JPH05207769A - サーボ制御方法 - Google Patents
サーボ制御方法Info
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- JPH05207769A JPH05207769A JP4032607A JP3260792A JPH05207769A JP H05207769 A JPH05207769 A JP H05207769A JP 4032607 A JP4032607 A JP 4032607A JP 3260792 A JP3260792 A JP 3260792A JP H05207769 A JPH05207769 A JP H05207769A
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- resonance frequency
- filter
- equation
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- 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
- G05B19/19—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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
-
- 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
- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
-
- 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
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41145—Digital filter for compensation of servo loop
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 速度ループの帯域を安定的に上げることがで
き、位置ループゲインを十分な値にすることができるサ
ーボ制御。 【構成】 速度ループから出力されるトルク指令をフイ
ルタを介して出力し、該フイルタの伝達関数を分子を２
次、分母を３次とし、制御対象の共振周波数でゲインを
低下させ、速度ループの帯域での位相の遅れを少なくす
ると共に、高周波領域でのゲインを低下させるものとす
る。即ち、図６に示す周波数特性のフイルタとする。こ
れにより、発振を引き起こすことなく、安定して速度ル
ープのゲインをあげることができる。また、高周波外乱
を除去することができる。
き、位置ループゲインを十分な値にすることができるサ
ーボ制御。 【構成】 速度ループから出力されるトルク指令をフイ
ルタを介して出力し、該フイルタの伝達関数を分子を２
次、分母を３次とし、制御対象の共振周波数でゲインを
低下させ、速度ループの帯域での位相の遅れを少なくす
ると共に、高周波領域でのゲインを低下させるものとす
る。即ち、図６に示す周波数特性のフイルタとする。こ
れにより、発振を引き起こすことなく、安定して速度ル
ープのゲインをあげることができる。また、高周波外乱
を除去することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、工作機械，産業機
械，ロボット等のモータによって可動部が駆動され、そ
の可動部の位置を制御する位置制御系において機械共振
系を除去する方法に関する。
械，ロボット等のモータによって可動部が駆動され、そ
の可動部の位置を制御する位置制御系において機械共振
系を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＮＣ工作機械，ＮＣ装置で制御される産
業機械，ロボット等における可動部をモータで駆動し、
位置，速度をフイードバック制御するものにおいて、モ
ータの出力軸に減速器を接続し、該減速器を介して上記
可動部を駆動する方式では、この減速器部分の機械剛性
の弱さから、数Ｈｚから数十Ｈｚ程度の低い周波数領域
に共振周波数を持つことになる。又、ダイレクトドライ
ブ方式のモータを使用したとしても、数十Ｈｚ〜百Ｈｚ
程度までしか剛性の向上は望めない。このように低い周
波数領域に共振周波数を持つ制御系においては、位置，
速度制御のためのサーボ制御系の速度ループの帯域内に
共振周波数があることになり、速度ループゲインを上げ
ることが困難な場合が多い。
業機械，ロボット等における可動部をモータで駆動し、
位置，速度をフイードバック制御するものにおいて、モ
ータの出力軸に減速器を接続し、該減速器を介して上記
可動部を駆動する方式では、この減速器部分の機械剛性
の弱さから、数Ｈｚから数十Ｈｚ程度の低い周波数領域
に共振周波数を持つことになる。又、ダイレクトドライ
ブ方式のモータを使用したとしても、数十Ｈｚ〜百Ｈｚ
程度までしか剛性の向上は望めない。このように低い周
波数領域に共振周波数を持つ制御系においては、位置，
速度制御のためのサーボ制御系の速度ループの帯域内に
共振周波数があることになり、速度ループゲインを上げ
ることが困難な場合が多い。
【０００３】上記減速器等のモータ出力から負荷への入
力までの伝達部分をバネ系と考え、モータへのトルク指
令から負荷までのブロック線図を求めると、図１のよう
になる。図１において、Ｔｃｍｄはモータへのトルク指
令、Ｊｍはモータのイナーシャ、Ｋｍはバネ定数，Ｃｍ
は粘性定数，ＪL は負荷イナーシャで、ｖｍはモータ出
力速度である。そこで、トルク指令Ｔｃｍｄに対するモ
ータ出力速度ｖｍの伝達関数Ｇ（＝ｖｍ／Ｔｃｍｄ）を
求めると数式２のようになる。
力までの伝達部分をバネ系と考え、モータへのトルク指
令から負荷までのブロック線図を求めると、図１のよう
になる。図１において、Ｔｃｍｄはモータへのトルク指
令、Ｊｍはモータのイナーシャ、Ｋｍはバネ定数，Ｃｍ
は粘性定数，ＪL は負荷イナーシャで、ｖｍはモータ出
力速度である。そこで、トルク指令Ｔｃｍｄに対するモ
ータ出力速度ｖｍの伝達関数Ｇ（＝ｖｍ／Ｔｃｍｄ）を
求めると数式２のようになる。
【０００４】
【数２】 この伝達関数の周波数特性を測定すると図２に示すよう
になり、共振周波数においてゲインがピークを持つ（図
２に示す例では制御対象の共振周波数が５０Ｈｚの例で
ある）。減衰率が大きければこのピークは小さくなり、
あまり問題にはならないが、しかし、減衰率が小さいと
ピークが大きくなり、モータを駆動するとこの周波数で
振動を起こしたり、速度ループの帯域を上げると発振を
引き起こす。そこで、従来は速度ループの帯域を発振を
引き起こさない範囲でできるだけ上げ、その帯域に従っ
て位置ループのゲインを決定していた。また、簡単なロ
ーパスフィルタを挿入し、トルク指令をこのローパスフ
ィルタを通してモータに入力するようにして、ピークの
ゲインを小さくしていた。しかし、ローパスフィルタを
挿入すると制御系そのものの位相が遅れることになり、
結果として速度ループの帯域を上げることが困難な状況
になってしまう。そこで、共振周波数ｆｃのゲインのみ
を下げる効果のあるノッチフィルタを上記ローパスフィ
ルタの変わりに用いると共振周波数におけるゲインをさ
げることができる。ノッチフィルタの伝達関数ＧF1は次
の数式３で表される（ωｃ＝２πｆｃ）。
になり、共振周波数においてゲインがピークを持つ（図
２に示す例では制御対象の共振周波数が５０Ｈｚの例で
ある）。減衰率が大きければこのピークは小さくなり、
あまり問題にはならないが、しかし、減衰率が小さいと
ピークが大きくなり、モータを駆動するとこの周波数で
振動を起こしたり、速度ループの帯域を上げると発振を
引き起こす。そこで、従来は速度ループの帯域を発振を
引き起こさない範囲でできるだけ上げ、その帯域に従っ
て位置ループのゲインを決定していた。また、簡単なロ
ーパスフィルタを挿入し、トルク指令をこのローパスフ
ィルタを通してモータに入力するようにして、ピークの
ゲインを小さくしていた。しかし、ローパスフィルタを
挿入すると制御系そのものの位相が遅れることになり、
結果として速度ループの帯域を上げることが困難な状況
になってしまう。そこで、共振周波数ｆｃのゲインのみ
を下げる効果のあるノッチフィルタを上記ローパスフィ
ルタの変わりに用いると共振周波数におけるゲインをさ
げることができる。ノッチフィルタの伝達関数ＧF1は次
の数式３で表される（ωｃ＝２πｆｃ）。
【０００５】
【数３】 この伝達関数ＧF1の分母の減衰率ζ1 を「１」近くに
し、分子の減衰率ζ2 を「１」より小さくすると、この
ノッチフィルタの周波数特性は図３に示すような特性が
得られる（図３では、ζ1 ＝１，ζ2 ＝０．０１，ｆ＝
５０Ｈｚ）。このようにカットオフ周波数ｆｃを機械共
振周波数と同じにすれば、共振周波数でピークとなるゲ
インを抑えることができる。しかし、このノッチフィル
タを使用した場合、図３に示すように共振周波数以下に
おいて位相が遅れるため、速度ループの帯域を上げるこ
とが難しい。そこで、このノッチフィルタの共振周波数
以下の位相を進めるために、分子の共振周波数ｆ2 （２
πｆ2 ＝ω2 ）より分母の共振周波数であるｆ1 （２π
ｆ1＝ω1 ）を上げ（ω1 ＞ω2 ）、フイルタの伝達関
数ＧF2を次の数式４とする。
し、分子の減衰率ζ2 を「１」より小さくすると、この
ノッチフィルタの周波数特性は図３に示すような特性が
得られる（図３では、ζ1 ＝１，ζ2 ＝０．０１，ｆ＝
５０Ｈｚ）。このようにカットオフ周波数ｆｃを機械共
振周波数と同じにすれば、共振周波数でピークとなるゲ
インを抑えることができる。しかし、このノッチフィル
タを使用した場合、図３に示すように共振周波数以下に
おいて位相が遅れるため、速度ループの帯域を上げるこ
とが難しい。そこで、このノッチフィルタの共振周波数
以下の位相を進めるために、分子の共振周波数ｆ2 （２
πｆ2 ＝ω2 ）より分母の共振周波数であるｆ1 （２π
ｆ1＝ω1 ）を上げ（ω1 ＞ω2 ）、フイルタの伝達関
数ＧF2を次の数式４とする。
【０００６】
【数４】 分母は一般に遅れ要素といわれ、時定数を短くすると
（共振周波数を上げると）位相が遅れていく周波数が高
くなる。そして、分母の減衰率ζ1 を「１」近くにし、
分子の減衰率ζ2 を「１」より小さくすると、図４に示
すような周波数特性を得ることができる（図４では、ζ
1 ＝１，ζ2 ＝０．０１，ｆ1 ＝９０Ｈｚ，ｆ2 ＝５０
Ｈｚ）。この図４に示されるように、速度ループの帯域
内の位相の遅れは減少するが、共振周波数以上の周波数
で、ゲインが上がってしまい高周波の外乱の影響を受け
やすくなり、安定した制御系を得ることができないとい
う欠点がある。
（共振周波数を上げると）位相が遅れていく周波数が高
くなる。そして、分母の減衰率ζ1 を「１」近くにし、
分子の減衰率ζ2 を「１」より小さくすると、図４に示
すような周波数特性を得ることができる（図４では、ζ
1 ＝１，ζ2 ＝０．０１，ｆ1 ＝９０Ｈｚ，ｆ2 ＝５０
Ｈｚ）。この図４に示されるように、速度ループの帯域
内の位相の遅れは減少するが、共振周波数以上の周波数
で、ゲインが上がってしまい高周波の外乱の影響を受け
やすくなり、安定した制御系を得ることができないとい
う欠点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した方法では、速
度ループのゲインを上げることは困難で、所望の位置ル
ープゲインを得ることができない場合が多かった。
度ループのゲインを上げることは困難で、所望の位置ル
ープゲインを得ることができない場合が多かった。
【０００８】そこで本発明の目的は、速度ループの帯域
を安定的に上げることができ、それによって位置ループ
ゲインも十分な値を確保できるサーボ制御方法を提供す
ることにある。
を安定的に上げることができ、それによって位置ループ
ゲインも十分な値を確保できるサーボ制御方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】少なくとも速度ループを
マイナーループとして有し、位置を制御するサーボモー
タの制御方法において、速度ループから出力されるトル
ク指令をフイルタに通し、該フイルタの出力を補正され
たトルク指令としてサーボモータを駆動し、上記フイル
タは分子を２次、分母を３次の次数にし、分子の係数
は、制御対象の共振周波数、及び共振周波数におけるゲ
インのピーク値に基づいて決め、分母の係数は、分子の
係数に対応して、速度ループ帯域内の位相遅れを減少さ
せ、上記共振周波数におけるゲインを低下させるように
実験的に決める。このフイルタの伝達関数は、制御対象
の共振周波数をω2 ，共振周波数におけるゲインピーク
値によって決める減衰率をζ2 、実験的に決められた分
母の共振周波数をω1 ，減衰率をζ1 とすると、次の数
式５とする。
マイナーループとして有し、位置を制御するサーボモー
タの制御方法において、速度ループから出力されるトル
ク指令をフイルタに通し、該フイルタの出力を補正され
たトルク指令としてサーボモータを駆動し、上記フイル
タは分子を２次、分母を３次の次数にし、分子の係数
は、制御対象の共振周波数、及び共振周波数におけるゲ
インのピーク値に基づいて決め、分母の係数は、分子の
係数に対応して、速度ループ帯域内の位相遅れを減少さ
せ、上記共振周波数におけるゲインを低下させるように
実験的に決める。このフイルタの伝達関数は、制御対象
の共振周波数をω2 ，共振周波数におけるゲインピーク
値によって決める減衰率をζ2 、実験的に決められた分
母の共振周波数をω1 ，減衰率をζ1 とすると、次の数
式５とする。
【００１０】
【数５】
【００１１】
【作用】上記フイルタは分子が２次で分母が３次である
から、高周波領域のゲインを低下させることになる。ま
た、制御対象の共振周波数の近傍でゲインを低下させる
ため、制御系全体で見れば、制御対象の共振周波数での
ゲインのピークを抑えることになる。また、速度ループ
帯域内の位相の遅れも減少させる。
から、高周波領域のゲインを低下させることになる。ま
た、制御対象の共振周波数の近傍でゲインを低下させる
ため、制御系全体で見れば、制御対象の共振周波数での
ゲインのピークを抑えることになる。また、速度ループ
帯域内の位相の遅れも減少させる。
【００１２】
【実施例】図５は本発明の一実施例サーボモータ制御の
要部ブロック図である。本発明においては、速度ループ
制御回路（速度ループ処理）１から出力されるトルク指
令ｕをフイルタ２に入力し、フイルタの出力を補正され
たトルク指令ｙとしてモータ駆動回路３に入力するよう
にしている。なお、速度ループ制御回路（速度ループ処
理）１は従来と同様であり、モータ駆動回路３は図１に
示すブロック線図の回路である。
要部ブロック図である。本発明においては、速度ループ
制御回路（速度ループ処理）１から出力されるトルク指
令ｕをフイルタ２に入力し、フイルタの出力を補正され
たトルク指令ｙとしてモータ駆動回路３に入力するよう
にしている。なお、速度ループ制御回路（速度ループ処
理）１は従来と同様であり、モータ駆動回路３は図１に
示すブロック線図の回路である。
【００１３】フイルタ２の伝達関数ＧF3を上述した数式
５に示すように、分母の次数を３次、分子の次数を２次
として高周波でのゲインを下げるようなフイルタとし
た。
５に示すように、分母の次数を３次、分子の次数を２次
として高周波でのゲインを下げるようなフイルタとし
た。
【００１４】数式５において、分子の角速度ω2 は制御
対象の共振周波数ｆｃに対応する角速度（ω2 ＝２πｆ
ｃ）であり、減衰率ζ2 は制御対象の共振周波数におけ
るゲインの大きさによって決まる値であり、制御対象の
構成が決まれば自ずから夫々決まる値である。また、分
母の角速度ω1 ，減衰率ζ1 はサーボ系の帯域内の位相
特性と、高周波における外乱特性から決めるもので、分
子の角速度ω2 ，減衰率ζ2 に対して、ゲインを効果さ
せる周波数と位相の遅れを考慮して、制御対象の共振周
波数でのピークゲインをさげ、速度ループの帯域内では
位相が遅れないように、かつ、高周波領域でゲインがさ
がって高周波外乱を除去するように、実験により、また
シュミレーションによって決める。
対象の共振周波数ｆｃに対応する角速度（ω2 ＝２πｆ
ｃ）であり、減衰率ζ2 は制御対象の共振周波数におけ
るゲインの大きさによって決まる値であり、制御対象の
構成が決まれば自ずから夫々決まる値である。また、分
母の角速度ω1 ，減衰率ζ1 はサーボ系の帯域内の位相
特性と、高周波における外乱特性から決めるもので、分
子の角速度ω2 ，減衰率ζ2 に対して、ゲインを効果さ
せる周波数と位相の遅れを考慮して、制御対象の共振周
波数でのピークゲインをさげ、速度ループの帯域内では
位相が遅れないように、かつ、高周波領域でゲインがさ
がって高周波外乱を除去するように、実験により、また
シュミレーションによって決める。
【００１５】例えば、制御対象の共振周波数ｆｃが５０
Ｈｚの場合で、ω2 ＝２π×５０の時、分母の角速度ω
1 を「２π×９０」（即ち周波数を９０Ｈｚ）とし、減
衰率ζ1 ＝１，ζ2 ＝０．０１として、周波数特性を求
めると、図６のようになる。この図６から明らかのよう
に、制御対象の共振周波数の５０Ｈｚ近傍でゲインが低
下し、かつ速度ループの帯域内での位相の遅れは減少さ
せ、また、高周波領域ではゲインが下がるフイルタを得
ることができる。
Ｈｚの場合で、ω2 ＝２π×５０の時、分母の角速度ω
1 を「２π×９０」（即ち周波数を９０Ｈｚ）とし、減
衰率ζ1 ＝１，ζ2 ＝０．０１として、周波数特性を求
めると、図６のようになる。この図６から明らかのよう
に、制御対象の共振周波数の５０Ｈｚ近傍でゲインが低
下し、かつ速度ループの帯域内での位相の遅れは減少さ
せ、また、高周波領域ではゲインが下がるフイルタを得
ることができる。
【００１６】そこで、サーボ制御をプロセッサでディジ
タル制御で行うとき、上記フイルタの処理をデジタル処
理で実現するための手順を以下説明する。まず、数式５
で示される伝達関数ＧF3を可制御正準形式の状態方程式
に変換する。数式５で示されるフイルタ２の伝達関数Ｇ
F3を次の数式６に示す伝達関数ＧF3´に変形する。
タル制御で行うとき、上記フイルタの処理をデジタル処
理で実現するための手順を以下説明する。まず、数式５
で示される伝達関数ＧF3を可制御正準形式の状態方程式
に変換する。数式５で示されるフイルタ２の伝達関数Ｇ
F3を次の数式６に示す伝達関数ＧF3´に変形する。
【００１７】
【数６】 この数式６で示される伝達関数を状態方程式にすると数
式７に示される形となる。
式７に示される形となる。
【００１８】
【数７】 この数式７における各行列，ベクトルの要素を上記伝達
関数ＧF3´の係数で表すと、次の数式８となる。数式５
で示す伝達関数ＧF3の各係数は設定されているものであ
るから既知であり、この伝達関数ＧF3を変形し数式６で
示す伝達関数ＧF3´の係数も、既知な伝達関数ＧF3の係
数から導き出される。その結果、数式８で示される行
列，ベクトルも既知なものとなる。
関数ＧF3´の係数で表すと、次の数式８となる。数式５
で示す伝達関数ＧF3の各係数は設定されているものであ
るから既知であり、この伝達関数ＧF3を変形し数式６で
示す伝達関数ＧF3´の係数も、既知な伝達関数ＧF3の係
数から導き出される。その結果、数式８で示される行
列，ベクトルも既知なものとなる。
【００１９】
【数８】 次に、数式９で示す式を使用して連続系の状態方程式か
ら離散値系の状態方程式に変換すると、数式１０とな
り、この数式１０の行列及びベクトルは数式１１とな
る。
ら離散値系の状態方程式に変換すると、数式１０とな
り、この数式１０の行列及びベクトルは数式１１とな
る。
【００２０】
【数９】
【００２１】
【数１０】
【００２２】
【数１１】 数式１１で示す行列及びベクトルＡｄ，Ｂｄ，Ｃｃの要
素は数式８によって求められたものであるから、速度ル
ープ処理（速度ループ回路１）により出力されるトルク
指令ｕ（ｎ）に対して所定周期毎数式１０の演算を実施
してフイルタ処理した後のトルク指令ｙ（ｎ）を出力す
ることになる。
素は数式８によって求められたものであるから、速度ル
ープ処理（速度ループ回路１）により出力されるトルク
指令ｕ（ｎ）に対して所定周期毎数式１０の演算を実施
してフイルタ処理した後のトルク指令ｙ（ｎ）を出力す
ることになる。
【００２３】即ち、状態変数ｘ１，ｘ２，ｘ３を記憶す
るレジスタの値で形成される状態変数ベクトルｘ（ｎ）
に行列Ｃｃを乗じてフイルタ出力ｙ（ｎ）を求め（数式
１０の下段の式の演算をして求め）、モータ駆動回路３
に出力する。次に、速度ループ処理により出力されるト
ルク指令ｕ（ｎ）を読取り、数式１０の上段の式の演算
を行う。そして、得られた状態変数ｘ１，ｘ２，ｘ３の
値をレジスタに格納し、当該周期の処理を終了する。以
下各周期毎、状態変数ｘ１，ｘ２，ｘ３を記憶するレジ
スタの値速度ループ処理により出力されるトルク指令ｕ
（ｎ）より、上記数式１０の演算をおこなつてフイルタ
処理を実施して補正されたトルク指令ｙ（ｎ）をモータ
駆動回路に出力する。なお、作動開始時には、上記状態
変数ｘ１，ｘ２，ｘ３を記憶するレジスタの値は夫々
「０」に初期設定されており、フイルタの出力ｙ（ｎ）
は速度ループ処理の出力ｕ（ｎ）に対して１周期遅れて
出力されることになる。
るレジスタの値で形成される状態変数ベクトルｘ（ｎ）
に行列Ｃｃを乗じてフイルタ出力ｙ（ｎ）を求め（数式
１０の下段の式の演算をして求め）、モータ駆動回路３
に出力する。次に、速度ループ処理により出力されるト
ルク指令ｕ（ｎ）を読取り、数式１０の上段の式の演算
を行う。そして、得られた状態変数ｘ１，ｘ２，ｘ３の
値をレジスタに格納し、当該周期の処理を終了する。以
下各周期毎、状態変数ｘ１，ｘ２，ｘ３を記憶するレジ
スタの値速度ループ処理により出力されるトルク指令ｕ
（ｎ）より、上記数式１０の演算をおこなつてフイルタ
処理を実施して補正されたトルク指令ｙ（ｎ）をモータ
駆動回路に出力する。なお、作動開始時には、上記状態
変数ｘ１，ｘ２，ｘ３を記憶するレジスタの値は夫々
「０」に初期設定されており、フイルタの出力ｙ（ｎ）
は速度ループ処理の出力ｕ（ｎ）に対して１周期遅れて
出力されることになる。
【００２４】
【発明の効果】上述したように、伝達関数が上記数式５
で示されるようなフイルタを用いることによって、本発
明は、図６に示すように、制御対象の共振周波数でのピ
ークゲインを低下させ、速度ループの帯域内での位相遅
れを減少させ、かつ、高周波領域では、ゲインをさげる
ことができるので、発振を引き起こすことなく、安定し
て速度ループのゲインをあげることができる。また、高
周波外乱を除去することができる。
で示されるようなフイルタを用いることによって、本発
明は、図６に示すように、制御対象の共振周波数でのピ
ークゲインを低下させ、速度ループの帯域内での位相遅
れを減少させ、かつ、高周波領域では、ゲインをさげる
ことができるので、発振を引き起こすことなく、安定し
て速度ループのゲインをあげることができる。また、高
周波外乱を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モータ出力から負荷への入力までの伝達部分を
バネ系とした時のモータへのトルク指令から負荷までの
ブロック線図である。
バネ系とした時のモータへのトルク指令から負荷までの
ブロック線図である。
【図２】図１に示すブロック線図における周波数特性を
示すボード線図である。
示すボード線図である。
【図３】トルク指令をノッチフイルタを介して出力する
ようにしたときの周波数特性を示すボード線図である。
ようにしたときの周波数特性を示すボード線図である。
【図４】ノッチフイルタの共振周波数以下の位相を進め
るために、フイルタの伝達関数の分子の共振周波数を分
母の共振周波数より高くしたときの周波数特性を示すボ
ード線図である。
るために、フイルタの伝達関数の分子の共振周波数を分
母の共振周波数より高くしたときの周波数特性を示すボ
ード線図である。
【図５】本発明の一実施例のブロック図である。
【図６】本発明の一実施例における周波数特性を示すボ
ード線図である。
ード線図である。
１ 速度ループ制御回路 ２ フイルタ ３ モータ駆動回路
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも速度ループをマイナーループと
して有し、位置を制御するサーボモータの制御方法にお
いて、速度ループから出力されるトルク指令をフイルタ
に通し、該フイルタの出力を補正されたトルク指令とし
てサーボモータを駆動し、上記フイルタは分子を２次、
分母を３次の次数にし、分子の係数は、制御対象の共振
周波数、及び共振周波数におけるゲインのピーク値に基
づいて決め、分母の係数は分子の係数に対応して、速度
ループ帯域内の位相遅れを減少させ、上記共振周波数に
おけるゲインを低下させるように実験的に決めることを
特徴とするサーボ制御方法。 - 【請求項２】 上記フイルタは、制御対象の共振周波数
をω2 ，共振周波数におけるゲインピーク値によって決
める減衰率をζ2 、実験的に決められた分母の共振周波
数をω1 ，減衰率をζ1 とすると、上記フイルタの伝達
関数を次の数式１としたことを特徴とする請求項１記載
のサーボ制御方法。 【数１】
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4032607A JPH05207769A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | サーボ制御方法 |
| PCT/JP1992/001625 WO1993015549A1 (en) | 1992-01-23 | 1992-12-14 | Servo control method |
| EP92924913A EP0577839A1 (en) | 1992-01-23 | 1992-12-14 | Servo control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4032607A JPH05207769A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | サーボ制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05207769A true JPH05207769A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=12363547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4032607A Pending JPH05207769A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | サーボ制御方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0577839A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05207769A (ja) |
| WO (1) | WO1993015549A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-01-23 JP JP4032607A patent/JPH05207769A/ja active Pending
- 1992-12-14 WO PCT/JP1992/001625 patent/WO1993015549A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1992-12-14 EP EP92924913A patent/EP0577839A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
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|---|---|
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| EP0577839A1 (en) | 1994-01-12 |
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