JP2003345442A - 同期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーボコントローラ以外の回路を必要とする
ことなく安定した制御を実現する。 【解決手段】 サーボモータ５、８を制御するサーボコ
ントローラ３、７のそれぞれに、サーボコントローラを
モデル化したモータ制御装置モデル２、６をそれぞれ設
ける。サーボコントローラ３、７をそれぞれ対応するモ
ータ制御装置モデル２、６通りに動作させることにより
外乱抑制を行い、発振状態となることを防いで安定した
制御を実現する。また、ボールねじ１０、１１の２軸間
の干渉をそれぞれの軸の外乱とみなし、この外乱を抑制
するような構成にしているため、両軸間の位置補正を行
う回路を必要とせずにそれぞれ独立して制御しても同期
制御を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同一の位置指令に
基づいて複数のサーボモータを同期駆動して１つの可動
部の動作を制御するための同期制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】重量が大きい可動部を１つのサーボモー
タにより制御する場合、トルクが足りず、目標とする加
速度及び速度が得られない場合がある。このような場合
には、複数のサーボモータを同期駆動して、１つの可動
部を複数のサーボモータにより制御することが行われ
る。そして、複数のサーボモータを同期駆動するために
同期制御装置が用いられている。このような同期制御装
置の従来の構成は、特開平１１−３０５８３９号公報の
「複数のサーボモータの制御方法」等に開示されている
ように、機器の可動部に複数の推進軸をボールネジなど
で螺合させ、この推進軸をそれぞれサーボモータによっ
て駆動制御するものであった。

【０００３】このような従来の同期制御装置の構成を図
６に示す。この従来の同期制御装置は、図６に示される
ように、サーボコントローラ３２、３３と、減算器５
１、加算器５２と、位置補正ゲイン乗算器３１と、サー
ボモータ５、８と、エンコーダ４、９と、推進軸である
ボールねじ１０、１１と、可動部であるテーブル１２と
から構成されている。

【０００４】この従来の同期制御装置では、テーブル１
２に螺合されたボールねじ１０、１１をサーボモータ
５、８によってそれぞれ所定の方向に同期回転させるこ
とにより、テーブル１２の動作の制御を行っている。

【０００５】また、サーボコントローラ３２は、位置制
御器２４と、速度制御器２８と、電流制御器２９と、電
圧増幅器３０と、差分演算器３７と、減算器４８〜５０
とから構成されている。また、サーボコントローラ３３
は、速度制御器３４と、電流制御器３５と、電圧増幅器
３６と、差分演算器３８と、減算器５３、５４とから構
成されている。

【０００６】サーボコントローラ３２における減算器４
９、速度制御器２８、減算器５０、電流制御器２９、電
圧増幅器３０、差分演算器３７によりサーボモータ５を
駆動する方法は、サーボコントローラ３３でサーボモー
タ８を駆動する方法と同じため、サーボコントローラ３
２の説明のみ行う。

【０００７】サーボコントローラ３２では、エンコーダ
４は、サーボモータ５のモータ位置を検出してモータ位
置情報として出力する。差分演算器３７は、エンコーダ
４により検出されたモータ位置情報からモータ速度を検
出し、モータ速度情報として出力する。減算器４８は位
置指令１からエンコーダ４により検出されたモータ位置
情報を減算して出力する。位置制御器２４は、減算器４
８の出力に位置ゲインを乗算して速度指令を算出して出
力する。減算器４９は、位置制御器２４により算出され
た速度指令から差分演算器３７により求められたモータ
速度情報を減算して速度偏差を求める。速度制御器２８
は、減算器４９により求められた速度偏差に比例、積分
制御等の速度ループ処理を行ってトルク指令を算出す
る。減算器５０は、速度制御器２８からのトルク指令
に、電圧増幅器３０からの電流フィードバック値を減算
する。電流制御器２９は、減算器５０からの値を電流指
令に変換する処理を行っている。電圧増幅器３０は、電
流制御器２９からの電流指令から各相の電圧値を算出し
てサーボモータ５の制御を行うとともに、減算器５０に
電流フィードバック値を出力している。

【０００８】減算器５１は、サーボコントローラ３２に
おけるモータ位置情報と、サーボコントローラ３３にお
けるモータ位置情報との差を求めている。位置補正ゲイ
ン乗算器３１は、減算器５１の出力に位置補正ゲインを
乗算して補正値として出力する。加算器５２は、位置制
御器２４からの速度指令に位置補正ゲイン乗算器３１か
らの補正値を加算した指令信号を、サーボコントローラ
３３に対する速度指令として出力する。

【０００９】図６に示した従来の同期制御装置では、サ
ーボモータ５側の速度指令を、サーボモータ５とサーボ
モータ８の位置偏差に基づいて位置補償したものをサー
ボモータ８に対する速度指令として用いるようにしてい
るので、２つのサーボモータ５、８の同期制御を実現す
ることができる。

【００１０】具体的には、サーボモータ５とサーボモー
タ８の位置に差が生じた場合には、サーボコントローラ
３３への速度指令はその差を補償するような値に修正さ
れるためサーボモータ５、８は同期制御されることとな
る。

【００１１】このような従来の同期制御装置を構成しよ
うとした場合、サーボモータ５、８を制御するための２
つのサーボコントローラ３２、３３だけでなく、モータ
位置の補償を行うために、位置補正ゲイン乗算器３１、
加算器５２、減算器５１等の構成が必要となる。上記の
ような補償演算を行わない場合でも、サーボコントロー
ラ３２からサーボコントローラ３３へ速度指令を入力す
る必要はあるが、サーボモータ５側のサーボコントロー
ラ３２で上記の補償演算を行う場合、サーボモータ８の
モータ位置をサーボコントローラ３２に入力するための
回路の追加がさらに必要となる。また、逆に、サーボコ
ントローラ３３で補償演算を行う場合も同様に、サーボ
モータ５のモータ位置をサーボコントローラ３３に入力
するための回路を追加する必要がある。

【００１２】サーボコントローラ内部で演算して補償デ
ータを作成する場合には、払い出しのタイミングをソフ
トデバッグ時に考慮することができ、調整が容易である
が、サーボコントローラ外部において補償データを作成
する場合には、調整が困難である。そのため、サーボコ
ントローラ間のネットワークを通して、データの授受を
行う場合、補償データを払い出すタイミングがうまく合
わずに同期制御の性能が劣化するという問題がある。ま
た、サーボコントローラ３２による制御は位置制御であ
り、サーボコントローラ３３による制御は速度制御であ
るため、両方のサーボモータ５、８をとも位置制御によ
り制御する構成に比べて、定常状態及び過渡状態での位
置偏差が発生するという問題もある。さらに、ボールね
じ１０を第１軸とし、ボールねじ１１を第２軸とした場
合、この２軸間の干渉が負荷外乱となり発振が起こって
しまう場合もある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の同期制
御装置では、下記のような問題点があった。 （１）サーボモータを制御するためのサーボコントロー
ラ以外にも、位置補償を行うための回路が必要となる。 （２）同期制御性能の劣化、位置偏差の発生、発振等の
可能性があり安定した制御を実現することができない。

【００１４】本発明の目的は、サーボコントローラ以外
の回路を必要とすることなく安定した制御を実現するこ
とができる同期制御装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の同期制御装置は、同一の位置指令に基づい
て複数のサーボモータを同期駆動して１つの可動部の動
作を制御するための同期制御装置であって、記複数のサ
ーボモータのそれぞれに対応して設けられ、入力された
位置指令に基づいて各サーボモータの制御をそれぞれ行
うサーボコントローラと、前記サーボコントローラに対
応して設けられ、前記位置指令に基づいて、モデルトル
ク情報、モデル速度情報、モデル位置情報を生成し、生
成した前記モデルトルク情報と、対応して設けられたサ
ーボコントローラにおけるモータトルク情報との差に一
定のゲインを乗算して位相補償をした信号を該サーボコ
ントローラにおけるトルク指令に帰還し、生成した前記
モデル速度情報と、対応して設けられた前記サーボコン
トローラにおけるモータ速度情報との差に一定のゲイン
を乗算して位相補償をした信号を該サーボコントローラ
における速度指令に帰還し、生成した前記モデル位置情
報と、対応して設けられたサーボコントローラにおける
モータ位置情報との差に一定のゲインを乗算した信号を
該サーボコントローラに入力された前記位置指令に加算
するモータ制御装置モデルとを備えている。

【００１６】本発明によれば、サーボコントローラを対
応するモータ制御装置モデル通りに動作させていること
により、外乱抑制を行うことができる。そのため、発振
状態となることを防ぐことができ、安定した制御を実現
することができる。

【００１７】また、本発明によれば、２軸間の干渉をそ
れぞれの軸の外乱とみなし、この外乱を抑制するような
構成にしているため、両軸間の位置補正を行わずにそれ
ぞれ独立して制御しても同期制御を実現することができ
る。そのため、位置補償を行うための回路をサーボコン
トローラ以外に必要とすることなく、１軸用のサーボコ
ントローラを複数組み合わせるのみで同期制御装置を容
易に実現することができる。

【００１８】また、前記モータ制御装置モデルを、入力
された前記位置指令からモデル位置情報を減算して出力
する第１の減算器と、前記第１の減算器からの出力に位
置ゲインを乗算してモデル速度指令として出力するモデ
ル乗算器と、前記モデル乗算器からのモデル速度指令か
ら前記モデル速度情報を減算して出力する第２の減算器
と、前記第２の減算器からの出力を積分することにより
得られたモデルトルク情報を出力する第１のモデル積分
器と、前記第１のモデル積分器からのモデルトルク情報
に、サーボモータ、負荷および速度ゲインを表した伝達
関数を乗算することにより得られたモデル速度情報を出
力しているモデル速度制御部と、前記モデル速度制御部
からのモデル速度情報に対して積分演算を行うことによ
り得られたモデル位置情報を出力する第２のモデル積分
器と、前記第２のモデル積分器からのモデル位置情報か
ら、対応するサーボコントローラにより制御されるサー
ボモータのモータ位置情報を減算して出力する第３の減
算器と、前記第３の減算器の出力に一定のゲインを乗算
した信号を、対応するサーボコントローラに入力された
前記位置指令に加算するための信号として出力する第１
の乗算器と、前記モデル速度制御部からのモデル速度情
報から、対応するサーボコントローラからのモータ速度
情報を減算して出力する第４の減算器と、前記４の減算
器の出力に一定のゲインを乗算した信号を、対応するサ
ーボコントローラにおける速度指令に帰還するための信
号として出力する第２の乗算器と、前記モデル積分器か
らのモデルトルク情報から、対応するサーボコントロー
ラからのモータトルク情報を減算して出力する第５の減
算器と、前記第５の減算器の出力に一定のゲインを乗算
した信号を、対応するサーボコントローラにおけるトル
ク指令に帰還するための信号として出力する第３の乗算
器とから構成するようにしてもよい。

【００１９】さらに、前記サーボコントローラを、制御
を行っているサーボモータのモータ位置情報からモータ
速度を検出しモータ速度情報として出力する差分演算器
と、入力された前記位置指令から、制御を行っているサ
ーボモータのモータ位置情報を減算するとともに、対応
するモータ制御装置モデルにおける第１の乗算器からの
出力を加算して出力する第１の演算器と、前記第１の演
算器からの出力に位置ゲインを乗算して速度指令として
出力する第４の乗算器と、前記第４の乗算器から出力さ
れた速度指令から、前記差分演算器から出力されたモー
タ速度情報を減算するとともに、対応するモータ制御装
置モデルにおける第２の乗算器からの出力を加算して出
力する第２の演算器と、前記第２の演算器からの出力を
積分することにより得られたトルク指令を出力する積分
器と、前記積分器から出力されたトルク指令から、前記
差分演算器から出力されたモータ速度情報を減算すると
ともに、対応するモータ制御装置モデルにおける第３の
乗算器からの出力を加算してモータトルク情報として出
力する第３の演算器と、前記第３の演算器から出力され
たモータトルク情報に速度ゲインを乗算することによ
り、サーボモータを制御するための電圧を生成している
第５の乗算器とから構成するようにしてもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００２１】図１は本発明の一実施形態の同期制御装置
の構成を示すブロック図である。図１において、図６中
の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、説
明を省略するものとする。

【００２２】本実施形態の同期制御装置は、サーボモー
タ５、８のそれぞれに対応して設けられているサーボコ
ントローラ３、７と、サーボコントローラ３、７に対応
してそれぞれ設けられているモータ制御装置モデル２、
６と、エンコーダ４、９と、ボールねじ１０、１１と、
テーブル１２とから構成されている。

【００２３】本実施形態による同期制御装置では、図６
に示した従来の同期制御装置と同様に、テーブル１２に
螺合されたボールねじ１０、１１をサーボモータ５、８
によってそれぞれ所定の方向に同期回転させることによ
り、可動部であるテーブル１２の動作の制御を行ってい
る。

【００２４】本実施形態の同期制御装置では、モータ制
御装置モデル２、サーボコントローラ３、サーボモータ
５、エンコーダ４、ボールねじ１０からなる制御系と、
モータ制御装置モデル６、サーボコントローラ７、サー
ボモータ８、エンコーダ９、ボールねじ１１からなる制
御系とは全く同様な構成となっているため、１軸分の制
御系の構成および動作のみを説明する。図２に、１軸分
の制御系であるモータ制御装置モデル２、サーボコント
ローラ３の構成を示す。

【００２５】エンコーダ４は、モータ５の位置を検出
し、検出されたモータ位置情報をモータ制御装置モデル
２およびサーボコントローラ３に出力している。

【００２６】モータ装置モデル２は、サーボコントロー
ラをモデル化したものであり、位置指令１に基づいて、
モデルトルク情報、モデル速度情報、モデル位置情報を
生成し、生成したモデルトルク情報と、対応して設けら
れたサーボコントローラ３におけるモータトルク情報と
の差に一定のゲインを乗算して位相補償をした信号をサ
ーボコントローラ３におけるトルク指令に帰還し、生成
したモデル速度情報と、対応して設けられたサーボコン
トローラ３におけるモータ速度情報との差に一定のゲイ
ンを乗算して位相補償をした信号をサーボコントローラ
３における速度指令に帰還し、生成したモデル位置情報
と、対応して設けられたサーボコントローラ３における
モータ位置情報との差に一定のゲインを乗算した信号を
サーボコントローラ３に入力された位置指令１に加算す
る処理を行っている。

【００２７】このような動作を行うモータ制御装置モデ
ル２の具体的な構成を図２を参照して説明する。モータ
制御装置モデル２は、図２に示されるように、スイッチ
１３と、モデル乗算器１４と、モデル積分器１５と、モ
デル速度制御部１６と、モデル積分器１７と、位相進み
遅れフィルタ１８、２０、２２と、乗算器１９、２１、
２３と、減算器４０〜４４とから構成されている。

【００２８】スイッチ１３は位置指令１を減算器４０に
出力するか否かを決定する機能を備えていて、このスイ
ッチ１３のオン／オフにより本実施形態による機能の有
効／無効が決定される。

【００２９】減算器４０は、スイッチ１３を介して入力
された位置指令１からモデル積分器１７からのモデル位
置情報を減算してモデル乗算器１４に出力する。モデル
乗算器１４は、減算器４０からの出力に位置ゲインＫｐ
を乗算してモデル速度指令として出力する。減算器４１
は、モデル乗算器１４からのモデル速度指令から、モデ
ル速度制御部１６からのモデル速度情報を減算してモデ
ル積分器１５に出力する。モデル積分器１５は、減算器
４１からの出力を積分することにより得られたモデルト
ルク情報を出力している。

【００３０】モデル速度制御部１６は、モデル積分器１
５からのモデルトルク情報に、サーボモータ、負荷およ
び速度ゲインを表した伝達関数Ｋｖ／（ｓ＋Ｋｖ）を乗
算することにより得られたモデル速度情報を出力してい
る。モデル積分器１７は、モデル速度制御部１６からの
モデル速度情報に対して積分演算を行うことにより得ら
れたモデル位置情報を減算器４２に出力している。

【００３１】減算器４２は、モデル積分器１７からのモ
デル位置情報から、対応するサーボコントローラ３によ
り制御されるサーボモータ５のモータ位置情報である、
エンコーダ４により検出されたモータ位置情報を減算し
て位相進み遅れフィルタ１８に出力している。乗算器１
９は、位相進み遅れフィルタ１８を介して入力された、
モデル位置情報とモータ位置情報との差にゲインαを乗
算している。乗算器１９の出力は、サーボコントローラ
３に入力される位置指令１に加算される。

【００３２】減算器４３は、モデル速度制御部１６から
のモデル速度情報から、サーボコントローラ３からのモ
ータ速度情報を減算して位相進み遅れフィルタ２０に出
力している。乗算器２１は、位相進み遅れフィルタ２０
を介して入力された、モデル速度情報とモータ速度情報
との差にゲインβを乗算している。乗算器２１の出力
は、乗算器２４からの出力である速度指令に加算され
る。

【００３３】減算器４４は、モデル積分器１５からのモ
デルトルク情報から、サーボコントローラ３からのモー
タトルク情報を減算して位相進み遅れフィルタ２２に出
力している。乗算器２３は、位相進み遅れフィルタ２２
を介して入力された、モデルトルク情報とモータトルク
情報との差にゲインγを乗算している。乗算器２３の出
力は、積分器２５からの出力であるトルク指令に加算さ
れる。

【００３４】また、サーボコントローラ３は、乗算器２
４〜２６と、差分演算器２７と、演算器４５〜４７とか
ら構成されている。

【００３５】差分演算器２７は、エンコーダ４により検
出されたモータ位置情報からモータ速度を検出し、モー
タ速度情報として出力する。演算器４５は、位置指令１
からエンコーダ４により検出されたモータ位置情報を減
算するとともに、モータ制御装置モデル２における乗算
器１９からの出力を加算して乗算器２４に入力する。

【００３６】乗算器２４は、演算器４５からの出力に位
置ゲインＫｐを乗算して速度指令として出力する。演算
器４６は、乗算器２４から出力された速度指令から、差
分演算器２７から出力されたモータ速度情報を減算する
とともに、乗算器２１からの出力を加算して積分器２５
に入力する。

【００３７】積分器２５は、演算器４６からの出力を積
分することにより得られたトルク指令を演算器４７に出
力している。演算器４７は、積分器２５から出力された
トルク指令から、差分演算器２７から出力されたモータ
速度情報を減算するとともに、乗算器２３からの出力を
加算してモータトルク情報として乗算器２６に入力して
いる。乗算器２６は、演算器４７から出力されたモータ
トルク情報に速度ゲインＫｖを乗算することにより、サ
ーボモータ５を制御するためのトルク指令を生成してい
る。

【００３８】次に、本実施形態の同期制御装置と従来の
同期制御装置とを用いたシミュレーションの結果を図
３、図４、図５に示す。

【００３９】図３は、２つのサーボモータ５、８によ
り、ボールねじ１０、１１を駆動して１つのテーブル１
２の動作を制御することを模擬したシミュレーションモ
デルを示す図である。図３中の番号は、図１の番号に対
応し、図１中のサーボモータ５、８、ボールねじ１０、
１１、テーブル１２のモデルをそれぞれ伝達関数により
表している。ボールねじ１０、１１のモデルを表した伝
達関数は、ボールねじのバネ特性を含んだものととなっ
ている。また、サーボモータ５、ボールねじ１０、テー
ブル１２およびモータ８、ボールねじ１１、テーブル１
２はそれぞれ２慣性モデルである。それぞれの共振周波
数が異なる場合において、従来の同期制御装置では振動
が発生する。送り速度を６０ｍ／ｍｉｎとする速度指令
を積算したものを位置指令データとするシミュレーショ
ンを実行した。

【００４０】従来の同期制御装置を用いたシミュレーシ
ョン結果を図４に示し、本実施形態の同期制御装置を用
いたシミュレーション結果を図５に示す。

【００４１】図４（ａ）、図５（ａ）は速度の応答波形
を表し、図４（ｂ）、図５（ｂ）は２軸間のトルク応答
の差を表している。また、図４（ｃ）、図５（ｃ）は２
軸間の速度応答の差を表し、図４（ｄ）、図５（ｄ）は
２軸間の位置の差を表している。

【００４２】図４に示されるように従来の同期制御装置
は発振しているが、本実施形態の同期制御装置では、図
５を参照すると、トルク差（図５（ｂ））、速度差（図
５（ｃ））、パルス偏差（図５（ｄ））のピーク値が図
４と比較して１／１０〜１／１００程度となり振動が抑
制されていることがわかる。

【００４３】ここで、トルク差、速度差、パルス偏差と
は、サーボコントローラ３とサーボコントローラ７にお
ける、それぞれのトルク、モータ速度、パルスの差を取
ったものである。

【００４４】次に、本実施形態の同期制御装置によれ
ば、発振が抑制される理由について以下に説明する。

【００４５】従来の同期制御装置では、２軸間の干渉が
あるため、高速送りを行うと同期誤差が多くなるという
問題と、２軸それぞれの動特性が一致しない場合には図
４に示すように発振状態となるという問題があった。こ
れに対して、本実施形態の同期制御装置では、サーボコ
ントローラ３、７をモータ制御装置モデル２、６通りに
動作させている。そして、モータ制御装置モデル２、６
は、発振するような要素を含んでいないため、指令系で
の発振はあり得ない。また、モータ制御装置モデル２、
６には負荷外乱は発生しないため、サーボコントローラ
３、７をそれぞれモータ制御装置モデル２、６通りに動
作させることにより、外乱抑制ができる。そのため、発
振状態となることを防ぐことができる。

【００４６】また、本実施形態の同期制御装置では、２
軸間の干渉をそれぞれの軸の外乱とみなし、この外乱を
抑制するような構成にしているため、両軸間の位置補正
を行わずにそれぞれ独立して制御しても同期制御を実現
することができる。そのため、本実施形態の同期制御装
置によれば、ボールねじ１０、１１の各軸毎にそれぞれ
独立してモータ制御装置モデルおよびサーボコントロー
ラからなる制御装置を構成することができるので、１軸
で使っていたサーボコントローラを新たに同期制御装置
用のコントローラに置き換えることが容易に行える。ま
た、一方の制御装置から他方の制御装置に対して信号を
引き出す必要がないため、信号線が少なくてすみ、同期
制御のための部品点数が少なくてすむ。また、モータ制
御装置モデルのパラメータは、２軸とも同じであるた
め、調整は１軸分ですむという利点もある。

【００４７】本実施形態の同期制御装置では、可動部で
あるテーブル１２を２つのサーボモータ５、８により駆
動制御する場合を用いて説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、３つ以上のサーボモータにより
可動部を同期駆動するような場合にも同様に本発明を適
用することができるものである。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記のような効果を得ることができる。 （１）位置補償を行うための回路をサーボコントローラ
以外に必要とすることなく複数のサーボモータの同期制
御を行うことができる。 （２）同期制御性能の劣化、位置偏差の発生、発振状態
の発生等を不正で安定した同期制御を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の同期制御装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】図１に示した同期制御装置における１軸分の制
御系であるモータ制御装置モデル２、サーボコントロー
ラ３の構成を示した図である。

【図３】２つのサーボモータ５、８により、ボールねじ
１０、１１を駆動して１つのテーブル１２の動作を制御
することを模擬したシミュレーションモデルを示す図で
ある。

【図４】従来の同期制御装置を用いたシミュレーション
結果を示す図である。

【図５】本実施形態の同期制御装置を用いたシミュレー
ション結果を示す図である。

【図６】従来の同期制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 位置指令 ２ モータ制御装置モデル ３ サーボコントローラ ４ エンコーダ（Ｅ） ５ モータ（Ｍ） ６ モータ制御装置モデル ７ サーボコントローラ ８ モータ（Ｍ） ９ エンコーダ（Ｅ） １０、１１ ボールねじ １２ テーブル １３ スイッチ １４ モデル乗算器 １５ モデル積分器 １６ モデル速度制御部 １７ モデル積分器 １８ 位相進み遅れフィルタ １９ 乗算器（α） ２０ 位相進み遅れフィルタ ２１ 乗算器（β） ２２ 位相進み遅れフィルタ ２３ 乗算器（γ） ２４ 乗算器（Ｋｐ） ２５ 積分器 ２６ 乗算器（Ｋｖ） ２７ 差分演算器 ２８ 速度制御器 ２９ 電流制御器 ３０ 電圧増幅器 ３１ 位置補正ゲイン乗算器 ３２、３３ サーボコントローラ ３４ 速度制御器 ３５ 電流制御器 ３６ 電圧増幅器 ３７、３８ 差分演算器 ４０〜４４ 減算器 ４５〜４７ 演算器 ４８〜５１ 減算器 ５２ 加算器 ５３、５４ 減算器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の位置指令に基づいて複数のサーボ
   モータを同期駆動して１つの可動部の動作を制御するた
   めの同期制御装置であって、 記複数のサーボモータのそれぞれに対応して設けられ、
   入力された位置指令に基づいて各サーボモータの制御を
   それぞれ行うサーボコントローラと、 前記サーボコントローラに対応して設けられ、前記位置
   指令に基づいて、モデルトルク情報、モデル速度情報、
   モデル位置情報を生成し、生成した前記モデルトルク情
   報と、対応して設けられたサーボコントローラにおける
   モータトルク情報との差に一定のゲインを乗算して位相
   補償をした信号を該サーボコントローラにおけるトルク
   指令に帰還し、生成した前記モデル速度情報と、対応し
   て設けられた前記サーボコントローラにおけるモータ速
   度情報との差に一定のゲインを乗算して位相補償をした
   信号を該サーボコントローラにおける速度指令に帰還
   し、生成した前記モデル位置情報と、対応して設けられ
   たサーボコントローラにおけるモータ位置情報との差に
   一定のゲインを乗算した信号を該サーボコントローラに
   入力された前記位置指令に加算するモータ制御装置モデ
   ルと、を備えた同期制御装置。
2. 【請求項２】 前記モータ制御装置モデルが、 入力された前記位置指令からモデル位置情報を減算して
   出力する第１の減算器と、 前記第１の減算器からの出力に位置ゲインを乗算してモ
   デル速度指令として出力するモデル乗算器と、 前記モデル乗算器からのモデル速度指令から前記モデル
   速度情報を減算して出力する第２の減算器と、 前記第２の減算器からの出力を積分することにより得ら
   れたモデルトルク情報を出力する第１のモデル積分器
   と、 前記第１のモデル積分器からのモデルトルク情報に、サ
   ーボモータ、負荷および速度ゲインを表した伝達関数を
   乗算することにより得られたモデル速度情報を出力して
   いるモデル速度制御部と、 前記モデル速度制御部からのモデル速度情報に対して積
   分演算を行うことにより得られたモデル位置情報を出力
   する第２のモデル積分器と、 前記第２のモデル積分器からのモデル位置情報から、対
   応するサーボコントローラにより制御されるサーボモー
   タのモータ位置情報を減算して出力する第３の減算器
   と、 前記第３の減算器の出力に一定のゲインを乗算した信号
   を、対応するサーボコントローラに入力された前記位置
   指令に加算するための信号として出力する第１の乗算器
   と、 前記モデル速度制御部からのモデル速度情報から、対応
   するサーボコントローラからのモータ速度情報を減算し
   て出力する第４の減算器と、 前記４の減算器の出力に一定のゲインを乗算した信号
   を、対応するサーボコントローラにおける速度指令に帰
   還するための信号として出力する第２の乗算器と、 前記モデル積分器からのモデルトルク情報から、対応す
   るサーボコントローラからのモータトルク情報を減算し
   て出力する第５の減算器と、 前記第５の減算器の出力に一定のゲインを乗算した信号
   を、対応するサーボコントローラにおけるトルク指令に
   帰還するための信号として出力する第３の乗算器と、か
   ら構成されている請求項１記載の同期制御装置。
3. 【請求項３】 前記サーボコントローラが、 制御を行っているサーボモータのモータ位置情報からモ
   ータ速度を検出しモータ速度情報として出力する差分演
   算器と、 入力された前記位置指令から、制御を行っているサーボ
   モータのモータ位置情報を減算するとともに、対応する
   モータ制御装置モデルにおける第１の乗算器からの出力
   を加算して出力する第１の演算器と、 前記第１の演算器からの出力に位置ゲインを乗算して速
   度指令として出力する第４の乗算器と、 前記第４の乗算器から出力された速度指令から、前記差
   分演算器から出力されたモータ速度情報を減算するとと
   もに、対応するモータ制御装置モデルにおける第２の乗
   算器からの出力を加算して出力する第２の演算器と、 前記第２の演算器からの出力を積分することにより得ら
   れたトルク指令を出力する積分器と、 前記積分器から出力されたトルク指令から、前記差分演
   算器から出力されたモータ速度情報を減算するととも
   に、対応するモータ制御装置モデルにおける第３の乗算
   器からの出力を加算してモータトルク情報として出力す
   る第３の演算器と、 前記第３の演算器から出力されたモータトルク情報に速
   度ゲインを乗算することにより、サーボモータを制御す
   るための電圧を生成している第５の乗算器と、から構成
   されている請求項２記載の同期制御装置。