JPS63298501A - 制御装置 - Google Patents
制御装置Info
- Publication number
- JPS63298501A JPS63298501A JP13157687A JP13157687A JPS63298501A JP S63298501 A JPS63298501 A JP S63298501A JP 13157687 A JP13157687 A JP 13157687A JP 13157687 A JP13157687 A JP 13157687A JP S63298501 A JPS63298501 A JP S63298501A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- control device
- compensation
- amount
- repetition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (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】
本発明は、繰り返し動作に対して大きな誤差を生じるこ
となく、徐々に誤差を減少させる制御装置に関するもの
である。
となく、徐々に誤差を減少させる制御装置に関するもの
である。
第４図は従来の学習制御器を具備する制？ＴＩ装置の構
成図で、図において、ｌは指令値発生器、２はＰＤ制御
器、３は制御対象、４は学習制御器。
成図で、図において、ｌは指令値発生器、２はＰＤ制御
器、３は制御対象、４は学習制御器。
５は演算器、６はメモリ、７は指令値、ｒ（ｔ）。
８は出力、ｙ、（ｔ）、９は誤差、ｅ（（ｔ）。
１０は補償ｔ ｕｉ （ｔ）、１１は操作１．ｉは
繰り返し回数である。
繰り返し回数である。
次に動作について説明する。
第５図は第４図で示される系の応答の一例を示す線図で
ある。指令値７．ｒ （Ｌ）に対して、ｉ−ｉ回目の繰
り返しにおける出力８．３’ ｔ−＋（ｔ）が図に示す
ようであり、この時の補償量ＩＯがｕｌ−１（ｔ）であ
ったとする。ｉ回目の繰り返しでは、ｉ−ｉ回目に生じ
た誤差を減少させるために、補償量ｕｉ（ｔ）は、ｕｔ
−＋（ｔ）に（１）式第２項で示される値を加算する。
ある。指令値７．ｒ （Ｌ）に対して、ｉ−ｉ回目の繰
り返しにおける出力８．３’ ｔ−＋（ｔ）が図に示す
ようであり、この時の補償量ＩＯがｕｌ−１（ｔ）であ
ったとする。ｉ回目の繰り返しでは、ｉ−ｉ回目に生じ
た誤差を減少させるために、補償量ｕｉ（ｔ）は、ｕｔ
−＋（ｔ）に（１）式第２項で示される値を加算する。
ｕ Ｈ（ｔ） −ｕ Ｈ−、（ｔ） ＋ −ｒ ｅ
１−＋（ｔ）−（１）ｔ ｅｔ （ｔ）−ｒ （ｔ、） −ｙ４−＋（ｔ）
Ｈ・・（２）適当なｒの値を選ぶことにより、ｉ
回目の操り返しの出力８．７ｉ （ｔ）がｉ−ｉ回目
の繰り返しより指令値７．ｒ （ｔ）に近づき、この結
果ｉ−関とすることによりａ！ （ｔ）が０に収束する
。
１−＋（ｔ）−（１）ｔ ｅｔ （ｔ）−ｒ （ｔ、） −ｙ４−＋（ｔ）
Ｈ・・（２）適当なｒの値を選ぶことにより、ｉ
回目の操り返しの出力８．７ｉ （ｔ）がｉ−ｉ回目
の繰り返しより指令値７．ｒ （ｔ）に近づき、この結
果ｉ−関とすることによりａ！ （ｔ）が０に収束する
。
ｉ−ｉ回目の繰り返しにおいて、演算器１１は、誤差９
ｅｉ−１（ｔ）を入力し、（１）式第２項の演算を行
なう、この出力は、補償量ｕｔ−＋（ｔ）に加算されて
メモリ６に格納される。この値は、次のｉ回目の繰り返
しにおいて読み出され、補償量１０゜ｕｔ（ｔ） と
して出力される。同様の操作を順次繰り返す事により、
次第に誤差９が減少する。
ｅｉ−１（ｔ）を入力し、（１）式第２項の演算を行
なう、この出力は、補償量ｕｔ−＋（ｔ）に加算されて
メモリ６に格納される。この値は、次のｉ回目の繰り返
しにおいて読み出され、補償量１０゜ｕｔ（ｔ） と
して出力される。同様の操作を順次繰り返す事により、
次第に誤差９が減少する。
従来の制御装置は上記のように構成されているので、繰
り返し回数を重ねることにより、誤差９を零に近づける
補償！１０が（１）式により得られるが、第１回目の繰
り返しでは、（１）式より演算される補償量１０が零で
あるために、学習制御器の効果はなく、通常のＰＤＩｉ
ｔｌｌ？ｉｌ器のみによる制御と同様、高速動作をさせ
ると誤差９が大きくなってしまうという難点があった。
り返し回数を重ねることにより、誤差９を零に近づける
補償！１０が（１）式により得られるが、第１回目の繰
り返しでは、（１）式より演算される補償量１０が零で
あるために、学習制御器の効果はなく、通常のＰＤＩｉ
ｔｌｌ？ｉｌ器のみによる制御と同様、高速動作をさせ
ると誤差９が大きくなってしまうという難点があった。
また、第２回目以降の繰り返しにおいても、補償ｆｔ１
ｏが誤差９を充分零に近づけるように収束する迄は特に
高速動作においては誤差９が大きいという難点があった
。
ｏが誤差９を充分零に近づけるように収束する迄は特に
高速動作においては誤差９が大きいという難点があった
。
本発明は従来装置の上記問題点を解消するためになされ
たもので、高速の動作指令が与えられた場合でも、すべ
ての繰返しに対して大きな誤差を生じないような制御装
置を提供しようとするものである。
たもので、高速の動作指令が与えられた場合でも、すべ
ての繰返しに対して大きな誤差を生じないような制御装
置を提供しようとするものである。
上記目的を達成するため本発明に係る制御装置は、繰り
返し動作指令に対し、繰り返し回数の少ない間は、所望
の繰り返し速度よりも低い速度で動作させる可変速学習
制御器を具備した。
返し動作指令に対し、繰り返し回数の少ない間は、所望
の繰り返し速度よりも低い速度で動作させる可変速学習
制御器を具備した。
上記可変速学習制御器は、繰り返しを重ねて誤差が小さ
くなるまでの間、誤差を大きくしないような低い速度で
動作させる事により、すべての繰り返しに対して大きな
誤差は生じない。
くなるまでの間、誤差を大きくしないような低い速度で
動作させる事により、すべての繰り返しに対して大きな
誤差は生じない。
第１図は本発明の一実施例である制御装置の構成図で、
図中２〜１１は従来装置と同−又は相当する部分又は機
能、２０は可変速指令値発生器、２１は可変速学習制御
器、２２は速度設定器、２３．２４は速度設定値である
。
図中２〜１１は従来装置と同−又は相当する部分又は機
能、２０は可変速指令値発生器、２１は可変速学習制御
器、２２は速度設定器、２３．２４は速度設定値である
。
６自由度のロボットマニピエレータを制御対象とすると
、制御対象の運動方程式は（３）式で与えられる。
、制御対象の運動方程式は（３）式で与えられる。
行列、’ｌａｎはアクチュエータの慣性、ｍｊ はリン
ク質量、ｇは重力加速度＋Ｆｊは質量中心の位Ｗベクト
ル、ｑおは一般化座標、Ｆ、ｌは制御対象の操作Ｉｌｌ
で、アクチュエータの一般化力、Ｆ。
ク質量、ｇは重力加速度＋Ｆｊは質量中心の位Ｗベクト
ル、ｑおは一般化座標、Ｆ、ｌは制御対象の操作Ｉｌｌ
で、アクチュエータの一般化力、Ｆ。
はまさつによる一般化力である。
（３）式の右辺第３項までは、速度の自乗、あるいは加
速度に比例する項であり、速度を下げて動作させる事に
より、その他の項に比べ充分に小さくする事ができる。
速度に比例する項であり、速度を下げて動作させる事に
より、その他の項に比べ充分に小さくする事ができる。
したがって、充分低い速度において学習制御を行なう事
により、速度に依存しない（３）式右変第４項、第５項
に相当する値が補（Ｎ量１０として得られる。
により、速度に依存しない（３）式右変第４項、第５項
に相当する値が補（Ｎ量１０として得られる。
次に、所望の速度で動作させる際に、あらかじめ低速度
で得られた補償量を時間軸を短縮して補！Ｍ Ｒ１０と
する。この結果最初から所望の速度で動作させる従来の
学習制御器のような大きな誤差を生しる事がなくなる。
で得られた補償量を時間軸を短縮して補！Ｍ Ｒ１０と
する。この結果最初から所望の速度で動作させる従来の
学習制御器のような大きな誤差を生しる事がなくなる。
第１回目の繰り返しにおいては、速度設定器２２は、（
３）弐右辺第３項までの項が他の項に比べ充分小さくな
るような低速を設定する。変速指令値発生器２０は、こ
の速度に対応する指令値７を発生し、またメモリ６はこ
の速度に比例したレートで書き込み、および読み出しを
行うものとする。
３）弐右辺第３項までの項が他の項に比べ充分小さくな
るような低速を設定する。変速指令値発生器２０は、こ
の速度に対応する指令値７を発生し、またメモリ６はこ
の速度に比例したレートで書き込み、および読み出しを
行うものとする。
第２回目、あるいはしばらく第１回目の速度を繰り返し
た後に、速度設定器２２は、所望の速度に設定値を上昇
させる。制御対象３は所望の速度で動作するが、操作１
ｔｌｌはあらかじめ低速で得られた補償量１０を加算し
ているため、従来の学習制御器のような大きな誤差を生
しる事はなくなる。
た後に、速度設定器２２は、所望の速度に設定値を上昇
させる。制御対象３は所望の速度で動作するが、操作１
ｔｌｌはあらかじめ低速で得られた補償量１０を加算し
ているため、従来の学習制御器のような大きな誤差を生
しる事はなくなる。
なお、所望の速度での動作に移行する際に、制御対象の
モデルを用いて、（３）式右辺第３項までの項に相当す
る一般化力を演算して補償量１０に加算する事により、
さらに従来より誤差を減少させて動作させる事ができる
。
モデルを用いて、（３）式右辺第３項までの項に相当す
る一般化力を演算して補償量１０に加算する事により、
さらに従来より誤差を減少させて動作させる事ができる
。
第２図は（３）弐右辺第３項までを演算するダイナミッ
クス演算器２５を含む可変速学習器２１を具備する制御
装置の実施例であり、所望の速度への移行が速度設定値
２６により知らされ、メモリ６の出力に加算されて補償
量１０として出力される。
クス演算器２５を含む可変速学習器２１を具備する制御
装置の実施例であり、所望の速度への移行が速度設定値
２６により知らされ、メモリ６の出力に加算されて補償
量１０として出力される。
また、上記実施例では（３）式右辺の速度に依存する項
が他の項に比べ充分に小さい低速において動作させた後
、直ちに所望の速度に上昇させて動作させたが、低速よ
り所望の速度まで、徐々に速度を上昇し動作させること
もできる。この際、（３）式右辺第３項までの項の値が
徐々に変化するが、速度の変化に対応する適当な係数を
、前回の補償量１０と誤差９に掛け、速度変化後の補償
量１０とすることにより、大きな誤差を生じることなく
、徐々に所望の速度まで上昇させることができる。
が他の項に比べ充分に小さい低速において動作させた後
、直ちに所望の速度に上昇させて動作させたが、低速よ
り所望の速度まで、徐々に速度を上昇し動作させること
もできる。この際、（３）式右辺第３項までの項の値が
徐々に変化するが、速度の変化に対応する適当な係数を
、前回の補償量１０と誤差９に掛け、速度変化後の補償
量１０とすることにより、大きな誤差を生じることなく
、徐々に所望の速度まで上昇させることができる。
第３図は、掛算器２７を含む可変速学習器２１を備えた
制御装置の実施例であり、速度を上昇させる際にメモリ
６の出力に、速度の変化に対応する適当な係数を掛算器
２７により掛け、補償１５ｔｌ。
制御装置の実施例であり、速度を上昇させる際にメモリ
６の出力に、速度の変化に対応する適当な係数を掛算器
２７により掛け、補償１５ｔｌ。
としている。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明に係る制御装置は、繰り返し
動作における学習制御を、一旦低速において動作させる
ように構成したので、すべての繰り返しに対して大きな
誤差を生じることのない制御装置を提供しうろこととな
った。
動作における学習制御を、一旦低速において動作させる
ように構成したので、すべての繰り返しに対して大きな
誤差を生じることのない制御装置を提供しうろこととな
った。
第１図は本発明の一実施例である制御装置を示す構成図
、第２図は本発明の他の実施例による制御装置の構成図
、第３図は本発明のさらに他の実施例である制御装置の
構成図、第４図は従来の制御装置の構成図、第５図は応
答の一例を示す線図である。 図中２はＰＤ制御器、３は制御対象、５は演算器、６は
メモリ、７は指令値、８は出力、９は誤差、１０は補償
量、１１は振作量、２０は可変速指令値、２１は可変速
学習制御器、２２は速度設定器、２３．２４．２６、は
速度設定値、２５はダイナミックス演算器、２７は掛算
器である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代 理 人 弁理士 佐々木 宗 冶 ６、補正の内容 手続補正書（自発） １、事件の表示 特願昭６２−１３１５７６号 ２、発明の名称 制御装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
称 （６０１）三菱電機株式会社 代表者 志岐守哉 ４、代理人 住 所 東京都港区虎ノ門五丁目８番６号５、補
正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄並びに図面ｊ ＝
ｎｋ −１ａ ｑｋ ａ ｑｎＪ 洋ｉ
ｆｌ ｑｎ を以下の式に補正する。 （２）図面の第１図、第２図を補正図面のように補正す
る。
、第２図は本発明の他の実施例による制御装置の構成図
、第３図は本発明のさらに他の実施例である制御装置の
構成図、第４図は従来の制御装置の構成図、第５図は応
答の一例を示す線図である。 図中２はＰＤ制御器、３は制御対象、５は演算器、６は
メモリ、７は指令値、８は出力、９は誤差、１０は補償
量、１１は振作量、２０は可変速指令値、２１は可変速
学習制御器、２２は速度設定器、２３．２４．２６、は
速度設定値、２５はダイナミックス演算器、２７は掛算
器である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代 理 人 弁理士 佐々木 宗 冶 ６、補正の内容 手続補正書（自発） １、事件の表示 特願昭６２−１３１５７６号 ２、発明の名称 制御装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
称 （６０１）三菱電機株式会社 代表者 志岐守哉 ４、代理人 住 所 東京都港区虎ノ門五丁目８番６号５、補
正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄並びに図面ｊ ＝
ｎｋ −１ａ ｑｋ ａ ｑｎＪ 洋ｉ
ｆｌ ｑｎ を以下の式に補正する。 （２）図面の第１図、第２図を補正図面のように補正す
る。
Claims (4)
- （１）繰り返し動作をさせ、ｉ−１回目以前の繰り返し
における補償量と誤差によって、出力をより指令値に近
づけるように補正量を修正する手段と、メモリを用いて
この補償量を保存し、ｉ回目の繰り返しにおいて、この
補償量を用い誤差を減少させる学習制御、あるいは繰り
返し制御において、 可変速度設定手段を有し、少なくとも一回、所望の動作
速度よりも低い速度で動作させて補償量を修正するよう
に構成した可変速学習制御器を備えたことを特徴とする
制御装置。 - （２）上記可変速学習制御器が、少なくとも一回、所望
の動作速度よりも低い速度で動作し、この結果得られた
補償量を所望の速度で得られたものとして時間軸を短縮
して修正し、所望の速度での動作に移行する際に、この
補正量を用いて出力を指令値に近づけるように構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の制
御装置。 - （３）上記可変速学習制御器が、制御対象のモデルを用
て所望の動作速度において出力を指令値に近づけるため
に必要な操作量を演算し、所望の動作速度へ移行する際
に、この値を低速で得られた補償量に加算するように構
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の制御装置。 - （４）上記可変速学習制御器がｉ回目に動作速度を増加
させる際に、ｉ−１回目における補償量と誤差によって
補償量を修正し、さらに時間軸を短縮してｉ回目の補償
量とするように構成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13157687A JPS63298501A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13157687A JPS63298501A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63298501A true JPS63298501A (ja) | 1988-12-06 |
Family
ID=15061282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13157687A Pending JPS63298501A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63298501A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0340106A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロバスト制御装置 |
| WO1992020019A1 (fr) * | 1991-04-24 | 1992-11-12 | Fanuc Ltd | Procede et dispositif de commande de repetition de prediction pour servomoteurs |
| JP2012240142A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Fanuc Ltd | 学習制御機能を備えたスポット溶接ロボット |
| JP2013041478A (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Fanuc Ltd | 学習制御機能を備えたロボット |
| US8886359B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-11-11 | Fanuc Corporation | Robot and spot welding robot with learning control function |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP13157687A patent/JPS63298501A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0340106A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロバスト制御装置 |
| WO1992020019A1 (fr) * | 1991-04-24 | 1992-11-12 | Fanuc Ltd | Procede et dispositif de commande de repetition de prediction pour servomoteurs |
| US5371451A (en) * | 1991-04-24 | 1994-12-06 | Fanuc Ltd. | Predictive repetition control method for a servo motor and an apparatus therefor |
| JP2012240142A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Fanuc Ltd | 学習制御機能を備えたスポット溶接ロボット |
| US8886359B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-11-11 | Fanuc Corporation | Robot and spot welding robot with learning control function |
| JP2013041478A (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Fanuc Ltd | 学習制御機能を備えたロボット |
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