JPH02285226A - サーボモータによる機械系の摩擦測定方式 - Google Patents
サーボモータによる機械系の摩擦測定方式Info
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- JPH02285226A JPH02285226A JP10452489A JP10452489A JPH02285226A JP H02285226 A JPH02285226 A JP H02285226A JP 10452489 A JP10452489 A JP 10452489A JP 10452489 A JP10452489 A JP 10452489A JP H02285226 A JPH02285226 A JP H02285226A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、サーボモータを用いた工作機械において、機
械系のFJlIIを測定する測定方式に関する。
械系のFJlIIを測定する測定方式に関する。
従来の技術
工作機械の送り軸等をサーボモータを用いて制御する場
合、その軸の機械的1↑擦の大きさによってサーボ制御
特性が変ってくる。例えば、送り軸の移動開始時におい
ては、送り軸の機械的摩擦に打ち勝つだけのトルクが出
力される分の位置偏差が生じた後に、始めてサーボモー
タは送り軸を駆動し、機械を駆動させることができる。
合、その軸の機械的1↑擦の大きさによってサーボ制御
特性が変ってくる。例えば、送り軸の移動開始時におい
ては、送り軸の機械的摩擦に打ち勝つだけのトルクが出
力される分の位置偏差が生じた後に、始めてサーボモー
タは送り軸を駆動し、機械を駆動させることができる。
そのため、機械的摩擦の大きさに応じて、機械には応答
遅れが生じることとなる。このため、最適制御を行うた
めには、機械的摩擦の大きさを多め測定しておき、その
摩擦力の大きさに応じてサーボ制御系の各種パラメータ
の値を調整することが行われている。
遅れが生じることとなる。このため、最適制御を行うた
めには、機械的摩擦の大きさを多め測定しておき、その
摩擦力の大きさに応じてサーボ制御系の各種パラメータ
の値を調整することが行われている。
この機械的ptqを測定する方法として、従来から行わ
れている方法は、送り軸を一定速度で一定方向に駆動し
、定常状態でのサーボモータの電流値を測定する方法が
一般的である。送り1袖が定速走行中であれば、サーボ
モータから出力されるトルクは機械的摩擦と等しくなる
ので、このときのサーボモータのトルク叩も摩擦トルク
は(トルク定a)X (m流貞)として求めることがで
きる。
れている方法は、送り軸を一定速度で一定方向に駆動し
、定常状態でのサーボモータの電流値を測定する方法が
一般的である。送り1袖が定速走行中であれば、サーボ
モータから出力されるトルクは機械的摩擦と等しくなる
ので、このときのサーボモータのトルク叩も摩擦トルク
は(トルク定a)X (m流貞)として求めることがで
きる。
そして、サーボモータを非常に低速で駆動し、このとき
1ワられる電流値により機械のl¥ylI!!擦力を推
定している(vJ摩擦に対してはサーボモータは該動摩
擦を補正するように駆動制御されるから、静摩擦がサー
ボ制御特性を改善する上で知る必要がある)。
1ワられる電流値により機械のl¥ylI!!擦力を推
定している(vJ摩擦に対してはサーボモータは該動摩
擦を補正するように駆動制御されるから、静摩擦がサー
ボ制御特性を改善する上で知る必要がある)。
この機械的摩擦の測定は、従来手動で行われているが、
機械を制御する制り11のソフトウェア内部に定速走行
のモードを設け、定速走行中のサーボモータの電流値を
自助的に取り込み、自動的に機械系のII擦を測定する
ことも再開である。
機械を制御する制り11のソフトウェア内部に定速走行
のモードを設け、定速走行中のサーボモータの電流値を
自助的に取り込み、自動的に機械系のII擦を測定する
ことも再開である。
発明が解決しようとする課題
上述した従来の方法では、送り軸等の一定方向への動き
によって摩擦トルクを測定するものである。しかしなが
ら、工作I滅の送り軸の実際のυ制御において、より有
益なのはサーボモータの駆動方向の反転時でのバックラ
ッシやねじれ等の非線型要素の影響を含めた等価的なR
擦トルクであり、このような摩擦トルクは上記した従来
の方法では測定できない。
によって摩擦トルクを測定するものである。しかしなが
ら、工作I滅の送り軸の実際のυ制御において、より有
益なのはサーボモータの駆動方向の反転時でのバックラ
ッシやねじれ等の非線型要素の影響を含めた等価的なR
擦トルクであり、このような摩擦トルクは上記した従来
の方法では測定できない。
即ち、サーボ系において、摩擦力が影響し制卸上重要な
ものは機械の動き出し時におけるI!i! 振力の大ぎ
さが重要なるファクタであり、動き出し時や上述した送
り方向が反転した時等のバックラッシや系のねじれ等の
非線型要素の影響をも含めた等価的な摩擦力(トルク)
を得ることが、最適サーボ系を構築する上で玉rX要な
事項である。
ものは機械の動き出し時におけるI!i! 振力の大ぎ
さが重要なるファクタであり、動き出し時や上述した送
り方向が反転した時等のバックラッシや系のねじれ等の
非線型要素の影響をも含めた等価的な摩擦力(トルク)
を得ることが、最適サーボ系を構築する上で玉rX要な
事項である。
そこで、本発明の目的は、機械の動き出し時におけるバ
ックラッシや系のねじれ等の非線型要素の彩萱を含めた
等価的な11J擦トルクを測定できる摩擦測定方式を提
供することにある。
ックラッシや系のねじれ等の非線型要素の彩萱を含めた
等価的な11J擦トルクを測定できる摩擦測定方式を提
供することにある。
課題を解決するための手段
本発明は、移動指令を零にして位置偏差が零以上か否か
に応じて所定値の速度指令を極性を変えて入力し、位置
偏差が零近傍で勺−ボモータに振動を起こさせ、上記速
度指令の所定値を変化させたとき得られる上記振動周期
または振動数と速度指令の各所定値によってFJ摩擦ル
クを求めることによって上記課題を解決した。
に応じて所定値の速度指令を極性を変えて入力し、位置
偏差が零近傍で勺−ボモータに振動を起こさせ、上記速
度指令の所定値を変化させたとき得られる上記振動周期
または振動数と速度指令の各所定値によってFJ摩擦ル
クを求めることによって上記課題を解決した。
作 用
移動指令を零にして、位置偏差が零以上か否かに応じて
所定値の速度指令を極性を変えて入力してサーボモータ
の出力に応じて振動を生じさぼると、このサーボモータ
の振動周期く振動数)は機械の摩擦トルクによって変動
する。
所定値の速度指令を極性を変えて入力してサーボモータ
の出力に応じて振動を生じさぼると、このサーボモータ
の振動周期く振動数)は機械の摩擦トルクによって変動
する。
今、上記U度I8令の所定値をA1サーボモータの振動
周期をB、l:l−ボモータによって駆動されるlj1
誠に!9!家がなく、tナーボルーブグインによっての
み決まる振動周期をvOとすると、サーボモータの感動
周期日は次の第(1)式の関係になることが実験によっ
て求められている。
周期をB、l:l−ボモータによって駆動されるlj1
誠に!9!家がなく、tナーボルーブグインによっての
み決まる振動周期をvOとすると、サーボモータの感動
周期日は次の第(1)式の関係になることが実験によっ
て求められている。
B=VO+ (k−To)/A ・ (1)な
お、kはサーボ系の構成が決まると一律的に決まる定数
、Toは摩擦1ヘルクである。
お、kはサーボ系の構成が決まると一律的に決まる定数
、Toは摩擦1ヘルクである。
速度指令の所定値(以下、振幅という)をA1としたと
きのサーボモータのIxt肋周期をB1、振幅をA2と
したときの振動周期を82とすると、B1=VO+ (
k−To)/△1 ・・・(2)B2=VO+ (k
−To)/A2 ・・・(3)第(2)式、第(3
)式より なお、k’=1/k である。
きのサーボモータのIxt肋周期をB1、振幅をA2と
したときの振動周期を82とすると、B1=VO+ (
k−To)/△1 ・・・(2)B2=VO+ (k
−To)/A2 ・・・(3)第(2)式、第(3
)式より なお、k’=1/k である。
そこで、サーボ系の構成によって決まる定数に’ (
=1/k)を予め実験によって求めておき、振幅をA1
.A2と変え、そのとき得られるサーボモータの振動周
期B1.B2を検出ずれば、第(4)式より摩擦トルク
を求めることができる。
=1/k)を予め実験によって求めておき、振幅をA1
.A2と変え、そのとき得られるサーボモータの振動周
期B1.B2を検出ずれば、第(4)式より摩擦トルク
を求めることができる。
しかも、こうして得られる摩擦トルクは、位置偏差近傍
で速度指令の極性を交互に変えて得られるものであるか
ら、バックラッシや系・(ボールネジ等)のねじれ等の
非線型要素を含む動作立十がり時のIIJtl!トルク
を意味しており、サーボ系を調整する上で必要なFiE
凛トルクをより正確に求めることができる。
で速度指令の極性を交互に変えて得られるものであるか
ら、バックラッシや系・(ボールネジ等)のねじれ等の
非線型要素を含む動作立十がり時のIIJtl!トルク
を意味しており、サーボ系を調整する上で必要なFiE
凛トルクをより正確に求めることができる。
実施例
第1図は、本発明の一実施例の摩擦トルク測定モードに
おける速度制御ループを含む位置制御ループのブロック
線図である。サーボモータにおける通常の位置制御ルー
プのブロック線図と異なる点は関数発生器1が位置i、
lI filループに加えられている点である。
おける速度制御ループを含む位置制御ループのブロック
線図である。サーボモータにおける通常の位置制御ルー
プのブロック線図と異なる点は関数発生器1が位置i、
lI filループに加えられている点である。
上garlJ数発生器1は第2図に示すように、位置偏
差Errが0または正のとき正の速度指令Vcmd=A
を出力し、負のときは負の速度指令Vcm(j=−Aを
出力するものである。
差Errが0または正のとき正の速度指令Vcmd=A
を出力し、負のときは負の速度指令Vcm(j=−Aを
出力するものである。
2は速度制御ループの積分項で、klは積分ゲイン、3
は速度制御ループの比例項で、k2は比例ゲイン、また
、4,5はサーボモータの伝達関数の項で、Ktはトル
ク定数、Jmはロータイナーシャである。また、6はサ
ーボモータの実速度を位置に変換する積分項である。
は速度制御ループの比例項で、k2は比例ゲイン、また
、4,5はサーボモータの伝達関数の項で、Ktはトル
ク定数、Jmはロータイナーシャである。また、6はサ
ーボモータの実速度を位置に変換する積分項である。
I?擦トルク測定モードにおいては、移動指令Mcmd
は[0」にセットされ、関数発生器1より、第2図に示
すように位置偏差Errが、0以上の正の鴎か負の値か
によって振幅Aの極付を変えて速度指令Vcmdを出力
する。
は[0」にセットされ、関数発生器1より、第2図に示
すように位置偏差Errが、0以上の正の鴎か負の値か
によって振幅Aの極付を変えて速度指令Vcmdを出力
する。
始め、位置偏差ErrがrOJであるため、正の振幅へ
の速度指令Vcmdが関数発生器1から出力される。そ
の結果、摩擦に打ち勝ってサーボモータが回転し、位置
フィードバック信号Pfbがフィードバックされ、移動
指令MCmdがrOJであるから、サーボモータが回転
すれば、位置偏差Errが負となる。位置隔差Errが
負となれば、関数発生31からは負の振幅Aの速度指令
vCmdが出力され、サーボモータは逆転する。
の速度指令Vcmdが関数発生器1から出力される。そ
の結果、摩擦に打ち勝ってサーボモータが回転し、位置
フィードバック信号Pfbがフィードバックされ、移動
指令MCmdがrOJであるから、サーボモータが回転
すれば、位置偏差Errが負となる。位置隔差Errが
負となれば、関数発生31からは負の振幅Aの速度指令
vCmdが出力され、サーボモータは逆転する。
サーボモータが逆転すれば位置偏差は負となるから、関
数発生器1からは正の振幅Aの速度指令Vcmdが出力
される。以下、この動作を繰返すことにより、づ−ボモ
ータは位置偏差Errが「0」近傍で振動することとな
る。
数発生器1からは正の振幅Aの速度指令Vcmdが出力
される。以下、この動作を繰返すことにより、づ−ボモ
ータは位置偏差Errが「0」近傍で振動することとな
る。
そして、上記関数発生器1から出力される速度指令Vc
mcjの値、即ち振幅Aの値が大きければ、速度制御ル
ープの積分項2に蓄積される値が大きくなるからサーボ
モータの出力トルクは大きくなり、サーボモータの振動
は速くなる。逆に、十記振幅Aの値が小さくなれば振動
は遅くなる。そして、この振動の周期Bは第(1)式で
示されるように摩擦トルクTOの大きさによっても変動
する。
mcjの値、即ち振幅Aの値が大きければ、速度制御ル
ープの積分項2に蓄積される値が大きくなるからサーボ
モータの出力トルクは大きくなり、サーボモータの振動
は速くなる。逆に、十記振幅Aの値が小さくなれば振動
は遅くなる。そして、この振動の周期Bは第(1)式で
示されるように摩擦トルクTOの大きさによっても変動
する。
そこで、この関数発生器1の出力振幅Aの値を変え、例
えば振幅A1として、そのときのサーボモータの振動周
期B1、振幅をA2としたときの撮動周期B2を検出し
第(4)式の演算を行えば、摩擦I・ルクToを測定で
きる。
えば振幅A1として、そのときのサーボモータの振動周
期B1、振幅をA2としたときの撮動周期B2を検出し
第(4)式の演算を行えば、摩擦I・ルクToを測定で
きる。
なお、第(4)式において、定ak’ (−1/k)
の値はサーボ系の構成が決まれば一律的に決まるもので
あり、予め測定しておく。例えば、第1図における伝達
関数4の直前、即ち、速度制御ループの積分項2の出力
から比例項2の出力を減算する点に補正迅αを加停し、
この補正3αを順次変えながら、速度指令Vcmdをあ
る所定口のステップ入力としてサーボ七−夕の応答をみ
てサーボモータの応答が早く、かつ振動が生じないよう
な最適な状態になるときのαの値を求める。
の値はサーボ系の構成が決まれば一律的に決まるもので
あり、予め測定しておく。例えば、第1図における伝達
関数4の直前、即ち、速度制御ループの積分項2の出力
から比例項2の出力を減算する点に補正迅αを加停し、
この補正3αを順次変えながら、速度指令Vcmdをあ
る所定口のステップ入力としてサーボ七−夕の応答をみ
てサーボモータの応答が早く、かつ振動が生じないよう
な最適な状態になるときのαの値を求める。
このαの値にサーボモータのトルク定数ktを乗じたも
のが摩擦トルクToであり、前述した方法と同様な方法
で、位置偏差が「0」近傍で速度指令の振幅をA1.A
2と変えてサーボを−9を振動させたときの糸勤周11
1JB1.B2を求め、第(4)式の演算を行って定数
に′を求める。
のが摩擦トルクToであり、前述した方法と同様な方法
で、位置偏差が「0」近傍で速度指令の振幅をA1.A
2と変えてサーボを−9を振動させたときの糸勤周11
1JB1.B2を求め、第(4)式の演算を行って定数
に′を求める。
この定数に′はサーボ系の偶成が決まれば一律的に決ま
るものであるから、あるサーボ系でこの定数に′を求め
、同一構成のサーボ系に対し、求めた定数に′を予めサ
ーボ基に設定しておく。
るものであるから、あるサーボ系でこの定数に′を求め
、同一構成のサーボ系に対し、求めた定数に′を予めサ
ーボ基に設定しておく。
第3因、第4図は摩擦トルク測定モードにおけるデジタ
ルサーボ(ソフトウェアサーボ)処理を行うプロセッサ
の動作フローヂャートである。
ルサーボ(ソフトウェアサーボ)処理を行うプロセッサ
の動作フローヂャートである。
摩擦トルク測定モードにすると、工作機械やロボット等
の機械を制御する数値制御装置は移動指令Mcmdを1
゛0」にし、サーボ制御を行うプロセッサに摩擦トルク
測定指令を与える。サーボ制御のプロセッサは第3図に
丞す処理を所定円1組毎行い、かつ、第4図に示す速度
ループ処理を第3図に示す処理の周期より短い周期で実
行する。
の機械を制御する数値制御装置は移動指令Mcmdを1
゛0」にし、サーボ制御を行うプロセッサに摩擦トルク
測定指令を与える。サーボ制御のプロセッサは第3図に
丞す処理を所定円1組毎行い、かつ、第4図に示す速度
ループ処理を第3図に示す処理の周期より短い周期で実
行する。
摩擦トルク測定モードになると、デジタルサーボのプロ
セッサはまず、フラグFが11」にセットされているか
否か(始めは初期設定でフラグFは「0」にセットされ
ている)、及び速度指令の所定II(Ii幅)を変えて
測定する蛋肋rr31期の数を計数するカウンタCが「
1」または「2」か判断しくこのカウンタCも初期設定
で始めは「0」にセットされている) (ステップ10
0,101゜102)、フラグEが「0」、カウンタC
が「0」であれば、速度指令を記憶するレジスタAに速
度指令Δ1をセットしくステップ103)、上記速度指
令の極性を変えて、交互に加えたとき生じるサーボモー
タの振動が安定するまで持つための設定所定値をカウン
タMCNTにセットしくステップ104>、フラグFを
「1」にすると共にカウンタCを「1」インクリメント
しくステップ105)、当該周期の処理を終了する。そ
して、次の周期からtよ、フラグFが「1」にセットさ
れていることからステップ100の処理のみを行って処
理を終了する。
セッサはまず、フラグFが11」にセットされているか
否か(始めは初期設定でフラグFは「0」にセットされ
ている)、及び速度指令の所定II(Ii幅)を変えて
測定する蛋肋rr31期の数を計数するカウンタCが「
1」または「2」か判断しくこのカウンタCも初期設定
で始めは「0」にセットされている) (ステップ10
0,101゜102)、フラグEが「0」、カウンタC
が「0」であれば、速度指令を記憶するレジスタAに速
度指令Δ1をセットしくステップ103)、上記速度指
令の極性を変えて、交互に加えたとき生じるサーボモー
タの振動が安定するまで持つための設定所定値をカウン
タMCNTにセットしくステップ104>、フラグFを
「1」にすると共にカウンタCを「1」インクリメント
しくステップ105)、当該周期の処理を終了する。そ
して、次の周期からtよ、フラグFが「1」にセットさ
れていることからステップ100の処理のみを行って処
理を終了する。
一方、速度ループ処理周期では、フラグFが「1」にセ
ットされてなければ(ステップ200)、通常の速度ル
ープ処理を行って〈ステップ213)速度ループl18
卯を終了するが、フラグFが「1」にセットされると、
位置偏差Errを読み(ステップ201)、該位置偏差
Errが0以上か否か判断する(ステップ202)。
ットされてなければ(ステップ200)、通常の速度ル
ープ処理を行って〈ステップ213)速度ループl18
卯を終了するが、フラグFが「1」にセットされると、
位置偏差Errを読み(ステップ201)、該位置偏差
Errが0以上か否か判断する(ステップ202)。
移動指令Mcmdが1゛0」であるから、通常、Err
は「0」であるのでステップ203へ移行し、レジスタ
Aに記憶された速度指令△1を速度指令Vcmdとして
出力する。そして、サーボモータの実速度のフィードバ
ック信号Vfb@読み(ステップ205>、該実速度V
fbと前周期で検出されたレジスタR(Vfb)に記憶
されている前周期での実速度との積が「「0」または正
か否か判断する(ステップ206)。始めはこの積の値
は「0」であるから、ステップ208へ進み、サーボモ
ータの振動の一周期をカウントするためのカウンタVC
NTを「1」インクリメン1〜する(なJ3、コ(7)
jJ ウ> ’) V CN Tも初m 設定Fr0
Jにセットされている)。そして、ステップ205で読
取った実速度VfbをレジスタR(vrb)に格納しく
ステップ212)、通常の速度ループ処理を行って(ス
テップ213)、当該処理を終了する。
は「0」であるのでステップ203へ移行し、レジスタ
Aに記憶された速度指令△1を速度指令Vcmdとして
出力する。そして、サーボモータの実速度のフィードバ
ック信号Vfb@読み(ステップ205>、該実速度V
fbと前周期で検出されたレジスタR(Vfb)に記憶
されている前周期での実速度との積が「「0」または正
か否か判断する(ステップ206)。始めはこの積の値
は「0」であるから、ステップ208へ進み、サーボモ
ータの振動の一周期をカウントするためのカウンタVC
NTを「1」インクリメン1〜する(なJ3、コ(7)
jJ ウ> ’) V CN Tも初m 設定Fr0
Jにセットされている)。そして、ステップ205で読
取った実速度VfbをレジスタR(vrb)に格納しく
ステップ212)、通常の速度ループ処理を行って(ス
テップ213)、当該処理を終了する。
次の速度ループ処理周期ではステップ200からステッ
プ201へ移行し、位置偏差Err8−読む。速度¥A
御ループの積分項2の積分ゲイン、比例項3の比例ゲイ
ンに2の値、及び、庁慮トルクのToの大きさによって
変るが、通常、積分項2に蓄えられる埴が小さいため、
サーボモータは回転Uず、位置偏差Errはl’ Oj
のままである。
プ201へ移行し、位置偏差Err8−読む。速度¥A
御ループの積分項2の積分ゲイン、比例項3の比例ゲイ
ンに2の値、及び、庁慮トルクのToの大きさによって
変るが、通常、積分項2に蓄えられる埴が小さいため、
サーボモータは回転Uず、位置偏差Errはl’ Oj
のままである。
その結果、前述同様ステップ202,203゜205.
206,208,212.213f7)各処理を行う。
206,208,212.213f7)各処理を行う。
以下、サーボモータが回転し位置偏差Err/′fi負
になるまで(移動指令Mcmdがl’ OJであるから
正の速度指令でサーボモータが回転すれば位置偏差は負
となる)、上記処理を繰返す。
になるまで(移動指令Mcmdがl’ OJであるから
正の速度指令でサーボモータが回転すれば位置偏差は負
となる)、上記処理を繰返す。
積分項2に積分ωが溜まり、これによってサーボモータ
が正回転し、位置偏差Errが負になると、プロセッサ
はステップ200〜202の処理を行い、次にステップ
204に移行して速度指令Vcmdとしてレジスタ八に
記憶されているffJ A1の符号を変えて−へ1の速
度指令を出力する。
が正回転し、位置偏差Errが負になると、プロセッサ
はステップ200〜202の処理を行い、次にステップ
204に移行して速度指令Vcmdとしてレジスタ八に
記憶されているffJ A1の符号を変えて−へ1の速
度指令を出力する。
そして、実速度Vfbを読み(ステップ205を読み(
ステップ205)、前周期の実速度と全周期の実速度の
積VfbxR(vfb)がro、、+または正の値か否
か判断しくステップ208)、サーボモータの回転開始
時には前周期に読取った実速度VfbはrOJであるか
ら〈全周期で読取った実速度は正の値)、ステップ20
6からステップ208へ移行し、ステップ212.21
3の処理を行って処理を終了する。
ステップ205)、前周期の実速度と全周期の実速度の
積VfbxR(vfb)がro、、+または正の値か否
か判断しくステップ208)、サーボモータの回転開始
時には前周期に読取った実速度VfbはrOJであるか
ら〈全周期で読取った実速度は正の値)、ステップ20
6からステップ208へ移行し、ステップ212.21
3の処理を行って処理を終了する。
次の周期でも位@偏% E r rは負であるので、速
度指令Vcmdは一△1の速度指令が出力される(ステ
ップ200〜202.204)。そして、ステップ20
6,208,212.213の処理を行って当該周期の
処理を終了する。以下、ステップ204で−Δ1の速度
指令が出力され、積分項2にこの負の速度指令が溜まる
と、サーボモータの回転方向が逆転し負の方向となる(
実速度Vfbが負となる)。そして、づ−ボモータの回
転方向が逆転すると位置偏差Errが負となるから、次
の周期ではステップ200,201,202.203と
移行し、速度指令VcmdをA1とする。そして実速度
Vfbを読むが、このとき読み込まれる実速度Vfbは
負の値であり、前周期で読取った実速度R(Vfb)は
正の値であるからステップ206からステップ207へ
移行し、当該周期で読取った実速度Vfbは負であるか
ら、カウンタMCNTから「1」減算する(ステップ2
09)。即ち、カウンタMCNTはサーボモータの実速
度Vfbが正の値から負の値に変ったとき減算されるも
のである。そして、該カウンタMCNTが「0」か否か
判断し、「O」でなければカウンタVCNTを1゛0」
にセットし、ステップ212.213の処理を行って当
該周期の処理を終了する。
度指令Vcmdは一△1の速度指令が出力される(ステ
ップ200〜202.204)。そして、ステップ20
6,208,212.213の処理を行って当該周期の
処理を終了する。以下、ステップ204で−Δ1の速度
指令が出力され、積分項2にこの負の速度指令が溜まる
と、サーボモータの回転方向が逆転し負の方向となる(
実速度Vfbが負となる)。そして、づ−ボモータの回
転方向が逆転すると位置偏差Errが負となるから、次
の周期ではステップ200,201,202.203と
移行し、速度指令VcmdをA1とする。そして実速度
Vfbを読むが、このとき読み込まれる実速度Vfbは
負の値であり、前周期で読取った実速度R(Vfb)は
正の値であるからステップ206からステップ207へ
移行し、当該周期で読取った実速度Vfbは負であるか
ら、カウンタMCNTから「1」減算する(ステップ2
09)。即ち、カウンタMCNTはサーボモータの実速
度Vfbが正の値から負の値に変ったとき減算されるも
のである。そして、該カウンタMCNTが「0」か否か
判断し、「O」でなければカウンタVCNTを1゛0」
にセットし、ステップ212.213の処理を行って当
該周期の処理を終了する。
以下、上述した処理を繰返すことになるが、実速度Vf
bが前周期で正の値、今周期で負の値になったとき(実
速1!1Vfbが正の値から負の値に変わるのはり°−
ボモータの振動周期で1回しかない)の回数がカウンタ
MCNTの設定数に達し、該カウンタMCNTが10」
になるとくステップ210>、即ち、サーボモータの撮
動が安定したときフラグFを「0」にセットする(ステ
ップ214)。
bが前周期で正の値、今周期で負の値になったとき(実
速1!1Vfbが正の値から負の値に変わるのはり°−
ボモータの振動周期で1回しかない)の回数がカウンタ
MCNTの設定数に達し、該カウンタMCNTが10」
になるとくステップ210>、即ち、サーボモータの撮
動が安定したときフラグFを「0」にセットする(ステ
ップ214)。
その結果、カウンタVCNTは実速度Vfbが正から負
の値になったときリセットされ(ステップ211)、次
に実速度Vfbが正から負になるまでの速度ループ処理
の回数を計数しているので、サーボモータの振動周期を
記憶していることとなる。
の値になったときリセットされ(ステップ211)、次
に実速度Vfbが正から負になるまでの速度ループ処理
の回数を計数しているので、サーボモータの振動周期を
記憶していることとなる。
なお、フラグFが「0」にセットされると、次の速度ル
ープ処理からはステップ200からステップ213へ移
行し、通常の速度ループ処理のみを行うこととなる。
ープ処理からはステップ200からステップ213へ移
行し、通常の速度ループ処理のみを行うこととなる。
一方、*mt−ルク測定処理周期では、フラグFがrO
Jにセットされると、ステップ100からステップ10
1へ移行し、カウンタCは先のステップ105の処理で
インクリメントされ「1」にセットされているから、ス
テップ101からステップ106へ移行し、カウンタV
CNTの値をレジスタB1へ格納し、レジスタ八に先の
速度指令A1とは大きさの異なる速度指令A2をセット
しくステップ107)、カウンタMCNTに設定所定値
をセットしくステップ108) 、フラグFを「1」に
セットし、カウンタCを「1」インクリメントする(カ
ウンタCの値は[2,1となる)(ステップ1o9)。
Jにセットされると、ステップ100からステップ10
1へ移行し、カウンタCは先のステップ105の処理で
インクリメントされ「1」にセットされているから、ス
テップ101からステップ106へ移行し、カウンタV
CNTの値をレジスタB1へ格納し、レジスタ八に先の
速度指令A1とは大きさの異なる速度指令A2をセット
しくステップ107)、カウンタMCNTに設定所定値
をセットしくステップ108) 、フラグFを「1」に
セットし、カウンタCを「1」インクリメントする(カ
ウンタCの値は[2,1となる)(ステップ1o9)。
その結果、速度ループ処理周期では、フラグFが「1」
にセットされていることから、前述したステップ201
以下の処理を行うこととなる。ただし、今回はレジスタ
Aに格納された値がA1からA2に変更されており、こ
の値A2を位置偏差Errがl−OJ以上か否かに応じ
て符号を変えて速度指令Vcmdとして出力されること
となる。
にセットされていることから、前述したステップ201
以下の処理を行うこととなる。ただし、今回はレジスタ
Aに格納された値がA1からA2に変更されており、こ
の値A2を位置偏差Errがl−OJ以上か否かに応じ
て符号を変えて速度指令Vcmdとして出力されること
となる。
速度指令Vcmdの大きざが大きいほど速度制御ループ
の積分項に蓄積される項は早く大きくなり、積分項から
早く大ぎな値が出りされるから、勺−ボモータの撮勅数
は多くなる。即ち、振動周期は小さくなる。
の積分項に蓄積される項は早く大きくなり、積分項から
早く大ぎな値が出りされるから、勺−ボモータの撮勅数
は多くなる。即ち、振動周期は小さくなる。
こうして、速度指令Vcmdの振幅をA2としてサーボ
モータの振動周期をカウンタVCNTで検出し、フラグ
FがrOJにセットされると(ステップ214)、15
11ルク測定処即周期ではステップ100から101.
102へ進み、カウンタCの値はステップ10っで2に
セットされているからステップ110に進み、カウンタ
V CN Tの値(振幅A2のときのサーボモータの振
動周期)をレジスタB2にセットする。
モータの振動周期をカウンタVCNTで検出し、フラグ
FがrOJにセットされると(ステップ214)、15
11ルク測定処即周期ではステップ100から101.
102へ進み、カウンタCの値はステップ10っで2に
セットされているからステップ110に進み、カウンタ
V CN Tの値(振幅A2のときのサーボモータの振
動周期)をレジスタB2にセットする。
そして、レジスタB1.B2に記[1された値。
速度指令として設定した(iffAl、A2及び予め設
定された定数に′によって第(4)式の演算を行って1
1112ト/レクToを求め(ステップ111)、カウ
ンタCをrOJにセットしくステップ112)、IIJ
yAトルク設定処理を終了する。
定された定数に′によって第(4)式の演算を行って1
1112ト/レクToを求め(ステップ111)、カウ
ンタCをrOJにセットしくステップ112)、IIJ
yAトルク設定処理を終了する。
こうして求められた摩擦トルクTOを制till装置の
表示vt@に表示したり、または、摩擦トルクに応じて
変化ざゼる各パラメータを自動的に変更設定する等の処
理を行うようにする。
表示vt@に表示したり、または、摩擦トルクに応じて
変化ざゼる各パラメータを自動的に変更設定する等の処
理を行うようにする。
発明の効果
本発明は、位置偏差近傍でサーボモータを振動させてF
@mトルクを検出するようにしたから、バックラッシや
系のねじれ等の非線型要素の影響をも含めた機械の動き
出し時の摩擦トルクを測定できるから、より正確な摩擦
トルクを検出することができる。
@mトルクを検出するようにしたから、バックラッシや
系のねじれ等の非線型要素の影響をも含めた機械の動き
出し時の摩擦トルクを測定できるから、より正確な摩擦
トルクを検出することができる。
第1図は本発明の一実施例における速度iiI+御ルー
プループ位置制御ループのブロック線図、第2図は同実
施例における速度指令を出力する関数発生器の位置偏差
に対する出ツノを説明する図、第3図は同実施例におけ
る摩1寮トルク測定処即モードの処理フローチャー1・
、第4図は同実施例における速度ループ処理周期でのフ
ローチャートである。 1・・・関数発生器、2・・・速度制御ループの積分項
、3・・・速度制御ループの比例項、 4・・・υ−ボ[−タの伝達関数のトルク定数の項、5
・・・サーボモータの伝達関数のロータイナーシ1!の
項、 6・・・サーボモータの速度を積分し位置を求める項、
Vcmd・・・速度指令、Err・・・位置偏差、TO
・・・摩擦トルク(外乱トルク)。 2図
プループ位置制御ループのブロック線図、第2図は同実
施例における速度指令を出力する関数発生器の位置偏差
に対する出ツノを説明する図、第3図は同実施例におけ
る摩1寮トルク測定処即モードの処理フローチャー1・
、第4図は同実施例における速度ループ処理周期でのフ
ローチャートである。 1・・・関数発生器、2・・・速度制御ループの積分項
、3・・・速度制御ループの比例項、 4・・・υ−ボ[−タの伝達関数のトルク定数の項、5
・・・サーボモータの伝達関数のロータイナーシ1!の
項、 6・・・サーボモータの速度を積分し位置を求める項、
Vcmd・・・速度指令、Err・・・位置偏差、TO
・・・摩擦トルク(外乱トルク)。 2図
Claims (1)
- 移動指令を零にして位置偏差が零以上か否かに応じて所
定値の速度指令を極性を変えて入力し、位置偏差が零近
傍でサーボモータに振動を起こさせ、上記速度指令の所
定値を変化させたとき得られる上記振動周期または振動
数と速度指令の各所定値によつて摩擦トルクを求めるこ
とを特徴とするサーボモータによる機械系の摩擦測定方
式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10452489A JPH02285226A (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | サーボモータによる機械系の摩擦測定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10452489A JPH02285226A (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | サーボモータによる機械系の摩擦測定方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02285226A true JPH02285226A (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=14382882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10452489A Pending JPH02285226A (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | サーボモータによる機械系の摩擦測定方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02285226A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000055004A (ko) * | 1999-02-02 | 2000-09-05 | 윤종용 | 산업용 로보트의 서보 모터 시스템의 진동저감방법 |
-
1989
- 1989-04-26 JP JP10452489A patent/JPH02285226A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000055004A (ko) * | 1999-02-02 | 2000-09-05 | 윤종용 | 산업용 로보트의 서보 모터 시스템의 진동저감방법 |
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