(57)【要約】【課題】  位置制御時の速度超過やオーバーシュートを抑制しつつ位置決め時間を短縮でき、制御応答が低い場合においても安定した制御ができる位置決め制御装置を得る。【解決手段】  サーボ制御に理想的なモデルトルク、モデル速度、モデル位置を出力するモデル演算部１と、モデル位置と実位置との位置偏差に対して位置制御ゲインを掛けて速度指令を演算する位置比例補償手段３ａと、この速度指令およびモデル速度と実速度の偏差に対してフィードバックトルク指令を出力する速度比例積分補償手段５，６，７と、このフィードバックトルク指令にモデルトルクを加算した加算値を予め設定されたトルク制限値で制限してモータを駆動するトルク指令として出力するトルク制限手段９と、を備え、位置比例補償手段３ａは、動作中にモデル速度の多項式に基づいて位置制御ゲインを連続的に変化させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
速度フィードフォワードを有する位置決め制御装置において、速度の多項式に基づいて位置制御ゲインを連続的に変化させるようにしたことを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項２】
前記速度の多項式に使用する速度がモデル速度またはフィードフォワード速度であることを特徴とする請求項１記載の位置決め制御装置。
【請求項３】
速度フィードフォワードを有する位置決め制御装置において、位置ドループの多項式に基づいて位置制御ゲインを連続的に変化させるようにしたことを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項４】
速度フィードフォワードを有する位置決め制御装置において、トルクの多項式に基づいて位置制御ゲインを連続的に変化させるようにしたことを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項５】
動作中に前記位置制御ゲインを零または零近傍値として、フィードフォワード速度による速度制御モードで運転するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の位置決め制御装置。
【請求項６】
位置指令を入力して、サーボ制御に理想的なモデルトルク、モデル速度、モデル位置を出力するモデル演算部と、
前記モデル位置と実位置との位置偏差に対して位置制御ゲインを掛けて速度指令を演算する位置比例補償手段と、
この速度指令および前記モデル速度と実速度の偏差に対してフィードバックトルク指令を出力する速度比例積分補償手段と、
このフィードバックトルク指令に前記モデルトルクを加算した加算値を予め設定されたトルク制限値で制限してモータを駆動するトルク指令として出力するトルク制限手段と、
を備えた位置決め制御装置において、
前記位置比例補償手段は、動作中に前記モデル速度の多項式に基づいて位置制御ゲインを連続的に変化させるようにしたことを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項７】
位置指令または速度指令に基づきフィードフォワード速度を演算する速度フィードフォワード演算器と、
このフィードフォワード速度からフィードフォワードトルクを演算するトルクフィードフォワード演算器と、
位置指令と実位置との位置偏差に対して位置制御ゲインを掛けて速度指令を演算する位置比例補償手段と、
この速度指令および前記モデル速度と実速度の偏差に対してフィードバックトルク指令を出力する速度比例積分補償手段と、
このフィードバックトルク指令に前記フィードフォワードトルクを加算した加算値を予め設定されたトルク制限値で制限してモータを駆動するトルク指令として出力するトルク制限手段と、
を備えた位置決め制御装置において、
前記位置比例補償手段は、動作中に前記フィードフォワード速度の多項式に基づいて位置制御ゲインを連続的に変化させるようにしたことを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項８】
位置指令を入力して、サーボ制御に理想的なモデルトルク、モデル速度、モデル位置を出力するモデル演算部と、
前記モデル位置と実位置との位置偏差に対して位置制御ゲインを掛けて速度指令を演算する位置比例補償手段と、
この速度指令および前記モデル速度と実速度の偏差に対してフィードバックトルク指令を出力する速度比例積分補償手段と、
このフィードバックトルク指令に前記モデルトルクを加算した加算値を予め設定されたトルク制限値で制限してモータを駆動するトルク指令として出力するトルク制限手段と、
を備えた位置決め制御装置において、
前記位置比例補償手段は、動作中に前記位置指令と前記実位置との位置偏差である位置ドループによる多項式に基づいて位置制御ゲインを連続的に変化させるようにしたことを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項９】
位置指令を入力して、サーボ制御に理想的なモデルトルク、モデル速度、モデル位置を出力するモデル演算部と、
前記モデル位置と実位置との位置偏差に対して位置制御ゲインを掛けて速度指令を演算する位置比例補償手段と、
この速度指令および前記モデル速度と実速度の偏差に対してフィードバックトルク指令を出力する速度比例積分補償手段と、
このフィードバックトルク指令に前記モデルトルクを加算した加算値を予め設定されたトルク制限値で制限してモータを駆動するトルク指令として出力するトルク制限手段と、
を備えた位置決め制御装置において、
前記位置比例補償手段は、動作中に前記モデルトルクの多項式に基づいて位置制御ゲインを連続的に変化させるようにしたことを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項１０】
位置指令を入力して、サーボ制御に理想的なモデルトルク、モデル速度、モデル位置を出力するモデル演算部と、
前記モデル位置と実位置との位置偏差に対して位置制御ゲインを掛けて速度指令を演算する位置比例補償手段と、
この速度指令を動作中に、前記モデル速度、前記位置指令と前記実位置との位置偏差である位置ドループ、またはトルクに基づいて変化させるトルク制限値で制限する位置制御出力トルク制限器と、
この位置制御出力トルク制限器の出力および前記モデル速度と実速度の偏差に対してフィードバックトルク指令を出力する速度比例積分補償手段と、
このフィードバックトルク指令に前記モデルトルクを加算した加算値を予め設定されたトルク制限値で制限してモータを駆動するトルク指令として出力するトルク制限手段と、
を備えた位置決め制御装置において、
前記位置制御出力トルク制限器は、動作中に前記トルク制限値を変化させるようにしたことを特徴とする位置決め制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、位置検出器からの位置情報に基づきフルクローズド制御により機械の位置決め動作を行う位置決め制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行レールに沿って、台車を所定の軌道上を走行して荷物の出し入れを行うスタッカークレーンは、一般に位置決め制御装置を使用して自動化運転されている。
【０００３】
台車に積載する荷物の種類、量によって機械系の慣性モーメントは一定にはならない。
機械系の慣性モーメントの変化によらず常に応答周波数を一定に保つことができる電動機の位置制御装置として、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１に開示された電動機の位置制御装置は、回転角指令信号発生回路から入力された回転角指令信号と回転検出器から入力された電動機の実際の回転角信号との偏差に基づいて、速度指令信号を出力する位置制御回路を備え、機械系の慣性モーメントの変化によらず速度指令信号の変化に対する電動機の実速度信号の応答を一定に保つことにより、機械系の慣性モーメントの変化によらず常に応答周波数を一定に保つようにしたものである。
【０００４】
スタッカークレーンの位置制御動作においては、台車についている車輪を駆動することにより台車の移動を行うが、台車の車輪が路面に対して滑る場合には実際の台車位置（実位置）がモータ位置に対して遅れることになり、結果として位置追従遅れが大きくなってしまう。
また、位置決め制御において、トルク指令がトルク制限にかかった場合や、モータの電圧飽和でトルク飽和した場合にも、上記と同様に位置追従遅れが大きくなるという問題点があった。特に、大きな負荷に対してモータの特性ぎりぎりで動作させるような条件下では、リミッタにかかることが多くなり、位置追従遅れが大きくなる現象が顕著となる。
【０００５】
従来の制御では、位置追従遅れが過大になると、その遅れを補償しようとする動作を行うので、速度超過やオーバーシュートが発生してしまうという問題点があり、この対策として、
（１）位置ゲインを極めて低く設定する、または、
（２）普段は速度制御モードで動かし、位置決め整定間際でクリープして位置決めを行う、
などの処置をとっているが、いずれも位置整定時間が延びてしまうという問題点があった。
【０００６】
追従遅れ、位置決め精度をそこなうことなく高負荷時の振動を抑えることのできる位置制御を提供することを目的としたものとして、特許文献２に開示されたものがある。特許文献２は、工作機械等の数値制御装置に係るもので、指令位置信号と制御対象の可動体の位置を検出する検出器の信号との差を求める減算器と、この減算器の出力を指令速度信号の大きさに対応して変化するゲインで増幅する増幅器と、この増幅器の出力に応じて制御対象を駆動する駆動部とを具備した数値制御装置が開示され、増幅器のゲインは制御対象の可動体への指令速度が高速の場合は低ゲインとし、指令速度が低速の場合は高ゲインとする技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−０３０５７７号公報（実施例３、図１１）
【特許文献２】特開昭６２−１９４５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１の位置制御装置を、台車の車輪が路面に対して滑る条件下でスタッカークレーンを制御する場合には、速度超過やオーバーシュートの対策により、位置整定時間が延びてしまうという問題点があった。
【０００９】
また、上記特許文献２は、追従遅れ、位置決め精度をそこなうことなく高負荷時の振動を抑えることができるが、制御応答が低い場合に速度指令と実速度との差が大きくなり、ゲイン変更のタイミングが不適切になることがあるという問題点があった。
【００１０】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、位置制御時の速度超過やオーバーシュートを抑制しつつ位置決め時間を短縮でき、制御応答が低い場合においても安定した制御ができる位置決め制御装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
速度フィードフォワードを有する位置決め制御装置において、速度の多項式に基づいて位置制御ゲインを、速度が小さい時に位置比例ゲインを大きく、速度が大きい場合に位置比例ゲインを小さくし、且つその変化を滑らかに変更する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、位置制御ゲインｗｐｃを加減算と乗算のみで構成される多項式を用いて変更するようにしたので、割り算や条件分岐が不要となり、演算量を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る位置決め制御装置を使用したブロック図である。図１において、モデル演算部１は位置指令ｘｒを入力して、サーボ制御に理想的なモデルトルクＴａ、モデル速度ｖａ、モデル位置ｘａを出力する。減算器２ａでモデル位置ｘａと実位置ｘｍとの位置偏差を演算する。
位置比例補償手段としての位置比例補償器３ａは、減算器２ａから出力されるモデル位置ｘａと実位置ｘｍとの位置偏差に位置比例ゲインｗｐｃを掛け、速度指令を演算する。ここで、位置比例補償器３ａは、モデル速度ｖａに応じて位置比例ゲインｗｐｃを変更する。
【００１４】
演算器４ａで、位置比例補償器３ａから出力される速度指令およびモデル速度ｖａと実速度ｖｍとの速度偏差を求める。
積分補償器５は、演算器４ａで演算された速度偏差を積分補償する。加算器６で、演算器４ａで演算された速度偏差に積分補償器５の出力を加算する。速度比例補償器７は、加算器６の出力に速度比例ゲインＫｓｐを掛けてフィードバックトルク指令を出力する。なお、積分補償器５、加算器６および速度比例補償器７で速度比例積分補償手段を構成する。
【００１５】
加算器８ａで、速度比例補償器７から出力されるフィードバックトルク指令とモデルトルクＴａとを加算する。トルク制限器９は加算器８ａの出力に対して、モータやアンプの保護のために予め設定されているトルク制限値で、トルク制限してトルク指令Ｔｍを出力する。図１は、トルク制御系は省略し、実トルク＝トルク指令とした例を示したものである。
プラント１０は、トルク指令Ｔｍを入力して実位置ｘｍを出力する。速度演算器１１は、プラントの実位置ｘｍを入力してプラントの実速度ｖｍを出力する。
【００１６】
図２は、図１におけるプラント１０の一例として、スタッカークレーンの走行軸駆動の構成例を示す図で、スタッカークレーンのフルクローズド位置制御の例である。スタッカークレーン（Ｓｔａｃｋｅｒ  ｃｒａｎｅ）は、自動倉庫のラック間に設置される前後の走行機能、上下の昇降機能をもったクレーンのことをいい、棚から荷物を搬出・搬入するフォークを有し、一般に自動化運転される。
図２において、所定の軌道に設置されたレール２０に沿って台車２１を走行して荷物（図示せず）の搬出・搬入を行う。車輪２２、２３の一方または両方をモータ（図示せず）で駆動することにより台車２１を走行させるが、荷物を搬出・搬入するためには台車２１を所定の位置で停止させる必要があり、台車２１に取り付けられたレーザ変位計２４と反射板２５を用いて台車２１の実際の位置情報（実位置）を検出し、その位置情報を用いて位置決め制御を行う。
【００１７】
また、上記においては、レーザ変位計２４を用いて台車の位置情報を検出する例を示したが、レーザ変位計２４の替わりにリニアスケールやワイヤエンコーダ、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ：無線測位システム）などを用いる場合もある。
【００１８】
図３はこの発明の実施の形態１に係る位置決め制御装置において位置比例補償器３ａで使用する位置比例ゲインｗｐｃの例を示す図である。図２では、モデル速度ｖａに応じて位置比例ゲインｗｐｃを変更する例を示した。
位置比例ゲインｗｐｃの変更方法は、モデル速度ｖａが小さい時に位置比例ゲインｗｐｃを大きく、モデル速度ｖａが大きい場合に位置比例ゲインｗｐｃを小さくし、且つその変化が滑らかに変更されるように、下式（１）に示す速度の絶対値の多項式に基づいて変更を行う。
ｗｐｃ＝ａ０＋ａ１×｜ｖａ｜＋ａ２×｜ｖａ｜２＋ａ３×｜ｖａ｜３＋・・・
・・・・・（１）
【００１９】
この発明の実施の形態１に係る位置比例ゲインｗｐｃの変更による位置決め制御装置の制御について、図１および図３により説明する。
位置決め制御装置は、位置指令ｘｒに従って位置比例ゲインｗｐｃで決まる制御応答で実位置ｘｍが追従するように制御する。
（１）まず位置指令ｘｒが入力された瞬間（モデル速度ｖａ＝０）は、位置比例ゲインｗｐｃは高いゲインに設定されており、その高いゲインに応じて実位置が追従する。
（２）やがて速度が増加するに連れて位置比例ゲインｗｐｃは低い値となるので、トルク制限にかかるなどの追従遅れが発生しても、位置追従遅れを許容することができる。
（３）さらにＴＯＰ速度付近になると位置比例ゲインはほぼ０となり、モデル速度による速度制御モードと等価になるので、位置偏差が発生しても出力トルクは変化しなくなるため、位置偏差追従遅れを補償しようとした結果生じるところの速度超過やオーバーシュートが発生することがなくなる。
（４）最後に位置決め付近になると、速度が減速して再び位置比例ゲインｗｐｃが大きくなるため、位置の収束応答は速くなり、短い整定時間で位置決めが完了できる。
【００２０】
図４は速度指令と実速度との対応を示す図で、（ａ）は従来例としての特許文献１における位置比例ゲインｗｐｃが一定の場合の波形、（ｂ）はこの発明の実施の形態１に係る位置決め制御装置の波形である。
位置指令ｘｒに対する実位置ｘｍの追従遅れが大きくなった場合、従来の技術においてゲインが大きい場合における応答では図（ａ）に示すように、ＴＯＰ速度到達後に速度指令を実速度がオーバーシュートして速度超過を発生する（ａ１部）とか、位置決め整定時にアンダーシュートを発生する（ａ２部）ことがあった。
それに対し、この発明の実施の形態１に係る位置決め制御装置における応答では図（ｂ）に示すように、ＴＯＰ速度到達後における速度超過や位置決め整定時におけるアンダーシュートを発生せず、良好な応答が得られる。
【００２１】
上記のように、速度大の時は位置制御ゲイン小とすることにより、動作中の位置追従遅れを許容するので、位置偏差を補償しようとして速度超過やオーバーシュートを発生させることがない。また、速度小の時は位置制御ゲイン大にすることにより、位置の素早い収束特性が必要な位置整定近傍において位置制御ゲイン大となり、位置決め整定時間の短縮が可能となる。
【００２２】
上記では、位置制御ゲインｗｐｃをモデル速度ｖａの多項式に基づいて求めた例を説明したが、速度演算器１１から出力されるプラント１０の実速度ｖｍを使用して位置制御ゲインを求めても良い。
【００２３】
実施の形態１に係る位置決め制御装置においては、位置制御ゲインｗｐｃを加減算と乗算のみで構成される多項式を用いて変更するようにしたので、割り算や条件分岐が不要となり、演算量を少なくすることができる。
また、速度の２乗に応じて可変とすることにより、直線的に変更する場合や２つの値を切り替えて変更する場合に比較して、位置制御ゲイン＝０近傍において、急減速時に位置制御ゲインが急増することによってショックが発生することを防ぐことができる。
また、モデル速度ｖａまたは実速度ｖｍに応じて位置制御ゲインｗｐｃの変更を行うようにしたので、速度指令を実際の速度に見合ったゲインの変更を行うことができる。
さらに、モデル速度ｖａに応じて位置制御ゲインｗｐｃの変更を行うことにより、高周波ノイズを拾うとか閉ループゲインが変動するという不安定要素がなくなるので安定性が増す。
【００２４】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係る位置決め制御装置を使用したブロック図である。図５において、減算器２ｂで位置指令ｘｒと実位置ｘｍとの位置偏差を演算する。
速度フィードフォワード演算器１２は位置指令ｘｒに微分を行ってフィードフォワード速度ｖｆを演算する。通常微分は不安定となるため、ハイパスフィルタ（図示せず）が用いられる。なお、速度指令が存在する場合には、その速度指令からフィードフォワード速度を演算してもよい。
【００２５】
トルクフィードフォワード演算器１３は、フィードフォワード速度ｖｆに係数を掛けてフィードフォワードトルクＴｆを演算する。なお、トルクフィードフォワードが無しの場合はトルクフィードフォワード演算器１３の伝達関数を０にする。
位置比例補償器３ｂは、減算器２ｂから出力される位置偏差と実位置ｘｍとの位置偏差に位置比例ゲインｗｐｃを掛ける。ここで、位置比例補償器３ｂは、フィードフォワード速度ｖｆに応じて位置比例ゲインｗｐｃを変更する。位置比例ゲインｗｐｃの変更方法は、実施の形態１に記載の上式（１）における多項式の速度データにおいて、モデル速度ｖａの替わりにフィードフォワード速度ｖｆを使用する。
【００２６】
演算器４ｂで、位置比例補償器３ｂから出力される速度指令およびフィードフォワード速度ｖｆと実速度ｖｍとの速度偏差を求める。
積分補償器５は、演算器４ｂで演算された速度偏差を積分補償する。加算器６で、演算器４ｂで演算された速度偏差に積分補償器５の出力を加算する。速度比例補償器７は、加算器６の出力に速度比例ゲインＫｓｐを掛けてフィードバックトルク指令を出力する。また、積分補償器５、加算器６および速度比例補償器７で速度比例積分補償手段を構成する。
加算器８ｂで、速度比例補償器７から出力されるフィードバックトルク指令とフィードフォワードトルクＴｆとを加算する。
トルク制限器９は、加算器８ｂの出力に対して予め設定されているトルク制限値で、トルク制限してトルク指令Ｔｍとする。
プラント１０は、トルク指令Ｔｍを入力して位置ｘｍを出力する。
速度演算器１１は、プラントの位置ｘｍを入力してプラントの実速度ｖｍを出力する。
【００２７】
実施の形態２では、速度フィードフォワード演算器１２で演算したフィードフォワード速度ｖｆに基づき位置比例補償器３ｂの位置比例ゲインｗｐｃを変更する。また、実施の形態２では、フィードフォワード速度ｖｆを速度制御系の入力として加算し、またフィードフォワード速度ｖｆに基づきトルクフィードフォワード演算器１３で演算したフィードフォワードトルクＴｆを速度比例積分補償出力に加算する。
【００２８】
実施の形態１においては、モデル位置、モデル速度およびモデルトルクに追従するように動作するが、実施の形態２は位置指令、フィードフォワード速度およびフィードフォワードトルクに追従するように動作する。
【００２９】
実施の形態１においては、位置指令ｘｒを入力して、サーボ制御に理想的なモデルトルクＴａ、モデル速度ｖａ、モデル位置ｘａを出力するモデル演算部１を有し、モデル速度ｖａに基づき位置比例補償器３ａの位置比例ゲインｗｐｃを変更し、速度比例積分補償出力にモデルトルクＴａを加算する構成の例を示したが、実施の形態２ではモデル演算部の替わりに、モデル適応制御に比較して小さい演算量である速度フィードフォワードで構成したものである。
【００３０】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３に係る位置決め制御装置を使用したブロック図である。図６において、１、２ａ、４、５、６、７、８ａ、９、１０、１１は図１と同様であり、その説明を省略する。
減算器１４で位置指令ｘｒと実位置ｘｍとの位置偏差を演算し、減算器１４で演算した位置指令ｘｒと実位置ｘｍとの位置偏差である位置ドループに基づき、位置比例補償器３ｃの位置比例ゲインｗｐｃを変更する。
位置比例ゲインｗｐｃの変更方法は、実施の形態１に記載の上式（１）における多項式において、モデル速度ｖａの替わりに減算器１４で演算した位置指令ｘｒと実位置ｘｍとの位置偏差である位置ドループを使用する。
【００３１】
実施の形態３では、位置比例補償器３ｃは、位置指令ｘｒと位置フィードバック位置ｘｍとの偏差である位置ドループに基づいて位置比例ゲインｗｐｃを変更するようにしたので、位置ドループが大きくなった場合には位置比例ゲインを下げて位置偏差を許容するようにでき、また位置ドループが小さくなってくると位置比例ゲインを上げて素早い位置決めを行わせることができる。
【００３２】
実施の形態１においては、位置比例補償器３ａはモデル速度ｖａに応じて位置比例ゲインｗｐｃを変更するので、一定速状態では位置比例ゲイン一定となるのに対し、実施の形態３では、位置比例補償器３ｃは位置ドループに基づいて位置比例ゲインの変更を行うようにしたので、一定速度で位置ドループが変動するような用途に適用することができる。
【００３３】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４に係る位置決め制御装置を使用したブロック図である。図７において、１、２ａ、４、５、６、７、８ａ、９、１０、１１は図１と同様であり、その説明を省略する。
位置比例補償器３ｄの位置比例ゲインｗｐｃをモデルトルクＴａに応じて変更する。位置比例ゲインｗｐｃの変更方法は、実施の形態１に記載の上式（１）における多項式において、モデル速度ｖａの替わりにモデルトルクＴａを使用する。
【００３４】
上記では、モデルトルクＴａに応じて位置比例ゲインｗｐｃを変更する例を説明したが、トルク指令や電流制御系のフィードバック電流もしくはフィードバックトルクを利用することも可能である。
【００３５】
実施の形態４では、トルクに基づいて位置比例ゲインの変更を行うようにしたので、トルクが大きくなった場合には位置比例ゲインを下げて位置偏差を許容するようになり、トルクが小さくなってくると位置比例ゲインを上げて素早い位置決めを行わせる。
【００３６】
実施の形態１においては、位置比例補償器３ａはモデル速度ｖａに応じて位置比例ゲインｗｐｃを変更するので、一定速状態では位置比例ゲイン一定となるのに対し、実施の形態４では、位置比例補償器３ｄはトルクに基づいて位置比例ゲインの変更を行うようにしたので、一定速度でトルクが変動するような用途に適用することができる。例えば、トルク制限器９におけるトルク制限による位置の追従遅れが非常に大きい場合に有効である。
また、フィードバックトルクをチェックすることにより、モータの電圧飽和によるトルクの飽和に対応することが可能となる。
【００３７】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５に係る位置決め制御装置を使用したブロック図である。図８において、１、２ａ、４、５、６、７、８ａ、９、１０、１１は図１と同様であり、その説明を省略する。
図８は位置比例補償器３ｅの位置比例ゲインｗｐｃは固定とし、位置比例補償器３ｅと演算器４との間にモデル速度ｖａに応じて位置制御出力トルク制限器１５のトルク制限値を変更する位置制御出力トルク制限器１５を挿入し、位置制御出力トルクを制限する。
【００３８】
上記では、モデル速度ｖａに基づいて位置制御出力トルク制限器１５のトルク制限値を変更した例を説明したが、実施の形態３に記載の位置ドループ、実施の形態４に記載のトルクに基づいて変更してもよい。
また、実施の形態２に記載のフィードフォワード部を有する構成において、位置比例ゲインｗｐｃを変更する位置比例補償器３ｂの替わりに、位置比例ゲインｗｐｃが固定の位置比例補償器３ｅと位置制御出力トルク制限器１５とで構成するようにしてもよい。
【００３９】
実施の形態５においては、位置比例ゲインを変えるのではなくトルク制限値を変えるようにすることにより、位置比例補償器の出力が大きい場合はトルク制限を掛け、位置比例補償器の出力が小さい場合は通常動作をするようにできるので、位置比例ゲインを変更する場合に比べて変更の方法が簡易に調整できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、この発明の位置決め制御装置は位置制御時の速度超過やオーバーシュートを抑制しつつ位置決め時間を短縮できるので、レールに沿って所定の軌道上を走行して荷物の出し入れを行うスタッカークレーンの走行軸駆動に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る位置決め制御装置を使用したブロック図である。
【図２】図１におけるプラント１０の一例として、スタッカークレーンの走行軸駆動の構成例を示す図で、スタッカークレーンのフルクローズド位置制御の例である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る位置決め制御装置において位置比例補償器３ａで使用する位置比例ゲインｗｐｃの例を示す図である。
【図４】速度指令と実速度との対応を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る位置決め制御装置を使用したブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る位置決め制御装置を使用したブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係る位置決め制御装置を使用したブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態５に係る位置決め制御装置を使用したブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  モデル演算部、  ２ａ，２ｂ  減算器、  ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ  位置比例補償器、  ４ａ  演算器、  ５  積分補償器、  ６  加算器、  ７  速度比例補償器、  ８ａ  加算器、  ９  トルク制限器、  １０  プラント、  １１  速度演算器、  １２  速度フィードフォワード演算器、  １３  トルクフィードフォワード演算器、  １４  減算器、  １５  位置制御出力トルク制限器、  ２０  レール、  ２１  台車、  ２２  車輪、  ２３  車輪、  ２４  レーザ変位計、  ２５  反射板、  ｘｒ  位置指令、  ｘａ  モデル位置、  ｘｍ  実位置、  ｖａ  モデル速度、  ｖｍ  実速度、  ｖｆ  フィードフォワード速度、  Ｔｍ  トルク指令、  Ｔａ  モデルトルク、  Ｔｆ  フィードフォワードトルク、  ｗｐｃ  位置比例ゲイン、  Ｋｓｐ  速度比例ゲイン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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