JPH0519858A - サ―ボアクチユエ―タ - Google Patents
サ―ボアクチユエ―タInfo
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- JPH0519858A JPH0519858A JP17396691A JP17396691A JPH0519858A JP H0519858 A JPH0519858 A JP H0519858A JP 17396691 A JP17396691 A JP 17396691A JP 17396691 A JP17396691 A JP 17396691A JP H0519858 A JPH0519858 A JP H0519858A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 共振周波数の測定作業や中心周波数の設定作
業をわざわざ行なわなくても、ノッチフィルタの中心周
波数が共振周波数に自動的に合せられ、容易に機械共振
を除去できるサ―ボアクチュエ―タを実現することを目
的とする。 【構成】 チュ―ニングモ―ド時には、周波数をスイ―
プした交流信号を速度指令値の信号に重畳させ、重畳の
結果、速度制御部から得られたトルク指令値信号の振幅
を検出し、振幅の変化率が正から負に転じたときにおけ
るトルク指令値信号の周波数をノッチフィルタの中心周
波数として設定するもの。
業をわざわざ行なわなくても、ノッチフィルタの中心周
波数が共振周波数に自動的に合せられ、容易に機械共振
を除去できるサ―ボアクチュエ―タを実現することを目
的とする。 【構成】 チュ―ニングモ―ド時には、周波数をスイ―
プした交流信号を速度指令値の信号に重畳させ、重畳の
結果、速度制御部から得られたトルク指令値信号の振幅
を検出し、振幅の変化率が正から負に転じたときにおけ
るトルク指令値信号の周波数をノッチフィルタの中心周
波数として設定するもの。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、制御ル―プのゲインが
チュ―ニング可能になったサ―ボアクチュエ―タの改良
に関するものである。
チュ―ニング可能になったサ―ボアクチュエ―タの改良
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】モ―タをフィ―ドバック制御して位置決
め動作を行なうサ―ボアクチュエ―タでは、剛性の低い
部材を負荷にすると、負荷が撓んでモ―タに機械共振が
発生する。このため、速度ル―プのゲインを高くできな
くなる。従来は、機械共振の抑制対策として、速度ル―
プにノッチフィルタを挿入していた。ノッチフィルタ
は、図6に示すように極小値を有するゲイン特性になっ
ていて、ノッチフィルタの極小値を用いて機械共振によ
り速度ル―プ内の信号に生じた共振ピ―クを除去する。
しかしながら、ノッチフィルタを挿入するときには、速
度ル―プ内における信号の共振周波数をFFTアナライ
ザ(Fast FourierTransform ア
ナライザ)で測定し、この測定周波数にノッチフィルタ
の中心周波数を設定していた。ここで、中心周波数は、
ノッチフィルタのゲインが極小値をとる周波数であり、
図6ではfm である。このようなことから、従来は、人
手により共振周波数の測定作業と、中心周波数の設定作
業を行なわなければならないという問題点があった。ま
た、FFTアナライザはFAの分野では一般的な測定器
ではないため、測定操作が容易ではない。
め動作を行なうサ―ボアクチュエ―タでは、剛性の低い
部材を負荷にすると、負荷が撓んでモ―タに機械共振が
発生する。このため、速度ル―プのゲインを高くできな
くなる。従来は、機械共振の抑制対策として、速度ル―
プにノッチフィルタを挿入していた。ノッチフィルタ
は、図6に示すように極小値を有するゲイン特性になっ
ていて、ノッチフィルタの極小値を用いて機械共振によ
り速度ル―プ内の信号に生じた共振ピ―クを除去する。
しかしながら、ノッチフィルタを挿入するときには、速
度ル―プ内における信号の共振周波数をFFTアナライ
ザ(Fast FourierTransform ア
ナライザ)で測定し、この測定周波数にノッチフィルタ
の中心周波数を設定していた。ここで、中心周波数は、
ノッチフィルタのゲインが極小値をとる周波数であり、
図6ではfm である。このようなことから、従来は、人
手により共振周波数の測定作業と、中心周波数の設定作
業を行なわなければならないという問題点があった。ま
た、FFTアナライザはFAの分野では一般的な測定器
ではないため、測定操作が容易ではない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決するためになされたものであり、共振周波数
の測定作業や中心周波数の設定作業をわざわざ行なわな
くても、ノッチフィルタの中心周波数が共振周波数に自
動的に合わせられ、容易に機械共振を除去できるサ―ボ
アクチュエ―タを実現することを目的とする。
題点を解決するためになされたものであり、共振周波数
の測定作業や中心周波数の設定作業をわざわざ行なわな
くても、ノッチフィルタの中心周波数が共振周波数に自
動的に合わせられ、容易に機械共振を除去できるサ―ボ
アクチュエ―タを実現することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、モ―タの回転
速度をフィ―ドバック制御する速度ル―プを有し、速度
ル―プのゲインを調整することによってモ―タに発生す
る機械共振を除去するサ―ボアクチュエ―タにおいて、
前記速度ル―プに挿入されていて中心周波数が可変なノ
ッチフィルタと、チュ―ニングモ―ド時に、周波数をス
イ―プした交流信号をスイ―プ発振器に発生させ、この
交流信号を前記速度ル―プの速度指令値の信号に重畳す
るとともに、スイ―プする周波数の範囲はモ―タに機械
共振を生じる帯域を含んだ範囲に設定するスイ―プ発振
器制御手段と、前記交流信号を速度指令値に重畳した結
果、速度制御部から得られたトルク指令値信号の振幅を
検出する振幅検出手段と、チュ―ニングモ―ド時に、ス
イ―プした周波数に対する検出振幅の変化率を求め、変
化率が正から負に転じたときにおける前記トルク指令値
信号の周波数を前記ノッチフィルタの中心周波数に設定
する周波数設定手段と、を具備したことを特徴とするサ
―ボアクチュエ―タである。
速度をフィ―ドバック制御する速度ル―プを有し、速度
ル―プのゲインを調整することによってモ―タに発生す
る機械共振を除去するサ―ボアクチュエ―タにおいて、
前記速度ル―プに挿入されていて中心周波数が可変なノ
ッチフィルタと、チュ―ニングモ―ド時に、周波数をス
イ―プした交流信号をスイ―プ発振器に発生させ、この
交流信号を前記速度ル―プの速度指令値の信号に重畳す
るとともに、スイ―プする周波数の範囲はモ―タに機械
共振を生じる帯域を含んだ範囲に設定するスイ―プ発振
器制御手段と、前記交流信号を速度指令値に重畳した結
果、速度制御部から得られたトルク指令値信号の振幅を
検出する振幅検出手段と、チュ―ニングモ―ド時に、ス
イ―プした周波数に対する検出振幅の変化率を求め、変
化率が正から負に転じたときにおける前記トルク指令値
信号の周波数を前記ノッチフィルタの中心周波数に設定
する周波数設定手段と、を具備したことを特徴とするサ
―ボアクチュエ―タである。
【0005】
【作用】このような本発明では、チュ―ニングモ―ド時
には、周波数をスイ―プした交流信号を速度指令値の信
号に重畳させ、重畳の結果、速度制御部から得られたト
ルク指令値信号の振幅を検出し、振幅の変化率が正から
負に転じたときにおけるトルク指令値信号の周波数をノ
ッチフィルタの中心周波数として設定する。
には、周波数をスイ―プした交流信号を速度指令値の信
号に重畳させ、重畳の結果、速度制御部から得られたト
ルク指令値信号の振幅を検出し、振幅の変化率が正から
負に転じたときにおけるトルク指令値信号の周波数をノ
ッチフィルタの中心周波数として設定する。
【0006】
【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。図1
は本発明の一実施例の構成図である。図1において、1
はフィ―ドバック制御により位置決め動作を行なうモ―
タ、2はモ―タ1の回転を検出するエンコ―ダである。
エンコ―ダ2の検出信号は、モ―タ1の回転角に比例し
たパルス数になったエンコ―ダパルスである。3はエン
コ―ダパルスのパルスレ―トをもとにモ―タ1の回転速
度の検出信号を出力するF/V変換器、4はエンコ―ダ
パルスのパルス数をカウントするカウンタである。5は
位置制御部であり、位置指令値とカウンタ4のカウント
によって与えられる位置検出値の偏差をもとにモ―タ1
の回転位置をフィ―ドバック制御するための制御信号を
出力する。6は速度制御部であり、位置制御部5の出力
によって与えられる速度指令値とF/V変換器3の出力
によって与えられる速度検出値の偏差をもとにモ―タの
回転速度をフィ―ドバック制御するための制御信号を出
力する。この出力はトルク指令値信号となる。7は速度
ル―プ内に挿入され中心周波数が可変なノッチフィル
タ、8はモ―タを通常運転するノ―マルモ―ドと速度ル
―プのゲインを調整するチュ―ニングモ―ドに応じて切
替えられるスイッチ、9はノッチフィルタ7を通過後の
信号をもとにモ―タ1を駆動する駆動回路である。 1
0はノ―マルモ―ドではオフになり、チュ―ニングモ―
ドではオンになるスイッチである。11はスイ―プ発振
器制御手段であり、前述した2つのモ―ドに応じてスイ
ッチ8と10を切替えるとともに、チュ―ニングモ―ド
ではスイ―プ発振器12にモ―タの機械共振の帯域を含
む範囲で周波数をスイ―プした交流信号を発生させ、こ
の交流信号を速度指令値の信号に重畳する。13は振幅
検出手段であり、トルク指令値信号のピ―クを検出する
ことにより、振幅を検出する。14は振幅検出手段13
の検出信号をアナログ・デジタル変換するA/D変換器
である。15は周波数設定手段であり、チュ―ニングモ
―ド時に、A/D変換器14を介して得た振幅デ―タの
変化率を求め、変化率が正から負に転じたときにおける
トルク指令値信号の周波数にノッチフィルタ7の中心周
波数を設定する。スイ―プ発振機制御手段11と周波数
設定手段15はプロセッサ16内に設けられている。
は本発明の一実施例の構成図である。図1において、1
はフィ―ドバック制御により位置決め動作を行なうモ―
タ、2はモ―タ1の回転を検出するエンコ―ダである。
エンコ―ダ2の検出信号は、モ―タ1の回転角に比例し
たパルス数になったエンコ―ダパルスである。3はエン
コ―ダパルスのパルスレ―トをもとにモ―タ1の回転速
度の検出信号を出力するF/V変換器、4はエンコ―ダ
パルスのパルス数をカウントするカウンタである。5は
位置制御部であり、位置指令値とカウンタ4のカウント
によって与えられる位置検出値の偏差をもとにモ―タ1
の回転位置をフィ―ドバック制御するための制御信号を
出力する。6は速度制御部であり、位置制御部5の出力
によって与えられる速度指令値とF/V変換器3の出力
によって与えられる速度検出値の偏差をもとにモ―タの
回転速度をフィ―ドバック制御するための制御信号を出
力する。この出力はトルク指令値信号となる。7は速度
ル―プ内に挿入され中心周波数が可変なノッチフィル
タ、8はモ―タを通常運転するノ―マルモ―ドと速度ル
―プのゲインを調整するチュ―ニングモ―ドに応じて切
替えられるスイッチ、9はノッチフィルタ7を通過後の
信号をもとにモ―タ1を駆動する駆動回路である。 1
0はノ―マルモ―ドではオフになり、チュ―ニングモ―
ドではオンになるスイッチである。11はスイ―プ発振
器制御手段であり、前述した2つのモ―ドに応じてスイ
ッチ8と10を切替えるとともに、チュ―ニングモ―ド
ではスイ―プ発振器12にモ―タの機械共振の帯域を含
む範囲で周波数をスイ―プした交流信号を発生させ、こ
の交流信号を速度指令値の信号に重畳する。13は振幅
検出手段であり、トルク指令値信号のピ―クを検出する
ことにより、振幅を検出する。14は振幅検出手段13
の検出信号をアナログ・デジタル変換するA/D変換器
である。15は周波数設定手段であり、チュ―ニングモ
―ド時に、A/D変換器14を介して得た振幅デ―タの
変化率を求め、変化率が正から負に転じたときにおける
トルク指令値信号の周波数にノッチフィルタ7の中心周
波数を設定する。スイ―プ発振機制御手段11と周波数
設定手段15はプロセッサ16内に設けられている。
【0007】このように構成したサ―ボアクチュエ―タ
の動作を説明する。まず、チュ―ニングモ―ドにおける
動作について説明する。チュ―ニングモ―ドでは、スイ
―プ発振器制御手段11はスイッチ8を接点a側に接続
し、スイッチ10をオンにする。このとき、スイ―プ発
振器制御手段11は、スイ―プ発振器12に機械共振の
帯域を含む範囲で周波数をスイ―プした交流信号を発生
させる。周波数のスイ―プは、スイ―プ発振器制御手段
11に内蔵したタイマ回路を用いて行なう。周波数をス
イ―プした交流信号の波形は図2に示すとおりになる。
周波数をスイ―プした交流信号は速度指令値の信号に重
畳される。速度制御系は共振を含んだ閉ル―プであるた
め、トルク指令値信号は図3に示すように変化する。こ
こで、振幅検出手段13はトルク指令値信号のピ―ク値
から振幅を検出し、図4に示すような振幅検出信号を得
る。この振幅検出信号はA/D変換器14で振幅デ―タ
に変換されてプロセッサ16に取り込まれる。振幅デ―
タの取り込みはスイ―プ発振器12の出力周波数を変え
る毎に行なう。周波数設定手段15は振幅デ―タを取り
込む毎に振幅デ―タの変化率を求める。求めた変化率は
図5に示すとおりになり、その横軸は周波数を与える。
振幅デ―タは、極大値をとるときに増加傾向から減少傾
向に転じる。従って、振幅デ―タの変化率が正から負へ
転じる周波数が振幅の極大値を与える周波数すなわち共
振周波数になる。図5では共振周波数を与える点は周波
数f 0の点である。周波数設定手段15は振幅デ―タの
変化率が正から負に転じる周波数を求め、求めた周波数
をノッチフィルタ7の中心周波数に設定する。この場合
のノッチフィルタとしては、例えば、周波数設定手段1
5から与えられるクロックの周波数により中心周波数が
設定されるノッチフィルタが適している。
の動作を説明する。まず、チュ―ニングモ―ドにおける
動作について説明する。チュ―ニングモ―ドでは、スイ
―プ発振器制御手段11はスイッチ8を接点a側に接続
し、スイッチ10をオンにする。このとき、スイ―プ発
振器制御手段11は、スイ―プ発振器12に機械共振の
帯域を含む範囲で周波数をスイ―プした交流信号を発生
させる。周波数のスイ―プは、スイ―プ発振器制御手段
11に内蔵したタイマ回路を用いて行なう。周波数をス
イ―プした交流信号の波形は図2に示すとおりになる。
周波数をスイ―プした交流信号は速度指令値の信号に重
畳される。速度制御系は共振を含んだ閉ル―プであるた
め、トルク指令値信号は図3に示すように変化する。こ
こで、振幅検出手段13はトルク指令値信号のピ―ク値
から振幅を検出し、図4に示すような振幅検出信号を得
る。この振幅検出信号はA/D変換器14で振幅デ―タ
に変換されてプロセッサ16に取り込まれる。振幅デ―
タの取り込みはスイ―プ発振器12の出力周波数を変え
る毎に行なう。周波数設定手段15は振幅デ―タを取り
込む毎に振幅デ―タの変化率を求める。求めた変化率は
図5に示すとおりになり、その横軸は周波数を与える。
振幅デ―タは、極大値をとるときに増加傾向から減少傾
向に転じる。従って、振幅デ―タの変化率が正から負へ
転じる周波数が振幅の極大値を与える周波数すなわち共
振周波数になる。図5では共振周波数を与える点は周波
数f 0の点である。周波数設定手段15は振幅デ―タの
変化率が正から負に転じる周波数を求め、求めた周波数
をノッチフィルタ7の中心周波数に設定する。この場合
のノッチフィルタとしては、例えば、周波数設定手段1
5から与えられるクロックの周波数により中心周波数が
設定されるノッチフィルタが適している。
【0008】一方、ノ―マルモ―ドでは、スイ―プ発振
器制御手段11はスイッチ8をb接点側に接続し、スイ
ッチ10をオフにする。このときは、ノッチフィルタを
含んだ通常の速度ル―プが構成される。
器制御手段11はスイッチ8をb接点側に接続し、スイ
ッチ10をオフにする。このときは、ノッチフィルタを
含んだ通常の速度ル―プが構成される。
【0009】
【発明の効果】本発明によれば、チュ―ニングモ―ドで
は、サ―ボ系の共振特性を自動追尾して共振周波数を求
め、求めた共振周波数にノッチフィルタの中心周波数が
自動的に設定される。これによって、ユ―ザは共振周波
数を測定したり、ノッチフィルタの中心周波数を設定す
る作業をわざわざ行なわなくても、容易に機械共振を除
去できる。
は、サ―ボ系の共振特性を自動追尾して共振周波数を求
め、求めた共振周波数にノッチフィルタの中心周波数が
自動的に設定される。これによって、ユ―ザは共振周波
数を測定したり、ノッチフィルタの中心周波数を設定す
る作業をわざわざ行なわなくても、容易に機械共振を除
去できる。
【図1】本発明の一実施例の構成図である。
【図2】図1のサ―ボアクチュエ―タの信号波形図であ
る。
る。
【図3】図1のサ―ボアクチュエ―タの信号波形図であ
る。
る。
【図4】図1のサ―ボアクチュエ―タの信号波形図であ
る。
る。
【図5】図1のサ―ボアクチュエ―タの信号波形図であ
る。
る。
【図6】ノッチフィルタのゲイン特性図である。
1 モ―タ 2 エンコ―ダ 6 速度制御部 7 ノッチフィルタ 11 スイ―プ発振器制御手段 12 スイ―プ発振器 13 振幅検出手段 15 周波数設定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05D 13/02 C 7361−3H
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 モ―タの回転速度をフィ―ドバック制御
する速度ル―プを有し、速度ル―プのゲインを調整する
ことによってモ―タに発生する機械共振を除去するサ―
ボアクチュエ―タにおいて、 前記速度ル―プに挿入されていて中心周波数が可変なノ
ッチフィルタと、 チュ―ニングモ―ド時に、周波数をスイ―プした交流信
号をスイ―プ発振器に発生させ、この交流信号を前記速
度ル―プの速度指令値の信号に重畳するとともに、スイ
―プする周波数の範囲はモ―タに機械共振を生じる帯域
を含んだ範囲に設定するスイ―プ発振器制御手段と、 前記交流信号を速度指令値に重畳した結果、速度制御部
から得られたトルク指令値信号の振幅を検出する振幅検
出手段と、 チュ―ニングモ―ド時に、スイ―プした周波数に対する
検出振幅の変化率を求め、変化率が正から負に転じたと
きにおける前記トルク指令値信号の周波数を前記ノッチ
フィルタの中心周波数に設定する周波数設定手段と、 を具備したことを特徴とするサ―ボアクチュエ―タ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17396691A JPH0519858A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | サ―ボアクチユエ―タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17396691A JPH0519858A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | サ―ボアクチユエ―タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0519858A true JPH0519858A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15970339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17396691A Pending JPH0519858A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | サ―ボアクチユエ―タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0519858A (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-07-15 JP JP17396691A patent/JPH0519858A/ja active Pending
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