０）・｛（Ｖ−Ｖｃ）／Ｖｔ｝］
に、速度の変化分（Ｖ−Ｖｃ）を乗じ、２で割ったもの
と、この時間［（Ｔｄ／６０）・｛（Ｖ−Ｖｃ）／Ｖ
ｔ｝］に、低速領域速度Ｖｃを乗じたものとを加算する
ことにより、ＶからＶｃまで減速するに必要な減速距離
｛（Ｔｄ／６０）・（Ｖ2 −Ｖｃ2 ) ／２・Ｖｔ｝（単
位：ｒｅｖ）が求められる。この減速距離にモータ１回
転におけるパルス数Ｎｐを乗じることにより減速距離Ｓ
ｄ（単位：ｐｌｓ）が得られる。
る。定減速度で減速しているので、現在のサーボモータ
の回転数Ｖから低速領域速度Ｖｃまで減速するのに要す
る時間［（Ｔｄ／６０）・｛（Ｖ−Ｖｃ）／Ｖｔ｝］
に、速度の変化分（Ｖ−Ｖｃ）を乗じ、２で割ったもの
と、この時間［（Ｔｄ／６０）・｛（Ｖ−Ｖｃ）／Ｖ
ｔ｝］に、低速領域速度Ｖｃを乗じたものとを加算する
ことにより、ＶからＶｃまで減速するに必要な減速距離
｛（Ｔｄ／６０）・（Ｖ2 −Ｖｃ2 ) ／２・Ｖｔ｝（単
位：ｒｅｖ）が求められる。この減速距離にモータ１回
転におけるパルス数Ｎｐを乗じることにより減速距離Ｓ
ｄ（単位：ｐｌｓ）が得られる。
【００５２】減速開始位置Ｐｄはつぎの演算式（３）に
より算出される。すなわち、 Ｐｄ＝Ｐｅ* −Ｓｄ−Ｓｌ ・・・（３） 但し、 Ｐｄ ：減速開始位置（ｐｌｓ） Ｐｅ* ：最終位置決め目標位置（ｐｌｓ） Ｓｄ ：減速距離（ｐｌｓ） Ｓｌ ：低速領域距離（ｐｌｓ） であり、低速領域距離Ｓｌは、パラメータテーブルＢよ
り取得することができる。減速開始位置Ｐｄは、最終位
置決め目標位置Ｐｅ* から式（２）による減速距離Ｓｄ
とパラメータ設定の低速領域距離Ｓｌを差し引くことに
より算出される。
より算出される。すなわち、 Ｐｄ＝Ｐｅ* −Ｓｄ−Ｓｌ ・・・（３） 但し、 Ｐｄ ：減速開始位置（ｐｌｓ） Ｐｅ* ：最終位置決め目標位置（ｐｌｓ） Ｓｄ ：減速距離（ｐｌｓ） Ｓｌ ：低速領域距離（ｐｌｓ） であり、低速領域距離Ｓｌは、パラメータテーブルＢよ
り取得することができる。減速開始位置Ｐｄは、最終位
置決め目標位置Ｐｅ* から式（２）による減速距離Ｓｄ
とパラメータ設定の低速領域距離Ｓｌを差し引くことに
より算出される。
【００５３】サーボモータの現在位置Ｐが前回実行され
たステップＳ５０において算出された減速開始位置Ｐｄ
を超えている場合には（ステップＳ３０肯定）、減速時
用の制限速度（速度制限値）ＶL を算出する（ステップ
Ｓ６０）。
たステップＳ５０において算出された減速開始位置Ｐｄ
を超えている場合には（ステップＳ３０肯定）、減速時
用の制限速度（速度制限値）ＶL を算出する（ステップ
Ｓ６０）。
【００５４】制限速度ＶL はつぎの演算式（４）、
（５）により算出する。すなわち、 Ｐ＜Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）｝ ／（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃ ・・・（４） Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝Ｖｃ ・・・（５） 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｐｅ* ：最終位置決め目標位置（ｐｌｓ） Ｐ ：現在のサーボモータ位置（ｐｌｓ） Ｓｌ ：低速領域距離（ｐｌｓ） Ｎｐ ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｔｄ ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減
速するのに要する時間（秒） Ｖｃ ：低速領域速度（ｒｅｖ／分） であり、定格回転数Ｖｔから停止するまでサーボモータ
を減速するのに要する時間Ｔｄと、サーボモータの定格
回転数Ｖｔと、低速領域距離Ｓｌと、サーボモータの一
回転パルス数Ｎｐは、パラメータテーブルＡ、Ｂより取
得することができる。
（５）により算出する。すなわち、 Ｐ＜Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）｝ ／（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃ ・・・（４） Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝Ｖｃ ・・・（５） 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｐｅ* ：最終位置決め目標位置（ｐｌｓ） Ｐ ：現在のサーボモータ位置（ｐｌｓ） Ｓｌ ：低速領域距離（ｐｌｓ） Ｎｐ ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｔｄ ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減
速するのに要する時間（秒） Ｖｃ ：低速領域速度（ｒｅｖ／分） であり、定格回転数Ｖｔから停止するまでサーボモータ
を減速するのに要する時間Ｔｄと、サーボモータの定格
回転数Ｖｔと、低速領域距離Ｓｌと、サーボモータの一
回転パルス数Ｎｐは、パラメータテーブルＡ、Ｂより取
得することができる。
【００５５】現在のモータ位置Ｐにおいて、残された減
速距離は最終位置決め目標位置Ｐｅ * から現在のモータ
位置および低速領域距離Ｓｌを減じた（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓ
ｌ）になるので、式（２）を変形した式Ｖ＝√［（２・
６０・Ｖｔ・Ｓｄ）／（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃにおい
て、Ｓｄを（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）に、ＶをＶL にそれぞ
れ置き換えることにより式（４）が得られる。
速距離は最終位置決め目標位置Ｐｅ * から現在のモータ
位置および低速領域距離Ｓｌを減じた（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓ
ｌ）になるので、式（２）を変形した式Ｖ＝√［（２・
６０・Ｖｔ・Ｓｄ）／（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃにおい
て、Ｓｄを（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）に、ＶをＶL にそれぞ
れ置き換えることにより式（４）が得られる。
【００５６】制限速度ＶL は、現在のモータ位置Ｐが最
終位置決め目標位置Ｐｅ* から低速領域距離Ｓｌを差し
引いた位置に到達するまで、すなわち、（Ｐ＜Ｐｅ* −
Ｓｌ）の範囲内では、式（４）により算出されるが、到
達後、すなわち、（Ｐ≧Ｐｅ * −Ｓｌ）の範囲内では、
式（５）に示されるように低速領域速度Ｖｃになる。
終位置決め目標位置Ｐｅ* から低速領域距離Ｓｌを差し
引いた位置に到達するまで、すなわち、（Ｐ＜Ｐｅ* −
Ｓｌ）の範囲内では、式（４）により算出されるが、到
達後、すなわち、（Ｐ≧Ｐｅ * −Ｓｌ）の範囲内では、
式（５）に示されるように低速領域速度Ｖｃになる。
【００５７】つぎに、モータ速度が低速領域速度になっ
た後において、現在のモータ位置Ｐと最終位置決め目標
位置Ｐｅ* との比較を行い（ステップＳ７０）、一致す
れば（ステップＳ７０肯定）、速度制限値ＶL を０にし
て（ステップＳ８０）、サーボモータを停止させる。
た後において、現在のモータ位置Ｐと最終位置決め目標
位置Ｐｅ* との比較を行い（ステップＳ７０）、一致す
れば（ステップＳ７０肯定）、速度制限値ＶL を０にし
て（ステップＳ８０）、サーボモータを停止させる。
【００５８】（停止指令入力時制御）つぎに、図６を参
照してサーボモータが最終位置決め目標位置Ｐｅ* まで
位置決めされる以前に、停止指令が入力された場合の処
理について説明する。図６は最終位置決め目標位置への
位置決め以前に停止指令が入力された場合に、これをリ
アルタイムに処理する際の位置決め制御部１００の処理
フローを示している。
照してサーボモータが最終位置決め目標位置Ｐｅ* まで
位置決めされる以前に、停止指令が入力された場合の処
理について説明する。図６は最終位置決め目標位置への
位置決め以前に停止指令が入力された場合に、これをリ
アルタイムに処理する際の位置決め制御部１００の処理
フローを示している。
【００５９】この処理フローでは、まず、停止指令入力
の有無を判別し（ステップＳ１００）、入力があれば、
サーボ制御部２００から２ポートメモリ１０４を介して
位置決め制御部１００に送られてくる現在のモータ速度
Ｖと、現在のモータ位置Ｐを認知する（ステップＳ１１
０，ステップＳ１２０）。
の有無を判別し（ステップＳ１００）、入力があれば、
サーボ制御部２００から２ポートメモリ１０４を介して
位置決め制御部１００に送られてくる現在のモータ速度
Ｖと、現在のモータ位置Ｐを認知する（ステップＳ１１
０，ステップＳ１２０）。
【００６０】つぎに、停止入力後制限速度Ｖｅを演算式
（６）により算出する。すなわち、 Ｖｅ＝ √［｛２・６０・Ｖｔ（Ｓｔ−（Ｐ−Ｐｓ））｝ ／（Ｎｐ・Ｔｓ）］ Ｓｔ＝（Ｎｐ・Ｖｓ2 ・ Ｔｓ）／（２・６０・Ｖｔ） ・・・（６） 但し、 Ｖｅ：停止入力後制限速度（ｒｅｖ／分） Ｓｔ：停止時必要減速距離（ｐｌｓ） Ｖｅ：停止入力後制限速度（ｒｅｖ／分） Ｎｄ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｖｓ：停止入力時モータ速度（ｒｅｖ／分） Ｔｓ：停止入力時において、定格回転数から停止するま
でサーボモータを減速するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／ｍｉｎ） Ｐ ：現在のモータ位置（ｐｌｓ） Ｐｓ：停止入力時のモータ位置 であり、停止入力時モータ速度ＶｓはステップＳ１１０
で検出された停止入力時におけるモータ速度Ｖであり、
停止入力時のモータ位置ＰｓはステップＳ１２０で検出
された停止入力時におけるモータ位置Ｐであり、サーボ
モータの一回転パルス数Ｎｄと、停止入力時において、
定格回転数から停止するまでサーボモータを減速するの
に要する時間Ｔｓと、サーボモータの定格回転数Ｖｔ
は、パラメータテーブルＡ、Ｂより取得することができ
る。
（６）により算出する。すなわち、 Ｖｅ＝ √［｛２・６０・Ｖｔ（Ｓｔ−（Ｐ−Ｐｓ））｝ ／（Ｎｐ・Ｔｓ）］ Ｓｔ＝（Ｎｐ・Ｖｓ2 ・ Ｔｓ）／（２・６０・Ｖｔ） ・・・（６） 但し、 Ｖｅ：停止入力後制限速度（ｒｅｖ／分） Ｓｔ：停止時必要減速距離（ｐｌｓ） Ｖｅ：停止入力後制限速度（ｒｅｖ／分） Ｎｄ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｖｓ：停止入力時モータ速度（ｒｅｖ／分） Ｔｓ：停止入力時において、定格回転数から停止するま
でサーボモータを減速するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／ｍｉｎ） Ｐ ：現在のモータ位置（ｐｌｓ） Ｐｓ：停止入力時のモータ位置 であり、停止入力時モータ速度ＶｓはステップＳ１１０
で検出された停止入力時におけるモータ速度Ｖであり、
停止入力時のモータ位置ＰｓはステップＳ１２０で検出
された停止入力時におけるモータ位置Ｐであり、サーボ
モータの一回転パルス数Ｎｄと、停止入力時において、
定格回転数から停止するまでサーボモータを減速するの
に要する時間Ｔｓと、サーボモータの定格回転数Ｖｔ
は、パラメータテーブルＡ、Ｂより取得することができ
る。
【００６１】つぎに、サーボモータが停止しているか否
かの判定を行い（ステップＳ１４０）、サーボモータが
動作中の場合には終了ステップに進む。サーボモータが
停止していれば、つぎの動作に入る際に備えて（この停
止指令動作モードが解除され、つぎの動作に入る際に備
えて）、サーボモータの指令位置がサーボモータの現在
位置になるように指令位置の変更を行う（ステップＳ１
５０）。
かの判定を行い（ステップＳ１４０）、サーボモータが
動作中の場合には終了ステップに進む。サーボモータが
停止していれば、つぎの動作に入る際に備えて（この停
止指令動作モードが解除され、つぎの動作に入る際に備
えて）、サーボモータの指令位置がサーボモータの現在
位置になるように指令位置の変更を行う（ステップＳ１
５０）。
【００６２】式（６）において最終的に速度が０とな
り、サーボモータが停止状態になったのを確認した後、
上述のように、次回の動作に備えてサーボモータの指令
位置がサーボモータの実位置となるように指令位置が変
更される。この指令位置を変更することにより、残って
いる位置偏差が０になる。指令位置を変更する位置変更
手段は現在のサーボモータ位置Ｐに基づき、位置決め制
御部１００のＣＰＵ１０１がシステムプログラムを実行
することにより具現される。
り、サーボモータが停止状態になったのを確認した後、
上述のように、次回の動作に備えてサーボモータの指令
位置がサーボモータの実位置となるように指令位置が変
更される。この指令位置を変更することにより、残って
いる位置偏差が０になる。指令位置を変更する位置変更
手段は現在のサーボモータ位置Ｐに基づき、位置決め制
御部１００のＣＰＵ１０１がシステムプログラムを実行
することにより具現される。
【００６３】以上の説明では、位置指令Ｐｅ* により位
置決めを行う場合について説明したが、位置指令切換手
段１１を切り換える（切換位置ａ側）ことにより、通常
の位置指令Ｐ* による制御、すなわち、従来技術のよう
に指令位置が逐次与えられる位置制御ができることは云
うまでもない。
置決めを行う場合について説明したが、位置指令切換手
段１１を切り換える（切換位置ａ側）ことにより、通常
の位置指令Ｐ* による制御、すなわち、従来技術のよう
に指令位置が逐次与えられる位置制御ができることは云
うまでもない。
【００６４】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による位置制御サーボ装置によれば、位置制御手段に
よって最終位置決め目標位置を示す位置指令と位置検出
手段により検出された現在位置との差分に応じた速度指
令を生成し、速度制限出力手段によって位置制御手段が
出力する速度指令が所定の加減速パターンにより示され
る制限速度を越えない場合には当該速度指令を出力し、
越える場合には加減速パターンにより示される速度を速
度指令として出力し、速度制御手段によって速度制限出
力手段が出力する速度指令と速度検出手段により検出さ
れた現在速度との差分に応じたトルク指令を生成し、駆
動手段によって速度制御手段が出力するトルク指令に基
づいてサーボモータを駆動するから、負荷変動等の外乱
によりモータ速度が指定速度に対し遅れ、サーボモータ
の現在位置と指令位置との差異が大きくなっている状態
において外乱が解除された場合においても、速度は加減
速パターンにより指定される速度を越えないように制御
され、速度の過大化によるアラームの発生や装置の破損
等を防止できると共に、サーボモータを位置決め目標位
置にスムーズに停止できる効果が得られる。
明による位置制御サーボ装置によれば、位置制御手段に
よって最終位置決め目標位置を示す位置指令と位置検出
手段により検出された現在位置との差分に応じた速度指
令を生成し、速度制限出力手段によって位置制御手段が
出力する速度指令が所定の加減速パターンにより示され
る制限速度を越えない場合には当該速度指令を出力し、
越える場合には加減速パターンにより示される速度を速
度指令として出力し、速度制御手段によって速度制限出
力手段が出力する速度指令と速度検出手段により検出さ
れた現在速度との差分に応じたトルク指令を生成し、駆
動手段によって速度制御手段が出力するトルク指令に基
づいてサーボモータを駆動するから、負荷変動等の外乱
によりモータ速度が指定速度に対し遅れ、サーボモータ
の現在位置と指令位置との差異が大きくなっている状態
において外乱が解除された場合においても、速度は加減
速パターンにより指定される速度を越えないように制御
され、速度の過大化によるアラームの発生や装置の破損
等を防止できると共に、サーボモータを位置決め目標位
置にスムーズに停止できる効果が得られる。
【００６５】つぎの発明による位置制御サーボ装置によ
れば、加速時における制限速度ＶLを、ＶL ＝｛（Ｔ−
Ｔ0 ) ／Ｔａ｝・Ｖｔ＋Ｖ0 * による演算式により決定
するから、加速時における制限速度ＶL が過不足なく適
切に設定されると云う効果が得られる。
れば、加速時における制限速度ＶLを、ＶL ＝｛（Ｔ−
Ｔ0 ) ／Ｔａ｝・Ｖｔ＋Ｖ0 * による演算式により決定
するから、加速時における制限速度ＶL が過不足なく適
切に設定されると云う効果が得られる。
【００６６】つぎの発明による位置制御サーボ装置によ
れば、加減速パターンにおける減速開始位置を、速度検
出手段により検出されたサーボモータの現在速度から所
定の減速定数で低速領域速度まで減速するのに要する減
速距離および低速領域距離を最終位置決め目標位置から
減算して求めるから、負荷変動等の外乱によりモータ速
度が指定速度に対し遅れ、サーボモータの現在位置と指
令位置との差異が大きくなっている状態においても、減
速動作の開始異常や減速完了位置の不正確さを防止でき
る効果が得られ、また、低速領域が確保され、最終位置
決め目標位置停止時におけるサーボモータおよび負荷に
かかるショックを軽減でき、正確な位置決めができると
云う効果も得られる。
れば、加減速パターンにおける減速開始位置を、速度検
出手段により検出されたサーボモータの現在速度から所
定の減速定数で低速領域速度まで減速するのに要する減
速距離および低速領域距離を最終位置決め目標位置から
減算して求めるから、負荷変動等の外乱によりモータ速
度が指定速度に対し遅れ、サーボモータの現在位置と指
令位置との差異が大きくなっている状態においても、減
速動作の開始異常や減速完了位置の不正確さを防止でき
る効果が得られ、また、低速領域が確保され、最終位置
決め目標位置停止時におけるサーボモータおよび負荷に
かかるショックを軽減でき、正確な位置決めができると
云う効果も得られる。
【００６７】つぎの発明による位置制御サーボ装置によ
れば、減速距離Ｓｄを、Ｓｄ＝｛Ｎｐ（Ｖ2 −Ｖｃ2 )
Ｔｄ｝／（２・６０・Ｖｔ）による演算式により決定す
るから、減速距離Ｓｄが過不足なく、適切に設定され、
サーボモータの現在位置と指令位置との差異が大きくな
っている状態においても、減速動作の開始異常や減速完
了位置の不正確さを防止できる効果が得られ、また、低
速領域が確保され、最終位置決め目標位置停止時におけ
るサーボモータおよび負荷にかかるショックを軽減で
き、正確な位置決めができると云う効果も得られる。
れば、減速距離Ｓｄを、Ｓｄ＝｛Ｎｐ（Ｖ2 −Ｖｃ2 )
Ｔｄ｝／（２・６０・Ｖｔ）による演算式により決定す
るから、減速距離Ｓｄが過不足なく、適切に設定され、
サーボモータの現在位置と指令位置との差異が大きくな
っている状態においても、減速動作の開始異常や減速完
了位置の不正確さを防止できる効果が得られ、また、低
速領域が確保され、最終位置決め目標位置停止時におけ
るサーボモータおよび負荷にかかるショックを軽減で
き、正確な位置決めができると云う効果も得られる。
【００６８】つぎの発明による位置制御サーボ装置によ
れば、減速時における制限速度ＶLを、Ｐ＜Ｐｅ* −Ｓ
ｌの範囲内では、ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ（Ｐｅ*
−Ｐ−Ｓｌ）｝／（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃなる演算式に
より、Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内では、ＶL ＝Ｖｃによ
る演算式により決定するから、減速時における制限速度
ＶL が過不足なく適切に設定されると云う効果が得られ
る。
れば、減速時における制限速度ＶLを、Ｐ＜Ｐｅ* −Ｓ
ｌの範囲内では、ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ（Ｐｅ*
−Ｐ−Ｓｌ）｝／（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃなる演算式に
より、Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内では、ＶL ＝Ｖｃによ
る演算式により決定するから、減速時における制限速度
ＶL が過不足なく適切に設定されると云う効果が得られ
る。
【００６９】つぎの発明による位置制御サーボ装置によ
れば、位置制御実行中に停止指令が入力されサーボモー
タが停止した後に、指令位置変更手段によりサーボモー
タに対する指令位置をサーボモータの実位置に変更する
から、つぎの動作時における異常動作の発生を防止でき
ると云う効果が得られる。
れば、位置制御実行中に停止指令が入力されサーボモー
タが停止した後に、指令位置変更手段によりサーボモー
タに対する指令位置をサーボモータの実位置に変更する
から、つぎの動作時における異常動作の発生を防止でき
ると云う効果が得られる。
【００７０】つぎの発明による位置制御サーボ装置によ
れば、位置指令切換手段により、位置指令として、最終
位置決め目標位置を示す位置指令と、指令位置を最終位
置決め目標位置まで漸進的に変化させていく位置指令の
いずれか一方を選択することができるから、指令位置を
最終位置決め目標位置まで漸進的に変化させていく通常
の位置指令による動作もでき、装置の適用範囲を拡大で
きると云う効果が得られる。
れば、位置指令切換手段により、位置指令として、最終
位置決め目標位置を示す位置指令と、指令位置を最終位
置決め目標位置まで漸進的に変化させていく位置指令の
いずれか一方を選択することができるから、指令位置を
最終位置決め目標位置まで漸進的に変化させていく通常
の位置指令による動作もでき、装置の適用範囲を拡大で
きると云う効果が得られる。
【００７１】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法よれば、最終位置決め目標位置を示す位置指令と位
置検出手段により検出された現在位置との差分に応じた
速度指令を生成し、当該速度指令が所定の加減速パター
ンにより示される制限速度を越えない場合には当該速度
指令を出力し、越える場合には加減速パターンにより示
される速度を速度指令として出力し、この速度指令と現
在速度との差分に応じたトルク指令を生成してサーボモ
ータを駆動するから、負荷変動等の外乱によりモータ速
度が指定速度に対し遅れ、サーボモータの現在位置と指
令位置との差異が大きくなっている状態において外乱が
解除された場合においても、速度は加減速パターンによ
り指定される速度を越えないように制御され、速度の過
大化によるアラームの発生や装置の破損等を防止できる
と共に、サーボモータを位置決め目標位置にスムーズに
停止できる効果が得られる。
方法よれば、最終位置決め目標位置を示す位置指令と位
置検出手段により検出された現在位置との差分に応じた
速度指令を生成し、当該速度指令が所定の加減速パター
ンにより示される制限速度を越えない場合には当該速度
指令を出力し、越える場合には加減速パターンにより示
される速度を速度指令として出力し、この速度指令と現
在速度との差分に応じたトルク指令を生成してサーボモ
ータを駆動するから、負荷変動等の外乱によりモータ速
度が指定速度に対し遅れ、サーボモータの現在位置と指
令位置との差異が大きくなっている状態において外乱が
解除された場合においても、速度は加減速パターンによ
り指定される速度を越えないように制御され、速度の過
大化によるアラームの発生や装置の破損等を防止できる
と共に、サーボモータを位置決め目標位置にスムーズに
停止できる効果が得られる。
【００７２】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法によれば、加速時における制限速度ＶL を、ＶL ＝
｛（Ｔ−Ｔ0 ) ／Ｔａ｝・Ｖｔ＋Ｖ0 * による演算式に
より決定するから、加速時における制限速度ＶL が過不
足なく適切に設定されると云う効果が得られる。
方法によれば、加速時における制限速度ＶL を、ＶL ＝
｛（Ｔ−Ｔ0 ) ／Ｔａ｝・Ｖｔ＋Ｖ0 * による演算式に
より決定するから、加速時における制限速度ＶL が過不
足なく適切に設定されると云う効果が得られる。
【００７３】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法によれば、加減速パターンにおける減速開始位置
を、サーボモータの現在速度から所定の減速定数で低速
領域速度まで減速するのに要する減速距離および低速領
域距離を最終位置決め目標位置から減算して求めるか
ら、負荷変動等の外乱によりモータ速度が指定速度に対
し遅れ、サーボモータの現在位置と指令位置との差異が
大きくなっている状態においても、減速動作の開始異常
や減速完了位置の不正確さを防止できる効果が得られ、
また、低速領域が確保され、最終位置決め目標位置停止
時におけるサーボモータおよび負荷にかかるショックを
軽減でき、正確な位置決めができると云う効果も得られ
る。
方法によれば、加減速パターンにおける減速開始位置
を、サーボモータの現在速度から所定の減速定数で低速
領域速度まで減速するのに要する減速距離および低速領
域距離を最終位置決め目標位置から減算して求めるか
ら、負荷変動等の外乱によりモータ速度が指定速度に対
し遅れ、サーボモータの現在位置と指令位置との差異が
大きくなっている状態においても、減速動作の開始異常
や減速完了位置の不正確さを防止できる効果が得られ、
また、低速領域が確保され、最終位置決め目標位置停止
時におけるサーボモータおよび負荷にかかるショックを
軽減でき、正確な位置決めができると云う効果も得られ
る。
【００７４】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法位置によれば、減速距離Ｓｄを、Ｓｄ＝｛Ｎｐ（Ｖ
2 −Ｖｃ2 ) Ｔｄ｝／（２・６０・Ｖｔ）による演算式
により決定するから、減速距離Ｓｄが過不足なく、適切
に設定され、サーボモータの現在位置と指令位置との差
異が大きくなっている状態においても、減速動作の開始
異常や減速完了位置の不正確さを防止できる効果が得ら
れ、また、低速領域が確保され、最終位置決め目標位置
停止時におけるサーボモータおよび負荷にかかるショッ
クを軽減でき、正確な位置決めができると云う効果も得
られる。
方法位置によれば、減速距離Ｓｄを、Ｓｄ＝｛Ｎｐ（Ｖ
2 −Ｖｃ2 ) Ｔｄ｝／（２・６０・Ｖｔ）による演算式
により決定するから、減速距離Ｓｄが過不足なく、適切
に設定され、サーボモータの現在位置と指令位置との差
異が大きくなっている状態においても、減速動作の開始
異常や減速完了位置の不正確さを防止できる効果が得ら
れ、また、低速領域が確保され、最終位置決め目標位置
停止時におけるサーボモータおよび負荷にかかるショッ
クを軽減でき、正確な位置決めができると云う効果も得
られる。
【００７５】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法によれば、減速時における制限速度ＶL を、Ｐ＜Ｐ
ｅ* −Ｓｌの範囲内では、ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ
（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）｝／（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃなる
演算式により、Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内では、ＶL ＝
Ｖｃによる演算式により決定するから、減速時における
制限速度ＶL が過不足なく適切に設定されると云う効果
が得られる。
方法によれば、減速時における制限速度ＶL を、Ｐ＜Ｐ
ｅ* −Ｓｌの範囲内では、ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ
（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）｝／（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃなる
演算式により、Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内では、ＶL ＝
Ｖｃによる演算式により決定するから、減速時における
制限速度ＶL が過不足なく適切に設定されると云う効果
が得られる。
【００７６】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法によれば、位置制御実行中に停止指令が入力されサ
ーボモータが停止した後に、サーボモータに対する指令
位置をサーボモータの実位置に変更するから、つぎの動
作時における異常動作の発生を防止できると云う効果が
得られる。
方法によれば、位置制御実行中に停止指令が入力されサ
ーボモータが停止した後に、サーボモータに対する指令
位置をサーボモータの実位置に変更するから、つぎの動
作時における異常動作の発生を防止できると云う効果が
得られる。
【００７７】つぎの発明による位置制御系のサーボ制御
方法によれば、位置指令として、最終位置決め目標位置
を示す位置指令と、指令位置を最終位置決め目標位置ま
で漸進的に変化させていく位置指令のいずれか一方を選
択することができるから、指令位置を最終位置決め目標
位置まで漸進的に変化させていく通常の位置指令による
動作もでき、装置の適用範囲を拡大できると云う効果が
得られる。
方法によれば、位置指令として、最終位置決め目標位置
を示す位置指令と、指令位置を最終位置決め目標位置ま
で漸進的に変化させていく位置指令のいずれか一方を選
択することができるから、指令位置を最終位置決め目標
位置まで漸進的に変化させていく通常の位置指令による
動作もでき、装置の適用範囲を拡大できると云う効果が
得られる。
【図１】 この発明による位置制御サーボ装置の一つの
実施の形態を示すハードウェア構成図である。
実施の形態を示すハードウェア構成図である。
【図２】 この発明による位置制御サーボ装置の一つの
実施の形態を示すブロック図である。
実施の形態を示すブロック図である。
【図３】 この発明による位置制御サーボ装置において
使用されるサーボモータ固有のパラメータが格納される
パラメータテーブルを示す説明図である。
使用されるサーボモータ固有のパラメータが格納される
パラメータテーブルを示す説明図である。
【図４】 この発明による位置制御サーボ装置において
使用される位置決め処理に関するパラメータが格納され
るパラメータテーブルを示す説明図である。
使用される位置決め処理に関するパラメータが格納され
るパラメータテーブルを示す説明図である。
【図５】 この発明による位置制御系のサーボ制御方法
における最終位置決め目標位置への減速時の処理を示す
フロー図である。
における最終位置決め目標位置への減速時の処理を示す
フロー図である。
【図６】 この発明による位置制御系のサーボ制御方法
における停止指令入力時の処理を示すフロー図である。
における停止指令入力時の処理を示すフロー図である。
【図７】 従来における位置制御サーボ装置のハードウ
ェア構成図である。
ェア構成図である。
【図８】 従来における位置制御サーボ装置の概略構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１ 位置偏差演算器，２ 位置制御器，３ 速度偏差演
算器，４ 速度制御器，５ トルク制限手段，１１ 位
置指令切換手段，１２ 速度制限出力手段，５０，サー
ボモータ，５１ 位置検出器，１００ 位置決め制御
部，２００ サーボ制御部，２０５ ＰＷＭ電力変換
部。
算器，４ 速度制御器，５ トルク制限手段，１１ 位
置指令切換手段，１２ 速度制限出力手段，５０，サー
ボモータ，５１ 位置検出器，１００ 位置決め制御
部，２００ サーボ制御部，２０５ ＰＷＭ電力変換
部。
Claims (14)
- 【請求項１】 位置制御対象物あるいはサーボモータの
現在位置を検出する位置検出手段と、 サーボモータの現在速度を検出する速度検出手段と、 最終位置決め目標位置を示す位置指令と前記位置検出手
段により検出された現在位置との差分に応じた速度指令
を生成する位置制御手段と、 前記位置制御手段が出力する速度指令が所定の加減速パ
ターンにより示される制限速度を越えない場合には当該
速度指令を出力し、越える場合には前記加減速パターン
により示される速度を速度指令として出力する速度制限
出力手段と、 前記速度制限出力手段が出力する速度指令と前記速度検
出手段により検出された現在速度との差分に応じたトル
ク指令を生成する速度制御手段と、 前記速度制御手段が出力するトルク指令に基づいて前記
サーボモータを駆動する駆動手段と、 を備えたことを特徴とする位置制御サーボ装置。 - 【請求項２】 加速時における制限速度を、次式により
決定することを特徴とする請求項１に記載の位置制御サ
ーボ装置。 ＶL ＝｛（Ｔ−Ｔ0 ) ／Ｔａ｝・Ｖｔ＋Ｖ0 * 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｔ ：現在の時間（秒） Ｔ0 ：加速処理開始時間（秒） Ｔａ ：停止状態から定格回転数までサーボモータを加
速するのに要する時間（秒） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖ0 * : 加速前の指令速度（ｒｅｖ／分） - 【請求項３】 加減速パターンにおける減速開始位置
は、前記速度検出手段により検出されたサーボモータの
現在速度から所定の減速定数で低速領域速度まで減速す
るのに要する減速距離および低速領域距離を最終位置決
め目標位置から減算して求めることを特徴とする請求項
１または２に記載の位置制御サーボ装置。 - 【請求項４】 減速距離を、次式により決定することを
特徴とする請求項３に記載の位置制御サーボ装置。 Ｓｄ＝｛Ｎｐ（Ｖ2 −Ｖｃ2 ) Ｔｄ｝／（２・６０・Ｖ
ｔ） 但し、 Ｓｄ：ＶからＶｃまで減速するのに必要な減速距離（ｐ
ｌｓ） Ｎｐ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｖ ：現在のサーボモータの回転数（ｒｅｖ／分） Ｔｄ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減速
するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖｃ：低速領域速度（ｒｅｖ／分） - 【請求項５】 減速時における制限速度を、次式により
決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つ
に記載の位置制御サーボ装置。 Ｐ＜Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）｝／
（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃ Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝Ｖｃ 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｐｅ* ：最終位置決め目標位置（ｐｌｓ） Ｐ ：現在のサーボモータ位置（ｐｌｓ） Ｓｌ ：低速領域距離（ｐｌｓ） Ｎｐ ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｔｄ ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減
速するのに要する時間（秒） Ｖｃ ：低速領域速度（ｒｅｖ／分） - 【請求項６】 指令位置変更手段を有し、位置制御実行
中に停止指令が入力されサーボモータが停止した後に、
前記指令位置変更手段により前記サーボモータに対する
指令位置を前記サーボモータの実位置に変更することを
特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の位置制
御サーボ装置。 - 【請求項７】 位置指令として、最終位置決め目標位置
を示す位置指令と、指令位置を前記最終位置決め目標位
置まで漸進的に変化させていく位置指令のいずれか一方
を選択する位置指令切換手段を有していることを特徴と
する請求項１〜６のいずれか一つに記載の位置制御サー
ボ装置。 - 【請求項８】 最終位置決め目標位置を示す位置指令と
位置検出手段により検出された現在位置との差分に応じ
た速度指令を生成し、当該速度指令が所定の加減速パタ
ーンにより示される制限速度を越えない場合には当該速
度指令を出力し、越える場合には加減速パターンにより
示される速度を速度指令として出力し、この速度指令と
現在速度との差分に応じたトルク指令を生成してサーボ
モータを駆動することを特徴とする位置制御系のサーボ
制御方法。 - 【請求項９】 加速時における制限速度を、次式により
決定することを特徴とする請求項８に記載の位置制御系
のサーボ制御方法。 ＶL ＝｛（Ｔ−Ｔ０) ／Ｔａ｝・Ｖｔ＋Ｖ0 * 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｔ ：現在の時間（秒） Ｔ0 ：加速処理開始時間（秒） Ｔａ ：停止状態から定格回転数までサーボモータを加
速するのに要する時間（秒） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖ0 * ：加速前の指令速度（ｒｅｖ／分） - 【請求項１０】 加減速パターンにおける減速開始位置
は、現在のモータ速度から所定の減速定数で低速領域速
度まで減速するのに要する減速距離および低速領域距離
を最終位置決め目標位置から減算して求めることを特徴
とする請求項８または９に記載の位置制御系のサーボ制
御方法。 - 【請求項１１】 減速距離を、次式により決定すること
を特徴とする請求項１０に記載の位置制御系のサーボ制
御方法。 Ｓｄ＝｛Ｎｐ（Ｖ2 −Ｖｃ2 ) Ｔｄ｝／（２・６０・Ｖ
ｔ） 但し、 Ｓｄ：ＶからＶｃまで減速するのに必要な減速距離（ｐ
ｌｓ） Ｎｐ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｖ ：現在のサーボモータの回転数（ｒｅｖ／分） Ｔｄ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減速
するのに要する時間（秒） Ｖｔ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｖｃ：低速領域速度（ｒｅｖ／分） - 【請求項１２】 減速時における制限速度を、次式によ
り決定することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか
一つに記載の位置制御系のサーボ制御方法。 Ｐ＜Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝√［｛２・６０・Ｖｔ（Ｐｅ* −Ｐ−Ｓｌ）｝／
（Ｎｐ・Ｔｄ）］＋Ｖｃ Ｐ≧Ｐｅ* −Ｓｌの範囲内 ＶL ＝Ｖｃ 但し、 ＶL ：制限速度（ｒｅｖ／分） Ｖｔ ：サーボモータの定格回転数（ｒｅｖ／分） Ｐｅ* : 最終位置決め目標位置（ｐｌｓ） Ｐ ：現在のサーボモータ位置（ｐｌｓ） Ｓｌ ：低速領域距離（ｐｌｓ） Ｎｐ ：サーボモータの一回転パルス数（ｐｌｓ／ｒｅ
ｖ） Ｔｄ ：定格回転数から停止するまでサーボモータを減
速するのに要する時間（秒） Ｖｃ ：低速領域速度（ｒｅｖ／分） - 【請求項１３】 位置制御実行中に停止指令が入力され
サーボモータが停止した後に、前記サーボモータに対す
る指令位置を前記サーボモータの実位置に変更すること
を特徴とする請求項８〜１２のいずれか一つに記載の位
置制御系のサーボ制御方法。 - 【請求項１４】 位置指令として、最終位置決め目標位
置を示す位置指令と、指令位置を前記最終位置決め目標
位置まで漸進的に変化させていく位置指令のいずれか一
方を選択可能なことを特徴とする請求項８〜１３のいず
れか一つに記載の位置制御系のサーボ制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26570397A JP3352612B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 位置制御サーボ装置および位置制御系のサーボ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26570397A JP3352612B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 位置制御サーボ装置および位置制御系のサーボ制御方法 |
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