JPS63257487A - Controlling method for servo-motor - Google Patents
Controlling method for servo-motorInfo
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- JPS63257487A JPS63257487A JP62088330A JP8833087A JPS63257487A JP S63257487 A JPS63257487 A JP S63257487A JP 62088330 A JP62088330 A JP 62088330A JP 8833087 A JP8833087 A JP 8833087A JP S63257487 A JPS63257487 A JP S63257487A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、サーボモータの制御方法、特に適応制御によ
り、外乱が生じても精度良くサーボモータを速度制御で
きるサーボモータの制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a servo motor control method, and particularly to a servo motor control method that can accurately control the speed of a servo motor by adaptive control even when a disturbance occurs.
(従来の技術)
従来の速度制御されるサーボモータのフィードバック系
は、第5図のようなブロック図で示すことができる0図
において、K、は積分ゲイン、K2は比例ゲイン、Jl
はモータロータのイナーシャ、αは変動パラメータ、こ
の場合には負荷の慣性イナーシャである。(Prior Art) The feedback system of a conventional speed-controlled servo motor can be shown in a block diagram as shown in Fig. 5. In Fig. 5, K is an integral gain, K2 is a proportional gain, and Jl
is the inertia of the motor rotor, and α is the variable parameter, in this case the inertia of the load.
サーボモータに対する入力信号U (S)が与えら゛れ
ると、サーボモータは、このようなフィードバック系に
よりゲインが調整され、出力y (s)に対して所定の
制御が行なわれる。When an input signal U (S) is applied to the servo motor, the gain of the servo motor is adjusted by such a feedback system, and a predetermined control is performed on the output y (s).
(発明が解決しようとする問題点)
ところで、負荷の慣性イナーシャには、モータロータの
イナーシャとの間に低剛性バネ係数が介在しているもの
と考えられるから、外乱等が生じると、負荷の慣性イナ
ーシャ、即ちパラメータαが変動するため、精度良くサ
ーボモータを制御できないという問題があった。そこで
、本発明はこのような従来技術の問題点の解消を目的と
し、適応制御系によるサーボモータの制御方法を提供す
るものである。(Problem to be Solved by the Invention) By the way, it is thought that a low rigidity spring coefficient exists between the inertia of the load and the inertia of the motor rotor, so when a disturbance occurs, the inertia of the load decreases. Since the inertia, that is, the parameter α fluctuates, there is a problem that the servo motor cannot be controlled with high accuracy. Therefore, the present invention aims to solve the problems of the prior art and provides a method for controlling a servo motor using an adaptive control system.
(問題点を解決するための手段)
本発明は、サーボモータの速度制御系に対して、モデル
規範形適応制御系を構成して速度制御を行なうサーボモ
ータの制御方法において、適応同定された速度制御系の
パラメータが、前記サーボモータのモデルに予め準備さ
れたパラメータの上、下限値を超える場合には、同定さ
れたパラメータをこの上、下限値のいずれかに固定する
ことあるいは、速度制御系に対して、モデル規範形適応
制御系を構成し、速度制御系の出力が、モデルに上下限
の値を与えて計算した2つのモデル出力を超えた場合に
は、速度制御系の同定パラメータの値をそれ以前の同定
パラメータ値とすることを特徴とするサーボモータの制
御力L%aバづることにより、前記した従来技術の問題
点を解消するものである。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a method for controlling a servo motor that performs speed control by configuring a model reference adaptive control system for a speed control system of a servo motor. If the parameters of the control system exceed the upper or lower limit values of the parameters prepared in advance for the servo motor model, fix the identified parameters to either the upper or lower limit values or change the speed control system. , if a model reference adaptive control system is constructed and the output of the speed control system exceeds the two model outputs calculated by giving upper and lower limit values to the model, then the identified parameters of the speed control system are The problems of the prior art described above are solved by changing the control force L%a of the servo motor, which is characterized by setting the value to the previous identification parameter value.
(作用)
本発明は、サーボモータの速度制御系に、モデル規範形
適応制御系を適用するので、速度制御系に外乱が作用し
ても負荷パラメータ(慣性イナーシャ)が変動すること
なく、サーボモータを安定して制御できる。(Function) The present invention applies a model reference adaptive control system to the speed control system of the servo motor, so even if a disturbance acts on the speed control system, the load parameter (inertia inertia) does not change and the servo motor can be controlled stably.
(実施例)
以下、図により本発明の実施例について説明する。第6
図は、一般的な適応制御の一例を説明するブロック図で
ある。この例では、対象となるプラント全体の理想モデ
ルを予め考えておき、制御系゛とモデルの出力差e (
t)を評価量として、これを最小とするように制御系内
のパラメータを定めている。このため、プラントに外乱
等が作用した場合にも、プラントの特性を所要の条件を
満たすように変化させた適応制御を行なうことになり、
プラントは常にモデルと等しい動作を示すことになる。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. 6th
The figure is a block diagram illustrating an example of general adaptive control. In this example, an ideal model of the entire target plant is considered in advance, and the output difference e (
t) is used as an evaluation quantity, and parameters within the control system are determined so as to minimize it. Therefore, even when disturbances etc. act on the plant, adaptive control is performed that changes the characteristics of the plant to meet the required conditions.
The plant will always exhibit behavior equal to the model.
本発明は、このようなモデル規範形適応制御系によりサ
ーボモータを制御するものである。第3図は本発明の一
実施例のブロック図である0図において、サーボモータ
の速度制御系aには、ロータリエンコーダ等による信号
が、位置信号e2、速度信号el としてフィードバッ
クされる。Ktはトルク定数、d(s)は外乱を示して
おり、その他の要素は第5図に示したものと同様である
。The present invention controls a servo motor using such a model-based adaptive control system. In FIG. 3, which is a block diagram of an embodiment of the present invention, signals from a rotary encoder or the like are fed back to the speed control system a of the servo motor as a position signal e2 and a speed signal el. Kt is a torque constant, d(s) is a disturbance, and other elements are the same as those shown in FIG.
bはモデル、Cは適応同定機構である。適応同定機構C
は、第6図で説明したように、モデルbの出力信号と、
速度制御系aの出力信号との偏差e(1)が最小となる
ように、積分ゲインに1.比例ゲインに2を制御する。b is the model and C is the adaptive identification mechanism. Adaptive identification mechanism C
As explained in FIG. 6, is the output signal of model b,
The integral gain is set to 1. so that the deviation e(1) from the output signal of the speed control system a is minimized. Control the proportional gain to 2.
これによって、サーボモータに、外乱d (s)にかか
わらずモデルbと等しい動作を行なわせることができる
。This allows the servo motor to perform the same operation as model b regardless of the disturbance d(s).
しかしながら、第3図のブロック図で示すモデル規範形
適応制御系は、外乱に対して入力と出力が一致するよう
に出力レギュレーションを行うことを前提としており、
この場合には、適応制御系は、外乱に対してパラメータ
αの同定エラーを生じる。従って、出力レギュレーショ
ンの条件を外した第4図のような速度制御系についての
適応制御を考える。第4図の速度制御系に対する本発明
の適応制御系の一例は、第1図のように表わされる0図
において、モデルbの次元は、簡略化のために速度制御
系aの次元に合せて1次としている。However, the model-based adaptive control system shown in the block diagram of FIG. 3 is based on the premise that output regulation is performed so that input and output match in response to disturbances.
In this case, the adaptive control system produces an identification error of the parameter α due to the disturbance. Therefore, consider adaptive control for a speed control system as shown in FIG. 4 in which the output regulation condition is removed. An example of the adaptive control system of the present invention for the speed control system of FIG. 4 is shown in FIG. 1 as shown in FIG. It is considered as primary.
ここで、モデルのパラメータσ1は、速度制御系の出力
y (5)が
rcs)= 1/[1+((Jt ”a)/(k2K
t))X sl・・・(1)
と表わされることより、
σ1=Jt / (k2Kt) ・・・(2)に
仮定する。Here, the model parameter σ1 is the output y (5) of the speed control system is rcs) = 1/[1+((Jt ”a)/(k2K
t))
次に、速度制御系の応答を、パラメータ変動αに対して
一定に制御するために、適応同定機411cにより、α
の同定と比例ゲインに2の調整を行なう、このときの比
例ゲインに2は、
(」1 +α)/(k ’ 2 Kt) →
Jt /(k2 Kk)・・・(3)
となる様に調整される。Next, in order to control the response of the speed control system to be constant with respect to the parameter variation α, the adaptive identifier 411c uses α
The proportional gain is identified and the proportional gain is adjusted by 2. At this time, the proportional gain 2 is ('1 + α)/(k' 2 Kt) →
Jt/(k2 Kk)...(3) It is adjusted so that it becomes.
また、速度制御系aの出力y (S)と、モデルbで予
め準備されたパラメータσlの上限値σ重waxと下限
値σIWinを用いて、
y(s)−(u(s)/(1+σ1 sin s)
) ・・・ (4)y(s)−(ucs)/C
1+σ1 履ax s)) ・・・ (5
)を計算する。適応同定されたパラメータ(負荷の慣性
イナーシャ)が、負荷位置等により、予め準備されたモ
デルのパラメータの上、下限値を越えるようになった場
合には、同定されたパラメータをこの上下限値のいずれ
かに固定して、安定制御を行なう。In addition, using the output y (S) of the speed control system a, the upper limit σ weight wax and the lower limit σIWin of the parameter σl prepared in advance in the model b, y(s)−(u(s)/(1+σ1 sin s)
) ... (4)y(s)-(ucs)/C
1+σ1 轻ax s)) ... (5
). Adaptation If the identified parameter (load inertia) exceeds the upper or lower limit of the model parameter prepared in advance due to the load position, etc., the identified parameter is changed to the upper or lower limit of the parameter. Stable control is performed by fixing it to either one.
更に、(4)、(5)式において、速度制御系の出力y
(s)が、モデルbに上、下限の値を与えて計算した
モデル出力1、即ち(U (S) /(r+ty(rs
rn s) )の値、およびモデル出力2、即ち(u
(s) / (1+σ111a! s) )を超えた
場合には、同定パラメータの値、即ち(J1+α)/に
2’Ktを、それ以前の同定パラメータ値とするように
制御する。これによって、crl win <(Jl
+a)/K 2 ’KL<crl wax・・・
(6)
であっても、適応同定機構の出力e (s)は、e(s
)<(u(s)/(1+ (rl Ila! s))
−(7)e(s)> (u(s)/(1+σ1 w
in s)) ・・・(8)となり、速度制御系は適
応同定される以前であっても安定に制御される。Furthermore, in equations (4) and (5), the output y of the speed control system
(s) is the model output 1 calculated by giving upper and lower limit values to model b, that is, (U (S) / (r + ty (rs
rn s) ), and the model output 2, i.e. (u
(s)/(1+σ111a! s)), the value of the identification parameter, ie, (J1+α)/, is controlled to be 2'Kt to the previous identification parameter value. This allows crl win <(Jl
+a)/K 2 'KL<crl wax...
(6) Even if the output e (s) of the adaptive identification mechanism is e(s
)<(u(s)/(1+ (rl Ila! s))
−(7)e(s)>(u(s)/(1+σ1 w
in s)) (8), and the speed control system is stably controlled even before adaptive identification.
なお、t515!Jのブロック図では、出力レギュレー
ションの条件を外しているが、出力レギュレーションの
条件を考慮した場合には、第2図のような制御系を構成
しても良い、即ち、この場合には、速度制御系aの出力
y (s)とモデルbの出力との差e (t)を、適応
同定機構Cと共に、適当なゲインに5を有する積分器d
を介して速度制御系にフィードバックする・
(発明の効果)
以上説明したように、本発明は、サーボモータの速度制
御系に対して、モデル規範形適応制御系を構成し、適応
同定されたパラメータを、モデルに予め準備されたパラ
メータの上、下限値を超える場合には、同定されたパラ
メータをこの上、下限値のいずれかに固定するので、外
乱が生じたときでも安定した速度制御が行なえる。In addition, t515! In the block diagram of J, the conditions for output regulation are excluded, but if the conditions for output regulation are taken into account, a control system like the one shown in Figure 2 may be configured.In other words, in this case, the speed The difference e (t) between the output y (s) of the control system a and the output of the model b is calculated by using an integrator d with an appropriate gain of 5 together with an adaptive identification mechanism C.
(Effects of the Invention) As explained above, the present invention configures a model-based adaptive control system for the speed control system of a servo motor, and applies adaptively identified parameters to the speed control system. If it exceeds the upper or lower limit value of a parameter prepared in advance in the model, the identified parameter is fixed to either the upper or lower limit value, so stable speed control can be performed even when disturbance occurs. Ru.
また、速度制御系の出力が、モデルに上、下限値を与え
て計算したモデル出力l、モデル出力2の差を超えた場
合には、同定パラメータの値をそれ以前の同定パラメー
タの値とすることにより。Also, if the output of the speed control system exceeds the difference between model output l and model output 2 calculated by giving upper and lower limit values to the model, the value of the identification parameter is set to the value of the previous identification parameter. By the way.
パラメータを適応同定する以前であっても速度制御系を
安定に制御できる。The speed control system can be controlled stably even before the parameters are adaptively identified.
さらに、速度制御系とモデルの出力差を適当なゲインを
有する積分器を介して、速度制御系にフィードバックす
る場合には、出力レギュレーションの条件を満たすこと
になるので、外乱に対してサーボモータの入出力信号を
一致させることができる。Furthermore, if the output difference between the speed control system and the model is fed back to the speed control system via an integrator with an appropriate gain, the conditions for output regulation will be satisfied, so the servo motor will Input and output signals can be matched.
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
2図は本発明の他の実施例のa成を示すブロック図、第
3図、第4図は本発明の前提をなすモデル規範形適応制
御系を説明するブロック図、第5図はサーボモータのフ
ィードバック系の一例を示すブロック図、第6図は適応
制御系の一般例を示すブロック図である。
a・・・速度制御系、b・・・モデル、C・・・適応同
定機構、d・・・積分器。
特許出願人 ファナック株式会社
代 理 人 弁理士 辻 實
第4図Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the invention, and Figs. 3 and 4 form the premise of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a servo motor feedback system, and FIG. 6 is a block diagram showing a general example of the adaptive control system. a... Speed control system, b... Model, C... Adaptive identification mechanism, d... Integrator. Patent applicant: Representative of FANUC Co., Ltd. Patent attorney: Minoru Tsuji Figure 4
Claims (3)
形適応制御系を構成して速度制御を行なうサーボモータ
の制御方法において、適応同定された速度制御系のパラ
メータが、前記サーボモータのモデルに予め準備された
パラメータの上、下限値を超える場合には、同定された
パラメータをこの上、下限値のいずれかに固定すること
を特徴とするサーボモータの制御方法。(1) In a servo motor control method that performs speed control by configuring a model reference adaptive control system for the speed control system of the servo motor, the adaptively identified parameters of the speed control system are A method for controlling a servo motor, characterized in that when an upper or lower limit value of a parameter prepared in advance is exceeded, the identified parameter is fixed at either the upper or lower limit value.
形適応制御系を構成して速度制御を行なうサーボモータ
の制御方法において、速度制御系と前記モデルとの出力
差が、モデルに上、下限値を与えて計算した2つのモデ
ルの出力差を超えた場合には、速度制御系の同定パラメ
ータの値をそれ以前の同定パラメータ値とすることを特
徴とするサーボモータの制御方法。(2) In a servo motor control method in which a model reference adaptive control system is configured for the servo motor speed control system to perform speed control, the output difference between the speed control system and the model is A method for controlling a servo motor, characterized in that when an output difference between two models calculated by giving a lower limit value is exceeded, the value of an identification parameter of a speed control system is set to the previous identification parameter value.
差を適応同定機構に入力すると共に、適当なゲインを有
する積分器を介して速度制御系にフィードバックするこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項あるいは第(
2)項記載のサーボモータの制御方法。(3) A claim characterized in that the output difference between the speed control system of the servo motor and the model is input to an adaptive identification mechanism, and is fed back to the speed control system via an integrator having an appropriate gain. Paragraph (1) or (
The servo motor control method described in section 2).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62088330A JPS63257487A (en) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | Controlling method for servo-motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62088330A JPS63257487A (en) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | Controlling method for servo-motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63257487A true JPS63257487A (en) | 1988-10-25 |
Family
ID=13939866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62088330A Pending JPS63257487A (en) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | Controlling method for servo-motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63257487A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06197583A (en) * | 1992-08-17 | 1994-07-15 | Samsung Electron Co Ltd | Method and apparatus for controlling single-phase induction motor |
JP2008272926A (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Gildemeister Italiana Spa | Threading device |
JP2010035363A (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Controller for permanent magnet type synchronous motor |
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JPS61249103A (en) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Sekisui Chem Co Ltd | Regulating device of pid controller |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62088330A patent/JPS63257487A/en active Pending
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