JPS6373310A - 位置制御装置 - Google Patents

位置制御装置

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Publication number
JPS6373310A
JPS6373310A JP21760586A JP21760586A JPS6373310A JP S6373310 A JPS6373310 A JP S6373310A JP 21760586 A JP21760586 A JP 21760586A JP 21760586 A JP21760586 A JP 21760586A JP S6373310 A JPS6373310 A JP S6373310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
deviation
integrator
control system
command signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP21760586A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiji Sakamoto
坂本　啓二
Osamu Yoshida
修 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
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Publication of JPS6373310A publication Critical patent/JPS6373310A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/16—Program controls
    • B25J9/1628—Program controls characterised by the control loop
    • B25J9/1646—Program controls characterised by the control loop variable structure system, sliding mode control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41441—Position reference ffw for compensation speed reference and speed error

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、位置指令信号に対する実際の位置の偏差量を
減少させて応答性を改善した、位置制御装置に関する。
（従来の技術） ロボットアーム等の機械負荷をサーボモータにより制御
する場合の位置制御系は、概略第３図のようなブロック
図により表わすことができる。
図において、位置指令信号Ｃ（ｓ）と位置信号ｙ　（ｓ
）との偏差量Ｅ　（ｓ）は、位置ループゲインＫにより
速度指令に変換される。速度制御系Ａは二次遅れ要素で
表わされ、速度信号の積分により位置信号が得られる構
成としている。
第３図で表わされる位置制御系の伝達関数は、Ｇ＋　＝
ｙ　（ｓ）／Ｃ（Ｓ） ＝１／　（１＋　（１／Ｋ）Ｓ ＋（Ｇ１バ）Ｓ２＋（Ｇ２バ）Ｓ３） ・・・（１） となり、σ１＝　Ｋ　２　／　Ｋ　１＋σ２＝（１／Ｋ
ｌ）Ｊｍとすれば、第４図のようなサーボ系に書き換え
ることができる。
ここで、第４図の伝達関数は、 Ｇ２　＝ｙ　（ｓ）　／Ｃ（ｓ） ＝　１／　（ｔ＋　（１／Ｋ）Ｓ ＋　（Ｋ２　／ＫＫＩ　）Ｓ２ ＋　　（１／ＫＫ１　）ＪｍＳ３ ・・・　（２） となり、偏差量Ｅ（ｓ）は、 Ｅ　（ｓ）＝　（（ＫＩ　Ｓ＋に２　Ｓ２＋ＪｍＳ３）
／　（ＫＫ、＋に、Ｓ＋に２　Ｓ２ ＋ＪｍＳ３））　ＸＣ（ｓ） ・・・（３） で表わされる。
（発明が解決しようとする問題点） このような位置制御系においては、指令に対する応答性
を良好にして、偏差量Ｅ　（ｓ）を減少させるためには
、制御系のゲインを上げる必要があるが、ゲインを上げ
すぎるとオーバシュートが発生し、制御系が発散してし
まうという問題があった。
そこで、本発明はこのような従来技術の問題点の解消を
目的として、位置制御系の偏差量を減少した位置制御系
を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、少なくとも第１の積分器を有する速度制御系
と、該速度制御系の出力側に接続される第２の積分器を
設け、第２の積分器の出力側より位置信号を取り出し、
位置信号を前記速度制御系の入力側にフィードバックし
て、指令信号との偏差信号を速度制御系に入力するよう
に構成した位置制御系において、入力側に印加される指
令信号を微分する微分器を設けるとともに、該微分器の
出力を前記第１の積分器の入力側に加算する手段を設け
る位置制御装置を提供し、偏差信号を減少をさせようと
するものである。
（作用） 本発明は、第１の積分器を有する速度制御系の出力側に
第２の積分器を接続し、第２の積分器より位置信号を取
り出して、入力側にフィードバックする位置制御装置に
おいて、第１の積分器に微分器を接続することにより、
制御系の偏差量を減少させ、応答性を速めることができ
る。
（実施例） 以下、図により本発明の実施例について説明する。
いま、第５図のような閉ループ伝達系を考えると、伝達
関数は、 Ｇｓ＝に／（ＫｔＳ） ・・・（４） と−次遅れで表わされ、このときの偏差Ｅ　（ｓ）は、 Ｅ　　（ｓ）　　＝ｃ　　（ｓ）　　−ｙ　　（ｓ）＝
Ｃ（ｓ）Ｘ　　（Ｓ／　（ＫｔＳ））・・・（５） となる。
ここで、第６図に示したように、入力信号の微分値を積
分器の前に加えると。
ｙ　（ｓ）　＝Ｃ（ｓ） ・・・（６） となり、 Ｅ　（ｓ）　＝Ｃ（ｓ）　−ｙ　（ｓ）；０ ・・・（７） となる０本発明は、この原理を利用して、位置制御系の
偏差量を減少させるものである。
第１図は、本発明による位置制御系のブロック図である
。第４図の従来例のブロック図に、αＳおよびβの制御
ループを付加しており、このときの偏差量Ｅ（ｓ）は、 Ｅ　（Ｓ）　＝　［（（Ｋｔ　−αＫＩ　）　Ｓ＋（Ｋ
２−αβ）Ｓ２＋Ｊｍｓ３） ／　（ＫＫ、＋に、Ｓ＋に２　Ｓ２ ＋ＪｍＳ３）］　ＸＣ（ｓ） ・・・（８） で表わされる。ここで、係数αとβを、に選定すると、
（８）式は、 Ｅ　（Ｓ）　＝（ＪｍＳ３／　（ＫＫＩ　＋Ｋｕ　Ｓ＋
ＪｍＳ３））ＸＣ（ｓ） ・・・（ｌＯ） となり、（３）式で表わされる従来の偏差量に比較して
偏差量は小さくなり、応答性が改善される。
また、β＝に２であることから、第１図のブロック図は
第２図のように簡略化して表わすことができ、処理時間
を短縮することができる。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明の精
神から逸れないかぎりで、種々の異なる実施例は容易に
構成できるから、本発明は前記特許請求の範囲において
記載した限定以外、特定の実施例に制約されるものでは
ない。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明は位置制御系の積分器の入
力側に、微分器を付加し、さらに係数項を付加すること
により、位置指令信号と、位置信号との偏差量を減少さ
せ、応答性を速めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は本発明のブロック図、第３図、第４図
は従来例のブロック図、第５図、第６図は本発明の詳細
な説明図である。 Ｃ（ｓ）・・・位置指令信号、ｙ　（ｓ）・・・位置信
号、Ｅ　（ｓ）・・・偏差量、Ａ・・・速度制御系。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 少なくとも第１の積分器を有する速度制御系と、該速度
    制御系の出力側に接続される第２の積分器を設け、第２
    の積分器の出力側より位置信号を取り出し、位置信号を
    前記速度制御系の入力側にフィードバックして、指令信
    号との偏差信号を速度制御系に入力するように構成した
    位置制御系において、入力側に印加される指令信号を微
    分する微分器を設けるとともに、該微分器の出力を前記
    第１の積分器の入力側に加算する手段を設けることを特
    徴とする位置制御装置。
JP21760586A 1986-09-16 1986-09-16 位置制御装置 Pending JPS6373310A (ja)

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JPS6373310A true JPS6373310A (ja) 1988-04-02

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