JP2003047269A - サーボ制御装置 - Google Patents
サーボ制御装置Info
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- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械位置検出器の適用による不安定状態の発
生を抑え、高精度で高速の位置決め運転が得られるよう
にしたサーボ制御装置を提供すること。 【解決手段】 電動機１により駆動される機械３に位置
検出器４を備え、これから出力される機械回転位置θL
を減算器５い入力してフイードバック信号としたフル・
クローズド・ループ方式のサーボ装置において、位置偏
差微分器１０を設け、位置検出器２により検出される電
動機回転位置θM と機械回転位置θLの双方からトルク
電流補正信号△Ｉq* を演算し、減算器１１を介してフ
ィードバックさせ、機械振動の発生が抑えられるように
したもの。
生を抑え、高精度で高速の位置決め運転が得られるよう
にしたサーボ制御装置を提供すること。 【解決手段】 電動機１により駆動される機械３に位置
検出器４を備え、これから出力される機械回転位置θL
を減算器５い入力してフイードバック信号としたフル・
クローズド・ループ方式のサーボ装置において、位置偏
差微分器１０を設け、位置検出器２により検出される電
動機回転位置θM と機械回転位置θLの双方からトルク
電流補正信号△Ｉq* を演算し、減算器１１を介してフ
ィードバックさせ、機械振動の発生が抑えられるように
したもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位置制御用のサー
ボ制御装置に係り、特に、負荷の駆動に連結軸を用いる
方式のシステムに好適なサーボ制御装置に関する。
ボ制御装置に係り、特に、負荷の駆動に連結軸を用いる
方式のシステムに好適なサーボ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】サーボ制御装置における電動機の位置制
御には、電動機の軸に直結させた位置検出器(以下、電
動機位置検出器と記す)の検出値をフイードバック信号
として制御演算を行うセミ・クローズド・ループ方式が
一般的である。
御には、電動機の軸に直結させた位置検出器(以下、電
動機位置検出器と記す)の検出値をフイードバック信号
として制御演算を行うセミ・クローズド・ループ方式が
一般的である。
【０００３】しかし、この方式は、安定した制御が容易
に得られるという利点があるが、電動機と機械(負荷)を
連結している駆動力伝達系(例えば減速機など)の精度や
熱膨張による誤差などが、そのまま位置決め誤差として
現れてしまうという問題があった。
に得られるという利点があるが、電動機と機械(負荷)を
連結している駆動力伝達系(例えば減速機など)の精度や
熱膨張による誤差などが、そのまま位置決め誤差として
現れてしまうという問題があった。
【０００４】そこで、高い加工精度をもった精密工作機
械など、特に位置決め精度が要求される場合には、例え
ば被加工物取付台など機械の最終的な位置制御対象とな
る部分にリニアスケールなどの位置検出器(以下、機械
位置検出器と記す)を直接取付け、その検出値をフイー
ドバック信号とするフル・クローズド・ループ方式が従
来から用いられている。
械など、特に位置決め精度が要求される場合には、例え
ば被加工物取付台など機械の最終的な位置制御対象とな
る部分にリニアスケールなどの位置検出器(以下、機械
位置検出器と記す)を直接取付け、その検出値をフイー
ドバック信号とするフル・クローズド・ループ方式が従
来から用いられている。
【０００５】ここで、この種の技術に関連するものとし
ては、例えば以下の公報による開示を挙げることができ
る。 特開平０９−１８２４７８号 特開平０９−２５８８３０号 特開平１０−１４８１８４号 特開平１１−３２４９１１号
ては、例えば以下の公報による開示を挙げることができ
る。 特開平０９−１８２４７８号 特開平０９−２５８８３０号 特開平１０−１４８１８４号 特開平１１−３２４９１１号
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、次の
問題があった。すなわち、駆動力伝達系には剛性があ
り、このため振動の発生が不可避であるが、ここで振動
が発生した場合、機械の最終的な位置制御対象となる部
分からの検出値にも振動が含まれ、この結果、従来技術
では位置制御系が発振して不安定になってしまう。
問題があった。すなわち、駆動力伝達系には剛性があ
り、このため振動の発生が不可避であるが、ここで振動
が発生した場合、機械の最終的な位置制御対象となる部
分からの検出値にも振動が含まれ、この結果、従来技術
では位置制御系が発振して不安定になってしまう。
【０００６】従って、従来技術では、位置制御ゲインを
落として使用する必要があり、この結果、高速での位置
決め運転の実現が困難であるという問題が生じてしまう
のである。本発明の目的は、機械位置検出器の適用によ
る不安定状態の発生を抑え、高精度で高速の位置決め運
転が得られるようにしたサーボ制御装置を提供すること
にある。
落として使用する必要があり、この結果、高速での位置
決め運転の実現が困難であるという問題が生じてしまう
のである。本発明の目的は、機械位置検出器の適用によ
る不安定状態の発生を抑え、高精度で高速の位置決め運
転が得られるようにしたサーボ制御装置を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、機械に連結
された電動機と、該電動機を駆動する電力変換器と、位
置指令値に対する前記機械の位置検出値の偏差に応じて
速度指令値を得る位置制御器と、前記速度指令値に対す
る前記電動機の速度検出値の偏差に応じてトルク電流指
令値を得る速度制御器と、前記トルク電流指令値に従っ
て前記電力変換器の出力電流を制御する電流制御器を備
えたサーボ制御装置において、前記電動機の位置検出値
と前記機械の位置検出値の偏差に応じてトルク電流補正
値を演算する位置偏差微分手段を設け、トルク電流補正
値により前記トルク電流指令値を修正するようにして達
成される。
された電動機と、該電動機を駆動する電力変換器と、位
置指令値に対する前記機械の位置検出値の偏差に応じて
速度指令値を得る位置制御器と、前記速度指令値に対す
る前記電動機の速度検出値の偏差に応じてトルク電流指
令値を得る速度制御器と、前記トルク電流指令値に従っ
て前記電力変換器の出力電流を制御する電流制御器を備
えたサーボ制御装置において、前記電動機の位置検出値
と前記機械の位置検出値の偏差に応じてトルク電流補正
値を演算する位置偏差微分手段を設け、トルク電流補正
値により前記トルク電流指令値を修正するようにして達
成される。
【０００８】同じく上記目的は、機械に連結された電動
機と、該電動機を駆動する電力変換器と、位置指令値に
対する前記電動機の位置検出値の偏差に応じて速度指令
値を得る位置制御器と、前記速度指令値に対する前記電
動機の速度検出値の偏差に応じてトルク電流指令値を得
る速度制御器と、前記トルク電流指令値に従って前記電
力変換器の出力電流を制御する電流制御器を備えたサー
ボ制御装置において、前記電動機の位置検出値と前記機
械の位置検出値の偏差に応じてトルク電流補正値を演算
する位置偏差微分手段を設け、トルク電流補正値により
前記トルク電流指令値を修正するようにしても達成され
る。
機と、該電動機を駆動する電力変換器と、位置指令値に
対する前記電動機の位置検出値の偏差に応じて速度指令
値を得る位置制御器と、前記速度指令値に対する前記電
動機の速度検出値の偏差に応じてトルク電流指令値を得
る速度制御器と、前記トルク電流指令値に従って前記電
力変換器の出力電流を制御する電流制御器を備えたサー
ボ制御装置において、前記電動機の位置検出値と前記機
械の位置検出値の偏差に応じてトルク電流補正値を演算
する位置偏差微分手段を設け、トルク電流補正値により
前記トルク電流指令値を修正するようにしても達成され
る。
【０００９】このとき、前記位置偏差微分手段は、前記
電動機の位置検出値と前記機械の位置検出値の偏差の微
分値に微分ゲインを表わす定数を乗算して、前記トルク
電流補正値を得るようにしてもよい。
電動機の位置検出値と前記機械の位置検出値の偏差の微
分値に微分ゲインを表わす定数を乗算して、前記トルク
電流補正値を得るようにしてもよい。
【００１０】従って、本発明の特徴は、電動機に直接取
付けられた位置検出器の検出値と、機械に直接取付けら
れた位置検出器の検出値の偏差を用いて、トルク電流指
令値を修正することにより、位置制御系を高安定化する
ことにあるといえる。
付けられた位置検出器の検出値と、機械に直接取付けら
れた位置検出器の検出値の偏差を用いて、トルク電流指
令値を修正することにより、位置制御系を高安定化する
ことにあるといえる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるサーボ制御装
置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態で、図において、１は電動
機で、負荷となる機械を駆動するサーボモータとして働
く。２は電動機位置検出器で、電動機１の軸に取付けら
れ、モータ回転位置θM を検出する働きをする。３はサ
ーボ制御の対象となる機械で、これは、ボールネジなど
の駆動力伝達系を介して電動機１に連結された、例えば
工作機械である。
置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態で、図において、１は電動
機で、負荷となる機械を駆動するサーボモータとして働
く。２は電動機位置検出器で、電動機１の軸に取付けら
れ、モータ回転位置θM を検出する働きをする。３はサ
ーボ制御の対象となる機械で、これは、ボールネジなど
の駆動力伝達系を介して電動機１に連結された、例えば
工作機械である。
【００１２】４は機械位置検出器で、機械３の電動機１
による最終的な位置制御対象となる部分に取付けられ、
機械回転位置θL を検出する働きをする。このとき最終
的な位置制御対象となる部分とは、上記した工作機械の
場合、例えば被加工物取付台(Ｘ−Ｙテーブル)となり、
従って、この場合、位置検出器４はリニアエンコーダ形
式となる。
による最終的な位置制御対象となる部分に取付けられ、
機械回転位置θL を検出する働きをする。このとき最終
的な位置制御対象となる部分とは、上記した工作機械の
場合、例えば被加工物取付台(Ｘ−Ｙテーブル)となり、
従って、この場合、位置検出器４はリニアエンコーダ形
式となる。
【００１３】５は減算器で、外部から与えられる位置指
令θ* と機械回転位置θL を比較して、これらの偏差を
出力する働きをする。
令θ* と機械回転位置θL を比較して、これらの偏差を
出力する働きをする。
【００１４】６は位置制御器で、減算器５の出力である
位置指令θ* と機械回転位置θL の偏差を入力し、速度
指令Ｎ* を出力する働きをする。７は速度演算器で、電
動機回転位置θM から電動機１の回転速度Ｎを演算する
働きをする。８も減算器で、速度指令Ｎ* と回転速度Ｎ
を比較して、これらの偏差を出力する働きをする。
位置指令θ* と機械回転位置θL の偏差を入力し、速度
指令Ｎ* を出力する働きをする。７は速度演算器で、電
動機回転位置θM から電動機１の回転速度Ｎを演算する
働きをする。８も減算器で、速度指令Ｎ* と回転速度Ｎ
を比較して、これらの偏差を出力する働きをする。
【００１５】９は速度制御器で、減算器８から速度指令
Ｎ* と回転速度Ｎの偏差を入力し、トルク電流指令Ｉq*
を出力する働きをする。１０は位置偏差微分器で、電
動機回転位置θM と機械回転位置θL の偏差を微分演算
し、トルク電流補正信号ΔＩq* を演算する働きをす
る。
Ｎ* と回転速度Ｎの偏差を入力し、トルク電流指令Ｉq*
を出力する働きをする。１０は位置偏差微分器で、電
動機回転位置θM と機械回転位置θL の偏差を微分演算
し、トルク電流補正信号ΔＩq* を演算する働きをす
る。
【００１６】１１も減算器で、トルク電流指令Ｉq* と
トルク電流補正信号ΔＩq* を比較して、新たなトルク
電流指令Ｉq*´を出力する働きをする。１２は電流検出
器で、電動機１の電流値、すなわちトルク電流値Ｉq を
検出する働きをする。１３も減算器で、新たなトルク電
流指令Ｉq*´とトルク電流値Ｉq の偏差を出力する働き
をする。
トルク電流補正信号ΔＩq* を比較して、新たなトルク
電流指令Ｉq*´を出力する働きをする。１２は電流検出
器で、電動機１の電流値、すなわちトルク電流値Ｉq を
検出する働きをする。１３も減算器で、新たなトルク電
流指令Ｉq*´とトルク電流値Ｉq の偏差を出力する働き
をする。
【００１７】そして、この減算器１３の出力が電流制御
器１４に入力され、ここで、新たなトルク電流指令Ｉq*
´とトルク電流値Ｉq の偏差に対応した電圧指令Ｖ* が
生成され、電力変換器１５に供給されるようになり、こ
の結果、電動機１が外部から与えられる位置指令θ* に
応じて回転し、機械３の最終的な位置制御対象となる部
分の位置決めが得られることになる。
器１４に入力され、ここで、新たなトルク電流指令Ｉq*
´とトルク電流値Ｉq の偏差に対応した電圧指令Ｖ* が
生成され、電力変換器１５に供給されるようになり、こ
の結果、電動機１が外部から与えられる位置指令θ* に
応じて回転し、機械３の最終的な位置制御対象となる部
分の位置決めが得られることになる。
【００１８】次に、この実施形態の動作について説明す
ると、この実施形態は、図１の構成から明らかなよう
に、機械位置検出器４から出力される機械回転位置θL
をフイードバック信号としたフル・クローズド・ループ
方式のサーボ装置を構成しており、従って、電動機１と
機械３の間の駆動力伝達系(トルク伝達機構)をバネ系と
見做した場合、その系のブロック図は図２に示すように
なる。
ると、この実施形態は、図１の構成から明らかなよう
に、機械位置検出器４から出力される機械回転位置θL
をフイードバック信号としたフル・クローズド・ループ
方式のサーボ装置を構成しており、従って、電動機１と
機械３の間の駆動力伝達系(トルク伝達機構)をバネ系と
見做した場合、その系のブロック図は図２に示すように
なる。
【００１９】このブロック図において、τM は電動機１
が発生するトルク、ＪM は電動機１のイナーシヤ、ＣF
は粘性定数、ＫF はバネ定数、ＪL は機械３の被駆動部
分のイナーシヤであり、電動機回転位置θM と機械回転
位置θL は既に説明した通りである。
が発生するトルク、ＪM は電動機１のイナーシヤ、ＣF
は粘性定数、ＫF はバネ定数、ＪL は機械３の被駆動部
分のイナーシヤであり、電動機回転位置θM と機械回転
位置θL は既に説明した通りである。
【００２０】そうすると、この系特有の共振周波数ｆ
a[Ｈz]と反共振周波数ｆz[Ｈz]は、次の(1)式と(2)式で
表わせる。
a[Ｈz]と反共振周波数ｆz[Ｈz]は、次の(1)式と(2)式で
表わせる。
【００２１】
【数１】
【数２】
次に、機械回転位置θL をフイードバック信号としたフ
ル・クローズド・ループ方式を用いた場合の動作例を図
３に示す。ここで、この図３の動作例は、本発明の特徴
である構成、すなわち図１の実施形態における位置偏差
微分器１０による効果を見るため、そこに設定すべき微
分ゲインＫd (後述)を、ことさら０に設定して位置決め
動作運転を行った場合の特性で、この場合は共振周波数
ｆa＝４５［Ｈz］、反共振周波数ｆz＝３５［Ｈz］であ
り、運転に際して、機械３の回転位置θL が振動(振動
周波数３５［Ｈz］)して不安定になっていることが判
る。
ル・クローズド・ループ方式を用いた場合の動作例を図
３に示す。ここで、この図３の動作例は、本発明の特徴
である構成、すなわち図１の実施形態における位置偏差
微分器１０による効果を見るため、そこに設定すべき微
分ゲインＫd (後述)を、ことさら０に設定して位置決め
動作運転を行った場合の特性で、この場合は共振周波数
ｆa＝４５［Ｈz］、反共振周波数ｆz＝３５［Ｈz］であ
り、運転に際して、機械３の回転位置θL が振動(振動
周波数３５［Ｈz］)して不安定になっていることが判
る。
【００２２】そこで、この場合の振動現象を解析するた
め、位置指令θ* から機械回転位置θL までの閉ループ
伝達関数θL／θ*・(ｓ)を求めると、次の(3)式の通り
になる。なお、ｓはラプラス演算子である。
め、位置指令θ* から機械回転位置θL までの閉ループ
伝達関数θL／θ*・(ｓ)を求めると、次の(3)式の通り
になる。なお、ｓはラプラス演算子である。
【００２３】
【数３】
次に、この(3)式で表される閉ループ伝達関数θL／θ*
・(ｓ)による閉ループ周波数特性(ゲイン・位相特性)を
示すと、図４の通りになり、これを見ると、反共振周波
数３５［Ｈz］付近において、位相特性が−１８０度と
なるところでゲイン特性が０［ｄＢ］(＝１)以上になっ
ていて、位相余裕が無い(適正値：４０〜６０度)ことか
ら、反共振周波数３５［Ｈz］付近で不安定振動の発生
が懸念され、このことは、図３の特性と良く対応してい
ることが判る。
・(ｓ)による閉ループ周波数特性(ゲイン・位相特性)を
示すと、図４の通りになり、これを見ると、反共振周波
数３５［Ｈz］付近において、位相特性が−１８０度と
なるところでゲイン特性が０［ｄＢ］(＝１)以上になっ
ていて、位相余裕が無い(適正値：４０〜６０度)ことか
ら、反共振周波数３５［Ｈz］付近で不安定振動の発生
が懸念され、このことは、図３の特性と良く対応してい
ることが判る。
【００２４】しかしながら、図１の実施形態の場合、位
置偏差微分器１０の微分ゲインＫdを所定値に設定する
ことより上記した不安定振動が抑制できる。そこで、以
下、この点について説明する。
置偏差微分器１０の微分ゲインＫdを所定値に設定する
ことより上記した不安定振動が抑制できる。そこで、以
下、この点について説明する。
【００２５】まず始めに位置偏差微分器１０について説
明すると、これは、図５に示すように構成されていて、
ここに入力された電動機回転位置θM と機械回転位置θ
L は、まず減算器１０ａに供給され、これらの偏差(θM
−θL)が取られる。そして、この偏差か微分器１０ｂに
入力され、ここで微分演算され定数Ｋd(上記した微分ゲ
イン)が乗算されることにより、トルク電流補正信号Δ
Ｉq* が出力されるようになっている。
明すると、これは、図５に示すように構成されていて、
ここに入力された電動機回転位置θM と機械回転位置θ
L は、まず減算器１０ａに供給され、これらの偏差(θM
−θL)が取られる。そして、この偏差か微分器１０ｂに
入力され、ここで微分演算され定数Ｋd(上記した微分ゲ
イン)が乗算されることにより、トルク電流補正信号Δ
Ｉq* が出力されるようになっている。
【００２６】次に、この結果、図１の実施形態により得
られる不安定振動の抑制について説明する。まず、位置
偏差微分器１０の微分ゲインＫd を所定値に設定した上
で、位置指令θ* から機械回転位置θL までの閉ループ
伝達関数θL／θ*・(ｓ)を求めると、今度は次の(4)式
の通りになる。なお、この(4)式では、上記の(3)式と区
別するため、分母と分子の各項にｎを付加してある(例
えば、al5→aln5、bl5→bln5)。
られる不安定振動の抑制について説明する。まず、位置
偏差微分器１０の微分ゲインＫd を所定値に設定した上
で、位置指令θ* から機械回転位置θL までの閉ループ
伝達関数θL／θ*・(ｓ)を求めると、今度は次の(4)式
の通りになる。なお、この(4)式では、上記の(3)式と区
別するため、分母と分子の各項にｎを付加してある(例
えば、al5→aln5、bl5→bln5)。
【００２７】
【数４】
そこで、この(4)式を、上述の(3)式と比較してみると、
位置偏差微分器１０に所定値の微分ゲインＫdを設定し
たことにより、(3)式の分母の中のal4 の項だけが変化
し、(4)式の分母の項aln4 では、式内に４角の枠で囲っ
て示した部分Ｘが追加された形になっていることが判
る。
位置偏差微分器１０に所定値の微分ゲインＫdを設定し
たことにより、(3)式の分母の中のal4 の項だけが変化
し、(4)式の分母の項aln4 では、式内に４角の枠で囲っ
て示した部分Ｘが追加された形になっていることが判
る。
【００２８】ここで、この微分ゲインＫdとして所定値
を設定することにより付加されるようになった部分Ｘ＝
｛ＪLＫd／ＫF(ＪM＋ＪL)｝について見ると、これは、
(4)式から明らかなように、粘性摩擦係数に関する値ＣF
／ＫFを等価的に大きくし、見かけ上、機械系の振動に
対する減衰率を振動が減少する方向に変化させているこ
とが判る。
を設定することにより付加されるようになった部分Ｘ＝
｛ＪLＫd／ＫF(ＪM＋ＪL)｝について見ると、これは、
(4)式から明らかなように、粘性摩擦係数に関する値ＣF
／ＫFを等価的に大きくし、見かけ上、機械系の振動に
対する減衰率を振動が減少する方向に変化させているこ
とが判る。
【００２９】そこで、この(4)式の伝達関数θL／θ*・
(ｓ)による閉ループ周波数特性(ゲイン・位相特性)を示
すと、図６の通りになり、これを、微分ゲインが０(Ｋd
＝０)に設定してあった図４の特性と比較すると、反共
振周波数３５
(ｓ)による閉ループ周波数特性(ゲイン・位相特性)を示
すと、図６の通りになり、これを、微分ゲインが０(Ｋd
＝０)に設定してあった図４の特性と比較すると、反共
振周波数３５
【Ｈｚ】付近のゲイン特性が０
【ｄＢ】（＝１）以下で、位相特性も改善されているこ
とから、伝達関数θL／θ*・(ｓ)が充分に安定になって
いることが判る。
とから、伝達関数θL／θ*・(ｓ)が充分に安定になって
いることが判る。
【００３０】図７は、この状態で位置決め運転を行なっ
たときの動作例で、図示のように、この場合は機械の回
転位置特性θＬから振動が消えていて、安定した位置決
め運転が得られていることが判り、従って、位置偏差微
分器１０を設けたことによる不安定振動の抑制効果が絶
大であることが判る。
たときの動作例で、図示のように、この場合は機械の回
転位置特性θＬから振動が消えていて、安定した位置決
め運転が得られていることが判り、従って、位置偏差微
分器１０を設けたことによる不安定振動の抑制効果が絶
大であることが判る。
【００３１】次に、位置偏差微分器の他の実施形態につ
いて、図８により説明する。この図８に示した位置偏差
微分器１０Ａの場合も、そこに入力された電動機回転位
置θM と機械回転位置θL は、まず減算器１０ａに供給
され、これらの偏差(θM−θL)が取られる。そして、こ
の偏差か微分器１０ｃに入力され、ここで微分演算され
た後、定数Ｋd1 と定数Ｋd2 が乗算されることにより、
トルク電流補正信号△Ｉq* が出力されるようになって
いるものである。そして、この図８に示す位置偏差微分
器１０Ａを用いても、図５の位置偏差微分器１０と同様
な振動抑制を得ることができる。
いて、図８により説明する。この図８に示した位置偏差
微分器１０Ａの場合も、そこに入力された電動機回転位
置θM と機械回転位置θL は、まず減算器１０ａに供給
され、これらの偏差(θM−θL)が取られる。そして、こ
の偏差か微分器１０ｃに入力され、ここで微分演算され
た後、定数Ｋd1 と定数Ｋd2 が乗算されることにより、
トルク電流補正信号△Ｉq* が出力されるようになって
いるものである。そして、この図８に示す位置偏差微分
器１０Ａを用いても、図５の位置偏差微分器１０と同様
な振動抑制を得ることができる。
【００３２】ところで、図１で説明した実施形態は、機
械位置検出器４から出力される機械回転位置θL をフイ
ードバック信号とした、いわゆるフル・クローズド・ル
ープ方式のサーボ装置に関するものであるが、本発明
は、図１の実施形態と同様な構成のもとで、セミ・クロ
ーズド・ループ方式のサーボ装置として実施することも
できる。
械位置検出器４から出力される機械回転位置θL をフイ
ードバック信号とした、いわゆるフル・クローズド・ル
ープ方式のサーボ装置に関するものであるが、本発明
は、図１の実施形態と同様な構成のもとで、セミ・クロ
ーズド・ループ方式のサーボ装置として実施することも
できる。
【００３３】図９は、このセミ・クローズド・ループ方
式による本発明の一実施形態で、この図９の実施形態
が、図１の実施形態と異なっている点は、減算器５にフ
ィードバックされている信号が電動機位置検出器２から
出力される電動機回転位置θMになっている点だけであ
り、その他の構成は、機械位置検出器４と位置偏差微分
器１０を備えている点も含めて、図１の実施形態と同じ
であり、安定した位置決め運転が得られる点も同じであ
る。
式による本発明の一実施形態で、この図９の実施形態
が、図１の実施形態と異なっている点は、減算器５にフ
ィードバックされている信号が電動機位置検出器２から
出力される電動機回転位置θMになっている点だけであ
り、その他の構成は、機械位置検出器４と位置偏差微分
器１０を備えている点も含めて、図１の実施形態と同じ
であり、安定した位置決め運転が得られる点も同じであ
る。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、機械剛性の低い機械の
駆動に適用した場合でも機械振動が発生する虞れがな
く、従って、機械位置検出器の適用による利点を充分に
活かすことができ、サーボモータによる高精度で高速の
位置決め運転を容易に得ることができる。
駆動に適用した場合でも機械振動が発生する虞れがな
く、従って、機械位置検出器の適用による利点を充分に
活かすことができ、サーボモータによる高精度で高速の
位置決め運転を容易に得ることができる。
【図１】本発明によるサーボ制御装置の一実施形態を示
すブロック構成図である。
すブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における駆動力伝達系のブ
ロック線図である。
ロック線図である。
【図３】本発明の一実施形態において微分ゲインを０に
した場合の位置決め運転動作例を示す特性図である。
した場合の位置決め運転動作例を示す特性図である。
【図４】本発明の一実施形態において微分ゲインを０に
した場合の位置指令から機械位置までの閉ループ周波数
特性図である。
した場合の位置指令から機械位置までの閉ループ周波数
特性図である。
【図５】本発明の一実施形態における位置偏差微分器の
一例を示すブロック構成図である。
一例を示すブロック構成図である。
【図６】本発明の一実施形態において微分ゲインを所定
値にした場合の位置指令から機械位置までの閉ループ周
波数特性図である。
値にした場合の位置指令から機械位置までの閉ループ周
波数特性図である。
【図７】本発明の一実施形態において微分ゲインを所定
値にした場合の位置指令から機械位置までの閉ループ周
波数特性図である。
値にした場合の位置指令から機械位置までの閉ループ周
波数特性図である。
【図８】本発明の一実施形態における位置偏差微分器の
他の一例を示すブロック構成図である。
他の一例を示すブロック構成図である。
【図９】本発明の他の一実施形態を示すブロック構成図
である。
である。
１ 電動機(サーボモータ)
２ 電動機の位置検出器(電動機位置検出器)
３ 機械
４ 機械の位置検出器(機械位置検出器)
５、８、１１、１３ 減算器
６ 位置制御器
７ 速度演算器
９ 速度制御器
１０ 位置偏差微分器
１２ 電流検出器
１４ 電流制御器
１５ 電力変換器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H303 AA01 AA06 AA10 CC03 CC04
DD01 GG20 HH02 HH07 JJ02
KK04 KK18 KK19 KK33 LL03
5H550 AA18 BB05 DD01 GG01 GG02
GG03 GG05 HB08 JJ23 JJ25
LL07 LL22 LL35 LL36 PP10
5H576 AA17 BB04 DD02 DD10 EE01
GG01 GG02 GG04 GG10 HB01
JJ23 JJ25 LL07 LL22 LL41
LL42 PP01
Claims (3)
- 【請求項１】 機械に連結された電動機と、該電動機を
駆動する電力変換器と、位置指令値に対する前記機械の
位置検出値の偏差に応じて速度指令値を得る位置制御器
と、前記速度指令値に対する前記電動機の速度検出値の
偏差に応じてトルク電流指令値を得る速度制御器と、前
記トルク電流指令値に従って前記電力変換器の出力電流
を制御する電流制御器を備えたサーボ制御装置におい
て、 前記電動機の位置検出値と前記機械の位置検出値の偏差
に応じてトルク電流補正値を演算する位置偏差微分手段
を設け、 トルク電流補正値により前記トルク電流指令値が修正さ
れるように構成したことを特徴とするサーボ制御装置。 - 【請求項２】 機械に連結された電動機と、該電動機を
駆動する電力変換器と、位置指令値に対する前記電動機
の位置検出値の偏差に応じて速度指令値を得る位置制御
器と、前記速度指令値に対する前記電動機の速度検出値
の偏差に応じてトルク電流指令値を得る速度制御器と、
前記トルク電流指令値に従って前記電力変換器の出力電
流を制御する電流制御器を備えたサーボ制御装置におい
て、 前記電動機の位置検出値と前記機械の位置検出値の偏差
に応じてトルク電流補正値を演算する位置偏差微分手段
を設け、 トルク電流補正値により前記トルク電流指令値が修正さ
れるように構成したことを特徴とするサーボ制御装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の発明にお
いて、 位置偏差微分手段は、前記電動機の位置検出値と前記機
械の位置検出値の偏差の微分値に微分ゲインを表わす定
数を乗算して、前記トルク電流補正値を得るように構成
されていることを特徴とするサーボ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001233785A JP4171192B2 (ja) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | サーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001233785A JP4171192B2 (ja) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | サーボ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003047269A true JP2003047269A (ja) | 2003-02-14 |
| JP4171192B2 JP4171192B2 (ja) | 2008-10-22 |
Family
ID=19065517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001233785A Expired - Lifetime JP4171192B2 (ja) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | サーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4171192B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7366576B2 (en) | 2003-08-06 | 2008-04-29 | Yamazaki Mazak Corporation | Position control device and position control method for machine tools |
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| WO2013097976A3 (de) * | 2011-12-27 | 2013-09-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur regelung der stellung eines stellglieds eines stellgebers |
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| CN108762117A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-06 | 北京因时机器人科技有限公司 | 一种伺服驱动器控制方法及装置 |
-
2001
- 2001-08-01 JP JP2001233785A patent/JP4171192B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4171192B2 (ja) | 2008-10-22 |
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