JPS61120213A - Positioning controller - Google Patents
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- JPS61120213A JPS61120213A JP59240419A JP24041984A JPS61120213A JP S61120213 A JPS61120213 A JP S61120213A JP 59240419 A JP59240419 A JP 59240419A JP 24041984 A JP24041984 A JP 24041984A JP S61120213 A JPS61120213 A JP S61120213A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の属する分野1
本発明は、ステップアンドリピート型露光装置やICボ
ンダー等の半導体製造装置、または産業用ロボットおよ
びNG工工作機械における可動体の位置決め制御装置に
関し、特に、負荷の変動や摺動部の摩擦力変化等の外乱
の影響を補正し、短時間に、かつ定常位置偏差なく位置
決めでき、さらに位置決め方向による定常位置偏差の差
をなくすることを可能とした位置決め制御装置に関する
。Detailed Description of the Invention [Field 1] The present invention relates to a positioning control device for a movable body in a semiconductor manufacturing device such as a step-and-repeat exposure device or an IC bonder, or an industrial robot or an NG machine tool. In particular, it is possible to compensate for the influence of disturbances such as load fluctuations and changes in frictional force on sliding parts, to perform positioning in a short time and without steady position deviation, and to eliminate differences in steady position deviation depending on the positioning direction. The present invention relates to a positioning control device.
[従来技術の説明]
従来、この種の位置決め制御装置の制御回路は、第9図
のように構成されており、可動体の位置決めは、第10
図のような速度曲線に従って行なわれていた。第10図
において、a−eまでが速度制御区間であり、目標位置
近傍のe点で位置制御に切換えて最終的な位置決めを行
なっている。同図において、aは加速開始点、bは最高
速度に達して定速駆動に移行する加速終了点、Cは減速
開始点、dは終速度に達した点で減速終了点、eは制御
モード切換点、fは位置決め完了点である。[Description of Prior Art] Conventionally, the control circuit of this type of positioning control device is configured as shown in FIG.
It was carried out according to the speed curve shown in the figure. In FIG. 10, the speed control section is from a to e, and at point e near the target position, the control is switched to position control for final positioning. In the figure, a is the acceleration start point, b is the acceleration end point when the maximum speed is reached and shifts to constant speed drive, C is the deceleration start point, d is the deceleration end point when the final speed is reached, and e is the control mode. The switching point f is the positioning completion point.
第9図において、速度制御時、アナログスイッチ6は速
度指令用D/A変換器2を選択し、速度関数発生器1で
、第10図a〜eのような速度曲線を作り、D/A変換
器2で速度指令電圧を得る。In FIG. 9, during speed control, the analog switch 6 selects the D/A converter 2 for speed command, and the speed function generator 1 creates speed curves as shown in FIG. Converter 2 obtains a speed command voltage.
増幅器7、モータ8および速度検出器9の閉ループは速
度フィードバック制御による速度制御を行ない、D/A
変換器2からの速度指令電圧に従った速度で可動体10
を移動する。次に制御切換位置eにて位置制御に切換わ
り、アナログスイッチ6は位置偏差出力用D/A変換器
5を選択する。現在位置カウンタ4にはじまるD/A変
換器5、増幅器7°、モータ8、可動体10、位置検出
器11の閉ループは位置決めフィードバック制御系を形
成する。A closed loop of amplifier 7, motor 8 and speed detector 9 performs speed control by speed feedback control, and D/A
The movable body 10 moves at a speed according to the speed command voltage from the converter 2.
move. Next, the control is switched to position control at the control switching position e, and the analog switch 6 selects the D/A converter 5 for position error output. A closed loop of the current position counter 4, the D/A converter 5, the amplifier 7°, the motor 8, the movable body 10, and the position detector 11 forms a positioning feedback control system.
このような構成では、速度および位置の各制御系のルー
プゲインはそれぞれ一定であり、負荷の変動、摺動部の
摩擦力の変化、または系の剛性の変化等の要因により、
あるいは制−系を不安定にしないためにはループゲイン
を高く出来ない等の理由により、位置制御切換時に振動
が起きたり、“定常位置偏差(目標位置と実際の停止位
置との偏差yが大きい、位置および移動方向により定常
位置偏差の大きさが変化するという欠点があった。In such a configuration, the loop gains of each speed and position control system are constant, and due to factors such as load fluctuations, changes in the frictional force of the sliding parts, or changes in the rigidity of the system,
Or, for reasons such as not being able to increase the loop gain to avoid destabilizing the control system, vibration may occur when switching position control, or "steady position deviation (deviation y between the target position and the actual stop position is large"). However, there was a drawback that the magnitude of the steady position deviation varied depending on the position and direction of movement.
[発明の目的]
本発明は、上述の従来形における問題点に鑑み、位置決
め制御装置において、定常位置偏差および目標位置や移
動方向による定常位置偏差の変化を減少して位置決め精
度の向上を図るとともに、位置決め時間の短縮を図るこ
とを目的とする。[Object of the Invention] In view of the problems with the conventional type described above, the present invention aims to improve positioning accuracy in a positioning control device by reducing steady position deviation and changes in steady position deviation due to target position and movement direction. , the purpose is to shorten the positioning time.
[実施例の説明] 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。[Explanation of Examples] Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.
第1図は本発明の一実施例に係る位置決め制御装置の制
御系の構成を示す。同図において、3は目標位iF設定
器、4は現在位置カウンタまたは偏差カウンタ、7はサ
ーボアンプである増幅器、8は可動体10を駆動するモ
ータ、9はタコジェネレータ等のモータ速度検出器、1
0はスライドテーブルまたはロボットの腕等の可動体、
11はロータリイエンコーダ、リニアスケールまたはレ
ーザ測長器等の位置検出器、12は最大速度設定器、1
3は速度データと位置幅差データのどちらかを選択する
セレクタ、14はディジタルデータをアナログ出力に変
換するD/A変換器、15は乗輝型D/A変換器、16
は乗算型D/A変換器に設定するデータを記憶するレジ
スタ、17は速度データとゲインデータのどちらかを選
択するセレクタ、18は速度曲線に応じた速度指令値を
記憶している速度曲線テーブルであるメモリ、19はゲ
イン曲線に応じたゲイン設定値を記憶しているゲイン設
定テーブルであるメモリ、20は速度曲線およびゲイン
設定を可変時間とするためのタイミングクロック発生用
発撮器、2°1は速度曲線テーブルおよびゲイン設定テ
ーブルから時間に応じたデータを選択指示するためのカ
ウンタである。FIG. 1 shows the configuration of a control system of a positioning control device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 3 is a target position iF setter, 4 is a current position counter or deviation counter, 7 is an amplifier that is a servo amplifier, 8 is a motor that drives the movable body 10, 9 is a motor speed detector such as a tacho generator, 1
0 is a movable body such as a slide table or a robot arm,
11 is a position detector such as a rotary encoder, linear scale or laser length measuring device; 12 is a maximum speed setting device; 1
3 is a selector for selecting either velocity data or position width difference data; 14 is a D/A converter for converting digital data into analog output; 15 is a multiplication type D/A converter; 16 is a multiplier type D/A converter;
17 is a selector for selecting either speed data or gain data, and 18 is a speed curve table that stores speed command values according to the speed curve. 19 is a memory which is a gain setting table storing gain setting values corresponding to the gain curve; 20 is a timing clock generating device for making the speed curve and gain setting variable time; 2°; 1 is a counter for selecting and instructing data according to time from the speed curve table and the gain setting table.
第1図の装置の作用説明に先立って本構成の原理につい
て説明する。Prior to explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 1, the principle of this configuration will be explained.
位置決め制御系の開ループゲインをKO[1/S1、モ
ータ定格トルクをTD [N−ml、モータ8が定格
回転数のときの送り速度をFr [m/S]、モータ
fiIII換痒負荷トルクをTd [N−ml、位置
決め偏差をε[mlとすると、負荷トルク、摺動部の摩
擦力の変化による定常位置偏差はε> (Fr /Ko
) ・(Td /Tll )となる。また、開ループ
ゲインKOはサーボ系のシステム構成により一定の町以
上に上げると発振状態となり不安定となるために上げら
れない。このため従来の方法では定常位置偏差εは一定
の値以下に下げることが出来なかった。The open loop gain of the positioning control system is KO [1/S1, the motor rated torque is TD [N-ml], the feed speed when motor 8 is at the rated rotation speed is Fr [m/S], the motor fiIII itching load torque is If Td [N-ml and positioning deviation is ε[ml, steady position deviation due to changes in load torque and frictional force of sliding parts is ε> (Fr /Ko
)・(Td/Tll). Further, the open loop gain KO cannot be increased because if it is increased beyond a certain level, it will become oscillated and become unstable due to the system configuration of the servo system. For this reason, with the conventional method, the steady position deviation ε could not be lowered below a certain value.
ここで、ボールネジを使ったステージの位置決め制御系
での発振限界の例を第2図にゲインK。Here, Fig. 2 shows an example of the oscillation limit in a stage positioning control system using a ball screw.
と位置偏差εどの関係で示す。aは反モータ側、bはモ
ータ…りの発振限界を示す。これによるとU;Iループ
ゲインKO1位置偏差εの関係はKo =K・ε−2
で表わされる。ただし、K、Pは比例定数であり位置に
より変化する場合がある。The relationship between and position deviation ε is shown. A indicates the opposite side of the motor, and b indicates the oscillation limit of the motor. According to this, the relationship between U;I loop gain KO1 and position deviation ε is expressed as Ko=K·ε−2. However, K and P are proportional constants and may change depending on the position.
従来の方法の場合、速度制御から位置決め制御に切換え
模は一定ゲインであり、粘性摩擦を持つ系での減衰波形
は、ゲインが低い場合(例えば第3図のゲイン特性a)
は第4図にaで示すように指数関数的に収束するととも
に、ゲインが高い場合(第3図のb)は第4図にbで示
すように振動的に収束し、一方、乾燥摩擦の場合は直線
的に一定偏差値に収束する。従って、位置偏差に応じた
安定領域でゲインが出来るだけ大きく設定されるように
、第3図の曲線C〜eの如く時間とともにゲインを上げ
て行くようにすると発振することなく第4図の曲線Cに
示すような応答特性を得ることができる。In the case of the conventional method, when switching from speed control to positioning control, the gain is constant, and the damping waveform in a system with viscous friction is when the gain is low (for example, gain characteristic a in Figure 3).
converges exponentially, as shown by a in Figure 4, and when the gain is high (b in Figure 3), it converges oscillatedly, as shown by b in Figure 4, while the dry friction converges linearly to a constant deviation value. Therefore, if you increase the gain over time as shown in curves C to e in Figure 3 so that the gain is set as large as possible in the stable region according to the positional deviation, oscillation will not occur and the curve in Figure 4 A response characteristic as shown in C can be obtained.
そこで、本発明では、摩擦の種類、大きざおよび系の剛
性の大きさに応じてゲイン曲線を選択することにより、
定常位置偏差および可動体の移動方向による定常位置偏
差の差を極めて小さくし、位置決め精度の向上させてい
る。第3図において、c−eは本発明で選択されるゲイ
ン特性例で、Cは直線変化、dは対数曲線変化、そして
eはn次曲線変化させる場合を示す。Therefore, in the present invention, by selecting the gain curve according to the type and magnitude of friction and the magnitude of the rigidity of the system,
The difference between the steady position deviation and the steady position deviation depending on the moving direction of the movable body is made extremely small, thereby improving positioning accuracy. In FIG. 3, c-e are examples of gain characteristics selected in the present invention, C is a linear change, d is a logarithmic curve change, and e is an n-dimensional curve change.
次に、第1図の制御系の作用を説明する。Next, the operation of the control system shown in FIG. 1 will be explained.
この制御系は、例えばマイクロプロセッサ等で構成され
る不図示の制御装置により、その動作を制御される。該
!I1m装置においては、演算処理により、あるいはオ
ペレータによる入力操作により、可動体の移動距離およ
び現在位置と移動距離との和である目標位置が定まると
、移動距離に応じて最大速度を最大速度設定器12に設
定し、速度曲線テーブル18の速度曲線を選択し、さら
に、目標位置を目標位置カウンタ3に設定するとともに
、目標位置に応じてゲイン設定テーブル19のゲイン曲
線を選択する。The operation of this control system is controlled by a control device (not shown) comprising, for example, a microprocessor. Applicable! In the I1m device, when the moving distance of the movable body and the target position, which is the sum of the current position and the moving distance, are determined by calculation processing or input operations by the operator, the maximum speed is set by the maximum speed setting device according to the moving distance. 12, select the speed curve in the speed curve table 18, set the target position in the target position counter 3, and select the gain curve in the gain setting table 19 according to the target position.
ゲイン設定テーブル19としては、可変ゲインデータを
全ての位置で同じ値を使う1次元テーブルと、目標位置
によっても変わる2次元的なテーブルの2つが考えられ
るが、1次元配列のものを用□いる場合、上記目標位置
に応じたゲイン曲線の選択は省略することができる。As the gain setting table 19, there are two possible options: a one-dimensional table that uses the same value for variable gain data at all positions, and a two-dimensional table that changes depending on the target position, but a one-dimensional array is used. In this case, the selection of the gain curve according to the target position can be omitted.
第1図の制御系において、上記目標位置および最大速度
等が設定され、さらに発振器20の発振周波数の設定が
完了すると、カウンタ21を初期化し、セレクタ13お
よびセレクタ11を速度制御側に選択して第10図にお
けるa−d区間の速度制御を行なう。この速度制御の結
果、可動体10が目標位置近傍に到達すると、次にセレ
クタ13.17を位置制御側に切換え、発振器20に可
変ゲイン時間の設定を行ない、かつカウンタ21を初期
化して本発明の特徴とする可変ゲインモードによる位置
決め制御を行なう。In the control system shown in FIG. 1, when the target position, maximum speed, etc. are set, and the setting of the oscillation frequency of the oscillator 20 is completed, the counter 21 is initialized, and the selector 13 and the selector 11 are selected to the speed control side. Speed control is performed in the section a to d in FIG. As a result of this speed control, when the movable body 10 reaches the vicinity of the target position, the selector 13.17 is then switched to the position control side, the variable gain time is set in the oscillator 20, and the counter 21 is initialized. Positioning control is performed using the variable gain mode, which is characterized by
この位置決め制御においては、発振器20からの・
タイミングクロックを計数するカウンタ21の計数値に
応じてゲイン設定テーブル19のゲインデータが一定時
間おきに読み出され、レジスタ16に格納される。乗算
型D/A変換器15では、D/A変換器14から出力さ
れるアナログ電圧をレジスタ16に格納されているゲイ
ンデータに応じて分圧し、制御系のゲインを変化させる
。なお、カウンタ20は、ゲインテーブルの最終データ
が読み出された後は、カウントアツプを行なわず、レジ
スタ16は最終のゲインデータを保持する。In this positioning control, the signal from the oscillator 20 is
Gain data from the gain setting table 19 is read out at regular intervals according to the count value of the counter 21 that counts the timing clock, and is stored in the register 16. The multiplication type D/A converter 15 divides the analog voltage output from the D/A converter 14 according to the gain data stored in the register 16 to change the gain of the control system. Note that the counter 20 does not count up after the final data of the gain table is read, and the register 16 holds the final gain data.
このようにすることで、速度制御から位置制御へ切換え
る際の撮動の発生を防止することができるとともに、位
置決め時間の短縮、定常位置偏差の減少、および移動方
向による定常位置偏差の差の減少を図ることができる。By doing this, it is possible to prevent the occurrence of photographing when switching from speed control to position control, shorten positioning time, reduce steady position deviation, and reduce the difference in steady position deviation depending on the direction of movement. can be achieved.
第5図は、計算機を使用した制御回路の実施例を示す。FIG. 5 shows an embodiment of a control circuit using a computer.
同図において、22はマイクロコンピュータまたはミニ
コンピユータ等の中央演算処理装置、23はROM、R
AM等のメモリ装置、24は計算機のバス、25は速度
指令ラッチデータ12′ と現在位Uカウンタデータ4
′の切換指令フラグである。In the figure, 22 is a central processing unit such as a microcomputer or minicomputer, and 23 is a ROM, R
A memory device such as AM, 24 a computer bus, 25 speed command latch data 12' and current position U counter data 4.
' is the switching command flag.
メモリ23内には、速度曲線テーブルおよびゲイン設定
テーブルが設けられている。A speed curve table and a gain setting table are provided in the memory 23.
ここでは第1図に17〜21で示されるブロックの機能
が、計痺機を使うことにより、プログラムで実行されて
いる。Here, the functions of blocks 17 to 21 in FIG. 1 are executed in a program by using a paralysis machine.
次に第6図のフローチャートを参照しながら第5図の制
御回路の作用を説明する。Next, the operation of the control circuit shown in FIG. 5 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.
この制御回路においてCP tJ 22に移動距離情報
が与えられると、最大加速度はモータトルク、負荷トル
クおよび慣性力等により決まっているため、最大速度が
求まる。CPU22では、この最大速度に応じた減速時
間、減速区間移動距離および減速補正値を求め、さらに
減速開始位置および位置決め切換位置を求める。In this control circuit, when moving distance information is given to CP tJ 22, the maximum speed is determined because the maximum acceleration is determined by the motor torque, load torque, inertia force, etc. The CPU 22 determines a deceleration time, a deceleration section movement distance, and a deceleration correction value corresponding to this maximum speed, and further determines a deceleration start position and a positioning switching position.
次に、これらのデータをメモリ23の所定のエリアに設
定し、切換指令フラグ25に指令して速度指令ラッチ1
2′ がD/A変換器14に接続されるようにセレクタ
13を切換える。゛これにより、速度制御モードとなり
、加速、定速および減速という第2図a−d区間の速度
制御を行なう。この速度制御の結果、終速度による定速
区間d−eになると、CP LJ 22は、現在位置カ
ウンタ4′の現在位置データに基づいて位置決め切換位
置の検出を行ない、位置決め切換位置に達した時に、切
換指令フラグ25に指令を与えて位置制御モードに切換
える。Next, these data are set in a predetermined area of the memory 23, and a command is sent to the switching command flag 25 to set the speed command latch 1.
2' is connected to the D/A converter 14. ``Thereby, the speed control mode is entered, and speed control is performed in sections a to d in FIG. 2, which are acceleration, constant speed, and deceleration. As a result of this speed control, when the final speed reaches the constant speed section d-e, the CP LJ 22 detects the positioning switching position based on the current position data of the current position counter 4', and when the positioning switching position is reached, , gives a command to the switching command flag 25 to switch to the position control mode.
位置制御モードに切換えた後、目標位置に応じたゲイン
テーブル(第7図)を選択し、メモリ23内に設けられ
ているゲインテーブル読み出し用のポインタを初期化し
、最初のゲインデータを読み出してレジスタ16に設定
する。これにより、制御回路のループゲインは、第1図
の制御系について説明したように、乗算型D/A変換器
15においてゲインデータに応じて可変される。続いて
、ポインタがゲインテーブルの次のアドレスを指すよう
に歩進させる。After switching to the position control mode, select the gain table (Fig. 7) according to the target position, initialize the pointer for reading the gain table provided in the memory 23, read the first gain data, and store it in the register. Set to 16. Thereby, the loop gain of the control circuit is varied in accordance with the gain data in the multiplication type D/A converter 15, as described for the control system in FIG. Subsequently, the pointer is advanced to point to the next address in the gain table.
次に、サンプルタイムのチェックを行ない、次のゲイン
データ出力タイミングが到来するまで待機し、さらに上
記のゲインデータ読出処理以下の可変ゲインルーチンを
繰返す。このようにして、第3図のゲイン曲線のように
ゲインを変化させて行く。また、上記のゲイン設定の後
ポインタ歩進の前に、可変ゲインの終了チェックを行な
い、もし、ポインタがゲインテーブルの最俵のデータを
指した時、可変ゲインルーチンを扱は出し、次の位置決
め終了判定ルーチンに移り、位置偏差が所定値以下とな
ったとき、位置決め制御K10作を終了する。Next, the sample time is checked, the CPU waits until the next gain data output timing arrives, and then repeats the variable gain routine following the gain data read process described above. In this way, the gain is changed as shown in the gain curve of FIG. Also, after setting the above gain and before advancing the pointer, a check is performed for the end of the variable gain, and if the pointer points to the highest bale data in the gain table, the variable gain routine is executed and the next positioning is performed. The process moves to an end determination routine, and when the positional deviation becomes less than or equal to a predetermined value, the positioning control K10 operation is ended.
第8図は、本発明のさらに他の実施例に係る制御回路を
示す。同図の回路は、第1図のものに対し、速度制御と
位置制御のディジタル部を別々にしてアナログ部におい
て切換えるようにしたものである。すなわち、第1図の
回路においては、最大速度設定器12、速度曲線テーブ
ル18、発振器20およびカウンタ21で第9図に示す
従来装置の速度関数発生器1と同様の機能を実現するよ
うにしているが、第8図の実施例においては、従来例に
対し、速度制御系を同様の速度関数発生器1等で構成し
、位置制御系として、ゲインテーブル19、発振器20
およびカウンタ21を付加するとともに、乗界型D/A
変換器15をD/A変換器5とアナログスイッチ6の位
置決め制御側接点との間に接続してこの乗算型D/A変
換器15でゲインテーブル19から出力されるゲインデ
ータに応じてD/A変換器5の・出力を分圧するように
している。FIG. 8 shows a control circuit according to yet another embodiment of the invention. The circuit shown in FIG. 1 is different from the circuit shown in FIG. 1 in that the digital parts for speed control and position control are separated and switched in the analog part. That is, in the circuit shown in FIG. 1, the maximum speed setter 12, speed curve table 18, oscillator 20, and counter 21 realize the same functions as the speed function generator 1 of the conventional device shown in FIG. However, in the embodiment shown in FIG. 8, compared to the conventional example, the speed control system is configured with a speed function generator 1, etc., and the position control system is configured with a gain table 19 and an oscillator 20.
In addition to adding a counter 21 and a counter 21,
A converter 15 is connected between the D/A converter 5 and the positioning control side contact of the analog switch 6. The output of the A converter 5 is divided into voltages.
[実施例の変形例]
なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく適宜
変形して実施することができる。例えば第5図における
セレクタ13、切換指令フラグ25、レジスタ16およ
び乗算型D/A変換器15を廃止し、速度指令ラッチ1
2′ をD/A変換器14に直接接続するとともに、位
置制御時、計算機は埠在位置カウンタの内容すなわち現
在位置を読み、位IIF偏差に応じた指令電圧と時間変
化するゲインデータとを乗算して得られた指令値を速度
指令ラッチ12′へ出力するように構成すれば、ハード
構成部品を大幅に省略できる。[Modifications of Embodiments] The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications. For example, the selector 13, switching command flag 25, register 16, and multiplication type D/A converter 15 in FIG. 5 are eliminated, and the speed command latch 1
2' is directly connected to the D/A converter 14, and during position control, the computer reads the content of the berthing position counter, that is, the current position, and multiplies the command voltage according to the position IIF deviation by the time-varying gain data. If the command value obtained is outputted to the speed command latch 12', the number of hardware components can be largely omitted.
また、速度指令曲線の形としては、上述の台形波の他、
バーサイン波、サイクロイド波、n次曲線等を用いるこ
とも可能である。In addition to the trapezoidal wave mentioned above, the shape of the speed command curve is
It is also possible to use a verse sine wave, a cycloid wave, an n-dimensional curve, etc.
さらに、可変ゲイン曲線の形状としては、例えば、第3
図に示す曲線において位置決め1ill tllへ切換
時のゲインが速度制御時のゲインとなるようにシフトし
て速度制御から位置決め制御へ切換時のゲインを連続と
した形のもの、あるいは単純増加ではなく途中に極大値
や極小値を有する形状のものであってもよい。また、最
終ゲインを必要な位置決め精度すなりも許される定常位
置偏差となる範囲で五げろことも可能である。Furthermore, as the shape of the variable gain curve, for example, the shape of the third
In the curve shown in the figure, the gain when switching to positioning 1ill and tll is shifted so that it becomes the gain during speed control, and the gain when switching from speed control to positioning control is continuous, or it is not a simple increase but is in the middle. The shape may have a local maximum value or a local minimum value. Further, it is also possible to increase the final gain within a range that provides a steady position deviation that allows for even the required positioning accuracy.
[R明の効果〕
以上のように本発明によると、特に位Mυ1m時におけ
るループゲインを時間に応じて可変することにより、1
1 Ill系のループゲインを各時点ごとに安定領域内
の最適な直に設定することが可能であるため、定常位置
偏差、および可動体の移動方向による定常位置偏差の差
が減少する。すなわち位置決め精度が向上する。また、
位置決め時間が短くなる。さらに、信頼性も向上する。[Effect of R light] As described above, according to the present invention, by varying the loop gain particularly at the time of 1 m, 1
Since it is possible to set the loop gain of the 1 Ill system to the optimum position within the stable region at each point in time, the steady position deviation and the difference in the steady position deviation due to the moving direction of the movable body are reduced. In other words, positioning accuracy is improved. Also,
Positioning time becomes shorter. Furthermore, reliability is also improved.
第1図は、本発明の一実施例に係る位置決め制(社)装
置の電気回路構成を示すブロック図、第2図は、位置決
め制御装置における位置偏差とゲインの安定限界を示す
グラフ、
第3図は、第1図の装置における時間対ゲインの関係を
示すグラフ、
第4図は、位置画法め制御に切換えた後の位置変化(応
答)波形図、
第5図は、本発明の他の実施例に係る制御回路のブロッ
ク図、
第6図は、第5図の制御回路の動作説明のためのフロー
チV−ト、
第7図は、第5図におけるメモリ内に設定されたゲイン
テーブルの説明図、
第8図は、本発明のさらに他の実施例に係る制御回路の
ブロック図、
第9図は、従来の制御回路を示すブロック図、第10図
は、速度指令曲線の一例を示す線図である。
1:速度関数発生器、3:目標位置設定器、4:現在位
置カウンタ、4′ :現在位置カウンタデータ、6:ア
ナログスイッチ、7:増幅器、8:モータ、9:速度検
出器、10:可動体、11:位置検出器、12:最大速
度設定器、12′二速度指令ラッチデータ、13.17
:セレクタ、14:D/A変換器、15:乗算型D/A
変換器、18:速度曲線テーブル、19ニゲイン設定テ
ーブル、20:発娠器、21:カウンタ、22:中央演
算処理装置、23:メモリ装置、25:切換指令フラグ
。FIG. 1 is a block diagram showing the electric circuit configuration of a positioning control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing stability limits of position deviation and gain in the positioning control device, and FIG. Fig. 4 is a graph showing the relationship between time and gain in the device shown in Fig. 1, Fig. 4 is a position change (response) waveform diagram after switching to position drawing method control, and Fig. 5 is a graph showing the relationship between time and gain in the device shown in Fig. 1. 6 is a flowchart for explaining the operation of the control circuit in FIG. 5, and FIG. 7 is a gain table set in the memory in FIG. 5. 8 is a block diagram of a control circuit according to yet another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a block diagram showing a conventional control circuit, and FIG. 10 is an example of a speed command curve. FIG. 1: Speed function generator, 3: Target position setter, 4: Current position counter, 4': Current position counter data, 6: Analog switch, 7: Amplifier, 8: Motor, 9: Speed detector, 10: Movable Body, 11: Position detector, 12: Maximum speed setter, 12' Two speed command latch data, 13.17
: Selector, 14: D/A converter, 15: Multiplying D/A
converter, 18: speed curve table, 19: double gain setting table, 20: generator, 21: counter, 22: central processing unit, 23: memory device, 25: switching command flag.
Claims (1)
先ず速度重視の第1の制御モードで目標位置近傍まで移
動し、次いで停止位置精度重視の第2の制御モードに切
換えて目標位置に位置決めするサーボ制御系を具備する
位置決め制御装置において、 上記第2の制御モードに切換えた後の上記サーボ制御系
のループゲインを時間に応じて設定するゲイン設定手段
と、該ゲイン設定手段の出力に応じて上記ループゲイン
を可変する利得制御手段とを設けたことを特徴とする位
置決め制御装置。 2、前記利得制御手段が、前記目標位置から現在位置ま
での距離を示す位置偏差出力と前記ゲイン設定手段の出
力とを乗算する乗算器である特許請求の範囲第1項記載
の位置決め制御装置。 3、前記ゲイン設定手段が、前記第2の制御モードにお
けるループゲイン設定量を前記目標位置に応じて変える
べく複数のゲイン曲線を有する特許請求の範囲第1また
は2項記載の位置決め制御装置。[Claims] 1. When moving the movable body to the target position, the movable body is
In a positioning control device equipped with a servo control system that first moves to the vicinity of the target position in a first control mode emphasizing speed and then switches to a second control mode emphasizing stop position accuracy to position at the target position, gain setting means for setting the loop gain of the servo control system according to time after switching to the control mode; and gain control means for varying the loop gain according to the output of the gain setting means. A positioning control device characterized by: 2. The positioning control device according to claim 1, wherein the gain control means is a multiplier that multiplies the output of the gain setting means by a positional deviation output indicating the distance from the target position to the current position. 3. The positioning control device according to claim 1 or 2, wherein the gain setting means has a plurality of gain curves for changing the loop gain setting amount in the second control mode according to the target position.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59240419A JPS61120213A (en) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | Positioning controller |
US06/797,030 US4710865A (en) | 1984-11-14 | 1985-11-12 | Control system for positioning an object using switching from a speed control mode to a position control mode with adjustable brain |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59240419A JPS61120213A (en) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | Positioning controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61120213A true JPS61120213A (en) | 1986-06-07 |
Family
ID=17059192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59240419A Pending JPS61120213A (en) | 1984-11-14 | 1984-11-16 | Positioning controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61120213A (en) |
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