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JPS6274105A - Function generation method for servo control system - Google Patents

Function generation method for servo control system

Info

Publication number
JPS6274105A
JPS6274105A JP21424385A JP21424385A JPS6274105A JP S6274105 A JPS6274105 A JP S6274105A JP 21424385 A JP21424385 A JP 21424385A JP 21424385 A JP21424385 A JP 21424385A JP S6274105 A JPS6274105 A JP S6274105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
deceleration
acceleration
speed
target position
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
Application number
JP21424385A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Yoshida
豊 吉田
Katsushi Nishimoto
西本 克史
Hidenori Sekiguchi
英紀 関口
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP21424385A priority Critical patent/JPS6274105A/en
Publication of JPS6274105A publication Critical patent/JPS6274105A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Numerical Control (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shorten the arithmetic time, and to offset a terminal condition error by making moving distances at the time of acceleration and at the time of deceleration equal to each other, generating a speed at the time of deceleration by the same calculating equation as that at the time of acceleration, and adding a stepwise step to a deceleration curve. CONSTITUTION:A real time processor is provided with a microprocessor (MPU)20a, a program memory 20b and a RAM20c, and executes an operation processing for generating a function, etc., by executing a program. In this regard, the RAM20c is provided with a parameter area PMA and a work area WA. In this case, a moving distance at the time of acceleration and a moving distance at the time of deceleration are equalized so that an acceleration curve and a deceleration are equalized so that an acceleration curve and a deceleration curve become similar shapes, and a speed at the time of deceleration is generated by the same calculating equation as that at the time of acceleration. Also, a stepwise step is added to the deceleration curve, and a terminal condition error is offset. In this way, a correct terminal condition can be satisfied, and a function can be generated at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔目 次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段(第1図)作用 実施例 (α)一実施例の説明(第2図、第3図、第4図。[Detailed description of the invention] 〔table of contents〕 overview Industrial applications Conventional technology The problem that the invention aims to solve Means for solving problems (Figure 1) Actions Example (α) Description of one embodiment (FIGS. 2, 3, and 4).

第5図、第6図) (6)他の実施例の説明(第7図) 発明の効果 〔概 要〕 サーボ制御対象の位置決め軌跡を目標位置として発生す
るサーボ制御系の関数発生方法において、最終目標位置
と現在位置との差が加速時の移動距離と均等となった時
点を減速開始点として加速時と相似の減速曲線を発生し
且つ減速曲線を階段状に調節することによって、最終目
標位置での終端条件を満たすようにしたものである。
(Figs. 5 and 6) (6) Description of other embodiments (Fig. 7) Effects of the invention [Summary] In a function generation method for a servo control system that generates a positioning trajectory of a servo-controlled object as a target position, The time when the difference between the final target position and the current position becomes equal to the moving distance during acceleration is the starting point for deceleration, and by generating a deceleration curve similar to that during acceleration and adjusting the deceleration curve in a stepwise manner, the final target This is to satisfy the termination condition at the position.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、サーボ制御を行なうため位置決め軌跡をリア
ルタイムで発生ずるサーボ制御系の関数発生方法に関し
、特に減速時の位置決め軌跡の発生を改良したサーボ制
御系の関数発生方法に関する。
The present invention relates to a function generation method for a servo control system that generates a positioning trajectory in real time for performing servo control, and more particularly to a function generation method for a servo control system that improves generation of a positioning trajectory during deceleration.

近年、モータ等のアクチュエータをサーボ制御するサー
ボ制御技術の発展は目覚しく、特にロボット等において
は、高速化、高精度化が要求されている。
In recent years, the development of servo control technology for servo-controlling actuators such as motors has been remarkable, and especially in robots and the like, higher speed and higher precision are required.

又、係るサーボ制御をディジタル的、特にプロセッサを
用いたソフトウェアサーボと称するものが、従来のアナ
ログサーボに代って盛んに開発されている。ディジタル
サーボ制御は、プロセッサをハードとしてソフトウェア
によってサーボ制御するため、サーボ制御対象の特性変
更等に対し容易に対応できる他に、調整が容易で正確な
制御が可能となり、近年盛んに利用されつつある。
In addition, digital servo control, particularly software servo using a processor, is being actively developed to replace conventional analog servo. Digital servo control uses a processor as hardware and performs servo control using software, so in addition to being able to easily respond to changes in the characteristics of the servo-controlled object, it also enables easy adjustment and accurate control, and has become popular in recent years. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、ディジタルサーボ制御系は、第8図に示す如く
、全体を制御するホストプロセツ→ノ・1からサーボオ
ン/オフ指令及び最終目標値(最終目標位置)rfが与
えられるリアルタイムプロセッサ2が、サーボ制御のた
めの操作t 2L(A)を演算lこよって求め、D/A
 (デジタル/アナログ)コンバータ3によってアナロ
グ量に変換し、サーボ制御対象4に与えるようにしてい
る。サーボ制御対象4は、パワーアンプ4αさモータ4
h(!:エンコーダ4Cとで構成され、パワーアンプ4
aが与えられたアナログ操作t u (k)によってモ
ータ4hを電流駆動し、モータ4hの回転はエンコーダ
4Cによって検出される。エンコーダ4Cの出力はカウ
ンタ5によって計数され、現在位置を示す観測t y 
(k) トしてリアルタイムプロセッサ2に入力される
Generally, in a digital servo control system, as shown in FIG. 8, a real-time processor 2 receives servo on/off commands and a final target value (final target position) rf from a host processor 1 that controls the entire servo control system. Operation t2L(A) for control is calculated by calculation l, and D/A
It is converted into an analog quantity by a (digital/analog) converter 3 and applied to the servo controlled object 4. The servo controlled object 4 is a power amplifier 4α motor 4
h(!: Consists of encoder 4C, power amplifier 4
The motor 4h is current-driven by the analog operation t u (k) given by a, and the rotation of the motor 4h is detected by the encoder 4C. The output of the encoder 4C is counted by the counter 5, and the observation t y indicating the current position is
(k) is input to the real-time processor 2.

このようなリアルタイムプロセッサ2は、最終目標位置
”fより位置決め軌跡として目標位置γ(A)を順次発
生する関数発生部20と、目標位置r (k)と観測量
y (A)との誤差であるエラーa (A) =r (
A) −y (A)を算出するエラー算出部21と、エ
ラー e (k)から、最適レギュレータ理論及びオブ
ザーバによるサーボ演算を行い、サーボ演算による操作
量u (A)をD/Aコンバータ3に出力するサーボ演
算部22とを機能として有している。
Such a real-time processor 2 includes a function generating unit 20 that sequentially generates a target position γ (A) as a positioning trajectory from a final target position "f," and an error between the target position r (k) and the observed quantity y (A). A certain error a (A) = r (
A) From the error calculation unit 21 that calculates -y (A) and the error e (k), servo calculation is performed using the optimum regulator theory and an observer, and the manipulated variable u (A) by the servo calculation is sent to the D/A converter 3. It has a function of a servo calculation section 22 that outputs.

このような関数発生部20においては、第8図(6)の
目標速度カーブを求め、目標速度から第8図0の目標位
置r (k>を算出して軌跡として出力するようにして
いる。
In the function generating section 20, the target speed curve shown in FIG. 8 (6) is obtained, and the target position r (k> shown in FIG. 8 0) is calculated from the target speed and output as a trajectory.

このような目標速度カーブは、加速時は最大加速度に従
って最大速度まで上昇させればよいが、減速時には、最
終目標値に到達した時点で同時に速度を零とする境界条
件(終端条件という)を満足させる必要がある。この減
速曲線を求めるのに、従来前述の境界条件のもとて軌跡
を表す方程式を解いて求めており、指数が分数である階
乗計算を行って求めていた。例えば第9図(ト)の台形
速度カーブでは平方根演算により求めていた。
For such a target speed curve, when accelerating, it is enough to increase the speed to the maximum speed according to the maximum acceleration, but when decelerating, it is necessary to satisfy the boundary condition (terminal condition) that the speed becomes zero at the same time when the final target value is reached. It is necessary to do so. Conventionally, this deceleration curve has been determined by solving an equation expressing the trajectory under the aforementioned boundary conditions, and by performing a factorial calculation where the exponent is a fraction. For example, the trapezoidal velocity curve shown in FIG. 9(g) was determined by square root calculation.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、階乗計算という複雑な演算を要し、特に
近似計算を要する場合には一層複雑な演算が要求され、
高速の演算が困難であるという問題があった。
However, it requires complex calculations such as factorial calculations, and especially when approximate calculations are required, even more complex calculations are required.
There was a problem that high-speed calculation was difficult.

又、近似による誤差のため、境界条件を満たすために微
調整が必要となるという問題も生じていた。
Furthermore, due to errors caused by approximation, there has been a problem in that fine adjustments are required to satisfy the boundary conditions.

本発明は、減速時の位置決め曲線を、加速時と同様に簡
単且つ高速の演算により発生でき目、つ終端条件を正確
に満足しつるサーボ制御系の関数発生方法を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a function generation method for a servo control system that allows a positioning curve during deceleration to be generated by simple and high-speed calculations in the same way as during acceleration, and which accurately satisfies the termination conditions. .

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1図は本発明の原理説明図である。 FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention.

一般にコンピュータを用いて関数発生するには、各サン
プリング毎に離散的に関数(速度2位置)を発生する。
Generally, in order to generate a function using a computer, a function (velocity 2 position) is generated discretely for each sampling.

第1図(ト)において、丸印がサンプリング点であり、
本発明では、基本的には加速曲線と減速曲線を相似な形
状とする。即ち、加速時の移動距離rαと減速時の移動
距離?”hとを等しくなる様にして加速時と同一・の計
算方程式で減速時の速度を作成する。
In Figure 1 (g), the circles are sampling points,
In the present invention, basically the acceleration curve and the deceleration curve have similar shapes. In other words, the moving distance rα during acceleration and the moving distance during deceleration? ``Create the speed during deceleration using the same calculation equation as when accelerating, making h equal to .

このため、減速開始点は、加速時の移動距離rαと、最
終目標位置”fと現在位置との差が一致した時点dp′
とすることが理想的であり、これによって終端条件を満
足しつる。
Therefore, the deceleration starting point is the point dp' when the movement distance rα during acceleration matches the difference between the final target position "f" and the current position.
Ideally, this would satisfy the termination condition.

しかし、前述の如く離散的な関数発生のため、一致時点
d ptが一定時間インターバルのサンプリング時点に
一致することは稀である。即ち、加速終了点での速度が
指示速度と微妙にずれたり、第1図(ハ)の如く減速開
始点d p/がサンプリング時点で見出せないことが考
えられる。
However, as described above, because of the discrete function generation, it is rare for the coincidence time point dpt to coincide with a sampling time point of a fixed time interval. That is, it is conceivable that the speed at the acceleration end point deviates slightly from the commanded speed, or that the deceleration start point dp/ cannot be found at the sampling time as shown in FIG. 1(c).

このため、減速開始点は実際の一致時点d ptに近い
サンプリング点dpとし、即ち最終目標位置”fと現在
位置との差と、移動距離r(zとが均等とみなせるサン
プリング点とする。
Therefore, the deceleration start point is set as a sampling point dp close to the actual coincidence time dpt, that is, a sampling point where the difference between the final target position "f" and the current position and the moving distance r(z) can be considered to be equal.

このため、第1図(へ)の斜線部分の面積に相当する終
端条件誤差grが生じるため、本発明では更に第1図(
B)の如く減速曲線に階段状のステップを加えることに
よって、終端条件誤差δrを相殺し、終端条件を満足す
るようにしている。
For this reason, a termination condition error gr corresponding to the area of the shaded part in FIG.
By adding a step-like step to the deceleration curve as shown in B), the termination condition error δr is canceled out, and the termination condition is satisfied.

〔作 用〕[For production]

本発明では、加速曲線と相似の減速曲線を用いることが
できるため、減速時の速度及び位置の計算方程式を加速
時と同一のものを用いることかでき、簡単でしかも高速
の関数発生か可能となる〇ヌ、離散的関数発生により生
じる終端条件誤差を減速曲線に階段状のステップを設け
て相殺しているので、正確に終端条件を満足することも
できる0 〔実施例〕 (α)一実施例の説明 第2図は本発明に用いられるリアルタイムプロセッサの
構成図である。
In the present invention, since a deceleration curve similar to an acceleration curve can be used, the calculation equations for speed and position during deceleration can be the same as during acceleration, making it possible to generate simple and high-speed functions. Since the terminal condition error caused by discrete function generation is offset by providing a step-like step in the deceleration curve, it is possible to accurately satisfy the terminal condition.0 [Example] (α) One implementation DESCRIPTION OF EXAMPLE FIG. 2 is a block diagram of a real-time processor used in the present invention.

図中、20αはマイクロプロセッサ(以下MPUと称す
)であり、関数発生等のための演算処理をプログラムの
実行により行なうもの、20bはプログラムメモリであ
り、MPU20αの演算処理等のための制御プログラム
を格納しておくもの、20Cはランダムアクセスメモリ
(以下R,AMと称す)であり、MPU20αの処理に
必要なパラメータ、データ等を格納しておくものであり
、パラメータを格納するパラメータエリアPMAと、デ
ータを格納するワークエリアWAとを含むもの、20d
はバスであり、MPU20αとプログラムメモリ20 
b、RAM2 Q cとを接続し、データ等のやりとり
を行なうためのものである0第3図及び第4図は、本発
明の一実施例関数発生処理フロー図であり、第5図は第
4図における補正処理フロー図である。
In the figure, 20α is a microprocessor (hereinafter referred to as MPU), which performs arithmetic processing for function generation etc. by executing programs, and 20b is a program memory, which stores control programs for arithmetic processing etc. of MPU 20α. 20C is a random access memory (hereinafter referred to as R, AM) that stores parameters, data, etc. necessary for processing of the MPU 20α, and a parameter area PMA that stores parameters; Work area WA for storing data, 20d
is a bus, which includes an MPU 20α and a program memory 20
3 and 4 are flowcharts of function generation processing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a correction processing flow diagram in FIG. 4. FIG.

■ MPU20αは、ホストプロセッサ1から起動指示
及び最終目標位置”f等が与えられると、初期値設定を
行なう0即ち、RA M 20 cのパラメータエリア
PMAにおいて、サンプリングタイムkを[σ」、初期
位置r(0)を、「rα、」、最終位置%rf、初速度
v(o)を「0」最大速度をν□。
■ When the MPU 20α receives a startup instruction and a final target position "f" etc. from the host processor 1, the MPU 20α sets the sampling time k to [σ] and the initial position in the parameter area PMA of the RAM 20c. r(0) is "rα," final position %rf, initial velocity v(o) is "0", maximum velocity is ν□.

最大加速度をαm1 加速度αをαmとセットする。Set the maximum acceleration to αm1 and the acceleration α to αm.

■ MPU20αは、次に(A+1)時点の目標位置r
(k−1−1)を算出する。
■ The MPU 20α next determines the target position r at time (A+1).
(k-1-1) is calculated.

先づ、時刻h+xの速度Zl(A+1)を、v (k+
 1 ) = v(&)十’r −a  =−==・(
1)但し、Tはサンプリングインターバルによって算出
する。
First, the speed Zl(A+1) at time h+x is expressed as v(k+
1) = v (&) 1'r -a =-==・(
1) However, T is calculated based on the sampling interval.

即ち、MPU20αはR,AM20 Cのワークエリア
WAのυ(k)、加速度αを読出して、第(1)式を行
ない、ワークエリアWAにv (k−1−1)として格
納する。
That is, the MPU 20α reads out υ(k) and acceleration α of the work area WA of R and AM 20C, performs equation (1), and stores them in the work area WA as v (k-1-1).

そして時刻(A+1)の目標位置y(k−)−1)を同
様にRAM20 (?をアクセスして、次式7式%(2
) によって算出する。
Then, the target position y(k-)-1) at time (A+1) is similarly accessed from RAM20 (?), and the following formula 7 %(2
) Calculated by

■ MPU20αは几AM20(?の状態フラグ8Fを
見て、加速9等速、減速のいずれにあるかを判別する。
(2) The MPU 20α looks at the status flag 8F of the AM 20 (?) and determines whether it is in acceleration 9, constant speed, or deceleration.

尚、状態フラグSFは初期値設定時に加速状態にセット
される。
Incidentally, the state flag SF is set to the acceleration state when setting the initial value.

■ MPU20αは加速状態にあると判定すると、RA
M20?のワークエリアWAの加速度走行距離rαをτ
α−r(4として更新する。即ち、(k+1)時刻にお
いて発生する目標位置r(&−1−1)ζこ対しん時刻
で発生した目標位置r (A)をに時刻のサーボ系の現
在位置として採用する。
■ When the MPU20α determines that it is in the acceleration state, the RA
M20? The acceleration travel distance rα of the work area WA is τ
α-r(4).In other words, the target position r(&-1-1)ζ which occurs at time (k+1) versus the target position r(A) which occurs at time Adopt as a position.

■ 次に、MPU20αは現在位置r (&)が等速状
態の開始時点か否かを判別する。
(2) Next, the MPU 20α determines whether the current position r(&) is the starting point of the constant velocity state.

即ち、k時刻の速度v (&)と、(A+1)時刻の速
度υ(k+i)との間で、次の不等式が成立するかを判
定する。
That is, it is determined whether the following inequality holds between the speed v (&) at time k and the speed υ(k+i) at time (A+1).

υ(k)50m〈υ(A+1)  ・・・・・・・・・
(3)この不等式が成立するこさは(k+1)時刻にお
いて、最大速度を越えてしまうことになり、等速状態開
始とし、成立しなければ、加速継続と判定する。
υ(k)50m〈υ(A+1) ・・・・・・・・・
(3) If this inequality holds true, the maximum speed will be exceeded at time (k+1), and it will be assumed that a constant velocity state has started. If this inequality does not hold, it will be determined that acceleration continues.

■ MPU20aは第(3)式が成立すると判定すると
、等速状態開始とし、RAM20 Cの状態フラグSF
を等速状態にセットし、且つパラメータエリアP’ M
 Aの加速度αを「0・・」に設定し、ステップ■に戻
り、再び第(1)式、第(2)式により(&+1)時刻
の速度v(A+1)及び目標位置r(k+l)の演算を
やり直す。
■ When the MPU 20a determines that equation (3) holds true, it starts the constant velocity state and sets the state flag SF in the RAM 20C.
Set to a constant velocity state, and set the parameter area P' M
Set the acceleration α of A to “0...”, return to step ①, and calculate the velocity v(A+1) and target position r(k+l) at time (&+1) using equations (1) and (2) again. Redo the calculation.

■ ステップ■で」−述の第(3)式が成立しない加速
状状態継続又はステップ■で状態フラグSFより等速状
態と判別されると、MPU20σは目標位置r (A:
)が減速状態の開始時点か否かの判別を行なう。
■ In step ■, if the accelerated state where equation (3) does not hold is continued, or if it is determined in step ■ that the state is a constant velocity state based on the state flag SF, the MPU 20σ is set at the target position r (A:
) is the start point of the deceleration state.

即ち、MPU20αは次の不等式が成立するか否か判定
する。
That is, the MPU 20α determines whether the following inequality holds.

r f −r (k)≧r a > r f−r(k+
1 ) −−−(4)これは、MPU20αがRAM2
0 CのパラメータエリアPMAの最終目標位置rf、
ワークエリアWAの加速時の移動距離ra1目標位置r
 (k)。
r f −r (k)≧ra > r f−r(k+
1) ---(4) This means that MPU20α is RAM2
0 C parameter area PMA final target position rf,
Movement distance ra1 target position r during acceleration of work area WA
(k).

r(A−1−1)を読出して行なう。r(A-1-1) is read and executed.

この不等式が成立すると、(最終目標位置−現在位置)
が移動距離rαに均等になったものとし、時刻にで減速
開始点に達したと判定する。
If this inequality holds, (final target position - current position)
is equal to the moving distance rα, and it is determined that the deceleration starting point has been reached at the time.

一方、不等式が成立しない杏、減速開始点に達していな
いと判定し、等速状態又は加速状態を継続する。
On the other hand, if the inequality does not hold, it is determined that the deceleration starting point has not been reached, and the constant velocity state or acceleration state is continued.

即ち、MPU20αはサンプルタイムkを更新してステ
ップ■へ戻る。
That is, the MPU 20α updates the sample time k and returns to step (2).

■ ステップ■で減速開始点に達し減速状態開始と判定
すると、MPU20αは、RAM20 Cのパラメータ
エリアPMAの加速度αの符号を負に、即ち=αmとし
、状態フラグSFを減速状態とする。
(2) When the deceleration start point is reached in step (2) and it is determined that the deceleration state has started, the MPU 20α sets the sign of the acceleration α in the parameter area PMA of the RAM 20C to a negative value, that is, =αm, and sets the status flag SF to the deceleration state.

■ 次に、MPU20aは理想的な目標位置との誤差δ
rを次式により算出する。
■ Next, the MPU 20a determines the error δ from the ideal target position.
Calculate r using the following formula.

δr;rf−ra−r(k)・・・・・・・・・(5)
即ち、MPU20αはRAM20 Cをアクセスし、最
終目標位置rf、現在位置r (k)、加速時移動距離
faを読出し、第(5)式を実行し、δrをRAM20
 CのワークエリアWAに格納しておき、ステップ■に
戻り、再び第(1)式、第(2)式により(A+1)時
刻の速度v(k−)1)及び目標位置?″(A+1)の
演算をやり直す。
δr; rf-ra-r(k) (5)
That is, the MPU 20α accesses the RAM 20C, reads the final target position rf, the current position r(k), and the moving distance fa during acceleration, executes equation (5), and stores δr in the RAM 20C.
C, and then return to step (2) and calculate the velocity v(k-)1) and target position at time (A+1) using equations (1) and (2) again. ``Redo the calculation of (A+1).

[株] ステップ■で状態フラグSFより減速状態と判
別すると、第4図のフローに移る。
[Stock] If the deceleration state is determined from the state flag SF in step (2), the process moves to the flow shown in FIG. 4.

先づ、MPU20αは目標位置の補正を行なうか否かの
判別を行なう。
First, the MPU 20α determines whether or not to correct the target position.

即ち、M P TJ 20 aはR,AM20 /17
)ワ−りfリアWAのv<k”)、v  (A+t)、
δrを読出し、次式を満たす整数n 、 n’が存在す
るかを判別する。
That is, M P TJ 20 a is R, AM20 /17
) Ware f rear WA v<k”), v (A+t),
δr is read and it is determined whether integers n and n' that satisfy the following equation exist.

v(k)、n、T<δr < U (k+ 1 ) −
n、’T −−−−−−(6)この第(6)式を満足す
る整数n、 、 B’が存在することは、終端条件を満
足せず、現速度v (#)を基準に減速すると、速度零
で誤差δrが生じる吉いうことである。
v(k), n, T<δr<U(k+1)−
n, 'T ------- (6) The existence of an integer n, , B' that satisfies this equation (6) means that it does not satisfy the terminal condition and that, based on the current speed v (#) This is a good thing as deceleration causes an error δr at zero speed.

一方、第(6)式を満足するn 、 n、’が存在しな
いことは、現速度v (k)を基準に減速しても、誤差
δrが生じないことである。
On the other hand, the fact that n, n,' that satisfy Equation (6) does not exist means that an error δr does not occur even if the speed is decelerated from the current speed v (k).

■ ステップ■で第(6)式を満足するn2. n、’
が存在すると判定すると、時刻(k+1)の目標位置を
補正し、ルステップで速度?J (k)で等速運動を行
わせる。
■n2 that satisfies equation (6) in step ■. n,'
If it is determined that the target position exists, the target position at time (k+1) is corrected, and the velocity ? Perform uniform motion at J (k).

即ち、MPU20aは先づ理想的な目標位置とのずれ(
誤差)δrを次式で修正する。
That is, the MPU 20a first detects the deviation from the ideal target position (
Error) δr is corrected using the following formula.

δr=δr−T、v(k)  ・・・・・・・・・・・
・(7)又、整数n、を(tt−1)に更新する。
δr=δr−T, v(k) ・・・・・・・・・・・・
-(7) Also, update the integer n to (tt-1).

更に、MPU20αはRAM201?のパラメータエリ
アPMAの加速度αを[3Jとし等速状態とし、状態フ
ラグSFを等速状態にセットしてステップ■に戻り、(
k+1)時刻の速度v (h十1)及び、目標位置r 
(A+1)の演算をやり直す。
Furthermore, MPU20α is RAM201? Set the acceleration α of the parameter area PMA to [3J to make it a constant velocity state, set the state flag SF to a constant velocity state, and return to step ■.
k+1) time velocity v (h11) and target position r
Redo the calculation of (A+1).

■ 一方、ステップOで、第(6)式を満足するル。■ On the other hand, in step O, satisfy Equation (6).

ル′が存在しないと判定すると、補正の必要がなく、M
PU20αは最終目標位置”fに到達したかどうかを判
別する。
If it is determined that M does not exist, there is no need for correction, and M
The PU 20α determines whether the final target position "f" has been reached.

即ち、MPU2QczはtJ (k+1)=O又はr(
A+1)≧”fかを調べる。
That is, MPU2Qcz is tJ (k+1)=O or r(
Check whether A+1)≧”f.

到達していないと判定すると、サンプルタイムkを更新
してステップ■へ戻り減速を続行する。
If it is determined that the sample time k has not been reached, the sample time k is updated and the process returns to step (3) to continue deceleration.

■ ステップ■で、最終目標位置に到達したと判定する
と、MPU20αは第5図の最終目標位置の補正を行な
う。
(2) If it is determined in step (2) that the final target position has been reached, the MPU 20α corrects the final target position as shown in FIG.

即ち、MPU201Zはv (A+1)=oで r(k
+i)<rfであることか(指示速度が零で最終目標位
置に達していないか)否かを調べる。
That is, the MPU 201Z has v (A+1)=o and r(k
+i) Check to see if <rf (indicated speed is zero and has not reached the final target position).

ν(A+1)=0でr(#+1)<rfなら、と補正設
定し、関数発生を終了する。
If ν(A+1)=0 and r(#+1)<rf, correction settings are made, and function generation is ended.

一方、u (A+1)=0でr(k+1)〈rfでない
なら、MPU20αは、υ(k+1)>0でτ(k+i
)≧rf(指示速度が正で目標位置r(A−1−1)が
最終目標位置”fを越えている)か否かを判別する。
On the other hand, if u (A+1)=0 and r(k+1)<rf, then the MPU 20α has υ(k+1)>0 and τ(k+i
)≧rf (the commanded speed is positive and the target position r(A-1-1) exceeds the final target position "f").

ν(i+x)>Qでr(Aニー1−1)≧”fなら、と
補正設定し、関数発生を終了する。
If ν(i+x)>Q and r(A knee 1-1)≧”f, a correction is set, and the function generation is ended.

又、υ(A+1)>0でτ(#+1)≧rfでナイナら
、14 (A+1) =0 、 f (k+1)=ff
であるから補正なしで、関数発生を終了する。
Also, when υ(A+1)>0 and τ(#+1)≧rf, Naina et al., 14 (A+1) =0, f (k+1)=ff
Therefore, function generation ends without correction.

上述の動作を要約すると、k時刻において、(+)  
加速時には、 ステップ■で加速度α−amとして、第(1)式。
To summarize the above operation, at time k, (+)
During acceleration, equation (1) is set as acceleration α-am in step ■.

第(2)式によりv(k+1)、r(k+1)を演算し
、 ステップ■で加速時の移動距離ταを更新し、ステップ
■で等速量始時点かを判別し、等速開始ならステップ■
を得て、定速度としてv (k+x)−v(A)を採用
する。
Calculate v (k + 1) and r (k + 1) using equation (2), update the travel distance τα during acceleration in step ■, determine whether it is the start of constant velocity in step ■, and if it is the start of constant velocity, step ■
Then, v (k+x)−v(A) is adopted as the constant speed.

(11)又、定速時には、 ステップ■で加速度α=Oとして第(1)式、第(2)
式によりt’ (A+t)、τ(A+1)を演算し、ス
テップ■で減速開始時点かを判別し、減速開始なら、k
時刻を減速開始点として採用する。
(11) Also, when the speed is constant, in step
Calculate t' (A+t) and τ(A+1) using the formula, and determine whether it is the time to start deceleration in step ■. If deceleration has started, k
The time is used as the deceleration start point.

01D  更に、減速時lこけ、 ステップ■で誤差δrを計算し、 ステップ■で加速度α= −(L 771として、ステ
ップ■により第(1)式、第(2)式によりv(k+1
)。
01D Furthermore, when decelerating, calculate the error δr in step ■, set the acceleration α = −(L 771 in step ■, and calculate v(k+1
).

r (A+1)を演算し、更にステップ0を介しステッ
プ■で、誤差δrを相殺するための階段状のステップの
速度u Ck+1)とインターバルの計算を行なう。即
ち、第(6)式を満たすとき、v(h)の速度をルステ
ップ持続させる。
r (A+1) is calculated, and further, through step 0 and step (2), the speed u Ck+1) and interval of the step-like steps for canceling the error δr are calculated. That is, when formula (6) is satisfied, the velocity of v(h) is maintained in steps.

翰 このような(1)へ(++Dの手順に従って計算し
たに1もか力9わらず、誤差6丁を完全に零にすること
ができなかったり、何らかの演算誤差が生じた結果、U
 (k+1)=O、r(k+1)<rfなら、第(8)
式の補正を行ない、 u (k+1)≧0 、r (A+1)>”fなら、第
(9)式の補正を行なう。
翰 To such (1) (++ Even though the calculation was made according to the procedure of
(k+1)=O, if r(k+1)<rf, then (8th)
If u (k+1)≧0 and r (A+1)>”f, then the equation (9) is corrected.

このような簡単な演算により、指示速度にほぼ等しい定
動作を含む曲線上の値を発生し、目標位置に速度零で到
達させることができる。
With such simple calculations, it is possible to generate a value on a curve that includes a constant motion approximately equal to the commanded speed, and to reach the target position at zero speed.

尚、このように決定された速度v0)、目標位置r (
A)は(但し、k=o 、 1 、2・)  、各サン
プリングタイム毎にM P U 20 a又は別のMP
Uによってサーボ演算等が施され、操作量u、 (/c
)がD/Aコンバータ3(第8図)へ与えられる。
Note that the speed v0) determined in this way and the target position r (
A) (where k=o, 1, 2.) is MPU 20 a or another MP at each sampling time.
Servo calculation etc. are performed by U, and the manipulated variable u, (/c
) is applied to the D/A converter 3 (FIG. 8).

第6図は係る処理フローによって発生された速度カーブ
であり、時刻(ステップ)ノ°で等速開始となり、時刻
(ステップ)tで減速開始となり、時刻(t+i)で等
速補正され、再び減速し、最終的な誤差補正が行なわれ
る。
Figure 6 shows a speed curve generated by the processing flow, where the speed starts at time (step) no°, deceleration starts at time (step) t, constant speed is corrected at time (t+i), and deceleration occurs again. Then, final error correction is performed.

このように、加速時の方程式、第(1)式及び第(2)
式を用いて等速、減速時の速度、目標位置が得られる。
In this way, the equations during acceleration, equations (1) and (2)
Using the formula, constant velocity, velocity during deceleration, and target position can be obtained.

(h)他の実施例の説明 第7図は本発明の他の実施例説明図であり、台形カーブ
の代りに円弧状カーブを用いた例を示している。
(h) Description of Other Embodiments FIG. 7 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention, showing an example in which an arcuate curve is used instead of a trapezoidal curve.

このような場合も方程式を代えるだけで同様に実現でき
る。
In such a case, it can be realized in the same way by simply changing the equation.

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。
Although the present invention has been described above using examples, the present invention can be modified in various ways according to the gist of the present invention, and these are not excluded from the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した様に、本発明によれば、複雑な演算による
減速時の位置決め曲線を計算することなく加速時と全く
同様の簡単な手順で減速時の関数値を発生できるという
効果を奏し、論理が簡単で且つ演算所要時間の短縮化か
えられる。
As explained above, according to the present invention, it is possible to generate a function value during deceleration using a simple procedure similar to that during acceleration without calculating a positioning curve during deceleration using complicated calculations. is simple and reduces the time required for calculation.

又、加速時と同様の手順で減速時の関数値を発生しても
所定の終端条件を満たすことができる吉いう効果を奏し
、高精度の位置決めを維持できる。
Further, even if a function value is generated during deceleration using the same procedure as during acceleration, a predetermined termination condition can be satisfied, and highly accurate positioning can be maintained.

従って、サーボ制御系の高速化、高精度化に寄与すると
ころが大きい。
Therefore, it greatly contributes to increasing the speed and accuracy of the servo control system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明に用いられる一実施例構成図、第3図、
第4図、第5図は本発明の一実施例関数発生処理フロー
図、 第6図は本発明の一実施例動作説明図、第7図は本発明
の他の実施例説明図、 第8図はディジタルサーボ制御系の構成図、第9図は従
来技術の説明図である。 図中、2・・・リアルタイムプロセッサ、4・・・サー
ボ制御系、 20・・・関数発生部。
Fig. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention, Fig. 2 is a configuration diagram of an embodiment used in the present invention, Fig. 3,
4 and 5 are flowcharts of function generation processing according to one embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of one embodiment of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention. The figure is a block diagram of a digital servo control system, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the prior art. In the figure, 2... real-time processor, 4... servo control system, 20... function generator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 サーボ制御対象の位置決め軌跡として、与えられた最終
目標位置から各サンプリング毎に目標速度を求め、該目
標速度から目標位置を発生するサーボ制御系の関数発生
方法において、 該最終目標位置と現在位置との差と加速時の移動距離と
を比較し、 該差と該移動距離とが均等となつたサンプリング時点を
減速開始点として該加速時と相似の減速曲線に基いて該
目標位置を発生するとともに、該目標速度を階段状に調
整することによつて該最終目標位置での終端条件を満た
すようにしたことを特徴とするサーボ制御系の関数発生
方法。
[Scope of Claim] A function generation method for a servo control system in which a target speed is determined for each sampling from a given final target position as a positioning trajectory of a servo-controlled object, and a target position is generated from the target speed, comprising: Compare the difference between the target position and the current position and the moving distance during acceleration, and set the sampling point at which the difference and the moving distance are equal as the deceleration start point to perform the deceleration based on a deceleration curve similar to that during the acceleration. A function generation method for a servo control system, characterized in that a target position is generated and the target speed is adjusted in a stepwise manner so that a termination condition at the final target position is satisfied.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013246525A (en) * 2012-05-23 2013-12-09 Mitsubishi Electric Corp Command generation device for positioning control
JP2019022417A (en) * 2017-07-21 2019-02-07 コニカミノルタ株式会社 Motor control device and image forming apparatus

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