JPH03290706A - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
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- JPH03290706A JPH03290706A JP2093547A JP9354790A JPH03290706A JP H03290706 A JPH03290706 A JP H03290706A JP 2093547 A JP2093547 A JP 2093547A JP 9354790 A JP9354790 A JP 9354790A JP H03290706 A JPH03290706 A JP H03290706A
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- movable part
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- motor
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 75
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4063—Monitoring general control system
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37619—Characteristics of machine, deviation of movement, gauge
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Numerical Control (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分！’ｆｌ
この発明は数値制御！ｇ置にある制御するｌｆｉ械可動
部の質量またはイナーシャ、粘性摩擦係数、クーロン摩
擦力の推定方法に関するものである。
部の質量またはイナーシャ、粘性摩擦係数、クーロン摩
擦力の推定方法に関するものである。
［従来の技術］
第８図は従来の数値制御装置を示すブロック図であり、
図において、（１）は加ニブログラムの各ブロックの例
えば移動距離、移動速度などの加工情報を入力し、サン
プリング毎の制御軸の移動増分量または位置指令値を出
力する補間処理部であり、（２）は補間処理部（１）よ
り得られる各サンプリング毎の移動増分量または位置指
令値などの補間情報を入力し、例えば１次遅れ回路など
の加減速処理を行い、モータに対する位置指令値または
各サンプリング毎の移動増分りを出力する加減速処理装
置である。（３）は加減速処理装置（２）の出力に従っ
てモータの位置決め制御を行なうサーボ制御部である。
図において、（１）は加ニブログラムの各ブロックの例
えば移動距離、移動速度などの加工情報を入力し、サン
プリング毎の制御軸の移動増分量または位置指令値を出
力する補間処理部であり、（２）は補間処理部（１）よ
り得られる各サンプリング毎の移動増分量または位置指
令値などの補間情報を入力し、例えば１次遅れ回路など
の加減速処理を行い、モータに対する位置指令値または
各サンプリング毎の移動増分りを出力する加減速処理装
置である。（３）は加減速処理装置（２）の出力に従っ
てモータの位置決め制御を行なうサーボ制御部である。
また、サーボ制御部（３）は位置ルプ制御部（１０１）
、速度ループ制御部（１０２１、電流ループ制？１１
部（１０３） 、モータ電流フィードバック値を検出す
る電流検出器＋１０４１ 、図示しない可＠部を駆動す
るモータ（１０５＋ 、図示しない可動部またはモータ
に取り付けられた速度検出器（１０６）と位置検出器（
１０７１により構成されている。
、速度ループ制御部（１０２１、電流ループ制？１１
部（１０３） 、モータ電流フィードバック値を検出す
る電流検出器＋１０４１ 、図示しない可＠部を駆動す
るモータ（１０５＋ 、図示しない可動部またはモータ
に取り付けられた速度検出器（１０６）と位置検出器（
１０７１により構成されている。
次に動作について説明する。補間処理部ｆ１）は加ニブ
ログラムの各ブロックの例えば移動距離、移動速度など
の加工情報を入力し、サンプリング毎の制御軸の移動増
分量または位置指令値を加減速処理部（２）に出力する
。加減速処理部（２）は各サンプリング毎の移動増分量
または位置指令値などの補間情報を入力し、例えば予め
設定された時定数の１次遅れ回路などの加減速処理を行
い、モタに対する位置指令値または各サンプリング毎の
移動増分量をサーボ制御部（３）に出力する。サーボ制
御部（３）では入力した位置指令または各サンプリング
毎の移動増分量に従ってモータｆ１０５＋の位置ループ
制御＋１０１１ 、速度ループ制御＋１０２１電流ルー
プ制御［１０３１を行って可動部の位置制御を行う。こ
のとき１位置ループ制＠（１０１１、速度ループ制御（
１０２１、日清ループ制御（１０３１では予め設定され
た各ループゲインや各補償のゲインを用いて可動部の制
御が行われる。
ログラムの各ブロックの例えば移動距離、移動速度など
の加工情報を入力し、サンプリング毎の制御軸の移動増
分量または位置指令値を加減速処理部（２）に出力する
。加減速処理部（２）は各サンプリング毎の移動増分量
または位置指令値などの補間情報を入力し、例えば予め
設定された時定数の１次遅れ回路などの加減速処理を行
い、モタに対する位置指令値または各サンプリング毎の
移動増分量をサーボ制御部（３）に出力する。サーボ制
御部（３）では入力した位置指令または各サンプリング
毎の移動増分量に従ってモータｆ１０５＋の位置ループ
制御＋１０１１ 、速度ループ制御＋１０２１電流ルー
プ制御［１０３１を行って可動部の位置制御を行う。こ
のとき１位置ループ制＠（１０１１、速度ループ制御（
１０２１、日清ループ制御（１０３１では予め設定され
た各ループゲインや各補償のゲインを用いて可動部の制
御が行われる。
従来の数値制御装置は上記の様に構成されており、制御
対象である機械可動部のイナーシャ、粘性摩擦係数、ク
ーロン摩擦力は未知の状態またはおおよその値のままで
加減速処理部の時定数、位置ループ制御（１０１１、速
度ループ制御（１０２１、電流ループ速度ｆ１０３）の
ループゲインや各補償のゲインが設定されている。とこ
ろが近年、加工速度の高速化、加工精度の精度向上が要
求されてきており、高速でかつ精度の高い安定した位置
決め制御を行う必要が生じてきた。しかし、上記の様に
従来の数値制御装置では、制御対象である機械可動部の
イナーシャ、粘性摩擦係数、クーロン摩擦力は未知の状
態で可動部の位置決め制御を行っているため、サーボ制
御部のたとえば加減速時定数や位置ループゲインや速度
ループゲインの調整は調整に熟練した人が行っており、
かつそれらの人で６調整にはかなりの時間を要していた
。また、円弧象現切り替え時に発生する突起の補正にお
いては従来の数値制御装置では可動部の加速度と質量に
よる補正ができないので、高速での加工時に精度の良い
補正を行うためには可動部の質量や摩擦力を考慮する必
要があるなどの課題があった。
対象である機械可動部のイナーシャ、粘性摩擦係数、ク
ーロン摩擦力は未知の状態またはおおよその値のままで
加減速処理部の時定数、位置ループ制御（１０１１、速
度ループ制御（１０２１、電流ループ速度ｆ１０３）の
ループゲインや各補償のゲインが設定されている。とこ
ろが近年、加工速度の高速化、加工精度の精度向上が要
求されてきており、高速でかつ精度の高い安定した位置
決め制御を行う必要が生じてきた。しかし、上記の様に
従来の数値制御装置では、制御対象である機械可動部の
イナーシャ、粘性摩擦係数、クーロン摩擦力は未知の状
態で可動部の位置決め制御を行っているため、サーボ制
御部のたとえば加減速時定数や位置ループゲインや速度
ループゲインの調整は調整に熟練した人が行っており、
かつそれらの人で６調整にはかなりの時間を要していた
。また、円弧象現切り替え時に発生する突起の補正にお
いては従来の数値制御装置では可動部の加速度と質量に
よる補正ができないので、高速での加工時に精度の良い
補正を行うためには可動部の質量や摩擦力を考慮する必
要があるなどの課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、機械可動部の高速での位置決め制御を高精度で
寧定した制御とするためのゲインや各補償のパラメータ
の最適値を求めるために必要な、機械可動部の質量また
はイナーシャ／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力を推定で
きる数値制御装置を得ることを目的とする。
もので、機械可動部の高速での位置決め制御を高精度で
寧定した制御とするためのゲインや各補償のパラメータ
の最適値を求めるために必要な、機械可動部の質量また
はイナーシャ／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力を推定で
きる数値制御装置を得ることを目的とする。
なお本発明の明細書において、文章が冗長になるのを防
ぐため「／」は「又は」と「及び」の両方の意味で使用
している。即ち例えば「イナーシャ／粘−ｌ！摩擦係数
／クーロン摩擦力を推定」とあるのは、イナーシャ、粘
性摩擦係数、クーロン摩擦力のいずれか一つを推定して
もよいし、又いずれか２つを推定してもよいし、更に又
全てを推定してちょいという意味で使用している。
ぐため「／」は「又は」と「及び」の両方の意味で使用
している。即ち例えば「イナーシャ／粘−ｌ！摩擦係数
／クーロン摩擦力を推定」とあるのは、イナーシャ、粘
性摩擦係数、クーロン摩擦力のいずれか一つを推定して
もよいし、又いずれか２つを推定してもよいし、更に又
全てを推定してちょいという意味で使用している。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る数値制御装置は、可動部を駆動するモータ
のモータ電流フィードバック値、可ｆ！７］部の速度、
可動部の加速度、を検出／推定し、可動部を予め想定し
たモデルに置き換えたときの質量／粘性摩擦係数／クー
ロン摩擦力とモータ電流フィードバック値／速度／加速
度との関係式と上記検出／推定したＭ数組モータ電流フ
ィードバック値／速度／加速度を用いて可動部の質量／
粘性摩擦係数／クーロン摩擦力を計算するようにしたも
のである。
のモータ電流フィードバック値、可ｆ！７］部の速度、
可動部の加速度、を検出／推定し、可動部を予め想定し
たモデルに置き換えたときの質量／粘性摩擦係数／クー
ロン摩擦力とモータ電流フィードバック値／速度／加速
度との関係式と上記検出／推定したＭ数組モータ電流フ
ィードバック値／速度／加速度を用いて可動部の質量／
粘性摩擦係数／クーロン摩擦力を計算するようにしたも
のである。
この発明において、可動部の動特性を例えばばね質量系
でモデル化して表現することにより可動部の質量／粘性
摩擦係数／クーロン摩擦力とモータ電流フィードバック
値と可動部の速度／加速度の関係式を求めることができ
、この関係式と複数のモータ電流フィードバック値と可
動部の速度／加速度の検出データを用いることにより、
例えば最小二乗法などのパラメータ推定法を用いて可動
部の質量／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力を求めること
ができる。また可動部のイナーシャは可動部の質量より
換算することができる。
でモデル化して表現することにより可動部の質量／粘性
摩擦係数／クーロン摩擦力とモータ電流フィードバック
値と可動部の速度／加速度の関係式を求めることができ
、この関係式と複数のモータ電流フィードバック値と可
動部の速度／加速度の検出データを用いることにより、
例えば最小二乗法などのパラメータ推定法を用いて可動
部の質量／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力を求めること
ができる。また可動部のイナーシャは可動部の質量より
換算することができる。
［発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、ｆｌ）から（３）と（１０１１からｆ１０
７）は従来のものと同様であり、説明は省略する。（４
）は所定の時刻よりサンプリング時間Ｔ時間前に速度検
出器ｆ１０６１から得られる可動部の速度値を記憶する
メモリ（４ａ）と、そのメモリ（４ａ）に記憶されてい
る可動部の速度値と所定の時刻に速度検出器ｆ１０６１
から得られる可−動部の速度値と差分をとるための減算
器（４ｂ）と、１／Ｔを乗算する乗算器（４Ｃ）と、に
より構成された可動部の加速度を計算する加速度検出部
であり、（５）は速度検出器ｆ１０６１ と加速度積出
部（４）と電流検出器＋１０４１からの可動部の速度と
可動部の加速度とモータ電流フィードバック値を所定の
時刻にサンプリングし、記憶する記憶部あり、（６）は
記憶部（５）に蓄えられた複数の可動部の速度と可動部
の加速度とモータ電流フィードバック値を読み出し、た
とえば最小二乗法などのパラメータ推定法を用いて可動
部の質量、粘性摩擦係数、クーロン摩擦力を計算する計
算部であり、（７）は計算部（６）で計算された可動部
の質量、粘性摩擦係数、クーロン摩擦力を蓄える第２の
記憶部である。
図において、ｆｌ）から（３）と（１０１１からｆ１０
７）は従来のものと同様であり、説明は省略する。（４
）は所定の時刻よりサンプリング時間Ｔ時間前に速度検
出器ｆ１０６１から得られる可動部の速度値を記憶する
メモリ（４ａ）と、そのメモリ（４ａ）に記憶されてい
る可動部の速度値と所定の時刻に速度検出器ｆ１０６１
から得られる可−動部の速度値と差分をとるための減算
器（４ｂ）と、１／Ｔを乗算する乗算器（４Ｃ）と、に
より構成された可動部の加速度を計算する加速度検出部
であり、（５）は速度検出器ｆ１０６１ と加速度積出
部（４）と電流検出器＋１０４１からの可動部の速度と
可動部の加速度とモータ電流フィードバック値を所定の
時刻にサンプリングし、記憶する記憶部あり、（６）は
記憶部（５）に蓄えられた複数の可動部の速度と可動部
の加速度とモータ電流フィードバック値を読み出し、た
とえば最小二乗法などのパラメータ推定法を用いて可動
部の質量、粘性摩擦係数、クーロン摩擦力を計算する計
算部であり、（７）は計算部（６）で計算された可動部
の質量、粘性摩擦係数、クーロン摩擦力を蓄える第２の
記憶部である。
また、第３図は可動部の動特性をばね質量系でモデル化
して表現した一例であり、第３図において、ｘｌはモー
タ軸の回転角を可動部の移動方向に換算した値を示し、
ｘ２は可動部の位置、ｍは可動部の質量、ｋは可動部と
モータ軸間のばね定数、Ｃは可動部の粘性摩擦係数、ｆ
ｒは可動部に作用する摩擦力を示している。このとき可
動部の質量ｍ／粘性ｇ？！！係数Ｃ／クーロン摩擦力ｆ
ｒとモータ軸の回転角を可動部の移動方向に換算した値
Ｘ＋ と可動部の位置Ｘ、との関係式は、ｋ ＣＸｘ
−Ｘ Ｉ） ＝ｍＸｚ ＋ＣＸ２ ＋ ｆ ｒ（ｘｉ＞
Ｏの時３ ｋ （Ｘｉ Ｘ＋ ）＝ｍＸｘ ＋ＣＸｘ ｆｒ（
Ｘ２〈○の時） なる運動方程式で表わされる。ここで一般にモータ軸の
回転角速度を可動部の移動方向に換算した値Ｘ、と可動
部の速度Ｘ、及びモータ軸の回転角加速度を可動部の移
動方向に換算した値ｘ、と可動部の加速度Ｘ２は等しい
と近似でき、可動部またはモータに取り付けられた速度
検出器（１０６１の検出（１！！ ｘ 、加速度検出部
（４）の出力値をＸとすると ｘ ＝ ｘ Ｉ ＝ ｘ ２ Ｘ ミ ｘ Ｉ 品 Ｘ２ となる。次に、モータ電流フィードバック値である電流
検出器１１０４１ の検出値をＩとすると、モタ電流フ
ィードバック値工はモータにかかる負荷トルクに比例し
、上記運動方程式の左辺ｋ （ｘ２ｘ＋）とは ｋｖ ｘ Ｉ ＝ｋ （ｘ＊ Ｘ＋ ）なる関係が
ある。ここでｋｉはモータ［流フィードバック値■とモ
ータの負荷トルクを軸方向に換算した力との比例定数で
あり、可動部がねじ駆動の場合は。
して表現した一例であり、第３図において、ｘｌはモー
タ軸の回転角を可動部の移動方向に換算した値を示し、
ｘ２は可動部の位置、ｍは可動部の質量、ｋは可動部と
モータ軸間のばね定数、Ｃは可動部の粘性摩擦係数、ｆ
ｒは可動部に作用する摩擦力を示している。このとき可
動部の質量ｍ／粘性ｇ？！！係数Ｃ／クーロン摩擦力ｆ
ｒとモータ軸の回転角を可動部の移動方向に換算した値
Ｘ＋ と可動部の位置Ｘ、との関係式は、ｋ ＣＸｘ
−Ｘ Ｉ） ＝ｍＸｚ ＋ＣＸ２ ＋ ｆ ｒ（ｘｉ＞
Ｏの時３ ｋ （Ｘｉ Ｘ＋ ）＝ｍＸｘ ＋ＣＸｘ ｆｒ（
Ｘ２〈○の時） なる運動方程式で表わされる。ここで一般にモータ軸の
回転角速度を可動部の移動方向に換算した値Ｘ、と可動
部の速度Ｘ、及びモータ軸の回転角加速度を可動部の移
動方向に換算した値ｘ、と可動部の加速度Ｘ２は等しい
と近似でき、可動部またはモータに取り付けられた速度
検出器（１０６１の検出（１！！ ｘ 、加速度検出部
（４）の出力値をＸとすると ｘ ＝ ｘ Ｉ ＝ ｘ ２ Ｘ ミ ｘ Ｉ 品 Ｘ２ となる。次に、モータ電流フィードバック値である電流
検出器１１０４１ の検出値をＩとすると、モタ電流フ
ィードバック値工はモータにかかる負荷トルクに比例し
、上記運動方程式の左辺ｋ （ｘ２ｘ＋）とは ｋｖ ｘ Ｉ ＝ｋ （ｘ＊ Ｘ＋ ）なる関係が
ある。ここでｋｉはモータ［流フィードバック値■とモ
ータの負荷トルクを軸方向に換算した力との比例定数で
あり、可動部がねじ駆動の場合は。
ＫＴ＝（モータトルク定数）×２×π
τ（モータ１回転あたりの可＠部の移動りである。従っ
て可動部を第３図に示したようなモデルで表わしたとき
、可動部の質ｔ ｍ ／粘性摩擦係数Ｃ／クーロン摩擦
力ｆｒと電流検出器（１０４］で検出されるモータ電流
フィードバック値Ｉと可動部またはモータに取り付けら
れた速度検出器（１０６）により得られる可動部の速度
にと加速度検出部（４）により得られる加速度Ｘの関係
式は、ＫＴ Ｘｌ４ｍ＊＋ｃｘ＋ｆｒ （ｘ〉０の時） ＫＴＸＩ？ｍｘ＋ｃｘ−ｆｒ （Ｘ〈０の時） と求めることができる。
て可動部を第３図に示したようなモデルで表わしたとき
、可動部の質ｔ ｍ ／粘性摩擦係数Ｃ／クーロン摩擦
力ｆｒと電流検出器（１０４］で検出されるモータ電流
フィードバック値Ｉと可動部またはモータに取り付けら
れた速度検出器（１０６）により得られる可動部の速度
にと加速度検出部（４）により得られる加速度Ｘの関係
式は、ＫＴ Ｘｌ４ｍ＊＋ｃｘ＋ｆｒ （ｘ〉０の時） ＫＴＸＩ？ｍｘ＋ｃｘ−ｆｒ （Ｘ〈０の時） と求めることができる。
次に動作について説明する。補間処理部（１）は加工情
報を入力し加減速処理部（２）を経由してサーボ制御部
（３）の可動部を駆動するモータを駆動する。このとき
記憶部（５）は複数の所定の時刻に速度検出器Ｔ１０６
１ と加速度検出部（４）と電流検出器＋１０４１から
可動部の速度と加速度とモータ電流フィードバック値を
サンプリングし蓄える０次に計算部（６）は、たとえば
式ｌで示す最小二乗法により可動部の質Ｉ／粘性摩擦係
数／クーロン摩擦力を計算し第２の記憶部（７）に出力
する。
報を入力し加減速処理部（２）を経由してサーボ制御部
（３）の可動部を駆動するモータを駆動する。このとき
記憶部（５）は複数の所定の時刻に速度検出器Ｔ１０６
１ と加速度検出部（４）と電流検出器＋１０４１から
可動部の速度と加速度とモータ電流フィードバック値を
サンプリングし蓄える０次に計算部（６）は、たとえば
式ｌで示す最小二乗法により可動部の質Ｉ／粘性摩擦係
数／クーロン摩擦力を計算し第２の記憶部（７）に出力
する。
Ｘ〉○の時
ここで
である。
さらに第２図のフローチャートに従って記憶部（５）と
計算部（６）の動作を詳しく説明する。５ｔｅｐ１０１
では各サンプリング時刻のうち所定の時刻であるかどう
かを判別し、所定の時刻でなければ５ｔｅｐ１０２に進
み各サンプリング時刻の可動部の速度を速度検出器ｆ１
０６１から読み取りその値を加速度検出部（４）のメモ
リ（４ａ）に書き込も。
計算部（６）の動作を詳しく説明する。５ｔｅｐ１０１
では各サンプリング時刻のうち所定の時刻であるかどう
かを判別し、所定の時刻でなければ５ｔｅｐ１０２に進
み各サンプリング時刻の可動部の速度を速度検出器ｆ１
０６１から読み取りその値を加速度検出部（４）のメモ
リ（４ａ）に書き込も。
５ｔｅｐｌ○１で所定の時刻と判別された場合は５ｔｅ
ｐｌ○３に進み所定の時刻における可動部の速度を速度
検出器（１０６１より読み取り５ｔｅｐ１０４でその内
容を記憶部（５）に書き込む、つぎに５ｔｅｐｌ○５で
は所定の時刻におけるモータ電流フィードバック値を電
流検出器（１０４１がら読み取り５ｔｅｐ１０６でその
内容を記憶部（５）に書き込む。５ｔｅｐ１０７では５
ｔｅｐｌ○３で読み取った所定の時刻の可動部の速度か
ら５ｔｅｐ１０２でメモリ（４ａ）に書き込まれている
所定の時刻のサンプリング時間Ｔ時間前の可動部の速度
を減算器（４ｂ）で減算し５ｔｅｐ１０８ではその結果
に乗算部（４ｃ）で１／Ｔを乗算し可動部の加速度を求
め記憶部（５）にその結果を書き込む。５ｔｅｐｔ０９
では所望の回数ｎ分だけ可動部の速度／加速度とモータ
電流フィードバック値を記憶したかどうかを判別し所望
の組数記憶が完了した場合５ｔｅｐＨＯに進み、完了し
ていない場合は５ｔｅｐｌｏ１に戻る。５ｔｅｐＨｏで
は記憶部（５）に記憶されている複数ｎの組の可動部の
速度／加速度とモータ電流フィードバック値を用いて式
１の左辺第１項の９個の要素と右辺第２項の３個の要素
を計算する。５ｔｅｐｌ １１では５ｔｅｐＨｏで求め
た各要素を用いて式１の左辺第２項を変数とする３次の
連立方程式を解き、左辺第２項の可動部の質ｉｍ、ｍ性
粘性摩擦係数Ｃ。力ｆｒを計算して第２の記憶部（７）
に結果を書き込み処理を終了する。ここで式１の右辺第
１項のＫ。
ｐｌ○３に進み所定の時刻における可動部の速度を速度
検出器（１０６１より読み取り５ｔｅｐ１０４でその内
容を記憶部（５）に書き込む、つぎに５ｔｅｐｌ○５で
は所定の時刻におけるモータ電流フィードバック値を電
流検出器（１０４１がら読み取り５ｔｅｐ１０６でその
内容を記憶部（５）に書き込む。５ｔｅｐ１０７では５
ｔｅｐｌ○３で読み取った所定の時刻の可動部の速度か
ら５ｔｅｐ１０２でメモリ（４ａ）に書き込まれている
所定の時刻のサンプリング時間Ｔ時間前の可動部の速度
を減算器（４ｂ）で減算し５ｔｅｐ１０８ではその結果
に乗算部（４ｃ）で１／Ｔを乗算し可動部の加速度を求
め記憶部（５）にその結果を書き込む。５ｔｅｐｔ０９
では所望の回数ｎ分だけ可動部の速度／加速度とモータ
電流フィードバック値を記憶したかどうかを判別し所望
の組数記憶が完了した場合５ｔｅｐＨＯに進み、完了し
ていない場合は５ｔｅｐｌｏ１に戻る。５ｔｅｐＨｏで
は記憶部（５）に記憶されている複数ｎの組の可動部の
速度／加速度とモータ電流フィードバック値を用いて式
１の左辺第１項の９個の要素と右辺第２項の３個の要素
を計算する。５ｔｅｐｌ １１では５ｔｅｐＨｏで求め
た各要素を用いて式１の左辺第２項を変数とする３次の
連立方程式を解き、左辺第２項の可動部の質ｉｍ、ｍ性
粘性摩擦係数Ｃ。力ｆｒを計算して第２の記憶部（７）
に結果を書き込み処理を終了する。ここで式１の右辺第
１項のＫ。
はモータと可動部の駆動方式が決まれば予め求められる
値であり、可動部のイナーシャは可動部の駆動方式が決
まれば求められた質量ｍから求めることができることは
明白である。
値であり、可動部のイナーシャは可動部の駆動方式が決
まれば求められた質量ｍから求めることができることは
明白である。
次に他の実施例について第４図について説明する。第４
図において（１）から（７）及び（１０１１からｆ１０
７）は第１図と同様であるので説明を省略する。
図において（１）から（７）及び（１０１１からｆ１０
７）は第１図と同様であるので説明を省略する。
（８）は可動部の速度を推定する速度推定器であり加減
速処理部（２）の出力である各サンプリング毎の位置指
令値を入力し可動部の送り速度を推定し加速度検出部（
４）と記憶部（５）に可動部の速度推定値を出力する。
速処理部（２）の出力である各サンプリング毎の位置指
令値を入力し可動部の送り速度を推定し加速度検出部（
４）と記憶部（５）に可動部の速度推定値を出力する。
また、上記速度推定器（８）は減算器（８ａ）と乗算器
（８ｂ）と速度推定値を累積する加算器を含む積算器（
８ｃ）とにより構成され、サーボ制御部の位置ループ制
御系を離散的に置き換えたものである。
（８ｂ）と速度推定値を累積する加算器を含む積算器（
８ｃ）とにより構成され、サーボ制御部の位置ループ制
御系を離散的に置き換えたものである。
また、可動部は例えば第３図に示したようなモデルに置
き換える。第３図については前記実施例と同様であるの
で説明を省略する。
き換える。第３図については前記実施例と同様であるの
で説明を省略する。
第４図の実施例の動作について説明する。補間処理部（
１）は加工情報を入力し加減速処理部（２）を経由して
サーボ制御部（３）の可動部を駆動するモータを駆動す
る。このとき速度推定器（８）は加減速処理部（２）か
ら各サンプリング毎の位置指令値を人力し、その位置指
令値から積算器（８ｃ）により求められた前回のサンプ
リング時刻の可動部の位置の計算値を減算し、サーボ制
御部の位置ループゲインＫｐとサンプリング時間゛ｒを
乗算器（８ｂ）で乗算して各サンプリングあたりの可動
部の移動増分量を求め、その結果を乗算器（８ｄ）に入
力して１／Ｔを乗算して可動部の各サンプリング時刻の
速度を計算してその結果を加速度検出部（４） と記憶
部（５）に可動部の速度推定値として入力する。
１）は加工情報を入力し加減速処理部（２）を経由して
サーボ制御部（３）の可動部を駆動するモータを駆動す
る。このとき速度推定器（８）は加減速処理部（２）か
ら各サンプリング毎の位置指令値を人力し、その位置指
令値から積算器（８ｃ）により求められた前回のサンプ
リング時刻の可動部の位置の計算値を減算し、サーボ制
御部の位置ループゲインＫｐとサンプリング時間゛ｒを
乗算器（８ｂ）で乗算して各サンプリングあたりの可動
部の移動増分量を求め、その結果を乗算器（８ｄ）に入
力して１／Ｔを乗算して可動部の各サンプリング時刻の
速度を計算してその結果を加速度検出部（４） と記憶
部（５）に可動部の速度推定値として入力する。
さらに乗算器（８ａ）の結果を積算器（８ｃ）に入力し
て各サンプリング毎の可動部の位置を計算する。
て各サンプリング毎の可動部の位置を計算する。
サンプリング記憶部（５）は複数の所定の時刻に速度検
出器（１０６）と加速度検出部（４）と電流検出器（１
０４１から可動部の速度と加速度とモータ電流フィード
バック値をサンプリングし蓄える０次に計算部は、例え
ば式ｌで示す最小二乗法により第１図の場合と同様に可
動部の質量／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力を計算し第
２の記憶部（７）に出力する。
出器（１０６）と加速度検出部（４）と電流検出器（１
０４１から可動部の速度と加速度とモータ電流フィード
バック値をサンプリングし蓄える０次に計算部は、例え
ば式ｌで示す最小二乗法により第１図の場合と同様に可
動部の質量／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力を計算し第
２の記憶部（７）に出力する。
さらに第５図のフローチャートに従って動作について説
明する。補間処理部（１）は加工情報を入力し加減速処
理部（２）を経由してサーボ制御部（３）の可動部を駆
動するモータを駆動する。このとき５ｔｅｐ２０１で速
度推定器（８）は加減速処理部（２）から各サンプリン
グ毎の位置指令値を入力し、５ｔｅｐ２０２ではその位
置指令値から積ｉ器（８ｃ）により求められた前回のサ
ンプリング時刻の可動部の位置の計算値をｌｌｔｉｍす
る。５ｔｅｐ２０３ではサーボ制御部（３）の位置ルー
プゲインＫｐとサンプリング時量子を乗算器］８ｂ）で
乗算して各サンプリングあたりの可動部の移動増分量を
求め、５ｔｅｐ２０４でその結果を乗算器（８ｄ）に入
力して１／Ｔを乗算して可動部の各サンプリング時刻の
速度を計算する。５ｔｅｐ２０５では乗算器（８ａ）の
結果を積算器（８ｃ）に入力して各サンプリング毎の可
動部の位置を計算するａ ５ｔｅｐ２０６では各サンプ
リング時刻のうち所定の時刻であるかどうかを判別し、
所定の時刻でなければ５ｔｅｐ２０７に進み各サンプリ
ング時刻の可動部の速度を速度・推定器（８）から読み
取りその値を加速度検出部（４）のメモリ（４ａ）に書
き込む。５ｔｅｐ２０６で所定の時刻と判別された場合
は５ｔｅｐ２０８に進み所定の時刻における可動部の速
度を速度推定器（８）より読み取り５ｔｅｐ２０９でそ
の内容を記憶部（５）に書き込も。つぎに５ｔｅｐ２１
０では所定の時刻におけるモータＷ流フィードバック値
を電流検出器ｆ１０４）から読み取り５ｔｅｐ２１１で
その内容を記憶部（５）に書き込む。５ｔｅｐ２１２で
はｓ ｔｅｐ２０８で読み取った所定の時刻の可動部の
速度から５ｔｅｐ２０７でメモリ（４ａ）に書き込まれ
ている所定の時刻のサンブノング時間Ｔ時間前の可動部
の速度を減算器（４ｂ）で減算し、５ｔｅｐ２１３では
その結果に乗算部（４ｃ）で１／Ｔを乗算し可動部の加
速度を求め記憶部（５）にその結果を書き込む、５ｔｅ
ｐ２１４では所望の回数ｎ分だけ可動部の速度／加速度
とモ−タ電流フイードバック値を記憶したかどうかを判
別し所望の組数記憶が完了した場合５ｔｅｐＨ０に進み
、完了していない場合は５ｔｅｐ２０１に戻る。５ｔｅ
ｐＨｏ、５ｔｅｐＨｌの動作は第２図の場合と同様であ
るので説明を省略する。
明する。補間処理部（１）は加工情報を入力し加減速処
理部（２）を経由してサーボ制御部（３）の可動部を駆
動するモータを駆動する。このとき５ｔｅｐ２０１で速
度推定器（８）は加減速処理部（２）から各サンプリン
グ毎の位置指令値を入力し、５ｔｅｐ２０２ではその位
置指令値から積ｉ器（８ｃ）により求められた前回のサ
ンプリング時刻の可動部の位置の計算値をｌｌｔｉｍす
る。５ｔｅｐ２０３ではサーボ制御部（３）の位置ルー
プゲインＫｐとサンプリング時量子を乗算器］８ｂ）で
乗算して各サンプリングあたりの可動部の移動増分量を
求め、５ｔｅｐ２０４でその結果を乗算器（８ｄ）に入
力して１／Ｔを乗算して可動部の各サンプリング時刻の
速度を計算する。５ｔｅｐ２０５では乗算器（８ａ）の
結果を積算器（８ｃ）に入力して各サンプリング毎の可
動部の位置を計算するａ ５ｔｅｐ２０６では各サンプ
リング時刻のうち所定の時刻であるかどうかを判別し、
所定の時刻でなければ５ｔｅｐ２０７に進み各サンプリ
ング時刻の可動部の速度を速度・推定器（８）から読み
取りその値を加速度検出部（４）のメモリ（４ａ）に書
き込む。５ｔｅｐ２０６で所定の時刻と判別された場合
は５ｔｅｐ２０８に進み所定の時刻における可動部の速
度を速度推定器（８）より読み取り５ｔｅｐ２０９でそ
の内容を記憶部（５）に書き込も。つぎに５ｔｅｐ２１
０では所定の時刻におけるモータＷ流フィードバック値
を電流検出器ｆ１０４）から読み取り５ｔｅｐ２１１で
その内容を記憶部（５）に書き込む。５ｔｅｐ２１２で
はｓ ｔｅｐ２０８で読み取った所定の時刻の可動部の
速度から５ｔｅｐ２０７でメモリ（４ａ）に書き込まれ
ている所定の時刻のサンブノング時間Ｔ時間前の可動部
の速度を減算器（４ｂ）で減算し、５ｔｅｐ２１３では
その結果に乗算部（４ｃ）で１／Ｔを乗算し可動部の加
速度を求め記憶部（５）にその結果を書き込む、５ｔｅ
ｐ２１４では所望の回数ｎ分だけ可動部の速度／加速度
とモ−タ電流フイードバック値を記憶したかどうかを判
別し所望の組数記憶が完了した場合５ｔｅｐＨ０に進み
、完了していない場合は５ｔｅｐ２０１に戻る。５ｔｅ
ｐＨｏ、５ｔｅｐＨｌの動作は第２図の場合と同様であ
るので説明を省略する。
次に第３図の実施例について第６図において説明する。
第６図において（１）から（３）及び（５）から（７）
及び（１（１１１から（２（１７）は第１図と同様であ
るので説明を省略する。（９）は補間処理部（１）が、
位置指令値が時刻に対して正弦波状となるような所定の
時刻ｔにおける移動場分量指令値△Ｘ＝Ｒ（ｓ ｉ ｎ
ωｔ−ｓ ｉ ｎω（ｔ−Ｔ） ）または位置指令値Ｘ
＝Ｒ（ｓｉｎωｔ）を出力する時の可動部の速度と加速
度を推定する推定部であり、補間処理部（２）から補間
開始時をＯとした時刻を入力し、その時刻ｔにおける可
動部の速度と加速度を推定しその結果を記憶部（５）に
入力する速度加速度計算部である。
及び（１（１１１から（２（１７）は第１図と同様であ
るので説明を省略する。（９）は補間処理部（１）が、
位置指令値が時刻に対して正弦波状となるような所定の
時刻ｔにおける移動場分量指令値△Ｘ＝Ｒ（ｓ ｉ ｎ
ωｔ−ｓ ｉ ｎω（ｔ−Ｔ） ）または位置指令値Ｘ
＝Ｒ（ｓｉｎωｔ）を出力する時の可動部の速度と加速
度を推定する推定部であり、補間処理部（２）から補間
開始時をＯとした時刻を入力し、その時刻ｔにおける可
動部の速度と加速度を推定しその結果を記憶部（５）に
入力する速度加速度計算部である。
また、可動部は例えば第３図に示したようなモデルに置
き換える。第３図については前記実施例と同様であるの
で説明を省略する 次に動作について第７図のフローチャートに従って説明
する。５ｔｅｐ３０１では各サンプリング時刻を毎に補
間処理部（１）が位置指令値が時刻に対して正弦波状と
なるような移動場分量指令値△Ｘ＝Ｒ（ｓ ｉ ｎωｔ
−ｓ ｉ ｎω（ｔ−Ｔ） ）または位置指令（ｆｉＸ
＝Ｒ（ｓｉｎωｔ）を加減速処理部１２）に出力するａ
５ｔｅｐ３０２では各サンプリング時刻のうち所定の
時刻であるかどうかを判別し、所定の時刻でなければｓ
ｔｅｐ３０１に戻り、５ｔｅｐ３０２で所定の時刻と
判別された場合は５ｔｅｐ３０３に進む、５ｔｅｐ３０
３では速度加速度計算部（９）は、補間処理部（１）が
位置指令値が時刻に対して正弦波状となるような移動場
分量指令値△Ｘ＝Ｒ（ｓ ｉ ｎωｔ−ｓ ｉ ｎω（
ｔ−Ｔ））または位置指令値Ｘ”Ｒ（ｓ ｉ ｎωｔ）
を加減速処理部（２）に出力するときの時刻ｔを補間処
理部（１）から受は取る。このとき、加減処理部（２）
が例えば時定数Ｔｓの一次遅れ回路でサーボ制御部（３
）の位置ループ時定数がＴｐ （１／ Ｋ ｐ ）のと
き所定の時刻ｔ、における可動部の速度Ｘと加速度Ｘは
式２、式３により求められる。
き換える。第３図については前記実施例と同様であるの
で説明を省略する 次に動作について第７図のフローチャートに従って説明
する。５ｔｅｐ３０１では各サンプリング時刻を毎に補
間処理部（１）が位置指令値が時刻に対して正弦波状と
なるような移動場分量指令値△Ｘ＝Ｒ（ｓ ｉ ｎωｔ
−ｓ ｉ ｎω（ｔ−Ｔ） ）または位置指令（ｆｉＸ
＝Ｒ（ｓｉｎωｔ）を加減速処理部１２）に出力するａ
５ｔｅｐ３０２では各サンプリング時刻のうち所定の
時刻であるかどうかを判別し、所定の時刻でなければｓ
ｔｅｐ３０１に戻り、５ｔｅｐ３０２で所定の時刻と
判別された場合は５ｔｅｐ３０３に進む、５ｔｅｐ３０
３では速度加速度計算部（９）は、補間処理部（１）が
位置指令値が時刻に対して正弦波状となるような移動場
分量指令値△Ｘ＝Ｒ（ｓ ｉ ｎωｔ−ｓ ｉ ｎω（
ｔ−Ｔ））または位置指令値Ｘ”Ｒ（ｓ ｉ ｎωｔ）
を加減速処理部（２）に出力するときの時刻ｔを補間処
理部（１）から受は取る。このとき、加減処理部（２）
が例えば時定数Ｔｓの一次遅れ回路でサーボ制御部（３
）の位置ループ時定数がＴｐ （１／ Ｋ ｐ ）のと
き所定の時刻ｔ、における可動部の速度Ｘと加速度Ｘは
式２、式３により求められる。
ｘ＝Ｒ’ ・ω・ｃｏｓ （ｃ、＋ｔ、−φ） 式２ｘ
＝Ｒ” ＣＪ” ・ｓｉｎ ｌωｔ＋−φ）式３ただし
。
＝Ｒ” ＣＪ” ・ｓｉｎ ｌωｔ＋−φ）式３ただし
。
Ｒ′＝Ｒ（１−ω” （Ｔｓ” ＋Ｔｐ２）φ ＝ｊ
ａｎ−’ （ＴｓＸｃ、＋） ＋ｔａｎ−’（ＴｐＸω） Ｒ（＋ｎｍ） は移動振幅 ω（ｒａｄ／５ｅｃｌ は角速度 Ｔ ｓ （ｓｅｃｌ は加減速時定数Ｔ ｐ （ｓ
ｅｃｌ は位置ループ時定数である。５ｔｅｐ３０
４では５ｔｅｐ３０３で受は取った時刻ｔを式２のｔｌ
に代入し可動部の速度を計算し、５ｔｅｐ３０５でその
内容を記憶部（５） に書き込む。ｓ ｔｅｐ３０６で
は５ｔｅｐ３０３で受は取った時刻ｔを式３のｔ、に代
入し可動部の加速度を計算し、５ｔｅｐ３０７でその内
容を記憶部（５）に書き込む。つぎに５ｔｅｐ３０８で
は所定の時刻ｔにおけるモータ電流フィードバック値を
電流検出器１１０４１から読み取り５ｔｅｐ３０９でそ
の内容を記憶部（５） に書き込も。５ｔｅｐ３１０で
は所望の回数ｎ分だけ可動部の速度／加速度とモータ電
流フィードバック値を記憶したかどうかを判別し所望の
組数記憶が完了した場合５ｔｅｐＨｏに進み、完了して
いない場合はｓ ｔｅｐ３０１に戻る。５ｔｅｐＨＯ，
５ｔｅｐｌ １１の動作は第２図の場合と同様であるの
で説明を省略する。
ａｎ−’ （ＴｓＸｃ、＋） ＋ｔａｎ−’（ＴｐＸω） Ｒ（＋ｎｍ） は移動振幅 ω（ｒａｄ／５ｅｃｌ は角速度 Ｔ ｓ （ｓｅｃｌ は加減速時定数Ｔ ｐ （ｓ
ｅｃｌ は位置ループ時定数である。５ｔｅｐ３０
４では５ｔｅｐ３０３で受は取った時刻ｔを式２のｔｌ
に代入し可動部の速度を計算し、５ｔｅｐ３０５でその
内容を記憶部（５） に書き込む。ｓ ｔｅｐ３０６で
は５ｔｅｐ３０３で受は取った時刻ｔを式３のｔ、に代
入し可動部の加速度を計算し、５ｔｅｐ３０７でその内
容を記憶部（５）に書き込む。つぎに５ｔｅｐ３０８で
は所定の時刻ｔにおけるモータ電流フィードバック値を
電流検出器１１０４１から読み取り５ｔｅｐ３０９でそ
の内容を記憶部（５） に書き込も。５ｔｅｐ３１０で
は所望の回数ｎ分だけ可動部の速度／加速度とモータ電
流フィードバック値を記憶したかどうかを判別し所望の
組数記憶が完了した場合５ｔｅｐＨｏに進み、完了して
いない場合はｓ ｔｅｐ３０１に戻る。５ｔｅｐＨＯ，
５ｔｅｐｌ １１の動作は第２図の場合と同様であるの
で説明を省略する。
なお、質量ｍが求まれば可動部のイナーシャ［Ｊ、（モ
ータ軸換算負荷イナーシャ、Ｋｇｆ・ｃｍ−ｓｅｃ”
）＋５Ｍ （モータイナーシャ、Ｋｇ；Ｐ−ｃｍ−ｓｅ
ｃ２）コを求めることができ、により加減時の最大トル
クＴ、、８が求まる。なおここでＮはモータ回転数（ｒ
ｐ ｍ ） 、 １ ／ Ｔ ｐはサーボの位置ル
ープゲイン、Ｔｓは加減速時定数である。一般にモータ
又はサーボアンプには出力できる電流には限界があるの
でに、Ｔ、、、（Ｋ。
ータ軸換算負荷イナーシャ、Ｋｇｆ・ｃｍ−ｓｅｃ”
）＋５Ｍ （モータイナーシャ、Ｋｇ；Ｐ−ｃｍ−ｓｅ
ｃ２）コを求めることができ、により加減時の最大トル
クＴ、、８が求まる。なおここでＮはモータ回転数（ｒ
ｐ ｍ ） 、 １ ／ Ｔ ｐはサーボの位置ル
ープゲイン、Ｔｓは加減速時定数である。一般にモータ
又はサーボアンプには出力できる電流には限界があるの
でに、Ｔ、、、（Ｋ。
：定数）がその限界値を越えないように加減速時定数Ｔ
ｓを決定することができる。即ち最適な加減速時定数を
求めることができる。又粘性摩擦力とクローン摩擦力が
求まれば、！！Ｘ擦力Ｆ１と位置に 決め誤差εとの間にはＦＲＩｉεの関係があるので、そ
の誤差εを求めることが可能となり、誤差εを補正する
ことにより精度の高い位置決めが可能となる。
ｓを決定することができる。即ち最適な加減速時定数を
求めることができる。又粘性摩擦力とクローン摩擦力が
求まれば、！！Ｘ擦力Ｆ１と位置に 決め誤差εとの間にはＦＲＩｉεの関係があるので、そ
の誤差εを求めることが可能となり、誤差εを補正する
ことにより精度の高い位置決めが可能となる。
上記３つの実施例では可動部の速度／加速度の検出値ま
たは推定値とモータ電流フィードバック値の検出値を記
憶部（５）に記憶し蓄えておいて所望の回数性記憶した
後計算部（６）で可動部の質量ｍ／粘性摩擦係数Ｃ／摩
擦力ｆｒを計算するようにしたが、例えば式１の左辺第
１項と右辺第２項の各要素を記憶しておき各所定の時刻
毎に、可動部の速度／加速度の検出値または推定値とモ
ータ電流フィードバック値の検出値と記憶しである式１
の左辺第１項と右辺第２項の各要素からその所定の時刻
における式１の左辺第１項と右辺第２項の各要素を計算
して記憶するような、可動部の質量ｍ／粘性摩擦係数Ｃ
／摩擦力ｆｒの計算手順の一部を各サンプリング毎に逐
次計算する方式を用いてもよい。また、可動部の質ｊｌ
ｍ ／粘性ｇ擦係数Ｃ／摩擦力ｆｒの値を各サンプリ
ング毎に推定するような逐次計算方式による方法を用い
てもよい。
たは推定値とモータ電流フィードバック値の検出値を記
憶部（５）に記憶し蓄えておいて所望の回数性記憶した
後計算部（６）で可動部の質量ｍ／粘性摩擦係数Ｃ／摩
擦力ｆｒを計算するようにしたが、例えば式１の左辺第
１項と右辺第２項の各要素を記憶しておき各所定の時刻
毎に、可動部の速度／加速度の検出値または推定値とモ
ータ電流フィードバック値の検出値と記憶しである式１
の左辺第１項と右辺第２項の各要素からその所定の時刻
における式１の左辺第１項と右辺第２項の各要素を計算
して記憶するような、可動部の質量ｍ／粘性摩擦係数Ｃ
／摩擦力ｆｒの計算手順の一部を各サンプリング毎に逐
次計算する方式を用いてもよい。また、可動部の質ｊｌ
ｍ ／粘性ｇ擦係数Ｃ／摩擦力ｆｒの値を各サンプリ
ング毎に推定するような逐次計算方式による方法を用い
てもよい。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、可動部を予め想定し
たモデルに置き換えたときの質ｉｔ／粘性摩擦係数／ク
ーロン摩擦力とモータ電流フィードバック値／速度／加
速度との関係式と所定の時刻に検出手段により検出され
た複数組のモータ電流フィードバック値／速度／加速度
を用いて可動部の質量／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力
を計算するようにしたので、高速でかつ精度の高い安定
した位置決め制御を行うのに要求されるサーボ制御部の
例えば加減速時定数や位置ループゲインや速度ループゲ
インを自動調整する場合や円弧象現切り替え時に発生す
る突起などの補正を高速での加工時においても精度の良
いものにするために必要な可動部の質量／Ｍ性摩擦係数
／クーロン摩擦力を求めることが可能となった。
たモデルに置き換えたときの質ｉｔ／粘性摩擦係数／ク
ーロン摩擦力とモータ電流フィードバック値／速度／加
速度との関係式と所定の時刻に検出手段により検出され
た複数組のモータ電流フィードバック値／速度／加速度
を用いて可動部の質量／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力
を計算するようにしたので、高速でかつ精度の高い安定
した位置決め制御を行うのに要求されるサーボ制御部の
例えば加減速時定数や位置ループゲインや速度ループゲ
インを自動調整する場合や円弧象現切り替え時に発生す
る突起などの補正を高速での加工時においても精度の良
いものにするために必要な可動部の質量／Ｍ性摩擦係数
／クーロン摩擦力を求めることが可能となった。
第１区はこの発明の一実施例による数値側（１１装置を
示すブロック図、第２図はこの発明の一実施例による数
値制御装置の動作を説明したフローチャート図、第３図
は可動部のモデルの一例を示した図、第４図はこの発明
の第２の実施例による数値制御装置を示すブロック図、
第５図はこの発明の第２の実施例による数値制御装置の
動作を説明したフローチャート図、第６図はこの発明の
第３の実施例による数値制御装置を示すブロック図、第
７図はこの発明の第３の実施例による数値制御装置の動
作を説明したフローチャート図、第８図は従来の数値制
御装置を示すブロック図である。 （１）は補間処理部、（２）は加減速処理部、（３）は
サーボ制御部、（４）は加速度検出部、（５）は記憶部
、（６）は計算部、（７）は第２の記憶部、（８）は速
度推゛定器、（９）は速度加速度計算部、 （１０１１
は位置ループ制御部、（、Ｉ Ｑ ２ ＋は速度ループ
制御部、＋１０３１は電流ループ制御部、＋１０４１
は電流検出器、１１０５）は可動部を駆動するモータ、
＋１０６１は可動部またはモータに取り付けられた速度
検出器、＋１０７１ は位置検出器。 なお、図中、同−再考は同一、又は相当部分を示す。
示すブロック図、第２図はこの発明の一実施例による数
値制御装置の動作を説明したフローチャート図、第３図
は可動部のモデルの一例を示した図、第４図はこの発明
の第２の実施例による数値制御装置を示すブロック図、
第５図はこの発明の第２の実施例による数値制御装置の
動作を説明したフローチャート図、第６図はこの発明の
第３の実施例による数値制御装置を示すブロック図、第
７図はこの発明の第３の実施例による数値制御装置の動
作を説明したフローチャート図、第８図は従来の数値制
御装置を示すブロック図である。 （１）は補間処理部、（２）は加減速処理部、（３）は
サーボ制御部、（４）は加速度検出部、（５）は記憶部
、（６）は計算部、（７）は第２の記憶部、（８）は速
度推゛定器、（９）は速度加速度計算部、 （１０１１
は位置ループ制御部、（、Ｉ Ｑ ２ ＋は速度ループ
制御部、＋１０３１は電流ループ制御部、＋１０４１
は電流検出器、１１０５）は可動部を駆動するモータ、
＋１０６１は可動部またはモータに取り付けられた速度
検出器、＋１０７１ は位置検出器。 なお、図中、同−再考は同一、又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）加工情報の位置指令を補間する補間処理装置と、
可動部を駆動するモータとを備えた可動部の位置制御を
行う数値制御装置において、上記モータのモータ電流フ
ィードバック値を読み取る電流検出手段、可動部の速度
を検出する速度検出手段、可動部の加速度を検出する加
速度検出手段、可動部を予め想定したモデルに置き換え
たときの質量／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力とモータ
電流フィードバック値／速度／加速度との関係式と所定
の時刻に上記検出手段により検出された複数組のモータ
電流フィードバック値／速度／加速度を用いて可動部の
質量またはイナーシャ／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力
を計算する計算手段を備えたことを特徴とする数値制御
装置。 - （２）可動部を駆動するモータを備えた可動部の位置制
御を行う数値制御装置において、位置指令値が時刻に対
して正弦波状となるような所定の時刻ｔにおける移動増
分量指令値△Ｘ＝Ｒ（ｓｉｎωｔ−ｓｉｎω（ｔ−Ｔ）
）または位置指令値Ｘ＝Ｒ（ｓｉｎωｔ）を出力するサ
ンプリング時間Ｔの補間処理部、モータ電流フィードバ
ック値を読み取る電流検出手段、上記補間処理部の出力
から可動部の速度を推定する速度計算手段、上記補間処
理部の出力から、可動部の加速度を推定する加速度計算
手段、可動部を予め想定したモデルに置き換えたときの
質量／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力とモータ電流フィ
ードバック値／速度／加速度との関係式と所定の時刻に
上記電流検出手段と上記速度計算手段と上記加速度計算
手段により得られた複数組のモータ電流フィードバック
値と速度／加速度を用いて可動部の質量またはイナーシ
ャ／粘性摩擦係数／クーロン摩擦力を計算する計算手段
を備えたことを特徴とする数値制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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