(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段と連結された制御対象の位置を可変目標位置に追従させる位置制御装置であって、
前記可変目標位置に応じた制御指令を出力する指令出力手段と、
前記制御指令と前記制御対象に対して設けられた位置検出器の検出位置とから前記制御対象の制御偏差を生成する制御偏差生成手段と、
前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力するサーボ制御手段と、
前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開する時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差を抑制するように前記制御偏差を補正する追従誤差補正手段と
を有する位置制御装置。
【請求項２】
前記追従誤差補正手段は、前記送り方向の反転を検出する反転検出部と、
前記制御対象が移動状態にあるか停止状態にあるかを検出する移動／停止検出部と、
前記反転検出部および前記移動／停止検出部の検出信号に応じて、前記制御偏差を補正する補正量を出力する追従誤差補正部と
を有する請求項１に記載の位置制御装置。
【請求項３】
前記追従誤差補正部は、前記送り方向の反転の向きに応じて、絶対値が同じでかつ正負の符号が反転した第１の補正量と第２の補正量とを保持している
請求項２に記載の位置制御装置。
【請求項４】
前記移動／停止検出部は、前記制御対象が移動状態にあるか停止状態にあるかを、前記位置検出器の検出信号に基づいて検出する
請求項２または３に記載の位置制御装置。
【請求項５】
駆動手段と連結された制御対象の位置を可変目標位置に追従させる位置制御装置であって、
前記可変目標位置に応じた制御指令を出力する指令出力手段と、
前記制御指令と前記制御対象に対して設けられた位置検出器の検出位置と前記駆動手段に対して設けられた位置検出器の検出駆動位置とから前記制御対象の制御偏差を生成する制御偏差生成手段と、
前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力するサーボ制御手段と、
前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開する時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差を抑制するように前記検出駆動位置を補正する補正量を変更する追従誤差補正手段と
を有する位置制御装置。
【請求項６】
前記追従誤差補正手段は、前記送り方向の反転を検出する反転検出部と、
前記制御対象が移動状態にあるか停止状態にあるかを検出する移動／停止検出部と、
前記反転検出部および前記移動／停止検出部の検出信号に応じて、前記検出駆動位置を補正する補正量を増加または減少させる追従誤差補正部と
を有する請求項５に記載の位置制御装置。
【請求項７】
前記追従誤差補正部は、前記反転検出部および前記移動／停止検出部によって前記制御対象の停止および前記送り方向の反転が検出されたら、前記検出駆動位置を補正する補正量を所定の変更量で周期的に変更し、前記移動／停止検出部によって当該制御対象の移動の再開が検出されたら前記補正量の変更を中止する
請求項５または６に記載の位置制御装置。
【請求項８】
前記移動／停止検出部は、前記制御対象が移動状態にあるか停止状態にあるかを、前記位置検出器の検出信号に基づいて検出する
請求項５〜７のいずれかに記載の位置制御装置。
【請求項９】
駆動手段と連結された制御対象の位置を可変目標位置に追従させる位置制御方法であって、
前記可変目標位置に応じた制御指令を生成する指令生成ステップと、
前記制御対象の位置を当該制御対象に対して設けられた位置検出器から検出する制御対象位置検出ステップと、
前記制御指令と前記制御対象の検出位置とから前記制御対象の制御偏差を生成する制御偏差生成ステップと、
前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力するサーボ制御ステップと、
前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開する時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差を抑制するように前記制御偏差を補正する追従誤差補正ステップと
を有する位置制御方法。
【請求項１０】
前記追従誤差補正ステップは、前記送り方向の反転を検出する反転検出ステップと、
前記制御対象の停止を検出する停止検出ステップと、
前記制御対象の停止および前記送り方向の反転を検出したのち、前記制御偏差を補正する補正ステップと、
前記制御対象の移動の再開を検出したら、前記補正を中止する移動検出ステップと
を有する請求項９に記載の位置制御方法。
【請求項１１】
前記追従誤差補正ステップは、前記送り方向の反転の向きに応じて、絶対値が同じでかつ正負の符号が反転した第１の補正量および第２の補正量によって前記制御偏差を補正する
請求項１０に記載の位置制御方法。
【請求項１２】
前記停止検出ステップおよび移動検出ステップは、前記位置検出器の検出信号に基づいて前記制御対象の停止状態および移動状態を検出する
請求項１０または１１に記載の位置制御方法。
【請求項１３】
駆動手段と連結された制御対象の位置を可変目標位置に追従させる位置制御方法であって、
前記可変目標位置に応じた制御指令を生成する指令生成ステップと、
前記制御対象の位置を当該制御対象に対して設けられた位置検出器から検出する制御対象位置検出ステップと、
前記駆動手段の駆動位置を当該駆動手段に対して設けられた位置検出器から検出する駆動位置検出ステップと、
前記制御指令と前記制御対象の検出位置と前記駆動手段の検出駆動位置とから前記制御対象の制御偏差を生成する制御偏差生成ステップと、
前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力するサーボ制御ステップと、
前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開する時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差を抑制するように前記検出駆動位置を補正する補正量を変更する追従誤差補正ステップと
を有する位置制御方法。
【請求項１４】
前記追従誤差補正ステップは、前記送り方向の反転を検出する反転検出ステップと、
前記制御対象の停止を検出する停止検出ステップと、
前記制御対象の停止および前記送り方向の反転を検出したのち、前記検出駆動位置を補正する補正量を増加または減少させる補正ステップと、
前記制御対象の移動の再開を検出したら前記補正量の変更を中止する移動検出ステップと
を有する請求項１３に記載の位置制御方法。
【請求項１５】
前記追従誤差補正ステップは、前記制御対象の停止および前記送り方向の反転の検出時点から前記検出駆動位置を補正する補正量を所定の変更量で周期的に変更を行い、当該制御対象の移動の再開の検出時点で前記補正量の変更を中止する
請求項１３または１４に記載の位置制御方法。
【請求項１６】
前記停止検出ステップおよび移動検出ステップは、前記位置検出器の検出信号に基づいて前記制御対象の停止状態および移動状態を検出する
請求項１３〜１５のいずれかに記載の位置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、ＮＣ工作機械等の制御対象の位置制御を行う位置制御装置および位置制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＮＣ工作機械におけるワークを固定するテーブルの位置やワークを切削する工具等の制御対象の位置制御は、たとえば、ラック及びピニオン、ボールねじ及びナットなどからなる伝達機構を介して制御対象に接続されたサーボモータの回転量を制御することによって行っている。
このような制御対象の位置制御方式としては、セミクローズドループ制御方式、フルクローズドループ制御方式、および、ハイブリッド制御方式が知られている。
【０００３】
セミクローズドループ制御方式では、たとえば、ロータリエンコーダ等の検出器でサーボモータの回転位置を検出し、検出したサーボモータの回転位置を制御対象の位置に変換し、この変換した回転位置を位置指令にフィードバックしてサーボモータの回転量を制御するサーボ制御系を構成する。
フルクローズドループ制御方式は、テーブル等の制御対象に対して、たとえば、リニアスケールを直接設け、このリニアスケールの検出した制御対象の位置を位置指令にフィードバックしてサーボモータの回転量を制御するサーボ制御系を構成する。
ハイブリッド制御方式は、サーボモータの回転位置および制御対象の位置の双方を検出し、位置指令に制御対象の位置に変換したサーボモータの回転位置をフィードバックするとともに、制御対象の位置と変換したサーボモータの回転位置との差を一次遅れフィルタでフィルタリングしてから位置指令にフィードバックすることによってサーボモータの回転量を制御するサーボ制御系を構成する。
【０００４】
サーボモータと制御対象との間に設けられる伝達機構に、たとえば、バックラッシや摩擦等の非線形な特性が存在すると、サーボモータの回転位置を正確に制御しても、制御対象の送り方向を反転した際にサーボモータは回転するが制御対象は停止したままとなる、いわゆるロストモーションが発生し、位置指令に対して制御対象が即座には追従しないことが知られている。
この追従誤差を補正する方法として、位置指令の送り方向の反転を検出したらサーボモータに対する制御指令を補正して、速やかにロストモーションを除去して制御対象の位置指令からの追従誤差を抑制するいわゆるバックラッシ補正が知られている。
上記のセミクローズドループ制御方式では、制御対象の位置をサーボモータの回転位置から間接的に得ており、直接には管理していないため、バックラッシュ補正を行っても、制御対象にオフセットが生じない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のフルクローズドループ制御方式およびハイブリッド制御方式では、制御対象が移動中に、すなわち、リニアスケールからのフィードバック値が変化している最中に上記のようなバックラッシ補正を行うと、制御対象の位置情報が補正されることになり、制御対象の位置にオフセットが生じる。
一方、ハイブリッド制御方式では、リニアスケールからのフィードバック値とともに、サーボモータのフィードバック値を用いているため、このサーボモータのフィードバック値を補正することで、制御対象の位置決め位置にオフセットが生じることは防げる。
しかしながら、ハイブリッド制御方式では、目標位置にリニアスケールの検出位置を一致するように制御するため、制御対象の移動方向が反転する直前にリニアスケールからの制御対象の位置のフィードバック値がロストモーションが発生する向きとは逆向きに少しでも変化すると、位置指令が変化しないにも関わらずサーボモータがロストモーション領域を通過して制御対象を動かし、制御対象の位置のフィードバック値と位置指令とが一致すると停止し、ロストモーションが除去された状態となる。
この状態から、位置指令の送り方向の反転が検出されると、バックラッシ補正が働き、制御対象が目標位置から一瞬ずれてしまう。このような現象が発生すると、たとえば、制御対象を直交する２軸方向に制御して円弧指令に追従させたような場合には、いわゆる象限切り替え位置において制御対象の移動軌跡が円弧の内側に食い込んでしまう。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、制御対象の位置を直接検出し、これをサーボ制御系にフィードバックして制御対象の位置制御を行う際に、制御対象の送り方向の反転の際に発生する制御対象の追従誤差を抑制でき、かつ、制御対象の位置決め位置にオフセットの発生しない位置制御装置および位置制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係る位置制御装置は、駆動手段と連結された制御対象の位置を可変目標位置に追従させる位置制御装置であって、前記可変目標位置に応じた制御指令を出力する指令出力手段と、前記制御指令と前記制御対象に対して設けられた位置検出器の検出位置とから前記制御対象の制御偏差を生成する制御偏差生成手段と、前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力するサーボ制御手段と、前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開する時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差を抑制するように前記制御偏差を補正する追従誤差補正手段とを有する。
【０００８】
好適には、前記追従誤差補正手段は、前記送り方向の反転を検出する反転検出部と、前記制御対象が移動状態にあるか停止状態にあるかを検出する移動／停止検出部と、前記反転検出部および前記移動／停止検出部の検出信号に応じて、前記制御偏差を補正する補正量を出力する追従誤差補正部とを有する。
【０００９】
好適には、前記追従誤差補正部は、前記送り方向の反転の向きに応じて、絶対値が同じでかつ正負の符号が反転した第１の補正量と第２の補正量とを保持している。
【００１０】
前記移動／停止検出部は、前記制御対象が移動状態にあるか停止状態にあるかを、前記位置検出器の検出信号に基づいて検出する。
【００１１】
本発明の第２の観点に係る位置制御装置は、駆動手段と連結された制御対象の位置を可変目標位置に追従させる位置制御装置であって、前記可変目標位置に応じた制御指令を出力する指令出力手段と、前記制御指令と前記制御対象に対して設けられた位置検出器の検出位置と前記駆動手段に対して設けられた位置検出器の検出駆動位置とから前記制御対象の制御偏差を生成する制御偏差生成手段と、前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力するサーボ制御手段と、前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開する時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差を抑制するように前記検出駆動位置を補正する補正量を変更する追従誤差補正手段とを有する。
【００１２】
好適には、前記追従誤差補正手段は、前記送り方向の反転を検出する反転検出部と、前記制御対象が移動状態にあるか停止状態にあるかを検出する移動／停止検出部と、前記反転検出部および前記移動／停止検出部の検出信号に応じて、前記検出駆動位置を補正する補正量を増加または減少させる追従誤差補正部とを有する。
【００１３】
前記追従誤差補正部は、前記反転検出部および前記移動／停止検出部によって前記制御対象の停止および前記送り方向の反転が検出されたら、前記検出駆動位置を補正する補正量を所定の変更量で周期的に変更し、前記移動／停止検出部によって当該制御対象の移動の再開が検出されたら前記補正量の変更を中止する。
【００１４】
本発明の第１の観点に係る位置制御方法は、駆動手段と連結された制御対象の位置を可変目標位置に追従させる位置制御方法であって、前記可変目標位置に応じた制御指令を生成する指令生成ステップと、前記制御対象の位置を当該制御対象に対して設けられた位置検出器から検出する制御対象位置検出ステップと、前記制御指令と前記制御対象の検出位置とから前記制御対象の制御偏差を生成する制御偏差生成ステップと、前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力するサーボ制御ステップと、前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開する時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差を抑制するように前記制御偏差を補正する追従誤差補正ステップとを有する。
【００１５】
本発明の第２の観点に係る位置制御方法は、駆動手段と連結された制御対象の位置を可変目標位置に追従させる位置制御方法であって、前記可変目標位置に応じた制御指令を生成する指令生成ステップと、前記制御対象の位置を当該制御対象に対して設けられた位置検出器から検出する制御対象位置検出ステップと、前記駆動手段の駆動位置を当該駆動手段に対して設けられた位置検出器から検出する駆動位置検出ステップと、前記制御指令と前記制御対象の検出位置と前記駆動手段の検出駆動位置とから前記制御対象の制御偏差を生成する制御偏差生成ステップと、前記制御偏差に基づいて前記制御対象を前記可変目標位置に追従させる操作量を生成して前記駆動手段に出力するサーボ制御ステップと、前記制御対象が停止し、かつ、前記可変目標位置の送り方向が反転した時点から、当該制御対象が移動を再開する時点までの期間内に、前記送り方向の反転によって生じる前記制御対象の前記可変目標位置に対する追従誤差を抑制するように前記検出駆動位置を補正する補正量を変更する追従誤差補正ステップとを有する。
【００１６】
本発明の第１の観点に係る位置制御装置および方法では、可変目標位置に応じて駆動手段が駆動され、この駆動手段に接続された制御対象は可変目標位置に追従していく。
可変目標位置が変化して送り方向が反転すると、たとえば、駆動手段と制御対象との間に存在するバックラッシや摩擦等の非線形要素によって駆動手段の駆動方向が反転しても制御対象が停止した状態となるロストモーションが発生する。
可変目標位置の送り方向の反転および制御対象の停止が検出されると、制御対象の停止期間中にのみ、制御偏差は補正量によって補正され、制御対象の追従誤差が抑制される。
補正は、制御対象が停止した状態で行われるため、制御対象に対して設けられた位置検出器の検出信号は変化せず、補正される前の制御偏差には制御対象の検出位置の変化の情報が含まれていない。このため、制御偏差を補正しても、制御対象の検出位置の情報が変更されることがなく、制御対象の移動が再開した後、制御対象の位置決め位置にオフセットが生じることがない。
【００１７】
本発明の第２の観点に係る位置制御装置および方法では、可変目標位置に応じて駆動手段が駆動され、この駆動手段に接続された制御対象は可変目標位置に追従していく。
可変目標位置が変化して送り方向が反転すると、上記したロストモーションが発生する。
可変目標位置の送り方向の反転および制御対象の停止が検出されると、制御対象の停止期間中にのみ、検出駆動位置を補正する補正量は変更され、制御対象の追従誤差が抑制される。また、検出駆動位置を補正し、かつ、この補正量は変更（更新）された値で常に検出駆動位置を補正するので、制御対象の検出位置の情報が変更されないため、制御対象の位置決め位置にオフセットが生じることがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
第１実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態に係る位置制御システムの構成を示す図である。
図１において、本実施形態に係る位置制御システム１は、位置制御装置１０と、サーボモータ１０１と、サーボモータ１０１に取り付けられた、たとえば、光学式あるいは磁気式の回転位置検出器１１０と、サーボモータ１０１に接続され外周にねじ部が形成されたボールねじ軸１０２と、ボールねじ軸１０２のねじ部に螺合するねじ孔が形成された可動部材１０３と、可動部材１０３に連結され矢印Ａ１およびＡ２のボールねじ軸１０２の軸方向に移動自在に図示しない案内機構によって保持されたテーブル１０４と、テーブル１０４に対して固定された検出部１０５ａと矢印Ａ１およびＡ２の方向に沿って設けられたスケール１０５ｂとからなるリニアスケール１０５とを備える。
ここで、テーブル１０４は本発明の制御対象、リニアスケール１０５は本発明の位置検出器のそれぞれ一具体例に対応している。
【００１９】
ボールねじ軸１０２は、可動部材１０３のねじ孔に螺合しており、ボールねじ軸１０２が回転することによって、ボールねじ軸１０２の回転運動が可動部材１０３の直線運動に変換され、これによりテーブル１０４が直動する。
ボールねじ軸１０２と可動部材１０３との間には、バックラッシ等の機械的誤差や摩擦等の非線形要素が存在する。このボールねじ軸１０２と可動部材１０３との間の非線形特性によって、たとえば、ボールねじ軸１０２を一方向に回転させてテーブル１０４を矢印Ａ２の方向に移動させた後、回転方向を反転させてテーブル１０４を矢印Ａ１の方向に移動させた際に、ボールねじ軸１０２は反転してもテーブル１０４が移動せず、停止したままの状態となるロストモーションが発生する。
【００２０】
リニアスケール１０５は、テーブル１０４に対して固定された検出部１０５ａがスケール１０５ｂに対する位置を、たとえば、磁気的あるいは光学的に検出し、フィードバック信号１０５ｓを位置制御装置１０に出力する。この検出信号１０５ｓは、たとえば、テーブル１０４の変位に応じたパルス信号である。
【００２１】
回転位置検出器１１０は、サーボモータ１０１の回転位置を検出し、この検出信号１１０ｓをサーボ制御部１５にフィードバックする。
【００２２】
位置制御装置１０は、位置指令生成部１１と、制御偏差生成部１４と、サーボ制御部１５と、ドライバ１６と、補正部２１とを有する。
ここで、位置指令生成部１１は本発明の指令出力手段、制御偏差生成部１４は本発明の制御偏差生成手段、サーボ制御部１５およびドライバ１６は本発明のサーボ制御手段、補正部２１は本発明の追従誤差補正手段のそれぞれ一具体例に対応している。
【００２３】
位置指令生成部１１は、テーブル１０４の移動すべき可変目標位置に応じた位置指令Ｐｒを出力する。この位置指令Ｐｒは、たとえば、パルス量によって与えられる。
【００２４】
制御偏差生成部１４は、位置指令生成部１１から与えられる位置指令Ｐｒと、リニアスケール１０５から与えられるフィードバック信号１０５ｓとから、テーブル１０４の制御偏差Ｅを生成して、サーボ制御部１５に出力する。
具体的には、位置指令Ｐｒからテーブル１０４の検出位置であるフィードバック信号１０５ｓを減算して位置偏差Ｅを演算する。
【００２５】
サーボ制御部１５は、制御偏差生成部１４から与えられる位置偏差Ｅに基づいてテーブル１０４の位置を位置指令Ｐｒの変化に追従させつつ一致させる制御指令１５ｓをドライバ１６に出力する。
具体的には、サーボ制御部１５は、速度ループおよび電流ループから構成され、位置偏差Ｅに位置ループゲインによって比例動作を施し、これを速度ループに対する速度指令として出力する。速度ループでは、たとえば、この速度指令と回転位置検出器１１０からのフィードバック信号１１０ｓのサンプリング時間毎の差分値（速度フィードバック信号）との偏差に比例動作および積分動作を施してトルク指令とし、これを電流ループに出力する。電流ループでは、たとえば、サーボモータ１０１の駆動電流から換算したサーボモータ１０１の出力トルク信号と上記トルク指令との偏差に比例動作を施して電流指令とし、これを所定の信号１５ｓに変換してドライバ１６に出力する。
ドライバ１６は、サーボ制御部１５から入力された信号１５ｓに応じて増幅した駆動電流を操作量１６ｓとしてサーボモータ１０１に出力する。
【００２６】
補正部２１は、反転検出部２２と、追従誤差補正部２３と、移動／停止検出部２４とを備える。
ここで、反転検出部２２は本発明の反転検出部、追従誤差補正部２３は本発明の追従誤差補正部、移動／停止検出部２４は本発明の移動／停止検出部のそれぞれ一具体例に対応している。
【００２７】
反転検出部２２は、位置指令生成部１１からの位置指令Ｐｒが入力され、位置指令Ｐｒの送り方向の反転を検出して反転検出信号２２ｓを追従誤差補正部２３に出力する。
また、反転検出信号２２ｓは、反転の向き、すなわち、テーブル１０４を矢印Ａ２の送り方向から矢印Ａ１の送り方向に反転したのか、あるいは、矢印Ａ１の送り方向から矢印Ａ２の送り方向に反転したのかを特定する情報を含んでいる。
具体的には、反転検出部２２は、たとえば、時間的に変化する位置指令Ｐｒのサンプリング時間毎の差分値を算出し、この差分値の正負の符号が反転したことを検出することで反転検出信号２２ｓを生成することができる。即ち、この第１の実施形態では反転検出信号２２ｓは２値信号とし、反転検出時はオンとし、反転非検出時はオフとされる。
【００２８】
移動／停止検出部２４は、リニアスケール１０５からのフィードバック信号１０５ｓが入力され、このフィードバック信号１０５ｓからテーブル１０４が移動状態にあるか停止状態にあるかを検出し、移動／停止信号２４ｓを追従誤差補正部２３に出力する。
具体的には、リニアスケール１０５からのフィードバック信号１０５ｓの所定期間内における変化量と所定の判別基準値とを比較する
この変化量が判別基準値より小さい場合には、停止状態にあると判断する。変化量が判別基準値より大きい場合には、移動状態にあると判断する。
移動／停止信号２４ｓを、たとえば、２値信号とした場合には、停止状態にあると判断したときには、移動／停止信号２４ｓをオフし、移動状態と判断したときには、移動／停止信号２４ｓをオンする。
【００２９】
追従誤差補正部２３は、反転検出部２２の検出信号２２ｓおよび移動／停止検出部２４の検出信号２４ｓの検出状態に応じて、制御偏差生成部１４に制御偏差Ｅを補正する補正指令Ｍｒを出力する。
具体的には、追従誤差補正部２３は、反転検出信号２２ｓが入力されたのち、移動／停止検出部２４からの移動／停止信号２４ｓがオフ、すなわち、テーブル１０４が停止した時点から、移動／停止信号２４ｓがオン、すなわち、テーブル１０４が移動を再開した時点までの期間内に補正信号Ｍｒを制御偏差生成部１４に出力する。
【００３０】
テーブル１０４の送り方向の反転によってボールねじ１０２と可動部材１０３との間にロストモーションが生じると、位置指令Ｐｒの送り方向が反転しても、ロストモーション区間ではテーブル１０４は位置指令Ｐｒに追従せず、テーブル１０４の位置は目標位置に対して追従誤差が発生する。
補正指令Ｍｒによる制御偏差Ｅの補正は、この追従誤差を抑制するためのものである。
【００３１】
追従誤差補正部２３は、たとえば、矢印Ａ２の送り方向から矢印Ａ１の送り方向に反転する際の補正量ΔＡと、矢印Ａ１の送り方向から矢印Ａ２の送り方向に反転する際の補正量−ΔＡとを予め保持しており、これらを反転検出信号２２ｓによって特定される反転の向きに応じて補正指令Ｍｒとして出力する。
なお、補正量ΔＡは、たとえば、ロストモーション量を予め測定しておくことで決定することができる。
【００３２】
図２は、上記構成の位置制御装置１０のハードウエア構成を示す図である。
図２において、マイクロプロセッサ５１は、Read Only Memory（ＲＯＭ) ５２、Random Access Memory（ＲＡＭ) ５３、インターフェース回路５４，５６、グラフィック制御回路５８、表示装置５９、キーボード６１、ソフトウエアキー６０等とバスを介して接続されている。
マイクロプロセッサ５１は、ＲＯＭ５２に格納されたシステムプログラムにしたがって、位置制御装置１０を総合的に制御する。
ＲＯＭ５２には、上記の位置指令生成部１１、制御偏差生成部１４、サーボ制御部１５、補正部２１等を構成するプログラムや、システムプログラムが格納される。
【００３３】
ＲＡＭ５３は、ＲＯＭ５２に格納されたプログラムがダウンロードされたり、各種のプログラム、データなどが格納され、例えば、追従誤差補正部２３の補正量ΔＡ等の値が格納される。
グラフィック制御回路５８は、ディジタル信号を表示用の信号に変換し、表示装置５９に与える。
表示装置５９には、例えば、ＣＲＴ表示装置や液晶表示装置が使用される。表示装置５９は、ソフトウエアキー６０またはキーボード６１を用いて作業者が対話形式で加工プログラムを作成していくときに、形状、加工条件および生成された加工プログラム等を表示したり、作業者が必要なデータを入力する際に入力データなどを表示する。
作業者は、表示装置５９に表示される内容（対話形データ入力画面）にしたがってデータを入力することにより、加工プログラムを作成することができる。
【００３４】
表示装置５９の画面には、受けられる作業またはデータがメニュー形式で表示される。メニューのうちどの項目を選択するかは、メニューの下のソフトウエアキー６０を押すことにより行う。
ソフトウエアキー６０およびキーボード６１は、位置制御装置１０に必要なデータを入力するのにも使用される。
インターフェース回路５４は、マイクロプロセッサ５１から出力されたサーボモータ１０１に対する制御指令を所定の信号に変換してドライバ１６に出力するとともに、回転位置検出器１１０の検出信号１１０ｓを逐次サンプリングしてプロセッサ５１に出力する。
インターフェース回路５６は、リニアスケール１０５から出力されたフィードバック信号１０５ｓを所定のサンプリング周期でサンプリングし、所定のディジタル信号に変換してマイクロプロセッサ５１に出力する。
【００３５】
次に、上記構成の位置制御システム１を用いた本発明の位置制御方法について図３に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、位置指令生成部１１において、テーブル１０４の移動すべき目標位置を特定する位置指令Ｐｒを生成し、制御偏差生成部１４に位置指令Ｐｒを逐次出力する（ステップＳ１）。
【００３６】
一方、リニアスケール１０５は、テーブル１０４の位置を検出し、フィードバック信号１０５ｓで特定されるテーブル１０４の検出位置Ｐｔを制御偏差生成部１４および補正部２１にフィードバックする（ステップＳ２）。
【００３７】
制御偏差生成部１４では、位置指令Ｐｒからフィードバックされたテーブル１０４の検出位置Ｐｔを減算してテーブル１０４の目標位置からの位置偏差Ｅを生成する（ステップＳ３）。
ステップＳ４は反転検出信号オンが既に出ているか否か判別される。反転検出信号は位置指令Ｐｒの送り方向における反転が起ったときオンされるものであり、前回バックラッシ制御が行なわれていない場合はＮＯの判定結果である。ステップＳ５は今回位置指令Ｐｒの送り方向の反転が起ったか否か判定される。ＮＯの判断の場合（バックラッシ制御を行わない場合）はステップＳ６に進み、制御偏差生成部１４で生成された位置偏差Ｅは、サーボ制御部１５に入力される。
【００３８】
サーボ制御部１５では、入力される位置偏差Ｅに基づいてテーブル１０４の位置を目標位置に追従させる操作量１５ｓを生成し、ドライバ１６に出力する。
ドライバ１６は、入力された操作量１５ｓに応じた駆動電流をサーボモータ１０１に供給する。これにより、当該操作量１５ｓによってサーボモータ１０１を追従制御する。
テーブル１０４が両端位置Ｐ０，位置Ｐ１のいずれかに接近し位置指令Ｐｒの反転が起るとステップＳ５でＹＥＳの判定となる。そのため、ステップＳ４のＮＯ判定を経てステップＳ５の判断がＹＥＳとなる。そのため、ステップＳ７で反転検出信号はオンされる。
従って次回にステップＳ４にまわってきたときＹＥＳの判断となり、ステップＳ８に進み、移動／停止信号がオフか否か判別される。移動／停止信号は通常値はオン（テーブルは移動中）であり、ステップＳ８の判定はＮＯであり、ステップＳ９に進みテーブル１０４は停止状態か否か判別される。テーブル１０４は移動中であり、ＮＯの判定結果となり、ステップＳ６に進み、通常時の操作量１５ｓの設定が行なわれる。
テーブル１０４が両端位置Ｐ０，位置Ｐ１のいずれかに到来したためテーブル１０４の停止が検出されると、ステップＳ８からステップＳ９の判断はＹＥＳとなり、ステップＳ１０に進み、移動／停止信号はオフとされ、ステップＳ１１に進み、位置偏差の補正（バックラッシ補正）が開始される。次回の処理においては移動／停止信号はオフとなっているためステップＳ８ではＹＥＳの判定となり、ステップＳ１３に進み、テーブル１０４の移動が再開されたか否か判定される。テーブル１０４の移動再開がされていないとすればバックラッシ補正は継続される。
バックラッシ補正の実行の結果、テーブル１０４の移動が再開されると、ステップＳ１２の判定はＹＥＳとなり、ステップＳ１３に進み、反転検出信号はオフとなり、ステップＳ１４では移動／停止信号はオンとされ、ステップＳ１５ではバックラッシによる補正指令の停止が出力され、通常の制御に復帰する。
【００３９】
図４（ａ）は、テーブル１０４を位置Ｐ０から位置Ｐ１まで一定速度で移動させ、位置Ｐ１から送り方向を反転させて再度位置Ｐ０に位置決めする位置指令Ｐｒの一例である。
図４（ａ）に示す位置指令Ｐｒによってテーブル１０４を位置Ｐ０から位置Ｐ１まで駆動すると、テーブル１０４は一定速度で移動し、テーブル１０４の位置Ｐｔは位置指令Ｐｒに対してサーボ系の遅れによる定常偏差をもって追従していく。
【００４０】
ここで、テーブル１０４の位置Ｐｔが位置Ｐ１まで近づくと、位置指令Ｐｒの送り方向が反転する（ステップＳ５でＹＥＳ）。
位置指令Ｐｒの送り方向が反転すると、補正部２１の反転検出部２２はこの位置指令Ｐｒの送り方向の反転を検出し、追従誤差補正部２３に反転検出信号２２ｓを出力する（ステップＳ７）。この時点が図４（ａ）に示す、反転検出時点Ｔａである。
【００４１】
位置指令Ｐｒの送り方向が反転された後、テーブル１０４が停止すると、移動／停止検出部２４は、入力されるリニアスケール１０５からのフィードバック信号１０５ｓからテーブル１０４が停止状態にあることを検出し（ステップＳ９でＹＥＳ）、停止状態（オフ）を示す移動／停止信号２４ｓを追従誤差補正部２３に出力する（ステップＳ１０）。この時点が図４（ａ）に示す移動停止検出時点Ｔｂである。
【００４２】
追従誤差補正部２３は、反転検出信号２２ｓおよび移動／停止信号２４ｓが入力されると、補正指令Ｍｒとして補正量ΔＡを制御偏差生成部１４に出力し、位置偏差Ｅを補正する（ステップＳ１１）。
【００４３】
図５（ａ）及び（ｂ）は従来技術のバックラッシ制御を示し、（ｂ）に示すように、追従誤差補正部２３によって位置偏差Ｅを補正しないため、反転検出時点Ｔａ´から位置偏差Ｅは徐々に増大するだけであり、（ａ）に示すように、テーブル１０４の位置Ｐｔは位置指令Ｐｒに対して大きな追従誤差Ｔｅ´が発生する。
位置偏差Ｅが徐々に増大するにすぎないため、この位置偏差Ｅを打ち消すために、テーブル１０４は送り方向を反転して位置Ｐ１から位置Ｐ０に向けて移動を再開移動再開検出時点Ｔｃ´が遅れてしまう。この移動再開検出時点Ｔｃ´後始めて位置偏差Ｅの縮小が開始する。
【００４４】
一方、図４（ａ）及び（ｂ）はこの発明の制御結果を示す。追従誤差補正部２３から補正指令Ｍｒとして補正量ΔＡを制御偏差生成部１４に出力されると（ステップＳ１１）、補正量ΔＡが位置偏差Ｅに加算されるため、図４（ｂ）に示すように、見かけ上の位置偏差Ｅは移動停止検出時点Ｔｂから急激に増大する。この位置偏差Ｅの増大により、サーボモータ１０１は急加速され、速やかにボールねじ軸１０２はロストモーション区間を通過する。そのため、図４（ａ）の追従誤差Тｅは図５(ｂ)の従来技術Тｅ´と比較して小さくなる。
【００４５】
図３のステップ１１において実行される補正によって、テーブル１０４は送り方向を反転して位置Ｐ１から位置Ｐ０に向けて移動を再開すると、移動停止検出部２４は、リニアスケール１０５ｓのフィードバック信号１０５ｓの変化からテーブル１０４の移動の再開を検出し（ステップＳ１２でＹＥＳ）、移動状態を示す移動／停止信号２４ｓを追従誤差補正部２３に出力する。
【００４６】
追従誤差補正部２３は、テーブル１０４の移動の再開を検出すると、補正指令Ｍｒの制御偏差生成部１４への出力を停止する（ステップＳ１５）。
これにより、テーブル１０４の送り方向が位置Ｐ１から位置Ｐ０に向けて反転する際の追従誤差補正が完了する。
【００４７】
以上のように、本実施形態によれば、テーブル１０４の送り方向の反転の際に、位置指令Ｐｒの送り方向が検出され（ステップＳ５）、かつ、テーブル１０４の停止が検出された（ステップＳ９でＹＥＳ）のち、位置偏差Ｅを補正指令Ｍｒにより補正し（ステップＳ１１）、テーブル１０４の移動の再開を検出したら（ステップＳ１２でＹＥＳ）、補正指令Ｍｒによる位置偏差Ｅの補正を停止する（Ｓ１５）。これにより、テーブル１０４の送り方向の反転の際に発生するロストモーションによる追従誤差Ｔｅが抑制される。
さらに、テーブル１０４が停止中には、位置偏差Ｅには、リニアスケール１０５のフィードバック信号１０５ｓの変化分が含まれておらず、テーブル１０４の位置情報が変更されることがない。
このため、たとえば、テーブル１０４を位置Ｐ１や位置Ｐ０に位置決めしたときに、位置指令Ｐｒに対してテーブル１０４の位置Ｐｔにオフセットが発生しない。
【００４８】
第２実施形態
図６は、本発明の第２の実施形態に係る位置制御システムの構成を示す図である。
なお、図６に示す位置制御システムにおいて、第１の実施形態に係る位置制御システムと同一の構成部分については、同一の符号を付している。
本実施形態に係る位置制御システムと第１の実施形態に係る位置制御システムとで異なる構成は、本実施形態に係る位置制御装置２００における制御偏差生成部２１０および補正部２０１である。
また、本実施形態に係る位置制御システムでは、サーボモータ１０１に取り付けられた、たとえば、光学式あるいは磁気式の回転位置検出器１１０のフィードバック信号１１０ｓが制御偏差生成部２１０にフィードバックされる。
なお、本実施形態に係る位置制御装置２００のハードウエア構成は、図２において説明した構成と略同様な構成であるが、回転位置検出器１１０のフィードバック信号１１０ｓを位置制御装置２００に取り込むインターフェース回路を備えている。また、回転位置検出器１１０の検出するサーボモータ１０１の回転位置は、本発明の検出駆動位置の一具体例に対応している。
【００４９】
制御偏差生成部２１０は、変換部２１６と、位置誤差算出部２１５と、フィルタ部２１４と、位置算出部２１２と、減算部２１３と、位置偏差算出部２１１とを有する。
【００５０】
変換部２１６は、サーボモータ１０１の回転位置を検出する回転位置検出器１１０のフィードバック信号１１０ｓをテーブル１０４の位置Ｐｍに変換し、変換後の回転位置Ｐｍを減算部２１３に出力する。
【００５１】
位置誤差算出部２１５は、変換部２１６で変換されたサーボモータ１０１の回転位置と、リニアスケール１０５のフィードバック信号１０５ｓによって特定されるテーブル１０４の検出位置Ｐｔとの位置誤差Ｐｅを算出し、この位置誤差Ｐｅをフィルタ部２１４に出力する。
【００５２】
フィルタ部２１４は、位置誤差算出部２１５から入力される位置誤差Ｐｅに一次遅れフィルタ処理を施して平滑化し、平滑化した位置誤差Ｐｅ’を位置算出部２１２に出力する。
【００５３】
減算部２１３は、変換部２１６から出力された変換後の位置Ｐｍから補正部２０１から出力される補正指令Ｍｒを減算し、補正位置Ｐｓとして偏差算出部２１２および位置誤差算出部２１５に出力する。
【００５４】
位置算出部２１２は、フィルタ部２１４から出力される平滑化した位置誤差Ｐｅ’と減算部２１３から出力される補正位置Ｐｓを加算し、テーブル１０４の実質的な位置Ｐｔｒとして位置偏差算出部２１１に出力する。
を算出する。
【００５５】
位置偏差算出部２１１は、位置指令生成部１１から出力される位置指令Ｐｒから、位置算出部２１２から出力されるテーブル１０４の実質的な位置Ｐｔｒを減算して位置偏差Ｅを算出する。
【００５６】
補正部２０１は、反転検出部２２と、移動／停止検出部２４と、追従誤差補正部２０３とを備えている。
反転検出部２２および移動／停止検出部２４は、上述した第１の実施形態と同様の構成である。
【００５７】
追従誤差補正部２０３は、サーボモータ１０１の検出した回転位置Ｐｍを補正する補正指令Ｍｒを減算部２１３に出力して回転位置Ｐｍを補正する。
このとき、追従誤差補正部２０３は、反転検出部２２から入力される反転検出信号２２ｓおよび移動／停止検出部２４から入力される移動／停止検出信号２４ｓに応じて、送り方向の反転によって生じるテーブル１０４の位置指令Ｐｒに対する追従誤差を抑制するようにサーボモータ１０１の検出した回転位置Ｐｍを補正する補正量を変更（増加または減少）させる。
【００５８】
具体的には、追従誤差補正部２０３は、所定の補正量Ｂを補正指令Ｍｒとして減算部２１３に逐次出力し、この補正量Ｂより、サーボモータ１０１の検出した回転位置Ｐｍを常時補正する。
そして、追従誤差補正部２０３は、位置指令Ｐｒの送り方向の反転が反転検出部２２により検出され、かつ、移動／停止検出信号２４ｓによりテーブル１０４の停止状態を検出したら、次式（１）で示すように、補正量Ｂを所定の変更量ΔＢで周期的に変更し、テーブル１０４の移動の再開を検出したら補正量Ｂの変更を停止する。
【００５９】
Ｂ＝Ｂ＋ΔＢ    …（１）
【００６０】
なお、（１）式は、送り方向が正方向から負方向に反転した場合であり、また、送り方向の反転の検出およびテーブル１０４の停止状態を検出する直前の補正量Ｂの値をＢ１とする。
【００６１】
送り方向の反転が検出され、テーブル１０４の停止状態が検出された後に、周期的に（１）式のように補正量Ｂを変更量ΔＢで変更し、テーブル１０４の移動の再開を検出するまでに補正量ＢがＮ回変更されると、変更後の補正量ＢをＢ２とすると、Ｂ２＝Ｂ１＋Ｎ×ΔＢとなる。
【００６２】
一方、テーブル１０４に対する位置指令Ｐｒの送り方向が負方向から正方向に反転した場合には、追従誤差補正部２０３は、位置指令Ｐｒの送り方向の反転が反転検出部２２により検出され、かつ、移動／停止検出信号２４ｓによりテーブル１０４の停止状態を検出したら、次式（２）で示すように、補正量Ｂを所定の変更量ΔＢで周期的に変更し、テーブル１０４の移動の再開を検出したら補正量Ｂの変更を停止する。
【００６３】
Ｂ＝Ｂ−ΔＢ    …（２）
【００６４】
なお、補正量Ｂが変更される直前の初期値は、上記のＢ２である。テーブル１０４の移動の再開を検出するまでに、補正量ＢがＮ回変更されると、補正量Ｂは上記のＢ１に等しくなる。
図８は以上の制御における補正量の変化を模式的に示しており、送り方向が正方向から負方向に反転した場合補正量Ｂは補正期間Ｐ１においてΔＢづつ増加補正され、最終的にはＢ２となり、通常期間Ｐ２ではバックラッシ補正をしないため補正値は変化せず、送り方向が負方向から正方向に反転した場合補正量Ｂは補正期間Ｐ２においてΔＢづつ減少補正され、最終的にはＢ１となる。
【００６５】
次に、上記構成の位置制御システムを用いた本発明の位置制御方法について図７に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、位置指令生成部１１において位置指令Ｐｒを生成し、制御偏差生成部２１０の位置偏差算出部２１１に出力する（ステップＳ２１）。
【００６６】
一方、リニアスケール１０５は、テーブル１０４の位置を検出し、フィードバック信号１０５ｓで特定されるテーブル１０４の検出位置Ｐｔを制御偏差生成部２１０および補正部２０１に逐次フィードバックする（ステップＳ２２）。
さらに、サーボモータ１０１に取り付けられた回転位置検出器１１０は、フィードバック信号１１０ｓを制御偏差生成部２１０に逐次フィードバックする（ステップＳ２３）。
【００６７】
制御偏差生成部２１０では、入力された位置指令Ｐｒと、リニアスケール１０５および回転位置検出器１１０からフィードバックされたフィードバック信号１０５ｓおよび１１０ｓから位置偏差Ｅを生成する（ステップＳ２４）
。
ステップＳ２５は反転検出信号オンが既に出ているか否か判別される。反転検出信号は位置指令Ｐｒの送り方向における反転が起ったときオンされるものであり、前回バックラッシ制御が行なわれていない場合はＮＯの判定結果である。ステップＳ２６は今回位置指令Ｐｒの送り方向の反転が起ったか否か判定される。ＮＯの判断の場合はステップＳ２７に進む。
サーボ制御部１５では、入力される位置偏差Ｅに基づいてテーブル１０４の位置を目標位置に追従させる操作量１５ｓを生成し、ドライバ１６に出力する。
ドライバ１６は、入力された操作量１５ｓに応じた駆動電流をサーボモータ１０１に供給する。これにより、当該操作量１５ｓによってサーボモータ１０１を追従制御する。
テーブル１０４が両端位置Ｐ０，位置Ｐ１のいずれかに接近し位置指令Ｐｒの反転が起るとステップＳ２５のＮＯ判定を経てステップＳ２６の判断がＹＥＳとなる。そのため、ステップＳ２８で反転検出信号はオンされる。
従って次回にステップＳ２５にまわってきたときＹＥＳの判断となり、ステップＳ２９に進み、移動／停止信号がオフか否か判別される。移動／停止信号は通常値はオン（テーブルは移動中）であり、ステップＳ２９の判定はＮＯであり、ステップＳ３０に進みテーブル１０４は停止状態か否か判別される。テーブル１０４は移動中であり、ＮＯの判定結果となり、ステップＳ３１に進み、通常時の操作量１５ｓの設定が行なわれる。
テーブル１０４が両端位置Ｐ０，位置Ｐ１のいずれかに到来したためテーブル１０４の停止が検出されると、ステップＳ２９からステップＳ３０の判断はＹＥＳとなり、ステップＳ３１に進み、移動／停止信号はオフとされ、ステップＳ３２に進み、補正量を所定量ΔＢづつの増加又は減少による位置偏差の補正（バックラッシ補正）が開始される。次回の処理においては移動／停止信号はオフとなっているためステップＳ２９ではＹＥＳの判定となり、ステップＳ３３に進み、テーブル１０４の移動が再開されたか否か判定される。テーブル１０４の移動再開がされていないとすればステップＳ３２の所定量ΔＢづつの増加又は減少によるバックラッシ補正は継続される。
バックラッシ補正の実行の結果、テーブル１０４の移動が再開されると、ステップＳ３３の判定はＹＥＳとなり、ステップＳ３４に進み、反転検出信号はオフとなり、ステップＳ３５では移動／停止信号はオンとされ、ステップＳ３６では補正量Ｂの変更によるバックラッシによる補正が中止され、通常の制御に復帰する。
【００６８】
たとえば、位置指令Ｐｒとして、図４（ａ）に示したような指令を生成すると、テーブル１０４は位置Ｐ０から位置Ｐ１に向けて移動し、テーブル１０４の位置Ｐｔが位置Ｐ１に近づくと、位置指令Ｐｒの送り方向が反転する。
位置指令Ｐｒの送り方向が反転すると、補正部２０１の反転検出部２２はこの位置指令Ｐｒの送り方向の反転を検出し（ステップＳ２６でＹＥＳ）、追従誤差補正部２０３に反転検出信号２２ｓを出力する。
位置指令Ｐｒの送り方向が反転された後、テーブル１０４の位置Ｐｔが位置Ｐ１に到達し、テーブル１０４が停止すると、移動／停止検出部２４は、入力されるリニアスケール１０５からのフィードバック信号１０５ｓからテーブル１０４が停止状態にあることを検出し、停止状態を示す移動／停止信号２４ｓを追従誤差補正部２０３に出力する（ステップＳ３１）。
【００６９】
追従誤差補正部２０３では、テーブル１０４の送り方向の反転およびテーブル１０４の停止を検出すると、補正量Ｂを所定の変更量ΔＢで周期的（所定時間間隔毎）に変更（増加）しながら減算部２１３に出力し、変換後のサーボモータ１０１の回転位置Ｐｍを補正する（ステップＳ３２）。
これにより、補正量Ｂは次第に増加し、これに応じてサーボモータ１０１が回転速度が上昇し、ボールねじ軸１０２はロストモーション区間を速やかに通過する。この結果、ロストモーションによるテーブル１０４の変化する位置指令Ｐｒに対する追従誤差Ｔｅが抑制される。
【００７０】
ボールねじ軸１０２のロストモーション区間の通過により、テーブル１０４の移動が再開しリニアスケール１０５のフィードバック信号１０５ｓの変化すると、移動／停止検出部２４によって検出されるテーブル１０４の移動の再開が検出される（ステップＳ３３でＹＥＳ）。
【００７１】
追従誤差補正部２０３では、テーブル１０４の移動の再開を検出すると、補正量Ｂの変更を中止するとともに（ステップＳ３６）、変更後の補正量Ｂでサーボモータ１０１の回転位置Ｐｍを補正する。
これにより、テーブル１０４の送り方向の反転の際に発生する追従誤差の補正が完了する。
【００７２】
テーブル１０４が位置Ｐ１から位置Ｐ０に向けて移動し、位置Ｐ０付近に到達すると、上記と同様に、位置指令Ｐｒの送り方向の反転が検出され、テーブル１０４の停止が検出されたのち、補正量Ｂが変更（減少）され上記と同様の補正が行われる。
【００７３】
以上のように、本実施形態によれば、テーブル１０４の位置とともに、サーボモータ１０４の回転位置をフィードバックしてテーブル１０４の位置制御を行う場合においても、テーブル１０４の送り方向の反転の際に生じる追従誤差Ｔｅを抑制することができる。
また、本実施形態は、補正量Ｂによってサーボモータ１０４の回転位置を検出する回転位置検出器１１０のフィードバック信号１１０ｓを補正し、リニアスケール１０５のフィードバック信号１０５ｓを補正しないため、たとえば、テーブル１０４を位置Ｐ１や位置Ｐ０に位置決めしたときに、位置指令Ｐｒに対してテーブル１０４の位置Ｐｔにオフセットが発生することがない。
【００７４】
さらに、本実施形態によれば、位置指令Ｐｒの送り方向の反転が検出され、テーブル１０４の停止が検出されたのち、テーブル１０４の移動の再開が検出されるまで、補正量Ｂを変更量ΔＢで次第に増加あるいは減少させている。
たとえば、補正量Ｂを一気に変化させると、テーブル１０４が位置指令Ｐｒの経路から一瞬ずれてしまい、いわゆる象限切り替え位置における食い込みが発生することがあるが、本実施形態では、変更量ΔＢで次第に変化させているため、これを防止することが可能となる。
【００７５】
なお、本実施形態では、テーブル１０４の送り方向の反転時に、補正量Ｂを変更量ΔＢで次第に増加あるいは減少させる構成としたが、上述した第１の実施形態のように、位置指令Ｐｒの送り方向の反転が検出され、テーブル１０４の停止が検出されたのち、テーブル１０４の移動の再開が検出されるまでの間に、補正量±ΔＡで回転位置検出器１１０のフィードバック信号１１０ｓを補正する構成とすることも可能である。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、制御対象の送り方向の反転の際に発生する伝達機構のバックラッシ等の機械的特性に起因する制御対象の目標指令に対する追従誤差をいわゆる象限切り替え位置における食い込み等の不具合の発生なく適切に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る位置制御システムの構成を示す図である。
【図２】位置制御装置１０のハードウエア構成を示す図である。
【図３】位置制御システム１を用いた本発明の位置制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】（ａ）は第１の実施形態における位置指令Ｐｒの一例を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差Ｅの一例を示すグラフである。
【図５】（ａ）は従来（補正なし）における位置指令Ｐｒの一例を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差Ｅの一例を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る位置制御システムの構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る位置制御システムを用いた本発明の位置制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】第２の実施形態における補正量の変化を説明するグラフである。
【符号の説明】
１…位置制御システム
１０…位置制御装置
１１…位置指令生成部
１４…制御偏差生成部
１５…サーボ制御部
１６…ドライバ
２１…補正部
２２…反転検出部
２３…追従誤差補正部
２４…移動／停止検出部
１０１…サーボモータ
１０２…ボールねじ軸
１０４…テーブル
１１０…回転位置検出器
【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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