JP2006073027A - Control method of industrial equipment, and the industrial equipment - Google Patents

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村 実 濱
Jun Fujita
田 純 藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method of industrial equipment and the industrial equipment which will not depend only on the making the gain characteristics reduced and a speed control system stabilized, even when there are a plurality of resonance peaks. <P>SOLUTION: The industrial equipment is provided with a driving part 210 for driving a controlled object 120, a detection part 220 for detecting the positional information of the controlled object 120 or the driving part 210, a speed instruction generating part 230 for outputting the speed instruction for regulating the operation speed of the controlled object 120 or the driving part 210, and a control processing part 240 for inputting the positional information from the detection part 220, inputting the speed instruction from the speed instruction generating part, and controlling the driving part 210, on the basis of the positional information and the speed instruction. The control method of the industrial equipment sets the phase characteristics of the input and the output of the control processing part 240 at the resonance frequency caused by a natural frequency of the controlled object 120 for each industrial equipment, and stabilizes the industrial equipment. The industrial equipment is adjusted by the control method of the industrial equipment. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は産業用機器制御方法および産業用機器に関する。   The present invention relates to an industrial device control method and an industrial device.

従来から、工作機械、ロボット、射出成形機、ワイヤ放電加工機、印刷機、電動プレス等の各種産業機器のサーボ機構にはサーボ制御装置が用いられている。例えば、ＮＣ工作機械はワークを固定するためのテーブルやワークを切削する工具等を制御対象として有する。これらの制御対象はサーボモータなどの駆動装置によって駆動される。サーボ制御装置は制御対象や駆動装置を制御する。   Conventionally, servo control devices have been used in servo mechanisms of various industrial equipment such as machine tools, robots, injection molding machines, wire electric discharge machines, printing machines, and electric presses. For example, NC machine tools have a table for fixing a workpiece, a tool for cutting the workpiece, and the like as control targets. These objects to be controlled are driven by a driving device such as a servo motor. The servo control device controls the controlled object and the driving device.

サーボ制御装置は、制御対象を所定の位置まで動作させるために、速度指令に基づいて規定の速度で駆動装置または制御対象を動作させる。駆動装置または制御対象の速度を制御するために、サーボ制御装置は、制御対象の位置または駆動装置の回転位置のいずれか一方若しくは両方を検出してフィードバックするフィードバックループを有する。   The servo control device operates the drive device or the control target at a specified speed based on the speed command in order to move the control target to a predetermined position. In order to control the speed of the drive device or the control target, the servo control device has a feedback loop that detects and feeds back either or both of the position of the control target and the rotation position of the drive device.

駆動装置または制御対象の速度を制御するために、制御対象または駆動装置の位置を検出するときには、制御対象または駆動装置に設けられた位置検出器がカウンタのタイミングに従ってこれらの位置の値をラッチし検出する。検出された位置の検出値は位置フィードバックとして位置検出器からサーボ制御装置へフィードバックされる。この制御対象または駆動装置の位置検出値は過去においてフィードバックされた位置検出値位置との差分から速度フィードバックに変換される。速度フィードバックと速度指令との差が制御対象または駆動装置の検出された速度と速度指令との速度誤差である。   When detecting the position of the control target or drive device in order to control the speed of the drive device or control target, the position detector provided in the control target or drive device latches the value of these positions according to the timing of the counter. To detect. The detected value of the detected position is fed back from the position detector to the servo controller as position feedback. The position detection value of the control object or the driving device is converted into speed feedback from the difference from the position detection value position fed back in the past. A difference between the speed feedback and the speed command is a speed error between the speed detected by the control target or the drive device and the speed command.

速度誤差を加減して補正された速度指令は、サーボ制御装置内において、帯域通過フィルタによってフィルタリングされ、積分補償処理され、比例ゲイン演算を施されてトルク指令に演算される。トルク指令は電流指令に変換され、さらに、電流指令に基づき増幅された電流が駆動装置へ供給される。それによって、駆動装置の回転速度が制御され、若しくは、制御対象の速度が制御される。   The speed command corrected by adding or subtracting the speed error is filtered by a band-pass filter in the servo control device, subjected to integral compensation processing, subjected to proportional gain calculation, and calculated as a torque command. The torque command is converted into a current command, and the current amplified based on the current command is supplied to the drive device. Thereby, the rotational speed of the drive device is controlled, or the speed of the controlled object is controlled.

以下、フィードバックループにおいて、位置検出値をフィードバックしてから電流が駆動装置へ供給されるまでの処理を速度制御処理という。   Hereinafter, in the feedback loop, the process from feeding back the position detection value until the current is supplied to the driving device is referred to as a speed control process.

一般に、制御対象となる被駆動部は固有振動を有する。この制御系の制御対象の固有振動数に起因する共振周波数において、制御系の伝達特性の位相が‐（180＋360＊ｎ）度（ｎは整数）ずれており、かつ、速度制御系におけるゲインが0ｄB以上である場合には、そのフィードバックループにおける速度制御系が不安定になる。速度制御系が不安定になるということは、制御系の発振を意味する。   In general, a driven part to be controlled has a natural vibration. At the resonance frequency due to the natural frequency of the control target of the control system, the phase of the transfer characteristic of the control system is shifted by − (180 + 360 * n) degrees (n is an integer), and the gain in the speed control system is 0 dB. If this is the case, the speed control system in the feedback loop becomes unstable. An unstable speed control system means oscillation of the control system.

従来においては、このような速度制御系の不安定性を回避するために、共振周波数におけるゲインが0ｄB以上にならないように速度制御系が設計されていた。例えば、サーボ制御装置の速度制御系の共振周波数域におけるゲインを低く抑制すること、具体的には、ノッチフィルタなどを用いたり、若しくは、比例ゲインを下げることにより共振周波数でのゲインを抑制することが頻繁に行われていた。   Conventionally, in order to avoid such instability of the speed control system, the speed control system has been designed so that the gain at the resonance frequency does not exceed 0 dB. For example, suppressing the gain in the resonance frequency range of the speed control system of the servo control device low, specifically, suppressing the gain at the resonance frequency by using a notch filter or lowering the proportional gain. Has been done frequently.

しかし、ノッチフィルタなど設けた場合には、ゲインを抑制するだけでなく、制御系の位相遅れが増加する。それにより、共振周波数におけるゲインが0ｄB以上になる共振ピークが複数ある場合には、ゲインを低く抑制することでは対処できないことがある。例えば、ボールねじには、軸方向の剛性に起因した共振ピークおよびねじり剛性に起因した共振ピークを有する。これらのうち一方の共振ピークのゲインをノッチフィルタなどにより低下させた場合に、ゲインの低下と共に制御系の位相遅れが増加し、それによって、他方の共振ピークにおけるゲイン余裕や位相余裕が小さくなり得る。その結果、速度制御系が発振してしまう場合がある。   However, when a notch filter or the like is provided, not only the gain is suppressed, but also the phase delay of the control system increases. Accordingly, when there are a plurality of resonance peaks where the gain at the resonance frequency is 0 dB or more, it may not be possible to cope with by suppressing the gain low. For example, a ball screw has a resonance peak due to axial rigidity and a resonance peak due to torsional rigidity. When the gain of one of these resonance peaks is reduced by a notch filter or the like, the phase delay of the control system increases as the gain decreases, and thereby the gain margin and phase margin at the other resonance peak can be reduced. . As a result, the speed control system may oscillate.

また、比例ゲインの低下は、速度制御系のカットオフ周波数の低下につながり、速度制御系の速応性および動的精度の低下につながる。   In addition, the reduction of the proportional gain leads to a reduction in the cutoff frequency of the speed control system, leading to a reduction in the speed response and dynamic accuracy of the speed control system.

従って、本発明の目的は、ゲイン特性を低下させることのみに依存せずに、速度制御系の安定性を向上させた産業用機器制御方法および産業用機器を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an industrial device control method and an industrial device that improve the stability of the speed control system without relying only on reducing the gain characteristic.

また、本発明の目的は、共振ピークが複数ある場合であっても、速度制御系の安定性を向上させた産業用機器制御方法および産業用機器を提供することである。   Another object of the present invention is to provide an industrial device control method and an industrial device in which the stability of the speed control system is improved even when there are a plurality of resonance peaks.

本発明に係る実施形態に従った産業用機器制御方法は、制御対象を駆動させる駆動部と、前記制御対象または前記駆動部のうちの少なくとも一方の位置情報を検出する検出部と、前記制御対象または前記駆動部のうちの少なくとも一方の動作速度を規定した速度指令を出力する速度指令発生部と、前記検出部から前記位置情報を入力し前記速度指令発生部から前記速度指令を入力し、並びに、前記位置情報および前記速度指令に基づいて前記駆動部へ電流指令を出力して該駆動部を制御する制御処理部とを備えた産業用機器を制御する方法において、
前記位置情報に基づいて算出された前記制御対象または前記駆動部の検出速度と前記速度指令との差の特定の周波数域を通過させる帯域通過フィルタの通過周波数、若しくは、前記位置情報に基づいて算出された前記制御対象または前記駆動部の検出速度と前記速度指令との差における特定の周波数帯域を除去する帯域除去フィルタの除去周波数を変更することによって、前記制御対象の固有振動数に起因する共振周波数における前記制御処理部の入出力の位相遅れを前記産業用機器毎に設定する。 An industrial equipment control method according to an embodiment of the present invention includes a drive unit that drives a control target, a detection unit that detects position information of at least one of the control target or the drive unit, and the control target. Or a speed command generation unit that outputs a speed command that defines an operating speed of at least one of the drive units, the position information is input from the detection unit, and the speed command is input from the speed command generation unit, and In the method of controlling an industrial device including a control processing unit that outputs a current command to the drive unit based on the position information and the speed command and controls the drive unit,
Calculated based on the pass frequency of a band-pass filter that passes a specific frequency range of the difference between the detected speed of the control object or the drive unit calculated based on the position information and the speed command, or based on the position information The resonance caused by the natural frequency of the controlled object is changed by changing the removal frequency of the band removal filter that removes a specific frequency band in the difference between the detected speed of the controlled object or the drive unit and the speed command. The input / output phase delay of the control processing unit in frequency is set for each industrial device.

本発明に係る実施形態に従った産業用機器は、制御対象を駆動させる駆動部と、前記制御対象または前記駆動部のうちの少なくとも一方の位置情報を検出する検出部と、前記制御対象または前記駆動部のうちの少なくとも一方の動作速度を規定した速度指令を出力する速度指令発生部と、前記検出部から前記位置情報を入力し前記速度指令発生部から前記速度指令を入力し、並びに、前記位置情報および前記速度指令に基づいて前記駆動部へ電流指令を出力して該駆動部を制御する制御処理部とを備えた産業用機器において、
前記制御処理部は、前記位置情報に基づいて算出された前記制御対象または前記駆動部の検出速度と前記速度指令との差の特定の周波数域を通過する帯域通過フィルタ、若しくは、前記位置情報に基づいて算出された前記制御対象または前記駆動部の検出速度と前記速度指令との差における特定の周波数帯域を除去する帯域除去フィルタを含み、前記帯域通過フィルタの通過周波数または前記帯域除去フィルタの除去周波数を変更することによって、前記制御対象の固有振動数に起因する共振周波数における前記制御処理部の入出力の位相遅れが前記産業用機器毎に設定されている。 An industrial device according to an embodiment of the present invention includes a drive unit that drives a control target, a detection unit that detects position information of at least one of the control target or the drive unit, and the control target or the A speed command generation unit that outputs a speed command that defines an operating speed of at least one of the drive units; the position information is input from the detection unit; the speed command is input from the speed command generation unit; and In industrial equipment including a control processing unit that outputs a current command to the drive unit based on position information and the speed command to control the drive unit,
The control processing unit may be a band pass filter that passes a specific frequency range of a difference between the speed to be detected and the speed command of the control object or the drive unit calculated based on the position information, or the position information A band removal filter that removes a specific frequency band in the difference between the detected speed of the control object or the drive unit calculated based on the speed command and the speed command; By changing the frequency, the phase delay of the input / output of the control processing unit at the resonance frequency caused by the natural frequency of the control target is set for each industrial device.

本発明に従った産業用機器制御方法および産業用機器は、ゲイン特性を低下させることのみに依存せずに、速度制御系の安定性を向上させることができる。   The industrial device control method and the industrial device according to the present invention can improve the stability of the speed control system without relying only on reducing the gain characteristic.

また、本発明に従った産業用機器制御方法および産業用機器は、共振ピークが複数ある場合であっても、速度制御系の安定性を向上させることができる。   Further, the industrial device control method and the industrial device according to the present invention can improve the stability of the speed control system even when there are a plurality of resonance peaks.

本発明は、工作機械、ロボット、射出成形機、ワイヤ放電加工機、印刷機、電動プレス等の各種産業機器の設計において、制御対象となる機械とその機械を制御するためのサーボ制御装置を一連のものとして該産業機器全体の安定性を向上させる。   The present invention provides a series of machines to be controlled and servo control devices for controlling the machines in the design of various industrial equipment such as machine tools, robots, injection molding machines, wire electric discharge machines, printing machines, and electric presses. As a result, the stability of the entire industrial equipment is improved.

以下、図面を参照し、本発明による実施の形態を説明する。尚、本実施の形態は本発明を限定するものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that this embodiment does not limit the present invention.

図１は、本発明に係る実施の形態に従った産業用機器の模式的なブロック図を示す。本実施の形態による産業用機器は、制御対象１００および制御対象１００を制御する速度制御システム２００を備える。制御対象１００はワークを固定するテーブル１１０およびテーブル１１０を動作させるボールねじ１２０から形成されている。   FIG. 1 shows a schematic block diagram of industrial equipment according to an embodiment of the present invention. The industrial device according to the present embodiment includes a control object 100 and a speed control system 200 that controls the control object 100. The controlled object 100 is formed of a table 110 that fixes a workpiece and a ball screw 120 that operates the table 110.

速度制御システム２００は、ボールねじ１２０を回転駆動させるサーボモータ２１０と、サーボモータ２１０の位置情報を検出する検出部２２０と、サーボモータ２１０の動作速度を規定した速度指令を出力する速度指令発生部２３０と、検出部２２０から位置情報をフィードバックし、速度指令発生部２３０から速度指令を入力し、並びに、位置情報および速度指令に基づいて電流指令を出力してサーボモータ２１０を制御する速度制御処理部２４０と、電流指令に基づいてサーボモータを駆動させるための電流を供給する電流アンプ２５０とを備える。   The speed control system 200 includes a servo motor 210 that rotationally drives the ball screw 120, a detection unit 220 that detects position information of the servo motor 210, and a speed command generation unit that outputs a speed command that defines the operating speed of the servo motor 210. 230, a speed control process that feeds back position information from the detection unit 220, inputs a speed command from the speed command generation unit 230, and outputs a current command based on the position information and the speed command to control the servo motor 210. And a current amplifier 250 for supplying a current for driving the servo motor based on the current command.

本実施の形態においては、検出部（例えば、ロータリエンコーダ）２２０は、サーボモータ２１０の回転位置を検出し、速度制御処理部２４０へフィードバックしている。しかし、テーブル１１０の位置を検出する検出部１３０を設けて、検出部１３０がテーブル１１０の位置を速度制御処理部２４０へフィードバックしてもよい。また、検出部２２０および検出部１３０は両方とも設けられていてもよい。即ち、本発明による産業用機器は、セミクローズド・ループ制御方式、クローズド・ループ制御方式またはハイブリッド・サーボ制御方式のいずれを採用してもよい。   In the present embodiment, detection unit (for example, rotary encoder) 220 detects the rotational position of servo motor 210 and feeds back to speed control processing unit 240. However, a detection unit 130 that detects the position of the table 110 may be provided, and the detection unit 130 may feed back the position of the table 110 to the speed control processing unit 240. Moreover, both the detection part 220 and the detection part 130 may be provided. That is, the industrial equipment according to the present invention may employ any of the semi-closed loop control method, the closed loop control method, and the hybrid servo control method.

本実施の形態において制御対象の実施形態はボールねじ１２０であるが、制御対象として、リニアモータ、ラックピニオン、静圧ウォームラック、静圧ねじなどの送り駆動機構が用いられてもよい。尚、送り駆動機構としてリニアモータを採用する場合には、リニアモータは駆動部としても作用するので、リニアモータはボールねじ１２０およびサーボモータ２１０に代えて採用され得る。また、制御対象の実施形態として、ベルト駆動等の回転駆動機構を採用することもできる。
次に、本実施の形態による産業用機器の動作を説明し、さらに、本発明に係る実施の形態に従った産業用機器制御方法を説明する。 In the present embodiment, the control target embodiment is the ball screw 120, but a feed drive mechanism such as a linear motor, a rack and pinion, a static pressure worm rack, or a static pressure screw may be used as the control target. When a linear motor is employed as the feed drive mechanism, the linear motor also functions as a drive unit, so that the linear motor can be employed in place of the ball screw 120 and the servo motor 210. Further, as an embodiment to be controlled, a rotational drive mechanism such as a belt drive may be employed.
Next, the operation of the industrial device according to the present embodiment will be described, and further, the industrial device control method according to the embodiment of the present invention will be described.

図２は、本実施の形態による産業用機器の動作を簡潔に示したフロー図である。まず、速度指令発生部２３０がテーブル１１０を目標位置まで移動させるためにサーボモータ２１０の動作速度を規定した速度指令を出力する（Ｓ１０）。速度指令発生部２３０は外部からの位置指令（図示せず）に基づいて速度指令を算出する。   FIG. 2 is a flowchart schematically showing the operation of the industrial equipment according to the present embodiment. First, the speed command generator 230 outputs a speed command that defines the operating speed of the servo motor 210 in order to move the table 110 to the target position (S10). The speed command generator 230 calculates a speed command based on an external position command (not shown).

次に、速度制御処理部２４０は、速度指令発生部２３０から速度指令を入力し、検出部２２０からフィードバックされた検出位置および速度指令に基づいてサーボモータ２１０を駆動させるために電流指令を出力する（Ｓ２０）。即ち、速度制御処理部２４０は速度制御処理を実行する。   Next, the speed control processing unit 240 receives a speed command from the speed command generation unit 230 and outputs a current command to drive the servo motor 210 based on the detected position and speed command fed back from the detection unit 220. (S20). That is, the speed control processing unit 240 executes a speed control process.

次に、電流アンプ２５０は、速度制御処理部２４０から電流指令を入力し、電流指令をD/A変換し、電流指令に従った大きさの電流をサーボモータ２１０へ供給する（Ｓ３０）。   Next, the current amplifier 250 inputs a current command from the speed control processing unit 240, D / A converts the current command, and supplies a current having a magnitude according to the current command to the servo motor 210 (S30).

次に、サーボモータ２１０は、電流アンプ２５０からの電流を受けてボールねじ１２０を駆動させる（Ｓ４０）。   Next, the servo motor 210 receives the current from the current amplifier 250 and drives the ball screw 120 (S40).

検出部２２０は、サーボモータ２１０の回転位置を検出し、検出された回転位置を速度制御処理部２４０へフィードバックする（Ｓ５０）。サーボモータ２１０の位置を検出するときには、検出部２２０に設けられたカウンタのあるタイミングに従ってサーボモータ２１０の位置をラッチし、次のタイミングにおいてこの位置を検出する。   The detection unit 220 detects the rotational position of the servo motor 210 and feeds back the detected rotational position to the speed control processing unit 240 (S50). When detecting the position of the servo motor 210, the position of the servo motor 210 is latched according to a certain timing of a counter provided in the detection unit 220, and this position is detected at the next timing.

さらに、Ｓ２０において、速度制御処理部２４０が速度制御処理を実行する。Ｓ１０からＳ５０およびＳ５０からＳ２０へのフィードバックは、テーブル１１０が目標位置へ移動するまで繰り返される。Ｓ５０からＳ２０へフィードバックされ、Ｓ２０からＳ５０が実行され、さらに、Ｓ５０からＳ２０へフィードバックされるまでを制御周期の１周期とする。   Furthermore, in S20, the speed control processing unit 240 executes a speed control process. The feedback from S10 to S50 and S50 to S20 is repeated until the table 110 moves to the target position. The period from S50 to S20 is fed back, S20 to S50 are executed, and the period from S50 to S20 is further fed back is defined as one control period.

図３は、Ｓ２０において、速度制御処理部２４０が実行する速度制御処理部の動作を示すフロー図である。まず、速度制御処理部２４０は、速度指令発生部２３０からの速度指令と、検出部２２０からフィードバックされたサーボモータ２１０の検出位置（以下、位置フィードバックともいう）を読み込む（Ｓ２０−１）。   FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the speed control processing unit executed by the speed control processing unit 240 in S20. First, the speed control processing unit 240 reads the speed command from the speed command generation unit 230 and the detection position (hereinafter also referred to as position feedback) of the servo motor 210 fed back from the detection unit 220 (S20-1).

次に、速度制御処理部２４０は、ある制御周期において読み込んだ位置フィードバックとその前回の制御周期において読み込んだ位置フィードバックとを比較して、サーボモータ２１０の速度（以下、速度フィードバックともいう）を算出する（Ｓ２０−２）。ここで、図４を用いて、速度フィードバック（Ｓ２０−２）および速度フィードバックと実速度との差についてさらに詳細に説明する。   Next, the speed control processing unit 240 compares the position feedback read in a certain control cycle with the position feedback read in the previous control cycle, and calculates the speed of the servo motor 210 (hereinafter also referred to as speed feedback). (S20-2). Here, the speed feedback (S20-2) and the difference between the speed feedback and the actual speed will be described in more detail with reference to FIG.

図４は、検出部２２０がサーボモータ２１０の位置を検出してから、速度制御処理部２４０が速度フィードバックを算出するまでのタイミングチャートを示す。ここで、横軸は時間ｔを示す。この時間軸には検出部２２０による位置の検出周期がTで示されている。検出部２２０は、周期Tごとにサーボモータ２１０の回転位置を検出する。検出周期Tは、制御周期と等しい。よって、以下、検出周期を制御周期ともいう。   FIG. 4 is a timing chart from when the detection unit 220 detects the position of the servo motor 210 to when the speed control processing unit 240 calculates speed feedback. Here, the horizontal axis indicates time t. On this time axis, the detection cycle of the position by the detection unit 220 is indicated by T. The detection unit 220 detects the rotational position of the servo motor 210 for each period T. The detection cycle T is equal to the control cycle. Therefore, hereinafter, the detection cycle is also referred to as a control cycle.

また、破線は、検出部２２０に設けられたカウンタがサーボモータ２１０の位置をラッチする時点を示す。そのラッチから位置フィードバックを検出するまでの間の時間がTlで示されている。尚、図４において、時間ｔは４つの検出周期（0から4Tまで）を示している。   A broken line indicates a time point when the counter provided in the detection unit 220 latches the position of the servo motor 210. The time between detecting the position feedback from the latch is indicated by Tl. In FIG. 4, time t indicates four detection periods (from 0 to 4T).

縦軸は、Ｖ(t)、θ(t)、Ｐl(t)、Ｐf(t)およびVf(t)の変化を示す。尚、図４には、各パラメータ間の関係を矢印において示している。Ｖ(t)はサーボモータ２１０の実際の回転速度を示す。尚、サーボモータ２１０は、一定の回転加速度Ａで回転するものとする。θ(t)はサーボモータ２１０の実際の回転位置を示す。Ｐl(t)は、ある制御周期においてカウンタがラッチした時の回転位置θ(t) （以下、ラッチ位置という）を示す（矢印ｘｔ参照）参照。Ｐf(t)は、ある制御周期においてカウンタがラッチした後、検出部２２０が検出したサーボモータ２１０の位置（以下、速度制御検出位置という）を示す（矢印ｙｔ参照）。Vf(t) は、ある制御周期におけるラッチ位置Ｐl(nT)とその前回の制御周期におけるラッチ位置Ｐl((n−1)T)との差（以下、検出速度という）を示す（矢印ｚｔ参照）。また、ｎは整数である。 The vertical axis indicates changes in V (t), θ (t), Pl (t), Pf (t), and Vf (t). In FIG. 4, the relationship between the parameters is indicated by arrows. V (t) represents the actual rotational speed of the servo motor 210. It is assumed that the servo motor 210 rotates at a constant rotational acceleration A. θ (t) indicates the actual rotational position of the servo motor 210. Pl (t), the rotational position when the counter is latched in one control period theta (t) (hereinafter, referred to as a latch position) shown (see arrow x t) reference. Pf (t) is, after latching the counter in the control period with the position of the servo motor 210 to detector 220 has detected (hereinafter, referred to as speed control detected position) (see the arrow y t) indicating the. Vf (t) indicates a difference (hereinafter referred to as a detection speed) between the latch position Pl (nT) in a certain control cycle and the latch position Pl ((n−1) T) in the previous control cycle (arrow z t). reference). N is an integer.

これらの関係を数式で表すと次のようになる。
Ｖ(t)＝tA （式１）
θ(t)＝tV(t) （式２）
Ｐl(nT)＝θ(nT−Tl) （式３）
Ｐf (nT)＝Ｐl(nT) （式４）
Vf(nT)＝{Ｐf (nT)−Ｐf(nT−T)}／T （式５）
式１から式５までを用いて、検出速度Vf(nT)と実際の速度Ｖ(t)との差は、式６のように表せる。
Vf(nT)−Ｖ(t)＝−(A／2)(T＋2 Tl) （式６）
換言すると、検出速度Vf(nT)は、実際の速度Ｖ(t)に対して(1／2)(T＋2 Tl)だけ時間遅れが生じている。 These relationships are expressed as follows:
V (t) = tA (Formula 1)
θ (t) = tV (t) (Formula 2)
Pl (nT) = θ (nT−Tl) (Formula 3)
Pf (nT) = Pl (nT) (Formula 4)
Vf (nT) = {Pf (nT) −Pf (nT−T)} / T (Formula 5)
Using Equations 1 to 5, the difference between the detected velocity Vf (nT) and the actual velocity V (t) can be expressed as Equation 6.
Vf (nT) −V (t) = − (A / 2) (T + 2 Tl) (Formula 6)
In other words, the detection speed Vf (nT) is delayed by (1/2) (T + 2 Tl) from the actual speed V (t).

例えば、ｔ＝2Tの後のラッチ時にθ(3T−Tl)＝ｘ２とすると、ラッチ位置は3T−Tlから3Tまでｘ２に固定される。即ち、Ｐl(3T−Tl〜 3T) ＝ｘ２である。よって、速度制御検出位置Ｐf (3T)＝ｘ２となる。同様にして、ｔ＝3Tの後のラッチ時にθ(4T−Tl)＝ｘ３とすると、速度制御検出位置Ｐf (4T)＝ｘ３となる。従って、検出速度Vf(4T)＝{Ｐf (3T)−Ｐf(4T)}／T ＝(ｘ３−ｘ２)／Tとなる。この検出速度Vf(4T)は、4Tから(1／2)(T＋2 Tl)だけ遅れたときの回転速度V(4T−(1／2)(T＋2 Tl))に等しい。 For example, if θ (3T-Tl) = x 2 when the latch after t = 2T, latched position is fixed to x 2 from 3T-Tl to 3T. That is, Pl (3T-Tl~ 3T) = x 2. Therefore, the speed control detected position Pf (3T) = x 2. Similarly, when θ (4T-Tl) = x 3 when latch after t = 3T, the speed control detected position Pf (4T) = x 3. Accordingly, the detection speed Vf (4T) = {Pf (3T) −Pf (4T)} / T = (x 3 −x 2 ) / T. This detected speed Vf (4T) is equal to the rotational speed V (4T− (1/2) (T + 2 Tl)) when delayed by 4 / T (1/2) (T + 2 Tl).

このように、検出速度Vf(nT)が実際の速度Ｖ(t)に対して時間遅れが生じる理由は、カウンタによるラッチから検出部２２０が検出するまでに時間Tlが存在すること、および、ある制御周期における検出速度Vf(nT)を算出するために前回の制御周期におけるラッチ位置を用いていることにある。   As described above, the reason why the detection speed Vf (nT) is delayed with respect to the actual speed V (t) is that there is a time Tl from the latch by the counter until the detection unit 220 detects it. The latch position in the previous control cycle is used to calculate the detection speed Vf (nT) in the control cycle.

ここで、実際の速度Ｖ(t)に対する検出速度Vf(nT)の時間遅れをTd1とする。   Here, the time delay of the detected speed Vf (nT) with respect to the actual speed V (t) is defined as Td1.

次に、図３に示すとおり、速度制御処理部２４０は、速度指令と速度フィードバック（検出速度）との差、即ち、速度誤差を算出する（Ｓ２０−３）。   Next, as shown in FIG. 3, the speed control processing unit 240 calculates the difference between the speed command and the speed feedback (detected speed), that is, the speed error (S20-3).

次に、速度制御処理部２４０は、帯域除去フィルタを有し、速度誤差または速度誤差を加減した速度指令のうちの特定周波数成分のみを取り出す。例えば、速度制御処理部２４０は、ローパスフィルタによって低周波域のみの速度誤差または速度誤差を加減した速度指令を取り出す（Ｓ２０−４）。   Next, the speed control processing unit 240 has a band elimination filter, and extracts only a specific frequency component from the speed error or the speed command with the speed error adjusted. For example, the speed control processing unit 240 takes out a speed error only in a low frequency range by using a low-pass filter or a speed command in which the speed error is adjusted (S20-4).

さらに、速度制御処理部２４０は、帯域除去処理された速度誤差または速度誤差を加減した速度指令に対してサーボ剛性を高めるために積分補償（Ｓ２０−５）を施し、比例ゲイン演算（Ｓ２０−６）を施し、電流指令を算出する（Ｓ２０−７）。速度制御処理部２４０が電流指令を電流アンプ２５０へ出力した後、Ｓ３０からＳ５０が実行される。   Further, the speed control processing unit 240 performs integral compensation (S20-5) to increase the servo rigidity with respect to the speed error subjected to the band removal process or the speed command with the speed error adjusted, and performs proportional gain calculation (S20-6). ) To calculate a current command (S20-7). After the speed control processing unit 240 outputs a current command to the current amplifier 250, S30 to S50 are executed.

Ｓ２０−１からＳ２０−７までの演算を行うために、速度制御処理部２４０はソフトウェア処理を行う。速度制御処理部２４０がソフトウェア処理を行うためにはある程度の時間が掛かる。   In order to perform the calculations from S20-1 to S20-7, the speed control processing unit 240 performs software processing. It takes a certain amount of time for the speed control processing unit 240 to perform software processing.

また、速度制御処理部２４０が、電流指令を出力してからサーボモータ２１０へ電流が供給されるまでにもある程度の時間が掛かる。   In addition, it takes some time until the current is supplied to the servo motor 210 after the speed control processing unit 240 outputs the current command.

速度制御処理部２４０によるソフトウェア処理時間と速度制御処理部２４０が電流指令を出力してからサーボモータ２１０へ電流が供給されるまでの時間との和をＴd2とする。   The sum of the software processing time by the speed control processing unit 240 and the time from when the speed control processing unit 240 outputs a current command until the current is supplied to the servo motor 210 is Td2.

図１から図３における速度制御システムにおいて、サーボモータ２１０の位置を検出してからその検出位置に基づいて補正された電流がサーボモータ２１０へ供給されるまでには、Ｔd1＋Ｔd2の無駄時間Tdが発生する。   In the speed control system shown in FIGS. 1 to 3, a dead time Td of Td1 + Td2 is generated after the position of the servo motor 210 is detected and the current corrected based on the detected position is supplied to the servo motor 210. To do.

従来においては、サーボ制御装置の速度制御システムの安定化を図るために、無駄時間は可能な限り短縮されていた。無駄時間を長くした場合には、速度制御処理部２４０の入力に対するその出力の位相遅れ（以下、単に、位相遅れという）が広がる。それによって、共振周波数において速度制御処理におけるゲインが0ｄB以上であるとき、即ち、共振ピークが0ｄB以上である場合に、位相遅れが180度以上ずれていると速度制御系が不安定になってしまうと一般的には考えられていたからである。   Conventionally, the dead time has been reduced as much as possible in order to stabilize the speed control system of the servo control device. When the dead time is lengthened, the output phase lag with respect to the input of the speed control processing unit 240 (hereinafter simply referred to as phase lag) increases. As a result, when the gain in the speed control process at the resonance frequency is 0 dB or more, that is, when the resonance peak is 0 dB or more, the speed control system becomes unstable if the phase lag is shifted by 180 degrees or more. It was because it was generally considered.

しかし、本発明は、制御対象とそれを制御するためのサーボ制御装置を一連のものとして産業機器全体の安定性を考慮する。それによって、位相遅れが180度以上であっても、速度制御系は、その位相遅れが180度から充分に乖離するように設定されることによって安定化し得る。   However, the present invention considers the stability of the entire industrial equipment as a series of controlled objects and servo control devices for controlling them. Thereby, even if the phase lag is 180 degrees or more, the speed control system can be stabilized by setting the phase lag to be sufficiently deviated from 180 degrees.

このように、速度制御系の位相遅れを広げるためには、無駄時間Tdを長く設定すること、および、速度制御処理部２４０に設けられた1次遅れフィルタ（例えば、低域通過フィルタやノッチフィルタ）の周波数を変更することが考えられ得る。   As described above, in order to widen the phase delay of the speed control system, the dead time Td is set long, and a first-order lag filter (for example, a low-pass filter or a notch filter provided in the speed control processing unit 240). It is conceivable to change the frequency).

無駄時間Tdを長く設定するためには、Td1またはTd2のいずれか一方または両方を長くすればよい。時間遅れTd1を長くすることは、例えば、図４に示した時間Tlを長くすることで達成され得る。時間遅れTd2を長くすることは、例えば、図３に示した速度制御処理部２４０によるソフトウェア処理時間を長くすることで達成され得る。   In order to set the dead time Td longer, either one or both of Td1 and Td2 may be lengthened. Increasing the time delay Td1 can be achieved, for example, by increasing the time Tl shown in FIG. Increasing the time delay Td2 can be achieved, for example, by increasing the software processing time by the speed control processing unit 240 shown in FIG.

制御対象の固有振動波と速度制御処理の制御周期との位相遅れの調整は、個々の産業用機器毎に行われる。産業用機器が複数の制御対象を備えている場合には、個々の制御対象について、その位相遅れの調整が行われることが好ましい。制御対象はそれぞれ固有の振動数を有するからである。例えば、ボールねじについて軸方向剛性に起因した固有振動数やねじり剛性に起因した固有振動数は、ボールねじごとに異なるからである。   Adjustment of the phase delay between the natural vibration wave to be controlled and the control cycle of the speed control process is performed for each industrial device. When the industrial equipment includes a plurality of control objects, it is preferable to adjust the phase delay of each control object. This is because each controlled object has a unique frequency. For example, the natural frequency due to the axial rigidity and the natural frequency due to the torsional rigidity of the ball screw are different for each ball screw.

無駄時間Tdの設定は、まず、共振周波数を計算し、次に、共振周波数におけるゲインを速度制御系の伝達関数から計算し、次に、共振周波数の所望のゲイン余裕および位相余裕が得られるように無駄時間Tdを設定することによって実行される。ここで、速度制御系の安定性を確認するためにカットオフ周波数（以下、速度ループゲインともいう（単位はrad／secまたはHzである））を上げてみる。   The dead time Td is set by first calculating the resonance frequency, then calculating the gain at the resonance frequency from the transfer function of the speed control system, and then obtaining the desired gain margin and phase margin of the resonance frequency. This is executed by setting the dead time Td. Here, in order to confirm the stability of the speed control system, the cutoff frequency (hereinafter also referred to as speed loop gain (unit is rad / sec or Hz)) is increased.

この無駄時間Tdの設定および安定性の確認を繰り返すことで、速度ループゲインを最大限に上げることができる。尚、伝達関数を得るために、産業用機器に一般的に備えられるNC（数値制御）装置に設けられた伝達関数測定機能が用いられてもよい。また、共振周波数の1次、2次および3次以上のそれぞれの位相遅れを得るために、FFT（Fast Fourier Transform）測定器が用いられてもよい。   By repeating the setting of the dead time Td and checking the stability, the speed loop gain can be maximized. In order to obtain a transfer function, a transfer function measurement function provided in an NC (Numerical Control) device generally provided in industrial equipment may be used. Further, an FFT (Fast Fourier Transform) measuring device may be used in order to obtain the first, second, and third or higher phase lags of the resonance frequency.

以下に、本発明に係る実施の形態に従った産業用機器制御方法によって設定されたときの産業用機器の状態および本実施の形態による効果を説明する。図５から図８は、時間Tlを長くすることによって、無駄時間Tdを長く設定した一例である。   Below, the state of the industrial equipment when set by the industrial equipment control method according to the embodiment of the present invention and the effect of the present embodiment will be described. FIG. 5 to FIG. 8 are examples in which the dead time Td is set longer by increasing the time Tl.

図５（A）は、従来の産業用機器制御方法によって設定された産業用機器におけるサーボ制御装置のタイミングチャートを示す。図５（B）は、本発明に係る実施の形態に従った産業用機器制御方法によって設定された産業用機器におけるサーボ制御装置のタイミングチャートを示す。   FIG. 5A shows a timing chart of the servo control device in the industrial equipment set by the conventional industrial equipment control method. FIG. 5B shows a timing chart of the servo control device in the industrial equipment set by the industrial equipment control method according to the embodiment of the present invention.

図５（A）および図５（B）は、ともに、速度制御処理部内に設けられた中央演算処理装置（CPU）の動作、および、サーボモータに設けられた検出部のエンコーダの動作のタイミングチャートを示している。また、図５（A）および図５（B）は、制御周期Tごとに0から3TまでのCPUおよびエンコーダの動作を示している。   FIGS. 5A and 5B are timing charts of the operation of the central processing unit (CPU) provided in the speed control processing unit and the operation of the encoder of the detection unit provided in the servo motor. Is shown. 5A and 5B show the operation of the CPU and encoder from 0 to 3T for each control period T. FIG.

ｔ０において、CPUが検出信号をエンコーダへ送信する（矢印参照）。次に、ｔaにおいて、エンコーダがサーボモータ２１０の位置をラッチする。次に、ｔbにおいて、エンコーダがCPUへサーボモータ２１０の位置フィードバックを送信する。次に、ｔcにおいて、CPUが位置フィードバックに基づいて速度フィードバックを算出する処理を行う。尚、ｔcは各制御周期の始まりと同時に開始されるので、ｔcとｎT（ｎは整数）とは重複している。次に、ｔdにおいて、CPUが速度フィードバックおよび速度指令に基づいて補正された電流指令を出力し、サーボモータ２１０へ電流指令に基づいた電流が供給される。 In t 0, CPU sends a detection signal to the encoder (see arrow). Next, at ta, the encoder latches the position of the servo motor 210. Next, at tb, the encoder transmits position feedback of the servo motor 210 to the CPU. Next, at tc, the CPU performs a process of calculating speed feedback based on the position feedback. Since tc is started simultaneously with the start of each control cycle, tc and nT (n is an integer) overlap. Next, at td, the CPU outputs a current command corrected based on the speed feedback and the speed command, and a current based on the current command is supplied to the servo motor 210.

従って、上記の無駄時間Tdはｔaからｔdまでの時間である。   Therefore, the dead time Td is a time from ta to td.

ここで、図５（A）および図５（B）を比較すると、図５（A）に比べ図５（B）は、ラッチのタイミングｔ０およびｔaがより早い時期に設定されている。従って、無駄時間は、図５（A）よりも図５（B）の方が長いことがわかる。 Here, comparing FIGS. 5 (A) and 5 (B), compared diagram. 5 (B) in FIG. 5 (A), the timing t 0 and ta of the latch is set to an earlier time. Therefore, it can be seen that the dead time is longer in FIG. 5B than in FIG.

図６（A）は、従来の産業用機器制御方法によって設定された産業用機器におけるサーボ制御装置のボード線図を示す。図６（B）は、本発明に係る実施の形態に従った産業用機器制御方法によって設定された産業用機器におけるサーボ制御装置のボード線図を示す。   FIG. 6A shows a Bode diagram of a servo control device in industrial equipment set by a conventional industrial equipment control method. FIG. 6B shows a Bode diagram of the servo control device in the industrial equipment set by the industrial equipment control method according to the embodiment of the present invention.

図６（A）および図６（B）は、それぞれ図５（A）および図５（B）に示したタイミングチャートに従うサーボ制御装置のボード線図に対応する。   6A and 6B correspond to the Bode diagrams of the servo control device according to the timing charts shown in FIGS. 5A and 5B, respectively.

図６（A）および図６（B）におけるゲイン特性を示すグラフによって、共振ピークにおけるサーボ制御装置のゲインが得られる。また、図６（A）および図６（B）における位相特性を示すグラフによって、速度制御系の位相特性が得られる。ゲイン特性を示すグラフの横軸は周波数を示し、その縦軸はゲイン特性を示す。位相特性を示すグラフの横軸は周波数を示し、その縦軸は位相特性を示す。   The gain of the servo control device at the resonance peak is obtained by the graph showing the gain characteristics in FIGS. 6 (A) and 6 (B). Further, the phase characteristic of the speed control system is obtained by the graph showing the phase characteristic in FIGS. 6 (A) and 6 (B). The horizontal axis of the graph indicating the gain characteristic indicates the frequency, and the vertical axis indicates the gain characteristic. The horizontal axis of the graph showing the phase characteristics indicates the frequency, and the vertical axis indicates the phase characteristics.

ボールねじのねじり剛性に起因した共振ピークが400Hz近傍において生じている。図６においてこれらの共振ピークを矢印で示している。   A resonance peak due to the torsional rigidity of the ball screw occurs in the vicinity of 400 Hz. In FIG. 6, these resonance peaks are indicated by arrows.

図６（A）および図６（B）を比較すると、図６（B）の方が図６（A）よりも位相遅れが180度から乖離していることが分かる。よって、図６（A）および図５（A）に示した特性を有する産業用機器が不安定なのに対し、図６（B）および図５（B）に示した特性を有する産業用機器は安定であることが分かる。即ち、無駄時間を長くしても位相特性が−（180＋360＊ｎ）度（ｎは０以上の整数）から充分に乖離するように設定することによって、産業用機器は安定する。   Comparing FIG. 6 (A) and FIG. 6 (B), it can be seen that FIG. 6 (B) has a phase lag of 180 degrees compared to FIG. 6 (A). Therefore, industrial equipment having the characteristics shown in FIGS. 6 (A) and 5 (A) is unstable, whereas industrial equipment having the characteristics shown in FIGS. 6 (B) and 5 (B) is stable. It turns out that it is. That is, even if the dead time is lengthened, the industrial equipment is stabilized by setting the phase characteristics so as to sufficiently deviate from − (180 + 360 * n) degrees (n is an integer of 0 or more).

図７（A）および図７（B）は、それぞれ図６（A）および図６（B）に示したボード線図に対応する産業用機器のナイキスト線図を示す。図７（A）および図７（B）によって、図６（B）示した特性を有する産業用機器の方が図６（A）示した特性を有する産業用機器よりも安定であることが明確になる。   7 (A) and 7 (B) show Nyquist diagrams of industrial equipment corresponding to the Bode diagrams shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), respectively. 7 (A) and 7 (B), it is clear that the industrial equipment having the characteristics shown in FIG. 6 (B) is more stable than the industrial equipment having the characteristics shown in FIG. 6 (A). become.

一般に、ナイキスト線図においては、横軸を通過する際に、−1未満であると系は不安定であり、−1より大きい場合には安定であると判断できる。   In general, in the Nyquist diagram, when passing through the horizontal axis, it can be determined that the system is unstable if it is less than −1 and stable if it is greater than −1.

図７（A）および図７（B）に示したグラフの横軸Xを曲線が通過するときに、図７（A）において曲線はX=−1未満の点を通過し、図７（B）において曲線はX=−1より大きい点を通過する。よって、図７（A）に示した特性を有する産業用機器は不安定であり、図７（B）に示した特性を有する産業用機器は安定である。従って、図５（B）および図６（B）に示した特性を有する産業用機器の方が、図５（A）および図６（A）に示した特性を有する産業用機器よりも安定であることが明確に分かる。   When the curve passes through the horizontal axis X of the graphs shown in FIGS. 7A and 7B, the curve passes through a point less than X = −1 in FIG. ) The curve passes through points greater than X = -1. Therefore, the industrial equipment having the characteristics shown in FIG. 7A is unstable, and the industrial equipment having the characteristics shown in FIG. 7B is stable. Therefore, the industrial equipment having the characteristics shown in FIGS. 5B and 6B is more stable than the industrial equipment having the characteristics shown in FIGS. 5A and 6A. You can see clearly.

図８は、図５（A）および図５（B）に示す速度制御システムの円弧補間精度を示す。ここで、基準円は、図８に示された各目盛りの中心を通る円である。本実施の形態において、無駄時間が短い場合は安定性がよくないので、速度のカットオフ周波数、即ち、速度ループゲイン（速度の応答性）を上げることができない。よって、図８に示されているように無駄時間が短い場合には真円度が悪い。無駄時間が長い場合には、安定性が向上し、速度のカットオフ周波数、即ち、速度ループゲイン（速度の応答性）を上げることができる。よって、図８に示されているように無駄時間が長い場合には真円度が良くなる。
このように、本実施の形態によれば、無駄時間を単に短縮するだけでなく長くする調整をも行うことによって、共振ピークにおける速度制御系の位相特性が−（180＋360＊ｎ）度（ｎは０以上の整数）から充分に乖離し得る。従って、サーボ制御装置の速度制御系が安定化し得る。それによって、このようなサーボ制御装置を有する産業用機器は安定化する。 FIG. 8 shows the circular interpolation accuracy of the speed control system shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B). Here, the reference circle is a circle that passes through the center of each scale shown in FIG. In this embodiment, when the dead time is short, the stability is not good, and therefore the speed cutoff frequency, that is, the speed loop gain (speed response) cannot be increased. Therefore, when the dead time is short as shown in FIG. 8, the roundness is poor. When the dead time is long, the stability is improved, and the speed cutoff frequency, that is, the speed loop gain (speed response) can be increased. Therefore, when the dead time is long as shown in FIG. 8, the roundness is improved.
As described above, according to the present embodiment, the phase characteristic of the speed control system at the resonance peak is − (180 + 360 * n) degrees (n is not only shortened but also shortened). It is possible to deviate sufficiently from an integer of 0 or more. Therefore, the speed control system of the servo control device can be stabilized. Thereby, industrial equipment having such a servo control device is stabilized.

また、本実施の形態による産業用機器制御方法は、個々の産業用機器および個々の制御対象に対して施すことができるので、産業用機器や制御対象の個体差に応じて異なる設定を施すことができる。それによって、本実施の形態による産業用機器制御方法は、総ての産業用機器や制御対象を安定化することができる。   In addition, since the industrial device control method according to the present embodiment can be applied to individual industrial devices and individual controlled objects, different settings are made according to individual differences between industrial devices and controlled objects. Can do. Thereby, the industrial device control method according to the present embodiment can stabilize all industrial devices and objects to be controlled.

本発明に係る実施の形態に従った産業用機器の模式的なブロック図。The typical block diagram of the industrial equipment according to embodiment which concerns on this invention. 本実施の形態による産業用機器の動作を簡潔に示したフロー図。The flowchart which showed simply operation | movement of the industrial apparatus by this Embodiment. 図２のＳ２０において、速度制御処理部２４０が実行する速度制御処理部の動作を示すフロー図。The flowchart which shows the operation | movement of the speed control process part which the speed control process part 240 performs in S20 of FIG. サーボモータ２１０の位置を検出してから速度フィードバックを算出するまでのタイミングチャートを示す図。The figure which shows the timing chart after detecting the position of the servomotor 210 until it calculates speed feedback. 産業用機器におけるサーボ制御装置のタイミングチャートを示す図。The figure which shows the timing chart of the servo control apparatus in industrial equipment. 産業用機器におけるサーボ制御装置のボード線図。A Bode diagram of a servo control device in industrial equipment. 図６に示したボード線図に対応する産業用機器のナイキスト線図。FIG. 7 is a Nyquist diagram of industrial equipment corresponding to the Bode diagram shown in FIG. 6. 図５（A）および図５（B）に示す速度制御システムの円弧補間精度を示す図。The figure which shows the circular interpolation accuracy of the speed control system shown to FIG. 5 (A) and FIG. 5 (B).

符号の説明Explanation of symbols

１００ 制御対象
１１０ テーブル
１２０ ボールねじ
２００ 速度制御システム
２１０ サーボモータ
２２０ 検出部
２３０ 速度指令発生部
２４０ 速度制御処理部
２５０ 電流アンプ 100 Control target 110 Table 120 Ball screw 200 Speed control system 210 Servo motor 220 Detector 230 Speed command generator 240 Speed control processor 250 Current amplifier

Claims (2)

制御対象を駆動させる駆動部と、
前記制御対象または前記駆動部のうちの少なくとも一方の位置情報を検出する検出部と、
前記制御対象または前記駆動部のうちの少なくとも一方の動作速度を規定した速度指令を出力する速度指令発生部と、
前記検出部から前記位置情報を入力し前記速度指令発生部から前記速度指令を入力し、並びに、前記位置情報および前記速度指令に基づいて前記駆動部へ電流指令を出力して該駆動部を制御する制御処理部とを備えた産業用機器を制御する方法において、
前記位置情報に基づいて算出された前記制御対象または前記駆動部の検出速度と前記速度指令との差の特定の周波数域を通過させる帯域通過フィルタの通過周波数、若しくは、前記位置情報に基づいて算出された前記制御対象または前記駆動部の検出速度と前記速度指令との差における特定の周波数帯域を除去する帯域除去フィルタの除去周波数を変更することによって、前記制御対象の固有振動数に起因する共振周波数における前記制御処理部の入出力の位相遅れを前記産業用機器毎に設定することを特徴とする産業用機器制御方法。 A drive unit for driving the controlled object;
A detection unit that detects position information of at least one of the control target or the drive unit;
A speed command generator that outputs a speed command that defines an operating speed of at least one of the control target or the drive unit;
The position information is input from the detection unit, the speed command is input from the speed command generation unit, and a current command is output to the drive unit based on the position information and the speed command to control the drive unit. In a method of controlling an industrial device comprising a control processing unit
Calculated based on the pass frequency of a band-pass filter that passes a specific frequency range of the difference between the detected speed of the control object or the drive unit calculated based on the position information and the speed command, or based on the position information The resonance caused by the natural frequency of the controlled object is changed by changing the removal frequency of the band removal filter that removes a specific frequency band in the difference between the detected speed of the controlled object or the drive unit and the speed command. An industrial device control method, wherein a phase delay of input / output of the control processing unit in frequency is set for each industrial device. 制御対象を駆動させる駆動部と、
前記制御対象または前記駆動部のうちの少なくとも一方の位置情報を検出する検出部と、
前記制御対象または前記駆動部のうちの少なくとも一方の動作速度を規定した速度指令を出力する速度指令発生部と、
前記検出部から前記位置情報を入力し前記速度指令発生部から前記速度指令を入力し、並びに、前記位置情報および前記速度指令に基づいて前記駆動部へ電流指令を出力して該駆動部を制御する制御処理部とを備えた産業用機器において、
前記制御処理部は、前記位置情報に基づいて算出された前記制御対象または前記駆動部の検出速度と前記速度指令との差の特定の周波数域を通過する帯域通過フィルタ、若しくは、前記位置情報に基づいて算出された前記制御対象または前記駆動部の検出速度と前記速度指令との差における特定の周波数帯域を除去する帯域除去フィルタを含み、
前記帯域通過フィルタの通過周波数または前記帯域除去フィルタの除去周波数を変更することによって、前記制御対象の固有振動数に起因する共振周波数における前記制御処理部の入出力の位相遅れが前記産業用機器毎に設定されたことを特徴とする産業用機器。 A drive unit for driving the controlled object;
A detection unit that detects position information of at least one of the control target or the drive unit;
A speed command generator that outputs a speed command that defines an operating speed of at least one of the control target or the drive unit;
The position information is input from the detection unit, the speed command is input from the speed command generation unit, and a current command is output to the drive unit based on the position information and the speed command to control the drive unit. In industrial equipment with a control processing unit to
The control processing unit may be a band pass filter that passes a specific frequency range of a difference between the speed to be detected and the speed command of the control object or the drive unit calculated based on the position information, or the position information A band removal filter that removes a specific frequency band in the difference between the speed of the control object or the detected speed of the drive unit calculated based on the speed command,
By changing the pass frequency of the band-pass filter or the removal frequency of the band-reject filter, the phase delay of the input / output of the control processing unit at the resonance frequency due to the natural frequency of the control target is changed for each industrial device. Industrial equipment characterized by being set to.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE112022001937T5 (en) 2021-03-31 2024-01-25 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. INJECTION MOLDING MACHINE AND CONTROL

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