JP2797330B2 - Variable gain integral proportional compensator - Google Patents
Variable gain integral proportional compensatorInfo
- Publication number
- JP2797330B2 JP2797330B2 JP21078388A JP21078388A JP2797330B2 JP 2797330 B2 JP2797330 B2 JP 2797330B2 JP 21078388 A JP21078388 A JP 21078388A JP 21078388 A JP21078388 A JP 21078388A JP 2797330 B2 JP2797330 B2 JP 2797330B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gain
- value
- integrator
- speed
- integral proportional
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 description 7
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007562 laser obscuration time method Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サーボ制御系の積分比例補償器に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an integral proportional compensator for a servo control system.
第3図(a)は、定速往動したのち高速往動する動作
をくりかえす機構、例えば、複写機のスキヤン機構を駆
動するサーボモータ(従って、スキヤン部)の速度パタ
ーンを示し、第4図は上記スキヤン機構を示す。第4図
において、1はワイヤ、2はプーリ、3はミラー、4は
カップリング、5はサーボモータ、6は制御装置であ
り、サーボモータ5の過渡応答性を良好にするため、例
えば、第5図に示す構成の積分比例補償器を有してい
る。同図において、10はA/D変換器であって、ステップ
状の速度指令(アナログ信号)rをデジタル値の速度指
令(信号)Rに変換する。11は積分比例補償器であっ
て、積分器12、比例増幅器13を有しており、その出力は
D/A変換器15を通してモータ駆動部(電流増幅器)16に
供給される。17はパルスジエネレータであって、サーボ
モータ5の回転角度を検出する。18は速度検出器であっ
て、パルスジエネレータ17の出力を取り込で、サーボモ
ータ5の回転速度を検出し、速度フイードバツク信号f
を作成する。この速度フイードバック信号fは、積分比
例補償器11内で、A/D変換器10が送出する速度指令信号
Rと突き合わされ、その偏差εが積分器12に入力され
る。FIG. 3 (a) shows a speed pattern of a mechanism for repeating a high-speed forward movement after a constant-speed forward movement, for example, a servomotor (accordingly, a scanning unit) for driving a scanning mechanism of a copying machine. Indicates the scanning mechanism. In FIG. 4, 1 is a wire, 2 is a pulley, 3 is a mirror, 4 is a coupling, 5 is a servo motor, and 6 is a control device. To improve the transient response of the servo motor 5, for example, It has an integral proportional compensator having the configuration shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an A / D converter, which converts a step-like speed command (analog signal) r into a digital value speed command (signal) R. Numeral 11 denotes an integral proportional compensator, which has an integrator 12 and a proportional amplifier 13, and its output is
It is supplied to a motor drive unit (current amplifier) 16 through a D / A converter 15. A pulse generator 17 detects the rotation angle of the servo motor 5. Reference numeral 18 denotes a speed detector which detects the rotation speed of the servo motor 5 by taking in the output of the pulse generator 17 and outputs a speed feedback signal f.
Create The speed feedback signal f is matched with the speed command signal R sent from the A / D converter 10 in the integral proportional compensator 11, and the deviation ε is input to the integrator 12.
コピー動作に入る前には、ミラー3は基準位置(ホー
ム位置)に移動して停止している。制御装置6は、ステ
ップ状の速度指令を受けて、サーボモータ5を回転さ
せ、ミラー3をこのホーム位置から定速で原稿の終端ま
で移動させ、停止させることなくホーム位置へ復動させ
る。コピー枚数が増えると、このサイクル動作が繰り返
されるが、サイクル動作開始時のサーボモータ5の速度
(初期速度fo)には、第3図(b)に、f00、f01、f02
で示すようにバラツキが生じる。上記積分比例補償器11
の積分器12の出力Uは、第2図(c)に点線で示す如
く、サーボモータ5の実速度fが速度指令値rに一致す
る時点まで増加し続け、上記偏差εが負と値となると、
減少に転じ、遂には定常値Uisに落ち着くが、積分器12
のゲインKiは一定であるので、上記初期速度(負の値)
foが大きくなると、積分器12の上記出力Uの最大値が対
応して増大する。Before starting the copy operation, the mirror 3 has moved to the reference position (home position) and stopped. The control device 6 receives the step-like speed command, rotates the servo motor 5, moves the mirror 3 from this home position to the end of the document at a constant speed, and returns to the home position without stopping. When the number of copies increases, this cycle operation is repeated, and the speed (initial speed fo) of the servo motor 5 at the start of the cycle operation includes f00, f01, f02 in FIG. 3 (b).
Variations occur as shown by. The integral proportional compensator 11
The output U of the integrator 12 continues to increase until the actual speed f of the servo motor 5 coincides with the speed command value r, as indicated by the dotted line in FIG. When it comes
It starts to decrease and finally settles to the steady-state value Uis, but the integrator 12
Since the gain Ki is constant, the above initial speed (negative value)
As fo increases, the maximum value of the output U of integrator 12 correspondingly increases.
このため、サーボモータ5の初期速度foが大きくなる
と、往動開始時のオーバシユートが波形A−B−Cに示
す如く大きくなって、その整定までに時間がかかり、コ
ピー動作開始時の複写画像に悪影響が出る。第3図
(b)において、波形Aは最初のコピー動作開始時の波
形、B、Cは複数回目のサイクル動作開始時の波形であ
る。For this reason, when the initial speed fo of the servomotor 5 increases, the overshoot at the start of the forward movement increases as shown by the waveforms ABC, and it takes time to settle, and the copy image at the start of the copy operation takes a long time. It has an adverse effect. In FIG. 3B, a waveform A is a waveform at the start of the first copy operation, and B and C are waveforms at the start of a plurality of cycle operations.
この発明は上記問題を解消するためになされたもの
で、制御対象の動作初期値にバラツキがあっても、該バ
ラツキに影響されない過渡応答特性を得ることができる
可変ゲイン積分比例補償器を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem, and provides a variable gain integral proportional compensator that can obtain a transient response characteristic that is not affected by the variation even when the operation initial value of the controlled object varies. The purpose is to:
本発明は上記問題を解消するためになされたもので、
指令値と制御対象からのフイードバック値との偏差を積
分する所定ゲインの積分器と、上記フイードバック値を
入力とする比例増幅器を有するサーボ制御系の積分比例
補償器において、上記偏差が所定値に達するまでは、上
記積分器のゲインが上記所定ゲインよりも低値とされる
構成としたものである。The present invention has been made to solve the above problems,
In the integral proportional compensator of a servo control system having a predetermined gain integrator for integrating a deviation between a command value and a feedback value from a controlled object and a proportional amplifier having the feedback value as an input, the deviation reaches a predetermined value. Up to this point, the configuration is such that the gain of the integrator is lower than the predetermined gain.
本発明では、ステップ状の指令値に対する制御対象の
応答度が所定レベルに達するまでは、積分器のゲインが
低値に保たれるので、制御対象の初期値にバラツキがあ
っても、過渡応答特性が該バラツキに影響されることが
少ない。In the present invention, the gain of the integrator is maintained at a low value until the response of the control target to the step-like command value reaches a predetermined level. Therefore, even if the initial value of the control target varies, the transient response The characteristics are hardly affected by the variation.
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、サーボモータの制御装置を示したもので、
積分比例補償器20がゲイン調整部14を有している点にお
いて、第5図のものと相違する。FIG. 1 shows a servo motor control device.
5 in that the integral proportional compensator 20 has a gain adjustment unit 14.
このゲイン調整部14は、速度指令r(=R)と速度フ
イードバック信号fを取り込んで、積分器12のゲインKi
の値を、 (a)α・r>fである場合には、Koに、 (b)α・rfである場合には、K1(>Ko)に 但し、0α1 に切換える。The gain adjuster 14 receives the speed command r (= R) and the speed feedback signal f, and obtains the gain Ki of the integrator 12.
(A) If α · r> f, switch to Ko, and (b) If α · rf, switch to K1 (> Ko), but to 0α1.
なお、積分器12の出力Ui、比例増幅器13の出力Up、積
分比例補償器20の出力Uは、それぞれ下式で表される。The output Ui of the integrator 12, the output Up of the proportional amplifier 13, and the output U of the integral proportional compensator 20 are represented by the following equations, respectively.
Ui =Uin−1+Ki・T・(rn−fn) ……(1) Upn=Kp・fn ……(2) Un =Uin−Upn ……(3) 但し、Ki:積分器12のゲイン T:サンプリング周期 n:サンプリング回数 この実施例の動作を、第2図の過渡応答波形図を参照
して説明する。第2図において、(a)は速度指令とサ
ーボモータ5の実際速度fとの関係を示し、(b)はゲ
イン調整部14の出力波形を示す、(c)は積分器12の出
力波形を示す。Ui = Uin−1 + Ki · T · (rn−fn) (1) Upn = Kp · fn (2) Un = Uin−Upn (3) where Ki: gain of the integrator 12 T: sampling Period n: Number of samplings The operation of this embodiment will be described with reference to the transient response waveform diagram of FIG. 2, (a) shows the relationship between the speed command and the actual speed f of the servomotor 5, (b) shows the output waveform of the gain adjustment unit 14, and (c) shows the output waveform of the integrator 12. Show.
ゲイン調整部14が無い状態で、ステップ状の速度指令
rが与えられると、前記したように、積分器12の出力Ui
は、第2図(c)に点線で示す如く、サーボモータ5の
実際の速度fが速度指令rの値に一致する時点まで増加
し続け、偏差εが負の値となると、減少に転じ、暫くし
て定常値Uisに落ち着く。この時、サーボモータ5は第
2図(a)に点線で示す過渡状態を示す。過渡時のUiの
値は、サーボモータ5の初期速度(負の値)foが大きい
程、大きく、サーボモータ5のオーバシユートの原因と
なる。When the step-like speed command r is given without the gain adjusting unit 14, the output Ui of the integrator 12 is provided as described above.
Continues to increase until the actual speed f of the servomotor 5 matches the value of the speed command r as shown by the dotted line in FIG. 2 (c), and when the deviation ε becomes a negative value, it starts decreasing. After a while, it calms down to the steady value Uis. At this time, the servo motor 5 shows a transient state shown by a dotted line in FIG. The value of Ui at the time of transition is larger as the initial speed (negative value) fo of the servo motor 5 is larger, which causes the servo motor 5 to overshoot.
本実施例では、サーボモータ5の実際の速度fがα・
rに上昇する時点t=toまでは、即ち、サーボモータ5
の速度が、速度指令rに対する所定の速度到達度に達す
るまでは、積分器12のゲインKiを小さな値Koにして、積
分器12の出力増加を抑制し、α・rに上昇した後はゲイ
ンKiを大きい値K1に切替えるので、Ui−Uisの値が、第
2図(c)に実線で示すように低減されることになり、
サーボモータ5の速度fを同図(b)に示すように、サ
ーボモータ5をオーバシユートさせることなく速度指令
rの値まで昇速させることができる。In the present embodiment, the actual speed f of the servomotor 5 is α ·
r until the time t = to, that is, the servo motor 5
Until the speed reaches a predetermined speed attainment with respect to the speed command r, the gain Ki of the integrator 12 is set to a small value Ko to suppress an increase in the output of the integrator 12, and after increasing to α · r, the gain becomes Since Ki is switched to a large value K1, the value of Ui−Uis is reduced as shown by the solid line in FIG.
The speed f of the servo motor 5 can be increased to the value of the speed command r without overshooting the servo motor 5 as shown in FIG.
従って、ミラー3がホーム位置に戻って、再び、往動
するときの初期速度foが前回の往動開始時の初期速度
と、大きく異なっても、速度が整定するまでの過渡応答
時間は、実質的に同じにすることができ、毎回のコピー
動作開始時、良好な画質を得ることができる。Therefore, even if the initial speed fo when the mirror 3 returns to the home position and moves forward again greatly differs from the initial speed at the start of the previous forward movement, the transient response time until the speed settles is substantially Thus, good image quality can be obtained at the start of each copy operation.
なお、上記実施例では、積分器12のゲインKiを段階的
に切換えているが、第2図(d)に示すように、サーボ
モータ5の実速度fがrに達するまでは、連続的に変化
せさるようにしてもよい。In the above embodiment, the gain Ki of the integrator 12 is switched stepwise. However, as shown in FIG. 2 (d), the gain Ki is continuously changed until the actual speed f of the servomotor 5 reaches r. You may make it change.
本発明は以上説明した通り、ステップ状の指令値に対
する制御対象の応答度が所定レベルに達するまでは、積
分器のゲインを低値に保つ構成としたので、制御対象の
初期値にバラツキがあっても、過渡応答特性が該バラツ
キに影響されるのを防止することができる。As described above, the present invention is configured to keep the gain of the integrator at a low value until the responsiveness of the control target to the step-like command value reaches a predetermined level. Therefore, the initial value of the control target varies. However, it is possible to prevent the transient response characteristic from being affected by the variation.
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図
(a)は速度指令とサーボモータの実際速度との関係を
示す波形図、第2図(b)は上記実施例におけるゲイン
調整部の出力波形を示す図、第2図(c)は積分器の出
力波形を示す図、第2図(d)は上記実施例におけるゲ
イン調整部の他の出力波形を示す図、第3図(a)は従
来の積分比例補償器を有する制御装置による複写機スキ
ヤナ駆動用サーボモータの速度パターンを示す図、第3
図(b)は上記従来例の問題点を説明するための図、第
4図は上記スキヤナ部の構成を示す図、第5図は上記従
来の積分比例補償器のブロック図である。 12……積分器、13……比例増幅器、14……ゲイン調整
部。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is a waveform diagram showing a relationship between a speed command and an actual speed of a servomotor, and FIG. 2 (b). FIG. 2C is a diagram showing an output waveform of the gain adjusting unit in the embodiment, FIG. 2C is a diagram showing an output waveform of the integrator, and FIG. 2D is another output waveform of the gain adjusting unit in the embodiment. FIG. 3A is a diagram showing a speed pattern of a servo motor for driving a copier scanner by a control device having a conventional integral proportional compensator, and FIG.
FIG. 4B is a diagram for explaining the problem of the conventional example, FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the scanner section, and FIG. 5 is a block diagram of the conventional integral proportional compensator. 12: Integrator, 13: Proportional amplifier, 14: Gain adjustment unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05D 3/12──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G05D 3/12
Claims (2)
タルフイードバック値との偏差を積分する所定ゲインの
積分器と、上記デジタルフイードバック値を入力とする
比例増幅器を備え、上記積分器、比例増幅器各出力の差
をとり少なくともD/A変換器、増幅器を介し制御対象駆
動原の入力信号とする、サーボ制御系の積分比例補償器
において、上記偏差が所定値に達するまでは、上記積分
器のゲインが上記所定ゲインより低値とされることを特
徴とする可変ゲイン積分比例補償器。An integrator having a predetermined gain for integrating a deviation between a digital speed command value and a digital feedback value from a control target; and a proportional amplifier receiving the digital feedback value as an input. In the integral proportional compensator of the servo control system, which takes an output difference and uses it as an input signal of a driving source to be controlled via at least a D / A converter and an amplifier, the gain of the integrator until the deviation reaches a predetermined value. Is a lower value than the predetermined gain.
分器のゲインがこの偏差に比例して上記所定ゲインまで
増大することを特徴とする可変ゲイン積分比例補償器。2. A variable gain integral proportional compensator wherein the gain of the integrator increases to the predetermined gain in proportion to the deviation until the deviation reaches a predetermined value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21078388A JP2797330B2 (en) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | Variable gain integral proportional compensator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21078388A JP2797330B2 (en) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | Variable gain integral proportional compensator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0259910A JPH0259910A (en) | 1990-02-28 |
| JP2797330B2 true JP2797330B2 (en) | 1998-09-17 |
Family
ID=16595063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21078388A Expired - Lifetime JP2797330B2 (en) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | Variable gain integral proportional compensator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2797330B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004030500A (en) | 2002-06-28 | 2004-01-29 | Fanuc Ltd | Motor controller |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP21078388A patent/JP2797330B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0259910A (en) | 1990-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4999557A (en) | Integration proportional controller in servo-control system | |
| US3683253A (en) | C.e.m.f. motor speed control system | |
| JPH05956B2 (en) | ||
| JP2797330B2 (en) | Variable gain integral proportional compensator | |
| US5049798A (en) | Control apparatus | |
| US4827200A (en) | Velocity control unit of detecting head | |
| US4391506A (en) | Driving method and apparatus for illumination type imaging system | |
| JPH03181921A (en) | Optical quantity adjusting device | |
| GB2089072A (en) | Phase locked loop motor control system | |
| JPH11249745A (en) | Object position controller | |
| JP2638667B2 (en) | Optical system moving speed control device for image reading device | |
| JPS63123749A (en) | Feeding device for roll type recording medium | |
| KR940005390B1 (en) | Position controller and control method of surveillance camera | |
| JPH0136303B2 (en) | ||
| US5168305A (en) | Optical system control mechanism | |
| JP2510994B2 (en) | Mobile table controller | |
| JPH0622838Y2 (en) | Light control device for copiers | |
| JPS63154083A (en) | Controller for moving-body driving source motor in copying machine | |
| SU1246313A1 (en) | Position electric d.c.drive | |
| SU796794A1 (en) | Drive control device | |
| JPH03256720A (en) | Controlling pressure in injection molding machine | |
| JPS5810757A (en) | Optical system speed automatic adjustment device | |
| JPS63123751A (en) | Feeding device for roll type recording medium | |
| JP2025155085A (en) | Control device, lens device, control method, and program | |
| JPH03198686A (en) | Speed controller of motor for image forming device |