(57)【要約】【課題】フルクローズ用のエンコーダと速度制御に使用するエンコーダを、１つの通信を介したネットワークで組み１つに入力して、トルクより位置を補正して正確な位置を得ることを目的とする。【解決手段】フルクローズ用のエンコーダと速度制御に使用するエンコーダを、１つのネットワークで組みフルクローズ用の位置とモータの位置を同期してモニタして、トルクより速度、位置を推定して位置を補正するものである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータを駆動して機械の位置制御を行うサーボ制御装置において、
機械の位置制御をフルクローズ用のエンコーダで組み、速度制御はモータ側エンコーダを使い、フルクローズ用のエンコーダと速度制御に使用するモータ側エンコーダを通信を介したネットワークで組み、フルクローズの位置とモータの位置を同期させてモニタして、位置を補正する方法。
【請求項２】
前記位置を補正する方法において、
トルクより速度、位置を推定して位置を補正する方法。
【請求項３】
前記位置を補正する方法において、
パルスエンコーダのパルスをシリアル通信に変換する変換手段を持ち、フルクローズ用のエンコーダとモータ側エンコーダに使用するエンコーダでパルスエンコーダ等の場合、シリアル通信に変換する手段でシリアル通信に変換し、通信を介したネットワークで組み、１つの通信入出力にすることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサーボモータを駆動して機械の位置制御を行うサーボ制御装置において、フルクローズ用のエンコーダと速度制御に使用するエンコーダを、ネットワークで組みフルクローズの位置とモータの位置をモニタして、トルクより速度、位置を推定して位置を補正する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フルクローズの制御は図４に示すように、サーボ制御装置がフルクローズ用のエンコーダ（リニアスケール等の直動の位置検出手段も含む）と速度制御に使用するエンコーダを入力して、位置はフルクローズ用のエンコーダで、速度はモータ側のエンコーダで制御していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平３−３２５５０号公報（第３４２頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来の技術では、エンコーダの入力が２つ必要な為コネクタが２ヶ必要であり、小型のサーボアンプではパネル等のスペースが少ないため他のコネクタとの配置ができない等の問題があり、コネクタの数を減らす必要があった。またフルクローズ用のエンコーダはパルス出力或いは正弦波出力であるが、モータ側エンコーダはシリアル通信タイプのため、サンプリング時点ではモータ側エンコーダとフルクローズ用のエンコーダの位置の検出が同期しておらず、制御系を組むと遅れの悪影響が発生する問題もあった。
そこで本発明は、フルクローズ用のエンコーダと速度制御に使用するモータ側エンコーダを、１つの通信を介したネットワークで組み１つに入力して、トルクより位置を補正して正確な位置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、フルクローズ用のエンコーダと速度制御に使用するエンコーダを、１つのネットワークで組みフルクローズ用の位置とモータの位置を同期してモニタして、トルクより速度、位置を推定して位置を補正するものである。
上記手段により、エンコーダの入力が１つでかつ同期して得るので遅れはあるが、同期して得ることができる。そしてその位置の遅れを補正して制御することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的実施例を図１に示して説明する。
図１において１はサーボ制御装置、２はモータ制御用エンコーダ、３はモータ、４は負荷、５は負荷側エンコーダ、６は通信線、７はシリアル変換器である。
以上のように構成されたシステムにおいてその動作を図３のタイミング図を用いて説明する。
図１は位置の検出として負荷側エンコーダ５をシリアル変換器７を介して通信でサーボ制御装置１に入力している。まずサーボ制御装置１は、位置の制御を負荷側エンコーダ５で位置検出しシリアル変換器７を介して、速度等のモータの制御はモータ制御用エンコーダ２で、通信線６を介して位置として得て、それを微分して速度にして図３のように行う。図４のように位置指令を受けて、位置のフィードバックは負荷側エンコーダ５で行い位置制御をする。その出力の速度指令を受けて、速度のフィードバックはモータ制御用エンコーダ２で位置を微分して速度フィードバックして行い速度制御する。そしてその出力のトルク指令でモータを駆動して制御する。通信線６ではシリアル変換器７で、パルスエンコーダの場合シリアルデータに変換してシリアル通信にてエンコーダ位置読出し指令後、同じ通信線でモータ制御用エンコーダ２の位置等、負荷側エンコーダ５の位置等を同期して得る。同期はエンコーダ位置読出し指令で、各エンコーダが位置をラッチ等して行う。位置データをサーボ制御装置１へ送出することにより行う。そして送られた位置データはサーボ制御装置１に入力して図３のようなタイミングで位置制御、速度制御を行う。ここでこのようなタイミングで位置を制御して行うと、エンコーダが位置をラッチしてから位置制御を行うのに、通信時間と位置の処理時間分遅れることになる。そこで次のように補正して遅れを小さくする。また通信線６では図３のように通信しているので、サーボ制御装置１はトルクより速度を推定、その速度より指令する速度を補正して同期する。トルクτより速度ωや位置θの推定は以下のように行う。
ω＝ω１＋ｄω  ＝ω１＋１／Ｊ・ｄτ／ｄｔ                              （１）
ω１：モータ側エンコーダより算出した速度
Ｊ：イナーシャ
τ：トルク
ｔ：時間
θ＝θ１＋（ω２＋ｄω）・ｄｔ                                                （２）
θ１：負荷側エンコーダよりモニタした位置
ω２：負荷側エンコーダより算出した速度
ｄτをサンプリング時間でのトルクの変化とし、ｄｔをサンプリング時間又はそれに近い遅れ時間として算出する。このようにしてサーボ制御装置１は機械の位置を補正する。またｄωは機械のモデルが分かり、速度が推測できればそれを使っても良い。
他の実施例としては図２のように負荷側エンコーダ５をシリアル変換器７でシリアル変換して、モータ側エンコーダ２と負荷側エンコーダ５をスレーブとしてまとめ、サーボ制御装置１に１対の通信線としてまとめたものである。
またサーボとエンコーダ間の通信形式はサーボが観測できる形式であれば、どのような形式であっても構わない。
【０００７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、エンコーダの入力が１つでかつ通信による位置の遅れを補正できるので、安定して制御ができる。フルクローズ用とモータ側のエンコーダが同期しているので、補正することにより時間差なく位置等を読込むことができる。２つのエンコーダがあってもサーボへの入力を１つにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体的実施例の構成図である。
【図２】本発明の他の実施例である。
【図３】通信内容とタイミングの図である。
【図４】制御ブロック図である。
【図５】従来の実施例である。
【符号の説明】
１  サーボ制御装置
２  モータ制御用エンコーダ
３  モータ
４  負荷
５  負荷側エンコーダ
６  通信線
７  シリアル変換器
８  位置制御
９  速度制御
１０  積分
【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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