(57)【要約】【課題】  計算機のコスト高を招くことなくサーボ指令生成および実行の応答性能を向上させることができるサーボコントロールシステムを提供する。【解決手段】  動作指令を入力してサーボモータの目標値となるサーボ指令を生成するサーボ指令生成部と、前記サーボ指令と前記サーボモータからのフィードバック情報を入力してフィードバック制御を行い、前記サーボモータを駆動するサーボ指令実行部とを有するサーボコントロールシステムにおいて、前記サーボ指令生成部起動要因によって不定期に起動された前記サーボ指令生成部が指令目標値と実行継続時間から構成される前記サーボ指令を生成し、一定のフィードバック周期で起動された前記サーボ指令実行部が前記サーボ指令を前記実行継続時間に応じて実行する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作指令を入力しサーボモータの目標値となるサーボ指令を生成するサーボ指令生成部と、前記サーボ指令と前記サーボモータからのフィードバック情報を入力してフィードバック制御を行い、前記サーボモータを駆動するサーボ指令実行部とを有するサーボコントロールシステムのサーボ制御方法において、
前記サーボ指令生成部起動要因によって不定期に起動された前記サーボ指令生成部が指令目標値と実行継続時間から構成される前記サーボ指令を生成し、一定のフィードバック周期で起動された前記サーボ指令実行部が前記サーボ指令を前記実行継続時間に応じて実行することを特徴とするサーボコントロールシステムのサーボ制御方法。
【請求項２】
前記サーボ指令生成部に前記フィードバック周期を入力し、前記サーボ指令は、前記実行継続時間を前記フィードバック周期の周期数に換算した実行継続周期数を含むことを特徴とする請求項１記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法。
【請求項３】
前記サーボ指令生成部に前記フィードバック周期と現在時刻とを入力し、前記サーボ指令は、前記実行継続時間に加えて前記サーボ指令の実行開始時刻を含み、前記サーボ指令実行部は現在時刻を入力して、前記実行開始時刻、前記実行継続時間に従って、前記サーボ指令を実行することを特徴とする請求項１記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法。
【請求項４】
前記サーボ指令は、前記実行継続時間の代わりに実行終了時刻を含むことを特徴とする請求項３記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法。
【請求項５】
前記サーボ指令はサーボ指令生成部起動時刻を含み、前記サーボ指令実行部が前記サーボ指令を実行中に、前記サーボ指令生成部起動時刻になったらサーボ指令生成部起動要因を作成し、前記サーボ指令生成部が前記サーボ指令生成部起動要因によって起動されることを特徴とする請求項１記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法。
【請求項６】
すでに生成された前記サーボ指令Ａの前記実行終了時刻以前に前記サーボ指令生成部が起動されて新たな前記サーボ指令Ｂを生成する際に、前記サーボ指令Ａと、前記サーボ指令生成部起動要因と、前記サーボ指令生成部の起動された時刻と、前記サーボ指令生成部による前記サーボ指令Ｂの生成に必要な時間すなわちサーボ指令生成予想時間とから、前記サーボ指令Ｂの前記実行開始時刻を決定し前記サーボ指令Ｂを生成することを特徴とする請求項４記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法。
【請求項７】
前記サーボ指令生成部により、複数の前記サーボ指令Ａ、Ｂが出力されており、前記サーボ指令Ｂの前記実行開始時刻が前記サーボ指令Ａの実行時刻に含まれる、すなわち
前記サーボ指令Ａの前記実行開始時刻＜前記サーボ指令Ｂの前記実行開始時刻＜前記サーボ指令Ａの前記実行終了時刻
である場合に、前記サーボ指令実行部は、前記サーボ指令Ｂの前記実行開始時刻になったら前記サーボ指令Ｂを実行することを特徴とする請求項４記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボモータの目標値となるサーボ指令を生成するサーボ指令生成部と、前記サーボ指令と前記サーボモータからのフィードバック情報を入力してフィードバック制御を行い、前記サーボモータを駆動するサーボ指令実行部とを有するサーボコントロールシステムのサーボ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーボコントロールシステムにおけるサーボ指令生成部は、一定のサーボ指令生成周期で起動されサーボ指令を生成している（例えば、特許文献１参照）。
従来例を図１１に基づいて説明する。図１１は従来のサーボコントロールシステムの構成を示すブロック図である。サーボコントロールシステム１１１はサーボ指令生成部１１２とサーボ指令実行部１１４とから構成される。サーボ指令生成部１１２は、サーボ指令生成周期１１５ごとに起動され、動作指令１９とサーボ指令生成周期１１５とフィードバック周期１８とを入力してサーボ指令１１３を生成する。サーボ指令実行部１１４は、フィードバック周期１８ごとに起動され、サーボ指令１１３、フィードバック周期１８、フィードバック情報１６を入力し、サーボモータ１５を駆動する。ここで、サーボ指令１１３はフィードバック周期１８の整数倍の時間にわたってサーボモータ１５を駆動するような時間的な長さを持ったものになっている。
このように、従来のサーボコントロールシステムでは、一定のサーボ指令生成周期でサーボ指令生成部が起動され、サーボ指令が生成される、という手順がとられていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２７６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のサーボコントロールシステムにおけるサーボ制御方法では、一定のサーボ指令生成周期でサーボ指令生成部が起動されるため、例えばサーボ指令生成部が起動された後に目標位置変更などのサーボ指令生成部起動要因が発生した場合、今回のサーボ指令生成時にサーボ指令生成部起動要因を反映させることができずに、前記サーボ指令生成周期後の次回サーボ指令生成時に初めて前記サーボ指令生成部起動要因を反映させたサーボ指令が生成可能になるといった応答性の問題が発生する場合があった。応答性を向上させたい場合は前記サーボ指令生成部を起動する前記サーボ指令生成周期を短く設定するという方法もあるが、直線補間のように形状が単純な補間の場合に、サーボ指令を相対移動量で表現すると、補間速度が一定になる部分では全く同一の相対移動量のサーボ指令が前記サーボ指令生成周期ごとに生成される、つまり短い周期でサーボ指令を生成する必要がない場合でも前記サーボ指令生成部が起動されるといった計算機資源浪費の問題があった。
本発明はこのような様々な問題点に鑑みてなされたものであり、計算機のコスト高を招くことなくサーボ指令生成および実行の応答性能を向上させることができるサーボコントロールシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、請求項１において
動作指令を入力してサーボモータの目標値となるサーボ指令を生成するサーボ指令生成部と、前記サーボ指令と前記サーボモータからのフィードバック情報を入力してフィードバック制御を行い、前記サーボモータを駆動するサーボ指令実行部とを有するサーボコントロールシステムのサーボ制御方法において、前記サーボ指令生成部起動要因によって不定期に起動された前記サーボ指令生成部が指令目標値と実行継続時間から構成される前記サーボ指令を生成し、一定のフィードバック周期で起動された前記サーボ指令実行部が前記サーボ指令を前記実行継続時間に応じて実行することを特徴とするものである。
【０００６】
さらに請求項２においては、請求項１記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法において、前記サーボ指令生成部に前記フィードバック周期を入力し、前記サーボ指令は、前記実行継続時間を前記フィードバック周期の周期数に換算した実行継続周期数を含むことを特徴とするものである。
【０００７】
さらに請求項３においては、請求項１記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法において、前記サーボ指令生成部に前記フィードバック周期と現在時刻とを入力し、前記サーボ指令は、前記実行継続時間に加えて前記サーボ指令の実行開始時刻を含み、前記サーボ指令実行部は現在時刻を入力して、前記実行開始時刻、前記実行継続時間に従って、前記サーボ指令を実行することを特徴とするものである。
【０００８】
さらに請求項４においては、請求項３記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法において、前記サーボ指令は、前記実行継続時間の代わりに実行終了時刻を含むことを特徴とするものである。
【０００９】
さらに請求項５においては、請求項１記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法において、前記サーボ指令はサーボ指令生成部起動時刻を含み、前記サーボ指令実行部が前記サーボ指令を実行中に、前記サーボ指令生成部起動時刻になったらサーボ指令生成部起動要因を作成し、前記サーボ指令生成部が前記サーボ指令生成部起動要因によって起動されることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに請求項６においては、請求項４記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法において、すでに生成された前記サーボ指令Ａの前記実行終了時刻以前に前記サーボ指令生成部が起動されて新たな前記サーボ指令Ｂを生成する際に、前記サーボ指令Ａと、前記サーボ指令生成部起動要因と、前記サーボ指令生成部の起動された時刻と、前記サーボ指令生成部による前記サーボ指令Ｂの生成に必要な時間すなわちサーボ指令生成予想時間とから、前記サーボ指令Ｂの前記実行開始時刻を決定し前記サーボ指令Ｂを生成することを特徴とするものである。
【００１１】
さらに請求項７においては、請求項４記載のサーボコントロールシステムのサーボ制御方法において、前記サーボ指令生成部により、複数の前記サーボ指令Ａ、Ｂが出力されており、前記サーボ指令Ｂの前記実行開始時刻が前記サーボ指令Ａの実行時刻に含まれる、すなわち前記サーボ指令Ａの前記実行開始時刻＜前記サーボ指令Ｂの前記実行開始時刻＜前記サーボ指令Ａの前記実行終了時刻
である場合に、前記サーボ指令実行部は前記サーボ指令Ｂの前記実行開始時刻になったら前記サーボ指令Ｂを実行することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１の方法によれば、サーボ指令生成部はフィードバック周期とは独立して不定期に起動されるにもかかわらず、フィードバック周期ごとのサーボモータの駆動が可能となり、例えば直線補間のように形状が単純な補間の場合には、一定周期でサーボ指令を生成する場合と比べて計算機資源が節約できるという効果がある。
また、請求項２に記載の方法によれば、サーボ指令実行部は実行継続時間がフィードバック周期の整数倍であることを前提とした処理をすることが可能となり、サーボ指令実行部の処理の負荷が低減されるという効果がある。
また、請求項３に記載の方法によれば、サーボ指令生成部起動要因の発生タイミングに応じて、前記サーボ指令生成部を起動することが可能となり、サーボコントロールシステムの応答性能を向上させることができるという効果がある。
また、請求項４に記載の方法によれば、サーボ指令実行部は実行継続時間をカウントする必要がなくなり、処理が簡略化されるという効果がある。
また、請求項５に記載の方法によれば、サーボ指令生成部が自らの起動タイミングをコントロールできるようになり、サーボ指令に応じてサーボ指令生成部の起動を最適化できるという効果がある。
また、請求項６に記載の方法によれば、複数のサーボ指令の実行開始時刻などの整合性を考慮した上で、実行開始時刻が最適化されたサーボ指令を生成できるという効果がある。
また、請求項７に記載の方法によれば、あるサーボ指令の実行中であっても、最新のサーボ指令へ乗り換えることが、サーボ指令の内容を確認するだけで可能となり、サーボコントロールシステムをシンプルにできるとともに、応答性能を向上させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の請求項１におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムのブロック図である。サーボコントロールシステム１１はサーボ指令生成部１２とサーボ指令実行部１４とから構成される。サーボ指令生成部１２はサーボ指令生成部起動要因１７により不定期に起動され、動作指令１９から指令目標値、実行継続時間を含むサーボ指令１３を生成し、出力する。サーボ指令実行部１４はフィードバック周期１８ごとに起動され、サーボ指令１３とフィードバック情報１６とフィードバック周期１８を入力して、サーボモータ１５を駆動する。
【実施例２】
【００１５】
図２は、本発明の請求項２におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムのブロック図である。サーボコントロールシステム２１はサーボ指令生成部２２とサーボ指令実行部２４とから構成される。サーボ指令生成部２２はサーボ指令生成部起動要因１７により不定期に起動され、動作指令１９から指令目標値、実行継続周期数を含むサーボ指令２３を生成し、出力する。サーボ指令実行部２４はフィードバック周期１８ごとに起動され、サーボ指令２３とフィードバック情報１６とフィードバック周期１８を入力して、サーボモータ１５を駆動する。
【実施例３】
【００１６】
図３は、本発明の請求項３におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムのブロック図である。サーボコントロールシステム３１はサーボ指令生成部３２とサーボ指令実行部３４とから構成される。サーボ指令生成部３２はサーボ指令生成部起動要因１７により不定期に起動され、動作指令１９と現在時刻３５とフィードバック周期１８とから指令目標値、実行開始時刻、実行継続時間を含むサーボ指令３３を生成し、出力する。サーボ指令実行部３４はフィードバック周期１８ごとに起動され、サーボ指令３３とフィードバック情報１６とフィードバック周期１８と現在時刻３５とを入力して、サーボモータ１５を駆動する。
【００１７】
図４は前記サーボコントロールシステム３１におけるサーボ指令生成部３２の処理手順を示すフローチャートである。この図を用いて、以下、請求項３における本発明のサーボ指令生成方法を順を追って説明する。はじめにステップ４１では、サーボ指令生成部起動要因１７によりサーボ指令生成部３２が起動される。ステップ４２では、動作指令１９に基づいて今回生成すべきサーボ指令３３が決定される。ステップ４３では、現在時刻３５に基づいて実行開始時刻が決定される。ステップ４４では、今回生成すべきサーボ指令３３と実行開始時刻から実行終了時刻が決定される。通常、実行開始時刻、実行終了時刻はフィードバック周期１８と整合が取れるように決定される。ステップ４５では、今回生成すべきサーボ指令３３に応じた指令目標値が生成される。最後にステップ４６で、サーボ指令生成部３２の処理が終了し、次回のサーボ指令生成部起動要因１７を待つこととなる。
【実施例４】
【００１８】
図５は、本発明の請求項４におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムのブロック図である。サーボコントロールシステム５１はサーボ指令生成部５２とサーボ指令実行部５４とから構成される。サーボ指令生成部５２はサーボ指令生成部起動要因１７により不定期に起動され、動作指令１９と現在時刻３５とフィードバック周期１８から指令目標値、実行開始時刻、実行終了時刻を含むサーボ指令５３を生成し、出力する。サーボ指令実行部５４はフィードバック周期１８ごとに起動され、サーボ指令５３とフィードバック情報１６とフィードバック周期１８と現在時刻３５とを入力して、サーボモータ１５を駆動する。
【実施例５】
【００１９】
図６は、本発明の請求項５におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムのブロック図である。サーボコントロールシステム６１はサーボ指令生成部６２とサーボ指令実行部６４とから構成される。サーボ指令生成部６２はサーボ指令実行部６４からの要求によるサーボ指令生成部起動要因１７により不定期に起動され、動作指令１９とフィードバック周期１８から指令目標値、実行継続時間、サーボ指令生成部起動時刻を含むサーボ指令６３を生成し、出力する。サーボ指令実行部６４はフィードバック周期１８ごとに起動され、サーボ指令６３とフィードバック情報１６とフィードバック周期１８とを入力して、サーボモータ１５を駆動する。
【００２０】
図７は前記サーボコントロールシステム６１におけるサーボ指令実行部６４の処理手順を示すフローチャートである。この図を用いて、以下、請求項５における本発明のサーボ指令実行方法を順を追って説明する。はじめにステップ７１では、フィードバック周期１８ごとにサーボ指令実行部６４が起動される。ステップ７２では、入力したサーボ指令６３のうち、今回の制御周期において処理すべき指令目標値が決定される。ステップ７３では、ステップ７２で決定された指令目標値に対してフィードバック制御が実行され、ステップ７４では、サーボモータ１５が駆動される。次にステップ７５では、サーボ指令６３に含まれるサーボ指令生成部起動時刻をチェックして、今回がサーボ指令生成部起動時刻であるならば、ステップ７６でサーボ指令生成部起動要因１７を作成し、出力し、ステップ７７へ進む。一方、今回がサーボ指令生成部起動時刻ではないならば、ステップ７７へ進む。最後にステップ７７で、サーボ指令実行部６４の処理が終了し、次回のフィードバック周期１８を待つこととなる。
【実施例６】
【００２１】
図８は、本発明の請求項６におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムのブロック図である。サーボコントロールシステム８１はサーボ指令生成部８２とサーボ指令実行部８４とから構成される。サーボ指令生成部８２はサーボ指令生成部起動要因１７により不定期に起動され、動作指令１９とフィードバック周期１８と現在時刻３５とすでに生成されているサーボ指令Ａ５３とサーボ指令生成予想時間８５から指令目標値、実行開始時刻、実行終了時刻を含むサーボ指令Ｂ８３を生成し、出力する。サーボ指令実行部８４はフィードバック周期１８ごとに起動され、サーボ指令Ａ５３とサーボ指令Ｂ８３とフィードバック情報１６とフィードバック周期１８と現在時刻３５とを入力して、サーボモータ１５を駆動する。
【００２２】
図９は本発明の請求項６におけるサーボ指令生成部８２の処理手順を示すフローチャートである。この図を用いて、以下、請求項６における本発明のサーボ指令生成方法を順を追って説明する。はじめにステップ９１では、サーボ指令生成部起動要因１７によりサーボ指令生成部８２が起動される。ステップ９２では、動作指令１９に基づいて今回生成すべきサーボ指令Ｂ８３が決定される。ステップ９３では、すでに生成されているサーボ指令の中から、その実行終了時刻が現在時刻３５より遅いものがあるかどうかをチェックし、そのようなサーボ指令Ａ５３が見つかった場合には、ステップ９４で、現在時刻３５とサーボ指令生成予想時間８５とサーボ指令Ａ５３の実行終了時刻とから新たに生成するサーボ指令Ｂ８３の実行開始時刻が決定される。ステップ９５では、今回生成すべきサーボ指令Ｂ８３とその実行開始時刻とからサーボ指令Ｂ８３の実行終了時刻が決定される。ステップ９６では、サーボ指令Ｂ８３に応じた指令目標値が生成される。ステップ９７では、今回サーボ指令生成に要した時間を計測し、サーボ指令生成予想時間８５を更新する。最後にステップ９８で、サーボ指令生成部８２の処理が終了し、次回のサーボ指令生成部起動要因１７を待つこととなる。
【実施例７】
【００２３】
図１０は本発明の請求項７におけるサーボ指令実行部５４の処理手順を示すフローチャートである。この図を用いて、以下、請求項７における本発明のサーボ指令実行方法を順を追って説明する。はじめにステップ１０１では、フィードバック周期１８ごとにサーボ指令実行部５４が起動される。ステップ１０２では、複数存在するサーボ指令５３のうち、今回のフィードバック周期１８において処理すべきサーボ指令５３が決定される。ステップ１０３では、入力した前記サーボ指令５３のうち、今回のフィードバック周期１８において処理すべき指令目標値が決定される。ステップ１０４では、ステップ１０３で決定された指令目標値に対してフィードバック制御が実行され、ステップ１０５では、サーボモータ１５が駆動される。最後にステップ１０６で、サーボ指令実行部５４の処理が終了し、次回のフィードバック周期１８を待つこととなる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
一定周期ではなくサーボ指令に応じたタイミングでサーボ指令生成部の起動を可能にするとともに、サーボ指令修正要因を迅速にサーボ指令の生成および実行に反映させることも可能となり、計算機のコスト高を招くことなくサーボコントロールシステムの応答性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の請求項１におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムの構成を示すブロック図
【図２】本発明の請求項２におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムの構成を示すブロック図
【図３】本発明の請求項３におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムの構成を示すブロック図
【図４】本発明の請求項３におけるサーボ指令生成部の処理手順を示すフローチャート
【図５】本発明の請求項４におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムの構成を示すブロック図
【図６】本発明の請求項５におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムの構成を示すブロック図
【図７】本発明の請求項５におけるサーボ指令実行部の処理手順を示すフローチャート
【図８】本発明の請求項６におけるサーボ制御方法を実施するサーボコントロールシステムの構成を示すブロック図
【図９】本発明の請求項６におけるサーボ指令生成部の処理手順を示すフローチャート
【図１０】本発明の請求項７におけるサーボ指令実行部の処理手順を示すフローチャート
【図１１】従来のサーボコントロールシステムの構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００２６】
１１  サーボコントロールシステム
１２  サーボ指令生成部
１３  サーボ指令
１４  サーボ指令実行部
１５  サーボモータ
１６  フィードバック情報
１７  サーボ指令生成部起動要因
１８  フィードバック周期
１９  動作指令
２１  サーボコントロールシステム
２２  サーボ指令生成部
２３  サーボ指令
２４  サーボ指令実行部
３１  サーボコントロールシステム
３２  サーボ指令生成部
３３  サーボ指令
３４  サーボ指令実行部
３５  現在時刻
４１  サーボ指令生成部起動
４２  サーボ指令起動要因チェック
４３  実行開始時刻決定
４４  実行継続時間決定
４５  指令目標値生成
４６  サーボ指令生成部処理終了
５１  サーボコントロールシステム
５２  サーボ指令生成部
５３  サーボ指令
５４  サーボ指令実行部
６１  サーボコントロールシステム
６２  サーボ指令生成部
６３  サーボ指令
６４  サーボ指令実行部
７１  サーボ指令実行部起動
７２  今回処理分指令目標値決定
７３  フィードバック制御処理実行
７４  サーボモータ駆動
７５  サーボ指令生成部起動時刻か？
７６  サーボ指令生成部起動要因作成
７７  サーボ指令実行部処理終了
８１  サーボコントロールシステム
８２  サーボ指令生成部
８３  サーボ指令Ｂ
８４  サーボ指令実行部
８５  サーボ指令生成予想時間
９１  サーボ指令生成部起動
９２  サーボ指令生成起動要因チェック
９３  既生成サーボ指令チェック
９４  実行開始時刻決定
９５  実行終了時刻決定
９６  指令目標値生成
９７  サーボ指令生成予想時間更新
９８  サーボ指令生成部処理終了
１０１  サーボ指令実行部起動
１０２  今回処理分サーボ指令決定
１０３  今回処理分指令目標値決定
１０４  フィードバック制御処理実行
１０５  サーボモータ駆動
１０６  サーボ指令実行部処理終了
１１１  サーボコントロールシステム
１１２  サーボ指令生成部
１１３  サーボ指令
１１４  サーボ指令実行部
１１５  サーボ指令生成周期
【図１】
2005107913.tif 000003
【図２】
2005107913.tif 000004
【図３】
2005107913.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005107913.tif 000009
【図８】
2005107913.tif 000010
【図９】
2005107913.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2005107913.tif 000013