JPS62107313A - 位置サ−ボ制御装置 - Google Patents

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】 ａ、　産業上の利用分野 ７　本発明は位置サー・水制御装置に関し２、特にディ
ジタルサーボ制御装置の改良に関する。

ｂ、　従来の技術 従来からサーボ制御装置は物体の位置、方向。

姿勢などを制御量（出力）とし、目標値（入力）の任意
の変化に追従するように構成された自動制御系であり、
通常フィードバック制１１１１を行う。この自動制御系
で主ループ（，４位置検出部、偏差又は誤差の増幅部、
操作部及び制御対象よりなる。

ディジタルサーボ制御装置は前記サーボ制御装置におい
て、人力と主フイードバツク信号が共にパルス信号で与
えられ、両者のパルス数を可逆カウンタで一比較しなが
らその偏差が零になるまで、すなわち両パルス数が一致
するまで操作部のサーボモータで出力を駆動する。出力
変位をパルス信号に変換するディジタル変位検出器には
変位を直接ディジタル量で検出する光電式エンコーダな
どのほか、シンクロ１　レヅルハ、　　Ａ−Ｄ変換器な
どを用いている。

ディジタルサーボを利用した位置サーボ制御装置は、入
力として位置設定のためのコントローラからの指令パル
ス信号と、フィードハックとして制御対象に配設された
位置検出器例えば光電式エンコーダなどによる位置に対
応する位置検出パルス信号とを比較し、その偏差パルス
信号によりＤ−Ａ変換器、サーボ増幅器、モータを順次
介し、制御対象を駆動する。そして、コントローラから
の指令パルス信号と位置検出パルス信号とが一敗するよ
うにこのサーボ制御装置は動作する。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 前記のような従来の位置サーボ制御装置にあっては、位
置制御の精度をよくするために位置サーボ系のループゲ
インを高める必要があった。しかしながら、ループゲイ
ンを高くするとサーボ系がハンティングなどの不安定な
現象を惹起するため、大きな慣性負荷をもつ制御対象を
精度よく制御できないという問題点があった。

ｄ、　問題点を解決するための手段 本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は前
記の問題点を解消し、サーボ系のループゲインを高くす
ることなく、サーボ系に補償手段を附加することにより
位置制御の精度を向上できる位置サーボ制御装置を提供
することにある。

上記目的を達成するための本発明の構成は、位置設定の
ための指令パルス信号を発生する位置設定手段と、該指
令″パルス信号と位置検出手段からの位置に対応する位
置検出パルス信号との偏差パルス信号を発生する偏差パ
ルス信号発生手段と、該偏差パルス信号発生手段からの
偏差パルス信号のディジタル量をアナログ量に変換する
Ｄ−Ａ変換手段と、該Ｄ−Ａ変換手段からのアナログ偏
差信号を増幅するサーボ増幅手段と、該サーボ増幅手段
からの出力により制御対象を操作する操作手段と、該制
御対象の位置を検出し前記偏差パルス信号発生手段に位
置検出パルス信号を送る位置検出手段からなり、前記偏
差パルス信号が零になるように動作する位置サーボ制御
装置において、前記０−Ａ変換手段からのアナログ偏差
信号の極性を判別する判別手段と、該アナログ偏差信号
の極性と同極性の一定値信号を発生する信号発生手段と
、該同極性の一定値信号を前記アナログ偏差信号に加算
し、その加算出力をサーボ増幅手段に入力する加算手段
を具備することを特徴とする。

ｅ　実施例 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す位置サーボ制御装置の
ブロック図である。同図において、１は位置決めに必要
な指令パルス信号ａを発生するコントローラ、２は例え
ば可逆カウンタからなる偏差カウンタで指令パルス信号
ａと位置検出器１０例えば光電式エンコーダからのフィ
ードバックパルス信号すとを比較し、その偏差パルス信
号Ｃを出力する８３はＤ−Ａ変換器で前記偏差パルス信
号Ｃのディジタル信号をアナログ偏差電圧ｄに変換する
。

４は補償装置で、判別器４１．電圧発生器４２．加算器
イ３からなる。判別器４１はＤ−Ａ変換器３のアナログ
偏差電圧ｄの極性を判別する装置、電圧発生器４２は前
記判別器４１で判別したアナログ偏差電圧ｄの極性と同
極性の予め設定された一定電圧ｅを発生する装置、加算
器４３はふたつの入力電圧ｄ、　ｅを加算する装置であ
る。５は電流制御部で演算、電流増幅部とパルス幅変調
出力部からなる。この電流制御部５には加算器４３から
の出力電圧ｒのほか、フィードバックパルス信号すを速
度変換器１１で速度変化の信号に変換した信号ｇと、イ
ンバータ８の全負荷電流を分流器１２で一部分流し、電
流フィードバック信号ｈ　とが入力される。これら人力
された信号ｆ、　ｇ、　ｌ＋　は電流制御部５にて所定
の（ｆ４算後、電流増幅され、更にパルス幅変調出力部
にてパルス幅変調されたパルス信号ｉ　として出力され
る。

このパルス幅変調されたパルス信号ｉはフィードバック
パルスｂによって制御される記憶装置６を経て、例えば
サイリスク等からなるインバータ８の−・、−ストライ
ブ回路７を制御することにより、インバータ８の出力電
圧を制御し、サーボモータ９の回転を最適制御する。記
憶装置６は例えばＲＯｌなどの記憶回路からなり、サー
ボモータ９を最適ハターンにて制御するための各種定形
的なルーチンが記ｉｔされており、フィードバックパル
スｂによって選択的に呼び出し、パルス信号ｌを基に、
出力される信号ｊによりベースドライブ回路７を制御す
る。

サーボモータ９はインバータ８の出力によって回転され
制御対象を駆動する。この制御対象には位置検出器１０
が配設されており、その駆動位置に対応してフィードバ
ックパルスｂを偏差カウンタ２、記憶装置６．速度変換
器１１に送出する。なお、１３は交流電源に接続される
コンバータ、１４は平滑用コンデンサである。

次に作用を説明する。

上記構成による位置サーボ制御装置は、コントｌコーラ
ｌで設定した所定位置に相当する指令パルス信号ａと、
フィードハックパルス信号すとの偏差パルス信号Ｃを偏
差カウンタ２から出力し、これをＤ−Ａ変換器３によっ
てアナログ偏差電圧ｄに変換する。このアナログ偏差電
圧ｄは補償装置４の加算器４３の一方の入力端に加えら
れると共に補償装置４の判別器４１でその極性を判別す
る。同時に電圧発生器４２から、このアナログ偏差電圧
ｄと同極性の予め設定された一定電圧ｅを発生させ、こ
の電圧ｅを加算器４３にて前記アナログ偏差電圧ｄに加
算し、その出力電圧ｆは前記アナログ偏差電圧より充分
大きくなって電流制御部へ出力される。

なお、電圧発生器４２から発生するアナログ偏差電圧ｄ
と同極性の一定電圧ｅは制御対象によってそれぞれ最適
に設定された電圧であり、又、時間に対し一定波形で変
化する電圧でもよい。そしてこの電圧ｅは制御対象を駆
動するサーボモータ９を回転させるのに充分な電圧であ
る。

そしてこの出力電圧ｆは電流制御部５、記憶装置６、ベ
ースドライブ回路７及びインバータ８を経てサーボモー
タ９を所定の方向に最適パターンにて制御、回転して制
御対象を所定の位置に駆動する。上記偏差パルス信号Ｃ
の正、又は負によってアナログ偏差電圧ｄの極性も同様
に正又は負になり・サーボモータ９を正側又は逆側に回
転させ、偏差パルス信号が零になるまでサーボモータ９
を駆動する。そして、偏差パルス信号Ｃが零になればサ
ーボモータ９は停止し、制御対象は所定位置で停止する
。

本実施例による位置サーボ制御装置はノイズに対して強
く、制御可能な分解能はサーボ系のループゲインを高く
しないでも最小パルス単位の大きさまで位置制御するこ
とができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
同様の機能を果す他の態様の手段にも適用される。

ｆ、　効果 以上の説明から明らかなように本発明によれば、ディジ
タルサーボを利用した位置サーボ制御装置において、Ｄ
−Ａ変換手段からのアナログ偏差信号の極性を判別する
判別手段と、該アナログ偏差信号の極性と同極性の一定
値信号を発生する信号発生手段と、該同極性の一定値信
号を前記アナログ偏差信号に加算し、その加算出力をサ
ーボ増幅手段に人力する加算手段を具備するのでサーボ
系のループゲインを高くすることなく、位置制御の精度
を向上できる位置サーボ制御装置が得られる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す位置サーボ制御装置の
ブロック図である。 ｌ・・・コントローラ、　　　２・・・偏差カンウタ、
３・・・Ｄ−Ａ変換器、　　　４・・・補償装置、５・
・・電流制御部、　　　６・・・記憶装置、７・・・ベ
ースドライブ回路、 ８・・・インバータ、　　　　９・・・サーボモータ、
１０・・・位置検出器、　　　１１・・・速度変換器、
１２・・・分流器、　　　　　　１３・・・コンバータ
、１４・・・平滑用コンデンサ、４１・・・判別器、４
２・・・電圧発生器、　　　４３・・・加算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 位置設定のための指令パルス信号を発生する位置設定手
   段と、該指令パルス信号と位置検出手段からの位置に対
   応する位置検出パルス信号との偏差パルス信号を発生す
   る偏差パルス信号発生手段と、該偏差パルス信号発生手
   段からの偏差パルス信号のディジタル量をアナログ量に
   変換するＤ−Ａ変換手段と、該Ｄ−Ａ変換手段からのア
   ナログ偏差信号を増幅するサーボ増幅手段と、該サーボ
   増幅手段からの出力により制御対象を操作する操作手段
   と、該制御対象の位置を検出し前記偏差パルス信号発生
   手段に位置検出パルス信号を送る位置検出手段からなり
   、前記偏差パルス信号が零になるように動作する位置サ
   ーボ制御装置において、前記Ｄ−Ａ変換手段からのアナ
   ログ偏差信号の極性を判別する判別手段と、該アナログ
   偏差信号の極性と同極性の一定値信号を発生する信号発
   生手段と、該同極性の一定値信号を前記アナログ偏差信
   号に加算し、その加算出力をサーボ増幅手段に入力する
   加算手段を具備する位置サーボ制御装置。