ステッピングモータを用いた往復動作

現在PLCとOriental Motor社のARシリーズのステッピングモータを使用して簡単な実験装置を製作しています。
動作は、2点間を往復するだけです。
例えば原点から-10000stepの位置と+10000の位置を,
加速度1.0s,
減速度1.0s,
起動速度 0Hzで
5秒で
往復したい場合の指令速度(Hz)はどのように計算すればよいでしょうか?
往復にかかる時間を精度良くしたいと考えています。

動作条件に変更があるため、計算式を用いて、内部で計算して指令速度を算出したいと考えています。

メーカーのサイトに記載されている計算式を用いて試してみましたが、計算値と実際の値に乖離があり,精度良く動作出来ませんでした。

No.4 ベストアンサー 回答者： yottann6789 回答日時： 2013/08/28 21:18

遅いかと思いましたが考え方を書きます。

例の場合

加速度　１．０ｓ（加速時間とします）
現速度　１．０ｓ（減速時間とします）
片方向を考えるとストロークは２００００パルス

この条件を考慮するとモータの速度パターンは台形となります。
通常この場合の台形の総面積は総ストロークに等しいです。
（片方向の駆動を考えた場合）
仮に総ストロークの時間を２．５秒（往復５秒の半分）とすると
加速、減速時間に各々１秒掛けてますので、定速運転は０．５秒となります。
最高速度をＹとすると、加速時間中に移動する距離は１（Ｓ）*Ｙ＊０．５
減速時の移動距離は加速時と同じです。
定速運転時の移動距離は０．５（秒）*Ｙ
総移動距離は１＊Ｙ＊０．５＊２+０．５Ｙ＝１．５Ｙとなります
１．５Ｙ＝２００００ですので、Ｙ＝１３３３３となります。

即ち最高速度を１３３３３（ＰＰＳ）加減速時間を１Ｓ、定速時間を０．５Ｓ
とすると丁度２００００パルスを２．５秒で移動します。

実際の応用では反転に掛かる時間を考慮する必要も有りますので、その時間を
引いて計算すると良いかと思います。

この計算はパルス速度に関する物だけです。
モーターのトルク特性負荷特性、追従性は別途考慮する必要があります。
参考になれば・・・・。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
考え方について理解できました。

お礼日時：2013/09/23 19:09

No.5 回答者： yottann6789 回答日時： 2013/08/29 11:16

４に捕捉します。

一部のコントローラーでは低速設定に０ｐｐｓを入れた場合に時間的な誤差が生じる場合も
ある様です。
低速周波数として、モータ軸換算で０．１ｒｐｓ程度の周波数を入れて置くことをお勧めします。
（負荷等に依りますが０．０５～１ｒｐｓでもよいと思います）

No.3 回答者： lumiheart 回答日時： 2013/07/26 23:14

ＰＬＣのメーカ及び形式は何でしょう？

ステッピングモータのコントローラは何でしょう？
ＰＬＣ本体に憑いてる位置決め機能？
（三菱ＦＸ３Ｇの位置決め機能とか）
位置決め用特殊ユニット？

ＡＲシリーズとは言っても
http://www.orientalmotor.co.jp/products/stepping …
具体的になんでしょう？



>例えば原点から-10000stepの位置と+10000の位置を
マチガイの大元はコレ
ｍｍ単位にスケーリングしましょうね
パルスレートと呼びます（パルス当り移動量）
速度は自ずとｍｍ／ｓｅｃになります　＜周波数ではありません

三菱ＱＤ７５の場合
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/ …
基本単位は０．１ミクロン　０．０１ｍｍ／ｍｉｎ
位置と速度は正確です


周波数の計算は最大周波数に追従可能かどうかを判断する場合に計算するだけです
（最高速を追求すると最大周波数を超えてしまう場合があるため）
http://www.orientalmotor.co.jp/tech/reference/si …

No.2 回答者： premacy2007 回答日時： 2013/07/26 21:43

回答者No.1です。

お礼ありがとうございました。

それでしたら、必要なレンジの中で何ポイントか設定値と実測値の相関データを取って(立ち上がり時間を水準として)、それをもとに設定値vs実測値の近似式を割り出して、それを利用するというのはいかがでしょうか。

No.1 回答者： premacy2007 回答日時： 2013/07/26 15:51

実時間とステッピングモータによる動きに誤差があるということだと思います。

1往復がどのくらいの時間かかるかわかりませんが、
たとえば1往復1秒かかるなら、約100往復くらいの時間を計測して、
その時間を100で割り算すれば精度の良い1往復あたりの時間を計測できると思います。

計算式で合わせようとせず、現物合わせで調整するのが一番だと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
アドバイスのように、最初は現物合わせで指令速度を設定していました。その時は一往復が5秒±0.1sec程度の精度で動作しています。

いかんせん、動作の条件が多いため(step数-35000～+35000や加減速0.1～3.0sec等の範囲で組み合わせがあります。)全てを現物合わせで、というのは難しいと考えたため、数式で算出できないかと思い、ご質問させていただきました。

お礼日時：2013/07/26 19:52