JPS63190575A - 定位置停止制御回路 - Google Patents

定位置停止制御回路

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JPS63190575A
JPS63190575A JP2006787A JP2006787A JPS63190575A JP S63190575 A JPS63190575 A JP S63190575A JP 2006787 A JP2006787 A JP 2006787A JP 2006787 A JP2006787 A JP 2006787A JP S63190575 A JPS63190575 A JP S63190575A
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JP
Japan
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speed
proportional
control loop
predetermined
regulator
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006787A
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English (en)
Inventor
Narihisa Toyoshima
豊島 成久
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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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〕 この発明は、パルスエンコーダからの信号に従って、被
駆動体を所定位置に停止させる定位置停止制御回路に関
する。
〔従来の技術〕
第3図はパルスエンコーダを用いて被駆動体を所定位置
に停止させる定位置停止制御回路の従来例を示す回路図
である。
この第3図において、交流電源2からの交流電力は1、
整流器3により直流電力に変換されたのら、トランジス
タインバータ4により所望の電圧と周波数の交流電力に
変換され、誘導電動機5を可変速運転させるよつにして
いる。
この誘導電動機5は、たとえば減速歯車7を介して被駆
動体としての工作機械の主軸8を回転させるのであるが
、この主軸8の回転速度すなわち銹^電動機5の回転速
度を検出するために、速度発信機6がこの誘導電動機5
に結合されており、才だ主軸8を所定位置に停止させる
ためのパルスエンコーダ9が、この主軸8に結合されて
いる。
主軸8あるいは一導′に動機5の速度制御は、比例積分
演算器で構成された速度調wI器15と、上述の速度発
信機6とで形成された速度制御ループと、この速度制御
ループの内1μ:1に、′4流調″!I6器17と変流
罪16とで形成された電流制御ループとの作片により、
トランジスタインバータ4を制御することで達成される
上述のようにして回転している主軸8を所定位置で停止
させるには、位置制御系を作動させる。
すなわち主軸8に結合されているパルスエンコーダ9か
らのパルスをカウンタ1】で計数し、その結果をデジタ
ル曇アナログ変換器(以下ではD/A変換器と略記1r
る)12でアナログ信号に変換するのであるが、このと
きカウンタ11の出力は、所定停止位置で零になるよう
に調整しておく。
位置設定器13はその出力が零となるよつに設定してあ
り、l)/A i換器12の出力とこの位置設定器】:
3の設定値との偏差を、比例演算器で構成されている位
置調節器14へ入力させ、この位置調節514からは前
述の速度制御ループへ入力偏差を零にする速度指令信号
を出力することで、主軸8を所定位置で停止させること
ができる。なお符号18はベース眺動回路であって、ト
ランジスタインバータ4を構成している各トランジスタ
のペースに動作信号を与える回路である。
〔発明が解決しよろとする問題点〕
第4図は第3図に示す従来例回路において、停止位置と
D/A fi換器の出力との関係をあられしたグラフで
あって、第4図(イ)は位置側(i111範囲をあられ
し、第4図(ロ)はこれの原点付近を拡大してあられし
たグラフであり、いずれも横軸が位置を、縦軸がD/A
変換器12の出力をあられしている。
第4図(イ)において、Bで示す区間が位置制御の行わ
れる範囲であって、カウンタ11の出力すなわちD/A
変換Q 12の出力は、前述したように停止すべを位置
である原点Oにおいてその出力が岑になるよりに調整さ
れている。ところでこの原点近快(第1図イ)の破線内
部分)を拡大すると、第4図(口1の英綴で示すように
IJ/A変換器変換器用2は滑かな直りではなく、階段
状の変化をしている。これはパルスエンコーダ9から帰
還されてくる位#信号が階段状であることに起因してい
る。それ故、主軸8の角度が変化していても、カウンタ
1】の1ビツトに相当する病変変化に達しないかぎり、
位tイ調節器14や速度調1!i′i器15の入力は変
化しない。
ところで、この速度調節器15は比例積分演算器で構成
されているので、第3図の従来例回路により主軸8がほ
ぼ所定の停止位置で停止し、カウンタ1】の1ビツトに
相当する角度変化を生じていなくても、速度調節器15
はその入力信号を一定の傾斜で用分するので、当該速度
調節器15の出力である喋流指令値すなわちトルク指令
値は徐々に増器する。主軸8を含む機緘系の摩擦トルク
の万が上述のトルク指令値よりも犬である期間は、主@
8の角度は変化しないが、両者の大小関係が逆転した瞬
間に、主軸8に角度変化を生じる。この結果、所定停止
位置よりも角度が行きすぎれば、戻す方向へのビットy
z化を生じ、トルク指令値も変化して角度をもとへ戻す
ことになる。
第5図は第3図に示す従来例回路における定位置停止制
御回路の動作をあられしたタイムチャートであって、第
5図(イ)はD/A変換器12の出力の変化を、第5図
(ロ)は位置調節器14の出力の変化を、第5図1/埼
は速度調節器15の出力の変化を、第5図に)は主軸8
の角度変化をそれぞれがあられしている。
この第5図であきらかなように、主軸角度が零すなわち
所定位置で停止であり、D/A変換器12の出力が零で
あっても速度調節器15の出力は漸増しており(第5図
p)参照)、この値が限界値を越えると主軸8に角度変
化を生じ、結局所定停止位置の前後を往復する撮動を生
じる不都合があった。
そこでこの発明の目的は、パルスエンコー9が発する位
置帰還信号にもとづいて被駆動体を所定位置に停止させ
る場合に、この被駆動体が停止位置の前後で不連続的な
補正動作を代返すことを解消させることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、この発明の定位置停止制
御回路は、比例積分子A節手段を備えた速度制御ループ
により、電動機の速度を所望値に調節するとともに、こ
の電動機で駆動される″#j吻動体に結合されたパルス
エンコーダからの出力信号を前記速度制御ループに入力
させることで、前記#駆動体をあらかじめ定めた位置で
停止させる定位置停止制御中路において、前記被駆動体
が、あらかじめ定めた停止位置の前後に設けた所定の範
囲内に入ったことを検出する所定@回内検出手段と、こ
の所定範囲内検出手段で前記比例積分調節手段を比例調
節手段に切換える切換え手段とを備えるものとする。
〔作用〕
被駆動体を所定位置に停止させるための停止精度を確保
するために、才だ外力に対抗して保持力を向上させるた
めには、積分制御が必要であるが。
一方ではこの積分動作により調節系のオフセットにもと
づく補正動作が一種の不感帯をもった動きになることが
多い。そこで本発明においては、被駆動体を速度制御す
る」4合および定位置停止制御中は比例積分動作をさせ
ておき、被駆動体が所定の停止位置精度を確保できる範
囲内に到達したことを検出すれば、制御系を比例動作の
みとなるようにして、所定停止位置の前後で不連続的な
補正動作を繰返すよつな不都合を排除する。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例を示す回路図である。
この第1図において、交流電源2からの交流′電力は整
#、器3により直流1℃力に変換され、この直流電力は
トランジスタインバータ4により所望の電圧と周波数の
交流電力に変換されて誘導電動機5を可変速駆動させる
。この誘4’@動機5は減速歯車7を介して被駆動体と
しての主軸8を回転させるのであるが、この主軸8を所
定位置で停止させるための位置帰還信号を発するパルス
エンコーダ9が当該玉軸8に結合されており、才だ誘導
電動機5を速度制御するための速度帰還信号を発する速
度発信機6が自該誘導電動機5に結合されている。
また比例積分演算器で構成された速度調節器15へ速度
発信機6からの速度゛帰還信号を入力させることで速度
制御ループを形成させ、さらに比例積分y4′IL器で
構成された電流調節器17へ変流器16からの電流帰還
信号を入力させることで形成された電流制御ループが上
述の速度制御ループの内側に設けられて%誘導電動機5
の速度とトルクを制御しているのは第3図の従来例回路
の場合と同じである。さらにカウンタ11とい変換器1
2とを介してパルスエンコーダ9から得られる位置帰還
信号と、位置設定器13からの設定信号との偏差を比例
演IL器で構成された位置調節器14へ人力させ、この
位置調節器14からの出力を前述の速度調節器15へ速
度指令信号として入力させるようにして、主軸8を所定
の停止位置で停止させるよつにしているのも、第3図に
て既述の従来例回路の場合と同じである。なお符号18
はペース駆動回路である。
本発明においては、≠変換器12の出力側に上限検出コ
ンパレータ21と下限検出コンパレータηとを接続し、
この両コンパレータ21とnとにより所定範囲内検出手
段を構成している。前述したよつに、カウンタ11は所
定停止位置で零を出力するよつに調整されているので、
主軸8が所定範囲内に到達していれば上限検出コンパレ
ータ2】が正の所定値以下であることを検出しており、
かつ下限検出コンパレータρが負の所定値以上の値であ
ることを検出するので、論理積素子Aは両コンパレータ
21と四からの信号を受けて、速度調節器15へ比例積
分動作を比例動作へ切換えるべく指令を発する。比例動
作のみとなれば、積分動作にもとづく前述の不都合は排
除されるし、主軸8の角度変化が両コンパレータ21と
乙で設定した値を外れるならば積分動作が復活し、再度
目神停止点へ素早く戻されるよう制御される。
第2図は第1図に示す実施例回路により定位置停止動作
する場合をあられしたタイムチャートであって、第2図
イ1はD/A変換器12の出力変化または位置調節器1
4の出力変化を、第2図(olは速度調節器15の出力
変化を、第2図t=itま主軸8の角度変化をそれぞれ
があられしている。
この第2図においては、ルへ変換器12の出力がたとえ
ば+2→+1へ変化した時点で上限検出コンパレータ2
1が作動し、速度調節器15を比例積分動作から上側動
作に切換えているので、この時点で粕分動作がなくなり
、当該速度調節器15の出力が時間的に変化することが
なく、従って従来のよつな断続的動作により、停止位置
の前後で撮動するような現象を排除できる。なお第2図
(イ1と第2図(口1に図示の破線部は、速度調節器1
5の出力でさらに1ビット分の補正ができた場合である
上限検出コンパレータ21と下限検出コンパレータnと
が設定する用例積分動作→比例動作の切換え時点は、所
定停止位者に対する許容範囲の大小で任意に設定できる
ので、±1ビット以内にするこ七も可能である。
〔発明の効果〕
この発明によれば、パルスエンコーダから構成される装
置帰還信号を用いて、比例積分動作をする速度制御ルー
プにより、被部動作を所定位置に停止させる場合に、所
定停止位置の前後にあらかじめ定められた範囲内に到達
すれば、速度制御ループの動作を比例積分動作から比例
動作へ切換えることにより、ビットの変化に対応する不
連続的補正動作、すなわち所定停止位置の前後で間欠的
に振動するよつな現象が排除され、所望の停止位置精度
で被駆動体を静止させることができる効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す回路図であり。 第2図は第1図に示す実施例回路により定位置停止動作
する場合をあられしたタイムチャートである。第3図は
パルスエンコーダを用いて被駆動体を所定位置に停止さ
せる定位置停止制御回路の従来例を示す回路図であり、
第4図は第3図に示す従来例回路において停止位置と≠
変換器の出力との関係をあられしたグラフ、第5図は第
3図に示す従来例回路における定位置停止制御回路の動
作をあられしたタイムチャートである。 2・・・交流電源、3・・・整流器、4・・・トランジ
スタインバータ、5・・・誘4電動機、6・・・速度発
信機、8・・・被駆動体としての主軸、9・・・パルス
エンコーダ、11・・・カウンタ、12・・・D/A変
換器、13・・・速度設定器、】4・・・位置調節器、
15・・・速度調節器、17・・・電流調節器、18・
・・ペース駆動回路、21・・・上限検出コンパレータ
、n・・・下限検出コンパレータ、お・・・論l/ 第1図 (イ)                    ([
])第4因

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)比例積分調節手段を備えた速度制御ループにより、
    電動機の速度を所望値に調節するとともに、この電動機
    で駆動される被駆動体に結合されたパルスエンコーダか
    らの出力信号を前記速度制御ループに入力させることで
    、前記被駆動体をあらかじめ定めた位置で停止させる定
    位置停止制御回路において、前記被駆動体が、あらかじ
    め定めた停止位置の前後に設けた所定の範囲内に入った
    ことを検出する所定範囲内検出手段と、この所定範囲内
    検出信号で前記比例積分調節手段を比例調節手段に切換
    える切換え手段とを備えていることを特徴とする定位置
    停止制御回路。
JP2006787A 1987-01-30 1987-01-30 定位置停止制御回路 Pending JPS63190575A (ja)

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