JPH06245570A - モータ駆動系の制御装置 - Google Patents
モータ駆動系の制御装置Info
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- JPH06245570A JPH06245570A JP5024166A JP2416693A JPH06245570A JP H06245570 A JPH06245570 A JP H06245570A JP 5024166 A JP5024166 A JP 5024166A JP 2416693 A JP2416693 A JP 2416693A JP H06245570 A JPH06245570 A JP H06245570A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フィードバック量の推定精度を向上させてよ
り正確な制御を行い得るモータ駆動系の制御装置。 【構成】 モータ１と，モータ１によりバネ要素２を介
して駆動される機械部３とからなるモータ駆動系を制御
対象４とし，制御対象４に入力される入力量Ｘと制御対
象４から出力される出力量Ｙとに基づいて，入力量Ｘへ
のフィードバック量Ｚをオブザーバ５により推定するに
際し，制御対象４に加わる非線形項の公称値Ｃ′をオブ
ザーバ５に入力するように構成されている。上記構成に
よりフィードバック量の推定精度を向上させてより正確
な制御を行うことができる。
り正確な制御を行い得るモータ駆動系の制御装置。 【構成】 モータ１と，モータ１によりバネ要素２を介
して駆動される機械部３とからなるモータ駆動系を制御
対象４とし，制御対象４に入力される入力量Ｘと制御対
象４から出力される出力量Ｙとに基づいて，入力量Ｘへ
のフィードバック量Ｚをオブザーバ５により推定するに
際し，制御対象４に加わる非線形項の公称値Ｃ′をオブ
ザーバ５に入力するように構成されている。上記構成に
よりフィードバック量の推定精度を向上させてより正確
な制御を行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はモータ駆動系の制御装置
に係り，詳しくは，モータと，このモータにより駆動さ
れる被駆動部からなるモータ駆動系を制御対象とするモ
ータ駆動系の制御装置に関するものである。
に係り，詳しくは，モータと，このモータにより駆動さ
れる被駆動部からなるモータ駆動系を制御対象とするモ
ータ駆動系の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のモータ駆動系の制御装置Ａ
01（Ａ02）の一例における概略構成を示すブロック図で
ある。図４に示す如く，従来のモータ駆動系の制御装置
Ａ01（Ａ02）は，モータ１とモータ１により歯車等のバ
ネ要素２を介して駆動される機械部３とからなるモータ
駆動系を制御対象４とし，この制御対象４に入力される
入力量Ｘと，制御対象４から出力される出力量Ｙとに基
づいて入力量Ｘへのフィードバック量Ｚを推定するオブ
ザーバ５を備えている。この装置Ａ01（Ａ02）の基本原
理を以下概略説明する。一般に，モータ駆動系の運動方
程式は次式で表現できる。 ＪL θL ″＋ＢL （θL ′，θL ）θL ′＋ＫθL −ＫθM ＋Ｃ（θL ′，θ L ）＋ｄ＝０ …（１ａ） ＪM θM ″＋ＢM θM ′＋ＫθM −ＫθL ＝τ …（１ｂ） ここに， θM ：モータ角度 ，θM ′：モータ
角速度 θM ″：モータ角加速度 ，θL ：関節角度 θL ′：関節角速度 ，θL ″：関節角
加速度 ＪM ：モータイナーシャ ，ＪL ：リンクイ
ナーシャ ＢM ：モータの粘性係数 ，ＢL ：リンクの
粘性係数など関節角速度θL ′に起因する項
，Ｋ：関節のバネ係数 τ：モータの発生トルクあるいはトルク指令値 ｄ：負荷変動などの負荷トルク ，Ｃ：各軸の干渉
や重力等の非線形項 従来装置Ａ01では，このモータ駆動系において外乱要素
を全て無視しうるものとしていた（特告昭６３−１８３
９号等）。すなわち，上記（１ａ），（１ｂ）式中の非
線形項Ｃ及び負荷変動などの負荷トルクｄを省略した以
下の状態方程式（２ａ）又は（２ｂ）をベースとしてい
た。
01（Ａ02）の一例における概略構成を示すブロック図で
ある。図４に示す如く，従来のモータ駆動系の制御装置
Ａ01（Ａ02）は，モータ１とモータ１により歯車等のバ
ネ要素２を介して駆動される機械部３とからなるモータ
駆動系を制御対象４とし，この制御対象４に入力される
入力量Ｘと，制御対象４から出力される出力量Ｙとに基
づいて入力量Ｘへのフィードバック量Ｚを推定するオブ
ザーバ５を備えている。この装置Ａ01（Ａ02）の基本原
理を以下概略説明する。一般に，モータ駆動系の運動方
程式は次式で表現できる。 ＪL θL ″＋ＢL （θL ′，θL ）θL ′＋ＫθL −ＫθM ＋Ｃ（θL ′，θ L ）＋ｄ＝０ …（１ａ） ＪM θM ″＋ＢM θM ′＋ＫθM −ＫθL ＝τ …（１ｂ） ここに， θM ：モータ角度 ，θM ′：モータ
角速度 θM ″：モータ角加速度 ，θL ：関節角度 θL ′：関節角速度 ，θL ″：関節角
加速度 ＪM ：モータイナーシャ ，ＪL ：リンクイ
ナーシャ ＢM ：モータの粘性係数 ，ＢL ：リンクの
粘性係数など関節角速度θL ′に起因する項
，Ｋ：関節のバネ係数 τ：モータの発生トルクあるいはトルク指令値 ｄ：負荷変動などの負荷トルク ，Ｃ：各軸の干渉
や重力等の非線形項 従来装置Ａ01では，このモータ駆動系において外乱要素
を全て無視しうるものとしていた（特告昭６３−１８３
９号等）。すなわち，上記（１ａ），（１ｂ）式中の非
線形項Ｃ及び負荷変動などの負荷トルクｄを省略した以
下の状態方程式（２ａ）又は（２ｂ）をベースとしてい
た。
【数１】 そして，この状態方程式（２ａ）又は（２ｂ）に対して
同一次元あるいは最小次元の状態推定オブザーバを適用
することによって，機械部３に加わる負荷トルクに応じ
た関節角度θL ，関節角速度θL ′を推定し，それらの
推定値θL1，θ L1′を用いてフィードバック制御してい
た（従来装置Ａ01）。しかし，実際には機械部３に外乱
要素（Ｃ＋ｄ）が加わるため，機械部３の状態量の推定
精度を確保し難く，これに伴いフィードバックゲインを
上げることが困難であった。このため，外乱要素（ｃ＋
ｄ）を考慮する装置Ａ02が開発された（特開平１−２９
６３０１号等）。この場合には上記（１ａ），（１ｂ）
式中の外乱要素（ｃ＋ｄ）を外乱トルクＤとして状態方
程式を構成している。すなわち，外乱トルクＤをオフセ
ット外乱（Ｄ′≡０）と仮定した場合，上記（２ａ），
（２ｂ）式に対応する状態方程式は次式で表現できる。
同一次元あるいは最小次元の状態推定オブザーバを適用
することによって，機械部３に加わる負荷トルクに応じ
た関節角度θL ，関節角速度θL ′を推定し，それらの
推定値θL1，θ L1′を用いてフィードバック制御してい
た（従来装置Ａ01）。しかし，実際には機械部３に外乱
要素（Ｃ＋ｄ）が加わるため，機械部３の状態量の推定
精度を確保し難く，これに伴いフィードバックゲインを
上げることが困難であった。このため，外乱要素（ｃ＋
ｄ）を考慮する装置Ａ02が開発された（特開平１−２９
６３０１号等）。この場合には上記（１ａ），（１ｂ）
式中の外乱要素（ｃ＋ｄ）を外乱トルクＤとして状態方
程式を構成している。すなわち，外乱トルクＤをオフセ
ット外乱（Ｄ′≡０）と仮定した場合，上記（２ａ），
（２ｂ）式に対応する状態方程式は次式で表現できる。
【数２】 そして，この状態方程式（３ａ）又は（３ｂ）式に対し
て同一次元あるいは最小次元の状態推定オブザーバを適
用することによって，機械部３に加わる負荷トルクに応
じた関節角度θL ，関節角速度θL ′および外乱トルク
Ｄを推定し，それらの推定値θL1，θL1′，Ｄ1 を用い
てフィードバック制御していた（従来装置Ａ02）。尚，
上記各式中のパラメータτは入力量Ｘに，パラメータθ
M ，θM′は出力量Ｙに，パラメータθL1（又は
ε1 ），θL1′はフィードバック量Ｚにそれぞれ対応す
るものである。このように, 従来装置Ａ02では外乱要素
（ｃ＋ｄ）を考慮することによって，機械部３の状態量
の推定精度（フィードバック量Ｚの推定精度）を高める
と共に，フィードバックゲインを上げて一定の制御性能
を確保していた。
て同一次元あるいは最小次元の状態推定オブザーバを適
用することによって，機械部３に加わる負荷トルクに応
じた関節角度θL ，関節角速度θL ′および外乱トルク
Ｄを推定し，それらの推定値θL1，θL1′，Ｄ1 を用い
てフィードバック制御していた（従来装置Ａ02）。尚，
上記各式中のパラメータτは入力量Ｘに，パラメータθ
M ，θM′は出力量Ｙに，パラメータθL1（又は
ε1 ），θL1′はフィードバック量Ｚにそれぞれ対応す
るものである。このように, 従来装置Ａ02では外乱要素
（ｃ＋ｄ）を考慮することによって，機械部３の状態量
の推定精度（フィードバック量Ｚの推定精度）を高める
と共に，フィードバックゲインを上げて一定の制御性能
を確保していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のモータ駆動
系の制御装置Ａ02では，外乱要素（ｃ＋ｄ）をオブザー
バ５で推定することによって一定の制御性能を確保する
ことができたものの，制御対象４の非線形性やロボッ
ト，ＮＣ等で問題となる各軸の干渉等の既知情報をも未
知の外乱要素と一緒に推定し，この推定値をフィードバ
ック制御に用いていいる。従って，上記既知の情報を有
効利用することによって，フィードバック量の推定精度
を更に向上させる余地があった。本発明は，このような
従来の技術における課題を解決するために，モータ駆動
系の制御装置を改良し，フィードバック量の推定精度を
向上させてより正確な制御を行い得るモータ駆動系の制
御装置を提供することを目的とするものである。
系の制御装置Ａ02では，外乱要素（ｃ＋ｄ）をオブザー
バ５で推定することによって一定の制御性能を確保する
ことができたものの，制御対象４の非線形性やロボッ
ト，ＮＣ等で問題となる各軸の干渉等の既知情報をも未
知の外乱要素と一緒に推定し，この推定値をフィードバ
ック制御に用いていいる。従って，上記既知の情報を有
効利用することによって，フィードバック量の推定精度
を更に向上させる余地があった。本発明は，このような
従来の技術における課題を解決するために，モータ駆動
系の制御装置を改良し，フィードバック量の推定精度を
向上させてより正確な制御を行い得るモータ駆動系の制
御装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，モータと，該モータにより駆動される被駆
動部とからなるモータ駆動系を制御対象とし，上記制御
対象に入力される入力量と，上記制御対象から出力され
る出力量とに基づいて，上記入力量へのフィードバック
量を推定する推定手段を備えたモータ駆動系の制御装置
において，上記制御対象に加わる既知の外乱要素を上記
推定手段に入力してなることを特徴とするモータ駆動系
の制御装置として構成されている。更には，上記推定手
段により推定される上記フィードバック量が，上記制御
対象に加わる未知の外乱要素の推定量を含んでなること
を特徴とするモータ駆動系の制御装置である。更には，
複数のモータと，該複数のモータにより駆動される複数
の被駆動部とからなるモータ駆動系を制御対象とし，上
記制御対象に入力される入力量と，上記制御対象から出
力される出力量とに基づいて，上記入力量へのフィード
バック量を推定する推定手段を備えたモータ駆動系の制
御装置において，上記推定手段を１つとして，該１つの
推定手段により，上記複数のモータと複数の被駆動部と
に対応して上記制御対象に複数入出力される上記入力量
と出力量とに基づいて，上記フィードバック量を複数推
定してなることを特徴とするモータ駆動系の制御装置で
ある。更には，被駆動部をバネ要素を介してモータによ
り駆動するモータ駆動系を制御対象とし，上記制御対象
に入力される入力量と，上記制御対象から出力される出
力量とに基づいて，上記入力量へのフィードバック量を
推定する推定手段を備えたモータ駆動系の制御装置にお
いて，上記バネ要素の非線形特性を上記推定手段による
上記フィードバック量の推定に用いてなることを特徴と
するモータ駆動系の制御装置である。更には，上記モー
タの電流ループの動特性を上記推定手段による上記フィ
ードバック量の推定に用いてなることを特徴とするモー
タ駆動系の制御装置である。
に本発明は，モータと，該モータにより駆動される被駆
動部とからなるモータ駆動系を制御対象とし，上記制御
対象に入力される入力量と，上記制御対象から出力され
る出力量とに基づいて，上記入力量へのフィードバック
量を推定する推定手段を備えたモータ駆動系の制御装置
において，上記制御対象に加わる既知の外乱要素を上記
推定手段に入力してなることを特徴とするモータ駆動系
の制御装置として構成されている。更には，上記推定手
段により推定される上記フィードバック量が，上記制御
対象に加わる未知の外乱要素の推定量を含んでなること
を特徴とするモータ駆動系の制御装置である。更には，
複数のモータと，該複数のモータにより駆動される複数
の被駆動部とからなるモータ駆動系を制御対象とし，上
記制御対象に入力される入力量と，上記制御対象から出
力される出力量とに基づいて，上記入力量へのフィード
バック量を推定する推定手段を備えたモータ駆動系の制
御装置において，上記推定手段を１つとして，該１つの
推定手段により，上記複数のモータと複数の被駆動部と
に対応して上記制御対象に複数入出力される上記入力量
と出力量とに基づいて，上記フィードバック量を複数推
定してなることを特徴とするモータ駆動系の制御装置で
ある。更には，被駆動部をバネ要素を介してモータによ
り駆動するモータ駆動系を制御対象とし，上記制御対象
に入力される入力量と，上記制御対象から出力される出
力量とに基づいて，上記入力量へのフィードバック量を
推定する推定手段を備えたモータ駆動系の制御装置にお
いて，上記バネ要素の非線形特性を上記推定手段による
上記フィードバック量の推定に用いてなることを特徴と
するモータ駆動系の制御装置である。更には，上記モー
タの電流ループの動特性を上記推定手段による上記フィ
ードバック量の推定に用いてなることを特徴とするモー
タ駆動系の制御装置である。
【０００５】
【作用】本発明によれば，モータと，該モータにより駆
動される被駆動部とからなるモータ駆動系を制御対象と
し，上記制御対象に入力される入力量と，上記制御対象
から出力される出力量とに基づいて，推定手段により上
記入力量へのフィードバック量を推定するに際し，上記
制御対象に加わる既知の外乱要素が上記推定手段に入力
される。このように，従来，外乱要素として推定手段に
より推定していた制御対象の非線形性やロボット，ＮＣ
等で問題となる各軸の干渉等の既知情報を有効利用する
ことにより，上記フィードバック量の推定精度を向上さ
せることができる。この推定精度の向上に伴い，モータ
駆動系の状態フィードバックゲインを上げることがで
き，より正確にモータ駆動系を制御することができる。
更に，上記推定手段により推定される上記フィードバッ
ク量に，上記制御対象に加わる未知の外乱要素の推定量
が含まれる。このように，上記既知情報以外の外乱要素
を推定手段により推定することにより，その推定精度を
より向上させることができる。更に，複数のモータと，
該複数のモータにより駆動される複数の被駆動部とから
なるモータ駆動系が制御対象とされ，上記制御対象に入
力される入力量と，上記制御対象から出力される出力量
とに基づいて，推定手段により上記入力量へのフィード
バック量を推定するに際し，上記推定手段を１つとし
て，該１つの推定手段により，上記複数のモータと複数
の被駆動部に対応して上記制御対象に複数入出力される
上記入力量と出力量とに基づいて，上記フィードバック
量が複数推定される。このように，モータ駆動系の例え
ばロボット，ＮＣ等の各軸毎に推定手段を適用するので
はなく，全軸を１つのシステムとして扱い，全軸に対し
て１つの推定手段でカバーすることによって，他の軸の
機械共振による振動も含めて推定できる。従って，複数
のモータと複数の被駆動部とからなるモータ駆動系につ
いても推定精度の向上を図ることができる。更に，被駆
動部をバネ要素を介してモータにより駆動するモータ駆
動系を制御対象とし，上記制御対象に入力される入力量
と，上記制御対象から出力される出力量とに基づいて，
推定手段により上記入力量へのフィードバック量を推定
するに際し，上記バネ要素の非線形特性が上記推定手段
による上記フィードバック量の推定に用いられる。この
ように，バネ要素のヒステリシス，バックラッシュ，不
感帯等の非線形特性を推定手段に取り込むことによっ
て，上記フィードバック量の推定精度を向上させること
ができる。更に，上記モータの電流ループの動特性が上
記推定手段による上記フィードバック量の推定に用いら
れる。このように，モータの電流ループの動特性を推定
手段に取り込むことによっても，上記フィードバック量
の推定精度を向上させることができる。
動される被駆動部とからなるモータ駆動系を制御対象と
し，上記制御対象に入力される入力量と，上記制御対象
から出力される出力量とに基づいて，推定手段により上
記入力量へのフィードバック量を推定するに際し，上記
制御対象に加わる既知の外乱要素が上記推定手段に入力
される。このように，従来，外乱要素として推定手段に
より推定していた制御対象の非線形性やロボット，ＮＣ
等で問題となる各軸の干渉等の既知情報を有効利用する
ことにより，上記フィードバック量の推定精度を向上さ
せることができる。この推定精度の向上に伴い，モータ
駆動系の状態フィードバックゲインを上げることがで
き，より正確にモータ駆動系を制御することができる。
更に，上記推定手段により推定される上記フィードバッ
ク量に，上記制御対象に加わる未知の外乱要素の推定量
が含まれる。このように，上記既知情報以外の外乱要素
を推定手段により推定することにより，その推定精度を
より向上させることができる。更に，複数のモータと，
該複数のモータにより駆動される複数の被駆動部とから
なるモータ駆動系が制御対象とされ，上記制御対象に入
力される入力量と，上記制御対象から出力される出力量
とに基づいて，推定手段により上記入力量へのフィード
バック量を推定するに際し，上記推定手段を１つとし
て，該１つの推定手段により，上記複数のモータと複数
の被駆動部に対応して上記制御対象に複数入出力される
上記入力量と出力量とに基づいて，上記フィードバック
量が複数推定される。このように，モータ駆動系の例え
ばロボット，ＮＣ等の各軸毎に推定手段を適用するので
はなく，全軸を１つのシステムとして扱い，全軸に対し
て１つの推定手段でカバーすることによって，他の軸の
機械共振による振動も含めて推定できる。従って，複数
のモータと複数の被駆動部とからなるモータ駆動系につ
いても推定精度の向上を図ることができる。更に，被駆
動部をバネ要素を介してモータにより駆動するモータ駆
動系を制御対象とし，上記制御対象に入力される入力量
と，上記制御対象から出力される出力量とに基づいて，
推定手段により上記入力量へのフィードバック量を推定
するに際し，上記バネ要素の非線形特性が上記推定手段
による上記フィードバック量の推定に用いられる。この
ように，バネ要素のヒステリシス，バックラッシュ，不
感帯等の非線形特性を推定手段に取り込むことによっ
て，上記フィードバック量の推定精度を向上させること
ができる。更に，上記モータの電流ループの動特性が上
記推定手段による上記フィードバック量の推定に用いら
れる。このように，モータの電流ループの動特性を推定
手段に取り込むことによっても，上記フィードバック量
の推定精度を向上させることができる。
【０００６】
【実施例】以下，添付図面を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚以下
の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明
の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに，
図１は本発明の一実施例に係るモータ駆動系の制御装置
Ａ１（Ａ２）の概略構成を示すブロック図，図２は本発
明の他の実施例に係るモータ駆動系の制御装置Ａ１′(
Ａ２′）の概略構成を示すブロック図，図３はバネ要素
の非線形特性を示すグラフ（ａ），（ｂ）である。尚，
前記図４に示した従来のモータ駆動系の制御装置Ａ01(
Ａ02）の一例における概略構成を示すブロック図と共通
する要素には共通の符号を使用する。図１に示す如く本
実施例に係るモータ駆動系の制御装置Ａ１（Ａ２）は,
モータ１と，モータ１により歯車等のバネ要素２を介し
て駆動される機械部３（被駆動部に相当）とからなるモ
ータ駆動系を制御対象４とし，この制御対象４に入力さ
れる入力量Ｘと，制御対象４から出力される出力量Ｙと
に基づいて，入力量Ｘへのフィードバック量Ｚを推定す
るオブザーバ５（推定手段に相当）を備えている点で従
来例と同様である。しかし，本実施例では制御対象４に
加わる非線形項の公称値Ｃ′（既知の外乱要素に相当）
を図示しない計算機により算出し，これをオブザーバ５
に入力する点で従来例と異なる。以下，本実施例では主
として従来例と異なる部分について説明し，従来例と同
様の部分は既述の通りであるのでその詳細説明は省略す
る。まず，本実施例に係る装置Ａ１，Ａ２の基本原理に
ついて説明する。本実施例に係る装置Ａ１では，前述の
運動方程式（１）で表されるシステムにおいて，機械部
３の非線形性や干渉などの負荷トルクをより正確に推定
するために，負荷トルクの非線形項の公称値Ｃ′とモー
タ１の発生トルク（あるいはモータへの指令トルク）τ
とを入力するシステムを対象とし，状態推オブザーバを
適用する。このシステムの状態方程式は，従来例で示し
た状態方程式（２ａ），（２ｂ）と対応させれば，以下
の如く記述できる。
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚以下
の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明
の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに，
図１は本発明の一実施例に係るモータ駆動系の制御装置
Ａ１（Ａ２）の概略構成を示すブロック図，図２は本発
明の他の実施例に係るモータ駆動系の制御装置Ａ１′(
Ａ２′）の概略構成を示すブロック図，図３はバネ要素
の非線形特性を示すグラフ（ａ），（ｂ）である。尚，
前記図４に示した従来のモータ駆動系の制御装置Ａ01(
Ａ02）の一例における概略構成を示すブロック図と共通
する要素には共通の符号を使用する。図１に示す如く本
実施例に係るモータ駆動系の制御装置Ａ１（Ａ２）は,
モータ１と，モータ１により歯車等のバネ要素２を介し
て駆動される機械部３（被駆動部に相当）とからなるモ
ータ駆動系を制御対象４とし，この制御対象４に入力さ
れる入力量Ｘと，制御対象４から出力される出力量Ｙと
に基づいて，入力量Ｘへのフィードバック量Ｚを推定す
るオブザーバ５（推定手段に相当）を備えている点で従
来例と同様である。しかし，本実施例では制御対象４に
加わる非線形項の公称値Ｃ′（既知の外乱要素に相当）
を図示しない計算機により算出し，これをオブザーバ５
に入力する点で従来例と異なる。以下，本実施例では主
として従来例と異なる部分について説明し，従来例と同
様の部分は既述の通りであるのでその詳細説明は省略す
る。まず，本実施例に係る装置Ａ１，Ａ２の基本原理に
ついて説明する。本実施例に係る装置Ａ１では，前述の
運動方程式（１）で表されるシステムにおいて，機械部
３の非線形性や干渉などの負荷トルクをより正確に推定
するために，負荷トルクの非線形項の公称値Ｃ′とモー
タ１の発生トルク（あるいはモータへの指令トルク）τ
とを入力するシステムを対象とし，状態推オブザーバを
適用する。このシステムの状態方程式は，従来例で示し
た状態方程式（２ａ），（２ｂ）と対応させれば，以下
の如く記述できる。
【数３】 ここに， θM ：モータ角度 ，θM ′：モータ
角速度 θM ″：モータ角加速度 ，θL ：関節角度 θL ′：関節角速度 ，θL ″：関節角
加速度 ＪM ：モータイナーシャ ，ＪL ：リンクイ
ナーシャ ＢM ：モータの粘性係数 ，ＢL ：リンクの
粘性係数など関節角速度θL ′に起因する項
，Ｋ：関節のバネ係数 τ：モータの発生トルクあるいはトルク指令値 Ｃ′：各軸の干渉や重力等の非線形項の公称値
角速度 θM ″：モータ角加速度 ，θL ：関節角度 θL ′：関節角速度 ，θL ″：関節角
加速度 ＪM ：モータイナーシャ ，ＪL ：リンクイ
ナーシャ ＢM ：モータの粘性係数 ，ＢL ：リンクの
粘性係数など関節角速度θL ′に起因する項
，Ｋ：関節のバネ係数 τ：モータの発生トルクあるいはトルク指令値 Ｃ′：各軸の干渉や重力等の非線形項の公称値
【０００７】この状態方程式（４ａ）又は（４ｂ）に対
して同一次元あるいは最小次元などの次元を落とした状
態推定オブザーバを適用する。同一次元オブザーバの構
成は状態方程式から一意に決定されるため，ここでは最
小次元オブザーバの一例を以下に示す。 θL1＝∫｛Ωe （θM −θL1）−θL1′−Ωe Ｋ-1τ｝ｄｔ ＋Ωe Ｋ-1ＪM θM ′＋Ωe Ｋ-1ＢM θM …（５ａ−１） θL1′＝∫｛ΩU （θM −θL1）−ＪL -1ＢL θL1′＋（ＪL -1−ΩU Ｋ-1） τ−ＪL -1Ｃ′｝ｄｔ ＋（ΩU Ｋ-1ＪM −ＪL -1ＪM ）θM ′＋（ΩU Ｋ-1ＢM −ＪL -1ＢM ）θM …（５ａ−２） あるいは， ε1 ＝∫｛−Ωe ε1 −θL1′−Ωe Ｋ-1τ｝ｄｔ ＋Ωe Ｋ-1ＪM θM ′＋（Ωe Ｋ-1ＢM −１）θM …（５ｂ−１） θL1′＝∫｛−ΩU ε1 −ＪL -1ＢL θL1′＋（ＪL -1−ΩU Ｋ-1）τ−ＪL -1 Ｃ′｝ｄｔ ＋（ΩU Ｋ-1ＪM −ＪL -1ＪM ）θM ′＋（ΩU Ｋ-1ＢM −ＪL -1ＢM ） θM …（５ｂ−２） ここに， θL1：関節角度の推定値， θL1′：関節
角速度の推定値， ε1 ：歪量の推定値， Ωe ，ΩU ：収束ゲイン（手入力による初期設定又は可
変値） 尚，上記各式中のパラメータτは入力量Ｘに，パラメー
タθM ，θM ′は出力量Ｙに，パラメータθL1（又はε
1 ），θL1′はフィードバック量Ｚにそれぞれ対応する
ものである。このように，装置Ａ１では，従来外乱要素
としてオブザーバ５により推定していた制御対象４の非
線形性やロボット，ＮＣ等で問題となる各軸の干渉等の
既知情報である非線形項の公称値Ｃ′を，オブザーバ５
に入力することにより，入力量Ｘへのフィードバック量
Ｚの推定精度を向上させることができる。この推定精度
の向上に伴い，モータ駆動系の状態フィードバックゲイ
ンを上げることができ，より正確にモータ駆動系を制御
することができる。
して同一次元あるいは最小次元などの次元を落とした状
態推定オブザーバを適用する。同一次元オブザーバの構
成は状態方程式から一意に決定されるため，ここでは最
小次元オブザーバの一例を以下に示す。 θL1＝∫｛Ωe （θM −θL1）−θL1′−Ωe Ｋ-1τ｝ｄｔ ＋Ωe Ｋ-1ＪM θM ′＋Ωe Ｋ-1ＢM θM …（５ａ−１） θL1′＝∫｛ΩU （θM −θL1）−ＪL -1ＢL θL1′＋（ＪL -1−ΩU Ｋ-1） τ−ＪL -1Ｃ′｝ｄｔ ＋（ΩU Ｋ-1ＪM −ＪL -1ＪM ）θM ′＋（ΩU Ｋ-1ＢM −ＪL -1ＢM ）θM …（５ａ−２） あるいは， ε1 ＝∫｛−Ωe ε1 −θL1′−Ωe Ｋ-1τ｝ｄｔ ＋Ωe Ｋ-1ＪM θM ′＋（Ωe Ｋ-1ＢM −１）θM …（５ｂ−１） θL1′＝∫｛−ΩU ε1 −ＪL -1ＢL θL1′＋（ＪL -1−ΩU Ｋ-1）τ−ＪL -1 Ｃ′｝ｄｔ ＋（ΩU Ｋ-1ＪM −ＪL -1ＪM ）θM ′＋（ΩU Ｋ-1ＢM −ＪL -1ＢM ） θM …（５ｂ−２） ここに， θL1：関節角度の推定値， θL1′：関節
角速度の推定値， ε1 ：歪量の推定値， Ωe ，ΩU ：収束ゲイン（手入力による初期設定又は可
変値） 尚，上記各式中のパラメータτは入力量Ｘに，パラメー
タθM ，θM ′は出力量Ｙに，パラメータθL1（又はε
1 ），θL1′はフィードバック量Ｚにそれぞれ対応する
ものである。このように，装置Ａ１では，従来外乱要素
としてオブザーバ５により推定していた制御対象４の非
線形性やロボット，ＮＣ等で問題となる各軸の干渉等の
既知情報である非線形項の公称値Ｃ′を，オブザーバ５
に入力することにより，入力量Ｘへのフィードバック量
Ｚの推定精度を向上させることができる。この推定精度
の向上に伴い，モータ駆動系の状態フィードバックゲイ
ンを上げることができ，より正確にモータ駆動系を制御
することができる。
【０００８】更に，装置Ａ２では，上記既知情報以外の
外乱（未知の外乱要素に相当）をオブザーバ５により推
定する。この場合は，未知の外乱を考慮し，Ｃ−Ｃ′＋
ｄ（Ｃのモデル化誤差や負荷変動による外乱トルクｄ）
を外乱トルクＤとして状態方程式を構成する。そして，
Ｄをオフセット外乱（Ｄ′≡０）と仮定した場合，前述
の（３ａ），（３ｂ）式に対応する方程式は次のように
記述できる。
外乱（未知の外乱要素に相当）をオブザーバ５により推
定する。この場合は，未知の外乱を考慮し，Ｃ−Ｃ′＋
ｄ（Ｃのモデル化誤差や負荷変動による外乱トルクｄ）
を外乱トルクＤとして状態方程式を構成する。そして，
Ｄをオフセット外乱（Ｄ′≡０）と仮定した場合，前述
の（３ａ），（３ｂ）式に対応する方程式は次のように
記述できる。
【数４】 この状態方程式（６ａ）又は（６ｂ）に対して外乱を考
慮した同一次元あるいは最小次元などの次元を落とした
状態推定オブザーバを適用する。同一次元オブザーバの
構成は状態方程式から一意に決定されるため，ここでは
最小次元オブザーバの一例を以下に示す。 θL1＝∫｛Ωe （θM −θL1）−θL1′−Ωe Ｋ-1τ｝ｄｔ ＋Ωe Ｋ-1ＪM θM ′＋Ωe Ｋ-1ＢM θM …（７ａ−１） θL1′＝∫｛ΩU （θM −θL1）−ＪL -1ＢL θL1′＋（ＪL -1−ΩU Ｋ-1） τ−ＪL -1（Ｃ′＋ｄ1 ｝ｄｔ ＋（ΩU Ｋ-1ＪM −ＪL -1ＪM ）θM ′＋（ΩU Ｋ-1ＢM −ＪL -1ＢM ）θM …（７ａ−２） ｄ1 ＝ωd ｛∫（τ−ＢL θL1′−Ｃ′−ｄ1 ）ｄｔ−ＪL θL1′−ＪM θM ′−ＢM θM ｝ …（７ａ−３） あるいは， ε1 ＝∫｛−Ωe ε1 −θL1′−Ωe Ｋ-1τ｝ｄｔ ＋Ωe Ｋ-1ＪM θM ′＋（Ωe Ｋ-1ＢM −１）θM …（７ｂ−１） θL1′＝∫｛−ΩU ε1 −ＪL -1ＢL θL1′＋（ＪL -1−ΩU Ｋ-1）τ−ＪL -1 （Ｃ′＋ｄ1 ）｝ｄｔ ＋（ΩU Ｋ-1ＪM −ＪL -1ＪM ）θM ′＋（ΩU Ｋ-1ＢM −ＪL -1ＢM ）θM …（７ｂ−２） ｄ1 ＝ωd ｛∫（τ−ＢL θL1′−Ｃ′−ｄ1 ）ｄｔ−ＪL θL1′−ＪM θM ′ −ＢM θM ｝ …（７ｂ−３） ここに，ｄ1 は外乱トルクｄの推定値であり，これもフ
ィードバック量Ｚに含まれる。このように，装置Ａ２で
は，既知情報以外の外乱要素をオブザーバ５により推定
することにより，その推定精度をより向上させることが
できる。
慮した同一次元あるいは最小次元などの次元を落とした
状態推定オブザーバを適用する。同一次元オブザーバの
構成は状態方程式から一意に決定されるため，ここでは
最小次元オブザーバの一例を以下に示す。 θL1＝∫｛Ωe （θM −θL1）−θL1′−Ωe Ｋ-1τ｝ｄｔ ＋Ωe Ｋ-1ＪM θM ′＋Ωe Ｋ-1ＢM θM …（７ａ−１） θL1′＝∫｛ΩU （θM −θL1）−ＪL -1ＢL θL1′＋（ＪL -1−ΩU Ｋ-1） τ−ＪL -1（Ｃ′＋ｄ1 ｝ｄｔ ＋（ΩU Ｋ-1ＪM −ＪL -1ＪM ）θM ′＋（ΩU Ｋ-1ＢM −ＪL -1ＢM ）θM …（７ａ−２） ｄ1 ＝ωd ｛∫（τ−ＢL θL1′−Ｃ′−ｄ1 ）ｄｔ−ＪL θL1′−ＪM θM ′−ＢM θM ｝ …（７ａ−３） あるいは， ε1 ＝∫｛−Ωe ε1 −θL1′−Ωe Ｋ-1τ｝ｄｔ ＋Ωe Ｋ-1ＪM θM ′＋（Ωe Ｋ-1ＢM −１）θM …（７ｂ−１） θL1′＝∫｛−ΩU ε1 −ＪL -1ＢL θL1′＋（ＪL -1−ΩU Ｋ-1）τ−ＪL -1 （Ｃ′＋ｄ1 ）｝ｄｔ ＋（ΩU Ｋ-1ＪM −ＪL -1ＪM ）θM ′＋（ΩU Ｋ-1ＢM −ＪL -1ＢM ）θM …（７ｂ−２） ｄ1 ＝ωd ｛∫（τ−ＢL θL1′−Ｃ′−ｄ1 ）ｄｔ−ＪL θL1′−ＪM θM ′ −ＢM θM ｝ …（７ｂ−３） ここに，ｄ1 は外乱トルクｄの推定値であり，これもフ
ィードバック量Ｚに含まれる。このように，装置Ａ２で
は，既知情報以外の外乱要素をオブザーバ５により推定
することにより，その推定精度をより向上させることが
できる。
【０００９】引き続いて，他の実施例に係るモータ駆動
系の制御装置Ａ１′（Ａ２′）について図２を参照して
略述する。図２に示す如く，装置Ａ１′（Ａ２′）で
は，複数のモータ１と，複数のモータ１によりバネ要素
２を介して駆動される複数の機械部３とに対応して制御
対象４に複数入出力される入力量Ｘと出力量Ｙとに基づ
いて，１つのオブザーバ５により入力量Ｘへのフィード
バック量Ｚを複数推定するように構成されている。この
場合は，上記（１）〜（７ｂ−３）式において一次元の
変数として扱っていた各パラメータθM ，θL ，ＪM ，
ＪL ，ＢM ，ＢL ，Ｋ，τ，ｄ，Ｃ，などを θM ：モータ角度を示すベクトル，θL ：関節角度ベク
トル ＪM ：モータの慣性行列 ，ＪL ：リンク部の慣
性行列 ＢM ：モータの粘性係数行列 ，ＢL ：リンク粘性等
の関節角速度ベクトルθL ′に起因する係数行列
，Ｋ: 関節のバネ係数行列 τ：トルクベクトル ，ｄ：負荷変数などの
負荷トルクベクトル Ｃ：各軸の干渉や重力等の非線形項を示すベクトル なるベクトルや行列式にそれぞれ置き換えることによっ
て得られる多入力多出力系の状態推定オブザーバを用い
るが，基本的には装置Ａ１′は前記装置Ａ１に，装置Ａ
２′は前記装置Ａ２にそれぞれ対応した構成となってい
る。このように，装置Ａ１′（Ａ２′）では，モータ駆
動系の例えばロボット，ＮＣ等の各軸毎にオブザーバを
適用するのではなく，全軸を１つのシステムとして扱
い，全軸に対して１つのオブザーバ５でカバーすること
によって，他の軸の機械共振による振動も含めて推定で
きる。従って，複数のモータ１と複数の機械部３とから
なるモータ駆動系についても推定精度の向上を図ること
ができる。更に，バネ要素の非線形特性をオブザーバ５
に取り込む場合について説明する。通常歯車等のバネ要
素はヒステリシス，バックラッシュ，不感帯等の非線形
特性を有し，この非線形特性がフィードバック量の推定
精度に影響を及ぼす場合がある。この場合は，上記
（１）〜（７ｂ−３）式中のバネ係数（又はバネ係数行
列）Ｋを，モータ１と機械部３の角度θM ，θL あるい
は歪量ε（＝θL −θM ）の関数Ｋ（θL ，θM ）やＫ
（ε）などで表し，バネ要素２のヒステリシスやバック
ラッシュや不感帯などの非線形特性を記述した状態推定
オブザーバを用いる。バネ要素２の非線形特性を記述し
た関数の一例としては，図３（ａ），（ｂ）に示す様な
ものが考えられる。
系の制御装置Ａ１′（Ａ２′）について図２を参照して
略述する。図２に示す如く，装置Ａ１′（Ａ２′）で
は，複数のモータ１と，複数のモータ１によりバネ要素
２を介して駆動される複数の機械部３とに対応して制御
対象４に複数入出力される入力量Ｘと出力量Ｙとに基づ
いて，１つのオブザーバ５により入力量Ｘへのフィード
バック量Ｚを複数推定するように構成されている。この
場合は，上記（１）〜（７ｂ−３）式において一次元の
変数として扱っていた各パラメータθM ，θL ，ＪM ，
ＪL ，ＢM ，ＢL ，Ｋ，τ，ｄ，Ｃ，などを θM ：モータ角度を示すベクトル，θL ：関節角度ベク
トル ＪM ：モータの慣性行列 ，ＪL ：リンク部の慣
性行列 ＢM ：モータの粘性係数行列 ，ＢL ：リンク粘性等
の関節角速度ベクトルθL ′に起因する係数行列
，Ｋ: 関節のバネ係数行列 τ：トルクベクトル ，ｄ：負荷変数などの
負荷トルクベクトル Ｃ：各軸の干渉や重力等の非線形項を示すベクトル なるベクトルや行列式にそれぞれ置き換えることによっ
て得られる多入力多出力系の状態推定オブザーバを用い
るが，基本的には装置Ａ１′は前記装置Ａ１に，装置Ａ
２′は前記装置Ａ２にそれぞれ対応した構成となってい
る。このように，装置Ａ１′（Ａ２′）では，モータ駆
動系の例えばロボット，ＮＣ等の各軸毎にオブザーバを
適用するのではなく，全軸を１つのシステムとして扱
い，全軸に対して１つのオブザーバ５でカバーすること
によって，他の軸の機械共振による振動も含めて推定で
きる。従って，複数のモータ１と複数の機械部３とから
なるモータ駆動系についても推定精度の向上を図ること
ができる。更に，バネ要素の非線形特性をオブザーバ５
に取り込む場合について説明する。通常歯車等のバネ要
素はヒステリシス，バックラッシュ，不感帯等の非線形
特性を有し，この非線形特性がフィードバック量の推定
精度に影響を及ぼす場合がある。この場合は，上記
（１）〜（７ｂ−３）式中のバネ係数（又はバネ係数行
列）Ｋを，モータ１と機械部３の角度θM ，θL あるい
は歪量ε（＝θL −θM ）の関数Ｋ（θL ，θM ）やＫ
（ε）などで表し，バネ要素２のヒステリシスやバック
ラッシュや不感帯などの非線形特性を記述した状態推定
オブザーバを用いる。バネ要素２の非線形特性を記述し
た関数の一例としては，図３（ａ），（ｂ）に示す様な
ものが考えられる。
【００１０】このように，バネ要素２の非線形特性をオ
ブザーバ５に取り込むことによってフィードバック量Ｚ
の推定精度を向上させることができる。更に，モータ１
の電流ループの動特性をオブザーバ５に取り込む場合に
ついて説明する。電流ループの動特性を正確に記述する
ためには，ＡＣモータなどでは各相を静止座標系のｄ−
ｑ軸に座標変換した後に動特性を記述すればよいが，こ
こでは簡単化のため電流ループの動特性を一次遅れ系あ
るいは二次遅れ系で記述する。一次遅れ系での記述例を
以下に示す。 τ＝１／（１＋ＴIS）×τREF …（８） ここで，τはモータ１の発生トルクを表し，τREF はト
ルク指令値，ＴI は電流ループの時定数である。この
（８）式を前述の運動方程式（１）に加え，状態方程式
（６ａ）式と対応する状態方程式を導けば，以下の通り
となる。
ブザーバ５に取り込むことによってフィードバック量Ｚ
の推定精度を向上させることができる。更に，モータ１
の電流ループの動特性をオブザーバ５に取り込む場合に
ついて説明する。電流ループの動特性を正確に記述する
ためには，ＡＣモータなどでは各相を静止座標系のｄ−
ｑ軸に座標変換した後に動特性を記述すればよいが，こ
こでは簡単化のため電流ループの動特性を一次遅れ系あ
るいは二次遅れ系で記述する。一次遅れ系での記述例を
以下に示す。 τ＝１／（１＋ＴIS）×τREF …（８） ここで，τはモータ１の発生トルクを表し，τREF はト
ルク指令値，ＴI は電流ループの時定数である。この
（８）式を前述の運動方程式（１）に加え，状態方程式
（６ａ）式と対応する状態方程式を導けば，以下の通り
となる。
【数５】 この状態方程式（９ａ）に対して同一次元あるいは最小
次元などの次元を落とした状態推定オブザーバを用い
る。このように，モータ１の電流ループの動特性をオブ
ザーバ５に取り込むことによってもフィードバック量Ｚ
の推定精度を向上させることができる（特に電流ループ
の動特性が遅いシステムではこの効果が顕著なものとな
る）。以上のように，本実施例によればいずれもフィー
ドバック量の推定精度を向上させて，より正確な制御を
行い得るモータ駆動系の制御装置を得ることができる。
尚，上記実施例装置Ａ１（Ａ２）では，同一次元あるい
は最小次元のオブザーバについて説明したが，実使用に
際しては更に高次元のものを用いても何ら支障はない。
尚，上記実施例装置Ａ１′（Ａ２′）では，複数のモー
タ１と複数の機械部３とをバネ要素を介して１対１で連
結したモータ駆動系を例示したが，実使用に際しては単
数のモータに複数の機械部を連結したモータ駆動系や複
数のモータに単数の機械部を連結したモータ駆動系につ
いても同様の装置を得ることができる。尚，上記実施例
装置Ａ１（Ａ２），Ａ１′（Ａ２′）では，既知の外乱
要素として計算機により算出した非線形項の公称値Ｃ′
を用いたが，実使用に際しては公称値の代りに時々刻々
変化する非線形項そのものを検出してこれを直接オブザ
ーバ５に入力することも考えられる。
次元などの次元を落とした状態推定オブザーバを用い
る。このように，モータ１の電流ループの動特性をオブ
ザーバ５に取り込むことによってもフィードバック量Ｚ
の推定精度を向上させることができる（特に電流ループ
の動特性が遅いシステムではこの効果が顕著なものとな
る）。以上のように，本実施例によればいずれもフィー
ドバック量の推定精度を向上させて，より正確な制御を
行い得るモータ駆動系の制御装置を得ることができる。
尚，上記実施例装置Ａ１（Ａ２）では，同一次元あるい
は最小次元のオブザーバについて説明したが，実使用に
際しては更に高次元のものを用いても何ら支障はない。
尚，上記実施例装置Ａ１′（Ａ２′）では，複数のモー
タ１と複数の機械部３とをバネ要素を介して１対１で連
結したモータ駆動系を例示したが，実使用に際しては単
数のモータに複数の機械部を連結したモータ駆動系や複
数のモータに単数の機械部を連結したモータ駆動系につ
いても同様の装置を得ることができる。尚，上記実施例
装置Ａ１（Ａ２），Ａ１′（Ａ２′）では，既知の外乱
要素として計算機により算出した非線形項の公称値Ｃ′
を用いたが，実使用に際しては公称値の代りに時々刻々
変化する非線形項そのものを検出してこれを直接オブザ
ーバ５に入力することも考えられる。
【００１１】
【発明の効果】本発明は上記したように構成されている
ため，従来外乱要素として推定手段により推定していた
制御対象の非線形性やロボット，ＮＣ等で問題となる各
軸の干渉等の既知情報を有効利用することにより，上記
フィードバック量の推定精度を向上させることができ
る。この推定精度の向上に伴い，モータ駆動系の状態フ
ィードバックゲインを上げることができ，より正確にモ
ータ駆動系を制御することができる。更に，上記既知情
報以外の外乱要素を上記推定手段により推定することに
より，その推定精度をより向上させることができる。ま
た，複数のモータと複数の被駆動部とからなるモータ駆
動系の，例えばロボット，ＮＣ等の各軸毎に推定手段を
適用するのではなく，全軸を１つのシステムとして扱
い，全軸に対して１つの推定手段でカバーすることによ
って，他の軸の機械共振による振動も外乱として推定で
きる。従って，複数のモータと複数の被駆動部とからな
るモータ駆動系についても推定精度の向上を図ることが
できる。更に，バネ要素のヒステリシス，バックラッシ
ュ，不感帯等の非線形特性を推定手段によるフィードバ
ック量の推定に用いることによって，上記フィードバッ
ク量の推定精度を向上させることができる。更にモータ
の電流ループの動特性を推定手段によるフィードバック
量の推定に用いることによっても，上記フィードバック
量の推定精度を向上させることができる。その結果，フ
ィードバック量の推定精度を向上させて，より正確な制
御を行い得るモータ駆動系の制御装置を得ることができ
る。
ため，従来外乱要素として推定手段により推定していた
制御対象の非線形性やロボット，ＮＣ等で問題となる各
軸の干渉等の既知情報を有効利用することにより，上記
フィードバック量の推定精度を向上させることができ
る。この推定精度の向上に伴い，モータ駆動系の状態フ
ィードバックゲインを上げることができ，より正確にモ
ータ駆動系を制御することができる。更に，上記既知情
報以外の外乱要素を上記推定手段により推定することに
より，その推定精度をより向上させることができる。ま
た，複数のモータと複数の被駆動部とからなるモータ駆
動系の，例えばロボット，ＮＣ等の各軸毎に推定手段を
適用するのではなく，全軸を１つのシステムとして扱
い，全軸に対して１つの推定手段でカバーすることによ
って，他の軸の機械共振による振動も外乱として推定で
きる。従って，複数のモータと複数の被駆動部とからな
るモータ駆動系についても推定精度の向上を図ることが
できる。更に，バネ要素のヒステリシス，バックラッシ
ュ，不感帯等の非線形特性を推定手段によるフィードバ
ック量の推定に用いることによって，上記フィードバッ
ク量の推定精度を向上させることができる。更にモータ
の電流ループの動特性を推定手段によるフィードバック
量の推定に用いることによっても，上記フィードバック
量の推定精度を向上させることができる。その結果，フ
ィードバック量の推定精度を向上させて，より正確な制
御を行い得るモータ駆動系の制御装置を得ることができ
る。
【図１】 本発明の一実施例に係るモータ駆動系の制御
装置Ａ１（Ａ２）の概略構成を示すブロック図。
装置Ａ１（Ａ２）の概略構成を示すブロック図。
【図２】 本発明の他の実施例に係るモータ駆動系の制
御装置Ａ１′( Ａ２′）の概略構成を示すブロック図。
御装置Ａ１′( Ａ２′）の概略構成を示すブロック図。
【図３】 バネ要素の非線形特性を示すグラフ（ａ），
（ｂ）。
（ｂ）。
【図４】 従来のモータ駆動系の制御装置Ａ01( Ａ02）
の一例における概略構成を示すブロック図。
の一例における概略構成を示すブロック図。
Ａ１，Ａ２，Ａ１′，Ａ２′…モータ駆動系の制御装置 １…モータ ２…バネ要素 ３…機械部（被駆動部に相当） ４…制御対象 ５…オブザーバ（推定手段に相当） Ｃ′…非線形項の公称値 Ｘ…入力量 Ｙ…出力量 Ｚ…フィードバック量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今泉 吉規 愛知県豊橋市三弥町字中原１−２ 株式会 社神戸製鋼所豊橋ＦＡ・ロボットセンター 内 (72)発明者 中上 敬之 愛知県豊橋市三弥町字中原１−２ 株式会 社神戸製鋼所豊橋ＦＡ・ロボットセンター 内
Claims (5)
- 【請求項１】 モータと，該モータにより駆動される被
駆動部とからなるモータ駆動系を制御対象とし，上記制
御対象に入力される入力量と，上記制御対象から出力さ
れる出力量とに基づいて，上記入力量へのフィードバッ
ク量を推定する推定手段を備えたモータ駆動系の制御装
置において， 上記制御対象に加わる既知の外乱要素を上記推定手段に
入力してなることを特徴とするモータ駆動系の制御装
置。 - 【請求項２】 上記推定手段により推定される上記フィ
ードバック量が，上記制御対象に加わる未知の外乱要素
の推定量を含んでなることを特徴とする請求項１記載の
モータ駆動系の制御装置。 - 【請求項３】 複数のモータと，該複数のモータにより
駆動される複数の被駆動部とからなるモータ駆動系を制
御対象とし，上記制御対象に入力される入力量と，上記
制御対象から出力される出力量とに基づいて，上記入力
量へのフィードバック量を推定する推定手段を備えたモ
ータ駆動系の制御装置において， 上記推定手段を１つとして，該１つの推定手段により，
上記複数のモータと複数の被駆動部とに対応して上記制
御対象に複数入出力される上記入力量と出力量とに基づ
いて，上記フィードバック量を複数推定してなることを
特徴とするモータ駆動系の制御装置。 - 【請求項４】 被駆動部をバネ要素を介してモータによ
り駆動するモータ駆動系を制御対象とし，上記制御対象
に入力される入力量と，上記制御対象から出力される出
力量とに基づいて，上記入力量へのフィードバック量を
推定する推定手段を備えたモータ駆動系の制御装置にお
いて， 上記バネ要素の非線形特性を上記推定手段による上記フ
ィードバック量の推定に用いてなることを特徴とするモ
ータ駆動系の制御装置。 - 【請求項５】 上記モータの電流ループの動特性を上記
推定手段による上記フィードバック量の推定に用いてな
ることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のモー
タ駆動系の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5024166A JP2869281B2 (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | モータ駆動系の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5024166A JP2869281B2 (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | モータ駆動系の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245570A true JPH06245570A (ja) | 1994-09-02 |
| JP2869281B2 JP2869281B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=12130767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5024166A Expired - Lifetime JP2869281B2 (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | モータ駆動系の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2869281B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000099105A (ja) * | 1998-09-22 | 2000-04-07 | Yaskawa Electric Corp | 負荷機械の制御方法 |
| WO2004064239A1 (ja) * | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 多軸電動機制御装置の共振周波数検出装置 |
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