JP7454767B2 - モータ制御システム、モータ制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、モータ制御システム、モータ制御方法、及びプログラムに関する。より詳細には、本開示は、モータの軸の動作を制御するモータ制御システム、モータ制御方法、及びプログラムに関する。

特許文献１には、振動制御装置が開示されている。この振動制御装置は、トルク指令出力部と、トルク指令生成手段と、加算手段と、を備える。トルク指令出力部は、モータにより駆動される機械装置に対して、トルク指令を出力する。トルク指令生成手段は、機械装置を駆動することで発生する振動と逆の位相の振動に対応する補償トルク指令を生成する。加算手段は、生成した補償トルク指令をトルク指令に加算する。

しかしながら、特許文献１に記載の振動制御装置（モータ制御システム）では、Ｘ軸モータ（つまり、モータ）に出力する位置指令に基づいて補償トルク指令を生成している。このため、この振動制御装置では、Ｘ軸モータとは異なるモータ（他モータ）の動作に伴う振動を低減しにくい、という問題があった。

特開２０１７－１３８８２１号公報

本開示は、上記の点に鑑みてなされており、他モータの動作に伴う振動を低減しやすいモータ制御システム、モータ制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るモータ制御システムは、制御部と、補償部と、を備える。制御部は、モータに対する動作指令に応じて、モータの有する軸の動作を制御する。補償部は、モータとは異なる他モータの有する他軸の動作に関する他軸情報に基づいて、補償情報を演算する。補償情報は、他軸の動作が軸に与える影響を補償するための情報である。制御部は、補償部にて演算された補償情報を用いて軸の動作を制御する。

本開示の一態様に係るモータ制御方法は、制御ステップと、補償ステップと、を有する。制御ステップは、モータに対する動作指令に応じて、モータの有する軸の動作を制御するステップである。補償ステップは、モータとは異なる他モータの有する他軸の動作に関する他軸情報に基づいて、補償情報を演算するステップである。補償情報は、他軸の動作が軸に与える影響を補償するための情報である。制御ステップは、補償ステップにて演算された補償情報を用いて軸の動作を制御する。

本開示の一態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに、上記のモータ制御方法を実行させる。

本開示は、他モータの動作に伴う振動を低減しやすい、という利点がある。

図１は、本開示の実施形態に係るモータ制御システムの概要を示すブロック図である。 図２は、同上のモータ制御システムにおける、モータの制御対象及び他モータの制御対象の概念図である。 図３は、同上のモータ制御システムにおける、モータの制御系の数理モデルの一例を示す概念図である。 図４は、同上のモータ制御システムにおいて、第３伝達関数の周波数特性の一例を示す図である。 図５Ａは、同上のモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。 図５Ｂは、同上のモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。 図６は、同上のモータ制御システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図７は、本開示の実施形態の第３伝達関数の周波数特性の一例と、第１変形例の振動補償部で用いる１次のローパスフィルタの周波数特性の一例を示す図である。 図８Ａは、本開示の実施形態の第１変形例のモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。 図８Ｂは、同上のモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。 図９は、本開示の実施形態の第２変形例に係るモータ制御システムにおいて、第７伝達関数の周波数特性の一例を示す図である。 図１０Ａは、同上のモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。 図１０Ｂは、同上のモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。 図１１は、本開示の実施形態の第３変形例に係るモータ制御システムにおいて、１次のハイパスフィルタの周波数特性の一例を示す図である。 図１２Ａは、同上のモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。 図１２Ｂは、同上のモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。 図１３は、本開示の実施形態の第４変形例に係るモータ制御システムにおける、モータの制御対象及び他モータの制御対象の概念図である。 図１４は、同上のモータ制御システムの要部の概要を示すブロック図である。 図１５Ａは、同上のモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。 図１５Ｂは、同上のモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。 図１６は、本開示の実施形態の第５変形例に係るモータ制御システムにおける、モータの制御対象及び複数の他モータの制御対象の概念図である。 図１７は、同上のモータ制御システムの概要を示すブロック図である。 図１８は、本開示の実施形態の第６変形例に係るモータ制御システムの概要を示すブロック図である。 図１９は、本開示の実施形態の第７変形例に係るモータ制御システムの概要を示すブロック図である。

（実施形態）
（１）概要
図１は、本開示の実施形態に係るモータ制御システム１００の概要を示すブロック図である。図２は、同上のモータ制御システム１００における、モータＭ１の制御対象及び他モータの制御対象の概念図である。本実施形態のモータ制御システム１００は、図１に示すように、モータＭ１に対する動作指令Ｓ１に応じて、モータＭ１の有する軸の動作を制御する。これにより、モータ制御システム１００は、モータＭ１の軸に図２に示す接続部Ｃ１を介して接続された負荷Ｌ１の動作を制御する。モータ制御システム１００は、例えば電子部品実装機、又は半導体製造装置等で用いられる。

モータ制御システム１００は、上記に挙げた装置等において、他モータ制御システム２００と併用される。他モータ制御システム２００は、モータＭ１とは異なる他モータＭ２に対する動作指令Ｓ２に応じて、他モータＭ２の有する他軸の動作を制御する。これにより、他軸に対する接続部（図示せず）を介して他軸に接続された他負荷Ｌ２の動作を制御する。他負荷Ｌ２は、負荷Ｌ１とは異なる負荷である。

ここで、図２に示すように、図１に示すモータ制御システム１００の制御対象ＣＴ１であるモータＭ１及び負荷Ｌ１は、図１に示す他モータ制御システム２００の制御対象ＣＴ２である他モータＭ２及び他負荷Ｌ２の動作の影響を受け得る。図２において、図１に示す他モータ制御システム２００の制御対象ＣＴ２が負荷Ｌ１に接している状態は、図１に示す他モータ制御システム２００の制御対象ＣＴ２の動作による反動が、直接的に負荷Ｌ１に伝わることを表している。

一例として、モータＭ１の軸が停止し、他モータＭ２の軸が動作している状態において、他モータＭ２の動作の反動による外乱トルクが、負荷Ｌ１及びモータＭ１に作用する場合がある。この場合、モータＭ１の軸が停止しているにも関わらず、外乱トルクによりモータＭ１の軸の位置がずれてしまう、という状況が生じ得る。このような状況は、例えば電子部品実装機において、モータ制御システム１００がヘッド（負荷Ｌ１）のＸ軸方向に沿った移動を制御し、他モータ制御システム２００がヘッドを有するアーム（他負荷Ｌ２）のＹ軸方向に沿った移動を制御する場合に生じ得る。

そこで、モータ制御システム１００は、以下の構成により、上記の問題の解決を図っている。すなわち、モータ制御システム１００は、図１に示すように、制御部１と、補償部２と、を備えている。

制御部１は、モータＭ１に対する動作指令Ｓ１に応じて、モータＭ１の有する軸の動作を制御する。動作指令Ｓ１は、モータ制御システム１００の上位システムに相当するコントローラＡ１からモータ制御システム１００へ与えられる。同様に、他モータＭ２に対する動作指令Ｓ２は、コントローラＡ１から他モータ制御システム２００へ与えられる。

補償部２は、モータＭ１とは異なる他モータＭ２の有する他軸の動作に関する他軸情報に基づいて、補償情報を演算する。他軸情報は、一例として他モータＭ２に対する動作指令Ｓ２である。補償情報は、他軸の動作がモータＭ１の軸に与える影響を補償するための情報である。一例として、他軸（つまり、他モータＭ２）の動作の反動による外乱トルクが負荷Ｌ１及びモータＭ１に作用する場合、補償情報は、この外乱トルクによる振動を相殺するための補償トルク指令である。言い換えれば、補償トルク指令は、外乱トルクがモータＭ１及びモータＭ１の軸に接続される負荷Ｌ１の少なくとも一方に作用することで生じる振動を低減するための指令である。

制御部１は、補償部２にて演算された補償情報を用いてモータＭ１の軸の動作を制御する。このように、本実施形態では、他モータＭ２の有する他軸の動作がモータＭ１の軸に与える影響を想定して、この影響を補償するようにモータＭ１の軸を動作させることが可能である。したがって、本実施形態では、他モータＭ２の動作に伴う振動を低減しやすい、という利点がある。

（２）詳細
以下、モータ制御システム１００について図１及び図２を用いて詳細に説明する。以下では、一例として、電子部品実装機において、モータ制御システム１００がヘッド（負荷Ｌ１）のＸ軸方向に沿った移動を制御し、他モータ制御システム２００がヘッドを有するアーム（他負荷Ｌ２）のＹ軸方向に沿った移動を制御する、と仮定する。なお、他モータ制御システム２００は、補償部２を有していない点を除いて、モータ制御システム１００と構成は同じである。したがって、以下では、他モータ制御システム２００の説明を適宜省略する。

既に述べたように、モータＭ１に対する動作指令Ｓ１及び他モータＭ２に対する動作指令Ｓ２は、それぞれコントローラＡ１からモータ制御システム１００及び他モータ制御システム２００へ与えられる。具体的には、コントローラＡ１は、動作指令Ｓ１，Ｓ２を含む指令信号Ｓ０を、有線ネットワーク又は無線ネットワークを介して指令抽出部Ｂへ出力する。指令抽出部Ｂは、受信した指令信号Ｓ０から動作指令Ｓ１，Ｓ２を抽出し、動作指令Ｓ１をモータ制御システム１００へ出力し、動作指令Ｓ２を他モータ制御システム２００へ出力する。

指令抽出部Ｂは、指令抽出部Ｂ１，Ｂ２を含む。指令抽出部Ｂ１は、受信した指令信号Ｓ０から動作指令Ｓ１を抽出し、抽出した動作指令Ｓ１をモータ制御システム１００へ出力する。動作指令Ｓ１は、モータＭ１の軸の目標位置を指示する位置指令である。指令抽出部Ｂ２は、受信した指令信号Ｓ０から動作指令Ｓ２を抽出し、抽出した動作指令Ｓ２を他モータ制御システム２００へ出力する。動作指令Ｓ２は、他モータＭ２の他軸の目標位置を指示する位置指令である。本実施形態では、指令抽出部Ｂ２は、抽出した動作指令Ｓ２を、他モータ制御システム２００のみならずモータ制御システム１００にも出力する。なお、指令抽出部Ｂ１が、指令信号Ｓ０から動作指令Ｓ１，Ｓ２を抽出してモータ制御システム１００へ供給する構成としてもよい。

モータ制御システム１００の少なくとも一部は、ハードウェアとしての１以上のプロセッサ及びメモリを主構成とするコンピュータシステムである。モータ制御システム１００では、メモリに記録されたプログラムを１以上のプロセッサで実行することによって、種々の機能が実現される。プログラムは、メモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能な光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

モータ制御システム１００は、モータＭ１に設けられた位置検出器Ｄ１で検出された軸の現在の位置と、動作指令Ｓ１で指示された軸の目標位置とが一致するように、モータＭ１に供給する電流を制御する。位置検出器Ｄ１は、一例としてロータリエンコーダである。同様に、他モータ制御システム２００は、他モータＭ２に設けられた位置検出器で検出された他軸の現在の位置と、動作指令Ｓ２で指示された他軸の目標位置とが一致するように、他モータＭ２に供給する電流を制御する。

制御部１は、動作指令Ｓ１に応じて、モータＭ１の有する軸の動作を制御する。制御部１は、位置制御部１１と、速度変換部１２と、速度制御部１３と、電流制御部１４と、を有している。

位置制御部１１には、動作指令Ｓ１と、位置検出器Ｄ１の検出結果と、の差分が入力される。つまり、位置制御部１１には、モータＭ１の軸の目標位置と、モータＭ１の軸の現在の位置との偏差が入力される。位置制御部１１は、入力された偏差に対して比例制御演算した値を、速度指令として出力する。速度指令は、モータＭ１の軸の目標速度を指示する指令である。

速度変換部１２は、位置検出器Ｄ１の検出結果、つまりモータＭ１の軸の現在の位置に基づいて演算した値を、モータＭ１の軸の軸速度として出力する。

速度制御部１３には、速度指令と、軸速度と、の差分が入力される。つまり、速度制御部１３には、モータＭ１の軸の目標速度と、モータＭ１の軸の現在の速度との偏差が入力される。速度制御部１３は、入力された偏差に対して比例積分制御演算した値を、トルク指令として出力する。トルク指令は、モータＭ１の軸に作用する目標トルクを指示する指令である。

電流制御部１４には、トルク指令と、補償トルク指令（後述する）との和である合成トルク指令が入力される。電流制御部１４は、合成トルク指令にて指示されるトルクがモータＭ１の軸で生じるように、モータＭ１へ供給する電流を制御する。

補償部２は、他モータＭ２に対する動作指令Ｓ２（他軸情報）に基づいて、補償トルク指令（補償情報）を演算して出力する。補償部２は、トルク推定部３と、補償トルク演算部４と、を有している。

トルク推定部３は、動作指令Ｓ２（他軸情報）に基づいて、他モータＭ２の他軸の動作に伴ってモータＭ１に作用する外乱トルクを推定する。トルク推定部３には、動作指令Ｓ２として他軸の位置指令が入力される。トルク推定部３は、回転運動の運動方程式［イナーシャ（慣性モーメント）×加速度＝トルク］を用いて、他軸の位置指令から外乱トルクを推定する。具体的には、トルク推定部３は、他軸の位置指令を２回微分することで、他軸の加速度指令に変換する。さらに、トルク推定部３は、他軸の加速度指令に、他軸の総イナーシャを乗算し、更にローパスフィルタ処理を実行することで、外乱トルクを推定する。

ここで、他軸の動作による外乱トルクは、他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２が入力された時点ではなく、他モータＭ２が実際に動作した後にモータＭ１の軸に作用する。そこで、トルク推定部３では、他軸の位置指令から演算された外乱トルクが、他モータＭ２の実際の動作と時間のずれが生じないようにするために、上述のローパスフィルタ処理を実行している。これにより、ローパスフィルタ処理を実行しない場合と比較して、モータＭ１の軸に作用する外乱トルクを高精度に推定することが可能である。

補償トルク演算部４は、トルク推定部３で推定された外乱トルクに基づいて、補償トルク指令を演算し、補償トルク指令を補償情報として出力する。補償トルク演算部４は、振動補償部４１と、位相補償部４２と、を有している。

振動補償部４１は、トルク推定部３で推定された外乱トルクを入力として、図２に示す制御対象ＣＴ１の数式モデル（図３を参照）に基づいて演算することで、仮補償トルク指令を出力する。図３は、本開示の実施形態に係るモータ制御システムにおける、モータの制御系の数理モデルの一例を示す概念図である。本開示でいう「仮補償トルク指令」は、補償トルク演算部４から出力される補償トルク指令のうち、位相補償部４２にて演算処理を実行する前の補償トルク指令に相当する。仮に補償トルク演算部４が位相補償部４２を有していない場合、仮補償トルク指令が補償トルク指令となる。

ここで、制御対象ＣＴ１は、モータＭ１の慣性、モータＭ１の軸と負荷Ｌ１とを接続する接続部Ｃ１に含まれるばね要素Ｃ１１及びダンパ要素Ｃ１２（図２を参照）、並びに負荷Ｌ１の慣性からなる２慣性系モデルで表される。図３において、「Ｊ_ｍ」はモータＭ１の慣性を、「Ｄ_ｍ」はモータＭ１側の粘性摩擦を、「Ｋ_ｇ」は接続部Ｃ１のばね剛性を、「Ｄ_ｇ」は接続部Ｃ１のダンパ粘性を、「Ｊ_ｌ」は負荷Ｌ１の慣性を、「Ｄ_ｌ」は負荷Ｌ１側の粘性摩擦をそれぞれ表している。図３において、「τ_ｍ」はモータＭ１に作用するモータトルクを、「τ_ｌ」は負荷Ｌ１に作用する負荷トルクを、「ω_ｍ」はモータＭ１の軸の軸速度（モータ速度）を、「ω_ｌ」は負荷Ｌ１の負荷速度を、「ｓ」はラプラス演算子をそれぞれ表している。

図３において、他モータＭ２の他軸の動作の反動による外乱トルクは、トルク「τ_ｌ」として負荷Ｌ１に作用する。補償トルクは、トルク「τ_ｍ」としてモータＭ１に作用する。そこで、他軸から負荷Ｌ１に伝わる外乱トルク「τ_ｌ」によってモータＭ１に発生する振動を、補償トルク「τ_ｍ」で相殺するために、外乱トルク「τ_ｌ」を入力、補償トルク「τ_ｍ」を出力とする伝達関数を導出する。

モータトルク「τ_ｍ」を入力、モータ速度「ω_ｍ」を出力とする第１伝達関数「Ｇ_１（ｓ）」は、以下の式（１）で表される。また、負荷トルク「τ_ｌ」を入力、モータ速度「ω_ｍ」を出力とする第２伝達関数「Ｇ_２（ｓ）」は、以下の式（２）で表される。

そして、式（１）、（２）により、負荷トルク（つまり、外乱トルク）「τ_ｌ」を入力、モータトルク（つまり、補償トルク）「τ_ｍ」を出力とする第３伝達関数「Ｇ_３（ｓ）」は、以下の式（３）のように導出することができる。

図４は、本開示の実施形態に係るモータ制御システムにおいて、第３伝達関数「Ｇ_３（ｓ）」の周波数特性の一例を示す図である。図４において、縦軸はゲインを表しており、横軸は対数軸であって周波数を表している。以下、図７、図９、及び図１１においても同様である。図４に示すように、第３伝達関数「Ｇ_３（ｓ）」は、図２に示す制御対象ＣＴ１の***振周波数である「ｆ_１」に共振特性のピークを持つ２次フィルタとなっている。共振周波数「ｆ_１」は、以下の式（４）で表される。

図１に示すように、振動補償部４１は、トルク推定部３で推定された外乱トルクに対して、第３伝達関数「Ｇ_３（ｓ）」を用いたフィルタ処理を実行することで、仮補償トルク指令を演算して出力する。つまり、補償トルク演算部４は、外乱トルクに対して、伝達関数（第３伝達関数「Ｇ_３（ｓ）」）に基づくフィルタ処理を実行することで、補償トルク指令（ここでは、仮補償トルク指令）を演算する。伝達関数は、モータＭ１に作用するモータトルクを入力、負荷Ｌ１に作用する負荷トルクを出力とする。

上述のフィルタ処理は、伝達関数（第１伝達関数「Ｇ_１（ｓ）」）の逆関数と、伝達関数（第２伝達関数「Ｇ_２（ｓ）」）と、の積に基づく処理である。第１伝達関数は、モータトルクを入力、モータ速度を出力とする。第２伝達関数は、負荷トルクを入力、モータ速度を出力とする。

位相補償部４２は、仮補償トルク指令を入力として、位相補償演算を行うことで、補償トルク指令を出力する。電流制御部１４では、既に述べたように、トルク指令で指示されるトルクがモータＭ１で生じるように、モータＭ１に供給する電流を制御している。しかしながら、トルク指令が入力された時点から、トルク指令で指示されるトルクがモータＭ１で生じるようになるまでには、電流制御部１４の応答性能に起因する遅れが生じ得る。このため、仮補償トルク指令をそのまま電流制御部１４に入力した場合、外乱トルクと、仮補償トルク指令で指示されたトルクとの間で位相差が生じ得る。このような位相差が生じると、外乱トルクによる振動を低減する性能が損なわれ得る。

そこで、振動を低減させるために、補償トルク演算部４は、位相補償部４２により、上記の位相差を考慮した補償トルク指令を演算している。言い換えれば、補償トルク演算部４は、補償トルク指令（ここでは、仮補償トルク指令）で指示されるトルクと、外乱トルクと、の位相差を補償する位相補償部４２を有している。

位相補償部４２は、例えば一次のフィルタで構成されている。位相補償部４２では、入力された仮補償トルク指令に対して、上記の位相差を低減するように時定数が設定されている。したがって、位相補償部４２は、入力された仮補償トルク指令に対して位相補償演算を行うことで、上記の位相差を考慮した補償トルク指令を出力する。電流制御部１４には、補償トルク指令と、トルク指令との和である合成トルク指令が入力される。電流制御部１４は、合成トルク指令で指示されるトルクがモータＭ１で生じるように、モータＭ１へ供給する電流を制御する。これにより、外乱トルクによる振動を低減することが可能である。

以下、外乱トルクによる振動を低減する効果についてシミュレーションで検証した結果の一例を、図５Ａ及び図５Ｂに示す。図５Ａ及び図５Ｂは、本開示の実施形態に係るモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。図５Ａは、合成トルク指令を図１に示す電流制御部１４に与えた場合（つまり、補償トルク指令を電流制御部１４に与えた場合）のシミュレーション結果の一例を示している。図５Ｂは、トルク指令のみを図１に示す電流制御部１４に与えた場合（つまり、補償トルク指令を電流制御部１４に与えない場合）のシミュレーション結果の一例を示している。これらのシミュレーションでは、モータＭ１の軸を停止させた状態で他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２を与えることで、他モータＭ２の他軸のみを意図的に動作させている。

図５Ａ及び図５Ｂの各々において、縦軸はモータＭ１の軸の目標位置と、モータＭ１の軸の現在の位置との偏差を表しており、横軸は、時間を表している。本実施形態では、モータＭ１の軸を停止させているので、外乱トルクが作用していなければ、偏差は零となる。以下、図８Ａ及び図８Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂ、図１２Ａ及び図１２Ｂ、並びに図１５Ａ及び図１５Ｂにおいても同様である。図５Ａ及び図５Ｂの各々において、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間に、他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２が与えられている。

図５Ｂでは、他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２が与えられて他モータＭ２の他軸が動作することに伴って、偏差が変動している。つまり、図５Ｂでは、モータＭ１の軸が停止している状態であるにも関わらず、外乱トルクがモータＭ１に作用することで、モータＭ１の軸の位置が変動している。一方、図５Ａでは、図５Ｂと比較して、偏差の変動、つまりモータＭ１の軸の位置の変動が抑えられている。

このように、本実施形態では、補償部２にて演算された補償情報（補償トルク指令）を用いてモータＭ１の軸の動作を制御することで、外乱トルクによる振動を低減することができる。その結果、補償部２を有さない場合と比較して、モータＭ１の軸の目標位置と、モータＭ１の軸の現在の位置との偏差を小さくすることができる。つまり、モータ制御システム１００は、他モータＭ２の有する他軸の動作がモータＭ１の軸に与える影響を想定して、この影響を補償するようにモータＭ１の軸を動作させることが可能である。したがって、本実施形態では、他モータＭ２の動作に伴う振動を低減しやすい、という利点がある。

特に、実際にモータＭ１に外乱トルクが作用する前に、他モータＭ２に与える動作指令Ｓ２に基づいて外乱トルクを予測し、予測した外乱トルクによる振動を相殺するようにモータＭ１の軸の動作を制御している。このため、本実施形態では、外乱トルクがモータＭ１に作用してからフィードバック制御することで振動を低減する場合と比較して、他モータＭ２の動作に伴う振動を低減しやすい、という利点がある。

（３）動作
以下、モータ制御システム１００の動作の一例について図６を用いて説明する。前提として、モータ制御システム１００では、モータＭ１に対する動作指令Ｓ１に基づいて、トルク指令を生成している。

まず、他モータＭ２に動作指令Ｓ２が与えられない場合（ステップＳ１０１においてＮｏ）の動作について説明する。この場合、動作指令Ｓ２が入力されないので、補償トルク指令は生成されない（あるいは、補償トルク指令が０である）。したがって、モータＭ１は、動作指令Ｓ１に基づいて生成されたトルク指令によって制御される（ステップＳ１０２）。

その結果、モータＭ１の軸が動作している場合、つまり、モータＭ１に動作指令Ｓ１が与えられている場合、動作指令Ｓ１に基づいて生成されたトルク指令に対応する電流が、モータＭ１へ出力される。一方、モータＭ１の軸が停止している場合、つまり、モータＭ１に動作指令Ｓ１が与えられていない場合、トルク指令及び補償トルク指令のいずれも入力されない（あるいはどちらの値も０である）。このため、モータＭ１の軸は停止し続ける。

次に、他モータＭ２に動作指令Ｓ２が与えられる場合（ステップＳ１０１においてＹｅｓ）、動作指令Ｓ２を取得し、取得した動作指令Ｓ２に基づいて、外乱トルクを推定する（ステップＳ１０３）。次に、推定された外乱トルクに基づいて、補償トルク指令を生成する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４においては、まず、推定された外乱トルクに基づいて、仮補償トルク指令を生成する（ステップＳ１０４ａ）。その後、仮補償トルク指令に基づいて、補償トルク指令を生成する（ステップＳ１０４ｂ）。

生成されたトルク指令と、補償トルク指令との和である合成トルク指令を算出する（ステップＳ１０５）。その後、算出された合成トルク指令に基づいて、モータＭ１に供給する電流を出力する（ステップＳ１０６）。

その結果、モータＭ１の軸が動作している場合、つまり、モータＭ１に動作指令Ｓ１が与えられている場合、モータＭ１は、合成トルク指令に基づいて制御される。一方、モータＭ１の軸が停止している場合、つまり、モータＭ１に動作指令Ｓ１が与えられていない場合、モータＭ１は、補償トルク指令に基づいて制御される。なお、モータＭ１に動作指令Ｓ１が与えられていない場合に、生成されたトルク指令と補償トルク指令との和を算出する演算を行なわなくてもよい。この場合、モータＭ１に供給する電流を出力する（ステップＳ１０６）際に、合成トルク指令に代えて補償トルク指令に基づいてモータＭ１に供給する電流を出力してもよい。

上述のように、モータＭ１の軸が動作している場合、及びモータＭ１の軸が停止している場合のいずれにおいても、補償情報（補償トルク指令）を用いてモータＭ１の軸の動作を制御する。このため、上記のいずれの場合においても、外乱トルクによる振動を低減することができる。

（４）変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。モータ制御システムと同様の機能は、モータ制御方法、コンピュータプログラム、又はコンピュータプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。

本開示の一態様に係るモータ制御方法は、制御ステップと、補償ステップと、を有する。制御ステップは、モータＭ１に対する動作指令Ｓ１に応じて、モータＭ１の有する軸の動作を制御するステップである。補償ステップは、モータＭ１とは異なる他モータＭ２の有する他軸の動作に関する他軸情報（ここでは、動作指令Ｓ２）に基づいて、補償情報を演算するステップである。補償情報は、他軸の動作がモータＭ１の軸に与える影響を補償するための情報である。制御ステップは、補償ステップにて演算された補償情報を用いてモータＭ１の軸の動作を制御する。

本開示の一態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに、上記のモータ制御方法を実行させるためのプログラムである。

以下、上述の実施形態の第１変形例～第７変形例を列挙する。

（４．１）第１変形例
第１変形例のモータ制御システム１００では、図２に示すダンパ要素Ｃ１２の粘性摩擦が、上述の実施形態でのダンパ要素Ｃ１２の粘性摩擦よりも大きくなっている。第１変形例のモータ制御システム１００では、振動補償部４１での演算処理が、上述の実施形態の振動補償部４１での演算処理と異なっている。

具体的には、本変形例の振動補償部４１は、上述の実施形態で説明した第３伝達関数「Ｇ_３（ｓ）」を用いたフィルタ処理の代わりに、第３伝達関数「Ｇ_３（ｓ）」の共振特性のピーク付近に遮断周波数を有する１次のローパスフィルタを用いたフィルタ処理を行っている。言い換えれば、補償トルク演算部４（ここでは、振動補償部４１）で実行されるフィルタ処理は、１次のローパスフィルタの伝達関数に基づく処理である。

図７は、本開示の実施形態の第３伝達関数「Ｇ_３（ｓ）」の周波数特性の一例（同図の破線を参照）と、第１変形例の振動補償部４１で用いる１次のローパスフィルタの周波数特性の一例（同図の実線を参照）を示す図である。本変形例では、上述の実施形態と比較して図２に示すダンパ要素Ｃ１２の粘性摩擦が大きいため、接続部Ｃ１のダンパ粘性「Ｄ_ｇ」が上述の実施形態よりも大きくなっている。このため、本変形例では、第３伝達関数「Ｇ_３（ｓ）」の周波数特性において、共振特性のピークでのゲインが、上述の実施形態よりも小さくなっている。このため、本変形例では、第３伝達関数「Ｇ_３（ｓ）」の周波数特性は、共振特性のピーク付近に遮断周波数を有する１次のローパスフィルタの周波数特性に近似する。

したがって、本変形例では、振動補償部４１は、上記のように１次のローパスフィルタを用いたフィルタ処理を行うことで、上述の実施形態と同様に、外乱トルクによる振動を十分に相殺し得る補償トルク指令（ここでは、仮補償トルク指令）を出力することが可能である。

図８Ａ及び図８Ｂは、本開示の実施形態の第１変形例のモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。図８Ａは、合成トルク指令を電流制御部１４に与えた場合（つまり、補償トルク指令を電流制御部１４に与えた場合）のシミュレーション結果の一例を示している。図８Ｂは、トルク指令のみを電流制御部１４に与えた場合（つまり、補償トルク指令を電流制御部１４に与えない場合）のシミュレーション結果の一例を示している。これらのシミュレーションでは、モータＭ１の軸を停止させた状態で他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２を与えることで、他モータＭ２の他軸のみを意図的に動作させている。

図８Ａ及び図８Ｂの各々において、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に、他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２が与えられている。図８Ｂでは、他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２が与えられて他モータＭ２の他軸が動作することに伴って、偏差が変動している。つまり、図８Ｂでは、モータＭ１の軸が停止している状態であるにも関わらず、外乱トルクがモータＭ１に作用することで、モータＭ１の軸の位置が変動している。図８Ａでは、図８Ｂと比較して、偏差の変動、つまりモータＭ１の軸の位置の変動が抑えられている。

このように、本変形例では、上述の実施形態と同様に、外乱トルクによる振動を低減することができる。本変形例では、上述の実施形態とは異なり、振動補償部４１でのフィルタ処理で用いるフィルタの次数が２次から１次に低減されている。このため、本変形例では、上述の実施形態と比較して、振動補償部４１での演算負荷を低減することができる。

（４．２）第２変形例
第２変形例のモータ制御システム１００では、振動補償部４１のフィルタ処理で用いる伝達関数が上述の実施形態とは異なっている。具体的には、上述の実施形態では、外乱トルク「τ_ｌ」によってモータＭ１に発生する振動を、補償トルク「τ_ｍ」で相殺するために、外乱トルク「τ_ｌ」を入力、補償トルク「τ_ｍ」を出力とする伝達関数を導出した。これに対して、本変形例では、外乱トルク「τ_ｌ」によって負荷Ｌ１に発生する振動を、補償トルク「τ_ｍ」で相殺するために、外乱トルク「τ_ｌ」を入力、補償トルク「τ_ｍ」を出力とする伝達関数を導出する。

モータトルク「τ_ｍ」を入力、負荷速度「ω_ｌ」を出力とする第４伝達関数「Ｇ_４（ｓ）」は、以下の式（５）で表される。また、負荷トルク「τ_ｌ」を入力、負荷速度「ω_ｌ」を出力とする第５伝達関数「Ｇ_５（ｓ）」は、以下の式（６）で表される。

そして、式（５）、（６）により、負荷トルク（つまり、外乱トルク）「τ_ｌ」を入力、モータトルク（つまり、補償トルク）「τ_ｍ」を出力とする第６伝達関数「Ｇ_６（ｓ）」は、以下の式（７）のように導出することができる。

ここで、第６伝達関数「Ｇ_６（ｓ）」は、分母の次数よりも分子の次数が大きい不安定な伝達関数である。このため、第６伝達関数「Ｇ_６（ｓ）」に遮断周波数「ω」を有する１次のローパスフィルタを用いたフィルタ処理を加えることで、以下の式（８）に示すプロパー（ｐｒｏｐｅｒ）な第７伝達関数「Ｇ_７（ｓ）」を導出する。ここで、遮断周波数「ω」は、第６伝達関数「Ｇ_６（ｓ）」の周波数特性における***振周波数よりも高い周波数である。

つまり、本変形例では、上述のフィルタ処理は、伝達関数（第５伝達関数「Ｇ_５（ｓ）」）と、伝達関数（第４伝達関数「Ｇ_４（ｓ）」の逆関数）と、１次のローパスフィルタの伝達関数と、の積に基づく処理である。第５伝達関数は、負荷トルクを入力、負荷速度を出力とする。第４伝達関数は、モータトルクを入力、負荷速度を出力とする。そして、本変形例では、上述の１次のローパスフィルタの遮断周波数は、負荷トルクを入力、負荷速度を出力とする伝達関数（第６伝達関数「Ｇ_６（ｓ）」）の周波数特性の***振周波数以上である。

図９は、本開示の実施形態の第２変形例に係るモータ制御システムにおいて、第７伝達関数「Ｇ_７（ｓ）」の周波数特性の一例を示す図である。図９に示すように、第７伝達関数「Ｇ_７（ｓ）」は、制御対象ＣＴ１の***振周波数である「ｆ_２」に共振特性のピークを持つ２次フィルタとなっている。***振周波数「ｆ_２」は、以下の式（９）で表される。

振動補償部４１は、トルク推定部３で推定された外乱トルクに対して、第７伝達関数「Ｇ_７（ｓ）」を用いたフィルタ処理を実行することで、補償トルク指令（ここでは、仮補償トルク指令）を出力する。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、本開示の実施形態の第２変形例のモータ制御システムのシミュレーションで検証した結果の一例を示す図である。図１０Ａは、合成トルク指令を電流制御部１４に与えた場合（つまり、補償トルク指令を電流制御部１４に与えた場合）のシミュレーション結果の一例を示している。図１０Ｂは、トルク指令のみを電流制御部１４に与えた場合（つまり、補償トルク指令を電流制御部１４に与えない場合）のシミュレーション結果の一例を示している。これらのシミュレーションでは、モータＭ１の軸を停止させた状態で他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２を与えることで、他モータＭ２の他軸のみを意図的に動作させている。

図１０Ａ及び図１０Ｂの各々において、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間に、他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２が与えられている。図１０Ｂでは、他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２が与えられて他モータＭ２の他軸が動作することに伴って、偏差が変動している。つまり、図１０Ｂでは、モータＭ１の軸が停止している状態であるにも関わらず、外乱トルクがモータＭ１に作用することで、モータＭ１の軸の位置が変動している。一方、図１０Ａでは、図１０Ｂと比較して、偏差の変動、つまりモータＭ１の軸の位置の変動が抑えられている。

このように、本変形例では、上述の実施形態と同様に、外乱トルクによる振動を低減することができる。

（４．３）第３変形例
第３変形例のモータ制御システム１００では、ダンパ要素Ｃ１２の粘性摩擦が、第２変形例でのダンパ要素Ｃ１２の粘性摩擦よりも大きくなっている。第３変形例のモータ制御システム１００では、振動補償部４１での演算処理が、第２変形例の振動補償部４１での演算処理と異なっている。

具体的には、本変形例では、振動補償部４１は、第２変形例における第７伝達関数「Ｇ_７（ｓ）」を用いたフィルタ処理の代わりに、第７伝達関数「Ｇ_７（ｓ）」の共振特性のピーク付近に遮断周波数を有する１次のハイパスフィルタを用いたフィルタ処理を行っている。言い換えれば、補償トルク演算部４（ここでは、振動補償部４１）で実行されるフィルタ処理は、１次のハイパスフィルタの伝達関数に基づく処理である。

図１１は、本開示の実施形態の第３変形例に係るモータ制御システムにおいて、１次のハイパスフィルタの周波数特性の一例を示す図である。図１１において、破線は、第２変形例にて説明した第７伝達関数「Ｇ_７（ｓ）」の周波数特性の一例を示す。実線は、本変形例の振動補償部４１で用いる１次のハイパスフィルタの周波数特性の一例を示す。本変形例では、第２変形例と比較してダンパ要素Ｃ１２の粘性摩擦が大きいため、接続部Ｃ１のダンパ粘性「Ｄ_ｇ」が第２変形例よりも大きくなっている。このため、本変形例では、第７伝達関数「Ｇ_７（ｓ）」の周波数特性において、共振特性のピークでのゲインが、第２変形例よりも大きくなっている。このため、本変形例では、第７伝達関数「Ｇ_７（ｓ）」の周波数特性は、共振特性のピーク付近に遮断周波数を有する１次のハイパスフィルタの周波数特性に近似する。

したがって、本変形例では、振動補償部４１は、上記のように１次のハイパスフィルタを用いたフィルタ処理を行うことで、第２変形例と同様に、外乱トルクによる振動を十分に相殺し得る補償トルク指令（ここでは、仮補償トルク指令）を出力することが可能である。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、本開示の実施形態の第３変形例に係るモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。図１２Ａは、合成トルク指令を電流制御部１４に与えた場合（つまり、補償トルク指令を電流制御部１４に与えた場合）のシミュレーション結果の一例を示している。図１２Ｂは、トルク指令のみを電流制御部１４に与えた場合（つまり、補償トルク指令を電流制御部１４に与えない場合）のシミュレーション結果の一例を示している。これらのシミュレーションでは、モータＭ１の軸を停止させた状態で他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２を与えることで、他モータＭ２の他軸のみを意図的に動作させている。

図１２Ａ及び図１２Ｂの各々において、時刻ｔ６から時刻ｔ７の間に、他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２が与えられている。図１２Ｂでは、他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２が与えられて他モータＭ２の他軸が動作することに伴って、偏差が変動している。つまり、図１２Ｂでは、モータＭ１の軸が停止している状態であるにも関わらず、外乱トルクがモータＭ１に作用することで、モータＭ１の軸の位置が変動している。図１２Ａでは、図１２Ｂと比較して、偏差の変動、つまりモータＭ１の軸の位置の変動が抑えられている。

このように、本変形例では、第２変形例と同様に、外乱トルクによる振動を低減することができる。本変形例では、第２変形例とは異なり、振動補償部４１でのフィルタ処理で用いるフィルタの次数が２次から１次に低減されている。このため、本変形例では、第２変形例と比較して、振動補償部４１での演算負荷を低減することができる。

（４．４）第４変形例
図１３は、本開示の実施形態の第４変形例に係るモータ制御システムにおける、モータの制御対象及び他モータの制御対象の概念図である。第４変形例のモータ制御システム１００は、図１３に示すように、他モータ制御システム２００の制御対象ＣＴ２（他モータＭ２及び他負荷Ｌ２）が、モータＭ１及び負荷Ｌ１の両者に直接的に影響を与え得る位置に設置されている点で、上述の実施形態と相違する。図１３において、他モータ制御システム２００の制御対象ＣＴ２がモータＭ１及び負荷Ｌ１の両方に接している状態は、他モータ制御システム２００の制御対象ＣＴ２の動作による反動が、直接的にモータＭ１及び負荷Ｌ１の両方に伝わることを表している。

つまり、上述の実施形態では、制御対象ＣＴ２の動作による反動は、負荷Ｌ１に対しては直接的に伝わる一方、モータＭ１に対しては接続部Ｃ１を介して間接的に伝わっていた。これに対して、本変形例では、制御対象ＣＴ２の動作による反動は、モータＭ１及び負荷Ｌ１の両方に直接的に伝わる。

本変形例では、他モータＭ２の軸が動作すると、他モータＭ２の動作の反動による外乱トルクが、モータＭ１及び負荷Ｌ１の両方に直接的に作用する。ここで、モータＭ１と負荷Ｌ１とではイナーシャが互いに異なるため、同じ外乱トルクが作用した場合でも、両者に位置ずれが生じる。両者に位置ずれが生じると、ばね要素Ｃ１１の弾性に起因して振動が生じ、モータＭ１及び負荷Ｌ１の両方が振動し得る。一方、モータＭ１に直接的に作用する外乱トルクについては、ばね要素Ｃ１１を介してモータＭ１に伝わっていないので、モータＭ１には、この外乱トルクに起因する振動が生じず、代わりにインパルス状の偏差が生じ得る。

図１４は、本開示の実施形態の第４変形例に係るモータ制御システムの要部の概要を示すブロック図である。図１４に示すように、本変形例では、上述の実施形態とは異なり、上記のインパルス状の偏差を低減するために、補償部２は、偏差補償部４３を更に有している。偏差補償部４３は、トルク推定部３で推定された外乱トルクに基づいて、外乱トルクが負荷Ｌ１を介さずにモータＭ１に作用する場合にモータＭ１に生じる偏差を補償する。具体的には、偏差補償部４３は、トルク推定部３で推定された外乱トルクを入力として、外乱トルクに係数を乗じる演算処理を実行する。これにより、偏差補償部４３は、偏差補償トルク指令を出力する。したがって、本変形例では、補償部２は、位相補償部４２から出力される補償トルク指令と、偏差補償部４３から出力される偏差補償トルク指令との和である補償トルク指令を、制御部１に出力する。

図１５Ａ及び図１５Ｂは、本開示の実施形態の第４変形例に係るモータ制御システムのシミュレーション結果の一例を示す図である。図１５Ａは、合成トルク指令を電流制御部１４に与えた場合（つまり、補償トルク指令を電流制御部１４に与えた場合）のシミュレーション結果の一例を示している。図１５Ｂは、トルク指令のみを電流制御部１４に与えた場合（つまり、補償トルク指令を電流制御部１４に与えない場合）のシミュレーション結果の一例を示している。これらのシミュレーションでは、モータＭ１の軸を停止させた状態で他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２を与えることで、他モータＭ２の他軸のみを意図的に動作させている。

図１５Ａ及び図１５Ｂの各々において、時刻ｔ８から時刻ｔ９の間に、他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２が与えられている。図１５Ｂでは、他モータ制御システム２００に動作指令Ｓ２が与えられて他モータＭ２の他軸が動作することに伴って、偏差が変動している。つまり、図１５Ｂでは、モータＭ１の軸が停止している状態であるにも関わらず、外乱トルクがモータＭ１に作用することで、モータＭ１の軸の位置が変動している。一方、図１５Ａでは、図１５Ｂと比較して、偏差の変動、つまりモータＭ１の軸の位置の変動が抑えられている。

このように、本変形例では、上述の実施形態と同様に、外乱トルクによる振動を低減することができる。本変形例では、さらに外乱トルクがモータＭ１に直接的に作用することで生じるインパルス状の偏差を低減することができる。

（４．５）第５変形例
図１６は、本開示の実施形態の第５変形例に係るモータ制御システム１００における、モータの制御対象及び複数の他モータの制御対象の概念図である。第５変形例のモータ制御システム１００では、図１６に示すように、モータＭ１及び負荷Ｌ１が、複数（ここでは、２つ）の他モータ制御システム２００（図１７を参照）の制御対象ＣＴ２１，ＣＴ２２の動作の影響を受け得る点で、上述の実施形態と相違する。図１６において、制御対象ＣＴ２１，ＣＴ２２が負荷Ｌ１に接している状態は、制御対象ＣＴ２１，ＣＴ２２の動作による反動が、直接的に負荷Ｌ１に伝わることを表している。

図１７は、本開示の実施形態の第５変形例に係るモータ制御システムの概要を示すブロック図である。制御対象ＣＴ２１である他モータＭ２１及び他負荷Ｌ２１は、図１７に示す他モータ制御システム２０１により制御される。同様に、制御対象ＣＴ２２である他モータＭ２２及び他負荷Ｌ２２は、図１７に示す他モータ制御システム２０２により制御される。図１７に示すように、コントローラＡ１は、動作指令Ｓ１，Ｓ２１，Ｓ２２を含む指令信号Ｓ０を、有線ネットワーク又は無線ネットワークを介して指令抽出部Ｂへ出力する。指令抽出部Ｂは、指令信号Ｓ０に基づいて動作指令Ｓ１，Ｓ２１，Ｓ２２を出力する。なお、指令抽出部Ｂは、動作指令Ｓ２１を他モータ制御システム２０１へ出力し、動作指令Ｓ２２を他モータ制御システム２０２へと出力する。また、指令抽出部Ｂは、動作指令Ｓ１をモータ制御システム１００へと出力する。他モータ制御システム２０１，２０２は、それぞれ指令抽出部Ｂから出力される動作指令Ｓ２１，Ｓ２２を受けて、他モータＭ２１，Ｍ２２の軸の動作を制御する。

モータ制御システム１００は、２つの補償部２を有している。２つの補償部２のうちの第１補償部２１には、他モータ制御システム２０１に対する動作指令Ｓ２１が入力される。２つの補償部２のうちの第２補償部２２には、他モータ制御システム２０２に対する動作指令Ｓ２２が入力される。

なお、指令抽出部Ｂは、指令抽出部Ｂ１，Ｂ２１，Ｂ２２を含む。指令抽出部Ｂ１は、モータ制御システム１００へ動作指令Ｓ１を出力する。指令抽出部Ｂ２１は、他モータ制御システム２０１へ動作指令Ｓ２１を出力する。指令抽出部Ｂ２２は、他モータ制御システム２０２へ動作指令Ｓ２２を出力する。

第１補償部２１は、入力された動作指令Ｓ２１に基づいて、第１補償トルク指令を演算して出力する。同様に、第２補償部２２は、入力された動作指令Ｓ２２に基づいて、第２補償トルク指令を演算して出力する。したがって、補償部２は、第１補償トルク指令と、第２補償トルク指令との和である補償トルク指令を、制御部１に出力する。

なお、本変形例では、第１補償トルク指令と、第２補償トルク指令との和を補償トルク指令としているが、第１補償トルク指令及び第２補償トルク指令をそれぞれ補償トルク指令として出力する構成でもよい。この場合、制御部１において、第１補償トルク指令、第２補償トルク指令、及びトルク指令の和を算出する。

上述のように、本変形例では、他モータＭ２が複数である。補償部２は、複数の他モータＭ２それぞれの他軸情報（動作指令Ｓ２１，Ｓ２２）に基づいて、補償情報（補償トルク指令）を演算する。したがって、複数の他モータＭ２の動作の反動による外乱トルクがモータＭ１及び負荷Ｌ１に作用する場合においても、外乱トルクによる振動を低減することができる。

なお、本変形例においては、他モータ制御システム２００による制御対象ＣＴ２が２つであるが、３つ以上であってもよい。この場合、モータ制御システム１００は、３つ以上の制御対象ＣＴ２にそれぞれ対応する３つ以上の補償部２を有していればよい。すなわち、補償部２の数は、他モータＭ２の数と等しい。

（４．６）第６変形例
図１８は、本開示の実施形態の第６変形例に係るモータ制御システム１００の概要を示すブロック図である。第６変形例のモータ制御システム１００では、図１８に示すように、他モータ制御システム２００が補償部２を有している点で、上述の実施形態と相違する。つまり、本変形例では、他モータ制御システム２００は、モータ制御システム１００に相当する。一方のモータ制御システム１００では、補償部２は、他方のモータ制御システム１００（他モータ制御システム２００）に対する動作指令Ｓ１２に基づいて、補償トルク指令を演算して制御部１に出力する。同様に、他方のモータ制御システム１００では、補償部２は、一方のモータ制御システム１００に対する動作指令Ｓ１１に基づいて、補償トルク指令を演算して制御部１に出力する。

このように、２つのモータ制御システム１００の補償部２は、それぞれ相手側のモータ制御システム１００に対する動作指令Ｓ１を用いて補償情報（補償トルク指令）を演算する。したがって、本変形例では、２つのモータ制御システム１００のいずれにおいても、外乱トルクによる振動を低減することができる。

（４．７）第７変形例
図１９は、本開示の実施形態の第７変形例に係るモータ制御システムの概要を示すブロック図である。第７変形例のモータ制御システム１００では、図１９に示すように、複数（ここでは、２つ）のモータ制御システム１００で補償部２を共用する点で、第６変形例と相違する。つまり、２つのモータ制御システム１００は、それぞれ制御部１を有している。補償部２には、２つのモータ制御システム１００に対する動作指令Ｓ１１，Ｓ１２の両方が入力される。補償部２は、一方の制御部１と他方の制御部１とのいずれか一方に接続可能に構成されている。

一方のモータ制御システム１００に動作指令Ｓ１１が与えられる場合、補償部２は、この動作指令Ｓ１１に基づいて補償情報（補償トルク指令）を演算し、演算した補償情報を他方のモータ制御システム１００の制御部１に出力する。同様に、他方のモータ制御システム１００に動作指令Ｓ１２が与えられる場合、補償部２は、この動作指令Ｓ１２に基づいて補償情報を演算し、演算した補償情報を一方のモータ制御システム１００の制御部１に出力する。

このように、２つのモータ制御システム１００において１つの補償部２を共用する。これにより、第６変形例と同様に、２つのモータ制御システム１００のいずれにおいても、外乱トルクによる振動を低減することができる。

（４．８）その他の変形例
以下、上述の第１変形例～第７変形例以外の変形例について列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

上述の実施形態において、モータＭ１の軸に接続される負荷Ｌ１は、モータＭ１の用途に応じて適宜変更されてもよい。この場合、補償部２は、モータＭ１の軸に接続される負荷Ｌ１に応じて、補償情報（ここでは、補償トルク指令）を演算するために用いるパラメータを設定可能であるのが好ましい。

上述の実施形態では、図１に示すトルク推定部３は、他モータＭ２に対する動作指令Ｓ２としての位置指令を用いて外乱トルクを推定している。しかし、これに限らず、例えば速度指令又は加速度指令を用いて外乱トルクを推定してもよい。これらの態様では、外乱トルクを推定する演算処理において、外乱トルクを推定するために必要な微分演算の回数を減らすことができる。これにより、演算負荷の低減を図ることができる。

上述の実施形態において、トルク推定部３は、他モータＭ２に対する動作指令Ｓ２（位置指令、速度指令、又は加速度指令）の代わりに、他モータＭ２の他軸の動作量（他軸の位置、速度、又は加速度）を用いて外乱トルクを推定してもよい。この態様では、他モータＭ２の実際の動作量を用いて外乱トルクを推定することから、外乱トルクを推定する演算処理において、ローパスフィルタ処理が不要となる。また、動作指令Ｓ２を用いて外乱トルクを推定する場合と比較して、外乱トルクをより推定しやすい、という利点がある。

上述の実施形態では、モータ制御システム１００は、補償トルク指令をトルク指令に加えることでモータＭ１の軸の動作を制御している。しかし、この態様に限られない。例えば、モータ制御システム１００は、他モータＭ２に対する動作指令Ｓ２に基づいて、外乱トルクによる振動を相殺するための補償位置指令又は補償速度指令を、モータＭ１に対する位置指令又は速度指令に加えることでモータＭ１の軸の動作を制御してもよい。つまり、補償情報は、補償トルク指令に限られない。

（まとめ）
以上述べたように、第１の態様に係るモータ制御システム１００は、制御部１と、補償部２と、を備える。制御部１は、モータＭ１に対する動作指令Ｓ１に応じて、モータＭ１の有する軸の動作を制御する。補償部２は、モータＭ１とは異なる他モータＭ２の有する他軸の動作に関する他軸情報（動作指令Ｓ２）に基づいて、補償情報を演算する。補償情報は、他軸の動作が軸に与える影響を補償するための情報である。制御部１は、補償部２にて演算された補償情報を用いて軸の動作を制御する。

この態様によれば、他モータＭ２の動作に伴う振動を低減しやすい、という利点がある。

第２の態様に係るモータ制御システム１００では、第１の態様において、補償部２は、トルク推定部３と、補償トルク演算部４と、を有する。トルク推定部３は、他軸情報に基づいて、他軸の動作に伴ってモータＭ１に作用する外乱トルクを推定する。補償トルク演算部４は、外乱トルクに基づいて、補償トルク指令を演算し、補償トルク指令を補償情報として出力する。補償トルク指令は、外乱トルクがモータＭ１及びモータＭ１の軸に接続される負荷Ｌ１の少なくとも一方に作用することで生じる振動を低減するための指令である。

この態様によれば、他モータＭ２の動作の反動による外乱トルクを、補償トルク指令により生じるトルクで相殺することができ、振動を低減しやすい、という利点がある。

第３の態様に係るモータ制御システム１００では、第２の態様において、補償トルク演算部４は、外乱トルクに対して、伝達関数（第３伝達関数「Ｇ_３（ｓ）」）に基づくフィルタ処理を実行することで、補償トルク指令を演算する。伝達関数は、モータＭ１に作用するモータトルクを入力、負荷Ｌ１に作用する負荷トルクを出力とする。

この態様によれば、他モータＭ２の動作の反動による外乱トルクを、補償トルク指令により生じるトルクで相殺することができ、振動を低減しやすい、という利点がある。

第４の態様に係るモータ制御システム１００では、第３の態様において、フィルタ処理は、伝達関数（第１伝達関数「Ｇ_１（ｓ）」）と、伝達関数（第２伝達関数「Ｇ_２（ｓ）」）の逆関数と、の積に基づく処理である。第１伝達関数は、モータトルクを入力、モータのモータ速度を出力とする。第２伝達関数は、負荷トルクを入力、モータ速度を出力とする。

この態様によれば、他モータＭ２の動作の反動による外乱トルクを、補償トルク指令により生じるトルクで相殺することができ、振動を低減しやすい、という利点がある。

第５の態様に係るモータ制御システム１００では、第３の態様において、フィルタ処理は、１次のローパスフィルタの伝達関数に基づく処理である。

この態様によれば、補償部２でのフィルタ処理の演算負荷を低減しやすい、という利点がある。

第６の態様に係るモータ制御システム１００では、第３の態様において、フィルタ処理は、伝達関数（第５伝達関数「Ｇ_５（ｓ）」）と、伝達関数（第４伝達関数「Ｇ_４（ｓ）」）と、１次のローパスフィルタの伝達関数と、の積に基づく処理である。第５伝達関数は、負荷トルクを入力、負荷の負荷速度を出力とする。第４伝達関数は、モータトルクを入力、負荷速度を出力とする。

この態様によれば、他モータＭ２の動作の反動による外乱トルクを、補償トルク指令により生じるトルクで相殺することができ、振動を低減しやすい、という利点がある。

第７の態様に係るモータ制御システム１００では、第５の態様において、１次のローパスフィルタの遮断周波数は、負荷トルクを入力、モータトルクを出力とする伝達関数（第６伝達関数「Ｇ_６（ｓ）」）の周波数特性の***振周波数以上である。

この態様によれば、他モータＭ２の動作の反動による外乱トルクを、補償トルク指令により生じるトルクで相殺することができ、振動を低減しやすい、という利点がある。

第８の態様に係るモータ制御システム１００では、第５の態様において、フィルタ処理は、１次のハイパスフィルタの伝達関数に基づく処理である。

この態様によれば、補償部２でのフィルタ処理の演算負荷を低減しやすい、という利点がある。

第９の態様に係るモータ制御システム１００では、第２～第８のいずれかの態様において、補償トルク演算部４は、補償トルク指令で指示されるトルクと、外乱トルクと、の位相差を補償する位相補償部４２を有する。

この態様によれば、外乱トルクと、補償トルク指令により生じるトルクとの位相差が生じにくくなり、結果として外乱トルクによる振動を低減しやすい、という利点がある。

第１０の態様に係るモータ制御システム１００では、第９の態様において、位相補償部４２は、１次のフィルタで構成されている。

この態様によれば、外乱トルクと、補償トルク指令により生じるトルクとの位相差が生じにくくなり、結果として外乱トルクによる振動を低減しやすい、という利点がある。

第１１の態様に係るモータ制御システム１００では、第２～第１０のいずれかの態様において、補償部２は、偏差補償部４３を更に有する。偏差補償部４３は、外乱トルクに基づいて、外乱トルクが負荷Ｌ１を介さずにモータＭ１に作用する場合にモータＭ１に生じる偏差を補償する。

この態様によれば、外乱トルクがモータＭ１に直接的に作用することで生じるインパルス状の偏差を低減しやすい、という利点がある。

第１２の態様に係るモータ制御システム１００では、第１～第１１のいずれかの態様において、他モータＭ２は複数の他モータを有する。補償部２は、複数の他モータＭ２それぞれの他軸情報に基づいて、補償情報を演算する。

この態様によれば、複数の他モータＭ２の動作の反動による外乱トルクがモータＭ１及び負荷Ｌ１に作用する場合においても、外乱トルクによる振動を低減しやすい、という利点がある。

第１３の態様に係るモータ制御システム１００では、第１～第１２のいずれかの態様において、補償部２は、モータＭ１の軸に接続される負荷Ｌ１に応じて、補償情報を演算するために用いるパラメータを設定可能である。

この態様によれば、モータＭ１の用途に応じて、適切に外乱トルクによる振動を低減しやすい、という利点がある。

第１４の態様に係るモータ制御方法は、制御ステップと、補償ステップと、を有する。制御ステップは、モータＭ１に対する動作指令Ｓ１に応じて、モータＭ１の有する軸の動作を制御するステップである。補償ステップは、モータＭ１とは異なる他モータＭ２の有する他軸の動作に関する他軸情報（動作指令Ｓ２）に基づいて、補償情報を演算するステップである。補償情報は、他軸の動作が軸に与える影響を補償するための情報である。制御ステップは、補償ステップにて演算された補償情報を用いて軸の動作を制御する。

この態様によれば、他モータＭ２の動作に伴う振動を低減しやすい、という利点がある。

第１５の態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに、第１４の態様に係るモータ制御方法を実行させる。

この態様によれば、他モータＭ２の動作に伴う振動を低減しやすい、という利点がある。

第２～第１３の態様に係る構成については、モータ制御システム１００に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

１ 制御部
２ 補償部
３ トルク推定部
４ 補償トルク演算部
１１ 位置制御部
１２ 速度変換部
１３ 速度制御部
１４ 電流制御部
２１ 第１補償部
２２ 第２補償部
４１ 振動補償部
４２ 位相補償部
４３ 偏差補償部
１００ モータ制御システム
２００ 他モータ制御システム
２０１ 他モータ制御システム
２０２ 他モータ制御システム
Ａ１ コントローラ
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ２１、Ｂ２２ 指令抽出部
Ｃ１ 接続部
Ｃ１１ ばね要素
Ｃ１２ ダンパ要素
ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ２１、ＣＴ２２ 制御対象
Ｌ１ 負荷
Ｌ２、Ｌ２１、Ｌ２２ 他負荷
Ｍ１ モータ
Ｍ２、Ｍ２１、Ｍ２２ 他モータ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２ 動作指令

Claims (13)

1. モータに対する動作指令に応じて、前記モータの有する軸の動作を制御する制御部と、
   前記モータとは異なる他モータの有する他軸の動作に関する他軸情報に基づいて、前記他軸の動作が前記軸に与える影響を補償するための補償情報を演算する補償部と、を備え、
   前記制御部は、前記補償部にて演算された前記補償情報を用いて前記軸の動作を制御する、モータ制御システムにおいて、
   前記補償部は、
   前記他軸情報に基づいて、前記他軸の動作に伴って前記モータに作用する外乱トルクを推定するトルク推定部と、
   前記外乱トルクが前記モータ及び前記モータの前記軸に接続される負荷の少なくとも一方に作用することで生じる振動を低減するための補償トルク指令を前記外乱トルクに基づいて、演算し、前記補償トルク指令を前記補償情報として出力する補償トルク演算部と、を有し、
   前記補償トルク演算部は、
   前記外乱トルクに対して、前記モータに作用するモータトルクを入力、前記負荷に作用する負荷トルクを出力とする伝達関数に基づくフィルタ処理を実行することで、前記補償トルク指令を演算する、
   モータ制御システム。
2. 前記フィルタ処理は、
   前記モータトルクを入力、前記モータのモータ速度を出力とする伝達関数と、
   前記負荷トルクを入力、前記モータ速度を出力とする伝達関数の逆関数と、の積に基づく処理である、
   請求項１記載のモータ制御システム。
3. 前記フィルタ処理は、１次のローパスフィルタの伝達関数に基づく処理である、
   請求項１記載のモータ制御システム。
4. 前記フィルタ処理は、
   前記負荷トルクを入力、前記負荷の負荷速度を出力とする伝達関数と、
   前記モータトルクを入力、前記負荷速度を出力とする伝達関数の逆関数と、
   １次のローパスフィルタの伝達関数と、の積に基づく処理である、
   請求項１記載のモータ制御システム。
5. 前記１次のローパスフィルタの遮断周波数は、前記負荷トルクを入力、前記モータトルクを出力とする伝達関数の周波数特性の***振周波数以上である、
   請求項４記載のモータ制御システム。
6. 前記フィルタ処理は、１次のハイパスフィルタの伝達関数に基づく処理である、
   請求項１記載のモータ制御システム。
7. 前記補償トルク演算部は、前記補償トルク指令で指示されるトルクと、前記外乱トルクと、の位相差を補償する位相補償部を有する、
   請求項１～６のいずれか１項に記載のモータ制御システム。
8. 前記位相補償部は、１次のフィルタで構成されている、
   請求項７に記載のモータ制御システム。
9. 前記補償部は、前記外乱トルクに基づいて、前記外乱トルクが前記負荷を介さずに前記モータに作用する場合に前記モータに生じる偏差を補償する偏差補償部を更に有する、
   請求項１～６のいずれか１項に記載のモータ制御システム。
10. 前記他モータは、複数の他モータを有し、
    前記補償部は、前記複数の他モータそれぞれの前記他軸情報に基づいて、前記補償情報を演算する、
    請求項１～６のいずれか１項に記載のモータ制御システム。
11. 前記補償部は、前記モータの前記軸に接続される負荷に応じて、前記補償情報を演算するために用いるパラメータを設定可能である、
    請求項１～６のいずれか１項に記載のモータ制御システム。
12. モータに対する動作指令に応じて、前記モータの有する軸の動作を制御する制御ステップと、
    前記モータとは異なる他モータの有する他軸の動作に関する他軸情報に基づいて、前記他軸の動作が前記軸に与える影響を補償するための補償情報を演算する補償ステップと、を有し、
    前記制御ステップは、前記補償ステップにて演算された前記補償情報を用いて前記軸の動作を制御する、モータ制御方法において、
    前記補償ステップは、
    前記他軸情報に基づいて、前記他軸の動作に伴って前記モータに作用する外乱トルクを推定するステップと、
    前記外乱トルクが前記モータ及び前記モータの前記軸に接続される負荷の少なくとも一方に作用することで生じる振動を低減するための補償トルク指令を前記外乱トルクに基づいて演算し、前記補償トルク指令を前記補償情報として出力するステップと、を有し、
    前記補償トルク指令を演算する際に、
    前記外乱トルクに対して、前記モータに作用するモータトルクを入力、前記負荷に作用する負荷トルクを出力とする伝達関数に基づくフィルタ処理を実行することで、前記補償トルク指令を演算する、
    モータ制御方法。
13. １以上のプロセッサに、請求項１２記載のモータ制御方法を実行させる、
    プログラム。

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