JPH03273890A - ディジタルサーボ制御装置 - Google Patents
ディジタルサーボ制御装置Info
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- JPH03273890A JPH03273890A JP2074047A JP7404790A JPH03273890A JP H03273890 A JPH03273890 A JP H03273890A JP 2074047 A JP2074047 A JP 2074047A JP 7404790 A JP7404790 A JP 7404790A JP H03273890 A JPH03273890 A JP H03273890A
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
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
本発明は、数値制御装置に適用するに好適なディジタル
サーボ制御装置に関する。
サーボ制御装置に関する。
近年、サーボモータ駆動用としてディジタルサーボ制御
装置が使用されるようになった。 このディジタルサーボ制御装置は従来のサーボ制御装置
と同様に位置、速度及び電流のフィードバックループを
備えている。 上記フィードバックループのうち電流フィードバックル
ープにおいては、先ず、サーボモータに流れる負荷電流
を電流検出器にてサンプリングする。そして、サンプリ
ングされた電流値と指令電流値とを比較してその偏差が
零となるように指令電流値を補正している。
装置が使用されるようになった。 このディジタルサーボ制御装置は従来のサーボ制御装置
と同様に位置、速度及び電流のフィードバックループを
備えている。 上記フィードバックループのうち電流フィードバックル
ープにおいては、先ず、サーボモータに流れる負荷電流
を電流検出器にてサンプリングする。そして、サンプリ
ングされた電流値と指令電流値とを比較してその偏差が
零となるように指令電流値を補正している。
上述の電流フィードバックループにおける負荷電流のサ
ンプリングは、第4図のタイミングチャートに示された
ように、サーボモータに印加されるPWM電圧が零の期
間や電流フィードバックループの制御周期の中間点で1
回だけ行われる。そして、そのサンプリングされた電流
値に応じて指令電流値の補正演算が実施されている。 このため、もし上記サンプリングされた電流値が異常値
であっても、その電流値を電流フィードバック値として
用い補正を行ってしまうので、PWM電圧が躍ることと
なりトルク変動又は速度変動が大きくなるという問題が
あった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、電流フィードバックル
ープにおいて、できるだけ多くの回数サンプリングした
電流値に基づき、トルク変動又は速度変動の小さいディ
ジタルサーボ制御装置を提供することである。
ンプリングは、第4図のタイミングチャートに示された
ように、サーボモータに印加されるPWM電圧が零の期
間や電流フィードバックループの制御周期の中間点で1
回だけ行われる。そして、そのサンプリングされた電流
値に応じて指令電流値の補正演算が実施されている。 このため、もし上記サンプリングされた電流値が異常値
であっても、その電流値を電流フィードバック値として
用い補正を行ってしまうので、PWM電圧が躍ることと
なりトルク変動又は速度変動が大きくなるという問題が
あった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、電流フィードバックル
ープにおいて、できるだけ多くの回数サンプリングした
電流値に基づき、トルク変動又は速度変動の小さいディ
ジタルサーボ制御装置を提供することである。
上記課題を解決するための発明の構成は、所定の制御周
期で、サーボモータの負荷電流をサンプリングして電流
フィードバック値とし、その値に応じて指令電流値を補
正する電流フィードバックループを有したディジタルサ
ーボ制御装置において、前記指令電流値によって制御さ
れた電流波形が安定した時点から前記制御周期の残りの
時間内に多数回の前記負荷電流をサンプリングするサン
プリング手段と、前記サンプリング手段によりサンプリ
ングされた電流値の平均的な値を前記電流フィードバッ
ク値として算出する演算手段とを備えたことを特徴とす
る。
期で、サーボモータの負荷電流をサンプリングして電流
フィードバック値とし、その値に応じて指令電流値を補
正する電流フィードバックループを有したディジタルサ
ーボ制御装置において、前記指令電流値によって制御さ
れた電流波形が安定した時点から前記制御周期の残りの
時間内に多数回の前記負荷電流をサンプリングするサン
プリング手段と、前記サンプリング手段によりサンプリ
ングされた電流値の平均的な値を前記電流フィードバッ
ク値として算出する演算手段とを備えたことを特徴とす
る。
サンプリング手段により指令電流値によって制御された
電流波形が安定した時点から所定の制御周期の残りの時
間内に多数回のサーボモータの負荷電流がサンプリング
される。 次に、演算手段により上記サンプリング手段にてサンプ
リングされた電流値の平均的な値が電流フィードバック
値として算出される。この平均的な値とは、多数回サン
プリングされた電流値から最大値と最小値とを削除して
残りの電流値の平均をとった、その区間の電流を代表し
得る値である。 このように算出された電流フィードバック値に応じて補
正された指令電流値は、電流波形が安定した時点からの
多数回のサンプリング値を基にしており、例えサンプリ
ング値に異常値が含まれていたとしても、多数回のサン
プリング値の平均的な値は安定したものとなる。
電流波形が安定した時点から所定の制御周期の残りの時
間内に多数回のサーボモータの負荷電流がサンプリング
される。 次に、演算手段により上記サンプリング手段にてサンプ
リングされた電流値の平均的な値が電流フィードバック
値として算出される。この平均的な値とは、多数回サン
プリングされた電流値から最大値と最小値とを削除して
残りの電流値の平均をとった、その区間の電流を代表し
得る値である。 このように算出された電流フィードバック値に応じて補
正された指令電流値は、電流波形が安定した時点からの
多数回のサンプリング値を基にしており、例えサンプリ
ング値に異常値が含まれていたとしても、多数回のサン
プリング値の平均的な値は安定したものとなる。
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
第1図は本発明に係るディジタルサーボ制御装置の構成
を示したブロックダイヤグラムである。 ディジタルサーボ制御装置10は主として、CPUII
、ROM12、RAM13、ディジタルシグナルプロセ
ッサ(以下rDsP」という)14、A/D変換器15
及び現在値カウンタ16から構成されている。CPUI
IにはインタフェースIPを介してキーボード21及び
CRT表示装置22が接続されている。 DSP14の出力はインバータ25に入力され、そのイ
ンバータ25はDSP14の出力信号に応じてサーボモ
ータ3Iを駆動する。サーボモータ31には無整流子モ
ータが用いられ、インバータ25のPWM電圧制御によ
りサーボモータ31の負荷電流が制御されトルクが制御
される。 サーボモータ31の負荷電流は電流検出器32a、32
bによりサンプリングされ、A/D変換器15に入力さ
れる。又、サーボモータ31にはパルスエンコーダ33
が接続され、その現へ位置が検出される。パルスエンコ
ーダ33の出力は波形成形・方向判別回路34を介して
現在値カウンタ16に接続されている。 波形成形・方向判別回路34を介して現在値カウンタ1
6に入力されるパルスエンコーダ33からの出力信号は
現在値カウンタ16の値を加減させる。現在値カウンタ
16から読み込まれる現在位置フィードバック値は目標
値き比較され位置偏差が算出され、その位置偏差に基づ
いて速度指令値が算出される。一方、現在位置フィード
バック値は微分され、速度フィードバック値が算出され
る。速度指令値と速度フィードバック値とが比較され速
度偏差が算出され、その速度偏差に基づいて電流指令値
が算出される。この電流指令値はA/D変換器15を介
して電流検出器32a、32bにてサンプリングされた
電流値の電流フィードバック値と比較され、電流偏差が
算出される。その電流偏差に基づく値がDSP14を介
してインバータ25に出力され、サーボモータ31が駆
動される。 本実施例のディジタルサーボ制御装置は、上述したよう
に、位置、速度及び電流の3つのフィードバックループ
により構成されている。より下位のフィードバックルー
プ程、より高い応答性が要求され、例えば、最下位の電
流フィードバックループは100Iis、速度フィード
バックループはその数倍、位置フィードバックループは
更にその数倍の時間間隔で同期タイミングを取ってデー
タのサンプリングが実行され、それぞれのフィードバッ
クループの処理が実行される。 次に、本実施例装置で使用されているCPU11の処理
手順を示した第2図のフローチャートに基づき、第3図
のタイミングチャートを参照して説明する。 ステップ100で電流フィードパ・ンクルーブにおける
電流サンプリングのタイミングがスタート状態となるの
を待って、ステップ102に移行する。 この場合、電流サンプリングのスタートタイミングとし
ては、電流波形の安定した時点とするために、100μ
sの電流フィードバックループの制御周期における半分
の50μsが経過した時点としている。 ステップ102では電流サンプリング回数Nをカウンタ
セットする。この場合のサンプリング回数NはA/D変
換10JJsの素子を使用することにより5となる。 次にステップ104に移行して、負荷電流をサンプリン
グした後、ステップ106に移行し、サンプリングされ
た電流値がA/D変換完了であるか否かが判定される。 上記A/D変換が完了すると、ステップ106の判定は
YESとなり、ステップ108に移行し、サンプリング
回数Nから1減算する。 次にステップ110に移行して、サンプリングされた電
流値のデータをRAM13内にバッファリングする。そ
して、ステップ112に移行し、サンプリング回数Nが
零となり、カウントアツプしたか否かが判定される。サ
ンプリング回数Nが零となっていない場合には、カウン
トアツプしていないのでステップ112の判定はNOで
あり、ステップ104に戻り上述のステップ104〜1
12を繰り返す。 そして、サンプリング回数Nが零となると、つまり5回
のサンプリングが終了すると、ステップ112の判定は
YESとなり、ステップ114に移行する。ステップ1
14ではサンプリングされRAMl3に記憶された電流
値のデータのうち最大値及び最小値を削除する。この処
理は多数回サンプリングされた電流値の中から異常値を
削除するためのものである。 次にステップ116に移行して、ステップ114で削除
されなかった残り、即ち、サンプリングされRAM13
に記憶された3回分の電流値のデータの平均値を算出す
る。 そして、ステップ118に移行し、前述の電流指令値に
対する補正演算を行う電流処理プログラムにステップ1
16で算出された平均値を電流フィードバック値として
割り込み実行させ、本プログラムを終了する。 尚、サンプリング手段はステップ100〜112にて、
演算手段はステップ114.116にて達成される。
を示したブロックダイヤグラムである。 ディジタルサーボ制御装置10は主として、CPUII
、ROM12、RAM13、ディジタルシグナルプロセ
ッサ(以下rDsP」という)14、A/D変換器15
及び現在値カウンタ16から構成されている。CPUI
IにはインタフェースIPを介してキーボード21及び
CRT表示装置22が接続されている。 DSP14の出力はインバータ25に入力され、そのイ
ンバータ25はDSP14の出力信号に応じてサーボモ
ータ3Iを駆動する。サーボモータ31には無整流子モ
ータが用いられ、インバータ25のPWM電圧制御によ
りサーボモータ31の負荷電流が制御されトルクが制御
される。 サーボモータ31の負荷電流は電流検出器32a、32
bによりサンプリングされ、A/D変換器15に入力さ
れる。又、サーボモータ31にはパルスエンコーダ33
が接続され、その現へ位置が検出される。パルスエンコ
ーダ33の出力は波形成形・方向判別回路34を介して
現在値カウンタ16に接続されている。 波形成形・方向判別回路34を介して現在値カウンタ1
6に入力されるパルスエンコーダ33からの出力信号は
現在値カウンタ16の値を加減させる。現在値カウンタ
16から読み込まれる現在位置フィードバック値は目標
値き比較され位置偏差が算出され、その位置偏差に基づ
いて速度指令値が算出される。一方、現在位置フィード
バック値は微分され、速度フィードバック値が算出され
る。速度指令値と速度フィードバック値とが比較され速
度偏差が算出され、その速度偏差に基づいて電流指令値
が算出される。この電流指令値はA/D変換器15を介
して電流検出器32a、32bにてサンプリングされた
電流値の電流フィードバック値と比較され、電流偏差が
算出される。その電流偏差に基づく値がDSP14を介
してインバータ25に出力され、サーボモータ31が駆
動される。 本実施例のディジタルサーボ制御装置は、上述したよう
に、位置、速度及び電流の3つのフィードバックループ
により構成されている。より下位のフィードバックルー
プ程、より高い応答性が要求され、例えば、最下位の電
流フィードバックループは100Iis、速度フィード
バックループはその数倍、位置フィードバックループは
更にその数倍の時間間隔で同期タイミングを取ってデー
タのサンプリングが実行され、それぞれのフィードバッ
クループの処理が実行される。 次に、本実施例装置で使用されているCPU11の処理
手順を示した第2図のフローチャートに基づき、第3図
のタイミングチャートを参照して説明する。 ステップ100で電流フィードパ・ンクルーブにおける
電流サンプリングのタイミングがスタート状態となるの
を待って、ステップ102に移行する。 この場合、電流サンプリングのスタートタイミングとし
ては、電流波形の安定した時点とするために、100μ
sの電流フィードバックループの制御周期における半分
の50μsが経過した時点としている。 ステップ102では電流サンプリング回数Nをカウンタ
セットする。この場合のサンプリング回数NはA/D変
換10JJsの素子を使用することにより5となる。 次にステップ104に移行して、負荷電流をサンプリン
グした後、ステップ106に移行し、サンプリングされ
た電流値がA/D変換完了であるか否かが判定される。 上記A/D変換が完了すると、ステップ106の判定は
YESとなり、ステップ108に移行し、サンプリング
回数Nから1減算する。 次にステップ110に移行して、サンプリングされた電
流値のデータをRAM13内にバッファリングする。そ
して、ステップ112に移行し、サンプリング回数Nが
零となり、カウントアツプしたか否かが判定される。サ
ンプリング回数Nが零となっていない場合には、カウン
トアツプしていないのでステップ112の判定はNOで
あり、ステップ104に戻り上述のステップ104〜1
12を繰り返す。 そして、サンプリング回数Nが零となると、つまり5回
のサンプリングが終了すると、ステップ112の判定は
YESとなり、ステップ114に移行する。ステップ1
14ではサンプリングされRAMl3に記憶された電流
値のデータのうち最大値及び最小値を削除する。この処
理は多数回サンプリングされた電流値の中から異常値を
削除するためのものである。 次にステップ116に移行して、ステップ114で削除
されなかった残り、即ち、サンプリングされRAM13
に記憶された3回分の電流値のデータの平均値を算出す
る。 そして、ステップ118に移行し、前述の電流指令値に
対する補正演算を行う電流処理プログラムにステップ1
16で算出された平均値を電流フィードバック値として
割り込み実行させ、本プログラムを終了する。 尚、サンプリング手段はステップ100〜112にて、
演算手段はステップ114.116にて達成される。
本発明は、指令電流値によって制御された電流波形が安
定した時点から所定の制御周期の残りの時間内に多数回
の負荷電流をサンプリングするサンプリング手段と、そ
のサンプリング手段によりサンプリングされた電流値の
平均的な値を電流フィードバック値として算出する演算
手段とを備えており、この電流値の平均的な値である電
流フィードバック値に応じて補正された指令電流値は安
定したものとなる。従って、この指令電流値に基づいて
駆動されるサーボモータはトルク変動又は速度変動が小
さくなるという効果を有する。
定した時点から所定の制御周期の残りの時間内に多数回
の負荷電流をサンプリングするサンプリング手段と、そ
のサンプリング手段によりサンプリングされた電流値の
平均的な値を電流フィードバック値として算出する演算
手段とを備えており、この電流値の平均的な値である電
流フィードバック値に応じて補正された指令電流値は安
定したものとなる。従って、この指令電流値に基づいて
駆動されるサーボモータはトルク変動又は速度変動が小
さくなるという効果を有する。
第1図は本発明の具体的な一実施例に係るディジタルサ
ーボ制御装置の構成を示したブロックダイヤグラム。第
2図は同実施例装置で使用されているCPUIIの処理
手順を示したフローチャート。第3図は同実施例に係る
電流フィードバックループの実行を示したタイミングチ
ャート。第4図は従来の電流フィードバックループの実
行を示したタイミングチャートである。 10 ディジタルサーボ制御装置 1l−CPU 12−ROM 13″−RA M1
4−DSP(ディジタルシグナルプロセッサ)15−A
/ D変換器 16 現在値カウンタ25−インバー
タ 31 サーボモータ32a、32b−電流検出器 33゛°パルスエンコーダ
ーボ制御装置の構成を示したブロックダイヤグラム。第
2図は同実施例装置で使用されているCPUIIの処理
手順を示したフローチャート。第3図は同実施例に係る
電流フィードバックループの実行を示したタイミングチ
ャート。第4図は従来の電流フィードバックループの実
行を示したタイミングチャートである。 10 ディジタルサーボ制御装置 1l−CPU 12−ROM 13″−RA M1
4−DSP(ディジタルシグナルプロセッサ)15−A
/ D変換器 16 現在値カウンタ25−インバー
タ 31 サーボモータ32a、32b−電流検出器 33゛°パルスエンコーダ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 所定の制御周期で、サーボモータの負荷電流をサンプ
リングして電流フィードバック値とし、その値に応じて
指令電流値を補正する電流フィードバックループを有し
たディジタルサーボ制御装置において、 前記指令電流値によって制御された電流波形が安定した
時点から前記制御周期の残りの時間内に多数回の前記負
荷電流をサンプリングするサンプリング手段と、 前記サンプリング手段によりサンプリングされた電流値
の平均的な値を前記電流フィードバック値として算出す
る演算手段と を備えたことを特徴とするディジタルサーボ制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2074047A JPH03273890A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | ディジタルサーボ制御装置 |
GB9106033A GB2243464B (en) | 1990-03-23 | 1991-03-21 | Digital servo-control apparatus |
US07/673,384 US5309075A (en) | 1990-03-23 | 1991-03-22 | Digital servo-control apparatus for preventing torque variations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2074047A JPH03273890A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | ディジタルサーボ制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03273890A true JPH03273890A (ja) | 1991-12-05 |
Family
ID=13535876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2074047A Pending JPH03273890A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | ディジタルサーボ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03273890A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006108813A1 (de) * | 2005-04-12 | 2006-10-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Schnittstellenmodul zur anordnung in oder an einem motor |
JP2006320137A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Mitsutoyo Corp | モータの駆動制御装置およびこれを用いた測定機 |
JP2016217744A (ja) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 河村電器産業株式会社 | ラック内電流監視装置 |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP2074047A patent/JPH03273890A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006108813A1 (de) * | 2005-04-12 | 2006-10-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Schnittstellenmodul zur anordnung in oder an einem motor |
JP2006320137A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Mitsutoyo Corp | モータの駆動制御装置およびこれを用いた測定機 |
JP2016217744A (ja) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 河村電器産業株式会社 | ラック内電流監視装置 |
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