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JP3023970B2 - Servo control system - Google Patents
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JP3023970B2 - Servo control system - Google Patents

Servo control system

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JP3023970B2
JP3023970B2 JP2129321A JP12932190A JP3023970B2 JP 3023970 B2 JP3023970 B2 JP 3023970B2 JP 2129321 A JP2129321 A JP 2129321A JP 12932190 A JP12932190 A JP 12932190A JP 3023970 B2 JP3023970 B2 JP 3023970B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサーボモータの駆動を制御するサーボ制御シ
ステムに係り、特にサーボ制御ループ内における位置更
には速度の定常偏差を補償することのできるようにした
サーボ制御システムに関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo control system for controlling the driving of a servo motor, and more particularly to a servo control system capable of compensating for a position deviation in a servo control loop and a steady-state deviation of speed. Related to a servo control system.

〔従来技術〕(Prior art)

従来、サーボ制御システムは、目標位置を指令する位
置指令信号と、サーボモータに設けられた位置検出器か
らの帰還位置信号との位置偏差を偏差カウンタでカウン
トし、この偏差に応じた速度指令速度を発生し、この速
度指令信号とサーボモータの帰還速度信号との速度偏差
に応じてサーボモータを駆動制御している。ところで、
制御対象の機械的負荷により、サーボ制御システムで
は、位置指令信号が変化した時に制御対象が遅れて追従
するために、定常偏差が生ずるという問題があった。そ
のため、例えば制御時の輪郭精度が低下し、真円切削に
おいても半径が縮小するという問題があった。
Conventionally, a servo control system counts a position deviation between a position command signal for commanding a target position and a feedback position signal from a position detector provided on a servomotor by a deviation counter, and determines a speed command speed according to the deviation. Is generated, and the servomotor is driven and controlled according to the speed deviation between the speed command signal and the feedback speed signal of the servomotor. by the way,
In the servo control system, there is a problem that a steady deviation occurs due to the mechanical load of the control target, which causes the control target to follow with a delay when the position command signal changes. For this reason, for example, there has been a problem that the contour accuracy at the time of control is reduced, and the radius is reduced even in perfect circular cutting.

そこで、このような問題を解決するものとして、サー
ボ制御システムにフィードフォワード制御を採用したも
のがある。このフィードフォワード制御には、指令信号
が変化した時に制御対象が遅れて追従するために生じる
定常偏差を補償するものと、外乱の入力を補償するもの
とがある。
In order to solve such a problem, there is a servo control system that employs feedforward control. The feedforward control includes a method for compensating for a steady-state deviation caused by a controlled object following the command signal with a delay when the command signal changes, and a method for compensating for a disturbance input.

第7図は通常のフィードバック制御系に、偏差を補償
するフィードフォワード系の補償ループを付加した従来
のサーボ制御システムの概略構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional servo control system in which a feed-forward compensation loop for compensating deviation is added to a normal feedback control system.

サーボモータ8は例えばACサーボモータである。サー
ボモータ8には、その現在位置を検出するための位置検
出器9が結合されている。位置検出器9からは現在位置
信号PFが減算器1及び速度演算部10に出力される。速度
演算部10はこの現在位置信号PFに基づいてサーボモータ
8の回転速度を示す現在速度信号VFを算出し、減算器4
に出力する。この速度演算部10の代わりに現在速度を検
出するための速度センサ(パルスジェネレータ)をサー
ボモータ8に結合したものもある。
The servo motor 8 is, for example, an AC servo motor. A position detector 9 for detecting the current position is connected to the servomotor 8. The current position signal PF is output from the position detector 9 to the subtractor 1 and the speed calculator 10. The speed calculation unit 10 calculates a current speed signal VF indicating the rotation speed of the servo motor 8 based on the current position signal PF,
Output to Instead of the speed calculation unit 10, there is a speed sensor (pulse generator) for detecting the current speed which is connected to the servo motor 8.

減算器1は図示していない上位のコントローラからサ
ーボモータ8の目標位置を示す位置指令信号Pcと上記現
在位置信号PFとを入力し、位置指令信号Pcから現在位置
信号PFを減算し、位置偏差信号εpとして位置制御部3
に出力する。位置制御部3は位置偏差信号εpに応じた
速度指令信号Vclを加算器42に出力する。この時フィー
ドフォワードループ41は位置指令信号Pcに所定の演算
(位置指令信号Pcを微分して所定の係数を乗じる等)を
施して、位置の定常偏差を除去するための速度補償信号
Vc2を加算器42に出力する。従って、加算器42からは通
常の速度指令信号Vc1に、位置定常偏差を補償するため
の速度補償信号Vc2の加算された速度指令信号Vc3が出力
される。減算器4は速度指令信号Vc3と現在速度信号VF
を入力し、速度指令信号Vc3から現在速度信号VFを減算
し、速度偏差信号εvを速度制御部6に出力する。速度
制御部6は速度偏差信号εvに応じたサーボモータ8の
トルク指令信号(電流指令信号)Tcを電流制御部7に出
力する。電流制御部7はパワートランジスタを駆動し、
サーボモータ8に駆動電流を供給する。
The subtractor 1 receives a position command signal Pc indicating the target position of the servo motor 8 and the current position signal PF from a host controller (not shown), subtracts the current position signal PF from the position command signal Pc, Position control unit 3 as signal εp
Output to The position control unit 3 outputs a speed command signal Vcl corresponding to the position deviation signal εp to the adder 42. At this time, the feed forward loop 41 performs a predetermined operation (such as differentiating the position command signal Pc and multiplying it by a predetermined coefficient) on the position command signal Pc to remove a steady-state position deviation.
Vc2 is output to the adder 42. Therefore, the adder 42 outputs the speed command signal Vc3 obtained by adding the speed compensation signal Vc2 for compensating the position steady-state deviation to the normal speed command signal Vc1. The subtractor 4 has a speed command signal Vc3 and a current speed signal VF
, The current speed signal VF is subtracted from the speed command signal Vc3, and a speed deviation signal εv is output to the speed control unit 6. The speed controller 6 outputs a torque command signal (current command signal) Tc of the servo motor 8 corresponding to the speed deviation signal εv to the current controller 7. The current control unit 7 drives the power transistor,
A drive current is supplied to the servo motor 8.

制御遅れの原因となる定常偏差は制御対象の機械的負
荷に応じたものであるので、予測される定常偏差を補償
することができるように、予め制御を進めるべく速度指
令信号Vc1に対して速度補償信号Vc2を正帰還させるので
ある。
Since the steady-state error that causes the control delay depends on the mechanical load of the control target, the speed command signal Vc1 must be adjusted in advance to advance the control so that the predicted steady-state error can be compensated. The compensation signal Vc2 is fed back positively.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述の従来技術は、予測される定常偏差に応じてフィ
ードフォワードループ41の係数を可変設定することによ
り、位置ループの一次遅れ要素を除去し、サーボ制御の
高速応答性を達成しようとしている。このような補償
は、機械的負荷に変動がなく、定常偏差が一定の場合に
は有効である。
The above-described prior art attempts to achieve a high-speed response of servo control by removing the first-order lag element of the position loop by variably setting the coefficient of the feedforward loop 41 according to the predicted steady-state deviation. Such compensation is effective when the mechanical load does not fluctuate and the steady-state deviation is constant.

しかし、通常のサーボ制御システムにおいては、この
定常偏差は一定ではなく、制御対象の機械的負荷の慣性
変動や摩擦トルクの変動(工作機械の切削加工時やロボ
ットアームで異なる重量物を持ち上げたりする場合)等
によって随時変動するものである。従って、定常偏差が
随時変動するようなフィードバックループでにおいて、
従来のような一定の正帰還補償を適用すると、定常偏差
の変動分を補償しきれず、また、思わぬ非線形現象が起
こったり、振動が発生したりすることもある。
However, in a normal servo control system, this steady-state deviation is not constant, and the inertia fluctuation of the mechanical load and the fluctuation of the friction torque of the controlled object (during different cutting operations of a machine tool or lifting a different heavy object with a robot arm, for example). Fluctuates as needed. Therefore, in a feedback loop in which the steady-state deviation fluctuates as needed,
If a constant positive feedback compensation as in the related art is applied, the fluctuation of the steady-state error cannot be compensated for, and unexpected nonlinear phenomena may occur or vibration may occur.

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、定常
偏差の変動に応じた偏差補償を行うことのできる高速応
答特性のサーボ制御システムを提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a servo control system having a high-speed response characteristic capable of performing deviation compensation according to a fluctuation of a steady-state deviation.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明に係るサーボ制御システムは、位置指令信号
に対してサーボモータの現在位置を示す帰還位置信号を
負帰還させ、位置偏差を求める位置偏差演算手段と、位
置偏差に応じて速度指令信号を発生する位置制御手段
と、前記位置偏差演算手段で求めた位置偏差に応じて位
置偏差補償信号を発生するものであって、所定の補償関
数に従って前記位置偏差に応じて該位置偏差補償信号を
発生する位置偏差補償信号発生手段と、この位置偏差補
償信号を前記位置制御手段の入力側及び出力側の少なく
とも一方に正帰還させることにより位置偏差を補償し、
これによって速度指令信号を修正する第1の修正手段
と、速度指令信号に対してサーボモータの現在速度を示
す帰還速度信号を負帰還させ、速度偏差を求める速度偏
差演算手段と、速度偏差に応じて電流指令信号を発生す
る速度制御手段と、前記速度偏差演算手段で求めた速度
偏差に応じて速度偏差補償信号を発生する速度偏差補償
信号発生手段と、前記速度偏差補償信号を前記速度制御
手段の入力側及び出力側の少なくとも一方に正帰還させ
ることにより速度偏差を補償し、これによって電流指令
信号を修正する第2の修正手段と、電流指令信号に応じ
て駆動電流を発生する電流制御手段と、この駆動電流に
よって駆動されるサーボモータと、このサーボモータの
現在位置及び速度を検出し、前記帰還位置信号及び帰還
速度信号を出力する検出手段とを具備し、前記位置偏差
補償信号発生手段では、前記速度偏差補償信号発生手段
から発生される前記速度偏差補償信号をパラメータとし
て前記所定の補償関数の特性を可変制御し、可変制御さ
れた補償関数に従って前記位置偏差に応じて該位置偏差
補償信号を発生するようにしたことを特徴とするもので
ある。
A servo control system according to the present invention negatively feeds back a feedback position signal indicating a current position of a servo motor to a position command signal, and generates a position deviation calculating means for obtaining a position deviation, and a speed command signal according to the position deviation. Generating a position deviation compensation signal according to the position deviation obtained by the position deviation calculation means, and generating the position deviation compensation signal according to the position deviation according to a predetermined compensation function. Position deviation compensation signal generation means, and compensates for the position deviation by positively feeding back the position deviation compensation signal to at least one of the input side and the output side of the position control means,
First correcting means for correcting the speed command signal, negative feedback of a feedback speed signal indicating the current speed of the servo motor to the speed command signal, and speed deviation calculating means for obtaining a speed deviation. Speed control means for generating a current command signal, a speed deviation compensation signal generating means for generating a speed deviation compensation signal in accordance with the speed deviation obtained by the speed deviation calculation means, and the speed control means A second correction means for compensating for a speed deviation by positively feeding back at least one of an input side and an output side of the input signal, thereby correcting a current command signal, and a current control means for generating a drive current according to the current command signal And a servo motor driven by the drive current, and the current position and speed of the servo motor are detected, and the feedback position signal and the feedback speed signal are output. Output means, wherein the position deviation compensation signal generation means variably controls the characteristic of the predetermined compensation function using the speed deviation compensation signal generated from the speed deviation compensation signal generation means as a parameter, and is variably controlled. And generating the position deviation compensation signal in accordance with the position deviation in accordance with the compensation function.

〔作用〕[Action]

位置偏差演算手段によって得られた位置偏差は機械的
負荷を含んだフィードバックループ(位置制御ループ)
系のものである。位置偏差補償信号発生手段はこの位置
偏差に応じて位置偏差補償信号を発生し、修正手段はこ
の位置偏差補償信号を位置制御手段の入力側及び出力側
の少なくとも一方に正帰還させている。従って、位置偏
差補償信号を位置制御手段の入力側に正帰還させた場
合、位置制御手段は位置偏差に位置偏差補償信号の加わ
った信号を新たな偏差信号として入力し、それに基づい
た速度指令信号を発生するようになる。この時、位置制
御手段に入力される新たな位置偏差は位置定常偏差の補
償された信号となっているので、位置制御手段は、位置
制御ループ系における位置定常偏差の補償された速度指
令信号を出力するようになり、機械負荷等の影響によっ
て位置定常偏差が変動したとしても、位置偏差補償信号
も同様に変動するので、その位置定常偏差の変動を有効
に補償することができる。
The position deviation obtained by the position deviation calculation means is a feedback loop including a mechanical load (position control loop).
System. The position deviation compensation signal generating means generates a position deviation compensation signal in accordance with the position deviation, and the correcting means feeds back the position deviation compensation signal to at least one of the input side and the output side of the position control means. Therefore, when the position deviation compensation signal is positively fed back to the input side of the position control means, the position control means inputs a signal obtained by adding the position deviation compensation signal to the position deviation as a new deviation signal, and a speed command signal based on the signal. Will occur. At this time, the new position deviation input to the position control means is a signal in which the position steady deviation has been compensated, so the position control means outputs the speed command signal in which the position steady deviation in the position control loop system has been compensated. As a result, even if the position steady-state deviation fluctuates due to the influence of a mechanical load or the like, the position deviation compensation signal also fluctuates, so that the fluctuation of the position steady-state deviation can be effectively compensated.

また、位置偏差補償信号を位置制御手段の出力側に正
帰還された場合、位置制御手段から出力される速度指令
信号には位置偏差補償信号に応じた速度指令信号が加わ
り、次段の速度制御手段に入力されるようになる。この
時、速度制御手段に入力される新たな速度指令信号は位
置定常偏差の補償された速度指令信号なので、あたかも
位置制御手段が位置制御ループ系における位置定常偏差
の補償された速度指令信号を出力しているかのように見
える。従って、機械負荷等の影響によって位置定常偏差
が変動したとしても、位置偏差補償信号も同様に変動
し、それに基づいた速度指令信号が出力されるようにな
るので、位置定常偏差の変動を有効に補償することがで
きる。
Further, when the position deviation compensation signal is fed back to the output side of the position control means, a speed command signal corresponding to the position deviation compensation signal is added to the speed command signal output from the position control means, and the speed control of the next stage is performed. It will be input to the means. At this time, the new speed command signal input to the speed control means is a speed command signal in which the position steady deviation is compensated, so that the position control means outputs a speed command signal in which the position steady deviation in the position control loop system is compensated. Looks as if you are. Accordingly, even if the position steady-state deviation fluctuates due to the influence of a mechanical load or the like, the position deviation compensating signal also fluctuates, and a speed command signal based on the fluctuation is output. Can compensate.

更に、速度偏差演算手段によって得られた速度偏差は
機械的負荷を含んだフィードバックループ(速度制御ル
ープ)系のものである。速度偏差補償信号発生手段はこ
の速度偏差に応じて速度偏差補償信号を発生し、修正手
段はこの速度偏差補償信号を速度制御手段の入力側及び
出力側の少なくとも一方に正帰還させている。従って、
速度偏差補償信号を速度制御手段の入力側に正帰還させ
た場合、速度制御手段は速度偏差に速度偏差補償信号の
加わった信号を新たな偏差信号として入力し、それに基
づいた電流指令信号を発生するようになる。この時、速
度制御手段に入力される新たな速度偏差は速度定常偏差
の補償された信号となっているので、速度制御手段は、
速度制御ループ系における速度定常偏差の補償された電
流指令信号を出力するようになり、機械負荷等の影響に
よって速度定常偏差が変動したとしても、速度偏差補償
信号も同様に変動するので、その速度定常偏差の変動を
有効に補償することができる。
Further, the speed deviation obtained by the speed deviation calculating means is of a feedback loop (speed control loop) system including a mechanical load. The speed deviation compensation signal generating means generates a speed deviation compensation signal according to the speed deviation, and the correcting means feeds back the speed deviation compensation signal to at least one of the input side and the output side of the speed control means. Therefore,
When the speed deviation compensation signal is fed back to the input side of the speed control means, the speed control means inputs a signal obtained by adding the speed deviation compensation signal to the speed deviation as a new deviation signal, and generates a current command signal based on the signal. I will be. At this time, since the new speed deviation input to the speed control means is a signal in which the steady-state speed deviation is compensated, the speed control means
The current command signal in which the speed steady-state deviation is compensated in the speed control loop system is output. Even if the speed steady-state deviation fluctuates due to the influence of a mechanical load or the like, the speed deviation compensating signal also fluctuates. Fluctuations in the steady-state deviation can be effectively compensated.

また、速度偏差補償信号を速度制御手段の出力側に正
帰還させた場合、速度制御手段から出力される電流指令
信号には速度偏差補償信号に応じた電流指令信号が加わ
り、次段の電流制御手段に入力されるようになる。この
時、電流制御手段に入力される新たな電流指令信号は速
度定常偏差の補償された電流指令信号なので、あたかも
速度制御手段が速度制御ループ系における速度定常偏差
の補償された電流指令信号を出力しているかのように見
える。従って、機械負荷等の影響によって速度定常偏差
が変動したとしても、速度偏差補償信号も同様に変動
し、それに基づいた電流指令信号が出力されるようにな
るので、速度定常偏差の変動を有効に補償することがで
きる。
When the speed deviation compensation signal is positively fed back to the output side of the speed control means, a current command signal corresponding to the speed deviation compensation signal is added to the current command signal output from the speed control means, and the current control of the next stage is performed. It will be input to the means. At this time, the new current command signal input to the current control means is a current command signal in which the speed steady deviation is compensated, so that the speed control means outputs a current command signal in which the speed steady deviation is compensated in the speed control loop system. Looks as if you are. Therefore, even if the speed steady-state deviation fluctuates due to the influence of a mechanical load or the like, the speed deviation compensation signal also fluctuates, and a current command signal based on the fluctuation is output. Can compensate.

ここで、位置偏差補償信号発生手段は、所定の補償関
数に従って前記位置偏差に応じて該位置偏差補償信号を
発生するものであり、前記速度偏差補償信号発生手段か
ら発生される前記速度偏差補償信号をパラメータとして
前記所定の補償関数の特性を可変制御し、可変制御され
た補償関数に従って前記位置偏差に応じて該位置偏差補
償信号を発生するようにしたことを特徴としている。こ
れによって、速度偏差補償信号に基づく補償制御状態に
応じて最適な位置偏差補償制御を行うことができる、と
いう優れた効果を奏する。
Here, the position deviation compensation signal generating means generates the position deviation compensation signal according to the position deviation according to a predetermined compensation function, and the speed deviation compensation signal generated from the speed deviation compensation signal generating means. Is used as a parameter to variably control the characteristics of the predetermined compensation function, and the position deviation compensation signal is generated according to the position deviation according to the variably controlled compensation function. As a result, there is an excellent effect that optimal position deviation compensation control can be performed according to the compensation control state based on the speed deviation compensation signal.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を添付図面に従って詳細に説明
する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明のサーボ制御システムの一実施例を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the servo control system of the present invention.

サーボモータ8は例えば同期型のACサーボモータであ
る。サーボモータ8には、その現在位置をアブソリュー
トに検出するための位置検出器9が結合されている。さ
らに、図示していないがサーボモータ8には工作機械等
の機械負荷が結合されている。従って、位置検出器9は
サーボモータ8に結合され、サーボモータ8の現在位置
をフィードバックするセミクローズドループ構成であっ
ても、工作機械等の機械負荷に結合させ、工作機械等の
現在位置をフィードバックするフルクローズドループ構
成となっていてもよい。
The servo motor 8 is, for example, a synchronous AC servo motor. A position detector 9 for absolutely detecting the current position is connected to the servomotor 8. Further, although not shown, a mechanical load such as a machine tool is connected to the servomotor 8. Therefore, the position detector 9 is coupled to the servomotor 8, and is coupled to the mechanical load of the machine tool or the like, and the current position of the machine tool or the like is fed back even in a semi-closed loop configuration in which the current position of the servomotor 8 is fed back. A fully closed loop configuration may be used.

この位置検出器9としては、例えば特開昭57−70406
号公報に示されたような誘導型の位相シフト型位置セン
サを使用してもよい。その場合は、位置検出器9の出力
は現在位置に応じて電気的位相シフトされた交流信号か
らなり、この出力が変換手段13に入力され、デジタルの
現在位置信号PFに変換され、速度演算部10及び減算器1
に出力される。
As the position detector 9, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-70406
An inductive type phase shift type position sensor as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-260, may be used. In that case, the output of the position detector 9 is composed of an AC signal that is electrically phase-shifted according to the current position, and this output is input to the conversion means 13 and converted into a digital current position signal PF. 10 and subtractor 1
Is output to

速度演算部10はこの現在位置信号PFに基づいてサーボ
モータ8の回転速度を示す現在速度信号VFを算出し、減
算器4に出力する。この速度演算部10の代わりに現在速
度を検出するための速度センサ(パルスジェネレータ)
をサーボモータ8に結合してもよい。
The speed calculation unit 10 calculates a current speed signal VF indicating the rotation speed of the servomotor 8 based on the current position signal PF, and outputs the current speed signal VF to the subtractor 4. A speed sensor (pulse generator) for detecting the current speed instead of the speed calculation unit 10
May be coupled to the servo motor 8.

減算器1は図示していない上位のコントローラからサ
ーボモータ8の目標位置を示す位置指令信号Pcとサーボ
モータ8の現在位置を示す現在位置信号PFとを入力し、
位置指令信号Pcから現在位置信号PFを減算し、位置偏差
信号εpを位置制御部3及び位置定常偏差補償演算部11
に出力する。
The subtracter 1 receives a position command signal Pc indicating the target position of the servomotor 8 and a current position signal PF indicating the current position of the servomotor 8 from a host controller (not shown),
The current position signal PF is subtracted from the position command signal Pc, and the position deviation signal εp is converted to the position control unit 3 and the position steady deviation compensation calculation unit 11.
Output to

位置定常偏差補償演算部11は位置偏差信号εpを入力
し、位置定常偏差補償信号αpを加算器2に出力する。
位置定常偏差補償演算部11は第2図に例示するような、
所定の修正関数f(εp)に従い、位置偏差信号εpの
入力に対して位置定常偏差補償信号αpを出力する。速
度定常偏差補償演算部12の速度定常偏差補償信号αvが
位置定常偏差補償演算部11に入力されるようになってい
てもよく、その場合は、第2図の修正関数の特性が速度
定常偏差補償信号αvの大きさに応じて変化するように
してもよい。即ち、位置定常偏差補償信号αpは式αp
=K(αv)・f(εp)に従って変化する。K(α
v)は速度定常偏差補償信号αvの大きさに応じて修正
関数f(εp)の勾配を変化させる定数であり、サーボ
モータ8の定格出力、イナーシャ、サーボモータ8に結
合される機械負荷の状態に応じて適宜選択できるように
する。例えば、速度定常偏差補償信号αvが所定値以下
の場合にはK(αv)は一定値であり、所定値以上の場
合には一次関数的特性に従って減少するような値とす
る。これによって、速度定常偏差補償演算部12の制御状
態に応じて最適な位置定常偏差補償制御を行える。
The position steady deviation compensation calculation unit 11 receives the position deviation signal εp and outputs a position steady deviation compensation signal αp to the adder 2.
The position steady-state deviation compensation calculation unit 11 is configured as shown in FIG.
In accordance with a predetermined correction function f (εp), a position steady deviation compensation signal αp is output in response to the input of the position deviation signal εp. The speed steady-state error compensation signal αv of the speed steady-state error compensation operation unit 12 may be input to the position steady-state error compensation operation unit 11. In this case, the characteristic of the correction function shown in FIG. It may be changed according to the magnitude of the compensation signal αv. That is, the position steady-state deviation compensation signal αp is given by the equation αp
= K (αv) · f (εp). K (α
v) is a constant for changing the gradient of the correction function f (εp) according to the magnitude of the speed steady-state deviation compensation signal αv, and is the rated output of the servo motor 8, the inertia, and the state of the mechanical load coupled to the servo motor 8. Can be appropriately selected according to the conditions. For example, K (αv) is a constant value when the speed steady-state deviation compensation signal αv is equal to or less than a predetermined value, and is set to a value that decreases in accordance with a linear function characteristic when the speed steady deviation compensation signal αv is equal to or more than the predetermined value. As a result, optimal position steady deviation compensation control can be performed according to the control state of the speed steady deviation compensation calculation unit 12.

なお、位置定常偏差補償演算部11の修正関数の特性は
位置偏差信号εpが小さいゼロ付近では3次関数的に変
化し、位置偏差信号εpが所定値より大きくなるに従っ
て飽和するという2つの関数の結合から構成されてい
る。
Note that the characteristics of the correction function of the position steady-state error compensation calculation unit 11 change in a cubic function near zero where the position error signal εp is small, and become saturated as the position error signal εp becomes larger than a predetermined value. Composed of joins.

加算器2は位置偏差信号εp及び位置定常偏差補償信
号αpを入力し、両者を加算した新たな位置偏差信号
(εp+αp)を位置制御部3に出力する。この新たな
位置偏差信号(εp+αp)はサーボ制御系の位置制御
ループ系における位置定常偏差を除去するための信号で
あるから、位置制御部3は制御対象の機械的負荷の慣性
変動や摩擦トルクの変動等によって位置定常偏差が随時
変動してもその変動分に応じて位置定常偏差を補償する
ことができ、位置制御ループ系の高速応答特性を高める
ことが可能となる。
The adder 2 inputs the position deviation signal εp and the position steady deviation compensation signal αp, and outputs a new position deviation signal (εp + αp) obtained by adding both signals to the position control unit 3. Since the new position deviation signal (εp + αp) is a signal for removing a position steady deviation in the position control loop system of the servo control system, the position control unit 3 controls the inertia fluctuation of the mechanical load to be controlled and the friction torque. Even if the position steady-state deviation fluctuates as needed due to fluctuations and the like, the position steady-state deviation can be compensated according to the fluctuation, and the high-speed response characteristics of the position control loop system can be improved.

位置制御部3はこの位置偏差信号(εp+αp)に応
じた速度指令信号Vcを演算で求めて、減算器4に出力す
る。従って、位置制御部3からは位置制御ループ系の位
置定常偏差の除去された速度指令信号Vcが減算器4に出
力される。
The position control unit 3 calculates the speed command signal Vc according to the position deviation signal (εp + αp) and outputs it to the subtractor 4. Therefore, the position control unit 3 outputs to the subtractor 4 a speed command signal Vc from which the position steady-state deviation of the position control loop system has been removed.

減算器4は速度指令信号Vcと現在速度信号VFを入力
し、速度指令信号Vcから現在速度信号VFを減算し、速度
偏差信号εvを加算器5及び速度定常偏差補償演算部12
に出力する。
The subtracter 4 receives the speed command signal Vc and the current speed signal VF, subtracts the current speed signal VF from the speed command signal Vc, and adds the speed deviation signal εv to the adder 5 and the speed steady-state deviation compensation calculator 12.
Output to

速度定常偏差補償演算部12は速度偏差信号εvを入力
し、速度定常偏差補償信号αvを加算器5及び位置定常
偏差補償演算部11に出力する。速度定常偏差補償演算部
12は第3図に示すような、所定の修正関数f(εv)に
従い、速度偏差信号εvの入力に対して速度定常偏差補
償信号αvを出力する。なお、この修正関数f(εv)
の特性は速度偏差信号εvが小さいゼロ付近では3次関
数的に変化し、速度偏差信号εvが所定値より大きくな
るに従って飽和するという2つの関数の結合で構成され
ており、位置定常偏差補償演算部11の特性と概略同じと
する。
The speed steady deviation compensation operation unit 12 receives the speed deviation signal εv, and outputs the speed steady deviation compensation signal αv to the adder 5 and the position steady deviation compensation operation unit 11. Speed steady deviation compensation calculation unit
Numeral 12 outputs a steady speed deviation compensation signal αv in response to the input of the speed deviation signal εv in accordance with a predetermined correction function f (εv) as shown in FIG. Note that this correction function f (εv)
Is composed of a combination of two functions such that the velocity deviation signal εv changes like a cubic function near zero where the velocity deviation signal εv is small, and saturates as the velocity deviation signal εv becomes larger than a predetermined value. The characteristics are substantially the same as those of the unit 11.

加算器5は速度偏差信号εv及び速度定常偏差補償信
号αvを入力し、両者を加算した新たな速度偏差信号
(εv+αv)を速度制御部6に出力する。この新たな
速度偏差信号応(εv+αv)はサーボ制御系の速度制
御ループ系における速度定常偏差を除去するための信号
であるから、速度制御部6は制御対象の機械的負荷の慣
性変動や摩擦トルクの変動等によって定常速度偏差が随
時変動してもその変動分に応じて速度定常偏差を補償す
ることができ、速度制御ループ系の高速応答特性を高め
ることが可能となる。
The adder 5 receives the speed deviation signal εv and the speed steady-state deviation compensation signal αv, and outputs a new speed deviation signal (εv + αv) obtained by adding both to the speed control unit 6. Since this new speed deviation signal response (εv + αv) is a signal for removing the steady speed deviation in the speed control loop system of the servo control system, the speed control unit 6 controls the inertia fluctuation and the friction torque of the mechanical load to be controlled. Even if the steady-state speed deviation fluctuates at any time due to fluctuations in speed, the speed steady-state deviation can be compensated according to the fluctuation, and the high-speed response characteristics of the speed control loop system can be improved.

速度制御部6はこの速度偏差信号(εv+αv)に応
じたサーボモータ8のトルク指令信号(電流指令信号)
Tcを演算して電流制御部7に出力する。従って、速度制
御部6からは速度制御ループ系の速度定常偏差の除去さ
れたトルク指令信号Tcが電流制御部7に出力される。
The speed controller 6 controls the torque command signal (current command signal) of the servo motor 8 according to the speed deviation signal (εv + αv).
Tc is calculated and output to the current control unit 7. Therefore, the torque command signal Tc from which the steady-state speed deviation of the speed control loop system is removed is output from the speed control unit 6 to the current control unit 7.

電流制御部7はパワートランジスタを駆動し、サーボ
モータ8に駆動電流を供給する。
The current control unit 7 drives a power transistor and supplies a drive current to the servo motor 8.

なお、第2図及び第3図で示した位置定常偏差補償演
算部11及び速度定常偏差補償演算部12の特性は単なる一
例であり、サーボモータ8及びこれに接続される機械負
荷等によって適宜変更されるものであり、例えば1次関
数、2次関数、3次以上の高次関数、指数関数又はこれ
らを直線近似したもの等が考えられる。
Note that the characteristics of the position steady-state deviation compensation calculation unit 11 and the speed steady-state deviation compensation calculation unit 12 shown in FIGS. 2 and 3 are merely examples, and may be appropriately changed depending on the servomotor 8 and the mechanical load connected thereto. For example, a linear function, a quadratic function, a tertiary or higher-order function, an exponential function, or a linear approximation thereof may be used.

また、第1図の実施例では、位置制御ループ系及び速
度制御ループ系双方の位置及び速度の定常偏差を補償す
る場合について説明したが、これに限定されず、いずれ
か一方の定常偏差を補償するように構成しても本発明の
効果を奏することはいうまでもない。
Further, in the embodiment of FIG. 1, the case where the steady deviation of the position and the speed of both the position control loop system and the speed control loop system is compensated has been described. However, the present invention is not limited to this, and one of the steady deviations is compensated. It is needless to say that the effect of the present invention can be obtained even if the configuration is adopted.

第4図は第1図の位置検出器9の一例である誘導型の
位相シフト型位置センサからなるアブソリュート型の位
置センサを示す図である。尚、この位相検出器4の詳細
については特開昭57−70406号公報にて公知なので、こ
こでは簡単に説明する。
FIG. 4 is a view showing an absolute type position sensor comprising an inductive type phase shift type position sensor which is an example of the position detector 9 shown in FIG. Since the details of the phase detector 4 are known in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-70406, a brief description will be given here.

位置検出器9は、複数の極A〜Dが円周方向に所定間
隔(一例として90度)で設けられたステータ23と、各極
A〜Dによって囲まれたステータ23の空間内に挿入され
たロータ24とを備えている。
The position detector 9 is inserted into a space between a stator 23 in which a plurality of poles A to D are provided at predetermined intervals (for example, 90 degrees) in a circumferential direction, and a stator 23 surrounded by the poles A to D. Rotor 24.

ロータ24は、回転角度に応じて各極A〜Dのリラクタ
ンスを変化させる形状及び材質からなり、一例として偏
心円筒状である。ステータ23の各極A〜Dには、1次コ
イル1A〜1D及び2次コイル2A〜2Dがそれぞれ巻回されて
いる。そして、半径方向で対向する2つの極Aと極Cの
第1の対及び極Bと極Dの第2の対は差動的に動作する
ようにコイルが巻かれて、かつ差動的なリラクタンス変
化が生じるように構成されている。
The rotor 24 is made of a shape and a material that changes the reluctance of each of the poles A to D according to the rotation angle, and has an eccentric cylindrical shape as an example. Primary coils 1A to 1D and secondary coils 2A to 2D are wound around the poles A to D of the stator 23, respectively. A first pair of two poles A and C, which are radially opposed, and a second pair of poles B and D are coiled so as to operate differentially, and It is configured to cause a reluctance change.

第1の極の対A及びCに巻かれている1次コイル1A及
び1Cは、正弦信号sinωtで励磁され、第2の極の対B
及びDに巻かれている1次コイル1B及び1Cは余弦信号co
sωtで励磁されている。その結果、2次コイル2A〜2D
からは、それらの合成出力信号Yが得られる。この合成
出力信号Yは、基準信号となる1次交流信号(1次コイ
ルの励磁信号)sinωt又はcosωtに対して、ロータ24
の回転角度θに応じた電気的位相角度だけ位相シフトし
た信号Y=sin(ωt−θ)である。
The primary coils 1A and 1C wound on the first pole pair A and C are excited with a sine signal sinωt and the second pole pair B
And D are wound by the primary coils 1B and 1C.
It is excited at sωt. As a result, the secondary coils 2A to 2D
Obtains the combined output signal Y from This combined output signal Y is supplied to the rotor 24 with respect to a primary AC signal (excitation signal of the primary coil) sinωt or cosωt serving as a reference signal.
Is a signal Y = sin (ωt−θ) that is phase-shifted by an electrical phase angle corresponding to the rotation angle θ.

従って、上述のような誘導型の位相シフト型位置セン
サを用いる場合には、1次交流信号sinωt又はcosωt
を発生する交流信号発生手段と、合成出力信号Yの電気
的位相ずれθを測定したロータの位置データを算出する
位相差測定手段とを備える必要がある。この1次交流信
号発生手段と位相差測定手段とは変換手段13の中に設け
られる。
Therefore, when the inductive phase shift type position sensor as described above is used, the primary AC signal sinωt or cosωt
, And phase difference measuring means for calculating the position data of the rotor that has measured the electrical phase shift θ of the combined output signal Y. The primary AC signal generating means and the phase difference measuring means are provided in the converting means 13.

第5図は第1図の変換手段13の一例を示す図である。
変換手段13においては、所定の高速クロックパルスCPを
カウンタ26でカウントし、このカウンタ26の出力に基づ
いてサイン・コサイン信号発生手段27で正弦信号sinω
t及び余弦信号cosωtをそれぞれ発生する。サイン・
コサイン信号発生手段27の出力は前述のように1次コイ
ル1A〜1D及び2次コイル2A〜2Dのそれぞれに印加され
る。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the conversion means 13 of FIG.
In the conversion means 13, a predetermined high-speed clock pulse CP is counted by a counter 26, and based on the output of the counter 26, a sine / sine signal sinω
t and a cosine signal cos ωt, respectively. Sign
The output of the cosine signal generating means 27 is applied to each of the primary coils 1A to 1D and the secondary coils 2A to 2D as described above.

2次コイル2A〜2Dの合成出力信号Y=sin(ωt−
θ)は、ゼロクロス検出手段28に与えられる。ゼロクロ
ス検出手段28は合成出力信号Yの電気位相角がゼロのタ
イミングに同期してパルスLを出力する。パルスLはラ
ッチ回路29のラッチパルスとして使用される。従って、
ラッチ回路29がパルスLの立ち上がり応じてカウンタ26
のカウント値をラッチする。カウンタ26のカウント値が
一巡する期間と正弦信号sinωtの1周期とを同期させ
る。すると、ラッチ回路29には基準交流信号sinωtと
合成出力信号Y=sin(ωt−θ)との位相差θに対応
するカウント値がラッチされることとなる。従って、ラ
ッチされた値がデジタルの位置データDθとして出力さ
れる。尚、ラッチパルスLはタイミングパルスとして適
宜利用することもできる。
The composite output signal Y of the secondary coils 2A to 2D Y = sin (ωt−
θ) is given to the zero-cross detecting means 28. The zero-cross detecting means 28 outputs a pulse L in synchronization with the timing when the electric phase angle of the combined output signal Y is zero. The pulse L is used as a latch pulse of the latch circuit 29. Therefore,
The latch circuit 29 sets the counter 26 in response to the rise of the pulse L.
Is latched. A period in which the count value of the counter 26 makes one cycle is synchronized with one cycle of the sine signal sinωt. Then, the latch circuit 29 latches the count value corresponding to the phase difference θ between the reference AC signal sinωt and the combined output signal Y = sin (ωt−θ). Therefore, the latched value is output as digital position data Dθ. Note that the latch pulse L can be appropriately used as a timing pulse.

また、ラッチ回路29にラッチされた値のうちサーボモ
ータの一回転内の絶対位置を示す値がデジタルの位相デ
ータP3として出力され、界磁の切換位置制御に利用され
る。
Further, of the values latched by the latch circuit 29, a value indicating the absolute position within one rotation of the servo motor is output as digital phase data P3, and is used for field switching position control.

尚、第4図のような位相シフト型位置センサの合成出
力信号P1はサーボモータの絶対位置を信号の位相差とし
ているので、ノイズの影響を受けにくいという特徴を有
する。従って、第2図のように、位置検出器9から位置
速度制御系1に対して合成出力信号P1をフィードバック
する場合、通信回線を使用せずに、直接フィードバック
して、ノイズ等の影響を受けないので、さしつかえな
い。但し、位置検出器9の合成出力信号P1をシリアル通
信インターフェイス等の通信回線を用いてフィードバッ
クしてもよい。
Since the combined output signal P1 of the phase shift type position sensor as shown in FIG. 4 uses the absolute position of the servo motor as the signal phase difference, it has a feature that it is hardly affected by noise. Therefore, as shown in FIG. 2, when the synthesized output signal P1 is fed back from the position detector 9 to the position / velocity control system 1, it is directly fed back without using a communication line and is affected by noise and the like. There is no, I can't do it. However, the combined output signal P1 of the position detector 9 may be fed back using a communication line such as a serial communication interface.

なお、第4図及び第5図は一回転の範囲をアブソリュ
ートで検出するものであるが、このようなアブソリュー
トを複数個組み合わせて多回転にわたってアブソリュー
ト位置を検出するようにするとよい。
Although FIGS. 4 and 5 show the case where the range of one rotation is absolutely detected, it is preferable that a plurality of such absolutes are combined to detect the absolute position over multiple rotations.

次に、第6図を用いて本発明の他の実施例について説
明する。第6図において第1図と同じ構成のものには同
一の符号が付してあるので、その説明は省略する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

本実施例が第1図のものと異なる点は以下の通りであ
る。位置定常偏差補償演算部11は位置定常偏差を補償す
るための位置定常偏差補償速度信号Vc2を位置制御部3
の後段に設けられた加算器61に出力する。位置定常偏差
補償演算部11の修正関数の特性は第2図に示されたもの
と概略同じでよいが、位置偏差信号εpに応じた速度信
号を出力するように構成されている。加算器61は位置制
御部3から出力される速度指令信号Vc1と位置定常偏差
補償速度信号Vc2とを加算し、新たな速度指令信号Vc3と
して減算器4に出力する。従って、新たな速度指令信号
Vc3はサーボ制御系の位置制御ループ系における位置定
常偏差を除去するための速度信号であるから、制御対象
の機械的負荷の慣性変動や摩擦トルクの変動等によって
位置定常偏差が随時変動してもその変動分に応じて位置
定常偏差を補償することができ、位置制御ループ系の高
速応答特性を高めることが可能となる。
This embodiment is different from that of FIG. 1 in the following points. The position steady deviation compensation calculation unit 11 outputs a position steady deviation compensation speed signal Vc2 for compensating the position steady deviation to the position control unit 3.
Is output to an adder 61 provided at the subsequent stage. The characteristic of the correction function of the position steady deviation compensation calculating section 11 may be substantially the same as that shown in FIG. 2, but is configured to output a speed signal corresponding to the position deviation signal εp. The adder 61 adds the speed command signal Vc1 output from the position control unit 3 and the position steady deviation compensation speed signal Vc2, and outputs the result to the subtractor 4 as a new speed command signal Vc3. Therefore, a new speed command signal
Vc3 is a speed signal for removing the position steady-state deviation in the position control loop system of the servo control system. The position steady-state deviation can be compensated for according to the variation, and the high-speed response characteristic of the position control loop system can be improved.

速度定常偏差補償演算部12は速度定常偏差を補償する
ための速度定常偏差補償トルク信号Tc2を速度制御部6
の後段に設けられた加算器62及び位置定常偏差補償演算
部11に出力する。速度定常偏差補償演算部12の修正関数
の特性は第3図に示されたものと概略同じでよいが、速
度偏差信号εvに応じたトルク信号を出力するように構
成されている。加算器62は速度制御部6から出力される
トルク指令信号Tc1及び速度定常偏差補償トルク信号Tc2
を加算し、トルク指令信号Tc3として電流制御部7に出
力する。この新たなトルク指令信号Tc3はサーボ制御系
の速度制御ループ系における速度定常偏差を除去するた
めの信号であるから、制御対象の機械的負荷の慣性変動
や摩擦トルクの変動等によって定常速度偏差が随時変動
してもの変動分に応じて速度定常偏差を補償することが
でき、速度制御ループ系の高速応答特性を高めることが
可能となる。
The speed steady-state deviation compensation calculation unit 12 outputs a speed steady-state error compensation torque signal Tc2 for compensating the speed steady-state error to the speed control unit 6.
Is output to the adder 62 and the position steady-state deviation compensation calculation unit 11 provided at the subsequent stage. The characteristic of the correction function of the steady speed deviation compensation calculation unit 12 may be substantially the same as that shown in FIG. 3, but is configured to output a torque signal according to the speed deviation signal εv. The adder 62 includes a torque command signal Tc1 output from the speed control unit 6 and a speed steady-state deviation compensation torque signal Tc2.
And outputs the same to the current control unit 7 as a torque command signal Tc3. Since this new torque command signal Tc3 is a signal for removing the steady-state speed deviation in the speed control loop system of the servo control system, the steady-state speed deviation due to the inertia fluctuation of the mechanical load to be controlled or the fluctuation of the friction torque is reduced. The speed steady-state deviation can be compensated for according to the amount of the fluctuation, and the high-speed response characteristic of the speed control loop system can be improved.

このような構成によって、第1図の実施例と同様に位
置制御ループ系及び速度制御ループ系におけるそれぞれ
の位置及び速度の定常偏差を補償することができ、偏差
の変動に応じた偏差補償を行うことができる。
With such a configuration, it is possible to compensate for the steady-state deviations of the respective positions and speeds in the position control loop system and the speed control loop system similarly to the embodiment of FIG. 1, and to perform the deviation compensation according to the fluctuation of the deviation. be able to.

なお、サーボモータは同期型サーボモータに限らず誘
導型ACサーボモータであってもよい。また、ACサーボモ
ータに限らず、DCサーボモータ等のその他のタイプのも
のでもよいことは言うまでもない。また、位置センサも
誘導式位相シフト型センサに限らず、光学式アブソリュ
ートエンコーダやインクリメンタルエンコーダ又はその
他のタイプのセンサを使用してもよい。
The servomotor is not limited to a synchronous servomotor, but may be an induction AC servomotor. Further, it goes without saying that the present invention is not limited to the AC servomotor but may be another type such as a DC servomotor. Further, the position sensor is not limited to the inductive type phase shift type sensor, and an optical absolute encoder, an incremental encoder, or another type of sensor may be used.

上述の実施例では位置定常偏差補償演算部11と高速定
常偏差補償演算部12とを設ける場合について説明した
が、必ずしも両方設ける必要はなく、いずれか一方を設
けるだけでも十分にその効果を達成することはできる。
但し、本実施例のように両方を設け、位置定常偏差補償
演算部11の制御特性を速度定常偏差補償演算部12の出力
に応じて変化させる方がより有効に偏差を除去できるこ
とはいうまでもない。
In the above-described embodiment, the case where the position steady-state deviation compensation calculation unit 11 and the high-speed steady-state deviation compensation calculation unit 12 are provided has been described. However, it is not always necessary to provide both, and the effect can be sufficiently achieved by providing only one of them. Can do it.
However, it is needless to say that the deviation can be removed more effectively by providing both as in the present embodiment and changing the control characteristic of the position steady-state deviation compensation calculation unit 11 according to the output of the speed steady-state deviation compensation calculation unit 12. Absent.

また、第1図の実施例では位置定常偏差補償演算部11
が位置定常偏差補償信号αpを、速度定常偏差補償演算
部12が速度定常偏差補償信号αvを出力し、第6図の実
施例では位置定常偏差補償演算部11が位置定常偏差補償
速度信号Vc2を、速度定常偏差補償演算部12が速度定常
偏差補償トルク信号Tc2をそれぞれ別々に出力する場合
について説明したが、これに限定されることはなく、位
置定常偏差補償演算部11が位置定常偏差補償信号αpと
位置定常偏差補償速度信号Vc2を出力し、速度定常偏差
補償演算部12が速度定常偏差補償信号αvと速度定常偏
差補償トルク信号Tc2を出力するように構成してもよい
ことはいうまでもない。
Further, in the embodiment shown in FIG.
Outputs the position steady-state error compensation signal αp, the speed steady-state error compensation operation unit 12 outputs the speed steady-state error compensation signal αv, and in the embodiment of FIG. 6, the position steady-state error compensation operation unit 11 outputs the position steady-state error compensation speed signal Vc2. The case where the speed steady-state deviation compensation calculation unit 12 outputs the speed steady-state deviation compensation torque signal Tc2 separately has been described, but the present invention is not limited to this. αp and the position steady-state error compensation speed signal Vc2, and the speed steady-state error compensation calculating unit 12 may output the speed steady-state error compensation signal αv and the speed steady-state error compensation torque signal Tc2. Absent.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、サーボ制御系の位置制御ループ系及
び速度制御ループ系のそれぞれのループおける定常偏差
が変動したとしてもそれらの定常偏差を有効に補償し、
高速応答性に優れたサーボ制御システムを構成すること
ができるという優れた効果がある。
According to the present invention, even if the steady-state deviation in each of the position control loop system and the speed control loop system of the servo control system fluctuates, those steady-state deviations are effectively compensated,
There is an excellent effect that a servo control system excellent in high-speed response can be configured.

特に、位置偏差補償信号を発生するにあたって、所定
の補償関数に従って位置偏差に応じて該位置偏差補償信
号を発生するようにし、かつ、速度偏差補償信号をパラ
メータとして該所定の補償関数の特性を可変制御し、可
変制御された補償関数に従って前記位置偏差に応じた位
置偏差補償信号を発生するようにしたことにより、速度
偏差補償信号に基づく補償制御状態に応じて最適な位置
偏差補償制御を行うことができる、という優れた効果を
奏する。
In particular, when generating the position deviation compensation signal, the position deviation compensation signal is generated according to the position deviation according to a predetermined compensation function, and the characteristic of the predetermined compensation function is varied using the speed deviation compensation signal as a parameter. Controlling and generating a position deviation compensation signal corresponding to the position deviation in accordance with the variably controlled compensation function, thereby performing optimal position deviation compensation control according to a compensation control state based on the speed deviation compensation signal. The effect is excellent.

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

第1図は本発明のサーボ制御システムの一実施例の概略
構成を示すブロック図、 第2図は第1図の位置定常偏差補償演算部の出力特性を
示す図、 第3図は第1図の速度定常偏差補償演算部の出力特性を
示す図、 第4図は第1図の位置センサの一例である誘導型の位相
シフト型位置センサからなるアブソリュート型の位置セ
ンサを示す横断面図、 第5図は第1図の変換手段の一例を示すブロック図、 第6図は本発明の他の実施例を示すブロック図、 第7図は従来のサーボ制御システムの一例の概略構成を
示すブロック図である。 1……減算器、2……加算器、3……位置制御部、4…
…減算器、5……加算器、6……速度制御部、7……電
流制御部、8……サーボモータ、9……位置検出器、10
……速度演算部、11……位置定常偏差補償演算部、12…
…速度定常偏差補償演算部、13……変換手段
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a servo control system according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing output characteristics of a position steady-state deviation compensating operation unit in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an absolute type position sensor including an inductive type phase shift type position sensor which is an example of the position sensor shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a block diagram showing an example of the conversion means of FIG. 1, FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of an example of a conventional servo control system. It is. 1 subtractor, 2 adder, 3 position control unit, 4
... Subtractor, 5 ... Adder, 6 ... Speed control unit, 7 ... Current control unit, 8 ... Servo motor, 9 ... Position detector, 10
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……… ………………………………… More
... Speed steady-state deviation compensation calculation unit, 13 ... Conversion means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 3/00 - 3/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G05D 3/00-3/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】位置指令信号に対してサーボモータの現在
位置を示す帰還位置信号を負帰還させ、位置偏差を求め
る位置偏差演算手段と、 位置偏差に応じて速度指令信号を発生する位置制御手段
と、 前記位置偏差演算手段で求めた位置偏差に応じて位置偏
差補償信号を発生するものであって、所定の補償関数に
従って前記位置偏差に応じて該位置偏差補償信号を発生
する位置偏差補償信号発生手段と、 この位置偏差補償信号を前記位置制御手段の入力側及び
出力側の少なくとも一方に正帰還させることにより位置
偏差を補償し、これによって速度指令信号を修正する第
1の修正手段と、 速度指令信号に対してサーボモータの現在速度を示す帰
還速度信号を負帰還させ、速度偏差を求める速度偏差演
算手段と、 速度偏差に応じて電流指令信号を発生する速度制御手段
と、 前記速度偏差演算手段で求めた速度偏差に応じて速度偏
差補償信号を発生する速度偏差補償信号発生手段と、 前記速度偏差補償信号を前記速度制御手段の入力側及び
出力側の少なくとも一方に正帰還させることにより速度
偏差を補償し、これによって電流指令信号を修正する第
2の修正手段と、 電流指令信号に応じて駆動電流を発生する電流制御手段
と、 この駆動電流によって駆動されるサーボモータと、 このサーボモータの現在位置及び速度を検出し、前記帰
還位置信号及び帰還速度信号を出力する検出手段と を具備し、前記位置偏差補償信号発生手段では、前記速
度偏差補償信号発生手段から発生される前記速度偏差補
償信号をパラメータとして前記所定の補償関数の特性を
可変制御し、可変制御された補償関数に従って前記位置
偏差に応じて該位置偏差補償信号を発生するようにした
ことを特徴とするサーボ制御システム。
1. A position deviation calculating means for obtaining a position deviation by negatively feeding back a feedback position signal indicating a current position of a servo motor with respect to a position command signal, and a position control means for generating a speed command signal according to the position deviation. A position deviation compensation signal for generating a position deviation compensation signal according to the position deviation calculated by the position deviation calculation means, and for generating the position deviation compensation signal according to the position deviation according to a predetermined compensation function. Generating means; first correction means for compensating the position deviation by positively feeding back the position deviation compensation signal to at least one of the input side and the output side of the position control means, thereby correcting the speed command signal; A speed deviation calculating means for obtaining a speed deviation by negatively feeding back a feedback speed signal indicating the current speed of the servomotor to the speed command signal, and a current command signal according to the speed deviation. Speed control means for generating, a speed deviation compensation signal generating means for generating a speed deviation compensation signal according to the speed deviation obtained by the speed deviation calculation means, an input side of the speed control means and an output of the speed deviation compensation signal. Second correction means for compensating for the speed deviation by positively feeding back to at least one of the two sides, thereby correcting the current command signal; current control means for generating a drive current in response to the current command signal; And a detecting means for detecting a current position and a speed of the servo motor and outputting the feedback position signal and the feedback speed signal. The position deviation compensation signal generating means includes: The characteristic of the predetermined compensation function is variably controlled by using the speed deviation compensation signal generated from the compensation signal generating means as a parameter, and the variably controlled compensation function is controlled. A servo control system wherein the position deviation compensation signal is generated according to the position deviation according to a compensation function.
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