JP2627530B2 - 位置決め制御装置 - Google Patents
位置決め制御装置Info
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- JP2627530B2 JP2627530B2 JP63068283A JP6828388A JP2627530B2 JP 2627530 B2 JP2627530 B2 JP 2627530B2 JP 63068283 A JP63068283 A JP 63068283A JP 6828388 A JP6828388 A JP 6828388A JP 2627530 B2 JP2627530 B2 JP 2627530B2
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- positioning
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- 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
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電気モータや流体圧シリンダ等各種動力
位置の位置決め制御に用いることができる位置決め制御
装置に関し、より詳しくは、ブレーキ等の制動システム
を用いてオープンループで位置決め制御を行うものに関
し、更に詳しくは、制動時のすべり量を予測したすべり
補償量に応じて進み角補償した位置決め制御を行うもの
に関する。
位置の位置決め制御に用いることができる位置決め制御
装置に関し、より詳しくは、ブレーキ等の制動システム
を用いてオープンループで位置決め制御を行うものに関
し、更に詳しくは、制動時のすべり量を予測したすべり
補償量に応じて進み角補償した位置決め制御を行うもの
に関する。
ブレーキ等の制動システムを用いてオープンループで
位置決め制御を行う装置の従来例を示すと、第9図のよ
うである。位置検出器1により対象物の位置を検出し、
その位置検出データと目標位置設定値とを比較器2で比
較することにより、目標位置に対応してブレーキ等のア
クチュエータ3を制御する信号を出力するようにしてい
る。その場合、速度検出器4により対象物の速度を検出
し、その速度に応じてすべり補償量演算回路5ですべり
補償量データを求め、このすべり補償量データに応じて
位置検出データ又は目標位置データを修正するようにし
ている。すなわち、すべり補償量演算回路5では、速度
に対するブレーキすべり量の予測値(これは予め準備し
たものであるので、以下、予習値ともいう)の関数を記
憶又は演算によって発生することができるものであり、
検出した速度vに応じて該関数におけるブレーキすべり
量の予習値をすべり補償量データsとして出力する。こ
のすべり補償量データsを、位置検出器1で検出した位
置データxに加算して(または目標位置データから減算
して)対象物の現在位置データをすべり補償量sだけ見
かけ上進める。これにより、すべり補償量sの分だけ早
めにブレーキがかけられ、理想的には、実際のブレーキ
すべり量がすべり補償量sに等しければ、目標位置にぴ
ったり停止させることができる。
位置決め制御を行う装置の従来例を示すと、第9図のよ
うである。位置検出器1により対象物の位置を検出し、
その位置検出データと目標位置設定値とを比較器2で比
較することにより、目標位置に対応してブレーキ等のア
クチュエータ3を制御する信号を出力するようにしてい
る。その場合、速度検出器4により対象物の速度を検出
し、その速度に応じてすべり補償量演算回路5ですべり
補償量データを求め、このすべり補償量データに応じて
位置検出データ又は目標位置データを修正するようにし
ている。すなわち、すべり補償量演算回路5では、速度
に対するブレーキすべり量の予測値(これは予め準備し
たものであるので、以下、予習値ともいう)の関数を記
憶又は演算によって発生することができるものであり、
検出した速度vに応じて該関数におけるブレーキすべり
量の予習値をすべり補償量データsとして出力する。こ
のすべり補償量データsを、位置検出器1で検出した位
置データxに加算して(または目標位置データから減算
して)対象物の現在位置データをすべり補償量sだけ見
かけ上進める。これにより、すべり補償量sの分だけ早
めにブレーキがかけられ、理想的には、実際のブレーキ
すべり量がすべり補償量sに等しければ、目標位置にぴ
ったり停止させることができる。
しかし、このような予習機能だけでは一般に不十分で
あり、精度を出すために、復習機能と称する学習機能を
具えたオープンループ制御の本出願人は既に提案してい
る。これは、前回の位置決め動作時における実際の停止
位置と目標位置との誤差を記憶しておき、次回の位置決
め制御時においてはこれを復習値として更なる補償演算
を行うようにしたものである。
あり、精度を出すために、復習機能と称する学習機能を
具えたオープンループ制御の本出願人は既に提案してい
る。これは、前回の位置決め動作時における実際の停止
位置と目標位置との誤差を記憶しておき、次回の位置決
め制御時においてはこれを復習値として更なる補償演算
を行うようにしたものである。
ところで、上述のような位置決め制御装置では、予習
値の関数は、幾つかの関数のうち1つを機械の動作条件
等に従ってマニュアル選択するようにすることも可能で
あるが、一旦1つを選択するとそれだけが使用されるこ
とになり、自動的には変更されない。そして、そのよう
な予習値の関数は、一般的には、第10図に示すような2
次関数あるいは多次関数のカーブを持つ。
値の関数は、幾つかの関数のうち1つを機械の動作条件
等に従ってマニュアル選択するようにすることも可能で
あるが、一旦1つを選択するとそれだけが使用されるこ
とになり、自動的には変更されない。そして、そのよう
な予習値の関数は、一般的には、第10図に示すような2
次関数あるいは多次関数のカーブを持つ。
第10図では、選択された予習関数の一例を実線で示
し、実際の速度対ブレーキすべり量の関数の一例を一点
鎖線で示す。このように、マニュアル選択された予習関
数のカーブと実際の速度対ブレーキすべり量の関数のカ
ーブとが比較的大きく異なることは往々にしてあること
である。速度があまり変化しない場合は、このような予
測値のずれは、上述の復習機能によって比較的容易に補
償することができる。しかし、対象物の機械系に対する
負荷条件の急激な変動やその他の理由によって速度が急
に低下した場合は、上述のような復習機能によっては補
償しきれなくなってくる。
し、実際の速度対ブレーキすべり量の関数の一例を一点
鎖線で示す。このように、マニュアル選択された予習関
数のカーブと実際の速度対ブレーキすべり量の関数のカ
ーブとが比較的大きく異なることは往々にしてあること
である。速度があまり変化しない場合は、このような予
測値のずれは、上述の復習機能によって比較的容易に補
償することができる。しかし、対象物の機械系に対する
負荷条件の急激な変動やその他の理由によって速度が急
に低下した場合は、上述のような復習機能によっては補
償しきれなくなってくる。
例えば、説明のため単純な例を示すと、速度V1では予
習値(すべり補償量)としてS1が用いられ、これに対し
て実際のすべり量がSaであるので、その差dに相当する
データが復習値としての補償量となる。毎回の位置決め
において、ブレーキをかける際の速度がほぼ同じV1の近
傍であれば、復習値dによる補償は好適な結果をもたら
すし、また、速度が変動したとしてもゆっくりとした変
動であれば、復習値は徐々に追従するので余り問題はな
い。しかし、速度がV2のようにV1から急に低下した場
合、予習値としてS2が用いられるが、復習値は前回のd
であり、本来、実際のすべり量がSbしかないところ、S2
にdを加算したScをすべり量として想定した補償がなさ
れてしまい、その結果、比較的大きな誤差をもたらして
しまう。これは、予習関数のカーブ及び実際の速度対ブ
レーキすべり量の関数のカーブの傾きが異なることが1
つの原因であり、また、2次若しくは多次の関数である
こともそれに拍車をかけており、要するに、速度が速く
なるほど両カーブの開きが大きくなることによる。
習値(すべり補償量)としてS1が用いられ、これに対し
て実際のすべり量がSaであるので、その差dに相当する
データが復習値としての補償量となる。毎回の位置決め
において、ブレーキをかける際の速度がほぼ同じV1の近
傍であれば、復習値dによる補償は好適な結果をもたら
すし、また、速度が変動したとしてもゆっくりとした変
動であれば、復習値は徐々に追従するので余り問題はな
い。しかし、速度がV2のようにV1から急に低下した場
合、予習値としてS2が用いられるが、復習値は前回のd
であり、本来、実際のすべり量がSbしかないところ、S2
にdを加算したScをすべり量として想定した補償がなさ
れてしまい、その結果、比較的大きな誤差をもたらして
しまう。これは、予習関数のカーブ及び実際の速度対ブ
レーキすべり量の関数のカーブの傾きが異なることが1
つの原因であり、また、2次若しくは多次の関数である
こともそれに拍車をかけており、要するに、速度が速く
なるほど両カーブの開きが大きくなることによる。
また、オープンループの位置決め制御においては、位
置決め完了時に、実際の停止位置が目標位置に所定の±
許容誤差範囲(これを一致幅という)内で一致している
かを検証し、実際の停止位置が目標位置に関する所定の
一致幅内に入っていれば目標位置に正しく位置決めされ
たと判定するようにしている。実際の停止位置が目標位
置に関する所定の一致幅内に入っていない場合は、位置
決めが不正確であるから、一旦制御を止めて、位置決め
のやり直し等の処置をとらねばならなかった。上述の予
習制御や復習制御を行なえば、そのように位置決めが不
正確になることは余り起らない。しかし、それでも、ブ
レーキ信号が発生された直後、停止直前に、機械系の振
動特性等突発的外力によって、位置決めアクチュエータ
(例えば空気圧等流体圧シリンダ)が突発的に動かさ
れ、実際の停止位置が一致幅から外れることが起り得
る。特に、複数ステップの目標位置に順番に位置決めす
るシーケンシャルな位置決め制御を行なう場合、そのよ
うな一致幅からの外れは、当該ステップでの不正確な位
置決めによる不都合をもたらすばかりでなく、次ステッ
プでの位置決めにも悪影響を及ぼすので、シーケンスを
停止し、機械の停止を余儀なくする。特に、自動車製造
ライン等複数の位置決め制御系のタクト運動により作業
を行なう工程では、1つの位置決めが外れてもタクトの
全部を止めねばならないので、極めて効率が悪くなる。
置決め完了時に、実際の停止位置が目標位置に所定の±
許容誤差範囲(これを一致幅という)内で一致している
かを検証し、実際の停止位置が目標位置に関する所定の
一致幅内に入っていれば目標位置に正しく位置決めされ
たと判定するようにしている。実際の停止位置が目標位
置に関する所定の一致幅内に入っていない場合は、位置
決めが不正確であるから、一旦制御を止めて、位置決め
のやり直し等の処置をとらねばならなかった。上述の予
習制御や復習制御を行なえば、そのように位置決めが不
正確になることは余り起らない。しかし、それでも、ブ
レーキ信号が発生された直後、停止直前に、機械系の振
動特性等突発的外力によって、位置決めアクチュエータ
(例えば空気圧等流体圧シリンダ)が突発的に動かさ
れ、実際の停止位置が一致幅から外れることが起り得
る。特に、複数ステップの目標位置に順番に位置決めす
るシーケンシャルな位置決め制御を行なう場合、そのよ
うな一致幅からの外れは、当該ステップでの不正確な位
置決めによる不都合をもたらすばかりでなく、次ステッ
プでの位置決めにも悪影響を及ぼすので、シーケンスを
停止し、機械の停止を余儀なくする。特に、自動車製造
ライン等複数の位置決め制御系のタクト運動により作業
を行なう工程では、1つの位置決めが外れてもタクトの
全部を止めねばならないので、極めて効率が悪くなる。
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上述の
欠点を除去するために、予習関数すなわち速度対すべり
補償量の関数を固定せずに、過去の位置決め制御の結果
を考慮して(復習して)、この予習関数として絶えず最
適のものを自動的に選択するようにすることにより、正
確な位置決め制御を行うことができるようにした位置決
め制御装置を提供しようとするものである。
欠点を除去するために、予習関数すなわち速度対すべり
補償量の関数を固定せずに、過去の位置決め制御の結果
を考慮して(復習して)、この予習関数として絶えず最
適のものを自動的に選択するようにすることにより、正
確な位置決め制御を行うことができるようにした位置決
め制御装置を提供しようとするものである。
また、この発明は、オープンループ位置決め制御にお
いて、外的振動等による位置決め対象物の停止直前にお
ける予測外の動きにより位置決めが不正確になることを
防止するようにした位置決め制御装置を提供しようとす
るものである。
いて、外的振動等による位置決め対象物の停止直前にお
ける予測外の動きにより位置決めが不正確になることを
防止するようにした位置決め制御装置を提供しようとす
るものである。
この発明に係る位置決め制御装置は、対象物の位置を
検出する位置検出手段と、該対象物の速度を検出する速
度検出手段と、選択信号の入力に応じて複数の速度対す
べり補償量の関数のうち1つを選択し、選択した関数に
おいて前記速度検出手段で検出された速度に応じて決定
されるすべり補償量のデータを発生するすべり補償量デ
ータ発生手段と、このすべり補償量データ発生手段から
発生されたすべり補償量データによって前記位置検出手
段で検出された位置データ及び目標位置データのうち少
なくとも一方を修正する補償手段と、この補償手段によ
る修正を経た前記位置データと目標位置データの比較に
基づき制動信号を発生し、これにより前記対象物を制動
する制御手段と、制動信号発生時から前記対象物が実際
に停止するまでの該対象物のすべり量を検出するすべり
量検出手段と、このすべり量検出手段で検出された実際
のすべり量と制動信号発生時において前記速度検出手段
で検出された速度とを用い、該検出速度に対応して前記
複数の各関数において特定される各すべり補償量と前記
実際のすべり量との比較に基づき、前記複数の各関数の
中から最適の関数を選択する前記選択信号を発生し、前
記補償量データ発生手段に与える関数選択手段とを具
え、前記補償量データ発生手段では、前記関数選択手段
から発生された前記選択信号によって選択される最適の
関数に従って前記対象物の移動時におけるその都度の速
度に対応して前記すべり補償量のデータを発生すること
を特徴とするものである。
検出する位置検出手段と、該対象物の速度を検出する速
度検出手段と、選択信号の入力に応じて複数の速度対す
べり補償量の関数のうち1つを選択し、選択した関数に
おいて前記速度検出手段で検出された速度に応じて決定
されるすべり補償量のデータを発生するすべり補償量デ
ータ発生手段と、このすべり補償量データ発生手段から
発生されたすべり補償量データによって前記位置検出手
段で検出された位置データ及び目標位置データのうち少
なくとも一方を修正する補償手段と、この補償手段によ
る修正を経た前記位置データと目標位置データの比較に
基づき制動信号を発生し、これにより前記対象物を制動
する制御手段と、制動信号発生時から前記対象物が実際
に停止するまでの該対象物のすべり量を検出するすべり
量検出手段と、このすべり量検出手段で検出された実際
のすべり量と制動信号発生時において前記速度検出手段
で検出された速度とを用い、該検出速度に対応して前記
複数の各関数において特定される各すべり補償量と前記
実際のすべり量との比較に基づき、前記複数の各関数の
中から最適の関数を選択する前記選択信号を発生し、前
記補償量データ発生手段に与える関数選択手段とを具
え、前記補償量データ発生手段では、前記関数選択手段
から発生された前記選択信号によって選択される最適の
関数に従って前記対象物の移動時におけるその都度の速
度に対応して前記すべり補償量のデータを発生すること
を特徴とするものである。
また、この発明に係る位置決め制御装置は、前記対象
物の実際の停止位置と目標位置との誤差を求め、この誤
差に応じて前記位置検出手段で検出された位置データ及
び目標位置データのうち少なくとも一方を更に修正する
修正手段を更に具えたものである。
物の実際の停止位置と目標位置との誤差を求め、この誤
差に応じて前記位置検出手段で検出された位置データ及
び目標位置データのうち少なくとも一方を更に修正する
修正手段を更に具えたものである。
また、この発明は、外的振動による位置決め対象物の
停止直前における予測外の動きにより位置決めが不正確
になることを防止するために、位置決め対象物が停止し
たとき、実際の停止位置が所定の許容誤差範囲内で目標
位置に一致しているか否かを判定する判定手段と、前記
制動信号を発生した後において、前記判定手段の判定結
果に応じて、不一致のとき前記対象物を寸動させ、該対
象物の位置が前記許容誤差範囲内で前記目標位置と一致
するように修正するインチング制御手段とを具えること
を特徴とする。
停止直前における予測外の動きにより位置決めが不正確
になることを防止するために、位置決め対象物が停止し
たとき、実際の停止位置が所定の許容誤差範囲内で目標
位置に一致しているか否かを判定する判定手段と、前記
制動信号を発生した後において、前記判定手段の判定結
果に応じて、不一致のとき前記対象物を寸動させ、該対
象物の位置が前記許容誤差範囲内で前記目標位置と一致
するように修正するインチング制御手段とを具えること
を特徴とする。
また、この発明では、外的振動等による位置決め対象
物の停止直前における予測外の動きにより位置決めが不
正確になることを防止するための別の手段として、目標
位置の手前のダミー目標位置で前記対象物を瞬時停止さ
せるダミ停止制御手段を具え、該ダミー目標位置で前記
対象物を瞬時停止させた後、真の目標位置に位置決めす
るようにしたことを特徴とする。
物の停止直前における予測外の動きにより位置決めが不
正確になることを防止するための別の手段として、目標
位置の手前のダミー目標位置で前記対象物を瞬時停止さ
せるダミ停止制御手段を具え、該ダミー目標位置で前記
対象物を瞬時停止させた後、真の目標位置に位置決めす
るようにしたことを特徴とする。
補償量データ発生手段では、速度対すべり補償量の関
数を複数準備してあり、選択信号の入力に応じて1つの
関数を選択し、かつ、選択した関数において速度検出手
段で検出された速度に対応して決定されるすべり補償量
のデータを発生する。補償手段では、このすべり補償量
データ発生手段から発生されたすべり補償量データによ
って位置検出手段で検出された位置データ及び目標位置
データのうち少なくとも一方を修正する。制御手段で
は、この補償手段による修正を経た前記位置データと目
標位置データの比較に基づき制動信号を発生し、これに
より対象物を制動する。
数を複数準備してあり、選択信号の入力に応じて1つの
関数を選択し、かつ、選択した関数において速度検出手
段で検出された速度に対応して決定されるすべり補償量
のデータを発生する。補償手段では、このすべり補償量
データ発生手段から発生されたすべり補償量データによ
って位置検出手段で検出された位置データ及び目標位置
データのうち少なくとも一方を修正する。制御手段で
は、この補償手段による修正を経た前記位置データと目
標位置データの比較に基づき制動信号を発生し、これに
より対象物を制動する。
この発明で特徴的なことは、すべり量検出手段と関数
選択手段とを有すること、及びこの関数選択手段の出力
により上記すべり補償量データ発生手段で使用する関数
を自動的に選択することである。すべり量検出手段で
は、制動信号発生時から前記対象物が実際に停止するま
での該対象物のすべり量を検出し、関数選択手段では、
このすべり量検出手段で検出された実際のすべり量と制
動信号発生時において前記速度検出手段で検出された速
度とに基づき、最適の関数を選択する選択信号を発生
し、前記補償量データ発生手段に与える。
選択手段とを有すること、及びこの関数選択手段の出力
により上記すべり補償量データ発生手段で使用する関数
を自動的に選択することである。すべり量検出手段で
は、制動信号発生時から前記対象物が実際に停止するま
での該対象物のすべり量を検出し、関数選択手段では、
このすべり量検出手段で検出された実際のすべり量と制
動信号発生時において前記速度検出手段で検出された速
度とに基づき、最適の関数を選択する選択信号を発生
し、前記補償量データ発生手段に与える。
最適の関数の選択は、例えば、すべり量検出手段で検
出された実際のすべり量と制動信号発生時において前記
速度検出手段で検出された速度に対応する前記複数の各
関数における各すべり補償量とに基づき、行うことがで
きる。すなわち、典型的な例では、位置決め制御を行な
ったときの実際のすべり量と、該位置決め制御を行った
ときの速度に対応する各関数における各すべり補償量と
を逐次比較し、実際のすべり量に最も近いすべり補償量
を検出し、このすべり補償量に対応する関数を最適の関
数として選択する。
出された実際のすべり量と制動信号発生時において前記
速度検出手段で検出された速度に対応する前記複数の各
関数における各すべり補償量とに基づき、行うことがで
きる。すなわち、典型的な例では、位置決め制御を行な
ったときの実際のすべり量と、該位置決め制御を行った
ときの速度に対応する各関数における各すべり補償量と
を逐次比較し、実際のすべり量に最も近いすべり補償量
を検出し、このすべり補償量に対応する関数を最適の関
数として選択する。
こうして、過去の(直前の)位置決め制御における実
際の速度対すべり量の特性に最も近い特性の最適の速度
対すべり補償量関数が絶えず自動的に選択され、これが
位置決め制御において使用される。このように、予習値
として予め準備された複数の速度対すべり補償量関数の
うち最適のものが、過去の(直前の)位置決め制御の結
果を考慮して、つまり復習により、絶えず自動的に選択
される。
際の速度対すべり量の特性に最も近い特性の最適の速度
対すべり補償量関数が絶えず自動的に選択され、これが
位置決め制御において使用される。このように、予習値
として予め準備された複数の速度対すべり補償量関数の
うち最適のものが、過去の(直前の)位置決め制御の結
果を考慮して、つまり復習により、絶えず自動的に選択
される。
このような最適の速度対すべり補償量関数の選択的使
用により、すべり補償量と実際のすべり量が余り違わな
いものとなり、絶えず誤差の少ない位置決め制御を行う
ことができるようになる、という優れた効果を奏する。
用により、すべり補償量と実際のすべり量が余り違わな
いものとなり、絶えず誤差の少ない位置決め制御を行う
ことができるようになる、という優れた効果を奏する。
従って、この発明によれば、過去の(前回の)位置決
め制御における対象物の実際の停止位置と目標位置との
誤差を求め、この誤差に応じて位置データまたは目標位
置の補償を行う、という復習機能を設けなくとも、良好
な位置決め制御を行うことが期待できる。しかし、その
ような復習機能を設ければ、更に良好な位置決め制御を
行うことができる。
め制御における対象物の実際の停止位置と目標位置との
誤差を求め、この誤差に応じて位置データまたは目標位
置の補償を行う、という復習機能を設けなくとも、良好
な位置決め制御を行うことが期待できる。しかし、その
ような復習機能を設ければ、更に良好な位置決め制御を
行うことができる。
そのような復習機能のために、修正手段が更に設けら
れる。この修正手段では、対象物の実際の停止位置と目
標位置との誤差を求め、この誤差に応じて前記位置検出
手段で検出された位置データ及び目標位置データのうち
少なくとも一方を更に修正し、その誤差を除去するよう
に補償を行う。
れる。この修正手段では、対象物の実際の停止位置と目
標位置との誤差を求め、この誤差に応じて前記位置検出
手段で検出された位置データ及び目標位置データのうち
少なくとも一方を更に修正し、その誤差を除去するよう
に補償を行う。
この発明においては、上述のように、最適の速度対す
べり補償量関数の選択的使用により、すべり補償量と実
際のすべり量が余り違わないものとすることができ、従
って、どの速度においても実際の停止位置と目標位置と
の誤差が余り大きくならず、上記復習機能による修正の
ための補償値は速い速度においても余り大きくならな
い。そのため、対象物の速度が急激に変動(低下)した
としても、従来のように復習機能による大きな補償値が
却って誤差をもたらす、というような問題は起らない。
べり補償量関数の選択的使用により、すべり補償量と実
際のすべり量が余り違わないものとすることができ、従
って、どの速度においても実際の停止位置と目標位置と
の誤差が余り大きくならず、上記復習機能による修正の
ための補償値は速い速度においても余り大きくならな
い。そのため、対象物の速度が急激に変動(低下)した
としても、従来のように復習機能による大きな補償値が
却って誤差をもたらす、というような問題は起らない。
更に、この発明によれば、位置決め対象物が停止した
とき、判定手段により、実際の停止位置が所定の許容誤
差範囲(一致幅)内で目標位置に一致しているか否かを
判定する。例えば、制動信号が発生された直後、位置決
め対象物の停止直前において、外的振動等が該対象物に
加わり、該対象物が予測外の動きをすると、位置決めが
不正確になり、実際の停止位置が目標位置の許容誤差範
囲(一致幅)から外れる。そうすると、判定手段は、実
際の停止位置が目標位置の許容誤差範囲(一致幅)から
外れていると判定する。この不一致判定に応じて、イン
チング制御手段では、前記対象物を寸動させ、該対象物
の位置が前記許容誤差範囲内で前記目標位置に一致する
ように修正する。
とき、判定手段により、実際の停止位置が所定の許容誤
差範囲(一致幅)内で目標位置に一致しているか否かを
判定する。例えば、制動信号が発生された直後、位置決
め対象物の停止直前において、外的振動等が該対象物に
加わり、該対象物が予測外の動きをすると、位置決めが
不正確になり、実際の停止位置が目標位置の許容誤差範
囲(一致幅)から外れる。そうすると、判定手段は、実
際の停止位置が目標位置の許容誤差範囲(一致幅)から
外れていると判定する。この不一致判定に応じて、イン
チング制御手段では、前記対象物を寸動させ、該対象物
の位置が前記許容誤差範囲内で前記目標位置に一致する
ように修正する。
このように、仮りに、実際の停止位置が目標位置の許
容誤差範囲(一致幅)から外れたとしても、そこで位置
決め制御をやめることなく、インチング制御を行って、
実際の停止位置が目標位置の許容誤差範囲(一致幅)内
に収まるようにしたので、タクト制御の中断等の不都合
を引き起こすことがなくなる。
容誤差範囲(一致幅)から外れたとしても、そこで位置
決め制御をやめることなく、インチング制御を行って、
実際の停止位置が目標位置の許容誤差範囲(一致幅)内
に収まるようにしたので、タクト制御の中断等の不都合
を引き起こすことがなくなる。
また、この発明によれば、ダミー停止制御手段を設け
た場合は、目標位置の手前のダミー目標位置で位置決め
対象物が瞬時停止される。そして、該ダミー目標位置で
前記対象物を瞬時停止させた後、該対象物が真の目標位
置に位置決めされる。つまり、オープンループによる2
度の位置決め(ダミー目標位置と真の目標位置に関する
位置決め)が相次いで行われる。これにより、停止直前
に外的振動等が該対象物に加わり、該対象物が予測外の
動きをしたとしても、ダミー目標位置への位置決めによ
り位置決めの不正確さを吸収し、最終的に真の目標位置
に関する位置決めを正確にすることができるようにな
る。
た場合は、目標位置の手前のダミー目標位置で位置決め
対象物が瞬時停止される。そして、該ダミー目標位置で
前記対象物を瞬時停止させた後、該対象物が真の目標位
置に位置決めされる。つまり、オープンループによる2
度の位置決め(ダミー目標位置と真の目標位置に関する
位置決め)が相次いで行われる。これにより、停止直前
に外的振動等が該対象物に加わり、該対象物が予測外の
動きをしたとしても、ダミー目標位置への位置決めによ
り位置決めの不正確さを吸収し、最終的に真の目標位置
に関する位置決めを正確にすることができるようにな
る。
以下、添付図面を参照してこの発明の一実施例を詳細
に説明しよう。
に説明しよう。
第1図において、位置検出器10は制御対象物の現在位
置を検出し、現在位置を示すディジタルの位置データX
を出力するものであり、対象物がモータ等の回転体であ
る場合は回転型の位置検出器を用い、空気圧若しくは油
圧シリンダ等の直線移動体の場合はリニア型の位置検出
器を用いる。なお、ブレーキ付き空気圧シリンダは、オ
ープンループ制御に適した簡便なリニアアクチュエータ
であり、制御対象物がそのようなリニアアクチュエータ
の場合、位置検出器10はピストンロッド位置を検出する
ものである。
置を検出し、現在位置を示すディジタルの位置データX
を出力するものであり、対象物がモータ等の回転体であ
る場合は回転型の位置検出器を用い、空気圧若しくは油
圧シリンダ等の直線移動体の場合はリニア型の位置検出
器を用いる。なお、ブレーキ付き空気圧シリンダは、オ
ープンループ制御に適した簡便なリニアアクチュエータ
であり、制御対象物がそのようなリニアアクチュエータ
の場合、位置検出器10はピストンロッド位置を検出する
ものである。
速度検出器11は制御対象物の速度を検出するものであ
り、検出した速度に対応するディジタルの速度データV
を出力する。速度検出器11としては、タコメータ等の独
立の速度検出器を用いてもよいが、位置検出器10で求め
た位置データXの時間変化分に基づき速度を演算する手
段であってもよい。
り、検出した速度に対応するディジタルの速度データV
を出力する。速度検出器11としては、タコメータ等の独
立の速度検出器を用いてもよいが、位置検出器10で求め
た位置データXの時間変化分に基づき速度を演算する手
段であってもよい。
すべり補償量データメモリ12は、すべり補償量データ
発生手段に相当するもので、複数の速度対すべり補償量
の関数のテーブルを予め記憶した例えばリードオンリー
メモリ(ROM)からなっている。以下、このメモリ12に
記憶したn個の速度対すべり補償量の関数(予習関数)
を予習パターン1〜nという。予習パターン選択部13か
ら与えられるパターン選択信号SELによってn個の予習
パターン1〜nのうち1つが選択され、選択されたパタ
ーンにおいて速度検出器11から与えられる速度データV
に応じたすべり補償量のデータSが読み出される。
発生手段に相当するもので、複数の速度対すべり補償量
の関数のテーブルを予め記憶した例えばリードオンリー
メモリ(ROM)からなっている。以下、このメモリ12に
記憶したn個の速度対すべり補償量の関数(予習関数)
を予習パターン1〜nという。予習パターン選択部13か
ら与えられるパターン選択信号SELによってn個の予習
パターン1〜nのうち1つが選択され、選択されたパタ
ーンにおいて速度検出器11から与えられる速度データV
に応じたすべり補償量のデータSが読み出される。
すべり補償量データメモリ12から読み出されたすべり
補償量データSは、加算器14に与えられ、位置データX
に加算される。これにより対象物の現在位置データXが
すべり補償量データSに応じて修正される。この加算器
14が補償手段に相当する。
補償量データSは、加算器14に与えられ、位置データX
に加算される。これにより対象物の現在位置データXが
すべり補償量データSに応じて修正される。この加算器
14が補償手段に相当する。
目標位置設定部15は、停止すべき目標位置を指示する
データを設定するものである。複数のステップで対象物
を停止させることができるようにするために、各ステッ
プ毎に異なる目標位置を設定することができるようにな
っている。対象物を停止させるべきステップを指示する
ステップ番号データが上位の機器より(あるいは手動
で)与えられると、そのステップ番号に対応して設定さ
れている目標位置データTを出力する。
データを設定するものである。複数のステップで対象物
を停止させることができるようにするために、各ステッ
プ毎に異なる目標位置を設定することができるようにな
っている。対象物を停止させるべきステップを指示する
ステップ番号データが上位の機器より(あるいは手動
で)与えられると、そのステップ番号に対応して設定さ
れている目標位置データTを出力する。
この目標位置データTは復習修正演算部16で適宜修正
され、修正済みの目標位置データT′が比較器17に入力
される。比較器17の他の入力には、前記加算器14の出力
が与えられる。比較器17は、目標位置データT′とすべ
り補償された位置データX+Sとを比較し、両者が一致
したとき、制動信号を出力する。この制動信号は例えば
対象物にブレーキをかけることを指令するブレーキON信
号である。比較器17の出力はブレーキアクチュエータ19
を駆動するためのドライブ装置18に与えられる。また、
比較器17の出力はすべり量検出回路30とラッチ回路21に
与えられる。
され、修正済みの目標位置データT′が比較器17に入力
される。比較器17の他の入力には、前記加算器14の出力
が与えられる。比較器17は、目標位置データT′とすべ
り補償された位置データX+Sとを比較し、両者が一致
したとき、制動信号を出力する。この制動信号は例えば
対象物にブレーキをかけることを指令するブレーキON信
号である。比較器17の出力はブレーキアクチュエータ19
を駆動するためのドライブ装置18に与えられる。また、
比較器17の出力はすべり量検出回路30とラッチ回路21に
与えられる。
すべり量検出回路20は、制動信号発生時から前記対象
物が実際に停止するまでの該対象物のすべり量を検出す
るためのものであり、ブレーキON信号によりブレーキが
かけられたときの位置データXを一時記憶保持し、この
ブレーキ開始時の位置と停止時の位置との差を演算する
ことにより実際のすべり量SDを求める。
物が実際に停止するまでの該対象物のすべり量を検出す
るためのものであり、ブレーキON信号によりブレーキが
かけられたときの位置データXを一時記憶保持し、この
ブレーキ開始時の位置と停止時の位置との差を演算する
ことにより実際のすべり量SDを求める。
ラッチ回路21はブレーキON信号により速度データVを
ラッチし、これによりブレーキがかけられたときの対象
物の速度Vaを記憶保持する。
ラッチし、これによりブレーキがかけられたときの対象
物の速度Vaを記憶保持する。
予習パターン選択部13は、関数選択手段に相当するも
のであり、すべり量検出回路20で検出された実際のすべ
り量SDとラッチ回路21にラッチされているブレーキON信
号発生時の速度Vaとに基づき、メモリ12内の各予習パタ
ーン1〜nのうち最適のパターンを選択するパターン選
択信号SELを発生する。
のであり、すべり量検出回路20で検出された実際のすべ
り量SDとラッチ回路21にラッチされているブレーキON信
号発生時の速度Vaとに基づき、メモリ12内の各予習パタ
ーン1〜nのうち最適のパターンを選択するパターン選
択信号SELを発生する。
最適のパターンの選択は、典型的な例では、実際のす
べり量SDとブレーキ作動時の速度Vaに対応する各予習パ
ターン1〜nにおける各すべり補償量Sa1〜Sanに基づ
き、行うことができる。すなわち、実際のすべり量SDと
各パターン1〜nにおけるすべり補償量Sa1〜Sanとを逐
次比較し、実際のすべり量SDに最も近いいすべり補償量
を検出し、このすべり補償量に対応するパターンを最適
のパターンとして選択する。
べり量SDとブレーキ作動時の速度Vaに対応する各予習パ
ターン1〜nにおける各すべり補償量Sa1〜Sanに基づ
き、行うことができる。すなわち、実際のすべり量SDと
各パターン1〜nにおけるすべり補償量Sa1〜Sanとを逐
次比較し、実際のすべり量SDに最も近いいすべり補償量
を検出し、このすべり補償量に対応するパターンを最適
のパターンとして選択する。
この予習パターン選択部13において実行するパターン
選択処理及びその他の処理の手順の一例を示すと第2図
のようである。
選択処理及びその他の処理の手順の一例を示すと第2図
のようである。
なお、予習パターン選択部13の内部には、第3図に示
すように、選択したパターン番号を記憶するレジスタPN
Oを複数の目標位置に対応する各ステップ1〜m毎に具
備している。ステップ番号データによって指定された1
つのステップに対応するレジスタPNOが第2図の処理に
おける読み書きの対象となる。位置決め動作中は、ステ
ップ番号データによって指定された1つのステップに対
応するレジスタPNOに記憶されているパターン番号が読
み出され、パターン選択信号SELとしてすべり補償量デ
ータメモリ12に与えられる。
すように、選択したパターン番号を記憶するレジスタPN
Oを複数の目標位置に対応する各ステップ1〜m毎に具
備している。ステップ番号データによって指定された1
つのステップに対応するレジスタPNOが第2図の処理に
おける読み書きの対象となる。位置決め動作中は、ステ
ップ番号データによって指定された1つのステップに対
応するレジスタPNOに記憶されているパターン番号が読
み出され、パターン選択信号SELとしてすべり補償量デ
ータメモリ12に与えられる。
第2図の処理は、停止位置決めが完了し、実際のすべ
り量SDが求められたとき、スタートする。まず、レジス
タPNOに記憶されているパターン番号をパターン選択信
号SELとして出力してメモリ12のパターンアドレス入力
に与え、今回の位置決めで使用したパターンを選択す
る。かつ、ラッチ回路21の速度データVaをライン22(第
1図)を介してメモリ12の速度アドレス入力に与え、そ
の選択したパターン(PNO)における速度Vaに対応する
すべり補償量Sa(PNO)を読み出し、これをライン23
(第1図)を介して予習パターン選択部13に入力する。
り量SDが求められたとき、スタートする。まず、レジス
タPNOに記憶されているパターン番号をパターン選択信
号SELとして出力してメモリ12のパターンアドレス入力
に与え、今回の位置決めで使用したパターンを選択す
る。かつ、ラッチ回路21の速度データVaをライン22(第
1図)を介してメモリ12の速度アドレス入力に与え、そ
の選択したパターン(PNO)における速度Vaに対応する
すべり補償量Sa(PNO)を読み出し、これをライン23
(第1図)を介して予習パターン選択部13に入力する。
次に、今回のすべり量SDとライン23を介して取り入れ
たすべり補償量Sa(PNO)とを比較し、SD<Sa(PNO)又
はSD>Sa(PNO)又はSD=Sa(PNO)が成立するかを調べ
る。
たすべり補償量Sa(PNO)とを比較し、SD<Sa(PNO)又
はSD>Sa(PNO)又はSD=Sa(PNO)が成立するかを調べ
る。
SD<Sa(PNO)であれば、レジスタPNOの内容をレジス
タPnにセットし(ブロック30)、次いでPnの内容を1減
少し(ブロック31)、すべり補償量の値が1ランク下の
パターン(PNO−1)を選択する。これは、今回使用し
たすべり補償量Sa(PNO)よりも実際のすべり量SDのほ
うが小さいため、SDにより近いすべり補償量を探すため
にパターンを1ランク下げるのである。そして、レジス
タPnに記憶されているパターン番号をパターン選択信号
SELとして出力してメモリ12のパターンアドレス入力に
与え、1ランク下のパターンを選択する。かつ、ラッチ
回路21の速度データVaをライン22(第1図)を介してメ
モリ12の速度アドレス入力に与え、その選択したパター
ン(Pn)における速度Vaに対応するすべり補償量Sa(P
n)を読み出し、これをライン23(第1図)を介して予
習パターン選択部13に入力する(ブロック32)。そし
て、SD≧Sa(Pn)が成立するかを調べる(ブロック3
3)。成立しなければ、ブロック31の処理に戻り、Pnを
−1して更に1ランク下げたパターン選択して上述と同
様の処理を繰り返す。SD≧Sa(Pn)が成立したときのレ
ジスタPnのパターン番号が、すべり量SDに最も近いすべ
り補償量に対応するパターンつまり最適のパターンを指
示している。
タPnにセットし(ブロック30)、次いでPnの内容を1減
少し(ブロック31)、すべり補償量の値が1ランク下の
パターン(PNO−1)を選択する。これは、今回使用し
たすべり補償量Sa(PNO)よりも実際のすべり量SDのほ
うが小さいため、SDにより近いすべり補償量を探すため
にパターンを1ランク下げるのである。そして、レジス
タPnに記憶されているパターン番号をパターン選択信号
SELとして出力してメモリ12のパターンアドレス入力に
与え、1ランク下のパターンを選択する。かつ、ラッチ
回路21の速度データVaをライン22(第1図)を介してメ
モリ12の速度アドレス入力に与え、その選択したパター
ン(Pn)における速度Vaに対応するすべり補償量Sa(P
n)を読み出し、これをライン23(第1図)を介して予
習パターン選択部13に入力する(ブロック32)。そし
て、SD≧Sa(Pn)が成立するかを調べる(ブロック3
3)。成立しなければ、ブロック31の処理に戻り、Pnを
−1して更に1ランク下げたパターン選択して上述と同
様の処理を繰り返す。SD≧Sa(Pn)が成立したときのレ
ジスタPnのパターン番号が、すべり量SDに最も近いすべ
り補償量に対応するパターンつまり最適のパターンを指
示している。
一方、SD>Sa(PNO)の場合は、ブロック34〜37の処
理を行う。このブロック34〜37の処理は、上述のブロッ
ク30〜33の処理の処理と似ており、ブロック35でPnに+
1する点及びブロック37での判断がSD≦Sa(Pn)が成立
するかを調べる点が異なっているだけである。要する
に、SD>Sa(PNO)の場合は、今回使用したすべり補償
量Sa(PNO)よりも実際のすべり量SDのほうが大きいた
め、SDにより近いすべり補償量を探すためにパターンを
1ランクずつ上げるのである。この場合は、SD≦Sa(P
n)が成立したときのレジスタPnのパターン番号が、す
べり量SDに最も近いすべり補償量に対応するパターンつ
まり最適のパターンを指示している。
理を行う。このブロック34〜37の処理は、上述のブロッ
ク30〜33の処理の処理と似ており、ブロック35でPnに+
1する点及びブロック37での判断がSD≦Sa(Pn)が成立
するかを調べる点が異なっているだけである。要する
に、SD>Sa(PNO)の場合は、今回使用したすべり補償
量Sa(PNO)よりも実際のすべり量SDのほうが大きいた
め、SDにより近いすべり補償量を探すためにパターンを
1ランクずつ上げるのである。この場合は、SD≦Sa(P
n)が成立したときのレジスタPnのパターン番号が、す
べり量SDに最も近いすべり補償量に対応するパターンつ
まり最適のパターンを指示している。
一方、SD=Sa(PNO)の場合は、今回使用したパター
ンが最適のパターンであるからパターンの変更を要せ
ず、ブロック38に行き、レジスタPNOの内容をそのまま
保持する。
ンが最適のパターンであるからパターンの変更を要せ
ず、ブロック38に行き、レジスタPNOの内容をそのまま
保持する。
SD≧Sa(Pn)あるいはSD≦Sa(Pn)が成立したとき
は、ブロック39〜42の処理を経由してブロック43に行
き、レジスタPnのパターン番号をレジスタPNOにストア
する。これにより、当該ステップ番号に関する次回の位
置決め制御において使用するパターンが変更される。つ
まり、上記の処理によって自動的に選択された最適のパ
ターンが次回の位置決め制御において使用される。
は、ブロック39〜42の処理を経由してブロック43に行
き、レジスタPnのパターン番号をレジスタPNOにストア
する。これにより、当該ステップ番号に関する次回の位
置決め制御において使用するパターンが変更される。つ
まり、上記の処理によって自動的に選択された最適のパ
ターンが次回の位置決め制御において使用される。
ブロック39における連続性判定処理は、パターンの変
更にヒステリシスをもたせるためのものであり、パター
ンを変更すべきことが連続して成立した回数をカウント
する。パターンを変更すべきことが所定回数連続して成
立したことをブロック42において判定し、その後ブロッ
ク43に行き、レジスタPNOの内容を変更する。
更にヒステリシスをもたせるためのものであり、パター
ンを変更すべきことが連続して成立した回数をカウント
する。パターンを変更すべきことが所定回数連続して成
立したことをブロック42において判定し、その後ブロッ
ク43に行き、レジスタPNOの内容を変更する。
ブロック40におけるゾーン判定は、SD≧Sa(Pn)ある
いはSD≦Sa(Pn)が成立したときのSDとSa(Pn)の差が
所定の不感帯ゾーン内に入っているかを判定するもので
ある。不感帯ゾーン内に入っていれば、パターン変更条
件の1つを満足しているものとする。
いはSD≦Sa(Pn)が成立したときのSDとSa(Pn)の差が
所定の不感帯ゾーン内に入っているかを判定するもので
ある。不感帯ゾーン内に入っていれば、パターン変更条
件の1つを満足しているものとする。
上述のようなブロック39〜42の処理は、必須ではな
く、適宜変更・省略することができる。
く、適宜変更・省略することができる。
ブロック44では、復習値補正量を計算する。選択すべ
きパターンを変更する場合は、復習修正演算部16(第1
図)における修正演算で用いる復習値を、パターンの変
更に応じた量だけ補正する必要が生じるために、パター
ンの変更に応じた復習値補正量を求めるのである。例え
ば、変更前のパターンにおける速度Vaに対応するすべり
補償量Sa(PNO)と変更後の新たなパターンにおける速
度Vaに対応するすべり補償量Sa(Pn)との差Eを計算
し、これを復習値補正量として複数修正演算部16(第1
図)に対して与える。
きパターンを変更する場合は、復習修正演算部16(第1
図)における修正演算で用いる復習値を、パターンの変
更に応じた量だけ補正する必要が生じるために、パター
ンの変更に応じた復習値補正量を求めるのである。例え
ば、変更前のパターンにおける速度Vaに対応するすべり
補償量Sa(PNO)と変更後の新たなパターンにおける速
度Vaに対応するすべり補償量Sa(Pn)との差Eを計算
し、これを復習値補正量として複数修正演算部16(第1
図)に対して与える。
第1図に戻り、復習修正演算部16は、対象物の実際の
停止位置と目標位置との誤差を求め、この誤差に応じて
位置検出器10で検出された位置データX及び目標位置デ
ータTのうち少なくとも一方を修正するものである。こ
の復習修正演算部16には、位置データXと目標位置デー
タTと上記復習値補正量Eとが入力されている。基本的
には、目標位置Tと停止完了時の実際の停止位置Xstと
の誤差ER=T−Xstを求め、この誤差ERを各位置決め毎
に累積し(但しERは正負符号付きであるからその符号に
応じた加減算を行う)、各位置決め毎の誤差ERの累積偏
差ΣERを復習値として求める。そして、この復習値ΣER
により目標位置データTを修正し、修正済みの目標位置
データT′=T+ΣERとして出力する。これにより、目
標位置Tと停止完了時の実際の停止位置Xstとの誤差ER
に応じてこの誤差を解消するような補償(復習機能によ
る補償)を行うことができる。ここで、復習値である累
積偏差ΣERは、予習関数のパターンが変更されるとその
重みが異なってくる。そこで、予習関数のパターンが変
更されるとき、上述のように復習値補正量Eを発生し、
この復習値補正量Eにより目標位置データT′=T+Σ
ERを更に修正(加減演算)するようにしている。
停止位置と目標位置との誤差を求め、この誤差に応じて
位置検出器10で検出された位置データX及び目標位置デ
ータTのうち少なくとも一方を修正するものである。こ
の復習修正演算部16には、位置データXと目標位置デー
タTと上記復習値補正量Eとが入力されている。基本的
には、目標位置Tと停止完了時の実際の停止位置Xstと
の誤差ER=T−Xstを求め、この誤差ERを各位置決め毎
に累積し(但しERは正負符号付きであるからその符号に
応じた加減算を行う)、各位置決め毎の誤差ERの累積偏
差ΣERを復習値として求める。そして、この復習値ΣER
により目標位置データTを修正し、修正済みの目標位置
データT′=T+ΣERとして出力する。これにより、目
標位置Tと停止完了時の実際の停止位置Xstとの誤差ER
に応じてこの誤差を解消するような補償(復習機能によ
る補償)を行うことができる。ここで、復習値である累
積偏差ΣERは、予習関数のパターンが変更されるとその
重みが異なってくる。そこで、予習関数のパターンが変
更されるとき、上述のように復習値補正量Eを発生し、
この復習値補正量Eにより目標位置データT′=T+Σ
ERを更に修正(加減演算)するようにしている。
ここで、復習修正演算部16の一例を示すと、第4図の
ようである。レジスタ50は、停止完了検出信号STCPによ
り位置データXをロードすることにより実際の停止位置
Xstのデータを保持する。引算器51では目標位置Tから
停止位置Xstを引いて誤差ERを求める。RAMのような読み
書きメモリ52は、シーケンスの各ステップ毎の累積誤差
ΣERを記憶するものであり、位置決めを行うステップを
指示するステップ番号データがアドレス入力に与えら
れ、停止完了検出信号STCPが読み書き制御入力に入力さ
れている。停止完了前は読出しモード、停止完了後は書
込みモードである。
ようである。レジスタ50は、停止完了検出信号STCPによ
り位置データXをロードすることにより実際の停止位置
Xstのデータを保持する。引算器51では目標位置Tから
停止位置Xstを引いて誤差ERを求める。RAMのような読み
書きメモリ52は、シーケンスの各ステップ毎の累積誤差
ΣERを記憶するものであり、位置決めを行うステップを
指示するステップ番号データがアドレス入力に与えら
れ、停止完了検出信号STCPが読み書き制御入力に入力さ
れている。停止完了前は読出しモード、停止完了後は書
込みモードである。
あるステップの位置決めを行うとき、当該ステップに
関する前回までの累積誤差ΣERがメモリ52から読み出さ
れる。これが加算器53に加わり、目標位置Tに加算さ
れ、修正済み目標位置データT′を得る。演算器54で
は、このデータT′を復習値補正量Eにより修正する。
また、累積誤差ΣERはバッフアレジスタ55に保持され
る。停止完了検出信号STCPが生じると、バッフアレジス
タ55から出力される前回までの累積誤差ΣERと引算器51
からの今回の誤差ERとが加算器56で加算され、今回まで
の累積誤差ΣERが求められ、これがメモリ52に記憶され
る。
関する前回までの累積誤差ΣERがメモリ52から読み出さ
れる。これが加算器53に加わり、目標位置Tに加算さ
れ、修正済み目標位置データT′を得る。演算器54で
は、このデータT′を復習値補正量Eにより修正する。
また、累積誤差ΣERはバッフアレジスタ55に保持され
る。停止完了検出信号STCPが生じると、バッフアレジス
タ55から出力される前回までの累積誤差ΣERと引算器51
からの今回の誤差ERとが加算器56で加算され、今回まで
の累積誤差ΣERが求められ、これがメモリ52に記憶され
る。
こうして、この例の場合、予習機能による補償演算
は、加算器14で位置データXに対して行われ、復習機能
による補償演算(修正演算)は復習修正演算部16で目標
位置データTに対して行われる。これに限らず、すべり
補正量Sに応じた補償演算を目標位置データTに対して
行う、若しくは位置データXと目標位置データTの両方
に対して行うようにしてもよいし、また、復習値ΣERに
応じた補償演算を位置データXに対して行う。若しくは
位置データXと目標位置データTの両方に対して行うよ
うにしてもよい。
は、加算器14で位置データXに対して行われ、復習機能
による補償演算(修正演算)は復習修正演算部16で目標
位置データTに対して行われる。これに限らず、すべり
補正量Sに応じた補償演算を目標位置データTに対して
行う、若しくは位置データXと目標位置データTの両方
に対して行うようにしてもよいし、また、復習値ΣERに
応じた補償演算を位置データXに対して行う。若しくは
位置データXと目標位置データTの両方に対して行うよ
うにしてもよい。
なお、停止位置決めが完了したことは、制御対象物の
速度が0になったこと、あるいはブレーキON信号発生時
から一定時間が経過したこと、等適宜の条件に基づき位
置決めが完了したことを検出するものとする。
速度が0になったこと、あるいはブレーキON信号発生時
から一定時間が経過したこと、等適宜の条件に基づき位
置決めが完了したことを検出するものとする。
上述では各ステップ毎(各目標位置毎)に別々の関数
パターンを選択するようにしているが、どのステップで
も共通の関数パターンを用いるようしてもよい。
パターンを選択するようにしているが、どのステップで
も共通の関数パターンを用いるようしてもよい。
速度対すべり補償量関数の独立変数は速度のみに限ら
ず、加速度その他の要素を考慮にいれてもよい。また、
すべり補償量発生手段は、ROMに限らず、RAMでもよく、
また、関数を演算によって求めるものでもよい。
ず、加速度その他の要素を考慮にいれてもよい。また、
すべり補償量発生手段は、ROMに限らず、RAMでもよく、
また、関数を演算によって求めるものでもよい。
第1図に示されたような位置決め制御装置において、
第5図に示すようなインチング制御装置60を含む制御部
を追加することが可能である。
第5図に示すようなインチング制御装置60を含む制御部
を追加することが可能である。
第5図において、比較器57と引算器58は、位置決め対
象物が停止したとき、実際の停止位置が所定の許容誤差
範囲即ち一致幅内で目標位置Tに一致しているか否かを
判定するためのものである。停止検出信号STDによりフ
リップフロップ61がセットされ、そのセット出力により
ゲート62が可能化され、引算器58の出力を比較器57に入
力する。引算器58では対象物の位置データXから目標位
置Tのデータを引いて差DIFを求める。従って、位置決
め対象物が停止したときの実際の停止位置と目標位置T
の差DIFがゲート62を介して比較器57に入力される。比
較器57では、一致幅を設定する許容誤差データ+α,−
αと差DIFを比較し、+α≧DIF≧−αが成立するか、つ
まり実際の停止位置が所定の一致幅即ち許容誤差範囲内
で目標位置Tに一致しているか、を調べる。一致してい
れば、OK信号が出力される。不一致であれば、+α<DI
Fのとき、+OVER信号が出力され、DIF<−αのとき、−
OVER信号が出力される。
象物が停止したとき、実際の停止位置が所定の許容誤差
範囲即ち一致幅内で目標位置Tに一致しているか否かを
判定するためのものである。停止検出信号STDによりフ
リップフロップ61がセットされ、そのセット出力により
ゲート62が可能化され、引算器58の出力を比較器57に入
力する。引算器58では対象物の位置データXから目標位
置Tのデータを引いて差DIFを求める。従って、位置決
め対象物が停止したときの実際の停止位置と目標位置T
の差DIFがゲート62を介して比較器57に入力される。比
較器57では、一致幅を設定する許容誤差データ+α,−
αと差DIFを比較し、+α≧DIF≧−αが成立するか、つ
まり実際の停止位置が所定の一致幅即ち許容誤差範囲内
で目標位置Tに一致しているか、を調べる。一致してい
れば、OK信号が出力される。不一致であれば、+α<DI
Fのとき、+OVER信号が出力され、DIF<−αのとき、−
OVER信号が出力される。
インチング制御装置60は、上記比較結果に応じて、不
一致のとき前記対象物を寸動させ、該対象物の位置が前
記許容誤差範囲内で目標位置Tに一致するように修正す
るためのものである。フリップフロップ61のセット出力
は、インチングモード信号としてアンド回路63,64に入
力される。アンド回路63,64は、インチングモードのと
き開いて、上記+OVER信号と−OVER信号を夫々負インチ
ング回路65と正インチング回路66に入力する。負インチ
ング回路65は、アンド回路63を介した+OVER信号の入力
に応じて、対象物の位置決めアクチュエータ70(たとえ
ば空気圧シリンダ)を負方向に寸動、つまりインチン
グ、させる。正インチング回路66は、アンド回路64を介
した−OVER信号の入力に応じて、対象物の位置決めアク
チュエータ70(たとえば空気圧シリンダ)を正方向に寸
動、つまりインチング、させる。例えば、空気圧シリン
ダの場合、0.2〜0.5mm程度の単位で寸動、つまりインチ
ング、を行うことができる。
一致のとき前記対象物を寸動させ、該対象物の位置が前
記許容誤差範囲内で目標位置Tに一致するように修正す
るためのものである。フリップフロップ61のセット出力
は、インチングモード信号としてアンド回路63,64に入
力される。アンド回路63,64は、インチングモードのと
き開いて、上記+OVER信号と−OVER信号を夫々負インチ
ング回路65と正インチング回路66に入力する。負インチ
ング回路65は、アンド回路63を介した+OVER信号の入力
に応じて、対象物の位置決めアクチュエータ70(たとえ
ば空気圧シリンダ)を負方向に寸動、つまりインチン
グ、させる。正インチング回路66は、アンド回路64を介
した−OVER信号の入力に応じて、対象物の位置決めアク
チュエータ70(たとえば空気圧シリンダ)を正方向に寸
動、つまりインチング、させる。例えば、空気圧シリン
ダの場合、0.2〜0.5mm程度の単位で寸動、つまりインチ
ング、を行うことができる。
対象物の実際の停止位置が所定の一致幅即ち許容誤差
範囲内で目標位置Tに一致していない場合、上述のイン
チング制御が為される。始めから、一致している場合
は、直ちにOK信号が出て、フリップフロップ61がリセッ
トされるようになっており、インチングモードとはなら
ない。
範囲内で目標位置Tに一致していない場合、上述のイン
チング制御が為される。始めから、一致している場合
は、直ちにOK信号が出て、フリップフロップ61がリセッ
トされるようになっており、インチングモードとはなら
ない。
上述のインチング制御が行われると、対象物の位置が
目標位置Tに一致するような方向にアクチュエータ70が
寸動される。これにより、引算器58の出力DIFの絶対値
が小さくなり、やがて+α≧DIF≧−αが成立するよう
になると、OK信号が比較器57から出力され、フリップフ
ロップ61がリセットされ、インチングモードが終了す
る。
目標位置Tに一致するような方向にアクチュエータ70が
寸動される。これにより、引算器58の出力DIFの絶対値
が小さくなり、やがて+α≧DIF≧−αが成立するよう
になると、OK信号が比較器57から出力され、フリップフ
ロップ61がリセットされ、インチングモードが終了す
る。
こうして、実際の停止位置が目標位置の許容誤差範囲
(一致幅)から外れたとしても、そこで位置決め制御を
やめることなく、実際の停止位置が目標位置の許容誤差
範囲(一致幅)内に収まるまで、インチング制御が行わ
れる。従って、どのような場合でも、オープンループに
よって正確な位置決め制御を遂行することができる。
(一致幅)から外れたとしても、そこで位置決め制御を
やめることなく、実際の停止位置が目標位置の許容誤差
範囲(一致幅)内に収まるまで、インチング制御が行わ
れる。従って、どのような場合でも、オープンループに
よって正確な位置決め制御を遂行することができる。
なお、第5図の例において、インチング回路65,66に
より制御する1回分の寸動(インチング)量は、必ずし
も最小可能寸動単位だけに限らない。また、1回分の寸
動(インチング)量を適宜設定・変更できるようにして
もよい。
より制御する1回分の寸動(インチング)量は、必ずし
も最小可能寸動単位だけに限らない。また、1回分の寸
動(インチング)量を適宜設定・変更できるようにして
もよい。
また、1回分の寸動(インチング)量を固定せずに、
実際の停止位置と目標位置との差DIFに応じた量として
もよい。第6図はインチング制御装置60の変更例を示す
もので、1回分の寸動(インチング)量が、実際の停止
位置と目標位置との差DIFに応じて変動するようにした
ものである。
実際の停止位置と目標位置との差DIFに応じた量として
もよい。第6図はインチング制御装置60の変更例を示す
もので、1回分の寸動(インチング)量が、実際の停止
位置と目標位置との差DIFに応じて変動するようにした
ものである。
第6図において、インチング回路67は、セレクタ68か
ら与えられる寸動量指定データの入力に応じて、該寸動
量指定データに対応する量を1回分の寸動量としてアク
チュエータ70を寸動させるものである。寸動方向は、前
述と同様に、比較器57(第5図)からの+OVER信号,−
OVER信号によって制御するようにすることができる。ま
た、フリップフロップ61からのインチングモード信号に
よりインチング回路67をイネーブルするようにしてよ
い。
ら与えられる寸動量指定データの入力に応じて、該寸動
量指定データに対応する量を1回分の寸動量としてアク
チュエータ70を寸動させるものである。寸動方向は、前
述と同様に、比較器57(第5図)からの+OVER信号,−
OVER信号によって制御するようにすることができる。ま
た、フリップフロップ61からのインチングモード信号に
よりインチング回路67をイネーブルするようにしてよ
い。
また、インチング回路67は、1回の寸動を行なう度に
寸動回数パルスを出力する。この寸動回数パルスは、カ
ウンタ69でカウントされる。カウンタ69は停止検出信号
STDの立上りによりカウント内容がリセットされ、以
後、寸動回数パルスが与えられる毎にカウントアップさ
れるものであり、そのカウント内容が「2」のとき2回
寸動信号IT2を出力し、「9」のとき9回寸動信号IT9を
出力する。
寸動回数パルスを出力する。この寸動回数パルスは、カ
ウンタ69でカウントされる。カウンタ69は停止検出信号
STDの立上りによりカウント内容がリセットされ、以
後、寸動回数パルスが与えられる毎にカウントアップさ
れるものであり、そのカウント内容が「2」のとき2回
寸動信号IT2を出力し、「9」のとき9回寸動信号IT9を
出力する。
フリップフロップ82は、停止検出信号STDによりリセ
ットされ、2回寸動信号IT2とOK信号のオア論理出力に
よりリセットされる。フリップフロップ83は、2回寸動
信号IT2によりセットされ、9回寸動信号IT9とOK信号の
オア論理出力によりリセットされる。また、インチング
モード用のフリップフロップ61も9回寸動信号IT9とOK
信号のオア論理出力によりリセットされる。セレクタ68
は、フリップフロップ82の出力DIFSELが“1"のときゲー
ト62(第5図)から与えられる差DIFのデータを選択
し、フリップフロップ83の出力1/2SELが“1"のとき誤差
DIFを1/2した割算器84の出力データを選択し、選択した
データを寸動量指定データとしてインチング回路67に入
力する。
ットされ、2回寸動信号IT2とOK信号のオア論理出力に
よりリセットされる。フリップフロップ83は、2回寸動
信号IT2によりセットされ、9回寸動信号IT9とOK信号の
オア論理出力によりリセットされる。また、インチング
モード用のフリップフロップ61も9回寸動信号IT9とOK
信号のオア論理出力によりリセットされる。セレクタ68
は、フリップフロップ82の出力DIFSELが“1"のときゲー
ト62(第5図)から与えられる差DIFのデータを選択
し、フリップフロップ83の出力1/2SELが“1"のとき誤差
DIFを1/2した割算器84の出力データを選択し、選択した
データを寸動量指定データとしてインチング回路67に入
力する。
従って、停止検出信号STDによりフリップフロップ61
がセットされてインチングモードになるのと同時に、フ
リップフロップ82がセットされてDIFSELが“1"となり、
現在停止位置と目標位置との差DIFが寸動量指定データ
としてインチング回路67に入力される。これにより、現
在停止位置と目標位置との差DIFの分だけ1度に寸動さ
れる。この一回の寸動で現在停止位置が目標位置の一致
幅内に入れば、OK信号が比較器57から出て、インチング
制御が終了する。一致幅内に入らなければ、更にもう一
回だけ、現在停止位置と目標位置との差DIFの分だけ1
度に寸動される。
がセットされてインチングモードになるのと同時に、フ
リップフロップ82がセットされてDIFSELが“1"となり、
現在停止位置と目標位置との差DIFが寸動量指定データ
としてインチング回路67に入力される。これにより、現
在停止位置と目標位置との差DIFの分だけ1度に寸動さ
れる。この一回の寸動で現在停止位置が目標位置の一致
幅内に入れば、OK信号が比較器57から出て、インチング
制御が終了する。一致幅内に入らなければ、更にもう一
回だけ、現在停止位置と目標位置との差DIFの分だけ1
度に寸動される。
この都合2回の寸動によってもまだ、現在停止位置が
目標位置の一致幅内に入らない場合は、更に寸動が行な
われる。その場合、2回の寸動により2回寸動信号IT2
がカウンタ69から出力され、フリップフロップ82がリセ
ット、83がセットされ、DIFSELが“0"、1/2SELが“1"と
なり、現在停止位置と目標位置との差DIFの1/2のデータ
が寸動量指定データとしてインチング回路67に入力され
る。これにより、現在停止位置と目標位置との差DIFの1
/2の量だけ1度に寸動される。この3回目の寸動で現在
停止位置が目標位置の一致幅内に入れば、OK信号が比較
器57から出て、インチング制御が終了する。一致幅内に
入らなければ、更に、現在停止位置と目標位置との差DI
Fの1/2の量の寸動がなされる。
目標位置の一致幅内に入らない場合は、更に寸動が行な
われる。その場合、2回の寸動により2回寸動信号IT2
がカウンタ69から出力され、フリップフロップ82がリセ
ット、83がセットされ、DIFSELが“0"、1/2SELが“1"と
なり、現在停止位置と目標位置との差DIFの1/2のデータ
が寸動量指定データとしてインチング回路67に入力され
る。これにより、現在停止位置と目標位置との差DIFの1
/2の量だけ1度に寸動される。この3回目の寸動で現在
停止位置が目標位置の一致幅内に入れば、OK信号が比較
器57から出て、インチング制御が終了する。一致幅内に
入らなければ、更に、現在停止位置と目標位置との差DI
Fの1/2の量の寸動がなされる。
差DIFの1/2の量の寸動を都合7回行なってもまだ、現
在停止位置が目標位置の一致幅内に入らない場合は、9
回寸動信号IT9がカウンタ69から出力され、これにより
フリップフロップ83、61がリセットされることにより、
インチング制御が終了する。これは、そのような事態は
異常であるので、インチング制御を終了して、異常に対
処するための適宜の処置を行なえるようにするためであ
る。
在停止位置が目標位置の一致幅内に入らない場合は、9
回寸動信号IT9がカウンタ69から出力され、これにより
フリップフロップ83、61がリセットされることにより、
インチング制御が終了する。これは、そのような事態は
異常であるので、インチング制御を終了して、異常に対
処するための適宜の処置を行なえるようにするためであ
る。
このように、1回分の寸動(インチング)量を固定せ
ずに、現在停止位置と目標位置との差DIFに応じた量と
することにより、インチング制御を素早く行なうことが
できる、という利点がある。
ずに、現在停止位置と目標位置との差DIFに応じた量と
することにより、インチング制御を素早く行なうことが
できる、という利点がある。
なお、上述では現在停止位置と目標位置との差DIFを
1回分の寸動量とする回数を「2」、差DIFの1/2のデー
タを1回分の寸動量とする回数を「7」としているが、
この回数はこれに限らない。また、1回分の寸動量は、
現在停止位置と目標位置との差DIFまたはその1/2に限ら
ず、1/4等その他適宜の比率であってもよい。なお、イ
ンチング回路67に入力される寸動量指定データが、アク
チュエータ70の最小可能寸動量(例えば0.2mm)よりも
小さい場合は、最小可能寸動量を1回分の寸動量とする
ものとする。
1回分の寸動量とする回数を「2」、差DIFの1/2のデー
タを1回分の寸動量とする回数を「7」としているが、
この回数はこれに限らない。また、1回分の寸動量は、
現在停止位置と目標位置との差DIFまたはその1/2に限ら
ず、1/4等その他適宜の比率であってもよい。なお、イ
ンチング回路67に入力される寸動量指定データが、アク
チュエータ70の最小可能寸動量(例えば0.2mm)よりも
小さい場合は、最小可能寸動量を1回分の寸動量とする
ものとする。
なお、第5図または第6図の構成を追加する場合、第
4図における停止完了検出信号STCPは、OK信号が生じた
ことを条件に発生するようにするとよい。
4図における停止完了検出信号STCPは、OK信号が生じた
ことを条件に発生するようにするとよい。
第1図に示されたような位置決め制御装置において、
第7図に示すようなダミー停止制御装置71を追加するこ
とも可能である。
第7図に示すようなダミー停止制御装置71を追加するこ
とも可能である。
第7図の例の場合、ダミー停止制御装置71は、第1図
の比較器17とドライブ装置18の間に追加される。ダミー
停止制御装置71は、目標位置の手前のダミー目標位置で
位置決め対象物を瞬時停止させるためのものである。つ
まり、所望の目標位置に位置決めする場合、最初にダミ
ー停止制御装置71の制御によりダミー目標位置に位置決
め対象物を瞬時停止させ、次に通常の制御ルートにより
真の目標位置に位置決めするのである。
の比較器17とドライブ装置18の間に追加される。ダミー
停止制御装置71は、目標位置の手前のダミー目標位置で
位置決め対象物を瞬時停止させるためのものである。つ
まり、所望の目標位置に位置決めする場合、最初にダミ
ー停止制御装置71の制御によりダミー目標位置に位置決
め対象物を瞬時停止させ、次に通常の制御ルートにより
真の目標位置に位置決めするのである。
比較器17に目標位置データT′を入力する経路にダミ
ー補償用の引算器72が設けられ、ダミー位置データ発生
部73から発生されるダミー位置データΔdを目標位置デ
ータT′から引算する。こうして、真の目標位置よりも
ダミー位置データΔdの分だけ手前の位置(これをダミ
ー目標位置という)を示すデータを引算器72から出力
し、これを比較器17に入力する。
ー補償用の引算器72が設けられ、ダミー位置データ発生
部73から発生されるダミー位置データΔdを目標位置デ
ータT′から引算する。こうして、真の目標位置よりも
ダミー位置データΔdの分だけ手前の位置(これをダミ
ー目標位置という)を示すデータを引算器72から出力
し、これを比較器17に入力する。
各ステップの位置決め処理を開始するとき、ステップ
スタート信号SSTによりフリップフロップ74をセット
し、このセット出力がダミーモード信号DMとしてダミー
位置データ発生部73に入力される。ダミー位置データ発
生部73では、ダミーモード信号DMが与えられたとき、所
定のダミー位置データΔdを発生し、与えられていない
ときは何もデータを発生しない。従って、最初は、ダミ
ー目標位置のデータが比較器17に与えられ、ダミー目標
位置に対して位置決めを行うように制御がなされる。
スタート信号SSTによりフリップフロップ74をセット
し、このセット出力がダミーモード信号DMとしてダミー
位置データ発生部73に入力される。ダミー位置データ発
生部73では、ダミーモード信号DMが与えられたとき、所
定のダミー位置データΔdを発生し、与えられていない
ときは何もデータを発生しない。従って、最初は、ダミ
ー目標位置のデータが比較器17に与えられ、ダミー目標
位置に対して位置決めを行うように制御がなされる。
加算器14から与えられる位置データがダミー目標位置
に一致すると、ブレーキON信号が比較器17から出力され
る。このブレーキON信号によりドライバ装置18が働き、
ブレーキアクチュエータ19(第1図)が作動する。
に一致すると、ブレーキON信号が比較器17から出力され
る。このブレーキON信号によりドライバ装置18が働き、
ブレーキアクチュエータ19(第1図)が作動する。
一方、ブレーキON信号は、アンド回路75にも加わる。
アンド回路75はダミーモード信号DMにより可能化されて
おり、ダミー目標位置に関するブレーキON信号が発生し
たとき、アンド回路75から信号“1"が出力される。この
信号“1"は遅延回路76で所定の短時間だけ遅延され、そ
の遅延出力がフリップフロップ74のリセット入力に与え
られる。これによりフリップフロップ74がリセットさ
れ、ダミーモード信号DMが“0"になる。これによりダミ
ー停止制御が解除される。
アンド回路75はダミーモード信号DMにより可能化されて
おり、ダミー目標位置に関するブレーキON信号が発生し
たとき、アンド回路75から信号“1"が出力される。この
信号“1"は遅延回路76で所定の短時間だけ遅延され、そ
の遅延出力がフリップフロップ74のリセット入力に与え
られる。これによりフリップフロップ74がリセットさ
れ、ダミーモード信号DMが“0"になる。これによりダミ
ー停止制御が解除される。
この構成により、遅延回路76における所定の短時間に
対応する間だけ、ダミー目標位置停止用のブレーキON信
号が発生され、ダミー目標位置に対応して瞬時停止制御
がなされる。
対応する間だけ、ダミー目標位置停止用のブレーキON信
号が発生され、ダミー目標位置に対応して瞬時停止制御
がなされる。
ダミーモード信号DMが“0"になると、ダミー位置デー
タΔdは“0"になるので、比較器17には信号の目標位置
Tに対応する目標位置データT′がそのまま入力される
ようになる。そうすると、今度は第1図と同様に、真の
目標位置に対して位置決め制御がなされるようになる。
タΔdは“0"になるので、比較器17には信号の目標位置
Tに対応する目標位置データT′がそのまま入力される
ようになる。そうすると、今度は第1図と同様に、真の
目標位置に対して位置決め制御がなされるようになる。
こうして、2度の位置決め(ダミー目標位置と真の目
標位置に関する位置決め)が相次いで行われる。これに
より、停止直前に外的振動等が位置決め対象物に加わ
り、該対象物が予測外の動きをしたとしても、それによ
って生じるかもしれない悪影響は最初のダミー目標位置
への位置決めにおいて吸収し、最終的に真の目標位置に
関する位置決めを正確にすることができるようになる。
標位置に関する位置決め)が相次いで行われる。これに
より、停止直前に外的振動等が位置決め対象物に加わ
り、該対象物が予測外の動きをしたとしても、それによ
って生じるかもしれない悪影響は最初のダミー目標位置
への位置決めにおいて吸収し、最終的に真の目標位置に
関する位置決めを正確にすることができるようになる。
なお、ダミー目標位置と真の目標位置との差はそれほ
ど大きくはなく、また、ダミー目標位置に対応してブレ
ーキON信号が発生される時間も極めて短時間であり、ダ
ミー目標位置にほんの一瞬止まり、次に滑らかに真の目
標位置に止まるようにするものとする。
ど大きくはなく、また、ダミー目標位置に対応してブレ
ーキON信号が発生される時間も極めて短時間であり、ダ
ミー目標位置にほんの一瞬止まり、次に滑らかに真の目
標位置に止まるようにするものとする。
なお、第1図のすべり量検出回路20とラッチ回路21に
与えられるブレーキON信号は真の目標位置に対応して発
生されたものとする。そのためには、ダミーモード号DM
をインバータ78で反転した信号と比較器17の出力とをア
ンド回路77に入力し、このアンド回路77を真の目標位置
に対応して発生されたブレーキON信号として第1図のす
べり量検出回路20とラッチ回路21に与えるようにすると
よい。
与えられるブレーキON信号は真の目標位置に対応して発
生されたものとする。そのためには、ダミーモード号DM
をインバータ78で反転した信号と比較器17の出力とをア
ンド回路77に入力し、このアンド回路77を真の目標位置
に対応して発生されたブレーキON信号として第1図のす
べり量検出回路20とラッチ回路21に与えるようにすると
よい。
また、ダミー補償演算は、目標位置データに対してで
はなく、対象物の位置データXに対して行うようにして
もよく、その場合は、ダミー位置データΔdを位置デー
タXに対して加算する。勿論、目標位置データと位置デ
ータXの両方に対してダミー補償演算を行うようにして
もよい。
はなく、対象物の位置データXに対して行うようにして
もよく、その場合は、ダミー位置データΔdを位置デー
タXに対して加算する。勿論、目標位置データと位置デ
ータXの両方に対してダミー補償演算を行うようにして
もよい。
また、ダミー位置データΔdは各ステップ共通に限ら
ず、各ステップ毎に異なっていてもよい。
ず、各ステップ毎に異なっていてもよい。
また、ダミー目標位置データを偏差Δdによって与え
るのではなく、真の目標位置データTと同様の絶対位置
データによって各ステップ毎に与えるようにしてもよ
い。その場合は、ダミーモードであるか否かに応じてダ
ミー目標位置データと真の目標位置データを切り換える
ようにすればよい。
るのではなく、真の目標位置データTと同様の絶対位置
データによって各ステップ毎に与えるようにしてもよ
い。その場合は、ダミーモードであるか否かに応じてダ
ミー目標位置データと真の目標位置データを切り換える
ようにすればよい。
第5図または第6図のインチング制御装置60及び第7
図のダミー停止制御装置71共、第1図のような位置決め
制御装置、つまりすべり補償量データによる進み補償を
行う位置決め制御装置、に限らず、他のオープンループ
位置決め制御装置においても適用することができる。第
8図はそのような位置決め制御装置を例示するものであ
る。
図のダミー停止制御装置71共、第1図のような位置決め
制御装置、つまりすべり補償量データによる進み補償を
行う位置決め制御装置、に限らず、他のオープンループ
位置決め制御装置においても適用することができる。第
8図はそのような位置決め制御装置を例示するものであ
る。
第8図において、10,11,15,17,18,19は、第1図の場
合と同様に、対象物の位置を検出する位置検出器10、該
対象物の速度を検出する速度検出器11、目標位置データ
を設定する目標位置設定部15、目標位置データと位置デ
ータを比較する比較器17,ドライバ装置18、ブレーキア
クチュエータ19である。補償データ発生部80は、速度検
出器11で検出された速度に対応して補償データ(例えば
速度に応じた予測オーバーラン量に対応する補償デー
タ)を発生するものである。補償部81は、補償データ発
生部80から発生された補償データによって位置検出器10
で検出された位置データ及び目標位置データのうち少な
くとも一方を修正するものである。
合と同様に、対象物の位置を検出する位置検出器10、該
対象物の速度を検出する速度検出器11、目標位置データ
を設定する目標位置設定部15、目標位置データと位置デ
ータを比較する比較器17,ドライバ装置18、ブレーキア
クチュエータ19である。補償データ発生部80は、速度検
出器11で検出された速度に対応して補償データ(例えば
速度に応じた予測オーバーラン量に対応する補償デー
タ)を発生するものである。補償部81は、補償データ発
生部80から発生された補償データによって位置検出器10
で検出された位置データ及び目標位置データのうち少な
くとも一方を修正するものである。
なお、上記各実施例において、制動手段は、ブレーキ
に限らず、その他の手段を用いてよい。
に限らず、その他の手段を用いてよい。
位置検出器10としては、対象物の位置を連続的に検出
して位置データをディジタルで発生し得るものであれば
どのような構成のものを用いてもよい。例えば、アブソ
リュートエンコーダ、インクリメンタルエンコーダとそ
の出力パルスをカウントするカウンタ、レゾルバとその
出力信号に基づきディジタル位置検出データを得る手
段、などを用いることができる。特に、本出願人の出願
に係る特開昭57−70406号、特開昭58−106691号、特開
昭59−79114号、実開昭58−136718号に示されたような
位相シフト方式を採用した誘導形(可変磁気抵抗型)の
回転位置検出装置あるいは直線位置検出装置を用いると
よい。
して位置データをディジタルで発生し得るものであれば
どのような構成のものを用いてもよい。例えば、アブソ
リュートエンコーダ、インクリメンタルエンコーダとそ
の出力パルスをカウントするカウンタ、レゾルバとその
出力信号に基づきディジタル位置検出データを得る手
段、などを用いることができる。特に、本出願人の出願
に係る特開昭57−70406号、特開昭58−106691号、特開
昭59−79114号、実開昭58−136718号に示されたような
位相シフト方式を採用した誘導形(可変磁気抵抗型)の
回転位置検出装置あるいは直線位置検出装置を用いると
よい。
なお、本発明は、ハードワイヤードロジックまたはマ
イクロコンピュータを用いたソフトウェアプログラムの
どちらによっても実施することができる。
イクロコンピュータを用いたソフトウェアプログラムの
どちらによっても実施することができる。
なお、位置決め対象物が停止したとき、実際の停止位
置が所定の許容誤差範囲即ち一致幅内で目標位置に一致
しているか否かを検証する場合、一致幅の範囲は、全位
置決めステップで共通である必要はなく、位置決め精度
が要求されるステップで一致幅を狭くし、位置決め精度
がラフでよいステップでは一致幅を広く設定するように
してよい。
置が所定の許容誤差範囲即ち一致幅内で目標位置に一致
しているか否かを検証する場合、一致幅の範囲は、全位
置決めステップで共通である必要はなく、位置決め精度
が要求されるステップで一致幅を狭くし、位置決め精度
がラフでよいステップでは一致幅を広く設定するように
してよい。
以上の通り、この発明によれば、予習関数すなわち速
度対すべり補償量の関数を固定せずに、過去の位置決め
制御の結果を考慮して(復習して)、この予習関数とし
て絶えず最適のものを自動的に選択するようにしたの
で、正確な位置決め制御を行うことができるという優れ
た効果を奏する。すなわち、このような最適の速度対す
べり補償量関数の自動的な選択的使用により、予習値と
して与えるすべり補償量と実際のすべり量が余り違わな
いものとなり、絶えず誤差の少ない位置決め制御を行う
ことができるようになる、という優れた効果を奏するの
である。
度対すべり補償量の関数を固定せずに、過去の位置決め
制御の結果を考慮して(復習して)、この予習関数とし
て絶えず最適のものを自動的に選択するようにしたの
で、正確な位置決め制御を行うことができるという優れ
た効果を奏する。すなわち、このような最適の速度対す
べり補償量関数の自動的な選択的使用により、予習値と
して与えるすべり補償量と実際のすべり量が余り違わな
いものとなり、絶えず誤差の少ない位置決め制御を行う
ことができるようになる、という優れた効果を奏するの
である。
また、この発明においては、上述のように、最適の速
度対すべり補償量関数の選択的使用により、すべり補償
量と実際のすべり量が余り違わないものとすることがで
き、従って、どの速度においても実際の停止位置と目標
位置との誤差が余り大きくならず、上記復習機能による
修正のための補償値は速い速度においても余り大きくな
らない。そのため、対象物の速度が急激に変動(低下)
したとしても、従来のように復習機能による大きな補償
値が却って誤差をもたらす、というような問題は起ら
ず、正確な位置決め制御を行うことができるようにな
る、という優れた効果を奏する。
度対すべり補償量関数の選択的使用により、すべり補償
量と実際のすべり量が余り違わないものとすることがで
き、従って、どの速度においても実際の停止位置と目標
位置との誤差が余り大きくならず、上記復習機能による
修正のための補償値は速い速度においても余り大きくな
らない。そのため、対象物の速度が急激に変動(低下)
したとしても、従来のように復習機能による大きな補償
値が却って誤差をもたらす、というような問題は起ら
ず、正確な位置決め制御を行うことができるようにな
る、という優れた効果を奏する。
また、この発明によれば、実際の停止位置が目標位置
の許容誤差範囲(一致幅)から外れていると判定された
場合、そこで位置決め制御をやめることなく、インチン
グ制御を行うようにしたので、仮りに、実際の停止位置
が目標位置の許容誤差範囲から外れたとしても、実際の
停止位置が目標位置の許容誤差範囲内に収まるまで制御
を続行することができ、従って、制御対象機械系のタク
ト制御の中断等の不都合を引き起こすことがなくなる、
という優れた効果を奏する。
の許容誤差範囲(一致幅)から外れていると判定された
場合、そこで位置決め制御をやめることなく、インチン
グ制御を行うようにしたので、仮りに、実際の停止位置
が目標位置の許容誤差範囲から外れたとしても、実際の
停止位置が目標位置の許容誤差範囲内に収まるまで制御
を続行することができ、従って、制御対象機械系のタク
ト制御の中断等の不都合を引き起こすことがなくなる、
という優れた効果を奏する。
また、この発明によれば、目標位置の手前のダミー目
標位置で位置決め対象物を瞬時停止し、その後、該対象
物を真の目標位置に位置決めするようにたので、停止直
前に外的振動等が位置決め対象物に加わり、該対象物が
予測外の動きをしたとしても、それによって生じるかも
しれない悪影響は最初のダミー目標位置への位置決めに
おいて吸収し、最終的に真の目標位置に関する位置決め
を正確にすることができるようになる、という優れた効
果を奏する。
標位置で位置決め対象物を瞬時停止し、その後、該対象
物を真の目標位置に位置決めするようにたので、停止直
前に外的振動等が位置決め対象物に加わり、該対象物が
予測外の動きをしたとしても、それによって生じるかも
しれない悪影響は最初のダミー目標位置への位置決めに
おいて吸収し、最終的に真の目標位置に関する位置決め
を正確にすることができるようになる、という優れた効
果を奏する。
第1図はこの発明に係る位置決め制御装置の一実施例を
示すブロック図、 第2図は第1図における予習パターン選択部において実
行される処理の一例を示すフローチャート、 第3図は第1図における予習パターン選択部ないに含ま
れる選択されたパターン番号を記憶するためのレジスタ
を示すブロック図、 第4図は復習修正演算部16の一例を示すブロック図、 第5図は第1図に示されたような位置決め制御装置にお
いて追加可能なインチング制御装置の一例を示すブロッ
ク図、 第6図は第5図に示すインチング制御装置の変更例を示
すブロック図、 第7図は第1図に示されたような位置決め制御装置にお
いて追加可能なダミー停止制御装置の一例を示すブロッ
ク図、 第8図は第5図乃至第7図に示されたようなインチング
制御装置あるいはダミー停止制御装置を適用することが
可能な別の位置決め制御装置の一例を略示するブロック
図、 第9図は従来技術の一例を示すブロック図、 第10図は従来技術の問題点を示すグラフ、である。 10……位置検出器、11……速度検出器、12……すべり補
償量データメモリ、13……予習パターン選択部、14……
加算器、15……目標位置設定部、16……復習修正演算
部、17……比較器、19……ブレーキアクチュエータ、20
……すべり量検出回路。
示すブロック図、 第2図は第1図における予習パターン選択部において実
行される処理の一例を示すフローチャート、 第3図は第1図における予習パターン選択部ないに含ま
れる選択されたパターン番号を記憶するためのレジスタ
を示すブロック図、 第4図は復習修正演算部16の一例を示すブロック図、 第5図は第1図に示されたような位置決め制御装置にお
いて追加可能なインチング制御装置の一例を示すブロッ
ク図、 第6図は第5図に示すインチング制御装置の変更例を示
すブロック図、 第7図は第1図に示されたような位置決め制御装置にお
いて追加可能なダミー停止制御装置の一例を示すブロッ
ク図、 第8図は第5図乃至第7図に示されたようなインチング
制御装置あるいはダミー停止制御装置を適用することが
可能な別の位置決め制御装置の一例を略示するブロック
図、 第9図は従来技術の一例を示すブロック図、 第10図は従来技術の問題点を示すグラフ、である。 10……位置検出器、11……速度検出器、12……すべり補
償量データメモリ、13……予習パターン選択部、14……
加算器、15……目標位置設定部、16……復習修正演算
部、17……比較器、19……ブレーキアクチュエータ、20
……すべり量検出回路。
Claims (9)
- 【請求項1】対象物の位置を検出する位置検出手段と、 該対象物の速度を検出する速度検出手段と、 選択信号の入力に応じて複数の速度対すべり補償量の関
数のうち1つを選択し、選択した関数において前記速度
検出手段で検出された速度に応じて決定されるすべり補
償量のデータを発生するすべり補償量データ発生手段
と、 このすべり補償量データ発生手段から発生されたすべり
補償量データによって前記位置検出手段で検出された位
置データ及び目標位置データのうち少なくとも一方を修
正する補償手段と、 この補償手段による修正を経た前記位置データと目標位
置データの比較に基づき制動信号を発生し、これにより
前記対象物を制動する制御手段と、 制動信号発生時から前記対象物が実際に停止するまでの
該対象物のすべり量を検出するすべり量検出手段と、 このすべり量検出手段で検出された実際のすべり量と前
記制動信号発生時において前記速度検出手段で検出され
た速度とを用い、該検出速度に対応して前記複数の各関
数において特定される各すべり補償量と前記実際のすべ
り量との比較に基づき、前記複数の各関数の中から最適
の関数を選択する前記選択信号を発生し、前記補償量デ
ータ発生手段に与える関数選択手段と を具え、前記補償量データ発生手段では、前記関数選択
手段から発生された前記選択信号によって選択される最
適の関数に従って前記対象物の移動時におけるその都度
の速度に対応して前記すべり補償量のデータを発生する
ことを特徴とする位置決め制御装置。 - 【請求項2】前記補償量データ発生手段は、前記複数の
各関数を記憶しており、前記選択信号により1つの関数
を選択し、この選択された関数において前記速度検出手
段で検出された速度に応じたすべり補償量データを読み
出すメモリからなるものである特許請求の範囲第1項記
載の位置決め制御装置。 - 【請求項3】前記関数選択手段は、複数の異なる目標位
置毎に独立に前記選択信号を発生するものである特許請
求の範囲第1項記載の位置決め制御装置。 - 【請求項4】前記対象物の実際の停止位置と目標位置と
の誤差を求め、この誤差に応じて前記位置検出手段で検
出された位置データ及び目標位置データのうち少なくと
も一方を修正する修正手段 を更に具え、前記制御手段はこの修正手段と前記補償手
段による修正を経た前記位置データと目標位置データの
比較に基づき前記制動信号を発生するものである特許請
求の範囲第1項記載の位置決め制御装置。 - 【請求項5】前記制御手段の制御により前記対象物が停
止したとき、実際の停止位置が所定の許容誤差範囲内で
前記目標位置に一致しているか否かを判定する判定手段
と、 この判定手段の判定結果に応じて、不一致のとき前記対
象物を寸動させ、該対象物の位置が前記許容誤差範囲内
で前記目標位置に一致するように修正するインチング制
御手段と を更に具えた特許請求範囲第1項または第4項記載の位
置決め制御装置。 - 【請求項6】前記制御手段の制御により前記対象物が停
止したときから前記判定手段により一致と判定されるま
でインチングモードに設定し、インチングモード中にお
いて前記インチング制御手段を動作可能にするインチン
グモード設定手段を具えた特許請求範囲第5項記載の位
置決め制御装置。 - 【請求項7】目標位置の手前のダミー目標位置で前記対
象物を瞬時停止させるダミー停止制御手段を更に具え、
該ダミー目標位置で前記対象物を瞬時停止させた後、真
の目標位置に位置決めするようにした特許請求範囲第1
項または第4項記載の位置決め制御装置。 - 【請求項8】前記ダミー停止制御手段は、所定のダミー
位置データによって前記位置検出手段で検出された位置
データ及び目標位置データのうち少なくとも一方を修正
し、これにより修正を経た前記位置データと目標位置デ
ータと比較に基づき前記制御手段が制動信号を発生して
ダミー目標位置で前記対象物を停止させるようにするダ
ミー補償手段と、前記対象物がダミー目標位置で瞬時停
止した後、該ダミー補償手段による位置データの修正を
解除するダミー停止解除手段とを具えたものである特許
請求範囲第7項記載の位置決め制御装置。 - 【請求項9】前記対象物は位置決め用アクチュエータを
含み、この位置決め用アクチュエータは、ブレーキ付き
アクチュエータであり、前記制動信号により該アクチュ
エータのブレーキをかけることにより前記対象物を制動
するものである特許請求範囲第1項乃至第8項のいずれ
かに記載の位置決め制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63068283A JP2627530B2 (ja) | 1987-09-15 | 1988-03-24 | 位置決め制御装置 |
DE8888114849T DE3879334T2 (de) | 1987-09-15 | 1988-09-10 | Positionssteuerungssystem. |
EP88114849A EP0307834B1 (en) | 1987-09-15 | 1988-09-10 | Positioning control system |
US07/243,803 US4914366A (en) | 1987-09-15 | 1988-09-13 | Positioning control system |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62-230056 | 1987-09-15 | ||
JP23005687 | 1987-09-15 | ||
JP63068283A JP2627530B2 (ja) | 1987-09-15 | 1988-03-24 | 位置決め制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01193905A JPH01193905A (ja) | 1989-08-03 |
JP2627530B2 true JP2627530B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=26409498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63068283A Expired - Lifetime JP2627530B2 (ja) | 1987-09-15 | 1988-03-24 | 位置決め制御装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4914366A (ja) |
EP (1) | EP0307834B1 (ja) |
JP (1) | JP2627530B2 (ja) |
DE (1) | DE3879334T2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8914264D0 (en) * | 1989-06-21 | 1989-08-09 | Boyce John N | Machinery operations |
US5253172A (en) * | 1990-01-25 | 1993-10-12 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for learning neutral position of vehicle steering angle |
US5174212A (en) * | 1992-04-09 | 1992-12-29 | Svedala Industries, Incorporated | Method and apparatus for controlling train positioners using motor energy to determine the mass of the train and the mass of the train to determine maximum deceleration |
US6060854A (en) * | 1998-11-12 | 2000-05-09 | Vickers, Inc. | Method and apparatus for compensating for windup in a machine |
JP4236103B2 (ja) * | 2003-11-25 | 2009-03-11 | 本田技研工業株式会社 | アクチュエータの制御装置 |
WO2007099635A1 (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-07 | Harmonic Drive Systems Inc. | アクチュエータの速度変動抑制方法 |
DE102007008384A1 (de) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Robert Bosch Gmbh | Elektromotorischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug-Stellteil sowie Ansteuerverfahren |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5725007A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-09 | Nakamura Denshi Kogyo Kk | Automatic fixed point stop device |
JPS5776608A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-13 | Fanuc Ltd | Position error correction device |
EP0066673B1 (en) * | 1981-03-04 | 1987-09-09 | Hitachi, Ltd. | Method for controlling angular position and apparatus therefor |
CA1209498A (en) * | 1982-04-22 | 1986-08-12 | Gordon M. Sommer | Controlled clutch/brake unit |
JPS59117902A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-07 | S G:Kk | 流体圧シリンダの位置決め制御装置 |
JP2572564B2 (ja) * | 1983-08-22 | 1997-01-16 | 株式会社 エスジー | 電気モータの位置決め制御装置 |
JPS60219977A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-11-02 | Taitetsuku:Kk | コンデンサ走行型インダクシヨンモ−タ駆動方式 |
-
1988
- 1988-03-24 JP JP63068283A patent/JP2627530B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-10 DE DE8888114849T patent/DE3879334T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-10 EP EP88114849A patent/EP0307834B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-13 US US07/243,803 patent/US4914366A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4914366A (en) | 1990-04-03 |
JPH01193905A (ja) | 1989-08-03 |
DE3879334T2 (de) | 1993-06-24 |
EP0307834B1 (en) | 1993-03-17 |
EP0307834A2 (en) | 1989-03-22 |
DE3879334D1 (de) | 1993-04-22 |
EP0307834A3 (en) | 1989-05-24 |
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