JP2017153307A - Voltage compensation device for servo amplifier and voltage compensation method for servo amplifier - Google Patents

Voltage compensation device for servo amplifier and voltage compensation method for servo amplifier Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely suppress an unstable behavior of control of dynamic characteristics of a servo motor even if a fluctuation of a power supply voltage cannot be rightly detected because of any factor and, in particular, a detection result is detected erroneously as a voltage out of voltage compensation.SOLUTION: A voltage compensation device comprises: a voltage detection section which detects a power supply voltage; a voltage compensation section which outputs a correction amount for correcting a fluctuation component of the power supply voltage when the power supply voltage detected by the voltage detection section is fluctuated in relative to a reference voltage; and a fluctuation compensation section which performs a gain adjustment of a control value for controlling drive of a servo motor based on the correction amount. If the fluctuation of the power supply voltage is voltage compensation range outsides 32b and 32c, the voltage compensation section outputs a correction amount in the voltage compensation range outsides 32b and 32c, thereby compensating for the fluctuation of the power supply voltage to be supplied to a servo amplifier for controlling the servo motor.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、サーボモータの駆動を制御するサーボアンプの電圧補償に係り、特にサーボアンプに供給される電源電圧の変動に対する補償に適したサーボアンプの電圧補償装置及びサーボアンプの電圧補償方法に関する。   The present invention relates to voltage compensation of a servo amplifier that controls driving of a servo motor, and more particularly to a voltage compensation device for a servo amplifier and a voltage compensation method for the servo amplifier suitable for compensation for fluctuations in power supply voltage supplied to the servo amplifier.

サーボアンプは、回転検出器（エンコーダ）が検出したサーボモータのモータ軸の回転角度及び回転速度の検出結果と制御指令値とを比較し、検出結果を制御値に近づけるように、サーボモータの駆動を制御する。   The servo amplifier compares the detection result of the rotation angle and rotation speed of the servo motor detected by the rotation detector (encoder) with the control command value, and drives the servo motor so that the detection result approaches the control value. To control.

ところで、サーボアンプに印加される電源電圧は、国毎に異なる。また、サーボアンプに供給される電源電圧は、様々な要因により変動する。このように、電源電圧が国毎に異なったり、様々な要因により変動したりすると、サーボモータの電流制御の応答速度が変化してしまうので、回転角度及び回転速度の制御が適切に行われない。そこで、サーボモータを仕様通りに駆動させるために、サーボアンプに供給される電源電圧を、電源電圧の変動に応じて補正する必要がある。   By the way, the power supply voltage applied to the servo amplifier differs from country to country. Further, the power supply voltage supplied to the servo amplifier varies depending on various factors. As described above, if the power supply voltage varies from country to country or fluctuates due to various factors, the response speed of the current control of the servo motor changes, so that the rotation angle and the rotation speed cannot be controlled appropriately. . Therefore, in order to drive the servo motor according to the specification, it is necessary to correct the power supply voltage supplied to the servo amplifier in accordance with the fluctuation of the power supply voltage.

このようなサーボアンプに印加される電源電圧を補正するものとして、特許文献１では、サーボモータに電動機印加電圧を印加するＰＷＭアンプゲイン部に電源電圧補正部を接続し、電源電圧補正部からの補正量によりＰＷＭアンプゲイン部のゲインを調整するサーボアンプの電圧補正方法を提案している。   As a method for correcting a power supply voltage applied to such a servo amplifier, in Patent Document 1, a power supply voltage correction unit is connected to a PWM amplifier gain unit that applies a motor applied voltage to a servo motor, A servo amplifier voltage correction method is proposed in which the gain of the PWM amplifier gain section is adjusted by the correction amount.

特開２００４−３５０４３３号公報JP 2004-350433 A

上述したサーボアンプの電圧補正方法では、電源電圧補正部により、電源電圧変動時のサーボモータ側への印加電圧を補正しているため、電源電圧変動時のサーボモータの安定した動特性を得ることができる。   In the servo amplifier voltage correction method described above, the power supply voltage correction unit corrects the applied voltage to the servomotor side when the power supply voltage fluctuates, so that a stable dynamic characteristic of the servomotor when the power supply voltage fluctuates can be obtained. Can do.

ところで、電源電圧補正部は、電源電圧を補正するための電源電圧補正テーブルに基づき、電圧補償の範囲内での電源電圧の変動に対する補正量をＰＷＭアンプゲイン部に与えている。この場合、電源電圧の変動を正しく検出できれば適切な補正量をＰＷＭアンプゲイン部に与えることができる。ところが、何らかの要因により電源電圧の変動を正しく検出できず、特に検出した結果が電圧補償外の電圧として誤って検出された場合は、適切な補正量とは大きく異なる補正量で電源電圧を補正してしまい適切な補正量をＰＷＭアンプゲイン部に与えることができない。   By the way, the power supply voltage correction unit provides the PWM amplifier gain unit with a correction amount for fluctuations in the power supply voltage within the range of voltage compensation based on the power supply voltage correction table for correcting the power supply voltage. In this case, if the fluctuation of the power supply voltage can be detected correctly, an appropriate correction amount can be given to the PWM amplifier gain unit. However, if fluctuations in the power supply voltage cannot be detected correctly due to some reason, and the detected result is erroneously detected as a voltage outside voltage compensation, the power supply voltage is corrected with a correction amount that is significantly different from the appropriate correction amount. Therefore, an appropriate correction amount cannot be given to the PWM amplifier gain unit.

このように、何らかの要因により電源電圧の変動を正しく検出できなかった場合、電源電圧補正部が適切な補正量をＰＷＭアンプゲイン部に与えることができなくなると、サーボモータの動特性の制御が不安定になってしまうという問題がある。   As described above, when the fluctuation of the power supply voltage cannot be correctly detected due to some factor, the control of the dynamic characteristics of the servo motor is not effective if the power supply voltage correction section cannot give an appropriate correction amount to the PWM amplifier gain section. There is a problem that it becomes stable.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、電源電圧の変動を正しく検出できかった場合、特に検出した結果が電圧補償外の電圧として誤って検出された場合であっても、サーボモータの動特性の制御の不安定の挙動を確実に抑制できるサーボアンプの電圧補償装置及びサーボアンプの電圧補償方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation. Even when the fluctuation of the power supply voltage could not be detected correctly, even when the detected result was erroneously detected as a voltage outside voltage compensation. Another object of the present invention is to provide a servo amplifier voltage compensation device and a servo amplifier voltage compensation method capable of reliably suppressing the unstable behavior of the control of the dynamic characteristics of the servo motor.

本発明のサーボアンプの電圧補償装置は、サーボモータを制御するサーボアンプに供給される電源電圧の変動を補償するサーボアンプの電圧補償装置であって、前記電源電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した電源電圧が基準電圧に対して変動すると、前記電源電圧の変動分を補正するための補正量を出力する電圧補償部と、前記補正量に基づき、前記サーボモータの駆動を制御する制御値のゲイン調整を行う変動補償部とを備え、前記電圧補償部は、検出した前記電源電圧が電圧補償範囲内である場合、この電圧補償範囲内での前記電源電圧に対応した補正量を出力し、検出した前記電源電圧が電圧補償範囲外である場合、この電圧補償範囲外での前記電源電圧に対応した補正量を出力することを特徴とする。
この構成では、電圧検出部が検出した電源電圧が基準電圧に対して変動すると、電圧補償部が電源電圧に対応した補正量を出力する。また、電圧補償部は、検出した電源電圧が電圧補償範囲内である場合、電圧補償範囲内での電源電圧に対応した補正量を出力し、検出した電源電圧が電圧補償範囲外である場合、電圧補償範囲外での電源電圧に対応した補正量を出力する。これにより、電圧補償部は、電源電圧を電圧補償外の電圧として誤って検出された場合であっても、電圧補償外での電圧の補正量が設定されているので、電圧補償範囲外での補正量を出力することで、サーボモータを制御するサーボアンプに供給される電源電圧の変動を補償することができる。 A voltage compensation device for a servo amplifier according to the present invention is a voltage compensation device for a servo amplifier that compensates for fluctuations in a power supply voltage supplied to a servo amplifier that controls a servomotor, and a voltage detection unit that detects the power supply voltage; When the power supply voltage detected by the voltage detector fluctuates with respect to a reference voltage, a voltage compensator that outputs a correction amount for correcting the fluctuation of the power supply voltage, and driving the servo motor based on the correction amount A fluctuation compensation unit that adjusts the gain of a control value for controlling the control value, and when the detected power supply voltage is within a voltage compensation range, the voltage compensation unit corresponds to the power supply voltage within the voltage compensation range. A correction amount is output, and when the detected power supply voltage is outside the voltage compensation range, a correction amount corresponding to the power supply voltage outside the voltage compensation range is output.
In this configuration, when the power supply voltage detected by the voltage detector varies with respect to the reference voltage, the voltage compensator outputs a correction amount corresponding to the power supply voltage. In addition, the voltage compensation unit outputs a correction amount corresponding to the power supply voltage within the voltage compensation range when the detected power supply voltage is within the voltage compensation range, and when the detected power supply voltage is outside the voltage compensation range, Outputs the correction amount corresponding to the power supply voltage outside the voltage compensation range. As a result, even when the power supply voltage is mistakenly detected as a voltage outside the voltage compensation, the voltage compensation unit is set with a voltage correction amount outside the voltage compensation. By outputting the correction amount, it is possible to compensate for fluctuations in the power supply voltage supplied to the servo amplifier that controls the servo motor.

また、前記電圧補償部は、前記電圧補償範囲内及び前記電圧補償範囲外での補正量を求める補正曲線を有し、前記基準電圧に対する前記電源電圧の変動分の補正量を前記補正曲線から求めることを特徴とする。
この構成では、電圧検出部が電源電圧の変動を電圧補償外の電圧として誤って検出した場合でも、電圧補償部が補正曲線から求めた電源電圧の変動分の補正量を出力することができる。 The voltage compensator has a correction curve for obtaining a correction amount within the voltage compensation range and outside the voltage compensation range, and obtains a correction amount corresponding to the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage from the correction curve. It is characterized by that.
In this configuration, even when the voltage detection unit erroneously detects the fluctuation of the power supply voltage as a voltage outside the voltage compensation, the correction amount corresponding to the fluctuation of the power supply voltage obtained from the correction curve by the voltage compensation unit can be output.

また、前記補正曲線は、前記電圧補償範囲外では傾きが緩やかとなっていることを特徴とする。
この構成では、補正曲線の電圧補償範囲外での傾きが緩やかとなっているため、サーボモータの動特性の制御の不安定の挙動を緩やかに抑えることができる。 In addition, the correction curve has a gentle slope outside the voltage compensation range.
In this configuration, since the inclination of the correction curve outside the voltage compensation range is gentle, the unstable behavior of the control of the dynamic characteristics of the servo motor can be moderately suppressed.

また、前記補正曲線は、前記電圧補償範囲外では補正量が一定値となっていることを特徴とする。
この構成では、補正曲線の電圧補償範囲外での補正量が一定値となっているため、サーボモータの動特性の制御の不安定の挙動を一定の補正量で抑えることができる。 The correction curve is characterized in that the correction amount is a constant value outside the voltage compensation range.
In this configuration, since the correction amount outside the voltage compensation range of the correction curve is a constant value, the unstable behavior of the control of the dynamic characteristics of the servo motor can be suppressed with a constant correction amount.

また、前記電圧補償部は、前記電圧補償範囲内及び前記電圧補償範囲外での前記基準電圧に対する前記電源電圧の変動分の補正量を計算により求めることを特徴とする。
この構成では、電圧補償部が基準電圧に対する電源電圧の変動分の補正量を計算により求めるので、補正曲線を用いなくても電源電圧の変動分の補正量を出力することができる。 The voltage compensator obtains a correction amount for the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage within the voltage compensation range and outside the voltage compensation range by calculation.
In this configuration, since the voltage compensator calculates the correction amount for the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage, the correction amount for the fluctuation of the power supply voltage can be output without using a correction curve.

また、前記電圧補償範囲外での補正量は一定値となっていることを特徴とする。
この構成では、補正曲線を用いなくても電圧補償範囲外では一定の補正量を出力することができる。 The correction amount outside the voltage compensation range is a constant value.
In this configuration, a constant correction amount can be output outside the voltage compensation range without using a correction curve.

また、前記電圧補償範囲は、補正下限及び補正上限を示す電圧により設定されていることを特徴とする。
この構成では、基準電圧に対する電源電圧の変動が電圧補償範囲の補正下限又は補正上限を超えた場合、補正下限又は補正上限を超えた電源電圧の変動分の補正量を確実に出力することができる。 The voltage compensation range is set by a voltage indicating a correction lower limit and a correction upper limit.
In this configuration, when the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage exceeds the correction lower limit or the correction upper limit of the voltage compensation range, the correction amount corresponding to the fluctuation of the power supply voltage exceeding the correction lower limit or the correction upper limit can be reliably output. .

また、前記制御値は、第１の電流指令と第２の電流指令とを有し、前記変動補償部は、前記第１の電流指令に対してゲイン調整を行う第１の電圧変動補償部と、前記第２の電流指令に対してゲイン調整を行う第２の電圧変動補償部とを有し、前記サーボアンプの前段に配置されていることを特徴とする。
この構成では、サーボアンプの前段で、第１の電圧変動補償部と第２の電圧変動補償部とにより、第１の電流指令と第２の電流指令に対するゲイン調整を行うため、サーボモータの３相分に対するゲイン調整に比べ少ない数でのゲイン調整を行うことができる。 The control value includes a first current command and a second current command, and the fluctuation compensator includes a first voltage fluctuation compensator that performs gain adjustment on the first current command; And a second voltage fluctuation compensator that adjusts the gain with respect to the second current command, and is arranged in a preceding stage of the servo amplifier.
In this configuration, since the first voltage fluctuation compensator and the second voltage fluctuation compensator perform gain adjustment for the first current command and the second current command before the servo amplifier, the servo motor 3 The gain can be adjusted with a smaller number than the gain adjustment for the phase.

また、前記制御値は、前記サーボアンプ内の逆パーク変換部から出力される、３相のモータ電流を２つのベクトル直流成分で独立に制御するための第１の相の電圧と、第２の相の電圧とを有し、前記変動補償部は、前記第１の相の電圧に対してゲイン調整を行う第１の電圧変動補償部と、前記第２の相の電圧に対してゲイン調整を行う第２の電圧変動補償部とを有し、前記逆パーク変換部の後段に配置されていることを特徴とする。
この構成では、逆パーク変換部の後段で、第１の電圧変動補償部と第２の電圧変動補償部とにより、第１の相の電圧と第２の相の電圧に対するゲイン調整を行うため、サーボモータの３相分に対するゲイン調整に比べ少ない数でのゲイン調整を行うことができる。 Further, the control value includes a first phase voltage for independently controlling a three-phase motor current output by two vector direct current components output from an inverse park conversion unit in the servo amplifier; And the fluctuation compensator adjusts the gain of the voltage of the first phase and the voltage of the second phase. And a second voltage fluctuation compensator to be disposed, which is arranged at a subsequent stage of the reverse park converter.
In this configuration, in order to perform gain adjustment for the voltage of the first phase and the voltage of the second phase by the first voltage fluctuation compensator and the second voltage fluctuation compensator after the inverse park converter, The gain adjustment can be performed with a smaller number than the gain adjustment for the three phases of the servo motor.

本発明のサーボアンプの電圧補償方法は、サーボモータを制御するサーボアンプに供給される電源電圧の変動を補償するサーボアンプの電圧補償方法であって、電圧検出部により、前記電源電圧を検出する工程と、電圧補償部により、前記電圧検出部が検出した電源電圧が基準電圧に対して変動すると、前記電源電圧の変動分を補正するための補正量を出力する工程と、変動補償部により、前記補正量に基づき、前記サーボモータの駆動を制御する制御値のゲイン調整を行う工程とを有し、前記電圧補償部は、検出した前記電源電圧が電圧補償範囲内である場合、この電圧補償範囲内での前記電源電圧に対応した補正量を出力し、検出した前記電源電圧が電圧補償範囲外である場合、この電圧補償範囲外での前記電源電圧に対応した補正量を出力することを特徴とする。
これにより、電源電圧が電圧補償外の電圧として誤って検出された場合であっても、電圧補償外での電圧の補正量が設定されているので、電圧補償範囲外での補正量を出力することで、サーボモータを制御するサーボアンプに供給される電源電圧の変動を補償することができる。 A voltage compensation method for a servo amplifier according to the present invention is a voltage compensation method for a servo amplifier that compensates for fluctuations in a power supply voltage supplied to a servo amplifier that controls a servomotor, and the power supply voltage is detected by a voltage detector. When the power supply voltage detected by the voltage detection unit fluctuates with respect to a reference voltage by the voltage compensation unit, a step of outputting a correction amount for correcting the fluctuation of the power supply voltage, and the fluctuation compensation unit, Adjusting the gain of a control value for controlling the drive of the servo motor based on the correction amount, and the voltage compensation unit compensates for the voltage compensation when the detected power supply voltage is within a voltage compensation range. A correction amount corresponding to the power supply voltage within a range is output, and when the detected power supply voltage is outside the voltage compensation range, a correction amount corresponding to the power supply voltage outside the voltage compensation range is output. Characterized by force.
As a result, even when the power supply voltage is erroneously detected as a voltage outside the voltage compensation, the correction amount outside the voltage compensation is set, so the correction amount outside the voltage compensation range is output. Thus, it is possible to compensate for fluctuations in the power supply voltage supplied to the servo amplifier that controls the servo motor.

また、前記電圧補償部は、前記電圧補償範囲内及び前記電圧補償範囲外での補正量を求める補正曲線を有し、前記基準電圧に対する前記電源電圧の変動分の補正量を前記補正曲線から求めることを特徴とする。
この構成では、電圧検出部が電源電圧の変動を電圧補償外の電圧として誤って検出した場合でも、電圧補償部が補正曲線から求めた電源電圧の変動分の補正量を出力することができる。 The voltage compensator has a correction curve for obtaining a correction amount within the voltage compensation range and outside the voltage compensation range, and obtains a correction amount corresponding to the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage from the correction curve. It is characterized by that.
In this configuration, even when the voltage detection unit erroneously detects the fluctuation of the power supply voltage as a voltage outside the voltage compensation, the correction amount corresponding to the fluctuation of the power supply voltage obtained from the correction curve by the voltage compensation unit can be output.

また、前記補正曲線は、前記電圧補償範囲外では傾きが緩やかとなっていることを特徴とする。
この構成では、補正曲線の電圧補償範囲外での傾きが緩やかとなっているため、サーボモータの動特性の制御の不安定の挙動を緩やかに抑えることができる。 In addition, the correction curve has a gentle slope outside the voltage compensation range.
In this configuration, since the inclination of the correction curve outside the voltage compensation range is gentle, the unstable behavior of the control of the dynamic characteristics of the servo motor can be moderately suppressed.

また、前記補正曲線は、前記電圧補償範囲外では補正量が一定値となっていることを特徴とする。
この構成では、補正曲線の電圧補償範囲外での補正量が一定値となっているため、サーボモータの動特性の制御の不安定の挙動を一定の補正量で抑えることができる。 The correction curve is characterized in that the correction amount is a constant value outside the voltage compensation range.
In this configuration, since the correction amount outside the voltage compensation range of the correction curve is a constant value, the unstable behavior of the control of the dynamic characteristics of the servo motor can be suppressed with a constant correction amount.

また、前記電圧補償部は、前記電圧補償範囲内及び前記電圧補償範囲外での前記基準電圧に対する前記電源電圧の変動分の補正量を計算により求めることを特徴とする。
この構成では、電圧補償部が基準電圧に対する電源電圧の変動分の補正量を計算により求めるので、補正曲線を用いなくても電源電圧の変動分の補正量を出力することができる。 The voltage compensator obtains a correction amount for the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage within the voltage compensation range and outside the voltage compensation range by calculation.
In this configuration, since the voltage compensator calculates the correction amount for the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage, the correction amount for the fluctuation of the power supply voltage can be output without using a correction curve.

また、前記電圧補償範囲外での補正量は一定値となっていることを特徴とする。
この構成では、補正曲線を用いなくても電圧補償範囲外では一定の補正量を出力することができる。 The correction amount outside the voltage compensation range is a constant value.
In this configuration, a constant correction amount can be output outside the voltage compensation range without using a correction curve.

また、前記電圧補償範囲は、補正下限及び補正上限を示す電圧により設定されていることを特徴とする。
この構成では、基準電圧に対する電源電圧の変動が電圧補償範囲の補正下限又は補正上限を超えた場合、補正下限又は補正上限を超えた電源電圧の変動分の補正量を確実に出力することができる。 The voltage compensation range is set by a voltage indicating a correction lower limit and a correction upper limit.
In this configuration, when the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage exceeds the correction lower limit or the correction upper limit of the voltage compensation range, the correction amount corresponding to the fluctuation of the power supply voltage exceeding the correction lower limit or the correction upper limit can be reliably output. .

また、前記制御値は、第１の電流指令と第２の電流指令とを有し、前記変動補償部は、前記サーボアンプの前段で、第１の電圧変動補償部により、前記第１の電流指令に対してゲイン調整を行う工程と、第２の電圧変動補償部により、前記第２の電流指令に対してゲイン調整を行う工程と、を有することを特徴とする。
この構成では、サーボアンプの前段で、第１の電圧変動補償部と第２の電圧変動補償部とにより、第１の電流指令と第２の電流指令に対するゲイン調整を行うため、サーボモータの３相分に対するゲイン調整に比べ少ない数でのゲイン調整を行うことができる。 The control value includes a first current command and a second current command, and the fluctuation compensator is arranged before the servo amplifier by the first voltage fluctuation compensator before the servo amplifier. And a step of performing gain adjustment with respect to the command and a step of performing gain adjustment with respect to the second current command by the second voltage fluctuation compensation unit.
In this configuration, since the first voltage fluctuation compensator and the second voltage fluctuation compensator perform gain adjustment for the first current command and the second current command before the servo amplifier, the servo motor 3 The gain can be adjusted with a smaller number than the gain adjustment for the phase.

また、前記制御値は、前記サーボアンプ内の逆パーク変換部から出力される、３相のモータ電流を２つのベクトル直流成分で独立に制御するための第１の相の電圧と、第２の相の電圧とを有し、前記変動補償部は、前記逆パーク変換部の後段で、第１の電圧変動補償部により、前記第１の相の電圧に対してゲイン調整を行う工程と、第２の電圧変動補償部により、前記第２の相の電圧に対してゲイン調整を行う工程と、を有することを特徴とする。
この構成では、逆パーク変換部の後段で、第１の電圧変動補償部と第２の電圧変動補償部とにより、第１の相の電圧と第２の相の電圧に対するゲイン調整を行うため、サーボモータの３相分に対するゲイン調整に比べ少ない数でのゲイン調整を行うことができる。 Further, the control value includes a first phase voltage for independently controlling a three-phase motor current output by two vector direct current components output from an inverse park conversion unit in the servo amplifier; And a step of performing gain adjustment with respect to the voltage of the first phase by a first voltage variation compensator after the inverse park conversion unit, And a step of performing gain adjustment with respect to the voltage of the second phase by a second voltage fluctuation compensation unit.
In this configuration, in order to perform gain adjustment for the voltage of the first phase and the voltage of the second phase by the first voltage fluctuation compensator and the second voltage fluctuation compensator after the inverse park converter, The gain adjustment can be performed with a smaller number than the gain adjustment for the three phases of the servo motor.

本発明のサーボアンプの電圧補償装置及びサーボアンプの電圧補償方法によれば、何らかの要因により電源電圧の変動を正しく検出できず、特に検出した結果が電圧補償外の電圧として誤って検出された場合であっても、電圧補償範囲外での補正量を出力することで、サーボモータを制御するサーボアンプに供給される電源電圧の変動を補償することができ、サーボモータの動特性の制御の不安定の挙動を確実に抑制できる。   According to the servo amplifier voltage compensation device and servo amplifier voltage compensation method of the present invention, the fluctuation of the power supply voltage cannot be detected correctly for some reason, and in particular, the detected result is erroneously detected as a voltage outside voltage compensation. However, by outputting a correction amount outside the voltage compensation range, it is possible to compensate for fluctuations in the power supply voltage supplied to the servo amplifier that controls the servo motor, and to control the dynamic characteristics of the servo motor. Stable behavior can be reliably suppressed.

本発明のサーボアンプの電圧補償装置の一実施形態を示すものであって、電圧補償装置の原理を説明するための図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates an embodiment of a voltage compensation device for a servo amplifier according to the present invention, and is a diagram for explaining the principle of the voltage compensation device. 図１の電圧補償装置などの具体的な構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of specific structures, such as the voltage compensation apparatus of FIG. 図１及び図２の電圧補償部が保持する電圧補正テーブルの一例を示すものであって、図３（ａ）はリミットなしの場合の電圧補正テーブルを示す図であり、図３（ｂ）はリミットありの場合の電圧補正テーブルを示す図である。FIG. 3 shows an example of a voltage correction table held by the voltage compensator of FIG. 1 and FIG. 2, FIG. 3A is a diagram showing a voltage correction table when there is no limit, and FIG. It is a figure which shows the voltage correction table in the case of a limit. 図３の電圧補正テーブルに基づいた補正曲線の一例を示すものであって、図４（ａ）は図３（ａ）の電圧補正テーブルに基づいた補正曲線を示す図であり、図４（ｂ）は図３（ｂ）の電圧補正テーブルに基づいた補正曲線を示す図である。FIG. 4A shows an example of a correction curve based on the voltage correction table of FIG. 3, and FIG. 4A is a diagram showing a correction curve based on the voltage correction table of FIG. ) Is a diagram showing a correction curve based on the voltage correction table of FIG. 図２の電圧補償装置による電圧補償方法を説明するためのフローチャートである。3 is a flowchart for explaining a voltage compensation method by the voltage compensator of FIG. 2.

以下、本発明のサーボアンプの電圧補償装置の一実施形態を、図１〜図５を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of a voltage compensation device for a servo amplifier according to the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、図１により、サーボアンプの電圧補償装置（以下、電圧補償装置という）の原理について説明する。すなわち、電圧補償装置１０は、たとえば電流制御部５０とサーボアンプ６０との間に配置されている。なお、サーボアンプ６０の出力側には、エンコーダ８０が搭載されたサーボモータ７０が配置されている。また、サーボアンプ６０には、図示しない電源回路から電源電圧が供給される。そして、サーボモータ７０を駆動させるための制御値である電流指令が出されると、電流制御部５０はサーボアンプ６０側からの変換電流の偏差（電流指令に対する偏差）を無くすための電圧指令を電圧補償装置１０に出力する。   First, the principle of a servo amplifier voltage compensation device (hereinafter referred to as a voltage compensation device) will be described with reference to FIG. That is, the voltage compensation device 10 is disposed between the current control unit 50 and the servo amplifier 60, for example. A servo motor 70 on which an encoder 80 is mounted is disposed on the output side of the servo amplifier 60. The servo amplifier 60 is supplied with a power supply voltage from a power supply circuit (not shown). When a current command that is a control value for driving the servo motor 70 is issued, the current control unit 50 outputs a voltage command for eliminating the deviation of the conversion current from the servo amplifier 60 side (deviation from the current command). It outputs to the compensation apparatus 10.

ここで、電圧補償装置１０は、電圧検出部２０、電圧補償部３０及び変動補償部４０を備えている。そして、電圧検出部２０が図示しない電源回路からの電源電圧を検出して電圧補償部３０に出力する。また、電圧補償部３０が後述の補正曲線３２又は計算により、基準電圧に対して変動した電源電圧の補正量を求め変動補償部４０に出力する。なお、電圧補償部３０は、詳細については後述するが、電圧検出部２０が検出した電源電圧が基準電圧に対し大幅にズレ、後述の補正曲線３２の電圧補償範囲外まで変動すると、基準電圧からズレた電圧毎の補正量又は一定の補正量を出力する。   Here, the voltage compensation device 10 includes a voltage detection unit 20, a voltage compensation unit 30, and a fluctuation compensation unit 40. Then, the voltage detection unit 20 detects a power supply voltage from a power supply circuit (not shown) and outputs it to the voltage compensation unit 30. Further, the voltage compensation unit 30 obtains a correction amount of the power supply voltage that has fluctuated with respect to the reference voltage by a correction curve 32 or calculation described later, and outputs the correction amount to the fluctuation compensation unit 40. The voltage compensator 30 will be described in detail later, but if the power supply voltage detected by the voltage detector 20 is significantly shifted from the reference voltage and fluctuates outside the voltage compensation range of the correction curve 32 described later, A correction amount or a constant correction amount for each shifted voltage is output.

また、変動補償部４０が補正量に基づいて電流制御部５０からの電圧指令のゲイン調整を行い、サーボアンプ６０に出力すると、サーボアンプ６０が変動補償部４０によってゲイン調整された電圧指令に基づき、サーボモータ７０の電流制御を行う。なお、エンコーダ８０は、サーボモータ７０のモータ軸の回転角度を検出してサーボアンプ６０にフィードバックする。   Further, when the fluctuation compensator 40 adjusts the gain of the voltage command from the current controller 50 based on the correction amount and outputs it to the servo amplifier 60, the servo amplifier 60 is based on the voltage command whose gain is adjusted by the fluctuation compensator 40. The current of the servo motor 70 is controlled. The encoder 80 detects the rotation angle of the motor shaft of the servo motor 70 and feeds it back to the servo amplifier 60.

このように、電圧補償装置１０は、電圧検出部２０が電源電圧の変動を電圧補償外の電圧として誤って検出した場合でも、あるいは電圧検出部２０が検出した電源電圧が電圧補償範囲外まで変動した場合であっても、基準電圧からズレた電圧毎の補正量又は一定の補正量を出力するので、サーボモータ７０の動特性の制御が不安定になることを抑制できる。   As described above, the voltage compensation device 10 can be used even when the voltage detection unit 20 erroneously detects the fluctuation of the power supply voltage as a voltage outside the voltage compensation, or the power supply voltage detected by the voltage detection unit 20 fluctuates outside the voltage compensation range. Even in this case, the correction amount for each voltage deviated from the reference voltage or a constant correction amount is output, so that the control of the dynamic characteristics of the servo motor 70 can be suppressed from becoming unstable.

次に、図２を参照し、電圧補償装置１０などの具体的な構成の一例について説明する。なお、以下の図において、図１と共通する部分については同一符号を付し、重複する説明は適宜行うものとする。   Next, an example of a specific configuration of the voltage compensation device 10 and the like will be described with reference to FIG. In addition, in the following figures, the same code | symbol is attached | subjected about the part which is common in FIG. 1, and the overlapping description shall be performed suitably.

まず、電圧補償装置１０は、上述したように、たとえば電流制御部５０とサーボアンプ６０との間に配置されている。また、上述したように、サーボアンプ６０の出力側には、サーボモータ７０とエンコーダ８０とが配置されている。   First, as described above, the voltage compensation device 10 is disposed between the current control unit 50 and the servo amplifier 60, for example. Further, as described above, the servo motor 70 and the encoder 80 are arranged on the output side of the servo amplifier 60.

また、電圧補償装置１０は、上述したように、電圧検出部２０、電圧補償部３０及び変動補償部４０を備えている。電圧検出部２０は、図示しない電源回路からの電源電圧の電圧を検出して電圧補償部３０に出力する。電圧補償部３０は、後述の補正曲線３２又は計算により、基準電圧に対して変動した電源電圧の補正量を求め変動補償部４０に出力する。なお、電圧補償部３０は、詳細については後述するが、電圧検出部２０が検出した電源電圧が基準電圧に対し大幅にズレ、後述の補正曲線３２の電圧補償範囲外まで変動すると、基準電圧からズレた電圧毎の補正量又は一定の補正量を出力する。   The voltage compensation device 10 includes the voltage detection unit 20, the voltage compensation unit 30, and the fluctuation compensation unit 40 as described above. The voltage detection unit 20 detects the voltage of the power supply voltage from a power supply circuit (not shown) and outputs it to the voltage compensation unit 30. The voltage compensator 30 obtains the correction amount of the power supply voltage that has fluctuated with respect to the reference voltage by a correction curve 32 or calculation described later, and outputs the correction amount to the fluctuation compensator 40. The voltage compensator 30 will be described in detail later, but if the power supply voltage detected by the voltage detector 20 is significantly shifted from the reference voltage and fluctuates outside the voltage compensation range of the correction curve 32 described later, A correction amount or a constant correction amount for each shifted voltage is output.

変動補償部４０は、電圧変動補償部４１、４２を有している。電圧変動補償部４１は、後述のＰＩ制御部５１からのＤ軸電圧指令に対してのゲイン調整を行い、サーボアンプ６０に出力する。電圧変動補償部４２は、後述のＰＩ制御部５２からのＱ軸電圧指令に対してのゲイン調整を行い、サーボアンプ６０に出力する。なお、変動補償部４０は、後述のサーボアンプ６０の逆パーク変換部６１と空間ベクトル変調部６２との間に配置されてもよい。   The fluctuation compensator 40 includes voltage fluctuation compensators 41 and 42. The voltage fluctuation compensator 41 performs gain adjustment with respect to a D-axis voltage command from a PI controller 51 described later, and outputs it to the servo amplifier 60. The voltage fluctuation compensator 42 adjusts the gain in response to a Q-axis voltage command from a PI controller 52, which will be described later, and outputs it to the servo amplifier 60. Note that the fluctuation compensation unit 40 may be disposed between an inverse park conversion unit 61 and a space vector modulation unit 62 of a servo amplifier 60 described later.

電流制御部５０は、ＰＩ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ）制御部５１、５２を有している。ＰＩ制御部５１は、サーボモータ７０を駆動させるための制御値であるＤ軸電流指令を基準とし、サーボアンプ６０側からのＤ軸電流の偏差を無くすためのＤ軸電圧指令を電圧変動補償部４１に出力する。ＰＩ制御部５２は、サーボモータ７０を駆動させるための制御値であるＱ軸電流指令を基準とし、サーボアンプ６０側からのＱ軸電流の偏差を無くすためのＱ軸電圧指令を電圧変動補償部４２に出力する。ここで、Ｄ軸とは、座標変換を用いたモータのベクトル制御における界磁電流成分である。また、Ｑ軸とは、座標変換を用いたモータのベクトル制御におけるトルク電流成分である。   The current control unit 50 includes PI (Proportional Integral) control units 51 and 52. The PI control unit 51 uses a D-axis current command, which is a control value for driving the servo motor 70, as a reference, and outputs a D-axis voltage command for eliminating a D-axis current deviation from the servo amplifier 60 side as a voltage fluctuation compensation unit. 41 is output. The PI controller 52 uses a Q-axis current command, which is a control value for driving the servo motor 70, as a reference, and outputs a Q-axis voltage command for eliminating a Q-axis current deviation from the servo amplifier 60 side as a voltage fluctuation compensator. Output to 42. Here, the D axis is a field current component in motor vector control using coordinate transformation. The Q axis is a torque current component in motor vector control using coordinate transformation.

サーボアンプ６０は、逆パーク変換部６１、空間ベクトル変調部６２、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）６３、電流検出部６４、軸変換部６５を有している。逆パーク変換部６１は、エンコーダ８０からの電気角（回転角）に基づき、電圧変動補償部４１及び電圧変動補償部４２からのＤ軸電圧指令及びＱ軸電圧指令を固定座標から回転座標に変換し、２相の電圧α、βを空間ベクトル変調部６２に出力する。   The servo amplifier 60 includes an inverse park conversion unit 61, a space vector modulation unit 62, a PWM (Pulse Width Modulation) 63, a current detection unit 64, and an axis conversion unit 65. Based on the electrical angle (rotation angle) from the encoder 80, the reverse park conversion unit 61 converts the D-axis voltage command and the Q-axis voltage command from the voltage variation compensation unit 41 and the voltage variation compensation unit 42 from fixed coordinates to rotation coordinates. Then, the two-phase voltages α and β are output to the space vector modulation unit 62.

空間ベクトル変調部６２は、２相の電圧α、βを３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電圧に逆変換してＰＷＭ６３に出力する。ＰＷＭ６３は、空間ベクトル変調部６２からのＵ相電圧指令、Ｖ相電圧指令及びＷ相電圧指令に応じたパルスをサーボモータ７０に出力する。   The space vector modulation unit 62 inversely converts the two-phase voltages α and β into three-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) voltages and outputs them to the PWM 63. The PWM 63 outputs pulses corresponding to the U-phase voltage command, the V-phase voltage command, and the W-phase voltage command from the space vector modulation unit 62 to the servo motor 70.

電流検出部６４は、サーボモータ７０のＵ相電流、Ｖ相電流及びＷ相電流を検出して軸変換部６５に出力する。軸変換部６５は、電流検出部６４からのＵ相電流、Ｖ相電流及びＷ相電流を、Ｄ軸電流及びＱ軸電流に変換して電流制御部５０にフィードバックする。なお、Ｄ軸電流はＰＩ制御部５１にフィードバックされ、Ｑ軸電流はＰＩ制御部５２にフィードバックされる。   The current detection unit 64 detects the U-phase current, the V-phase current, and the W-phase current of the servo motor 70 and outputs them to the axis conversion unit 65. The axis conversion unit 65 converts the U-phase current, the V-phase current, and the W-phase current from the current detection unit 64 into a D-axis current and a Q-axis current and feeds back to the current control unit 50. The D-axis current is fed back to the PI control unit 51, and the Q-axis current is fed back to the PI control unit 52.

サーボモータ７０は、サーボアンプ６０からの駆動電圧によって制御される。エンコーダ８０は、サーボモータ７０のモータ軸の電気角（回転角）を検出して逆パーク変換部６１及び軸変換部６５にフィードバックする。   The servo motor 70 is controlled by the drive voltage from the servo amplifier 60. The encoder 80 detects the electrical angle (rotation angle) of the motor shaft of the servo motor 70 and feeds it back to the reverse park conversion unit 61 and the shaft conversion unit 65.

次に、図３を参照し、電圧補償部３０が保持する電圧補正テーブルの一例について説明する。なお、図３（ａ）はリミットなしの場合の電圧補正テーブルを示し、図３（ｂ）はリミットありの場合の電圧補正テーブルを示している。また、電圧補償部３０は、図３（ａ）の電圧補正テーブル又は図３（ｂ）の電圧補正テーブルのいずれかにより、基準電圧に対して変動した電源電圧の補正量を求めることになるが、どちらの電圧補正テーブルを用いるかは予め設定しておくことができる。また、電圧補償部３０は、電圧検出部２０が検出した電源電圧（ＤＣ）に基づき、補正量を求めるが、説明の都合上、電圧（ＡＣ）とした場合で説明する。   Next, an example of the voltage correction table held by the voltage compensation unit 30 will be described with reference to FIG. 3A shows a voltage correction table when there is no limit, and FIG. 3B shows a voltage correction table when there is a limit. Further, the voltage compensator 30 obtains the correction amount of the power supply voltage that has fluctuated with respect to the reference voltage from either the voltage correction table of FIG. 3A or the voltage correction table of FIG. Which voltage correction table is used can be set in advance. The voltage compensator 30 calculates the correction amount based on the power supply voltage (DC) detected by the voltage detector 20, but for the sake of explanation, the voltage compensator 30 will be described using the voltage (AC).

まず、図３（ａ）、（ｂ）に示す電圧補正テーブル３１ａ、３１ｂは、基準電圧を２２０Ｖ（ＡＣ）とし、補正下限を１８０Ｖ（ＡＣ）とし、補正上限を２７０Ｖ（ＡＣ）とした場合の電圧（ＡＣ）及び補正量を有している。また、図３（ａ）、（ｂ）に示す電圧補正テーブル３１ａ、３１ｂは、それぞれの電圧（ＡＣ）に対応した電圧（ＤＣ）を有している。なお、電圧（ＤＣ）は、電圧（ＡＣ）を全波整流したときの値である。また、電圧補償部３０は、電圧検出部２０が検出した電源電圧（ＤＣ）に基づき、補正量を求める。   First, in the voltage correction tables 31a and 31b shown in FIGS. 3A and 3B, the reference voltage is 220 V (AC), the correction lower limit is 180 V (AC), and the correction upper limit is 270 V (AC). It has a voltage (AC) and a correction amount. Moreover, the voltage correction tables 31a and 31b shown in FIGS. 3A and 3B have voltages (DC) corresponding to the respective voltages (AC). The voltage (DC) is a value when the voltage (AC) is full-wave rectified. Further, the voltage compensation unit 30 obtains a correction amount based on the power supply voltage (DC) detected by the voltage detection unit 20.

すなわち、基準電圧の２２０Ｖ（ＡＣ）は３１１．１２７Ｖ（ＤＣ）であり、補正下限の１８０Ｖ（ＡＣ）は２５４．５５８４Ｖ（ＤＣ）であり、補正上限の２７０Ｖ（ＡＣ）は３８１．８３７７Ｖ（ＤＣ）である。   That is, the reference voltage 220V (AC) is 311.127V (DC), the correction lower limit 180V (AC) is 254.5584V (DC), and the correction upper limit 270V (AC) is 381.8377V (DC). It is.

また、電圧補正テーブル３１ａ、３１ｂは、１６０Ｖ（ＡＣ）〜２９０Ｖ（ＡＣ）までの値を有している。また、１６０Ｖ（ＡＣ）〜２９０Ｖ（ＡＣ）は、２２６．２７４２Ｖ（ＤＣ）〜４１０．１２１９Ｖ（ＤＣ）である。そして、１８０Ｖ（ＡＣ）〜２７０Ｖ（ＡＣ）が電圧補償範囲内３２ａとされ、１８０Ｖ（ＡＣ）未満が電圧補償範囲外３２ｂとされ、２７０Ｖ（ＡＣ）超えた電圧が電圧補償範囲外３２ｃとされている。ここで、電圧補償範囲内３２ａ及び電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃは、サーボモータ７０の仕様に合わせた場合の一例であり、図３（ａ）、（ｂ）に示す値に限定されるものではない。   The voltage correction tables 31a and 31b have values from 160V (AC) to 290V (AC). 160V (AC) to 290 V (AC) is 226.2742 V (DC) to 410.1219 V (DC). Then, 180 V (AC) to 270 V (AC) is within the voltage compensation range 32a, less than 180 V (AC) is outside the voltage compensation range 32b, and a voltage exceeding 270 V (AC) is outside the voltage compensation range 32c. Yes. Here, the voltage compensation range 32a and the voltage compensation ranges 32b and 32c are an example in accordance with the specifications of the servo motor 70, and are not limited to the values shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Absent.

また、電圧補正テーブル３１ａ、３１ｂが有する補正量は、基準電圧に対する変動を補正するための値を示している。すなわち、補正量＝基準電圧／電源電圧の計算により求めることができる。具体的には、たとえば基準電圧である２２０Ｖ（ＡＣ）に対して、電源電圧がたとえば２１０Ｖ（ＡＣ）に変動した場合、２２０／２１０＝１．０４７６１９が補正量となる。また、２２０Ｖ（ＡＣ）に対して、電源電圧がたとえば２３０Ｖ（ＡＣ）に変動した場合、２２０／２３０＝０．９５６５２２が補正量となる。   Further, the correction amounts of the voltage correction tables 31a and 31b indicate values for correcting fluctuations with respect to the reference voltage. That is, it can be obtained by calculating correction amount = reference voltage / power supply voltage. Specifically, for example, when the power supply voltage changes to, for example, 210 V (AC) with respect to the reference voltage of 220 V (AC), 220/210 = 1.047619 is the correction amount. Further, when the power supply voltage changes to, for example, 230 V (AC) with respect to 220 V (AC), the correction amount is 220/230 = 0.95522.

なお、電圧補正テーブル３１ａはリミットなしであるため、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでは、２２０／変動電圧（ＡＣ）＝補正量となる。すなわち、基準電圧である２２０Ｖ（ＡＣ）に対して、電源電圧がたとえば１７０Ｖ（ＡＣ）に変動した場合、２２０／１７０＝１．２９４１１８が補正量となる。また、基準電圧である２２０Ｖ（ＡＣ）に対して、電源電圧がたとえば２８０Ｖ（ＡＣ）に変動した場合、２２０／２８０＝０．７８５７１４が補正量となる。つまり、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでは、基準電圧からズレた電圧（ＡＣ）毎の補正量が用いられる。なお、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでの補正量は、必ずしも図３（ａ）に示した値とする必要がない。すなわち、１８０Ｖ（ＡＣ）未満の電圧補償範囲外３２ｂでは、基準電圧からズレた電圧（ＡＣ）毎の補正量を、図３（ａ）に示した値より小さくしてもよいし、２７０Ｖ（ＡＣ）を超えた電圧補償範囲外３２ｃでは、基準電圧からズレた電圧（ＡＣ）毎の補正量を、図３（ａ）に示した値より大きくしてもよい。この場合、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでは、さらに緩やかな電圧変動補償が可能となる。   Since the voltage correction table 31a has no limit, 220 / variable voltage (AC) = correction amount outside the voltage compensation range 32b and 32c. That is, when the power supply voltage changes to, for example, 170 V (AC) with respect to the reference voltage of 220 V (AC), the correction amount is 220/170 = 1.294118. Further, when the power supply voltage fluctuates to, for example, 280 V (AC) with respect to the reference voltage of 220 V (AC), the correction amount is 220/280 = 0.785714. That is, outside the voltage compensation range 32b and 32c, the correction amount for each voltage (AC) shifted from the reference voltage is used. It should be noted that the correction amount outside the voltage compensation range 32b and 32c is not necessarily set to the value shown in FIG. That is, outside the voltage compensation range 32b less than 180V (AC), the correction amount for each voltage (AC) shifted from the reference voltage may be smaller than the value shown in FIG. 3A, or 270V (AC ) Exceeding the voltage compensation range 32c exceeding), the correction amount for each voltage (AC) shifted from the reference voltage may be larger than the value shown in FIG. In this case, more gradual voltage fluctuation compensation is possible outside the voltage compensation range 32b and 32c.

一方、電圧補正テーブル３１ｂは、リミットありであるため、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでは、２２０／変動電圧（ＡＣ）＝補正量（一定）となる。すなわち、基準電圧である２２０Ｖ（ＡＣ）に対して、電源電圧がたとえば１８０Ｖ（ＡＣ）未満の電圧として変動した場合、２２０／１７０＝１．２２２２２２をリミットとした一定の補正量となる。また、基準電圧である２２０Ｖ（ＡＣ）に対して、電源電圧がたとえば２７０Ｖ（ＡＣ）を超えて変動した場合、２２０／２８０＝０．８１４８１５をリミットとした一定の補正量となる。つまり、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでは、常に一定の補正量が用いられる。   On the other hand, since the voltage correction table 31b has a limit, 220 / fluctuating voltage (AC) = correction amount (constant) at the outside of the voltage compensation range 32b and 32c. That is, when the power supply voltage fluctuates as a voltage lower than 180 V (AC) with respect to the reference voltage of 220 V (AC), a fixed correction amount with 220/170 = 1.222222 as a limit is obtained. In addition, when the power supply voltage fluctuates over, for example, 270 V (AC) with respect to the reference voltage of 220 V (AC), a fixed correction amount with a limit of 220/280 = 0.814815 is obtained. That is, a constant correction amount is always used outside the voltage compensation range 32b and 32c.

なお、電圧補正テーブル３１ｂでは、リミットを１８０Ｖ（ＡＣ）、２７０Ｖ（ＡＣ）としているが、必ずしもこの電圧（ＡＣ）に限るものではない。すなわち、リミットを１７０Ｖ（ＡＣ）、２８０Ｖ（ＡＣ）とするように、電圧補償範囲内３２ａから多少ズレた値としてもよい。   In the voltage correction table 31b, the limit is set to 180V (AC) and 270V (AC), but is not necessarily limited to this voltage (AC). That is, the value may be slightly deviated from the voltage compensation range 32a so that the limit is 170V (AC) or 280V (AC).

次に、図４を参照し、電圧補償部３０が保持する補正曲線の一例について説明する。なお、図４（ａ）は図３（ａ）のリミットなしの電圧補正テーブル３１ａに基づいた補正曲線であり、図４（ｂ）は図３（ｂ）のリミットありの電圧補正テーブル３１ｂに基づいた補正曲線である。   Next, an example of a correction curve held by the voltage compensation unit 30 will be described with reference to FIG. 4A is a correction curve based on the limitless voltage correction table 31a of FIG. 3A, and FIG. 4B is based on the limitable voltage correction table 31b of FIG. 3B. Correction curve.

まず、図４（ａ）、（ｂ）の補正曲線３２は、横軸を電圧（ＡＣ）を全波整流した電圧（ＤＣ）とし、縦軸を補正量として示している。また、補正下限（２５４Ｖ（ＤＣ））と補正上限（３８２Ｖ（ＤＣ））との間は、電圧補償範囲内３２ａであり、点線で囲った部分は電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃである。また、基準電圧である３１１Ｖ（ＤＣ）は、２２０Ｖ（ＡＣ）を全波整流したときの値であり、説明の都合上、小数点以下を切り捨てて示している。また、補正曲線３２の補正下限である２５４Ｖ（ＤＣ）は、１８０Ｖ（ＡＣ）を全波整流したときの値であり、説明の都合上、小数点以下を切り捨てて示している。また、補正曲線３２の補正上限である３８２Ｖ（ＤＣ）は、２７０Ｖ（ＡＣ）を全波整流したときの値であり、説明の都合上、小数点以下を四捨五入して示している。   4A and 4B, the horizontal axis represents the voltage (DC) obtained by full-wave rectification of the voltage (AC), and the vertical axis represents the correction amount. Further, the voltage between the correction lower limit (254V (DC)) and the correction upper limit (382V (DC)) is within the voltage compensation range 32a, and the portions surrounded by the dotted lines are outside the voltage compensation range 32b and 32c. In addition, the reference voltage 311V (DC) is a value when 220 V (AC) is full-wave rectified, and is rounded down for the convenience of explanation. Further, 254 V (DC), which is the lower limit of correction of the correction curve 32, is a value when full-wave rectification is performed on 180 V (AC), and is rounded down for the convenience of explanation. The upper limit of correction 382 V (DC) of the correction curve 32 is a value when 270 V (AC) is full-wave rectified, and is rounded off for the convenience of explanation.

図４（ａ）のリミットなしの補正曲線３２から分かる通り、電圧補償範囲内３２ａでは電源電圧が基準電圧より小さい方に変動すると補正量が大きくなる。また、電圧補償範囲内３２ａでは電源電圧が基準電圧より大きい方に変動すると補正量が小さくなる。また、電圧補償範囲外３２ｂでは、補正量が緩やかに高くなっていることが分かる。また、電圧補償範囲外３２ｃでは、補正量が緩やかに小さくなっていることが分かる。   As can be seen from the limitless correction curve 32 in FIG. 4A, the correction amount increases when the power supply voltage fluctuates to be smaller than the reference voltage within the voltage compensation range 32a. Further, in the voltage compensation range 32a, the correction amount decreases when the power supply voltage fluctuates larger than the reference voltage. Further, it can be seen that the correction amount gradually increases outside the voltage compensation range 32b. In addition, it can be seen that the correction amount gradually decreases outside the voltage compensation range 32c.

また、図４（ｂ）のリミットありの補正曲線３２から分かる通り、電圧補償範囲内３２ａでは図４（ａ）と同様に、電源電圧が基準電圧より小さい方に変動すると補正量が大きくなる。また、電圧補償範囲内３２ａでは図４（ａ）と同様に、電源電圧が基準電圧より大きい方に変動すると補正量が小さくなる。一方、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでは、補正量がリミットされることで一定値となっていることが分かる。   As can be seen from the correction curve 32 with a limit in FIG. 4B, the correction amount increases in the voltage compensation range 32a when the power supply voltage fluctuates smaller than the reference voltage, as in FIG. 4A. In the voltage compensation range 32a, as in FIG. 4A, when the power supply voltage fluctuates larger than the reference voltage, the correction amount decreases. On the other hand, outside the voltage compensation range 32b and 32c, it can be seen that the correction amount is limited to a constant value.

なお、上述した説明では、電圧補償部３０が図３に示した電圧補正テーブル３１ａ、３１ｂや、図４に示した補正曲線３２に基づき、補正量を求めた場合としているが、この例に限るものではない。すなわち、電圧補償部３０は、電圧補正テーブル３１ａ、３１ｂや補正曲線３２を用いずに、基準電圧／電源電圧の計算により、補正量を求めてもよい。この場合、電圧補償部３０は、補正下限と補正上限の電圧（ＤＣ）を有していればよい。また、電圧補償部３０は、リミットありの場合、電源電圧が基準電圧の電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃであることを確認し、一定の補正量を出力するようにすればよい。このようにすると、電圧補償部３０は、電圧補正テーブル３１ａ、３１ｂや補正曲線３２を用いなくても、補正量を出力することができる。また、電圧補正テーブル３１ａ、３１ｂや補正曲線３２を用いない場合、電圧補償部３０がワークエリアとして使用する図示しないメモリなどに電圧補正テーブル３１ａ、３１ｂや補正曲線３２を記憶させなくてもよいため、図示しないメモリの容量を小さくできる。また、電圧補償部３０は、計算により補正量を求めることができるので、電圧補正テーブル３１ａ、３１ｂや、補正曲線３２を参照する処理を省くことができる。   In the above description, the voltage compensation unit 30 calculates the correction amount based on the voltage correction tables 31a and 31b shown in FIG. 3 and the correction curve 32 shown in FIG. It is not a thing. That is, the voltage compensation unit 30 may obtain the correction amount by calculating the reference voltage / power supply voltage without using the voltage correction tables 31a and 31b and the correction curve 32. In this case, the voltage compensation unit 30 only needs to have a correction lower limit and a correction upper limit voltage (DC). Further, when there is a limit, the voltage compensation unit 30 may confirm that the power supply voltage is outside the voltage compensation range 32b and 32c of the reference voltage and output a certain correction amount. In this way, the voltage compensation unit 30 can output the correction amount without using the voltage correction tables 31a and 31b and the correction curve 32. Further, when the voltage correction tables 31a and 31b and the correction curve 32 are not used, it is not necessary to store the voltage correction tables 31a and 31b and the correction curve 32 in a memory (not shown) used as the work area by the voltage compensation unit 30. The capacity of the memory (not shown) can be reduced. In addition, since the voltage compensation unit 30 can obtain the correction amount by calculation, the process of referring to the voltage correction tables 31a and 31b and the correction curve 32 can be omitted.

次に、図５を参照し、サーボアンプ６０の電圧補償方法について説明する。なお、以下では、電圧補償部３０が図４（ｂ）に示したリミットありの補正曲線３２を参照して補正量を求めるものとして説明する。   Next, a voltage compensation method for the servo amplifier 60 will be described with reference to FIG. In the following description, it is assumed that the voltage compensator 30 obtains the correction amount with reference to the limit correction curve 32 shown in FIG.

（ステップＳ１０１）
まず、電圧補償装置１０の電圧検出部２０は、図示しない電源回路から電源電圧の電圧を検出して電圧補償部３０に出力する。 (Step S101)
First, the voltage detection unit 20 of the voltage compensation device 10 detects the voltage of the power supply voltage from a power supply circuit (not shown) and outputs it to the voltage compensation unit 30.

（ステップＳ１０２）
電圧補償部３０は、電圧検出部２０が検出した電源電圧の電圧が電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃかどうかを判断する。この場合、電圧補償部３０は、補正曲線３２を参照し、電圧検出部２０が検出した電源電圧の電圧が電圧補償範囲内３２ａであれば、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでないと判断し（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１０７に移行する。
これに対し、電圧補償部３０は、補正曲線３２を参照し、電圧検出部２０が検出した電源電圧の値が電圧補償範囲外３２ｂ又は３２ｃであれば、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃであると判断し（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３に移行する。 (Step S102)
The voltage compensator 30 determines whether the power supply voltage detected by the voltage detector 20 is outside the voltage compensation range 32b, 32c. In this case, the voltage compensation unit 30 refers to the correction curve 32, and determines that the voltage of the power supply voltage detected by the voltage detection unit 20 is not outside the voltage compensation range 32b or 32c if the voltage is within the voltage compensation range 32a (step S102: No), the process proceeds to step S107.
On the other hand, when the voltage compensation unit 30 refers to the correction curve 32 and the value of the power supply voltage detected by the voltage detection unit 20 is outside the voltage compensation range 32b or 32c, it is outside the voltage compensation range 32b or 32c. It judges (step S102: Yes) and transfers to step S103.

（ステップＳ１０３）
電圧補償部３０は、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでの電源電圧に対応した補正量を求める。この場合、電圧補償部３０は、補正曲線３２を参照し、補正量を求める。
すなわち、電圧補償部３０は、基準電圧である３１１Ｖ（ＤＣ）に対して、電源電圧がたとえば補正下限の２５４Ｖ（ＤＣ）未満となるように変動した場合、１．２２２２２２をリミットとした一定の補正量を求める。
これに対し、電圧補償部３０は、基準電圧である３１１Ｖ（ＤＣ）に対して、電源電圧がたとえば補正上限の３８２Ｖ（ＤＣ）を超えて変動した場合、０．８１４８１５をリミットとした一定の補正量を求める。 (Step S103)
The voltage compensation unit 30 obtains a correction amount corresponding to the power supply voltage outside the voltage compensation range 32b and 32c. In this case, the voltage compensation unit 30 refers to the correction curve 32 and obtains a correction amount.
That is, when the power supply voltage fluctuates with respect to the reference voltage of 311 V (DC) so as to be less than the correction lower limit of 254 V (DC), for example, the voltage compensation unit 30 performs constant correction with 1.222222 as a limit. Find the amount.
On the other hand, when the power supply voltage fluctuates beyond the upper limit of correction of 382 V (DC) with respect to the reference voltage of 311 V (DC), the voltage compensator 30 performs constant correction with 0.814815 as a limit. Find the amount.

（ステップＳ１０４）
電圧補償部３０は、求めた補正量を変動補償部４０の電圧変動補償部４１、４２に出力する。 (Step S104)
The voltage compensation unit 30 outputs the obtained correction amount to the voltage variation compensation units 41 and 42 of the variation compensation unit 40.

（ステップＳ１０５）
変動補償部４０は、補正量に基づいて制御電圧のゲインを調整する。
この場合、変動補償部４０の電圧変動補償部４１は、電流制御部５０のＰＩ制御部５１からのＤ軸電圧指令に対してのゲイン調整を行い、サーボアンプ６０に出力する。また、変動補償部４０の電圧変動補償部４２は、電流制御部５０のＰＩ制御部５２からのＱ軸電圧指令に対してのゲイン調整を行い、サーボアンプ６０に出力する。 (Step S105)
The fluctuation compensator 40 adjusts the gain of the control voltage based on the correction amount.
In this case, the voltage fluctuation compensation unit 41 of the fluctuation compensation unit 40 performs gain adjustment on the D-axis voltage command from the PI control unit 51 of the current control unit 50 and outputs the gain adjustment to the servo amplifier 60. In addition, the voltage fluctuation compensator 42 of the fluctuation compensator 40 performs gain adjustment for the Q-axis voltage command from the PI controller 52 of the current controller 50 and outputs the gain to the servo amplifier 60.

（ステップＳ１０６）
サーボアンプ６０は、変動補償部４０からのゲイン調整された電圧に基づき、サーボモータ７０を制御する。
この場合、サーボアンプ６０の逆パーク変換部６１は、エンコーダ８０からの電気角（回転角）に基づき、電圧変動補償部４１及び電圧変動補償部４２からのＤ軸電圧指令及びＱ軸電圧指令を固定座標から回転座標に変換し、２相の電圧α、βを空間ベクトル変調部６２に出力する。
また、空間ベクトル変調部６２が２相の電圧α、βを３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電圧に逆変換して出力すると、ＰＷＭ６３が空間ベクトル変調部６２からのＵ相電圧指令、Ｖ相電圧指令及びＷ相電圧指令に応じたパルスをサーボモータ７０に出力する。
また、電流検出部６４がサーボモータ７０のＵ相電流、Ｖ相電流及びＷ相電流を検出して出力すると、軸変換部６５が電流検出部６４からのＵ相電流、Ｖ相電流及びＷ相電流を、Ｄ軸電流及びＱ軸電流に変換して電流制御部５０にフィードバックする。 (Step S106)
The servo amplifier 60 controls the servo motor 70 based on the gain-adjusted voltage from the fluctuation compensation unit 40.
In this case, the reverse park conversion unit 61 of the servo amplifier 60 receives the D-axis voltage command and the Q-axis voltage command from the voltage variation compensation unit 41 and the voltage variation compensation unit 42 based on the electrical angle (rotation angle) from the encoder 80. The fixed coordinates are converted into the rotating coordinates, and the two-phase voltages α and β are output to the space vector modulation unit 62.
When the space vector modulation unit 62 converts the two-phase voltages α and β into three-phase (U phase, V phase, W phase) voltages and outputs them, the PWM 63 outputs the U phase voltage from the space vector modulation unit 62. A pulse corresponding to the command, the V-phase voltage command, and the W-phase voltage command is output to the servo motor 70.
When the current detection unit 64 detects and outputs the U-phase current, V-phase current, and W-phase current of the servo motor 70, the axis conversion unit 65 causes the U-phase current, V-phase current, and W-phase from the current detection unit 64 to be output. The current is converted into a D-axis current and a Q-axis current and fed back to the current control unit 50.

（ステップＳ１０７）
電圧補償部３０は、変動した電源電圧の値が電圧補償範囲内３２ａであれば、補正曲線３２を参照し、電圧補償範囲内３２ａでの電源電圧に対応した補正量を求め、ステップＳ１０４に移行する。 (Step S107)
If the value of the changed power supply voltage is within the voltage compensation range 32a, the voltage compensation unit 30 refers to the correction curve 32, obtains a correction amount corresponding to the power supply voltage within the voltage compensation range 32a, and proceeds to step S104. To do.

このように、本実施形態での電圧補償装置１０は、電源電圧を検出する電圧検出部２０と、電圧検出部２０が検出した電源電圧が基準電圧に対して変動すると、電源電圧の変動分を補正するための補正量を出力する電圧補償部３０と、補正量に基づき、サーボモータ７０の駆動を制御する制御値のゲイン調整を行う変動補償部４０とを備えている。   As described above, the voltage compensation device 10 according to the present embodiment includes the voltage detection unit 20 that detects the power supply voltage, and the fluctuation amount of the power supply voltage when the power supply voltage detected by the voltage detection unit 20 varies with respect to the reference voltage. A voltage compensation unit 30 that outputs a correction amount for correction, and a fluctuation compensation unit 40 that adjusts the gain of a control value for controlling the drive of the servo motor 70 based on the correction amount are provided.

そして、電圧補償部３０は、電圧検出部２０が検出した電源電圧の変動が電圧補償範囲内３２ａである場合、この電圧補償範囲内３２ａでの補正量を出力し、電圧検出部２０が検出した電源電圧の変動が電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃである場合、この電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでの補正量を出力することで、サーボモータ７０を制御するサーボアンプ６０に供給される電源電圧の変動を補償する。これにより、何らかの要因により電源電圧の変動を正しく検出できず、特に検出した結果が電圧補償外の電圧として誤って検出された場合であっても、サーボモータ７０の動特性の制御の不安定の挙動を確実に抑制できる。   When the fluctuation of the power supply voltage detected by the voltage detection unit 20 is within the voltage compensation range 32a, the voltage compensation unit 30 outputs a correction amount within the voltage compensation range 32a, and the voltage detection unit 20 detects When the fluctuation of the power supply voltage is outside the voltage compensation range 32b, 32c, the amount of power supply voltage supplied to the servo amplifier 60 that controls the servomotor 70 is output by outputting the correction amount outside the voltage compensation range 32b, 32c. Compensate for variations. As a result, fluctuations in the power supply voltage cannot be detected correctly due to some factor, and even if the detected result is erroneously detected as a voltage outside voltage compensation, the control of the dynamic characteristics of the servo motor 70 is unstable. The behavior can be reliably suppressed.

また、本実施形態での電圧補償部３０は、電圧補償範囲内３２ａ及び電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでの補正量を求める補正曲線３２を有している。これにより、電圧補償部３０は、電圧検出部２０が電源電圧の変動を電圧補償外の電圧として誤って検出した場合でも、補正曲線３２から求めた電源電圧の変動分の補正量を出力することができる。   In addition, the voltage compensation unit 30 in the present embodiment has a correction curve 32 for obtaining a correction amount within the voltage compensation range 32a and outside the voltage compensation range 32b and 32c. As a result, the voltage compensator 30 outputs the correction amount corresponding to the fluctuation of the power supply voltage obtained from the correction curve 32 even when the voltage detector 20 erroneously detects the fluctuation of the power supply voltage as a voltage outside the voltage compensation. Can do.

また、本実施形態での補正曲線３２は、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでは傾きが緩やかとなっている。これにより、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでの補正量は緩やかに変化するため、サーボモータ７０の動特性の制御の不安定の挙動を緩やかに抑えることができる。   In addition, the correction curve 32 in this embodiment has a gentle slope outside the voltage compensation range 32b and 32c. As a result, the correction amount outside the voltage compensation range 32b and 32c changes gently, so that the unstable behavior of the control of the dynamic characteristics of the servo motor 70 can be moderately suppressed.

また、本実施形態での補正曲線３２は、電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでは補正量が一定値となっている。これにより、サーボモータ７０の動特性の制御の不安定の挙動を一定の補正量で抑えることができる。   Further, in the correction curve 32 in the present embodiment, the correction amount is a constant value outside the voltage compensation range 32b and 32c. Thereby, the unstable behavior of the control of the dynamic characteristics of the servomotor 70 can be suppressed with a certain correction amount.

また、本実施形態での電圧補償部３０は、電圧補償範囲内３２ａ及び電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでの基準電圧に対する電源電圧の変動分の補正量を計算により求める。これにより、電圧補償部３０は、補正曲線３２を用いなくても電源電圧の変動分の補正量を出力することができる。   Further, the voltage compensator 30 in the present embodiment obtains a correction amount for the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage within the voltage compensation range 32a and outside the voltage compensation range 32b, 32c by calculation. Thereby, the voltage compensation unit 30 can output a correction amount corresponding to the fluctuation of the power supply voltage without using the correction curve 32.

また、本実施形態での電圧補償部３０は、計算により求めた電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでの補正量を一定としている。これにより、電圧補償部３０は、補正曲線３２を用いなくても電圧補償範囲外３２ｂ、３２ｃでは一定の補正量を出力することができる。   Further, the voltage compensation unit 30 in the present embodiment keeps the correction amount outside the voltage compensation range 32b and 32c obtained by calculation constant. Thus, the voltage compensation unit 30 can output a fixed correction amount outside the voltage compensation range 32b and 32c without using the correction curve 32.

また、本実施形態での電圧補償範囲は、補正下限及び補正上限を示す電圧により設定されている。これにより、電圧補償部３０は、基準電圧に対する電源電圧の変動が電圧補償範囲の補正下限又は補正上限を超えた場合、補正下限又は補正上限を超えた電源電圧の変動分の補正量を確実に出力することができる。   Further, the voltage compensation range in the present embodiment is set by a voltage indicating the correction lower limit and the correction upper limit. Thus, when the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage exceeds the correction lower limit or the correction upper limit of the voltage compensation range, the voltage compensator 30 reliably ensures the correction amount for the fluctuation of the power supply voltage exceeding the correction lower limit or the correction upper limit. Can be output.

また、本実施形態での制御値は、たとえばＤ軸電圧指令（第１の電流指令）とＱ軸電圧指令（第２の電流指令）とを有している。この場合、Ｄ軸電圧指令（第１の電流指令）に対してゲイン調整を行う電圧変動補償部４１（第１の電圧変動補償部）と、Ｑ軸電圧指令（第２の電流指令）に対してゲイン調整を行う電圧変動補償部４２（第２の電圧変動補償部）とを有する変動補償部４０を、サーボアンプ６０の前段に配置できる。これにより、サーボアンプ６０の前段で、電圧変動補償部４１（第１の電圧変動補償部）と電圧変動補償部４２（第２の電圧変動補償部）とにより、Ｄ軸電圧指令（第１の電流指令）とＱ軸電圧指令（第２の電流指令）に対するゲイン調整を行うため、サーボモータ７０の３相分（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対するゲイン調整に比べ少ない数でのゲイン調整を行うことができる。   Moreover, the control value in this embodiment has, for example, a D-axis voltage command (first current command) and a Q-axis voltage command (second current command). In this case, a voltage fluctuation compensator 41 (first voltage fluctuation compensator) that performs gain adjustment on the D-axis voltage command (first current command), and a Q-axis voltage command (second current command). Thus, the fluctuation compensator 40 having the voltage fluctuation compensator 42 (second voltage fluctuation compensator) that performs gain adjustment can be arranged in front of the servo amplifier 60. As a result, before the servo amplifier 60, the voltage fluctuation compensator 41 (first voltage fluctuation compensator) and the voltage fluctuation compensator 42 (second voltage fluctuation compensator) provide a D-axis voltage command (first voltage fluctuation compensation unit). (Gain command) and Q-axis voltage command (second current command) for gain adjustment, gain adjustment with a smaller number than the gain adjustment for servo motor 70 for three phases (U phase, V phase, W phase) It can be performed.

また、本実施形態での制御値は、たとえばサーボアンプ６０内の逆パーク変換部６１から出力される、３相のモータ電流を２つのベクトル直流成分で独立に制御するための電圧α（第１の相の電圧）と、電圧β（第２の相の電圧）とを有している。この場合、電圧α（第１の相の電圧）に対してゲイン調整を行う電圧変動補償部４１（第１の電圧変動補償部）と、電圧β（第２の相の電圧）に対してゲイン調整を行う電圧変動補償部４２（第２の電圧変動補償部）とを有する変動補償部４０を、逆パーク変換部６１の後段に配置できる。これにより、逆パーク変換部６１の後段で、電圧変動補償部４１（第１の電圧変動補償部）と電圧変動補償部４２（第２の電圧変動補償部）とにより、電圧α（第１の相の電圧）と電圧β（第２の相の電圧）に対するゲイン調整を行うため、サーボモータ７０の３相分（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対するゲイン調整に比べ少ない数でのゲイン調整を行うことができる。   Further, the control value in this embodiment is, for example, a voltage α (first value) for independently controlling a three-phase motor current output from the inverse park converter 61 in the servo amplifier 60 with two vector DC components. Phase voltage) and a voltage β (second phase voltage). In this case, a voltage fluctuation compensator 41 (first voltage fluctuation compensator) that performs gain adjustment on the voltage α (first phase voltage) and a gain on the voltage β (second phase voltage). The fluctuation compensator 40 having the voltage fluctuation compensator 42 (second voltage fluctuation compensator) that performs the adjustment can be arranged at the subsequent stage of the inverse park converter 61. As a result, the voltage α (first voltage fluctuation compensation unit) 41 and the voltage fluctuation compensation unit 42 (second voltage fluctuation compensation unit) are connected to the voltage α (first voltage fluctuation compensation unit 41) after the inverse park conversion unit 61. Gain adjustment with respect to three phases (U phase, V phase, W phase) of the servo motor 70 in order to perform gain adjustment with respect to the voltage (phase voltage) and voltage β (second phase voltage). It can be performed.

なお、本実施形態での電圧補償部３０は、電圧検出部２０が検出した電源電圧が基準電圧に対して変動すると、電源電圧の変動分を補正するための補正量を出力する場合として説明したが、何らかの要因により電圧検出部２０が電源電圧の電圧を検出できなくなることも想定される。この場合、電圧補償部３０は、たとえば一定時間、電圧検出部２０からの電源電圧の電圧が得られない場合、たとえば補正曲線３２の電圧補償範囲外３２ｂ又は３２ｃでの補正量を変動補償部４０に出力してもよい。また、この場合、電圧補償範囲外３２ｂ又は３２ｃのどちらかの補正量を出力するかは、予め設定しておけばよい。   Note that the voltage compensator 30 in the present embodiment has been described as a case where, when the power supply voltage detected by the voltage detector 20 fluctuates with respect to the reference voltage, a correction amount for correcting the fluctuation of the power supply voltage is output. However, it is also assumed that the voltage detection unit 20 cannot detect the power supply voltage due to some factor. In this case, for example, when the voltage of the power supply voltage from the voltage detection unit 20 cannot be obtained for a certain period of time, the voltage compensation unit 30 determines the correction amount outside the voltage compensation range 32b or 32c of the correction curve 32, for example. May be output. In this case, it may be set in advance whether to output the correction amount outside the voltage compensation range 32b or 32c.

１０ 電圧補償装置
２０ 電圧検出部
３０ 電圧補償部
３１ａ、３１ｂ 電圧補正テーブル
３２ 補正曲線
３２ａ 電圧補償範囲内
３２ｂ、３２ｃ 電圧補償範囲外
４０ 変動補償部
４１、４２ 電圧変動補償部
５０ 電流制御部
５１、５２ ＰＩ制御部
６０ サーボアンプ
６１ 逆パーク変換部
６２ 空間ベクトル変調部
６３ ＰＷＭ
６４ 電流検出部
６５ 軸変換部
７０ サーボモータ
８０ エンコーダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Voltage compensation apparatus 20 Voltage detection part 30 Voltage compensation part 31a, 31b Voltage correction table 32 Correction curve 32a Within voltage compensation range 32b, 32c Outside voltage compensation range 40 Fluctuation compensation part 41, 42 Voltage fluctuation compensation part 50 Current control part 51, 52 PI Controller 60 Servo Amplifier 61 Reverse Park Converter 62 Space Vector Modulator 63 PWM
64 Current detector 65 Axis converter 70 Servo motor 80 Encoder

Claims (18)

サーボモータを制御するサーボアンプに供給される電源電圧の変動を補償するサーボアンプの電圧補償装置であって、
前記電源電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した電源電圧が基準電圧に対して変動すると、前記電源電圧の変動分を補正するための補正量を出力する電圧補償部と、
前記補正量に基づき、前記サーボモータの駆動を制御する制御値のゲイン調整を行う変動補償部とを備え、
前記電圧補償部は、検出した前記電源電圧の変動が電圧補償範囲内である場合、この電圧補償範囲内での前記電源電圧に対応した補正量を出力し、検出した前記電源電圧の変動が電圧補償範囲外である場合、この電圧補償範囲外での前記電源電圧に対応した補正量を出力する
ことを特徴とするサーボアンプの電圧補償装置。 A servo amplifier voltage compensation device that compensates for fluctuations in power supply voltage supplied to a servo amplifier that controls a servo motor,
A voltage detector for detecting the power supply voltage;
When the power supply voltage detected by the voltage detection unit varies with respect to a reference voltage, a voltage compensation unit that outputs a correction amount for correcting the variation of the power supply voltage;
A fluctuation compensation unit that adjusts a gain of a control value for controlling the drive of the servo motor based on the correction amount;
The voltage compensator outputs a correction amount corresponding to the power supply voltage within the voltage compensation range when the detected fluctuation of the power supply voltage is within the voltage compensation range, and the detected fluctuation of the power supply voltage is a voltage A servo amplifier voltage compensation device that outputs a correction amount corresponding to the power supply voltage outside the voltage compensation range when it is outside the compensation range. 前記電圧補償部は、前記電圧補償範囲内及び前記電圧補償範囲外での補正量を求める補正曲線を有し、前記基準電圧に対する前記電源電圧の変動分の補正量を前記補正曲線から求めることを特徴とする請求項１に記載のサーボアンプの電圧補償装置。   The voltage compensator has a correction curve for obtaining a correction amount within the voltage compensation range and outside the voltage compensation range, and obtaining a correction amount for the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage from the correction curve. The voltage compensation device for a servo amplifier according to claim 1, wherein 前記補正曲線は、前記電圧補償範囲外では傾きが緩やかとなっていることを特徴とする請求項２に記載のサーボアンプの電圧補償装置。   3. The servo amplifier voltage compensation device according to claim 2, wherein the correction curve has a gentle slope outside the voltage compensation range. 前記補正曲線は、前記電圧補償範囲外では補正量が一定値となっていることを特徴とする請求項２に記載のサーボアンプの電圧補償装置。   3. The voltage compensation device for a servo amplifier according to claim 2, wherein the correction curve has a constant correction value outside the voltage compensation range. 前記電圧補償部は、前記電圧補償範囲内及び前記電圧補償範囲外での前記基準電圧に対する前記電源電圧の変動分の補正量を計算により求めることを特徴とする請求項１に記載のサーボアンプの電圧補償装置。   2. The servo amplifier according to claim 1, wherein the voltage compensator obtains a correction amount for a variation of the power supply voltage with respect to the reference voltage within the voltage compensation range and outside the voltage compensation range by calculation. Voltage compensation device. 前記電圧補償範囲外での補正量は一定値となっていることを特徴とする請求項５に記載のサーボアンプの電圧補償装置。   6. The voltage compensation device for a servo amplifier according to claim 5, wherein the correction amount outside the voltage compensation range is a constant value. 前記電圧補償範囲は、補正下限及び補正上限を示す電圧により設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のサーボアンプの電圧補償装置。   7. The servo amplifier voltage compensation device according to claim 1, wherein the voltage compensation range is set by a voltage indicating a correction lower limit and a correction upper limit. 前記制御値は、第１の電流指令と第２の電流指令とを有し、
前記変動補償部は、
前記第１の電流指令に対してゲイン調整を行う第１の電圧変動補償部と、
前記第２の電流指令に対してゲイン調整を行う第２の電圧変動補償部とを有し、
前記サーボアンプの前段に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のサーボアンプの電圧補償装置。 The control value has a first current command and a second current command,
The fluctuation compensator is
A first voltage fluctuation compensator for performing gain adjustment on the first current command;
A second voltage fluctuation compensation unit that performs gain adjustment on the second current command,
The servo amplifier voltage compensation device according to claim 1, wherein the servo amplifier voltage compensation device is arranged in front of the servo amplifier. 前記制御値は、前記サーボアンプ内の逆パーク変換部から出力される、３相のモータ電流を２つのベクトル直流成分で独立に制御するための第１の相の電圧と、第２の相の電圧とを有し、
前記変動補償部は、
前記第１の相の電圧に対してゲイン調整を行う第１の電圧変動補償部と、
前記第２の相の電圧に対してゲイン調整を行う第２の電圧変動補償部とを有し、
前記逆パーク変換部の後段に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のサーボアンプの電圧補償装置。 The control value includes a voltage of a first phase for independently controlling a three-phase motor current output by two vector DC components output from an inverse park conversion unit in the servo amplifier, and a second phase Voltage and
The fluctuation compensator is
A first voltage fluctuation compensator that performs gain adjustment on the voltage of the first phase;
A second voltage fluctuation compensator that performs gain adjustment on the voltage of the second phase,
The servo amplifier voltage compensation device according to claim 1, wherein the servo amplifier voltage compensation device is arranged downstream of the reverse park conversion unit. サーボモータを制御するサーボアンプに供給される電源電圧の変動を補償するサーボアンプの電圧補償方法であって、
電圧検出部により、前記電源電圧を検出する工程と、
電圧補償部により、前記電圧検出部が検出した電源電圧が基準電圧に対して変動すると、前記電源電圧の変動分を補正するための補正量を出力する工程と、
変動補償部により、前記補正量に基づき、前記サーボモータの駆動を制御する制御値のゲイン調整を行う工程とを有し、
前記電圧補償部は、検出した前記電源電圧の変動が電圧補償範囲内である場合、この電圧補償範囲内での前記電源電圧に対応した補正量を出力し、検出した前記電源電圧の変動が電圧補償範囲外である場合、この電圧補償範囲外での前記電源電圧に対応した補正量を出力する
ことを特徴とするサーボアンプの電圧補償方法。 A servo amplifier voltage compensation method for compensating for fluctuations in power supply voltage supplied to a servo amplifier that controls a servo motor,
A step of detecting the power supply voltage by a voltage detector;
A step of outputting a correction amount for correcting the fluctuation of the power supply voltage when the power supply voltage detected by the voltage detection section fluctuates with respect to a reference voltage by the voltage compensator;
And a step of performing gain adjustment of a control value for controlling the drive of the servo motor based on the correction amount by a fluctuation compensator,
The voltage compensator outputs a correction amount corresponding to the power supply voltage within the voltage compensation range when the detected fluctuation of the power supply voltage is within the voltage compensation range, and the detected fluctuation of the power supply voltage is a voltage A voltage compensation method for a servo amplifier, which outputs a correction amount corresponding to the power supply voltage outside the voltage compensation range when it is outside the compensation range. 前記電圧補償部は、前記電圧補償範囲内及び前記電圧補償範囲外での補正量を求める補正曲線を有し、前記基準電圧に対する前記電源電圧の変動分の補正量を前記補正曲線から求めることを特徴とする請求項１０に記載のサーボアンプの電圧補償方法。   The voltage compensator has a correction curve for obtaining a correction amount within the voltage compensation range and outside the voltage compensation range, and obtaining a correction amount for the fluctuation of the power supply voltage with respect to the reference voltage from the correction curve. 11. The servo amplifier voltage compensation method according to claim 10, wherein: 前記補正曲線は、前記電圧補償範囲外では傾きが緩やかとなっていることを特徴とする請求項１１に記載のサーボアンプの電圧補償方法。   The servo amplifier voltage compensation method according to claim 11, wherein the correction curve has a gentle slope outside the voltage compensation range. 前記補正曲線は、前記電圧補償範囲外では傾きが一定値となっていることを特徴とする請求項１１に記載のサーボアンプの電圧補償方法。   The servo amplifier voltage compensation method according to claim 11, wherein the correction curve has a constant slope outside the voltage compensation range. 前記電圧補償部は、前記電圧補償範囲内及び前記電圧補償範囲外での前記基準電圧に対する前記電源電圧の変動分の補正量を計算により求めることを特徴とする請求項１０に記載のサーボアンプの電圧補償方法。   11. The servo amplifier according to claim 10, wherein the voltage compensation unit obtains a correction amount for a variation of the power supply voltage with respect to the reference voltage within the voltage compensation range and outside the voltage compensation range by calculation. Voltage compensation method. 前記電圧補償範囲外での補正量は一定値となっていることを特徴とする請求項１４に記載のサーボアンプの電圧補償方法。   15. The servo amplifier voltage compensation method according to claim 14, wherein the correction amount outside the voltage compensation range is a constant value. 前記電圧補償範囲は、補正下限及び補正上限を示す電圧により設定されていることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれかに記載のサーボアンプの電圧補償方法。   16. The servo amplifier voltage compensation method according to claim 10, wherein the voltage compensation range is set by a voltage indicating a correction lower limit and a correction upper limit. 前記制御値は、第１の電流指令と第２の電流指令とを有し、
前記変動補償部は、前記サーボアンプの前段で、
第１の電圧変動補償部により、前記第１の電流指令に対してゲイン調整を行う工程と、
第２の電圧変動補償部により、前記第２の電流指令に対してゲイン調整を行う工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１０〜１６のいずれかに記載のサーボアンプの電圧補償方法。 The control value has a first current command and a second current command,
The fluctuation compensation unit is a front stage of the servo amplifier,
Performing a gain adjustment on the first current command by a first voltage fluctuation compensator;
The servo amplifier voltage compensation method according to any one of claims 10 to 16, further comprising a step of performing gain adjustment on the second current command by a second voltage fluctuation compensator. 前記制御値は、前記サーボアンプ内の逆パーク変換部から出力される、３相のモータ電流を２つのベクトル直流成分で独立に制御するための第１の相の電圧と、第２の相の電圧とを有し、
前記変動補償部は、前記逆パーク変換部の後段で、
第１の電圧変動補償部により、前記第１の相の電圧に対してゲイン調整を行う工程と、
第２の電圧変動補償部により、前記第２の相の電圧に対してゲイン調整を行う工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１０〜１６のいずれかに記載のサーボアンプの電圧補償方法。 The control value includes a voltage of a first phase for independently controlling a three-phase motor current output by two vector DC components output from an inverse park conversion unit in the servo amplifier, and a second phase Voltage and
The fluctuation compensation unit is a stage subsequent to the inverse park conversion unit,
A step of performing gain adjustment on the voltage of the first phase by a first voltage fluctuation compensator;
The voltage compensation method for a servo amplifier according to any one of claims 10 to 16, further comprising a step of performing gain adjustment with respect to the voltage of the second phase by a second voltage fluctuation compensator. .
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