JPH0682303B2 - Moving speed controller - Google Patents
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- JPH0682303B2 JPH0682303B2 JP60000857A JP85785A JPH0682303B2 JP H0682303 B2 JPH0682303 B2 JP H0682303B2 JP 60000857 A JP60000857 A JP 60000857A JP 85785 A JP85785 A JP 85785A JP H0682303 B2 JPH0682303 B2 JP H0682303B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/22—Controlling the speed digitally using a reference oscillator, a speed proportional pulse rate feedback and a digital comparator
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はモータ等により物体を所定位置まで移動させる
場合の移動速度の制御装置に関する。The present invention relates to a control device for a moving speed when an object is moved to a predetermined position by a motor or the like.
(従来の技術) モータ等の速度制御は、下記の速度制御曲線によると、
振動が少なく、しかも短時間で移動を完了出来ることが
知られている。(Prior Art) Speed control of a motor, etc., according to the following speed control curve,
It is known that there is little vibration and the movement can be completed in a short time.
第2図(イ)は上述の速度制御曲線であり、(ロ)は加
速度aを示し、(ハ)は加速度aの微分値j(以下ジヤ
ークjとする)を示す。この速度制御曲線は図の様に、
加速領域p、定速領域c及び減速領域mに分けられ、そ
れぞれに所要時間Tp、Tc及びTmが振り当てられている。
又加速領域p及び減速領域mは、それぞれτp1,τp2,
τp3(τp1+τp2+τp3=1)及びτm1,τm2,τ
m3(τm1+τm2+τm3=1)の比率で3つの区間に分け
ることが出来る。なお添字p及びmを省略して、τ
i(i=1,2,3)と表すことがある。制御目標速度v、移
動距離s、加速度a及びジヤークjについても、上記各
区間のいずれにおける値であるかを示す方がわかりやす
い場合は、vi、si、、ai及びji(i=1,2,3)の様に添
字をつける。又、速度vi及び移動距離siの最大値をそれ
ぞれ区間到達速度Vi(i=1,2,3)及び区間到達距離Si
(i=1,2,3)とし、各区間の経過時間をti(i=1,2,
3)とする。又加速度aの最大値を最大加速度Aとす
る。なお通算経過時間tは、加速領域pについては始点
p0からの値とし、減速領域mについては終点m0からの値
とする。すると第2図の速度制御曲線は、周知の様に下
式の様に表せる。なお以下の各式は加速側及び減速側の
いずれにも適用出来るので通常は区別しないで表すが、
区別を要する場合は、加速側にp減速側にmの添字をつ
けて表す。FIG. 2 (a) shows the above-mentioned speed control curve, (b) shows the acceleration a, and (c) shows the differential value j of the acceleration a (hereinafter referred to as jerk j). This speed control curve is as shown in the figure.
It is divided into an acceleration region p, a constant velocity region c, and a deceleration region m, and required times T p , T c, and T m are allocated to each.
The acceleration region p and the deceleration region m are τ p1 , τ p2 , and
τ p3 (τ p1 + τ p2 + τ p3 = 1) and τ m1 , τ m2 , τ
It can be divided into three sections with a ratio of m3 (τ m1 + τ m2 + τ m3 = 1). Note that the subscripts p and m are omitted and τ
It may be expressed as i (i = 1,2,3). For the control target velocity v, the moving distance s, the acceleration a, and the jerk j, if it is easier to understand which of the above-mentioned intervals is the value, then v i , s i , a i, and j i (i = Add subscripts such as 1,2,3). In addition, the maximum values of the speed v i and the moving distance s i are respectively set as the section arrival speed V i (i = 1,2,3) and the section arrival distance S i.
(I = 1,2,3), and the elapsed time of each section is t i (i = 1,2,3)
3) The maximum value of the acceleration a is the maximum acceleration A. The total elapsed time t is the starting point for the acceleration region p.
The value is from p 0 , and the deceleration area m is from the end point m 0 . Then, the speed control curve of FIG. 2 can be expressed by the following equation, as is well known. The following formulas can be applied to both the acceleration side and the deceleration side, so they are usually expressed without distinction.
When distinction is required, the acceleration side is indicated by p and the deceleration side is indicated by the suffix m.
i)0≦t≦τ1T,(t1=t)の場合 V1=v1(τ1T),S1=s1(τ1T) (5) ii)τ1T<t≦(τ1+τ2)T,(t2=t−τ1T)の場合 j2(t2)=0 (6) a2(t2)=A (7) v2(t2)=At2+V1 (8) iii)(τ1+τ2)T<t≦T,(t3=t(τ1+τ2)
T)の場合 Vp3=Vm3=v3(τ3T),S3=s3(τ3T) (15) iv)T≦t≦T+Tcの場合 j=0 (16) a=0 (17) v=Vmax (18) s=S3+Vmax(t-T) (19) 従つて上述の各式により、移動距離sに対する移動速度
vを求め、これに比例した駆動出力を発生すると共に、
現在速度を検知しつつこれをフイードバツクして、常に
上述の制御曲線にそつた制御を行えばよい。この場合、
使用目的あるいは駆動条件等により、上述の各式におけ
るパラメータをその都度変更し、最も適合する速度制御
曲線を算出して制御を行いたい場合が多い。しかるに、
この様な計算は極めて複雑である為、実用上は不可能に
近かつた。i) In the case of 0 ≦ t ≦ τ 1 T, (t 1 = t) V 1 = v 1 (τ 1 T), S 1 = s 1 (τ 1 T) (5) ii) τ 1 T <t ≦ (τ 1 + τ 2 ) T, (t 2 = t−τ 1 T) In the case of j 2 (t 2 ) = 0 (6) a 2 (t 2 ) = A (7) v 2 (t 2 ) = A t2 + V 1 (8) iii) (τ 1 + τ 2 ) T <t ≦ T, (t 3 = t (τ 1 + τ 2 ).
In case of T) V p3 = V m3 = v 3 (τ 3 T), S 3 = s 3 (τ 3 T) (15) iv) For T ≦ t ≦ T + T c j = 0 (16) a = 0 (17) v = V max (18) s = S 3 + V max (tT) (19) Accordingly, the moving speed v with respect to the moving distance s is obtained by the above-mentioned equations, and a drive output proportional to this is generated, and
It is only necessary to detect the current speed and feed it back, and always perform control according to the above-mentioned control curve. in this case,
In many cases, it is desired to change the parameters in each of the above-mentioned formulas each time depending on the purpose of use or driving conditions and calculate the most suitable speed control curve for control. However,
Since such a calculation is extremely complicated, it was practically impossible.
(目的) 本発明はこの様な欠点を改良する為になされたものであ
る。(Purpose) The present invention has been made to improve such drawbacks.
(発明の概要) 以上の目的を達成する為、本発明においては前述の速度
制御曲線を無次元化・正規化した用いることにより、動
作条件で異なることのない共通事項をとりだして、あら
かじめ算出し、これを記憶しておくことにより、制御目
標速度の算出を容易にしたものである。(Summary of the Invention) In order to achieve the above object, in the present invention, the above-mentioned speed control curve is used by making it dimensionless / normalized, and common items that do not differ under operating conditions are taken out and calculated in advance. By storing this, the control target speed can be easily calculated.
(動作原理) 今前述の(i)(ii)(iii)の場合の各式の速度v及
び距離sを無次元正規化する為 とおく。ここで とすると関数fiは と表わせる。又giは と表せる。又ViSiについても、 と表せる。ただし とする。(Principle of operation) In order to dimensionlessly normalize the velocity v and the distance s of each equation in the cases (i), (ii), and (iii) described above. far. here Then the function f i is Can be expressed as Also g i is Can be expressed as Also for V i S i , Can be expressed as However And
まず(21)式(22)式からviを求めると、 ただしFi=fi(gi -1) となり、到達速度Vi,到達距離Si及び関数Fiがあらかじ
め分つていれば、移動距離siに対する制御目標速度viを
求めることが出来る。従つて駆動すべきモータの実際の
速度をフイードバツクして、正確な速度制御をすること
が出来る。この為には、Fiの値をあらかじめ知つておく
必要がある。第3図はfi及びgiテーブルからFiテーブル
を作成する過程を示すものである。First, when v i is calculated from equations (21) and (22), However, F i = f i (g i -1 ), and if the reaching speed V i , the reaching distance S i and the function F i are known in advance, the control target speed v i for the moving distance s i can be obtained. . Therefore, the actual speed of the motor to be driven can be feedback-controlled to perform accurate speed control. For this purpose, it is necessary to know the value of F i in advance. FIG. 3 shows the process of creating the F i table from the f i and g i tables.
図中fiテーブルは、(24)(25)及び(26)式を用い
て、 までの256ケのζの値に対するfiの値を15bitの分解能を
もつたデイジタルデータとして求め記憶したものであ
る。次にgiテーブルは、まず1組のτiを定め、このτi
に対して(27)(28)及び(29)式を用い、上述のfiの
場合と同じく、256ケのζに対するgiの値を15bitの分解
能をもつたデイジタルデータとして求め、記憶したもの
である。従つてτiが異なればgiテーブルも異なつたも
のとなる。In the figure, the f i table is obtained by using the equations (24), (25) and (26). The values of f i for the 256 values of ζ up to are obtained and stored as digital data having a resolution of 15 bits. Next, the g i table first defines a set of τ i , and this τ i
(27), (28) and (29) are used to calculate the g i values for 256 ζ as digital data with a resolution of 15 bits, and store them, as in the case of f i above. Is. Therefore, if τ i is different, so is the g i table.
こうして求められたfiテーブル及びgiテーブルから、Fi
=fi(gi -1)、即ちgiの種々なる値に対して、これらgiを
与えるζに対応するfiの値を示すFiテーブルを、第3図
の様な操作により求めることが出来る。From the f i table and g i table thus obtained, F i
= F i (g i -1) , i.e. for various Naru value of g i, the F i table showing the values of f i corresponding to ζ give them g i, obtained by such operation of the Figure 3 You can
即ち、まず第3図(イ)のgiテーブルから、 (n=1,2,……256)に対応するζの真の値に最も近い
2つの値 (m=1,2,……256)をさがし、この近似値に対する とを求める。次にこの2つの近似値 に対応する を第3図(ロ)のfiテーブルから求める。これらの値か
らζの真の値に対するfi(ζ)の値を下記の様な直線近
似式により求めることが出来る。That is, first, from the g i table of FIG. The two values closest to the true value of ζ corresponding to (n = 1,2, ... 256) (M = 1,2, ... 256) And ask. Then these two approximations Corresponding to From the f i table in FIG. 3 (b). From these values, the value of f i (ζ) with respect to the true value of ζ can be obtained by the following linear approximation formula.
こうして に対するfiの値を15bitの分解能で求めることが出来
る。次にnのすべての値に対してgiとfiの値を求めるこ
とにより、第3図(ハ)の様にFiテーブルを得ることが
出来る。 Thus The value of f i for can be obtained with a resolution of 15 bits. Next, by obtaining the values of g i and f i for all the values of n, the F i table can be obtained as shown in FIG.
こうして求めたFiテーブルを用いて(38)式により、各
距離siに対するモータ速度viを求めることが出来る。従
つて物体の移動速度を制御するには、時々刻々の移動距
離siを測定しつつ、このsiに対する制御目標速度viを求
め、実際の物体移動速度がこの速度viと一致する様フイ
ードバツク制御すればよい。Using the F i table thus obtained, the motor speed v i for each distance s i can be found by the equation (38). To control the moving speed of the sub connexion object, while measuring the moving distance s i of every moment, obtains the control target speed v i for the s i, such that the actual object movement speed matches the speed v i Feed back control is sufficient.
以上の様な速度制御を行う場合、速度v及び加速度aの
最大値V3及びAは、周囲の状況、あるいは駆動源の能力
等を考慮して定めた最大値の範囲内とし、出来るだけ速
く安全に目標までの移動を行う必要がある。この為種々
の具体的制御方式が考えられるが、いずれにしても、速
度制御を行うには、まず各区間における到達速度Vi及び
到達距離Siを知る必要がある。この為には前述の(30)
式及び(31)式にある様に区間比率τi、最大加速度
A、所要時間Tをあらかじめ知らなければならない。When performing the speed control as described above, the maximum values V 3 and A of the speed v and the acceleration a are set within the range of the maximum value determined in consideration of the surrounding conditions, the capacity of the driving source, etc. It is necessary to move safely to the target. Therefore, various concrete control methods are conceivable, but in any case, in order to perform speed control, it is first necessary to know the reaching speed V i and the reaching distance S i in each section. For this purpose (30)
The interval ratio τ i , the maximum acceleration A, and the required time T must be known in advance as shown in the expressions and (31).
まず区間比率τiについては使用するモータ等の駆動
源、あるいは動力伝達機構等の性質に応じて個々に定め
る必要がある。次に、最大加速度Aについては、これを
許容出来る最大の値に固定し、所要時間TはこのAに基
づいて定めてもよい。この場合所要時間Tは短く出来、
素早く移動が行われ都合がよいのであるが、短距離の移
動の場合は、加速度の変化率jが大きくなりすぎる為、
移動の際の振動,衝撃が大きくなるという短所も生ず
る。又所要時間Tを固定にして最大加速度AをこのTに
基づいて定めてもよい。ただしこの場合は、移動距離の
大小にかかわらず加減速期間P,mにおける所要時間が一
定であるから、短距離の移動のさい不利である。First, the section ratio τ i needs to be individually determined according to the characteristics of the drive source such as the motor used or the power transmission mechanism. Next, the maximum acceleration A may be fixed to the maximum allowable value, and the required time T may be determined based on this A. In this case, the required time T can be shortened,
It is convenient because it moves quickly, but in the case of short-distance movement, the rate of change j of acceleration becomes too large, so
There is also a disadvantage that vibration and impact during movement become large. Alternatively, the required time T may be fixed and the maximum acceleration A may be determined based on this T. However, in this case, since the required time in the acceleration / deceleration period P, m is constant regardless of the size of the moving distance, it is disadvantageous when moving a short distance.
後述の実施例ではこれらの点をも改善する為 を一定となる様に制御を行う様にしたので、以下まず後
述の実施例についてその動作原理の説明を行う。In the examples described later, in order to improve these points as well Since the control is performed so as to be constant, the operating principle of the embodiments described later will be described below.
まず について考えるに、ジヤークjの最大値は(1)式より
t=0のとき生じるのでjOと表し、又(11)式より最小
値はt=T(即ちt3=τ3T)のとき生じるのでjTと表す
と、 となるから、上述の様に を一定とすることにより、jO及びjTを一定とすることが
出来る。First , The maximum value of the jerking j is expressed as j O because it occurs when t = 0 from the formula (1), and the minimum value is expressed by the formula (11) when t = T (that is, t 3 = τ 3 T). When it is expressed as j T , Therefore, as described above By making constant, j O and j T can be made constant.
とおくと、(30)式を用いて定数Jは と書ける。 Then, the constant J can be calculated using equation (30). Can be written.
ところで、後述の実施例では、毎回の演算量をへらす為
に、まず当面の使用目的の範囲内で考えられる速度及び
加速度の最大値をあらかじめ定めて、これを絶対最大速
度VMAX,及び絶対最大加速度AMAXとし、さらに区間比率
τiについてもあらかじめ定め、これらの値からあらか
じめ種々のパラメータを算出しておく。次に実際の使用
目的に応じて、移動を行う毎に移動距離S及び周囲状況
に応じて速度Vmax(≦VMAX)を毎回指定して必要な演算
を行つている。By the way, in the embodiments described later, in order to reduce the amount of calculation each time, first, the maximum values of the speed and acceleration that can be considered within the range of the intended purpose for the time being are set in advance, and these are set as the absolute maximum speed V MAX and the absolute maximum. The acceleration A MAX is set, and the section ratio τ i is also determined in advance, and various parameters are calculated in advance from these values. Next, according to the actual purpose of use, each time the vehicle is moved, the speed V max (≦ V MAX ) is designated according to the moving distance S and the surrounding conditions, and necessary calculations are performed.
そこで、上述の定数Jについても、(43)式を、 と変形してあらかじめ求める様にした。従つて上述の絶
対最大加速度AMAX,絶対最大速度VMAX及び区間比率τi
を定めるさいには、(44)式で定数Jを用いて(41)式
で算出したジヤークjO及びjTが、駆動機構あるいは被駆
動体等の条件に応じて定まる最大値をこえない様に考慮
する必要がある。Therefore, for the above constant J as well, the equation (43) is changed to It was transformed and asked in advance. Therefore, the above-mentioned absolute maximum acceleration A MAX , absolute maximum speed V MAX, and section ratio τ i
When determining the value, make sure that the jerks j O and j T calculated by the equation (41) using the constant J in the equation (44) do not exceed the maximum value determined according to the conditions of the driving mechanism or the driven body. Need to consider.
こうして、 を適当な値に固定することにより、jO及びjTは問題を生
じない範囲で出来るだけ大きな値に固定することが出来
る。又上述の様に毎回指定する移動距離S及び最大加速
度Vmax(≦VMAX)に基づいて比較的自由に所要時間T及
び最大加速度Aを最適な値に設定することが出来る。Thus By fixing to an appropriate value, j O and j T can be fixed to a value as large as possible without causing a problem. Further, as described above, the required time T and the maximum acceleration A can be relatively freely set to the optimum values on the basis of the moving distance S and the maximum acceleration V max (≦ V MAX ) designated each time.
次に上記の定数Jを用いると(30)(31)式により、 又(15)式と(45)式から V3=Dp3JpTp 2=Dm3JmTm 2 (47) となる。Next, using the above constant J, according to equations (30) and (31), Also, from Eqs. (15) and (45), V 3 = D p3 J p T p 2 = D m3 J m T m 2 (47).
ここで、(45)、(46)式におけるT(Tp,Tm)がわか
ると、Vi及びSiが定まり、(38)式を決定出来るので、
以下Tを求めることにする。Here, if T (T p , T m ) in the equations (45) and (46) is known, V i and S i are determined, and the equation (38) can be determined.
Hereinafter, T will be obtained.
今定速領域をもたない場合について考えてみる。この場
合はS=Sp3+Sm3であるから(46)式により 従つて この結果を(47)式に代入すると ここで である。従つて (i)今、(51)又は(52)式と(47)式とから得られ
るV3がV3<VMAXであればT及びTmはそれぞれ(51)及び
(52)式で与えられ、この場合、定速領域をもつ必要は
ない。Consider the case where there is no constant speed region now. In this case, S = S p3 + S m3 Therefore Substituting this result into equation (47) here Is. Therefore (I) Now, if V 3 obtained from Eqs. (51) or (52) and Eq. (47) is V 3 <V MAX , T and T m are given by Eqs. (51) and (52), respectively. , In this case, it is not necessary to have a constant velocity area.
(ii)次に上述の如くして与えられる計算上のV3がV3≧
Vmaxである場合、実際の速度V3はVmaxを越えてはならな
いのでV3=Vmaxとしなくてはならない。そこで、定速領
域を付加することにより移動距離の不足を補う必要があ
る。従つて、この場合、(47)式のV3をVmaxとするの
で、(47)式より こうして式(51),(52)又は(54),(55)により求
めた時間Tp,Tmにより、Vpi,Vmi,Spi及びSmiが(4
5),(46)式より算出されるので、(38)式より速度
vと距離sの関係が定まり、速度制御を行うことが出来
る。(Ii) Next, the calculated V 3 given as described above is V 3 ≧
If it is V max, the actual speed V 3 must be a V 3 = V max so must not exceed V max. Therefore, it is necessary to supplement the shortage of the moving distance by adding a constant velocity region. Therefore, in this case, since V 3 in the equation (47) is set to V max , from the equation (47), Thus, V pi , V mi , S pi, and S mi are (4) according to the times T p and T m obtained by the equations (51), (52) or (54), (55).
Since it is calculated from the equations (5) and (46), the relationship between the velocity v and the distance s is determined from the equation (38), and the velocity control can be performed.
(実施例) 第1図は本発明の一実施例である。図において、初期定
数入力部1からのデータは初期演算部2に加えられ、そ
の演算結果は、位置決め指令量入力部3からのデータと
共に区間到達値演算部4に加えられる。区間到達値演算
部4の演算結果は領域判定部6からのデータと共に速度
演算部5に加えられる。速度演算部5の出力は差動増幅
器8を介してモータ7に加えられる。モータ7には、速
度を検出するタコジエネレータ9と、モータ7の1回転
毎にパルスを発生するモータエンコーダ10が設けられて
いる。タコジエネレータ9の出力は差動増幅器8に加え
られる。モータエンコーダ10の出力は領域判定部6に加
えられる。(Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the figure, the data from the initial constant input unit 1 is added to the initial calculation unit 2, and the calculation result is added to the section arrival value calculation unit 4 together with the data from the positioning command amount input unit 3. The calculation result of the section arrival value calculation unit 4 is added to the speed calculation unit 5 together with the data from the area determination unit 6. The output of the speed calculator 5 is applied to the motor 7 via the differential amplifier 8. The motor 7 is provided with a tachogenerator 9 that detects the speed and a motor encoder 10 that generates a pulse for each rotation of the motor 7. The output of the tachogenerator 9 is applied to the differential amplifier 8. The output of the motor encoder 10 is added to the area determination unit 6.
以上の構成による動作を説明する。初期定数入力部1で
区間比率τi、絶対最大加速度AMAX及び絶対最大速度V
MAXが設定される。The operation of the above configuration will be described. Section ratio τ i , absolute maximum acceleration A MAX and absolute maximum velocity V in the initial constant input section 1
MAX is set.
初期演算部2のfiテーブル演算部27では、(24)(25)
及び(26)式からfiテーブルが作られる。又定数演算部
21及び22では、設定された区間比率τiを、前式(32)
〜(34)及び(35)〜(37)に代入して定数Di及びEiを
求め、さらにテーブル演算部26で(27)〜(29)式を用
いてgiテーブルを作る。又定数演算部23では定数Di,絶
対最大加速度AMAXと絶対最大速度VMAXから(44)式より
定数Jが求められる。定数演算部24及び25では、定数J,
Di及びEiからそれぞれ(49)式及び(50)式により定数
K及びγが求められる。一方テーブル演算部28では、gi
テーブル及びfiテーブルからFiテーブルが作られる。In the f i table calculation unit 27 of the initial calculation unit 2, (24) (25)
And the f i table is created from equation (26). In addition, constant calculation section
In 21 and 22, the set interval ratio τ i
To (34) and (35) to (37) to obtain constants D i and E i , and the table computing unit 26 uses the formulas (27) to (29) to create a g i table. Further, the constant calculation unit 23 obtains the constant J from the constant D i , the absolute maximum acceleration A MAX and the absolute maximum speed V MAX from the equation (44). In the constant calculators 24 and 25, the constant J,
The constants K and γ are obtained from D i and E i by the equations (49) and (50), respectively. On the other hand, in the table calculation unit 28, g i
A F i table is created from the table and the f i table.
こうして得られたk,γ,Di,Ei及びJは、区間到達値演
算部4の所要時間演算部41で、位置決め指令量入力部3
からの移動目標距離S及び最大速度Vmaxを用いて、(5
1)及び(52)式による演算と、(54)及び(55)式に
よる演算とがなされ、所要時間T(加速所要時間Tp又は
減速所要時間Tm)が算出される。このT,Di及びJから区
間到達速度Viが求められ、T,Ei及びJから区間到達距離
Siが求められる。The k, γ, D i , E i, and J thus obtained are calculated by the required time calculation unit 41 of the section arrival value calculation unit 4 in the positioning command amount input unit 3
Using the moving target distance S from and the maximum speed V max , (5
The required time T (acceleration required time T p or deceleration required time T m ) is calculated by performing the operations according to the equations (1) and (52) and the equations (54) and (55). The section arrival speed V i is obtained from T, D i and J, and the section arrival distance is obtained from T, E i and J.
S i is required.
一方領域判定部6ではブロツク61でエンコーダ10から得
られる現在移動距離sを用いて、まず目標位置から現在
位置までの距離sm、即ち移動目標距離Sと現在移動距離
sとの差を求める。次に0≦s≦Sp1,Sp1<s≦Sp2及
びSp2<s≦Sp3の場合は、ブロツク62,63及び64で加速
領域Pのi=1,i=2及びi=3であることが判定さ
れ、s>Sp3で且つsm>Sm3である場合は、ブロツク68で
定速領域cであると判定され、0≦sm≦Sm1,Sm1<sm≦
Sm2及びSm2<sm≦Sm3の場合は、ブロツク65,66及び67で
それぞれ減速領域mのi=1,i=2及びi=3であるこ
とが判定され、それぞれ領域データPi,c及びmiを出力す
る。sm=0である場合は移動目標位置に到達したことが
判定され、周知のモータロツク回路11に伝達されてモー
タを停止させる。上述の領域判定データPi,mi及びc
は、データ選択器53及び54に加えられ、区間到達値演算
部4からの到達速度Vi及び到達距離Siのうちから該当す
る区間のデータを選択して、それぞれ目標速度演算部51
及びgi演算部52に加えられる。この様に選択された区間
到達距離Siと、エンコーダ10からの移動距離sとを用い
て、gi演算部52で(22)式の演算が行われ、giが求めら
れる。こうして求められたgiの値は前記Fiテーブル28に
加えられ、対応する時々刻々のFiデータがとり出され、
目標速度演算部51に加えられる。目標速度演算部51では
このFiデータと、前述の如く選択されたViのデータを用
いて(38)式の演算を行い、制御目標速度vに応じた制
御電圧を発生し、差動増幅器8に加える。なお領域判定
データがcである場合は定速領域であるから、制御目標
速度vは加速領域における最大値V3がそのまま保持され
る。差動増幅器8ではタコジエネ9から与えられる現在
速度に応じた電圧と前記制御電圧とが比較され、その差
に応じたモータ駆動電流を発生し、モータ7の回転速度
が上記制御目標速度vとなる様に制御する。なお、以上
の各演算はマイクロコンピュータで容易に行える。On the other hand with current travel distance s obtained from the encoder 10 in the area decision unit 6, block 61, first distance s m from the target position to the current position, i.e., determining the difference between the movement target distance S and the current travel distance s. Next, in the case of 0 ≦ s ≦ S p1 , S p1 <s ≦ S p2 and S p2 <s ≦ S p3 , i = 1, i = 2 and i = 3 of the acceleration region P at the blocks 62, 63 and 64. If s> S p3 and s m > S m3 , it is determined that the constant speed region c is in block 68, and 0 ≦ s m ≦ S m1 and S m1 <s m ≦
When S m2 and S m2 <s m ≤ S m3 , it is determined by blocks 65, 66 and 67 that i = 1, i = 2 and i = 3 of the deceleration region m, and the region data P i , c and m i are output. s If m = 0 is determined that reaches the movement target position, the motor is stopped is transmitted to a known Motarotsuku circuit 11. The area determination data P i , m i and c described above
Is added to the data selectors 53 and 54, selects the data of the corresponding section from the reaching speed V i and the reaching distance S i from the section reaching value calculation unit 4, and respectively selects the target speed calculating unit 51.
And g i calculation unit 52. Using the section reach distance S i thus selected and the moving distance s from the encoder 10, the g i calculator 52 calculates the formula (22) to obtain g i . The value of g i thus obtained is added to the F i table 28, and the corresponding hourly F i data is extracted,
It is added to the target speed calculation unit 51. The target speed calculation unit 51 calculates the formula (38) using the F i data and the data of V i selected as described above to generate the control voltage according to the control target speed v, and the differential amplifier Add to 8. When the region determination data is c, it is in the constant velocity region, and therefore the control target velocity v is kept at the maximum value V 3 in the acceleration region. In the differential amplifier 8, the voltage according to the current speed given from the tachogenerator 9 is compared with the control voltage, a motor drive current is generated according to the difference, and the rotation speed of the motor 7 becomes the control target speed v. To control. Note that each of the above calculations can be easily performed by a microcomputer.
この様に通常の使用状態で最良と考えられる区間比率τ
iと、これ以上大きくすべきでないと考えられる絶対最
大速度VMAX及び絶対最大加速度AMAXをまず与えて、これ
により、あらかじめ種々のパラメータを算出しておくの
で、通常の使用の度毎に与えるデータは目標距離と使用
状態に近い実用的な最大速度だけであるから、演算速度
が極めて速く、従つて又応答速度も速い。In this way, the interval ratio τ which is considered to be the best in normal use
i , the absolute maximum velocity V MAX and the absolute maximum acceleration A MAX which should not be increased any more, are given first, and various parameters are calculated in advance by this, so they are given for each normal use. Since the data is only the target distance and the maximum practical speed close to the usage condition, the calculation speed is extremely fast, and accordingly the response speed is also fast.
(発明の効果) 以上の様に本発明によれば簡単なテーブルを記憶するこ
とにより、種々な条件下でそれぞれ最適な速度制御曲線
に基づいた速度制御を行うことが出来る。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, by storing a simple table, it is possible to perform speed control based on each optimum speed control curve under various conditions.
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第2図
(イ)(ロ)(ハ)は速度制御曲線の一例を示す線図、
第3図は本発明の原理説明に供する線図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (a), (b) and (c) are diagrams showing an example of a speed control curve,
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the present invention.
Claims (1)
度、又はジャークの時間依存性を表すとともに、加速度
増加区間、加速度一定区間及び加速度減少区間を一連に
設けた速度制御曲線により上記被駆動物体の駆動速度を
制御する様にした速度制御装置において、上記駆動速度
をv、駆動量をsとし、上記各区間の駆動速度の最大値
をV1、V2及びV3とし、上記各区間の駆動量の到達値を
S1、S2及びS3とし、駆動速度及び駆動量の初期値V0及び
S0を0とし、上記全区間の所要時間をT及び各区間の所
要時間をτ1T、τ2T及びτ3T(τ1+τ2+τ3=1)と
し、各区間内での経過時間tをt/τiTにより無次元化及
び正規化した変数をζとし、上記速度制御曲線から無次
元化及び正規化して得られる駆動速度を表すζの関数fi
(ζ)、及び駆動量を表すζの関数gi(ζ)を、 としたとき となるFiの値をgiの様々なる値に対して算出したFiテー
ブルを記憶する手段と、駆動量sを検出する手段と、該
駆動量sに応じて前記関数giの値を算出する手段と、該
算出値giに対応するFiの値を前記Fiテーブルから読み出
す手段と、この読み出されたFiを用いて、 なる演算をして上記駆動量sに対応する速度vを算出す
る手段と、該速度vに応じて前記被駆動物体を駆動する
手段とを有することを特徴とする移動速度制御装置。1. For driving a driven object, the time dependence of driving speed, acceleration, or jerk is represented, and the speed control curve is formed by a series of acceleration increasing section, constant acceleration section, and acceleration decreasing section. In a speed control device for controlling the drive speed of a driven object, the drive speed is v, the drive amount is s, and the maximum values of the drive speed in each section are V 1 , V 2 and V 3, and The reached value of the driving amount of each section
Let S 1 , S 2 and S 3 be the initial values V 0 and
S 0 is 0, the required time for all the above sections is T, and the required time for each section is τ 1 T, τ 2 T and τ 3 T (τ 1 + τ 2 + τ 3 = 1), and the progress in each section Let ζ be a variable that is dimensionlessized and normalized by time t / τ i T, and let ζ be a function f i of ζ that represents the driving speed obtained by dimensionlessizing and normalizing from the above speed control curve.
(Ζ) and the function g i (ζ) of ζ that represents the drive amount, When Means for storing the F i table calculate the value of F i to be for different Naru value of g i, means for detecting a driving amount s, the value of the function g i in accordance with the driving amount s A means for calculating, a means for reading the value of F i corresponding to the calculated value g i from the F i table, and using this read F i , A moving speed control device comprising: means for calculating the speed v corresponding to the driving amount s; and means for driving the driven object according to the speed v.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60000857A JPH0682303B2 (en) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | Moving speed controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60000857A JPH0682303B2 (en) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | Moving speed controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61160113A JPS61160113A (en) | 1986-07-19 |
| JPH0682303B2 true JPH0682303B2 (en) | 1994-10-19 |
Family
ID=11485323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60000857A Expired - Lifetime JPH0682303B2 (en) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | Moving speed controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682303B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1985
- 1985-01-09 JP JP60000857A patent/JPH0682303B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPS61160113A (en) | 1986-07-19 |
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