JPS63257487A - サ−ボモ−タの制御方法 - Google Patents
サ−ボモ−タの制御方法Info
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- JPS63257487A JPS63257487A JP62088330A JP8833087A JPS63257487A JP S63257487 A JPS63257487 A JP S63257487A JP 62088330 A JP62088330 A JP 62088330A JP 8833087 A JP8833087 A JP 8833087A JP S63257487 A JPS63257487 A JP S63257487A
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- Japan
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- servo motor
- speed control
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- Pending
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、サーボモータの制御方法、特に適応制御によ
り、外乱が生じても精度良くサーボモータを速度制御で
きるサーボモータの制御方法に関する。
り、外乱が生じても精度良くサーボモータを速度制御で
きるサーボモータの制御方法に関する。
（従来の技術）
従来の速度制御されるサーボモータのフィードバック系
は、第５図のようなブロック図で示すことができる０図
において、Ｋ、は積分ゲイン、Ｋ２は比例ゲイン、Ｊｌ
はモータロータのイナーシャ、αは変動パラメータ、こ
の場合には負荷の慣性イナーシャである。
は、第５図のようなブロック図で示すことができる０図
において、Ｋ、は積分ゲイン、Ｋ２は比例ゲイン、Ｊｌ
はモータロータのイナーシャ、αは変動パラメータ、こ
の場合には負荷の慣性イナーシャである。
サーボモータに対する入力信号Ｕ （Ｓ）が与えら゛れ
ると、サーボモータは、このようなフィードバック系に
よりゲインが調整され、出力ｙ （ｓ）に対して所定の
制御が行なわれる。
ると、サーボモータは、このようなフィードバック系に
よりゲインが調整され、出力ｙ （ｓ）に対して所定の
制御が行なわれる。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、負荷の慣性イナーシャには、モータロータの
イナーシャとの間に低剛性バネ係数が介在しているもの
と考えられるから、外乱等が生じると、負荷の慣性イナ
ーシャ、即ちパラメータαが変動するため、精度良くサ
ーボモータを制御できないという問題があった。そこで
、本発明はこのような従来技術の問題点の解消を目的と
し、適応制御系によるサーボモータの制御方法を提供す
るものである。
イナーシャとの間に低剛性バネ係数が介在しているもの
と考えられるから、外乱等が生じると、負荷の慣性イナ
ーシャ、即ちパラメータαが変動するため、精度良くサ
ーボモータを制御できないという問題があった。そこで
、本発明はこのような従来技術の問題点の解消を目的と
し、適応制御系によるサーボモータの制御方法を提供す
るものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、サーボモータの速度制御系に対して、モデル
規範形適応制御系を構成して速度制御を行なうサーボモ
ータの制御方法において、適応同定された速度制御系の
パラメータが、前記サーボモータのモデルに予め準備さ
れたパラメータの上、下限値を超える場合には、同定さ
れたパラメータをこの上、下限値のいずれかに固定する
ことあるいは、速度制御系に対して、モデル規範形適応
制御系を構成し、速度制御系の出力が、モデルに上下限
の値を与えて計算した２つのモデル出力を超えた場合に
は、速度制御系の同定パラメータの値をそれ以前の同定
パラメータ値とすることを特徴とするサーボモータの制
御力Ｌ％ａバづることにより、前記した従来技術の問題
点を解消するものである。
規範形適応制御系を構成して速度制御を行なうサーボモ
ータの制御方法において、適応同定された速度制御系の
パラメータが、前記サーボモータのモデルに予め準備さ
れたパラメータの上、下限値を超える場合には、同定さ
れたパラメータをこの上、下限値のいずれかに固定する
ことあるいは、速度制御系に対して、モデル規範形適応
制御系を構成し、速度制御系の出力が、モデルに上下限
の値を与えて計算した２つのモデル出力を超えた場合に
は、速度制御系の同定パラメータの値をそれ以前の同定
パラメータ値とすることを特徴とするサーボモータの制
御力Ｌ％ａバづることにより、前記した従来技術の問題
点を解消するものである。
（作用）
本発明は、サーボモータの速度制御系に、モデル規範形
適応制御系を適用するので、速度制御系に外乱が作用し
ても負荷パラメータ（慣性イナーシャ）が変動すること
なく、サーボモータを安定して制御できる。
適応制御系を適用するので、速度制御系に外乱が作用し
ても負荷パラメータ（慣性イナーシャ）が変動すること
なく、サーボモータを安定して制御できる。
（実施例）
以下、図により本発明の実施例について説明する。第６
図は、一般的な適応制御の一例を説明するブロック図で
ある。この例では、対象となるプラント全体の理想モデ
ルを予め考えておき、制御系゛とモデルの出力差ｅ （
ｔ）を評価量として、これを最小とするように制御系内
のパラメータを定めている。このため、プラントに外乱
等が作用した場合にも、プラントの特性を所要の条件を
満たすように変化させた適応制御を行なうことになり、
プラントは常にモデルと等しい動作を示すことになる。
図は、一般的な適応制御の一例を説明するブロック図で
ある。この例では、対象となるプラント全体の理想モデ
ルを予め考えておき、制御系゛とモデルの出力差ｅ （
ｔ）を評価量として、これを最小とするように制御系内
のパラメータを定めている。このため、プラントに外乱
等が作用した場合にも、プラントの特性を所要の条件を
満たすように変化させた適応制御を行なうことになり、
プラントは常にモデルと等しい動作を示すことになる。
本発明は、このようなモデル規範形適応制御系によりサ
ーボモータを制御するものである。第３図は本発明の一
実施例のブロック図である０図において、サーボモータ
の速度制御系ａには、ロータリエンコーダ等による信号
が、位置信号ｅ２、速度信号ｅｌ としてフィードバッ
クされる。Ｋｔはトルク定数、ｄ（ｓ）は外乱を示して
おり、その他の要素は第５図に示したものと同様である
。
ーボモータを制御するものである。第３図は本発明の一
実施例のブロック図である０図において、サーボモータ
の速度制御系ａには、ロータリエンコーダ等による信号
が、位置信号ｅ２、速度信号ｅｌ としてフィードバッ
クされる。Ｋｔはトルク定数、ｄ（ｓ）は外乱を示して
おり、その他の要素は第５図に示したものと同様である
。
ｂはモデル、Ｃは適応同定機構である。適応同定機構Ｃ
は、第６図で説明したように、モデルｂの出力信号と、
速度制御系ａの出力信号との偏差ｅ（１）が最小となる
ように、積分ゲインに１．比例ゲインに２を制御する。
は、第６図で説明したように、モデルｂの出力信号と、
速度制御系ａの出力信号との偏差ｅ（１）が最小となる
ように、積分ゲインに１．比例ゲインに２を制御する。
これによって、サーボモータに、外乱ｄ （ｓ）にかか
わらずモデルｂと等しい動作を行なわせることができる
。
わらずモデルｂと等しい動作を行なわせることができる
。
しかしながら、第３図のブロック図で示すモデル規範形
適応制御系は、外乱に対して入力と出力が一致するよう
に出力レギュレーションを行うことを前提としており、
この場合には、適応制御系は、外乱に対してパラメータ
αの同定エラーを生じる。従って、出力レギュレーショ
ンの条件を外した第４図のような速度制御系についての
適応制御を考える。第４図の速度制御系に対する本発明
の適応制御系の一例は、第１図のように表わされる０図
において、モデルｂの次元は、簡略化のために速度制御
系ａの次元に合せて１次としている。
適応制御系は、外乱に対して入力と出力が一致するよう
に出力レギュレーションを行うことを前提としており、
この場合には、適応制御系は、外乱に対してパラメータ
αの同定エラーを生じる。従って、出力レギュレーショ
ンの条件を外した第４図のような速度制御系についての
適応制御を考える。第４図の速度制御系に対する本発明
の適応制御系の一例は、第１図のように表わされる０図
において、モデルｂの次元は、簡略化のために速度制御
系ａの次元に合せて１次としている。
ここで、モデルのパラメータσ１は、速度制御系の出力
ｙ （５）が ｒｃｓ）＝ １／［１＋（（Ｊｔ ”ａ）／（ｋ２Ｋ
ｔ））Ｘ ｓｌ・・・（１） と表わされることより、 σ１＝Ｊｔ ／ （ｋ２Ｋｔ） ・・・（２）に
仮定する。
ｙ （５）が ｒｃｓ）＝ １／［１＋（（Ｊｔ ”ａ）／（ｋ２Ｋ
ｔ））Ｘ ｓｌ・・・（１） と表わされることより、 σ１＝Ｊｔ ／ （ｋ２Ｋｔ） ・・・（２）に
仮定する。
次に、速度制御系の応答を、パラメータ変動αに対して
一定に制御するために、適応同定機４１１ｃにより、α
の同定と比例ゲインに２の調整を行なう、このときの比
例ゲインに２は、 （」１ ＋α）／（ｋ ’ ２ Ｋｔ） →
Ｊｔ ／（ｋ２ Ｋｋ）・・・（３） となる様に調整される。
一定に制御するために、適応同定機４１１ｃにより、α
の同定と比例ゲインに２の調整を行なう、このときの比
例ゲインに２は、 （」１ ＋α）／（ｋ ’ ２ Ｋｔ） →
Ｊｔ ／（ｋ２ Ｋｋ）・・・（３） となる様に調整される。
また、速度制御系ａの出力ｙ （Ｓ）と、モデルｂで予
め準備されたパラメータσｌの上限値σ重ｗａｘと下限
値σＩＷｉｎを用いて、 ｙ（ｓ）−（ｕ（ｓ）／（１＋σ１ ｓｉｎ ｓ）
） ・・・ （４）ｙ（ｓ）−（ｕｃｓ）／Ｃ
１＋σ１ 履ａｘ ｓ）） ・・・ （５
）を計算する。適応同定されたパラメータ（負荷の慣性
イナーシャ）が、負荷位置等により、予め準備されたモ
デルのパラメータの上、下限値を越えるようになった場
合には、同定されたパラメータをこの上下限値のいずれ
かに固定して、安定制御を行なう。
め準備されたパラメータσｌの上限値σ重ｗａｘと下限
値σＩＷｉｎを用いて、 ｙ（ｓ）−（ｕ（ｓ）／（１＋σ１ ｓｉｎ ｓ）
） ・・・ （４）ｙ（ｓ）−（ｕｃｓ）／Ｃ
１＋σ１ 履ａｘ ｓ）） ・・・ （５
）を計算する。適応同定されたパラメータ（負荷の慣性
イナーシャ）が、負荷位置等により、予め準備されたモ
デルのパラメータの上、下限値を越えるようになった場
合には、同定されたパラメータをこの上下限値のいずれ
かに固定して、安定制御を行なう。
更に、（４）、（５）式において、速度制御系の出力ｙ
（ｓ）が、モデルｂに上、下限の値を与えて計算した
モデル出力１、即ち（Ｕ （Ｓ） ／（ｒ＋ｔｙ（ｒｓ
ｒｎ ｓ） ）の値、およびモデル出力２、即ち（ｕ
（ｓ） ／ （１＋σ１１１ａ！ ｓ） ）を超えた
場合には、同定パラメータの値、即ち（Ｊ１＋α）／に
２’Ｋｔを、それ以前の同定パラメータ値とするように
制御する。これによって、ｃｒｌ ｗｉｎ ＜（Ｊｌ
＋ａ）／Ｋ ２ ’ＫＬ＜ｃｒｌ ｗａｘ・・・
（６） であっても、適応同定機構の出力ｅ （ｓ）は、ｅ（ｓ
）＜（ｕ（ｓ）／（１＋ （ｒｌ Ｉｌａ！ ｓ））
−（７）ｅ（ｓ）＞ （ｕ（ｓ）／（１＋σ１ ｗ
ｉｎ ｓ）） ・・・（８）となり、速度制御系は適
応同定される以前であっても安定に制御される。
（ｓ）が、モデルｂに上、下限の値を与えて計算した
モデル出力１、即ち（Ｕ （Ｓ） ／（ｒ＋ｔｙ（ｒｓ
ｒｎ ｓ） ）の値、およびモデル出力２、即ち（ｕ
（ｓ） ／ （１＋σ１１１ａ！ ｓ） ）を超えた
場合には、同定パラメータの値、即ち（Ｊ１＋α）／に
２’Ｋｔを、それ以前の同定パラメータ値とするように
制御する。これによって、ｃｒｌ ｗｉｎ ＜（Ｊｌ
＋ａ）／Ｋ ２ ’ＫＬ＜ｃｒｌ ｗａｘ・・・
（６） であっても、適応同定機構の出力ｅ （ｓ）は、ｅ（ｓ
）＜（ｕ（ｓ）／（１＋ （ｒｌ Ｉｌａ！ ｓ））
−（７）ｅ（ｓ）＞ （ｕ（ｓ）／（１＋σ１ ｗ
ｉｎ ｓ）） ・・・（８）となり、速度制御系は適
応同定される以前であっても安定に制御される。
なお、ｔ５１５！Ｊのブロック図では、出力レギュレー
ションの条件を外しているが、出力レギュレーションの
条件を考慮した場合には、第２図のような制御系を構成
しても良い、即ち、この場合には、速度制御系ａの出力
ｙ （ｓ）とモデルｂの出力との差ｅ （ｔ）を、適応
同定機構Ｃと共に、適当なゲインに５を有する積分器ｄ
を介して速度制御系にフィードバックする・ （発明の効果） 以上説明したように、本発明は、サーボモータの速度制
御系に対して、モデル規範形適応制御系を構成し、適応
同定されたパラメータを、モデルに予め準備されたパラ
メータの上、下限値を超える場合には、同定されたパラ
メータをこの上、下限値のいずれかに固定するので、外
乱が生じたときでも安定した速度制御が行なえる。
ションの条件を外しているが、出力レギュレーションの
条件を考慮した場合には、第２図のような制御系を構成
しても良い、即ち、この場合には、速度制御系ａの出力
ｙ （ｓ）とモデルｂの出力との差ｅ （ｔ）を、適応
同定機構Ｃと共に、適当なゲインに５を有する積分器ｄ
を介して速度制御系にフィードバックする・ （発明の効果） 以上説明したように、本発明は、サーボモータの速度制
御系に対して、モデル規範形適応制御系を構成し、適応
同定されたパラメータを、モデルに予め準備されたパラ
メータの上、下限値を超える場合には、同定されたパラ
メータをこの上、下限値のいずれかに固定するので、外
乱が生じたときでも安定した速度制御が行なえる。
また、速度制御系の出力が、モデルに上、下限値を与え
て計算したモデル出力ｌ、モデル出力２の差を超えた場
合には、同定パラメータの値をそれ以前の同定パラメー
タの値とすることにより。
て計算したモデル出力ｌ、モデル出力２の差を超えた場
合には、同定パラメータの値をそれ以前の同定パラメー
タの値とすることにより。
パラメータを適応同定する以前であっても速度制御系を
安定に制御できる。
安定に制御できる。
さらに、速度制御系とモデルの出力差を適当なゲインを
有する積分器を介して、速度制御系にフィードバックす
る場合には、出力レギュレーションの条件を満たすこと
になるので、外乱に対してサーボモータの入出力信号を
一致させることができる。
有する積分器を介して、速度制御系にフィードバックす
る場合には、出力レギュレーションの条件を満たすこと
になるので、外乱に対してサーボモータの入出力信号を
一致させることができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は本発明の他の実施例のａ成を示すブロック図、第
３図、第４図は本発明の前提をなすモデル規範形適応制
御系を説明するブロック図、第５図はサーボモータのフ
ィードバック系の一例を示すブロック図、第６図は適応
制御系の一般例を示すブロック図である。 ａ・・・速度制御系、ｂ・・・モデル、Ｃ・・・適応同
定機構、ｄ・・・積分器。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實
第４図
２図は本発明の他の実施例のａ成を示すブロック図、第
３図、第４図は本発明の前提をなすモデル規範形適応制
御系を説明するブロック図、第５図はサーボモータのフ
ィードバック系の一例を示すブロック図、第６図は適応
制御系の一般例を示すブロック図である。 ａ・・・速度制御系、ｂ・・・モデル、Ｃ・・・適応同
定機構、ｄ・・・積分器。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實
第４図
Claims (3)
- （１）サーボモータの速度制御系に対して、モデル規範
形適応制御系を構成して速度制御を行なうサーボモータ
の制御方法において、適応同定された速度制御系のパラ
メータが、前記サーボモータのモデルに予め準備された
パラメータの上、下限値を超える場合には、同定された
パラメータをこの上、下限値のいずれかに固定すること
を特徴とするサーボモータの制御方法。 - （２）サーボモータの速度制御系に対して、モデル規範
形適応制御系を構成して速度制御を行なうサーボモータ
の制御方法において、速度制御系と前記モデルとの出力
差が、モデルに上、下限値を与えて計算した２つのモデ
ルの出力差を超えた場合には、速度制御系の同定パラメ
ータの値をそれ以前の同定パラメータ値とすることを特
徴とするサーボモータの制御方法。 - （３）前記サーボモータの速度制御系とモデルとの出力
差を適応同定機構に入力すると共に、適当なゲインを有
する積分器を介して速度制御系にフィードバックするこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項あるいは第（
２）項記載のサーボモータの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62088330A JPS63257487A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | サ−ボモ−タの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62088330A JPS63257487A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | サ−ボモ−タの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63257487A true JPS63257487A (ja) | 1988-10-25 |
Family
ID=13939866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62088330A Pending JPS63257487A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | サ−ボモ−タの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63257487A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06197583A (ja) * | 1992-08-17 | 1994-07-15 | Samsung Electron Co Ltd | 単相誘導電動機の制御方法及び装置 |
| JP2008272926A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Gildemeister Italiana Spa | ねじ切り装置 |
| JP2010035363A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58207104A (ja) * | 1982-05-27 | 1983-12-02 | Toshiba Corp | オ−トチユ−ニング・コントロ−ラ |
| JPS61249103A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Sekisui Chem Co Ltd | Ｐｉｄ制御装置における調節装置 |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62088330A patent/JPS63257487A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58207104A (ja) * | 1982-05-27 | 1983-12-02 | Toshiba Corp | オ−トチユ−ニング・コントロ−ラ |
| JPS61249103A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Sekisui Chem Co Ltd | Ｐｉｄ制御装置における調節装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06197583A (ja) * | 1992-08-17 | 1994-07-15 | Samsung Electron Co Ltd | 単相誘導電動機の制御方法及び装置 |
| JP2008272926A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Gildemeister Italiana Spa | ねじ切り装置 |
| JP2010035363A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
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