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
モータ制御システム、モータ制御方法、及びプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7454767B2 JP7454767B2 JP2021518310A JP2021518310A JP7454767B2 JP 7454767 B2 JP7454767 B2 JP 7454767B2 JP 2021518310 A JP2021518310 A JP 2021518310A JP 2021518310 A JP2021518310 A JP 2021518310A JP 7454767 B2 JP7454767 B2 JP 7454767B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- compensation
- torque
- control system
- command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 85
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 40
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 84
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 84
- 230000006870 function Effects 0.000 description 78
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 41
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 31
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 101000824971 Homo sapiens Sperm surface protein Sp17 Proteins 0.000 description 4
- 102100022441 Sperm surface protein Sp17 Human genes 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/46—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/20—Controlling the acceleration or deceleration
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/46—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
- H02P5/50—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another by comparing electrical values representing the speeds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
(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。
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。
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。
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。
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。
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「τl」によってモータM1に発生する振動を、補償トルク「τm」で相殺するために、外乱トルク「τl」を入力、補償トルク「τm」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「τl」によって負荷L1に発生する振動を、補償トルク「τm」で相殺するために、外乱トルク「τl」を入力、補償トルク「τm」を出力とする伝達関数を導出する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019089265 | 2019-05-09 | ||
JP2019089265 | 2019-05-09 | ||
PCT/JP2020/011108 WO2020225978A1 (ja) | 2019-05-09 | 2020-03-13 | モータ制御システム、モータ制御方法、及びプログラム |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020225978A1 JPWO2020225978A1 (ja) | 2020-11-12 |
JPWO2020225978A5 JPWO2020225978A5 (ja) | 2022-02-08 |
JP7454767B2 true JP7454767B2 (ja) | 2024-03-25 |
Family
ID=73050589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021518310A Active JP7454767B2 (ja) | 2019-05-09 | 2020-03-13 | モータ制御システム、モータ制御方法、及びプログラム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11791751B2 (ja) |
EP (1) | EP3968513A4 (ja) |
JP (1) | JP7454767B2 (ja) |
CN (1) | CN113767565B (ja) |
WO (1) | WO2020225978A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003263228A (ja) | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Yaskawa Electric Corp | 同期制御装置 |
JP2009077591A (ja) | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Juki Corp | Xy位置決め装置の駆動制御装置 |
JP2018098846A (ja) | 2016-12-09 | 2018-06-21 | Juki株式会社 | モーター制御装置、ミシン及び電子部品実装装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5467004A (en) * | 1992-11-24 | 1995-11-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor speed control apparatus for keeping the speed of the motor fixed in the presence of a disturbance torque |
KR0185951B1 (ko) * | 1995-07-04 | 1999-05-15 | 김광호 | 회전모터의 속도제어방법 및 그 장치 |
JPH11231942A (ja) * | 1998-02-13 | 1999-08-27 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | ねじり軸系トルク制御方法 |
JPH11332272A (ja) * | 1998-05-15 | 1999-11-30 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 2慣性共振系トルク制御方法 |
TW412669B (en) * | 1998-09-28 | 2000-11-21 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Position control apparatus |
JP3298069B2 (ja) * | 1999-05-20 | 2002-07-02 | 住友重機械工業株式会社 | ステージの位置制御装置及び速度制御装置 |
JP3816725B2 (ja) * | 2000-04-21 | 2006-08-30 | 三菱電機株式会社 | モータ制御装置、および同装置で使用する、トルクリプルを抑制するための補正値の測定方法 |
JP2003092896A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-03-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dcブラシレスモータのトルク制御装置 |
JP4020726B2 (ja) * | 2002-08-08 | 2007-12-12 | 三菱電機株式会社 | 機械の位置制御装置および機械の位置制御システム |
JP4084169B2 (ja) * | 2002-11-27 | 2008-04-30 | 株式会社リコー | 捩り振動系制御装置 |
JP4949786B2 (ja) * | 2006-09-13 | 2012-06-13 | 本田技研工業株式会社 | 電動機の制御装置 |
JP5919346B2 (ja) * | 2014-09-01 | 2016-05-18 | ファナック株式会社 | 軸間干渉を補正するモータ制御装置 |
JP6496167B2 (ja) * | 2015-03-19 | 2019-04-03 | オークマ株式会社 | タンデム位置制御装置 |
JP6693013B2 (ja) | 2016-02-04 | 2020-05-13 | ブラザー工業株式会社 | 振動抑制装置と振動抑制方法 |
-
2020
- 2020-03-13 CN CN202080030010.3A patent/CN113767565B/zh active Active
- 2020-03-13 US US17/607,018 patent/US11791751B2/en active Active
- 2020-03-13 EP EP20802843.1A patent/EP3968513A4/en active Pending
- 2020-03-13 JP JP2021518310A patent/JP7454767B2/ja active Active
- 2020-03-13 WO PCT/JP2020/011108 patent/WO2020225978A1/ja unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003263228A (ja) | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Yaskawa Electric Corp | 同期制御装置 |
JP2009077591A (ja) | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Juki Corp | Xy位置決め装置の駆動制御装置 |
JP2018098846A (ja) | 2016-12-09 | 2018-06-21 | Juki株式会社 | モーター制御装置、ミシン及び電子部品実装装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113767565A (zh) | 2021-12-07 |
US20220216813A1 (en) | 2022-07-07 |
EP3968513A4 (en) | 2022-06-29 |
JPWO2020225978A1 (ja) | 2020-11-12 |
CN113767565B (zh) | 2023-09-29 |
US11791751B2 (en) | 2023-10-17 |
EP3968513A1 (en) | 2022-03-16 |
WO2020225978A1 (ja) | 2020-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5273575B2 (ja) | 電動機制御装置 | |
JP5169836B2 (ja) | 位置制御装置 | |
JP4685071B2 (ja) | モータ制御装置及びモータ制御方法 | |
WO2015004885A1 (ja) | 電動機の制御装置 | |
JP2005301508A (ja) | 制御装置 | |
JP5652678B2 (ja) | 電動機制御装置 | |
JP2016105686A (ja) | モータ駆動装置の制御装置、複軸モータ駆動装置の制御装置、及びモータ駆動装置の制御方法 | |
JP6604157B2 (ja) | 多慣性共振システムにおける共振抑制制御装置 | |
JP4914979B2 (ja) | モータ制御装置およびモータ制御方法 | |
KR19980074456A (ko) | 2관성 공진계의 진동 억제방법 및 장치 | |
JP7454767B2 (ja) | モータ制御システム、モータ制御方法、及びプログラム | |
JP6930868B2 (ja) | サーボ制御装置、サーボ制御方法及びシステム | |
JP3970699B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP6720714B2 (ja) | 電動車両の制御方法、及び電動車両の制御装置 | |
JP5411687B2 (ja) | ロボットの制御装置 | |
JPH10217173A (ja) | ロボットの非干渉化制御装置 | |
JPWO2020225978A5 (ja) | ||
JP2002325473A (ja) | 振動抑制装置 | |
JP3983577B2 (ja) | 推定装置を用いた制御装置 | |
JP3220589B2 (ja) | メカニカルシステムの制御装置 | |
JP3856215B2 (ja) | 速度制御装置 | |
WO2019123573A1 (ja) | 電動機の制御装置 | |
JP3303566B2 (ja) | 共振比制御による2慣性共振系の振動抑制装置 | |
JP7447650B2 (ja) | 制御装置 | |
WO2021157178A1 (ja) | モータ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210823 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20221024 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240212 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7454767 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |