JP4676254B2 - ディジタルサーボ制御装置及びレーザ加工装置 - Google Patents
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Description
この場合、前記ローパスフィルタに代えて前記サンプリング周期の逆数で決まるサンプリング周波数に等しい遮蔽周波数を有するノッチフィルタとし、前記サーボ補償手段が前記状態オブサーバの状態量の要素として前記ノッチフィルタの状態変数を推定するように構成することもできる。なお、前記ノッチフィルタは前記サンプリング周期の逆数の1/2で決まるナイキスト周波数の整数倍に等しい遮蔽周波数を有するものである。
また、前記サーボ補償手段は前記プロセッサが行うサーボ制御処理プログラムの一部として実現することができる。
図2は、図1における1次ローパスフィルタ4の回路図である。
オペアンプ40とそれにつながる入力抵抗R1、フィードバック側の抵抗R2とコンデンサC1によって1次遅れ要素が構成される。さらにオペアンプ41と抵抗R3でゲイン1の反転回路を構成し、オペアンプ40の出力に直列接続して信号の極性を反転する。この回路による信号S5から信号S4までの伝達関数は、式1で表される1次ローパスフィルタとなり、この1次ローパスフィルタの折点周波数は式2で表される。なお、式2の単位はHzである。
同図において、記号sはラプラス変換の複素変数であり、1/sは積分器を表している。記号Tsはサンプリング周期Tsで動作するサンプラであり、プロセッサ10がエンコーダ6から離散時間の位置検出信号S8をサンプリング周期ごとに読み込むことに対応する。記号k(k=0,1,2,…)はサンプリング周期刻みの離散的時刻を表す。また、記号τは1次ローパスフィルタ4の時定数、記号kLPは1次ローパスフィルタ4の係数である。
2 アクチュエータ
3 電流制御回路
4 1次ローパスフィルタ
5 DA変換器
10 プロセッサ
102 状態オブザーバ
S2 駆動電流
S3 電流検出信号
S4 電流指令信号
S5 DA変換器が出力するアナログ電圧信号
S6 制御入力信号
Claims (5)
- 所定のサンプリング周期ごとにサーボ制御処理を行うプロセッサと、
該サーボ制御処理により計算された制御入力信号をアナログ信号に変換するDA変換器と、
前記DA変換器が出力するアナログ信号に作用し、前記サンプリング周期の逆数で決まるサンプリング周波数よりも低い折点周波数に設定され、積分器を有するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタから出力される電流指令信号に基づいてアクチュエータに供給する駆動電流を制御する電流制御回路と、
を有するディジタルサーボ制御装置であって、
目標位置信号と位置検出信号とから1型サーボ系にするための積分補償器と、
前記DA変換器に入力される制御入力信号とアクチュエータによって駆動される位置決め機構の位置検出信号とから、剛体モードの変位及び速度、1次固有振動モードの変位及び速度、2次固有振動モードの変位及び速度、3次固有振動モードの変位及び速度のそれぞれの状態変数、及び前記ローパスフィルタの前記積分器に対応する状態変数を推定する状態オブザーバと、
を含み、
前記状態オブザーバの状態量の要素である前記それぞれの状態変数、及び前記積分器に対応する状態変数に各状態フィードバック係数を掛けて加算した結果と前記積分補償器からの出力信号とを加算した制御入力信号を前記DA変換器へ出力するサーボ補償手段を備えていること
を特徴とするディジタルサーボ制御装置。 - 前記ローパスフィルタに代えて前記サンプリング周期の逆数で決まるサンプリング周波数に等しい遮蔽周波数を有するノッチフィルタとし、
前記サーボ補償手段が前記状態オブサーバの状態量の要素として前記ノッチフィルタの状態変数を推定することを特徴とする請求項1に記載のディジタルサーボ制御装置。 - 前記ノッチフィルタは前記サンプリング周期の逆数の1/2で決まるナイキスト周波数の整数倍に等しい遮蔽周波数を有することを特徴とする請求項2に記載のディジタルサーボ制御装置。
- 前記サーボ補償手段は前記プロセッサが行うサーボ制御処理プログラムに含まれるプログラムであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のディジタルサーボ制御装置。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のディジタルサーボ制御装置と、
前記ディジタルサーボ制御装置によって駆動されるアクチュエータと、
前記アクチュエータによって位置決めされるガルバノミラーと、
を備え、
前記ガルバノミラーで反射されるレーザ光の角度を制御することによって、被加工物の所定の位置を加工することを特徴とするレーザ加工装置。
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