JP2004310261A

JP2004310261A - Motor-controlling device

Info

Publication number: JP2004310261A
Application number: JP2003100148A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Tsuruta; 和寛鶴田; Yuji Nakamura; 裕司中村; Nobuhiro Umeda; 信弘梅田
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2004-11-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high-speed and high-precision response by removing the influence of the shifts and vibrations of two motors without using a means for advancing a phase. <P>SOLUTION: A motor-controlling device, which drives one shaft synchronously by means of the coordination of the two motors, is provided with an axial dislocation compensation part which generates an axial dislocation compensation torque compensating the operation deviation between the motors by using a torque instruction 1 and a torque instruction 2, an adding means which adds the axial dislocation compensation torque to the torque instruction 1 and a subtracting means which subtracts the axial dislocation compensation torque from the torque instruction 2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボット及び射出成形機やプレス機械等の工作機械の送り軸を駆動するモータ制御装置、特に２つのモータ（駆動軸）で１つの軸を共同で同期駆動させる同期制御（ツインドライブ、タンデム制御）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロボット及び工作機械等のモータ制御装置、特に２つの軸で１つの可動部を駆動させる制御方法として、特許文献１などがある。即ち特許文献１は、２つのモータの速度フィードバック値に基づいて、伝達機構の機械的特性による相互干渉を抑制するように電流指令を補正するものである。特許文献１のサーボ制御装置は、位置制御装置と制振制御装置を備えた構成である。位置制御装置は、一つの可動部材を二つのモータで駆動するサーボ制御装置において、同一の位置指令を上位の制御装置から受け取り、機械の位置を検出する位置検出器からの位置フィードバック量を差し引いた位置偏差量を処理して速度指令を出力する位置制御部と、速度指令を受け取り、モータに取り付けられた速度検出器からの速度フィードバック量を差し引いた速度偏差量を処理して電流指令を出力する速度制御部と、電流指令を受け取り、モータ電流を検出するセンサからの電流フィードバック量を差し引いた電流偏差量を処理して電圧指令を出力し、該電圧指令によって電流増幅器を動作させる電流制御部を組みとし、該組みを二つの各モータに対してそれぞれ備えた構成である。また、制振制御装置は、二つのモータの速度フィードバック量に基づいて、モータ間の干渉を補償する電流指令補正値を形成する構成である。制振制御装置で形成した電流指令補正値は、一方のモータの位置制御装置の電流指令に加え若しくは引き、他方のモータの位置制御装置の電流指令に引き若しくは加えることによって電流指令を補正する。制振制御装置は、複数の形態で構成することができる。制振制御装置の第１の形態は、二つのモータの速度フィードバック量の差分を求め、この速度フィードバック偏差を積分して定数倍する第１演算手段と、速度フィードバック偏差を定数倍する第２演算手段とを備えた構成とし、第１演算手段及び第２演算手段の出力の加算値を電流指令補正値とするものである。第１演算手段は、二つのモータ（駆動軸）間の速度偏差を積分することによって位置偏差を求め、この位置偏差に制御対象の機械のばね定数に相当する第１の定数を乗じることによって、機械系のばね補償を行う。第２演算手段は、二つのモータ（駆動軸）間の速度偏差に制御対象の機械の摩擦係数に相当する第２の定数を乗じることによって、機械系の摩擦補償を行う。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２７３０３７号公報（７ページの図１）
【０００４】
上記特許文献１は、２つのモータの速度フィードバック差を用いて、速度フィードバック差を定数倍した値と速度フィードバック差を積分した値を定数倍した値とを加えた値に位相進め補償をした値に基づいて電流指令を補正することで、軸間の相互ずれを抑える技術である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来技術では、速度フィードバックの差から電流指令を補償するため、位相進め手段が必要であり、この位相進め補償値の調整が必要であること、また、速度分解能が低い場合や速度検出の遅れ時間がある場合、速度フィードバック差にかかる定数と速度フィードバック差を積分した値にかかる定数を大きくすると振動が起こるために大きくできず、両モータの位置ずれの補償が十分にできないという問題がある。
本発明は前記問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、前記位相進め手段を用いることなく両モータの位置ずれと振動の影響を除去して高速・高精度な応答を実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１記載の本発明は、上位コントローラから出力された位置指令を２つのモータが目標とする位置指令とし、入力された位置指令にモータ位置が一致するように速度指令を決定する位置制御部１と、前記速度指令にモータ速度が一致するように速度制御を行いトルクまたは推力指令１を決定する速度制御部１と、前記トルクまたは推力指令１を入力しトルク制御を行いモータ１を駆動するトルク制御部１と、モータ１と、モータ１の位置を検出する位置センサ１と、モータ位置からモータ速度を算出する差分器１と、同様に、入力された位置指令にモータ位置が一致するように速度指令を決定する位置制御部２と、前記速度指令にモータ速度が一致するように速度制御を行いトルクまたは推力指令２を決定する速度制御部２と、前記トルクまたは推力指令２を入力しトルク制御を行いモータ２を駆動するトルク制御部２と、モータ２と、モータ２の位置を検出する位置センサ２と、モータ位置からモータ速度を算出する差分器２とを備え、２つのモータで１つの軸を共同で同期駆動するモータ制御装置において、
前記トルク指令１と前記トルク指令２を用いて、それぞれのモータ間の動作ずれを補償する軸ずれ補償トルクを作成する軸ずれ補償部を備え、前記軸ずれ補償トルクを前記トルク指令１に加える加算手段と、前記軸ずれ補償トルクを前記トルク指令２から減じる減算手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２記載の発明は、前記軸ずれ補償部は、前記トルク指令１から前記トルク指令２を減じた軸間トルク差を時間積分した値に定数Ｇｉを乗じた軸間トルク積分値と前記軸間トルク差に定数Ｇｐを乗じた軸間トルク比例値とを加えた値を前記軸ずれ補償トルクとし、この軸ずれ補償トルクを、前記トルク指令１に加え、前記トルク指令２から減じる減算手段を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。図１は本発明の請求項１におけるモータ制御装置を適用した２つのモータを利用した制御システムのブロック図である。図において、１１は位置指令Ｐｒｅｆを出力する指令発生部であり、１２は前記位置指令Ｐｒｅｆとモータ１によって駆動される可動部の位置信号Ｐｆｂ１を入力して速度指令Ｖｒｅｆ１を出力し、前記２つの入力信号が一致するようにモータ１の位置制御をする位置制御部、１３は速度指令Ｖｒｅｆ１と演算されたモータ１の速度信号Ｖｆｂ１を入力してトルク指令Ｔｒｅｆ１を出力し、前記２つの入力信号が一致するようにモータ１の速度制御をする速度制御部、１４は速度制御部の出力であるトルク指令Ｔｒｅｆ１を受けてトルク制御を行いモータ１を駆動するトルク制御部、１８はモ−タ１とモータ２によって駆動されるテーブルであり、このテーブルによってモータ１によって駆動される可動部とモータ２によって駆動される可動部が結合されている。なお、モータ１の可動部とは、モータが回転型の場合はボールネジ等で構成されるスライダのテーブルであり、モータがリニア型の場合は可動子に結合されているテーブルを意味する。１７はモータ１によって駆動される可動部の位置を検出する位置センサである。本説明では速度制御部の出力を回転型モータを想定してトルク指令としたが、リニアモータの場合は速度制御部の出力を推力指令として同様な構成で実現すればよい。以上、モータ１に関する制御システムについて説明したが、モータ２に関しても全く同じ構成としている。即ち２２は前記位置指令Ｐｒｅｆとモータ２によって駆動される可動部の位置信号Ｐｆｂ２を入力して速度指令Ｖｒｅｆ２を出力し、前記２つの入力信号が一致するようにモータ２の位置制御をする位置制御部、２３は速度指令Ｖｒｅｆ２と演算されたモータ２の速度信号Ｖｆｂ２を入力してトルク指令Ｔｒｅｆ２を出力し、前記２つの入力信号が一致するようにモータ２の速度制御をする速度制御部、２４は速度制御部の出力であるトルク指令Ｔｒｅｆ２を受けてトルク制御を行いモータ２を駆動するトルク制御部、２７はモータ２によって駆動される可動部の位置を検出する位置センサである。
【０００８】
本発明と従来技術との構成上の差異は、図１において本発明は、軸ずれ補償部３２、加算器３３、減算器３１、３４を備える点にある。その他の構成部分は従来技術と同様である。
３１はモータ１における前記トルク指令Ｔｒｅｆ１からモータ２における前記トルク指令Ｔｒｅｆ２を減じる減算器であり、このトルク指令差を軸ずれ補償部３２に出力する。３３は加算器であり、前記トルク指令Ｔｒｅｆ１と軸ずれ補償部３２から出力された軸ずれ補償トルクＣＴｒｅｆを加えた値を新たにトルク指令としてトルク制御部１に出力する。３４は減算器であり、前記トルク指令Ｔｒｅｆ２から前記軸ずれ補償トルクＣＴｒｅｆを減じた値を新たにトルク指令として電流制御部２に出力する。
次に、軸ずれ補償部３２の詳細構成を図２を用いて説明する。軸ずれ補償部３２は、微分器３５、乗算器３６、３８、３９、積分器３７、加算器３ａから構成される。軸ずれ補償部３２は、減算器３１から出力されたトルク指令差を微分器３５で時間微分した値に乗算器３６で定数Ｇｄを乗じた値と、積分器３７で時間積分した値に乗算器３８で定数Ｇｉを乗じた値と、前記トルク指令差に乗算器３９で定数Ｇｐを乗じた値を、加算器３ａで加算した値を軸ずれ補償トルクＣＴｒｅｆとして出力する。以上の構成とすることで、従来技術のように速度または位置の信号を用いてトルク指令を補償する場合よりも、トルク指令を用いて直接トルク指令を補償できるため、１つの可動部材であるテーブルが２つのモータで駆動された場合に、モータ１とモータ２の応答性のずれによって生じる位置ずれを抑えることができ、可動部材であるテーブルを高速・高精度・低振動で駆動することができる。
【０００９】
次に、シミュレーションを用いて、本発明の効果を検証した結果を図３と図４と図５を用いて説明する。図３は位置ずれの補償を行わない場合の応答例で、図４は本発明を用いた場合の応答例で、図５は従来技術の速度差を用いた位置ずれの補償を実施した場合の応答例である。図３−１は１軸目の位置指令増分値▲１▼とモータ位置増分値▲２▼を表しており、図３−２は２軸目の位置指令増分値▲１▼とモータ位置増分値▲２▼を表しており、図３−３は両軸間の位置偏差▲３▼を表しており、図３−４は両軸間のトルク指令の差▲４▼を表している。同様に、図４−１は１軸目の位置指令増分値▲１▼とモータ位置増分値▲２▼を表しており、図４−２は２軸目の位置指令増分値▲１▼とモータ位置増分値▲２▼を表しており、図４−３は両軸間の位置偏差▲３▼を表しており、図４−４は両軸間のトルク指令の差▲４▼を表している。同様に、図５−１は１軸目の位置指令増分値▲１▼とモータ位置増分値▲２▼を表しており、図５−２は２軸目の位置指令増分値▲１▼とモータ位置増分値▲２▼を表しており、図５−３は両軸間の位置偏差▲３▼を表しており、図５−４は両軸間のトルク指令の差▲４▼を表している。図３−３と図４−３と図５−３に表した両軸間の位置偏差を比べると、軸間の補償を行わない場合は２３パルスの偏差が出ており、本発明を用いた場合は３パルス以内であり、従来技術を用いた場合は６パルス生じている。本発明を用いた場合の両軸間の位置偏差の大きさは従来技術を用いた場合の半分になっており、偏差が生じる時間は大幅に短くなっている。従来技術において、ハイパスフィルタを用いて位相調整をしてみたが、６パルスより小さくすることは出来なかった。さらに、図３−４と図４−４と図５−４に表した両軸間のトルク指令の差を比べると、軸間の補償を行わない場合は０．０４Ｎｍ差が出ており、本発明を用いた場合は０．００５Ｎｍ以内であり、従来技術を用いた場合は０．０２５Ｎｍ生じている。速度制御部から出力されるトルク指令の差が小さいということは、速度制御部内の速度偏差及び位置制御部内の位置偏差が同じであるということと等価であり、両軸の動作ずれがないことを意味する。なお、１軸目と２軸目の応答差は、可動部の位置がずれるという問題や応答差による軸ずれトルクが発生するために振動しやすくなるという問題を生じるため、両軸の応答差を無くすことは高速・高精度・低振動応答実現において重要な技術である。
【００１０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、２つのモータ（駆動軸）で１つの可動部を駆動させるメカ構成において、両軸のトルク指令から直接両軸のトルク指令を補償するため、位相進め手段が必要なく、簡単な調整で両軸間の応答差を小さくできるモータ制御装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を示すブロック図
【図２】本発明の位置ずれ補償部の詳細を示す図
【図３】位置ずれ補償を全く行わない場合のシミュレーション応答例
【図４】本方法を用いた場合のシミュレーション応答例
【図５】従来方法を用いた場合のシミュレーション応答例
【符号の説明】
１１、２１指令発生器
１２位置制御部１
１３速度制御部１
１４トルク制御部１
１６モータ１
１７位置センサ１
１８テーブル
２２位置制御部２
２３速度制御部２
２４トルク制御部２
１５、２５差分器
２６モータ２
２７位置センサ２
３１、３４減算器
３２軸ずれ補償部
３３、３ａ加算器
３５微分器
３６、３８、３９乗算器
３７積分器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control device that drives a feed shaft of a robot and a machine tool such as an injection molding machine or a press machine, and in particular, synchronous control (twin drive, twin drive, Tandem control).
[0002]
[Prior art]
A motor control device for a robot and a machine tool, particularly a control method for driving one movable unit with two axes is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163,088. That is, Patent Document 1 corrects a current command based on speed feedback values of two motors so as to suppress mutual interference due to mechanical characteristics of a transmission mechanism. The servo control device of Patent Document 1 has a configuration including a position control device and a vibration suppression control device. The position control device receives the same position command from a higher-level control device in a servo control device that drives one movable member by two motors, and subtracts a position feedback amount from a position detector that detects the position of the machine. A position control unit that processes the position deviation and outputs a speed command, and receives the speed command, processes the speed deviation obtained by subtracting a speed feedback amount from a speed detector attached to the motor, and outputs a current command. A speed control unit, a current control unit that receives a current command, processes a current deviation amount obtained by subtracting a current feedback amount from a sensor for detecting a motor current, outputs a voltage command, and operates a current amplifier according to the voltage command. In this configuration, the two sets are provided for each of the two motors. Further, the vibration suppression control device is configured to form a current command correction value for compensating for interference between the motors based on the speed feedback amounts of the two motors. The current command correction value formed by the vibration suppression control device is corrected by adding or subtracting it to or from the current command of the position control device of one motor, and by adding or subtracting the current command to the current command of the position control device of the other motor. The vibration suppression control device can be configured in a plurality of forms. A first mode of the vibration suppression control device is a first operation means for obtaining a difference between the speed feedback amounts of two motors, integrating the speed feedback deviation and multiplying the difference by a constant, and a second operation for multiplying the speed feedback deviation by a constant. Means, and the sum of the outputs of the first and second calculation means is used as a current command correction value. The first calculating means obtains a position deviation by integrating a speed deviation between the two motors (drive shafts), and multiplies the position deviation by a first constant corresponding to a spring constant of a machine to be controlled. Performs mechanical spring compensation. The second calculating means performs mechanical system friction compensation by multiplying a speed deviation between the two motors (drive shafts) by a second constant corresponding to a friction coefficient of a machine to be controlled.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-273037 A (FIG. 1 on page 7)
[0004]
The above Patent Document 1 discloses a value obtained by adding a value obtained by multiplying a value obtained by multiplying the speed feedback difference by a constant and a value obtained by multiplying the value obtained by integrating the speed feedback difference by a constant using the speed feedback difference between the two motors to compensate for phase advance. This is a technique for correcting a current command based on the above, thereby suppressing mutual displacement between axes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technique, a phase advance unit is required to compensate the current command from the difference in speed feedback, and it is necessary to adjust the phase advance compensation value. If there is a delay time, if the constant applied to the speed feedback difference and the constant applied to the value obtained by integrating the speed feedback difference are increased, the vibration cannot be increased because of the occurrence of vibration, and there is a problem that the displacement between the two motors cannot be sufficiently compensated. .
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to eliminate the effects of displacement and vibration of both motors without using the phase advancing means to achieve high-speed and high-precision. The realization of a response.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention according to claim 1 uses a position command output from a higher-level controller as a position command targeted by two motors, so that the motor position matches the input position command. A position control unit 1 for determining a speed command, a speed control unit 1 for performing speed control so that the motor speed matches the speed command to determine a torque or thrust command 1, and inputting the torque or thrust command 1. Similarly, a torque control unit 1 that performs torque control and drives the motor 1, a motor 1, a position sensor 1 that detects the position of the motor 1, and a differentiator 1 that calculates a motor speed from the motor position are input. A position control unit 2 that determines a speed command so that the motor position matches the position command; and a speed control so that the motor speed matches the speed command to determine a torque or thrust command 2 A speed control unit 2, a torque control unit 2 for inputting the torque or thrust command 2 to perform torque control and drive the motor 2, a motor 2, a position sensor 2 for detecting the position of the motor 2, A motor control device that includes a differentiator 2 that calculates a motor speed and that synchronously drives one axis jointly with two motors;
An axis deviation compensating unit that generates an axis deviation compensating torque for compensating an operation deviation between the respective motors using the torque command 1 and the torque command 2; and adding the axis deviation compensating torque to the torque command 1. And a subtraction means for subtracting the axis deviation compensation torque from the torque command 2.
The invention according to claim 2 is characterized in that the axis deviation compensating unit calculates an inter-axis torque integrated value obtained by multiplying a value obtained by subtracting the torque command 2 from the torque command 1 from the inter-axis torque difference with time by a constant Gi and a constant Gi. A value obtained by adding the inter-axis torque difference to an inter-axis torque proportional value multiplied by a constant Gp is defined as the axis shift compensation torque, and the axis shift compensation torque is added to the torque command 1 and subtracted from the torque command 2. It is characterized by comprising means.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific examples of the method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a control system using two motors to which the motor control device according to claim 1 of the present invention is applied. In the figure, reference numeral 11 denotes a command generation unit that outputs a position command Pref, and 12 receives the position command Pref and a position signal Pfb1 of a movable unit driven by the motor 1, outputs a speed command Vref1, and outputs the speed command Vref1. A position control unit 13 that controls the position of the motor 1 so that the input signals match, inputs the speed command Vref1 and the calculated speed signal Vfb1 of the motor 1 and outputs a torque command Tref1, and the two input signals are A speed control unit that controls the speed of the motor 1 so that they match each other, 14 is a torque control unit that receives the torque command Tref1 output from the speed control unit, performs torque control and drives the motor 1, and 18 is the motor 1 A table driven by the motor 2, and a movable section driven by the motor 1 and a movable section driven by the motor 2 by the table; There are coupled. Note that the movable portion of the motor 1 is a table of a slider configured by a ball screw or the like when the motor is a rotary type, and means a table coupled to the mover when the motor is a linear type. Reference numeral 17 denotes a position sensor that detects the position of the movable unit driven by the motor 1. In this description, the output of the speed control unit is a torque command assuming a rotary motor. However, in the case of a linear motor, the output of the speed control unit may be realized with a similar configuration as the thrust command. Although the control system for the motor 1 has been described above, the motor 2 has the same configuration. That is, a position control 22 receives the position command Pref and the position signal Pfb2 of the movable portion driven by the motor 2, outputs a speed command Vref2, and controls the position of the motor 2 so that the two input signals match. A speed control unit 24 which receives the speed command Vref2 and the calculated speed signal Vfb2 of the motor 2 and outputs a torque command Tref2, and controls the speed of the motor 2 so that the two input signals coincide with each other; Is a torque control unit that drives the motor 2 by performing torque control in response to a torque command Tref2 output from the speed control unit, and 27 is a position sensor that detects the position of a movable unit driven by the motor 2.
[0008]
The configuration difference between the present invention and the prior art is that, in FIG. 1, the present invention includes an axis deviation compensating unit 32, adders 33, and subtracters 31, 34. The other components are the same as in the prior art.
Reference numeral 31 denotes a subtractor for subtracting the torque command Tref2 for the motor 2 from the torque command Tref1 for the motor 1, and outputs the torque command difference to the axis deviation compensating unit 32. An adder 33 newly outputs a value obtained by adding the torque command Tref1 and the axis shift compensation torque CTref output from the axis shift compensating section 32 to the torque control section 1 as a torque command. Reference numeral 34 denotes a subtractor, which outputs a value obtained by subtracting the axis deviation compensation torque CTref from the torque command Tref2 to the current control unit 2 as a new torque command.
Next, the detailed configuration of the axis deviation compensating unit 32 will be described with reference to FIG. The axis deviation compensating unit 32 includes a differentiator 35, multipliers 36, 38, 39, an integrator 37, and an adder 3a. The axis deviation compensator 32 multiplies a value obtained by multiplying a value obtained by time-differentiating the torque command difference output from the subtractor 31 by a differentiator 35 by a constant Gd by a multiplier 36 and a value obtained by time-integrating by an integrator 37. A value obtained by adding a value obtained by multiplying a constant Gi by 38 and a value obtained by multiplying the torque command difference by a constant Gp by a multiplier 39 by an adder 3a is output as an axis deviation compensation torque CTref. With the above-described configuration, the torque command can be directly compensated using the torque command, as compared with the case where the torque command is compensated using the speed or position signal as in the related art. Is driven by two motors, it is possible to suppress a positional shift caused by a shift in response between the motor 1 and the motor 2, and to drive a table as a movable member with high speed, high accuracy, and low vibration. .
[0009]
Next, the result of verifying the effect of the present invention using a simulation will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG. FIG. 3 shows an example of a response in the case where compensation for positional deviation is not performed, FIG. 4 shows an example of a response in the case where the present invention is used, and FIG. 5 shows an example of response in the case where compensation for positional deviation is performed using a conventional speed difference. This is a response example. FIG. 3-1 shows the position command increment (1) and the motor position increment (2) for the first axis, and FIG. 3-2 shows the position command increment (1) and the motor position increment for the second axis. FIG. 3-3 shows the positional deviation between the two axes, and FIG. 3-4 shows the torque command difference between the two axes. Similarly, FIG. 4-1 shows the position command increment value (1) for the first axis and the motor position increment value (2), and FIG. 4-2 shows the position command increment value (1) for the second axis and the motor. FIG. 4-3 shows a positional deviation between the two axes, and FIG. 4-4 shows a torque command difference between the two axes. . Similarly, FIG. 5-1 shows the position command increment value (1) of the first axis and the motor position increment value (2), and FIG. 5-2 shows the position command increment value (1) of the second axis and the motor. FIG. 5-3 shows a positional deviation between the two axes, and FIG. 5-4 shows a torque command difference between the two axes. . Comparing the positional deviation between the two axes shown in FIG. 3-3, FIG. 4-3, and FIG. 5-3, a deviation of 23 pulses is obtained when compensation between the axes is not performed, and the present invention is used. In this case, the number of pulses is less than three, and when the conventional technique is used, six pulses are generated. The magnitude of the positional deviation between the two axes when the present invention is used is half that in the case where the conventional technique is used, and the time during which the deviation occurs is greatly shortened. In the prior art, the phase was adjusted using a high-pass filter, but could not be reduced below 6 pulses. Further, comparing the torque command differences between the two axes shown in FIG. 3-4, FIG. 4-4, and FIG. 5-4, there is a 0.04Nm difference when the compensation between the axes is not performed. When the invention is used, it is within 0.005 Nm, and when the conventional technique is used, 0.025 Nm is generated. The fact that the difference between the torque commands output from the speed control unit is small is equivalent to the fact that the speed deviation in the speed control unit and the position deviation in the position control unit are the same. means. The response difference between the first axis and the second axis causes a problem that the position of the movable part is displaced and a problem that the shaft tends to vibrate due to the generation of an axis shift torque due to the response difference. Elimination is an important technology in realizing high-speed, high-precision, low-vibration response.
[0010]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a mechanical configuration in which one motor is driven by two motors (drive shafts), the torque commands for both shafts are directly compensated from the torque commands for both shafts. A motor control device that does not require advancement means and can reduce the response difference between both axes with simple adjustment can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a method of the present invention; FIG. 2 is a diagram showing details of a position shift compensator of the present invention; FIG. 3 is an example of a simulation response when position shift compensation is not performed at all; FIG. Example of simulation response when using the method [FIG. 5] Example of simulation response when using the conventional method [Description of reference numerals]
11, 21 Command generator 12 Position control unit 1
13 Speed control unit 1
14 Torque control unit 1
16 Motor 1
17 Position sensor 1
18 Table 22 Position control unit 2
23 Speed control unit 2
24 Torque control unit 2
15, 25 Difference device 26 Motor 2
27 Position sensor 2
31, 34 Subtractor 32 Axis shift compensator 33, 3a Adder 35 Differentiator 36, 38, 39 Multiplier 37 Integrator

Claims

上位コントローラから出力された位置指令を２つのモータが目標とする位置指令とし、入力された位置指令にモータ位置が一致するように速度指令を決定する位置制御部１と、前記速度指令にモータ速度が一致するように速度制御を行いトルクまたは推力指令１を決定する速度制御部１と、前記トルクまたは推力指令１を入力しトルク制御を行いモータ１を駆動するトルク制御部１と、モータ１と、モータ１の位置を検出する位置センサ１と、モータ位置からモータ速度を算出する差分器１と、同様に、入力された位置指令にモータ位置が一致するように速度指令を決定する位置制御部２と、前記速度指令にモータ速度が一致するように速度制御を行いトルクまたは推力指令２を決定する速度制御部２と、前記トルクまたは推力指令２を入力しトルク制御を行いモータ２を駆動するトルク制御部２と、モータ２と、モータ２の位置を検出する位置センサ２と、モータ位置からモータ速度を算出する差分器２とを備え、２つのモータで１つの軸を共同で同期駆動するモータ制御装置において、
前記トルク指令１と前記トルク指令２を用いて、それぞれのモータ間の動作ずれを補償する軸ずれ補償トルクを作成する軸ずれ補償部を備え、
前記軸ずれ補償トルクを前記トルク指令１に加える加算手段と、
前記軸ずれ補償トルクを前記トルク指令２から減じる減算手段を備えたことを特徴とするモータ制御装置。A position command output from the host controller as a position command targeted by the two motors, and a position control unit 1 for determining a speed command so that the motor position matches the input position command; A speed control unit 1 that performs speed control to determine a torque or thrust command 1 so that the torque or thrust command 1 is input; a torque control unit 1 that inputs the torque or thrust command 1 to perform torque control to drive the motor 1; , A position sensor 1 for detecting the position of the motor 1 and a differentiator 1 for calculating a motor speed from the motor position, and a position control unit for determining a speed command such that the motor position matches the input position command. 2, a speed control unit 2 that performs speed control so that the motor speed matches the speed command to determine a torque or thrust command 2, and inputs the torque or thrust command 2 The motor includes a torque control unit 2 that performs torque control and drives the motor 2, a motor 2, a position sensor 2 that detects a position of the motor 2, and a subtractor 2 that calculates a motor speed from the motor position. In a motor control device that drives one axis jointly and synchronously,
Using the torque command 1 and the torque command 2, an axis deviation compensating unit that creates an axis deviation compensating torque for compensating an operation deviation between the respective motors;
Adding means for adding the axis deviation compensation torque to the torque command 1;
A motor control device comprising: a subtraction unit that subtracts the axis deviation compensation torque from the torque command 2.

前記軸ずれ補償部は、前記トルク指令１から前記トルク指令２を減じた軸間トルク差を時間積分した値に定数Ｇｉを乗じた軸間トルク積分値と前記軸間トルク差に定数Ｇｐを乗じた軸間トルク比例値とを加えた値を前記軸ずれ補償トルクとし、この軸ずれ補償トルクを、前記トルク指令１に加え、前記トルク指令２から減じる減算手段を備えることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。The axis deviation compensating unit multiplies a value obtained by integrating the torque difference between the shafts obtained by subtracting the torque command 2 from the torque command 1 with a constant Gi by a constant Gi, and multiplies the shaft torque difference by a constant Gp. And a subtraction means for adding the value obtained by adding the axis-axis torque proportional value to the axis deviation compensation torque, adding the axis deviation compensation torque to the torque command 1 and subtracting the torque command 2 from the torque command 2. 2. The motor control device according to 1.