JP3408956B2 - サーボモータの駆動制御装置 - Google Patents
サーボモータの駆動制御装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、サーボモータの
駆動制御装置に関し、特に外乱トルクの検知を行うこと
ができるサーボモータの駆動制御装置に関するものであ
る。
駆動制御装置に関し、特に外乱トルクの検知を行うこと
ができるサーボモータの駆動制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来、一般的に用いられている
サーボモータの駆動制御装置を示している。駆動制御装
置は、位置制御器１と、速度制御器２と、電流制御器３
とを順に有し、位置指令に基づいてサーボモータ４を駆
動制御する。サーボモータ４には位置検出器５が接続さ
れており、位置検出器５は位置信号を出力する。位置検
出器５が出力する位置信号（位置フィードバック信号
θ）は微分器６により微分されることによって速度信号
（速度フィードバック信号Ｖ）に変換される。
サーボモータの駆動制御装置を示している。駆動制御装
置は、位置制御器１と、速度制御器２と、電流制御器３
とを順に有し、位置指令に基づいてサーボモータ４を駆
動制御する。サーボモータ４には位置検出器５が接続さ
れており、位置検出器５は位置信号を出力する。位置検
出器５が出力する位置信号（位置フィードバック信号
θ）は微分器６により微分されることによって速度信号
（速度フィードバック信号Ｖ）に変換される。
【０００３】位置制御器１は外部より与えられる位置指
令θ* とサーボモータ４の位置検出器５からの位置フィ
ードバック信号θとの偏差に応じた速度指令Ｖ* を生成
し、速度制御器２は位置制御器１より与えられる速度指
令Ｖ* と微分器６からの速度フィードバック信号Ｖとの
偏差に応じた電流指令Ｉ* を生成し、電流制御器３は速
度制御器２より与えられる電流指令Ｉ* と電流検出器７
からの電流フィードバック信号Ｉとの偏差に応じてサー
ボモータ４に与える電力を制御する。
令θ* とサーボモータ４の位置検出器５からの位置フィ
ードバック信号θとの偏差に応じた速度指令Ｖ* を生成
し、速度制御器２は位置制御器１より与えられる速度指
令Ｖ* と微分器６からの速度フィードバック信号Ｖとの
偏差に応じた電流指令Ｉ* を生成し、電流制御器３は速
度制御器２より与えられる電流指令Ｉ* と電流検出器７
からの電流フィードバック信号Ｉとの偏差に応じてサー
ボモータ４に与える電力を制御する。
【０００４】上述のような従来の駆動制御装置において
は、サーボモータ４に外乱トルクが加わると、指令位置
（位置指令θ* )とサーボモータ４の実位置（位置フィ
ードバック信号θ）との偏差が生じ、その偏差が位置制
御器１に入力され、指令位置と実位置との偏差が０とな
るような実速度指令（速度指令Ｖ* ）を位置制御器１が
出力する。また、その実速度指令とサーボモータ４の実
速度（速度フィードバック信号Ｖ）との間にも偏差が生
じ、その偏差が速度制御器２に入力され、実速度指令と
実速度との偏差が０となるような実電流指令（電流指令
Ｉ* )を電流制御器３に出力する。
は、サーボモータ４に外乱トルクが加わると、指令位置
（位置指令θ* )とサーボモータ４の実位置（位置フィ
ードバック信号θ）との偏差が生じ、その偏差が位置制
御器１に入力され、指令位置と実位置との偏差が０とな
るような実速度指令（速度指令Ｖ* ）を位置制御器１が
出力する。また、その実速度指令とサーボモータ４の実
速度（速度フィードバック信号Ｖ）との間にも偏差が生
じ、その偏差が速度制御器２に入力され、実速度指令と
実速度との偏差が０となるような実電流指令（電流指令
Ｉ* )を電流制御器３に出力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の駆
動制御装置において、サーボモータ４に加わるトルクは
図８で示されるようになる。サーボモータ４を回転させ
るのに必要なトルク（モータトルク）は、モータ加減速
中はモータトルク＝加減速トルク＋摩擦トルクとなり、
モータ一定速中は加減速トルク＝０であるため、モータ
トルク＝摩擦トルクとなる。
動制御装置において、サーボモータ４に加わるトルクは
図８で示されるようになる。サーボモータ４を回転させ
るのに必要なトルク（モータトルク）は、モータ加減速
中はモータトルク＝加減速トルク＋摩擦トルクとなり、
モータ一定速中は加減速トルク＝０であるため、モータ
トルク＝摩擦トルクとなる。
【０００６】そこに、モータ軸に外乱トルクが加わった
場合のモータトルクは図９で示されるようになる。つま
り、モータ停止時においては、モータトルク＝外乱トル
ク１といえるが、モータ加（減）速中においては、モー
タトルク＝加減速トルク＋外乱トルク２となり、外乱ト
ルクのみを正確に抽出することができない。
場合のモータトルクは図９で示されるようになる。つま
り、モータ停止時においては、モータトルク＝外乱トル
ク１といえるが、モータ加（減）速中においては、モー
タトルク＝加減速トルク＋外乱トルク２となり、外乱ト
ルクのみを正確に抽出することができない。
【０００７】このため、サーボモータに過重負荷が作用
したことや、モータトルク（負荷）より機械がワークに
衝突した場合等にそれを的確に検知することができず、
ワーク破損等の損害が発生する。
したことや、モータトルク（負荷）より機械がワークに
衝突した場合等にそれを的確に検知することができず、
ワーク破損等の損害が発生する。
【０００８】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、加速時、減速時を含めて、モー
タ軸に加わる外乱トルクを的確に検知することができる
サーボモータの駆動制御装置を得ることを目的としてい
る。
ためになされたもので、加速時、減速時を含めて、モー
タ軸に加わる外乱トルクを的確に検知することができる
サーボモータの駆動制御装置を得ることを目的としてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明によるサーボモータの駆動制御装置は、
サーボモータと、前記サーボモータを近似した機械系モ
デルによるモデルサーボモータ部と、前記モデルサーボ
モータ部が外部より与えられる指令信号に対して所望の
応答特性を具備するように制御するモデル制御手段と、
前記サーボモータが外部より与えられる外乱に対して所
望の応答特性を具備するように制御する実制御手段と、
前記実制御手段の実電流指令よりモータ軸に加わる外乱
トルクを検知すると共に正転と逆転とを検出してこの正
転と逆転とで外乱トルクのアラーム検出の検知レベルを
個別に設定する外乱トルク検知手段とを有しているもの
である。
めに、この発明によるサーボモータの駆動制御装置は、
サーボモータと、前記サーボモータを近似した機械系モ
デルによるモデルサーボモータ部と、前記モデルサーボ
モータ部が外部より与えられる指令信号に対して所望の
応答特性を具備するように制御するモデル制御手段と、
前記サーボモータが外部より与えられる外乱に対して所
望の応答特性を具備するように制御する実制御手段と、
前記実制御手段の実電流指令よりモータ軸に加わる外乱
トルクを検知すると共に正転と逆転とを検出してこの正
転と逆転とで外乱トルクのアラーム検出の検知レベルを
個別に設定する外乱トルク検知手段とを有しているもの
である。
【００１０】この発明によるサーボモータの駆動制御装
置では、モデル制御手段はモデルサーボモータ部が外部
より与えられる指令信号に対して所望の応答特性を具備
するように制御し、実制御手段はサーボモータが外部よ
り与えられる外乱に対して所望の応答特性を具備するよ
うに制御し、外乱トルク検知手段が実制御手段の実電流
指令よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知する。ま
た、正転と逆転とで外乱トルクが変化してもアラーム検
出の検知レベルが個別に設定されるのでアラーム検出が
正確に行われる。
置では、モデル制御手段はモデルサーボモータ部が外部
より与えられる指令信号に対して所望の応答特性を具備
するように制御し、実制御手段はサーボモータが外部よ
り与えられる外乱に対して所望の応答特性を具備するよ
うに制御し、外乱トルク検知手段が実制御手段の実電流
指令よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知する。ま
た、正転と逆転とで外乱トルクが変化してもアラーム検
出の検知レベルが個別に設定されるのでアラーム検出が
正確に行われる。
【００１１】つぎの発明によるサーボモータの駆動制御
装置は、サーボモータと、前記サーボモータを近似した
機械系モデルによるモデルサーボモータ部と、前記モデ
ルサーボモータ部が外部より与えられる指令信号に対し
て所望の応答特性を具備するように制御するモデル制御
手段と、前記サーボモータが外部より与えられる外乱に
対して所望の応答特性を具備するように制御する実制御
手段と、前記実制御手段の実電流指令よりモータ軸に加
わる外乱トルクを検知すると共に一定速・モータ停止中
と加速・減速中途を判定して一定速・モータ停止中と加
速・減速中とで外乱トルクのアラーム検出の検知レベル
を個別に設定する外乱トルク検知手段と、を有している
ことを特徴とする。
装置は、サーボモータと、前記サーボモータを近似した
機械系モデルによるモデルサーボモータ部と、前記モデ
ルサーボモータ部が外部より与えられる指令信号に対し
て所望の応答特性を具備するように制御するモデル制御
手段と、前記サーボモータが外部より与えられる外乱に
対して所望の応答特性を具備するように制御する実制御
手段と、前記実制御手段の実電流指令よりモータ軸に加
わる外乱トルクを検知すると共に一定速・モータ停止中
と加速・減速中途を判定して一定速・モータ停止中と加
速・減速中とで外乱トルクのアラーム検出の検知レベル
を個別に設定する外乱トルク検知手段と、を有している
ことを特徴とする。
【００１２】この発明によるサーボモータの駆動制御装
置では、モデル制御手段はモデルサーボモータ部が外部
より与えられる指令信号に対して所望の応答特性を具備
するように制御し、実制御手段はサーボモータが外部よ
り与えられる外乱に対して所望の応答特性を具備するよ
うに制御し、外乱トルク検知手段が実制御手段の実電流
指令よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知する。ま
た、一定速・モータ停止中と加速・減速中とで外乱トル
クのアラーム検出の検知レベルが個別に設定されるので
より正確なアラーム検出が可能となる。
置では、モデル制御手段はモデルサーボモータ部が外部
より与えられる指令信号に対して所望の応答特性を具備
するように制御し、実制御手段はサーボモータが外部よ
り与えられる外乱に対して所望の応答特性を具備するよ
うに制御し、外乱トルク検知手段が実制御手段の実電流
指令よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知する。ま
た、一定速・モータ停止中と加速・減速中とで外乱トル
クのアラーム検出の検知レベルが個別に設定されるので
より正確なアラーム検出が可能となる。
【００１３】つぎの発明によるサーボモータの駆動制御
装置は、サーボモータと、前記サーボモータを近似した
機械系モデルによるモデルサーボモータ部と、前記モデ
ルサーボモータ部が外部より与えられる指令信号に対し
て所望の応答特性を具備するように制御するモデル制御
手段と、前記サーボモータが外部より与えられる外乱に
対して所望の応答特性を具備するように制御する実制御
手段と、前記実制御手段の実電流指令と、前記モデル制
御手段より与えられるモデルモータ位置と前記サーボモ
ータの実位置との偏差よりモータ軸に加わる外乱トルク
を検知する外乱トルク検知手段とを有しているものであ
る。
装置は、サーボモータと、前記サーボモータを近似した
機械系モデルによるモデルサーボモータ部と、前記モデ
ルサーボモータ部が外部より与えられる指令信号に対し
て所望の応答特性を具備するように制御するモデル制御
手段と、前記サーボモータが外部より与えられる外乱に
対して所望の応答特性を具備するように制御する実制御
手段と、前記実制御手段の実電流指令と、前記モデル制
御手段より与えられるモデルモータ位置と前記サーボモ
ータの実位置との偏差よりモータ軸に加わる外乱トルク
を検知する外乱トルク検知手段とを有しているものであ
る。
【００１４】この発明によるサーボモータの駆動制御装
置では、モデル制御手段はモデルサーボモータ部が外部
より与えられる指令信号に対して所望の応答特性を具備
するように制御し、実制御手段はサーボモータが外部よ
り与えられる外乱に対して所望の応答特性を具備するよ
うに制御し、外乱トルク検知手段が、実制御手段の実電
流指令と、モデル制御手段より与えられるモデルモータ
位置とサーボモータの実位置との偏差とによりモータ軸
に加わる外乱トルクを検知する。この電流指令と偏差と
の少なくとも一方によりアラーム・警報の動作信号、モ
ータの停止指令、クランプ回路のクランプ値低減の指令
などに利用することができ、加減速時を含めて過重負荷
や機械の衝突によって外乱トルクが所定値以上になった
ことに対応できる。
置では、モデル制御手段はモデルサーボモータ部が外部
より与えられる指令信号に対して所望の応答特性を具備
するように制御し、実制御手段はサーボモータが外部よ
り与えられる外乱に対して所望の応答特性を具備するよ
うに制御し、外乱トルク検知手段が、実制御手段の実電
流指令と、モデル制御手段より与えられるモデルモータ
位置とサーボモータの実位置との偏差とによりモータ軸
に加わる外乱トルクを検知する。この電流指令と偏差と
の少なくとも一方によりアラーム・警報の動作信号、モ
ータの停止指令、クランプ回路のクランプ値低減の指令
などに利用することができ、加減速時を含めて過重負荷
や機械の衝突によって外乱トルクが所定値以上になった
ことに対応できる。
【００１５】つぎの発明によるサーボモータの駆動制御
装置は、前記外乱トルク検知手段が実電流指令の入力部
にローパスフィルタを有し、ローパスフィルタ処理後の
実電流指令よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知する
ものである。
装置は、前記外乱トルク検知手段が実電流指令の入力部
にローパスフィルタを有し、ローパスフィルタ処理後の
実電流指令よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知する
ものである。
【００１６】この発明によるサーボモータの駆動制御装
置では、外乱トルク検知手段はローパスフィルタによる
フィルタ処理後の実電流指令よりモータ軸に加わる外乱
トルクを検知する。
置では、外乱トルク検知手段はローパスフィルタによる
フィルタ処理後の実電流指令よりモータ軸に加わる外乱
トルクを検知する。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】つぎの発明によるサーボモータの駆動制御
装置は、モデル制御手段が、前記モデルサーボモータ部
のモデルモータ位置による位置ループと、前記モデルサ
ーボモータ部のモデルモータ速度による速度ループとを
有し、前記実制御手段が、前記モデル制御手段より与え
られるモデルモータ位置と前記サーボモータの実位置と
の偏差に応じた実速度指令を発生する実位置制御器と、
前記実位置制御器よりの前記実速度指令に応じた実電流
指令を発生する実速度制御器と、前記実速度制御器より
の実電流指令と前記モデル制御手段よりのモデル電流指
令との合計値による電流指令に応じて前記サーボモータ
に与える電力を制御する実電流制御器とを有しているも
のである。
装置は、モデル制御手段が、前記モデルサーボモータ部
のモデルモータ位置による位置ループと、前記モデルサ
ーボモータ部のモデルモータ速度による速度ループとを
有し、前記実制御手段が、前記モデル制御手段より与え
られるモデルモータ位置と前記サーボモータの実位置と
の偏差に応じた実速度指令を発生する実位置制御器と、
前記実位置制御器よりの前記実速度指令に応じた実電流
指令を発生する実速度制御器と、前記実速度制御器より
の実電流指令と前記モデル制御手段よりのモデル電流指
令との合計値による電流指令に応じて前記サーボモータ
に与える電力を制御する実電流制御器とを有しているも
のである。
【００２２】この発明によるサーボモータの駆動制御装
置では、モデル制御手段は、位置ループと速度ループと
でモデルサーボモータ部が外部より与えられる指令信号
に対して所望の応答特性を具備するように制御し、実制
御手段では、実位置制御器がモデル制御手段より与えら
れるモデルモータ位置とサーボモータの実位置との偏差
に応じた実速度指令を発生し、実速度制御器が実位置制
御器よりの実速度指令に応じた実電流指令を発生し、実
電流制御器が実速度制御器よりの実電流指令と前記モデ
ル制御手段よりのモデル電流指令との合計値による電流
指令に応じてサーボモータに与える電力を制御する。
置では、モデル制御手段は、位置ループと速度ループと
でモデルサーボモータ部が外部より与えられる指令信号
に対して所望の応答特性を具備するように制御し、実制
御手段では、実位置制御器がモデル制御手段より与えら
れるモデルモータ位置とサーボモータの実位置との偏差
に応じた実速度指令を発生し、実速度制御器が実位置制
御器よりの実速度指令に応じた実電流指令を発生し、実
電流制御器が実速度制御器よりの実電流指令と前記モデ
ル制御手段よりのモデル電流指令との合計値による電流
指令に応じてサーボモータに与える電力を制御する。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明に係るサーボモータの駆動制御装置の実施の形態を詳
細に説明する。なお、以下に説明するこの発明の実施の
形態において、上述の従来例と同一構成あるいは等価の
部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を付し
てその説明を省略する。
明に係るサーボモータの駆動制御装置の実施の形態を詳
細に説明する。なお、以下に説明するこの発明の実施の
形態において、上述の従来例と同一構成あるいは等価の
部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を付し
てその説明を省略する。
【００２４】実施の形態１．図１はこの発明によるサー
ボモータの駆動制御装置の実施の形態１を示している。
この駆動制御装置は、モデル部（モデル制御手段）１０
と、実制御部（実制御手段）２０と、外乱検知部４０を
有している。
ボモータの駆動制御装置の実施の形態１を示している。
この駆動制御装置は、モデル部（モデル制御手段）１０
と、実制御部（実制御手段）２０と、外乱検知部４０を
有している。
【００２５】モデル部１０は、モデル位置制御器１１
と、モデル速度制御器１２と、機械系モデルによるモデ
ルサーボモータ部１３とを有し、モデルサーボモータ部
１３のモデルモータ位置による位置ループと、モデルサ
ーボモータ部１３のモデルモータ速度による速度ループ
とで、モデルサーボモータ部１３を、外部より与えられ
る指令信号に対し所望の応答特性を具備するように制御
する。
と、モデル速度制御器１２と、機械系モデルによるモデ
ルサーボモータ部１３とを有し、モデルサーボモータ部
１３のモデルモータ位置による位置ループと、モデルサ
ーボモータ部１３のモデルモータ速度による速度ループ
とで、モデルサーボモータ部１３を、外部より与えられ
る指令信号に対し所望の応答特性を具備するように制御
する。
【００２６】モデル位置制御器１１は、外部より与えら
れる位置指令θ* とモデルサーボモータ部１３が出力す
るモデルモータ位置信号θｍとの偏差に応じたモデル速
度指令を生成する。
れる位置指令θ* とモデルサーボモータ部１３が出力す
るモデルモータ位置信号θｍとの偏差に応じたモデル速
度指令を生成する。
【００２７】モデル速度制御器１２は、モデル位置制御
器１１より与えられる速度指令Ｖｍ * と微分器１４から
のモデルモータ速度信号Ｖｍとの偏差に応じたモデル電
流指令を生成し、モデル電流指令（理想電流指令）Ｉｍ
* をモデルサーボモータ部１３に与える。
器１１より与えられる速度指令Ｖｍ * と微分器１４から
のモデルモータ速度信号Ｖｍとの偏差に応じたモデル電
流指令を生成し、モデル電流指令（理想電流指令）Ｉｍ
* をモデルサーボモータ部１３に与える。
【００２８】モデルサーボモータ部１３は、モデルサー
ボモータ４を同一のイナーシャで近似した機械系モデル
によるものであり、モデル演算によりモデルモータ位置
信号（理想位置信号）θｍを出力する。
ボモータ４を同一のイナーシャで近似した機械系モデル
によるものであり、モデル演算によりモデルモータ位置
信号（理想位置信号）θｍを出力する。
【００２９】実制御部２０は、実位置制御器２１と、実
速度制御器２２と、実電流制御器２３と、従来のものと
同様のサーボモータ４、位置検出器５、微分器６、電流
検出器７とを有し、サーボモータ４を、外部より与えら
れる外乱に対し所望の応答特性を具備するように制御す
る。
速度制御器２２と、実電流制御器２３と、従来のものと
同様のサーボモータ４、位置検出器５、微分器６、電流
検出器７とを有し、サーボモータ４を、外部より与えら
れる外乱に対し所望の応答特性を具備するように制御す
る。
【００３０】実位置制御器２１は、モデル部１０よりの
理想位置信号θｍと位置検出器５により検出されるサー
ボモータ４の実位置（位置フィードバック信号θ）との
偏差に応じた実速度指令Ｖｒ* を生成する。
理想位置信号θｍと位置検出器５により検出されるサー
ボモータ４の実位置（位置フィードバック信号θ）との
偏差に応じた実速度指令Ｖｒ* を生成する。
【００３１】実速度制御器２２は、実速度指令Ｖｒ* と
モデルサーボモータ部１３が出力する理想位置信号θｍ
を微分器１５により微分することにより得られたモデル
モータ速度Ｖｍとの合計値と微分器６からの速度フィー
ドバック信号Ｖとの偏差に応じた実電流指令Ｉｒ* を生
成する。
モデルサーボモータ部１３が出力する理想位置信号θｍ
を微分器１５により微分することにより得られたモデル
モータ速度Ｖｍとの合計値と微分器６からの速度フィー
ドバック信号Ｖとの偏差に応じた実電流指令Ｉｒ* を生
成する。
【００３２】実電流制御器２３は、モデル部１０よりの
理想電流指令Ｉｍ* と実速度制御部２２よりの実電流指
令Ｉｒ* との合計値による電流指令Ｉ* と電流検出器７
からの電流フィードバック信号Ｉとの偏差に応じてサー
ボモータ４に与える電力を制御する。
理想電流指令Ｉｍ* と実速度制御部２２よりの実電流指
令Ｉｒ* との合計値による電流指令Ｉ* と電流検出器７
からの電流フィードバック信号Ｉとの偏差に応じてサー
ボモータ４に与える電力を制御する。
【００３３】外乱検知部４０は、コンパレータ４１と、
レベル設定器４２とを有している。コンパレータ４１は
実速度制御器２２より出力される実電流指令Ｉｒ* とレ
ベル設定器４２の出力（比較基準値）Ｉｓｅｔとを比較
し、実電流指令Ｉｒ* が比較基準値Ｉｓｅｔより大きい
場合にハイレベル出力する。
レベル設定器４２とを有している。コンパレータ４１は
実速度制御器２２より出力される実電流指令Ｉｒ* とレ
ベル設定器４２の出力（比較基準値）Ｉｓｅｔとを比較
し、実電流指令Ｉｒ* が比較基準値Ｉｓｅｔより大きい
場合にハイレベル出力する。
【００３４】上述のような制御系によれば、実位置制御
器２１は図９に示されているようなサーボモータ４に加
わる外乱を補償する。つまり、サーボモータ４に外乱が
加わった場合、サーボモータ４の実速度（速度フィード
バック信号Ｖ）は外乱トルクにより変動する。これに対
し、モデルサーボモータ部１３には外乱トルクが加わら
ないため、モデルモータ速度Ｖｍは指令に追従した速度
を保つ。
器２１は図９に示されているようなサーボモータ４に加
わる外乱を補償する。つまり、サーボモータ４に外乱が
加わった場合、サーボモータ４の実速度（速度フィード
バック信号Ｖ）は外乱トルクにより変動する。これに対
し、モデルサーボモータ部１３には外乱トルクが加わら
ないため、モデルモータ速度Ｖｍは指令に追従した速度
を保つ。
【００３５】これにより、サーボモータ４の実速度Ｖと
モデルモータ速度Ｖｍとの間に、外乱トルクの大きさに
応じた偏差が生じ、その偏差が実速度制御器２２に入力
され、実速度制御器２２により外乱トルクを補償する実
電流指令Ｉｒ* が出力される。この実電流指令Ｉｒ* を
抽出すれば、図９で示されている外乱トルクのみを抽出
したことになる。
モデルモータ速度Ｖｍとの間に、外乱トルクの大きさに
応じた偏差が生じ、その偏差が実速度制御器２２に入力
され、実速度制御器２２により外乱トルクを補償する実
電流指令Ｉｒ* が出力される。この実電流指令Ｉｒ* を
抽出すれば、図９で示されている外乱トルクのみを抽出
したことになる。
【００３６】よって、外乱トルクが所定値以上になる
と、実電流指令Ｉｒがレベル設定器４２から出力される
比較基準値Ｉｓｅｔ以上になり、コンパレータ４１より
オン信号が出力される。
と、実電流指令Ｉｒがレベル設定器４２から出力される
比較基準値Ｉｓｅｔ以上になり、コンパレータ４１より
オン信号が出力される。
【００３７】このオン信号出力をアラーム・警報の動作
信号、モータの停止指令、クランプ回路のクランプ値低
減の指令などに利用することができ、加減速時を含めて
主にサーボモータ４に加わる過重負荷による外乱トルク
が所定値以上になったことに対応できる。
信号、モータの停止指令、クランプ回路のクランプ値低
減の指令などに利用することができ、加減速時を含めて
主にサーボモータ４に加わる過重負荷による外乱トルク
が所定値以上になったことに対応できる。
【００３８】実施の形態２．図２はこの発明によるサー
ボモータの駆動制御装置の実施の形態２を示している。
なお、図２において、図１に対応する部分は、図１に付
した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
ボモータの駆動制御装置の実施の形態２を示している。
なお、図２において、図１に対応する部分は、図１に付
した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００３９】この実施の形態では、外乱検知部４０のコ
ンパレータ４３は実位置制御器２１に入力されるモデル
部１０よりの理想位置信号θｍと位置検出器５により検
出されるサーボモータ４の実位置（位置フィードバック
信号θ）との偏差Δθとレベル設定器４４の出力（比較
基準値）θｓｅｔとを比較し、偏差Δθが比較基準値θ
ｓｅｔより大きい場合にハイレベル出力する。
ンパレータ４３は実位置制御器２１に入力されるモデル
部１０よりの理想位置信号θｍと位置検出器５により検
出されるサーボモータ４の実位置（位置フィードバック
信号θ）との偏差Δθとレベル設定器４４の出力（比較
基準値）θｓｅｔとを比較し、偏差Δθが比較基準値θ
ｓｅｔより大きい場合にハイレベル出力する。
【００４０】上述のような制御系によれば、サーボモー
タ４に外乱が加わらない場合にはモデルサーボモータ部
１３のモデルモータ位置θｍとサーボモータ４の実位置
θとがほぼ等しくなる。しかし、サーボモータ４に外乱
が加わると、実位置θは外乱トルクにより指令通りには
追従しなくなる。これに対し、モデルサーボモータ部１
３には外乱トルクが加わらないため、モデルモータ位置
θｍは指令に追従した位置となり、モデルモータ位置θ
ｍと実位置θとの間に偏差Δθが生じる。
タ４に外乱が加わらない場合にはモデルサーボモータ部
１３のモデルモータ位置θｍとサーボモータ４の実位置
θとがほぼ等しくなる。しかし、サーボモータ４に外乱
が加わると、実位置θは外乱トルクにより指令通りには
追従しなくなる。これに対し、モデルサーボモータ部１
３には外乱トルクが加わらないため、モデルモータ位置
θｍは指令に追従した位置となり、モデルモータ位置θ
ｍと実位置θとの間に偏差Δθが生じる。
【００４１】従ってモデルモータ位置θｍと実位置θと
の偏差Δθを抽出すれば、サーボモータ４に加わる外乱
を抽出したことになる。よって、外乱トルクが所定値以
上になると、偏差Δθがレベル設定器４４から出力され
る比較基準値θｓｅｔ以上になり、コンパレータ４３よ
りオン信号が出力される。
の偏差Δθを抽出すれば、サーボモータ４に加わる外乱
を抽出したことになる。よって、外乱トルクが所定値以
上になると、偏差Δθがレベル設定器４４から出力され
る比較基準値θｓｅｔ以上になり、コンパレータ４３よ
りオン信号が出力される。
【００４２】このオン信号出力をアラーム・警報の動作
信号、モータの停止指令、クランプ回路のクランプ値低
減の指令などに利用することができ、加減速時を含めて
主に機械の衝突によってモータ軸に加わる外乱トルクが
所定値以上になったことに対応できる。
信号、モータの停止指令、クランプ回路のクランプ値低
減の指令などに利用することができ、加減速時を含めて
主に機械の衝突によってモータ軸に加わる外乱トルクが
所定値以上になったことに対応できる。
【００４３】実施の形態３．図３はこの発明によるサー
ボモータの駆動制御装置の実施の形態３を示している。
なお、図３においても、図１に対応する部分は、図１に
付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略す
る。
ボモータの駆動制御装置の実施の形態３を示している。
なお、図３においても、図１に対応する部分は、図１に
付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略す
る。
【００４４】この実施の形態では、外乱検知部４０に一
次遅れ回路をなすローパスフィルタ４５が設けられ、コ
ンパレータ４１は実速度制御器２２より出力される実電
流指令Ｉｒ* をローパスフィルタ４５を介して入力され
る。これにより、ローパスフィルタ処理後の実電流指令
よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知することが行わ
れる。
次遅れ回路をなすローパスフィルタ４５が設けられ、コ
ンパレータ４１は実速度制御器２２より出力される実電
流指令Ｉｒ* をローパスフィルタ４５を介して入力され
る。これにより、ローパスフィルタ処理後の実電流指令
よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知することが行わ
れる。
【００４５】実速度制御器２２から出力される実電流指
令Ｉｒ* は外乱トルクがない場合、理想的には０であ
る。しかし、実際には制御系のディジタル化等により、
実電流指令Ｉｒ* にリップルが発生する。ローパスフィ
ルタ４５がないと、リップルによりコンパレータ４１よ
りオン信号が出力されるため、アラームを誤出力する可
能性がある。
令Ｉｒ* は外乱トルクがない場合、理想的には０であ
る。しかし、実際には制御系のディジタル化等により、
実電流指令Ｉｒ* にリップルが発生する。ローパスフィ
ルタ４５がないと、リップルによりコンパレータ４１よ
りオン信号が出力されるため、アラームを誤出力する可
能性がある。
【００４６】これに対し、ローパスフィルタ４５が設け
られると、リップルを含む実電流指令Ｉｒ* に対しても
安定した値がコンパレータ４１に入力され、より正確な
値がコンパレータ４１より出力される。これにより、外
乱トルクの検出が、より一層、正確に行われるようにな
る。
られると、リップルを含む実電流指令Ｉｒ* に対しても
安定した値がコンパレータ４１に入力され、より正確な
値がコンパレータ４１より出力される。これにより、外
乱トルクの検出が、より一層、正確に行われるようにな
る。
【００４７】実施の形態４．図４はこの発明によるサー
ボモータの駆動制御装置の実施の形態４を示している。
なお、図４においても、図１に対応する部分は、図１に
付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略す
る。
ボモータの駆動制御装置の実施の形態４を示している。
なお、図４においても、図１に対応する部分は、図１に
付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略す
る。
【００４８】この実施の形態では、外乱検知部４０に、
モデル部１０のモデルモータ速度信号Ｖｍの極性より正
転、逆転を検出する正転検出用コンパレータ４６および
逆転検出用コンパレータ４７と、正転検出用コンパレー
タ４６、逆転検出用コンパレータ４７の出力信号により
オン・オフするスイッチ４８、４９と、正転時レベル設
定器５０および逆転時レベル設定器５１とが設けられて
いる。
モデル部１０のモデルモータ速度信号Ｖｍの極性より正
転、逆転を検出する正転検出用コンパレータ４６および
逆転検出用コンパレータ４７と、正転検出用コンパレー
タ４６、逆転検出用コンパレータ４７の出力信号により
オン・オフするスイッチ４８、４９と、正転時レベル設
定器５０および逆転時レベル設定器５１とが設けられて
いる。
【００４９】正転時レベル設定器５０は正転時の外乱ト
ルク検知に適当な比較基準値Ｉｗｓｅｔを設定し、逆転
時レベル設定器５１は逆転時の外乱トルク検知に適当な
比較基準値Ｉｒｓｅｔを設定する。
ルク検知に適当な比較基準値Ｉｗｓｅｔを設定し、逆転
時レベル設定器５１は逆転時の外乱トルク検知に適当な
比較基準値Ｉｒｓｅｔを設定する。
【００５０】この構成では、正転時には、正転検出用コ
ンパレータ４６のみがハイ信号を出力することにより、
スイッチ４８が閉じ、正転時レベル設定器５０による比
較基準値Ｉｗｓｅｔがコンパレータ４１に与えられ、こ
れに対し、逆転時には、逆転検出用コンパレータ４６の
みがハイ信号を出力することにより、スイッチ４９が閉
じ、逆転時レベル設定器５１による比較基準値Ｉｒｓｅ
ｔがコンパレータ４１に与えられる。これにより、外乱
トルク検知の比較基準値を正転時と逆転時とで切り替え
ることができる。
ンパレータ４６のみがハイ信号を出力することにより、
スイッチ４８が閉じ、正転時レベル設定器５０による比
較基準値Ｉｗｓｅｔがコンパレータ４１に与えられ、こ
れに対し、逆転時には、逆転検出用コンパレータ４６の
みがハイ信号を出力することにより、スイッチ４９が閉
じ、逆転時レベル設定器５１による比較基準値Ｉｒｓｅ
ｔがコンパレータ４１に与えられる。これにより、外乱
トルク検知の比較基準値を正転時と逆転時とで切り替え
ることができる。
【００５１】上下軸のように、正転時と逆転時とで外乱
トルクが変化するような場合、外乱トルク検知の比較基
準値が正転時と逆転時とで同値であると、アラームを誤
出力する可能性があるが、正転時と逆転時とで比較基準
値が比較基準値Ｉｗｓｅｔと比較基準値Ｉｒｓｅｔとに
切り替えられるため、上下軸においてもアラーム検出が
正確に行われるようになる。
トルクが変化するような場合、外乱トルク検知の比較基
準値が正転時と逆転時とで同値であると、アラームを誤
出力する可能性があるが、正転時と逆転時とで比較基準
値が比較基準値Ｉｗｓｅｔと比較基準値Ｉｒｓｅｔとに
切り替えられるため、上下軸においてもアラーム検出が
正確に行われるようになる。
【００５２】なお、上述のような、正転時と逆転時での
比較基準値の切替設定は、実施の形態２のものでも有用
であり、実施の形態２のものにも同様に、実施可能であ
る。
比較基準値の切替設定は、実施の形態２のものでも有用
であり、実施の形態２のものにも同様に、実施可能であ
る。
【００５３】実施の形態５．図５はこの発明によるサー
ボモータの駆動制御装置の実施の形態５を示している。
なお、図５において、図１、図２に対応する部分は、図
１、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明
を省略する。
ボモータの駆動制御装置の実施の形態５を示している。
なお、図５において、図１、図２に対応する部分は、図
１、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明
を省略する。
【００５４】この実施の形態における外乱検知部４０
は、実施の形態１のものと実施の形態２のものとを組み
合わせたものであり、実速度制御器２２より出力される
実電流指令Ｉｒ* とレベル設定器４２による比較基準値
Ｉｓｅｔとを比較し、実電流指令Ｉｒ* が比較基準値Ｉ
ｓｅｔより大きい場合にハイレベル出力するコンパレー
タ４１と、実位置制御器２１に入力されるモデル部１０
よりの理想位置信号θｍと位置検出器５により検出され
るサーボモータ４の実位置θとの偏差Δθとレベル設定
器４４による比較基準値θｓｅｔとを比較し、偏差Δθ
が比較基準値θｓｅｔとより大きい場合にハイレベル出
力するコンパレータ４３と、コンパレータ４１、４３の
出力信号を入力するＯＲ回路５２とを有している。
は、実施の形態１のものと実施の形態２のものとを組み
合わせたものであり、実速度制御器２２より出力される
実電流指令Ｉｒ* とレベル設定器４２による比較基準値
Ｉｓｅｔとを比較し、実電流指令Ｉｒ* が比較基準値Ｉ
ｓｅｔより大きい場合にハイレベル出力するコンパレー
タ４１と、実位置制御器２１に入力されるモデル部１０
よりの理想位置信号θｍと位置検出器５により検出され
るサーボモータ４の実位置θとの偏差Δθとレベル設定
器４４による比較基準値θｓｅｔとを比較し、偏差Δθ
が比較基準値θｓｅｔとより大きい場合にハイレベル出
力するコンパレータ４３と、コンパレータ４１、４３の
出力信号を入力するＯＲ回路５２とを有している。
【００５５】なお、実電流指令Ｉｒ* の入力部と偏差Δ
θの入力部に各々、ローパスフィルタ４５ａ、４５ｂが
設けられている。
θの入力部に各々、ローパスフィルタ４５ａ、４５ｂが
設けられている。
【００５６】この実施の形態では、実電流指令Ｉｒ* が
レベル設定器４２から出力される比較基準値Ｉｓｅｔ以
上になってコンパレータ４１よりオン信号が出力される
か、あるいは偏差Δθがレベル設定器４４から出力され
る比較基準値θｓｅｔ以上になってコンパレータ４３よ
りオン信号が出力されれば、ＯＲ回路５２がハイ信号を
出力する。
レベル設定器４２から出力される比較基準値Ｉｓｅｔ以
上になってコンパレータ４１よりオン信号が出力される
か、あるいは偏差Δθがレベル設定器４４から出力され
る比較基準値θｓｅｔ以上になってコンパレータ４３よ
りオン信号が出力されれば、ＯＲ回路５２がハイ信号を
出力する。
【００５７】このハイ信号出力をアラーム・警報の動作
信号、モータの停止指令、クランプ回路のクランプ値低
減の指令などに利用することができ、加減速時を含めて
過重負荷や機械の衝突によって外乱トルクが所定値以上
になったことに対応できる。
信号、モータの停止指令、クランプ回路のクランプ値低
減の指令などに利用することができ、加減速時を含めて
過重負荷や機械の衝突によって外乱トルクが所定値以上
になったことに対応できる。
【００５８】実施の形態６．図６はこの発明によるサー
ボモータの駆動制御装置の実施の形態６を示している。
なお、図６において、図３に対応する部分は、図３に付
した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
ボモータの駆動制御装置の実施の形態６を示している。
なお、図６において、図３に対応する部分は、図３に付
した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００５９】この実施の形態では、外乱検知部４０は、
モデル部１０の電流指令Ｉｍ* と加速・減速判定用レベ
ル設定器５３が設定する比較基準値Ｉｓｓｅｔとの比較
により加速・減速中と一定速・モータ停止中とを判別す
る加速・減速判定用コンパレータ５４と、スイッチ５５
と、一定速・モータ停止中レベル設定器５６および加速
・減速中レベル設定器５７とが設けられている。
モデル部１０の電流指令Ｉｍ* と加速・減速判定用レベ
ル設定器５３が設定する比較基準値Ｉｓｓｅｔとの比較
により加速・減速中と一定速・モータ停止中とを判別す
る加速・減速判定用コンパレータ５４と、スイッチ５５
と、一定速・モータ停止中レベル設定器５６および加速
・減速中レベル設定器５７とが設けられている。
【００６０】一定速・モータ停止中レベル設定器５６は
一定速・モータ停止中の外乱トルク検知に適当な比較基
準値Ｉｃｓｅｔを設定し、加速・減速中レベル設定器５
７は加速・減速中の外乱トルク検知に適当な比較基準値
Ｉａｓｅｔを設定する。
一定速・モータ停止中の外乱トルク検知に適当な比較基
準値Ｉｃｓｅｔを設定し、加速・減速中レベル設定器５
７は加速・減速中の外乱トルク検知に適当な比較基準値
Ｉａｓｅｔを設定する。
【００６１】この構成では、一定速・モータ停止中は、
加速・減速判定用コンパレータ５４がロー信号を出力す
ることにより、スイッチ５５がａ接点側に切り替わり、
一定速・モータ停止中レベル設定器５６による比較基準
値Ｉｃｓｅｔがコンパレータ４１に与えられる。これに
対し、加速・減速中は、加速・減速判定用コンパレータ
５４がハイ信号を出力することにより、スイッチ５５が
ｂ接点側に切り替わり、加速・減速中レベル設定器５７
による比較基準値Ｉａｓｅｔがコンパレータ４１に与え
られる。これにより、外乱トルク検知の比較基準値を一
定速・モータ停止中と加速・減速中とで切り替えること
ができる。
加速・減速判定用コンパレータ５４がロー信号を出力す
ることにより、スイッチ５５がａ接点側に切り替わり、
一定速・モータ停止中レベル設定器５６による比較基準
値Ｉｃｓｅｔがコンパレータ４１に与えられる。これに
対し、加速・減速中は、加速・減速判定用コンパレータ
５４がハイ信号を出力することにより、スイッチ５５が
ｂ接点側に切り替わり、加速・減速中レベル設定器５７
による比較基準値Ｉａｓｅｔがコンパレータ４１に与え
られる。これにより、外乱トルク検知の比較基準値を一
定速・モータ停止中と加速・減速中とで切り替えること
ができる。
【００６２】実速度制御器２２から出力される実電流指
令Ｉｒ* は外乱トルクがない場合には、理想的には０で
あるが、しかし、実際には加減速中には制御系の応答遅
れなどによりある量の実電流指令Ｉｒ* が発生する。従
って加速時に一定速・モータ停止中と同等にアラーム検
出を行うと、外乱トルク以外の成分によりアラームを誤
出力する可能性がある。
令Ｉｒ* は外乱トルクがない場合には、理想的には０で
あるが、しかし、実際には加減速中には制御系の応答遅
れなどによりある量の実電流指令Ｉｒ* が発生する。従
って加速時に一定速・モータ停止中と同等にアラーム検
出を行うと、外乱トルク以外の成分によりアラームを誤
出力する可能性がある。
【００６３】このことに対して、外乱トルク検知の比較
基準値が一定速・モータ停止中と加速・減速中とで切り
替えられ、加速・減速中の比較基準値Ｉａｓｅｔを一定
速・モータ停止中の比較基準値Ｉｃｓｅｔより大きくす
れば、より正確に外乱によるアラーム検出が行われるよ
うになる。
基準値が一定速・モータ停止中と加速・減速中とで切り
替えられ、加速・減速中の比較基準値Ｉａｓｅｔを一定
速・モータ停止中の比較基準値Ｉｃｓｅｔより大きくす
れば、より正確に外乱によるアラーム検出が行われるよ
うになる。
【００６４】なお、上述の実施の形態１〜６は、何れ
も、ハードウェア構成とソウトウェア構成の何れでも構
成できることは云うまでもない。
も、ハードウェア構成とソウトウェア構成の何れでも構
成できることは云うまでもない。
【００６５】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明によるサーボモータの駆動制御装置によれば、サーボ
モータと、前記サーボモータを近似した機械系モデルに
よるモデルサーボモータ部と、前記モデルサーボモータ
部が外部より与えられる指令信号に対して所望の応答特
性を具備するように制御するモデル制御手段と、前記サ
ーボモータが外部より与えられる外乱に対して所望の応
答特性を具備するように制御する実制御手段と、前記実
制御手段の実電流指令よりモータ軸に加わる外乱トルク
を検知すると共に正転と逆転とを検出してこの正転と逆
転とで外乱トルクのアラーム検出の検知レベルを個別に
設定する外乱トルク検知手段とを有しているので、モデ
ル制御手段はモデルサーボモータ部が外部より与えられ
る指令信号に対して所望の応答特性を具備するように制
御し、実制御手段はサーボモータが外部より与えられる
外乱に対して所望の応答特性を具備するように制御し、
外乱トルク検知手段が実制御手段の実電流指令よりモー
タ軸に加わる外乱トルクを検知するので、加速時、減速
時を含めて、過重負荷等によってモータ軸に加わる外乱
トルクが的確に検知されるようになる。また、正転と逆
転とで外乱トルクが変化してもアラーム検出の検知レベ
ルが個別に設定されるのでアラーム検出が正確に行われ
る。
明によるサーボモータの駆動制御装置によれば、サーボ
モータと、前記サーボモータを近似した機械系モデルに
よるモデルサーボモータ部と、前記モデルサーボモータ
部が外部より与えられる指令信号に対して所望の応答特
性を具備するように制御するモデル制御手段と、前記サ
ーボモータが外部より与えられる外乱に対して所望の応
答特性を具備するように制御する実制御手段と、前記実
制御手段の実電流指令よりモータ軸に加わる外乱トルク
を検知すると共に正転と逆転とを検出してこの正転と逆
転とで外乱トルクのアラーム検出の検知レベルを個別に
設定する外乱トルク検知手段とを有しているので、モデ
ル制御手段はモデルサーボモータ部が外部より与えられ
る指令信号に対して所望の応答特性を具備するように制
御し、実制御手段はサーボモータが外部より与えられる
外乱に対して所望の応答特性を具備するように制御し、
外乱トルク検知手段が実制御手段の実電流指令よりモー
タ軸に加わる外乱トルクを検知するので、加速時、減速
時を含めて、過重負荷等によってモータ軸に加わる外乱
トルクが的確に検知されるようになる。また、正転と逆
転とで外乱トルクが変化してもアラーム検出の検知レベ
ルが個別に設定されるのでアラーム検出が正確に行われ
る。
【００６６】つぎの発明によるサーボモータの駆動制御
装置によれば、サーボモータと、前記サーボモータを近
似した機械系モデルによるモデルサーボモータ部と、前
記モデルサーボモータ部が外部より与えられる指令信号
に対して所望の応答特性を具備するように制御するモデ
ル制御手段と、前記サーボモータが外部より与えられる
外乱に対して所望の応答特性を具備するように制御する
実制御手段と、前記実制御手段の実電流指令よりモータ
軸に加わる外乱トルクを検知すると共に一定速・モータ
停止中と加速・減速中途を検出して一定速・モータ停止
中と加速・減速中とで外乱トルクのアラーム検出の検知
レベルを個別に設定する外乱トルク検知手段と、を有し
ているので、モデル制御手段はモデルサーボモータ部が
外部より与えられる指令信号に対して所望の応答特性を
具備するように制御し、実制御手段はサーボモータが外
部より与えられる外乱に対して所望の応答特性を具備す
るように制御し、外乱トルク検知手段が実制御手段の実
電流指令よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知するの
で、加速時、減速時を含めて、過重負荷等によってモー
タ軸に加わる外乱トルクが的確に検知されるようにな
る。また、一定速・モータ停止中と加速・減速中とで外
乱トルクのアラーム検出の検知レベルが個別に設定され
るのでより正確なアラーム検出が可能となる。
装置によれば、サーボモータと、前記サーボモータを近
似した機械系モデルによるモデルサーボモータ部と、前
記モデルサーボモータ部が外部より与えられる指令信号
に対して所望の応答特性を具備するように制御するモデ
ル制御手段と、前記サーボモータが外部より与えられる
外乱に対して所望の応答特性を具備するように制御する
実制御手段と、前記実制御手段の実電流指令よりモータ
軸に加わる外乱トルクを検知すると共に一定速・モータ
停止中と加速・減速中途を検出して一定速・モータ停止
中と加速・減速中とで外乱トルクのアラーム検出の検知
レベルを個別に設定する外乱トルク検知手段と、を有し
ているので、モデル制御手段はモデルサーボモータ部が
外部より与えられる指令信号に対して所望の応答特性を
具備するように制御し、実制御手段はサーボモータが外
部より与えられる外乱に対して所望の応答特性を具備す
るように制御し、外乱トルク検知手段が実制御手段の実
電流指令よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知するの
で、加速時、減速時を含めて、過重負荷等によってモー
タ軸に加わる外乱トルクが的確に検知されるようにな
る。また、一定速・モータ停止中と加速・減速中とで外
乱トルクのアラーム検出の検知レベルが個別に設定され
るのでより正確なアラーム検出が可能となる。
【００６７】つぎの発明によるサーボモータの駆動制御
装置によれば、サーボモータと、前記サーボモータを近
似した機械系モデルによるモデルサーボモータ部と、前
記モデルサーボモータ部が外部より与えられる指令信号
に対して所望の応答特性を具備するように制御するモデ
ル制御手段と、前記サーボモータが外部より与えられる
外乱に対して所望の応答特性を具備するように制御する
実制御手段と、前記実制御手段の実電流指令と、前記モ
デル制御手段より与えられるモデルモータ位置と前記サ
ーボモータの実位置との偏差よりモータ軸に加わる外乱
トルクを検知する外乱トルク検知手段とを有しているの
で、モデル制御手段はモデルサーボモータ部が外部より
与えられる指令信号に対して所望の応答特性を具備する
ように制御し、実制御手段はサーボモータが外部より与
えられる外乱に対して所望の応答特性を具備するように
制御し、外乱トルク検知手段が、実制御手段の実電流指
令と、モデル制御手段より与えられるモデルモータ位置
とサーボモータの実位置との偏差よりモータ軸に加わる
外乱トルクを検知するので、加速時、減速時を含めて、
過重負荷等によってモータ軸に加わる外乱トルクと、機
械衝突等によってモータ軸に加わる外乱トルクの両方が
的確に検知されるようになる。そして、この電流指令と
偏差との少なくとも一方によりアラーム・警報の動作信
号、モータの停止指令、クランプ回路のクランプ値低減
の指令などに利用することができ、加減速時を含めて過
重負荷や機械の衝突によって外乱トルクが所定値以上に
なったことに対応できる。
装置によれば、サーボモータと、前記サーボモータを近
似した機械系モデルによるモデルサーボモータ部と、前
記モデルサーボモータ部が外部より与えられる指令信号
に対して所望の応答特性を具備するように制御するモデ
ル制御手段と、前記サーボモータが外部より与えられる
外乱に対して所望の応答特性を具備するように制御する
実制御手段と、前記実制御手段の実電流指令と、前記モ
デル制御手段より与えられるモデルモータ位置と前記サ
ーボモータの実位置との偏差よりモータ軸に加わる外乱
トルクを検知する外乱トルク検知手段とを有しているの
で、モデル制御手段はモデルサーボモータ部が外部より
与えられる指令信号に対して所望の応答特性を具備する
ように制御し、実制御手段はサーボモータが外部より与
えられる外乱に対して所望の応答特性を具備するように
制御し、外乱トルク検知手段が、実制御手段の実電流指
令と、モデル制御手段より与えられるモデルモータ位置
とサーボモータの実位置との偏差よりモータ軸に加わる
外乱トルクを検知するので、加速時、減速時を含めて、
過重負荷等によってモータ軸に加わる外乱トルクと、機
械衝突等によってモータ軸に加わる外乱トルクの両方が
的確に検知されるようになる。そして、この電流指令と
偏差との少なくとも一方によりアラーム・警報の動作信
号、モータの停止指令、クランプ回路のクランプ値低減
の指令などに利用することができ、加減速時を含めて過
重負荷や機械の衝突によって外乱トルクが所定値以上に
なったことに対応できる。
【００６８】つぎの発明によるサーボモータの駆動制御
装置によれば、前記外乱トルク検知手段が実電流指令の
入力部にローパスフィルタを有し、ローパスフィルタ処
理後の実電流指令よりモータ軸に加わる外乱トルクを検
知するものであるため、外乱トルク検知手段はローパス
フィルタによるフィルタ処理後の実電流指令よりモータ
軸に加わる外乱トルクを検知する。
装置によれば、前記外乱トルク検知手段が実電流指令の
入力部にローパスフィルタを有し、ローパスフィルタ処
理後の実電流指令よりモータ軸に加わる外乱トルクを検
知するものであるため、外乱トルク検知手段はローパス
フィルタによるフィルタ処理後の実電流指令よりモータ
軸に加わる外乱トルクを検知する。
【００６９】
【００７０】
【００７１】つぎの発明によるサーボモータの駆動制御
装置によれば、モデル制御手段は、位置ループと速度ル
ープとでモデルサーボモータ部が外部より与えられる指
令信号に対して所望の応答特性を具備するように制御
し、実制御手段では、実位置制御器がモデル制御手段よ
り与えられるモデルモータ位置とサーボモータの実位置
との偏差に応じた実速度指令を発生し、実速度制御器が
実位置制御器よりの実速度指令に応じた実電流指令を発
生し、実電流制御器が実速度制御器よりの実電流指令と
前記モデル制御手段よりのモデル電流指令との合計値に
よる電流指令に応じてサーボモータに与える電力を制御
するから、サーボモータの位置制御等が的確に行われた
上で、加速時、減速時を含めてモータ軸に加わる外乱ト
ルクが的確に検知されるようになる。
装置によれば、モデル制御手段は、位置ループと速度ル
ープとでモデルサーボモータ部が外部より与えられる指
令信号に対して所望の応答特性を具備するように制御
し、実制御手段では、実位置制御器がモデル制御手段よ
り与えられるモデルモータ位置とサーボモータの実位置
との偏差に応じた実速度指令を発生し、実速度制御器が
実位置制御器よりの実速度指令に応じた実電流指令を発
生し、実電流制御器が実速度制御器よりの実電流指令と
前記モデル制御手段よりのモデル電流指令との合計値に
よる電流指令に応じてサーボモータに与える電力を制御
するから、サーボモータの位置制御等が的確に行われた
上で、加速時、減速時を含めてモータ軸に加わる外乱ト
ルクが的確に検知されるようになる。
【図１】 この発明によるサーボモータの駆動制御装置
の実施の形態１を示すブロック図である。
の実施の形態１を示すブロック図である。
【図２】 この発明によるサーボモータの駆動制御装置
の実施の形態２を示すブロック図である。
の実施の形態２を示すブロック図である。
【図３】 この発明によるサーボモータの駆動制御装置
の実施の形態３を示すブロック図である。
の実施の形態３を示すブロック図である。
【図４】 この発明によるサーボモータの駆動制御装置
の実施の形態４を示すブロック図である。
の実施の形態４を示すブロック図である。
【図５】 この発明によるサーボモータの駆動制御装置
の実施の形態５を示すブロック図である。
の実施の形態５を示すブロック図である。
【図６】 この発明によるサーボモータの駆動制御装置
の実施の形態６を示すブロック図である。
の実施の形態６を示すブロック図である。
【図７】 サーボモータの駆動制御装置の従来例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図８】 外乱トルクがない場合のモータ速度とモータ
トルクと加減速トルクと摩擦トルクとの関係を示すグラ
フである。
トルクと加減速トルクと摩擦トルクとの関係を示すグラ
フである。
【図９】 外乱トルクがある場合のモータ速度とモータ
トルクと加減速トルクと摩擦トルクとの関係を示すグラ
フである。
トルクと加減速トルクと摩擦トルクとの関係を示すグラ
フである。
４ サーボモータ，５ 位置検出器，７ 電流検出器，
１０ モデル部，１１モデル位置制御器，１２ モデル
速度制御器，１３ モデルサーボモータ部，２０ 実制
御部，２１ 実位置制御器，２２ 実速度制御器，４０
外乱検知部４１ コンパレータ，４２ レベル設定
器，４３ コンパレータ，４４ レベル設定器，４５
ローパスフィルタ，４６ 正転検出用コンパレータ，４
７ 逆転検出用コンパレータ，５０ 正転時レベル設定
器，５１ 逆転時レベル設定器，５２ ＯＲ回路，５３
加速・減速判定用レベル設定器，５４ 加速・減速判
定用コンパレータ，５６ 一定速・モータ停止中レベル
設定器，５７ 加速・減速中レベル設定器。
１０ モデル部，１１モデル位置制御器，１２ モデル
速度制御器，１３ モデルサーボモータ部，２０ 実制
御部，２１ 実位置制御器，２２ 実速度制御器，４０
外乱検知部４１ コンパレータ，４２ レベル設定
器，４３ コンパレータ，４４ レベル設定器，４５
ローパスフィルタ，４６ 正転検出用コンパレータ，４
７ 逆転検出用コンパレータ，５０ 正転時レベル設定
器，５１ 逆転時レベル設定器，５２ ＯＲ回路，５３
加速・減速判定用レベル設定器，５４ 加速・減速判
定用コンパレータ，５６ 一定速・モータ停止中レベル
設定器，５７ 加速・減速中レベル設定器。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G05B 13/02 - 13/04
G05D 3/12
H02P 5/00
Claims (5)
- 【請求項１】 サーボモータと、 前記サーボモータを近似した機械系モデルによるモデル
サーボモータ部と、 前記モデルサーボモータ部が外部より与えられる指令信
号に対して所望の応答特性を具備するように制御するモ
デル制御手段と、 前記サーボモータが外部より与えられる外乱に対して所
望の応答特性を具備するように制御する実制御手段と、 前記実制御手段の実電流指令よりモータ軸に加わる外乱
トルクを検知すると共に正転と逆転とを検出してこの正
転と逆転とで外乱トルクのアラーム検出の検知レベルを
個別に設定する外乱トルク検知手段と、 を有していることを特徴とするサーボモータの駆動制御
装置。 - 【請求項２】 サーボモータと、 前記サーボモータを近似した機械系モデルによるモデル
サーボモータ部と、 前記モデルサーボモータ部が外部より与えられる指令信
号に対して所望の応答特性を具備するように制御するモ
デル制御手段と、 前記サーボモータが外部より与えられる外乱に対して所
望の応答特性を具備するように制御する実制御手段と、 前記実制御手段の実電流指令よりモータ軸に加わる外乱
トルクを検知すると共に一定速・モータ停止中と加速・
減速中途を判定して一定速・モータ停止中と加速・減速
中とで外乱トルクのアラーム検出の検知レベルを個別に
設定する外乱トルク検知手段と、 を有していることを特徴とするサーボモータの駆動制御
装置。 - 【請求項３】 サーボモータと、 前記サーボモータを近似した機械系モデルによるモデル
サーボモータ部と、 前記モデルサーボモータ部が外部より与えられる指令信
号に対して所望の応答特性を具備するように制御するモ
デル制御手段と、 前記サーボモータが外部より与えられる外乱に対して所
望の応答特性を具備するように制御する実制御手段と、 前記実制御手段の実電流指令と、前記モデル制御手段よ
り与えられるモデルモータ位置と前記サーボモータの実
位置との偏差よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知す
る外乱トルク検知手段と、 を有していることを特徴とするサーボモータの駆動制御
装置。 - 【請求項４】 外乱トルク検知手段は実電流指令の入力
部にローパスフィルタを有し、ローパスフィルタ処理後
の実電流指令よりモータ軸に加わる外乱トルクを検知す
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載
のサーボモータの駆動制御装置。 - 【請求項５】 モデル制御手段は、前記モデルサーボモ
ータ部のモデルモータ位置による位置ループと、前記モ
デルサーボモータ部のモデルモータ速度による速度ルー
プとを有し、 前記実制御手段は、前記モデル制御手段より与えられる
モデルモータ位置と前記サーボモータの実位置との偏差
に応じた実速度指令を発生する実位置制御器と、前記実
位置制御器よりの前記実速度指令に応じた実電流指令を
発生する実速度制御器と、前記実速度制御器よりの実電
流指令と前記モデル制御手段よりのモデル電流指令との
合計値による電流指令に応じて前記サーボモータに与え
る電力を制御する実電流制御器とを有していることを特
徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のサーボモ
ータの駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27624797A JP3408956B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | サーボモータの駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27624797A JP3408956B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | サーボモータの駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11119804A JPH11119804A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3408956B2 true JP3408956B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=17566766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27624797A Expired - Lifetime JP3408956B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | サーボモータの駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3408956B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002304219A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-10-18 | Yaskawa Electric Corp | モータ制御装置およびメカ特性測定方法 |
| CN103399493B (zh) * | 2013-08-07 | 2015-12-02 | 长春工业大学 | 可重构机械臂传感器故障实时诊断和容错系统及其方法 |
| CN104076690B (zh) * | 2014-07-24 | 2016-09-28 | 江南大学 | 一种非线性船舶动力系统的自适应定位跟踪容错控制方法 |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP27624797A patent/JP3408956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11119804A (ja) | 1999-04-30 |
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