JPH07110717A - モータの制御方式 - Google Patents
モータの制御方式Info
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- JPH07110717A JPH07110717A JP5342810A JP34281093A JPH07110717A JP H07110717 A JPH07110717 A JP H07110717A JP 5342810 A JP5342810 A JP 5342810A JP 34281093 A JP34281093 A JP 34281093A JP H07110717 A JPH07110717 A JP H07110717A
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- 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
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
-
- 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—Program-control systems
- G05B19/02—Program-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 program data in numerical form
- G05B19/404—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 program data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
-
- 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
- H02P23/24—Controlling the direction, e.g. clockwise or counterclockwise
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G05B2219/41078—Backlash acceleration compensation when inversing, reversing direction
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータ反転直後の速度制御ループ積分器の目
標値を正しく設定し、バックラッシュ加速補正を行な
う。 【構成】 サーボモータを用いた工作機械の送り軸の方
向反転時のモータ制御において、外乱トルクを推定する
外乱トルク推定手段を設けて摩擦トルクを推定する（ス
テップＳ２）。速度ループ積分器の値を摩擦トルク分と
加速トルク分に分離し（ステップＳ３）、加速トルク分
と、摩擦トルク分の符号を反転させたものによりモータ
反転時の積分器目標値を求める（ステップＳ４）。その
積分器目標値に達する用に速度指令にあるオフセット量
を与えたものをバックラッシュ加速量として（ステップ
Ｓ９）、バックラッシュ加速補正を行なう。摩擦トルク
を推定する際に、（トルク定数／イナーシャ）の比を自
動的に推定し、この比を使用して摩擦トルクを推定す
る。適正なバックラッシュ加速補正ができるから象限突
起を少なくする。
標値を正しく設定し、バックラッシュ加速補正を行な
う。 【構成】 サーボモータを用いた工作機械の送り軸の方
向反転時のモータ制御において、外乱トルクを推定する
外乱トルク推定手段を設けて摩擦トルクを推定する（ス
テップＳ２）。速度ループ積分器の値を摩擦トルク分と
加速トルク分に分離し（ステップＳ３）、加速トルク分
と、摩擦トルク分の符号を反転させたものによりモータ
反転時の積分器目標値を求める（ステップＳ４）。その
積分器目標値に達する用に速度指令にあるオフセット量
を与えたものをバックラッシュ加速量として（ステップ
Ｓ９）、バックラッシュ加速補正を行なう。摩擦トルク
を推定する際に、（トルク定数／イナーシャ）の比を自
動的に推定し、この比を使用して摩擦トルクを推定す
る。適正なバックラッシュ加速補正ができるから象限突
起を少なくする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械等のテーブル
等の送り軸を駆動するサーボモータの制御方式に関し、
特に、送り軸の移動方向が反転するときのバックラッシ
ュ加速補正に関するものである。
等の送り軸を駆動するサーボモータの制御方式に関し、
特に、送り軸の移動方向が反転するときのバックラッシ
ュ加速補正に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工作機械等において、テーブル等を駆動
するサーボモータの駆動方向を反転させるとき、通常、
送りねじのバックラッシュや摩擦の影響のため、機械は
即座に反転することができない。そのため、工作機械で
円弧切削等を行なっているとき、象限が変わると切削円
弧面に突起が生じる。例えば、Ｘ，Ｙ２軸平面上でワー
クに対し円弧切削を行う場合、Ｘ軸についてはプラス方
向に駆動し、Ｙ軸についてはマイナス方向に移動させて
いくと、その移動中に象限が変化する。例えば、移動が
Ｘ軸を横切るときには、Ｙ軸についてはそのままマイナ
ス方向に駆動し、Ｙ軸についてはプラス方向からマイナ
ス方向に駆動を切り換える。このとき、Ｙ軸に対しては
切り換え前と同一の速度により切削が行なわれるが、Ｘ
軸については位置偏差が「０」となることからトルク指
令値が小さくなり、摩擦によりサーボモータは即座に反
転できなくなる。また、テーブルを送る送りねじのバッ
クラッシュにより、テーブルの移動は移動指令に対して
追従できなくなり、遅れが生じる。これらのトルク指令
値の減少や、バックラッシュの発生といった原因によっ
て、切削円弧面に突起が生じる。
するサーボモータの駆動方向を反転させるとき、通常、
送りねじのバックラッシュや摩擦の影響のため、機械は
即座に反転することができない。そのため、工作機械で
円弧切削等を行なっているとき、象限が変わると切削円
弧面に突起が生じる。例えば、Ｘ，Ｙ２軸平面上でワー
クに対し円弧切削を行う場合、Ｘ軸についてはプラス方
向に駆動し、Ｙ軸についてはマイナス方向に移動させて
いくと、その移動中に象限が変化する。例えば、移動が
Ｘ軸を横切るときには、Ｙ軸についてはそのままマイナ
ス方向に駆動し、Ｙ軸についてはプラス方向からマイナ
ス方向に駆動を切り換える。このとき、Ｙ軸に対しては
切り換え前と同一の速度により切削が行なわれるが、Ｘ
軸については位置偏差が「０」となることからトルク指
令値が小さくなり、摩擦によりサーボモータは即座に反
転できなくなる。また、テーブルを送る送りねじのバッ
クラッシュにより、テーブルの移動は移動指令に対して
追従できなくなり、遅れが生じる。これらのトルク指令
値の減少や、バックラッシュの発生といった原因によっ
て、切削円弧面に突起が生じる。
【０００３】この切削面における突起の発生を防止した
り、突起量を減少させるために、従来、移動方向の反転
時に位置偏差に位置のバックラッシュ補正を行なうとと
もに、速度指令に適当な値（加速量）を加えてサーボモ
ータの反転方向に加速を行い象限突起を減らす、いわゆ
るバックラッシュ加速補正によるモータ制御方式が行な
われている。
り、突起量を減少させるために、従来、移動方向の反転
時に位置偏差に位置のバックラッシュ補正を行なうとと
もに、速度指令に適当な値（加速量）を加えてサーボモ
ータの反転方向に加速を行い象限突起を減らす、いわゆ
るバックラッシュ加速補正によるモータ制御方式が行な
われている。
【０００４】この、バックラッシュ加速の一方式とし
て、図１１のバックラッシュ加速補正によるモータ制御
方式のブロック図に示されるものがある（例えば、特開
平３−２２８１０６号公報参照）。この従来のバックラ
ッシュ加速補正によるモータ制御方式においては、方向
反転直前の速度制御ループ積分器（図１１中のＫ１／Ｓ
の項）の値を求め、その値の符号を反転したものを反転
後の目標値とし、方向反転以後の設定時間内の各速度制
御ループ処理においては、前記目標値から各速度制御ル
ープ処理における積分器の値を減じた値に、適当な定数
値を乗じたものを、各速度制御ループ処理におけるバッ
クラッシュ加速量として、バックラッシュ加速補正を行
なっている。
て、図１１のバックラッシュ加速補正によるモータ制御
方式のブロック図に示されるものがある（例えば、特開
平３−２２８１０６号公報参照）。この従来のバックラ
ッシュ加速補正によるモータ制御方式においては、方向
反転直前の速度制御ループ積分器（図１１中のＫ１／Ｓ
の項）の値を求め、その値の符号を反転したものを反転
後の目標値とし、方向反転以後の設定時間内の各速度制
御ループ処理においては、前記目標値から各速度制御ル
ープ処理における積分器の値を減じた値に、適当な定数
値を乗じたものを、各速度制御ループ処理におけるバッ
クラッシュ加速量として、バックラッシュ加速補正を行
なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来のモータの制御方式においては、円弧運動の速度が
上昇した場合には、充分なバックラッシュ加速補正がで
きなくなるという問題点がある。
従来のモータの制御方式においては、円弧運動の速度が
上昇した場合には、充分なバックラッシュ加速補正がで
きなくなるという問題点がある。
【０００６】従来のバックラッシュ加速補正によるモー
タの制御方式においては、低速での円弧運動を行なって
いる場合には、モータの反転時は速度が「０」付近とな
るため、速度制御ループ比例項に依存する加速分トルク
はほとんどなく、速度制御ループ内のトルク分は摩擦を
打ち消して移動するために速度制御ループ積分器が持つ
摩擦トルク分のみであるとし、この摩擦トルク分を反転
させることによりバックラッシュ加速補正を行なうもの
であるが、円弧運動の速度が上昇すると、加速トルク分
が増加して、速度制御ループ積分器内において加速トル
ク分の摩擦トルク分に対する比率が上昇する。
タの制御方式においては、低速での円弧運動を行なって
いる場合には、モータの反転時は速度が「０」付近とな
るため、速度制御ループ比例項に依存する加速分トルク
はほとんどなく、速度制御ループ内のトルク分は摩擦を
打ち消して移動するために速度制御ループ積分器が持つ
摩擦トルク分のみであるとし、この摩擦トルク分を反転
させることによりバックラッシュ加速補正を行なうもの
であるが、円弧運動の速度が上昇すると、加速トルク分
が増加して、速度制御ループ積分器内において加速トル
ク分の摩擦トルク分に対する比率が上昇する。
【０００７】図１２は、円弧運動の速度が遅い場合（図
１２の（ａ）〜（ｄ））と速い場合（図１２の（ｅ）〜
（ｈ））のモータの動きを説明する図である。
１２の（ａ）〜（ｄ））と速い場合（図１２の（ｅ）〜
（ｈ））のモータの動きを説明する図である。
【０００８】理想的な積分器の反転後の目標値は、摩擦
トルク分に加速度のコサイン波による成分を加えたもの
であるが、円弧運動の速度が遅い場合にはこの加速度の
コサイン波による成分の値は小さいため、ほとんど摩擦
トルク分として扱うことができる。そこで、円弧運動に
より生じる摩擦に打ち勝って運動を継続するために、図
１２の（ｃ）に示すような摩擦トルクが必要であり、速
度制御ループ積分器はこの摩擦トルクを形成するために
図１２の（ｄ）の実線に示すように動作する。なお、図
１２の（ｄ）において、破線は摩擦トルクレベルを示し
ており、反転後の積分器の従来の目標値（反転前のトル
ク値の符号を反転させた値）は、ほぼ実線で示す目標値
と同じ値となっている。
トルク分に加速度のコサイン波による成分を加えたもの
であるが、円弧運動の速度が遅い場合にはこの加速度の
コサイン波による成分の値は小さいため、ほとんど摩擦
トルク分として扱うことができる。そこで、円弧運動に
より生じる摩擦に打ち勝って運動を継続するために、図
１２の（ｃ）に示すような摩擦トルクが必要であり、速
度制御ループ積分器はこの摩擦トルクを形成するために
図１２の（ｄ）の実線に示すように動作する。なお、図
１２の（ｄ）において、破線は摩擦トルクレベルを示し
ており、反転後の積分器の従来の目標値（反転前のトル
ク値の符号を反転させた値）は、ほぼ実線で示す目標値
と同じ値となっている。
【０００９】ここで、図１３に示すように、加速度成分
がないものと仮定して、前記摩擦トルク分を速度制御ル
ープ積分器の反転目標値となるように設定してバックラ
ッシュ加速制御を行なうと、バックラッシュ加速制御を
行なわない場合に比較して、実線で示すように反転の遅
れを減少させることができる。
がないものと仮定して、前記摩擦トルク分を速度制御ル
ープ積分器の反転目標値となるように設定してバックラ
ッシュ加速制御を行なうと、バックラッシュ加速制御を
行なわない場合に比較して、実線で示すように反転の遅
れを減少させることができる。
【００１０】一方、円弧運動の速度が速い場合には、円
弧運動により生じる摩擦に打ち勝って運動を継続するた
めに、図１２の（ｇ）に示すような摩擦トルクが必要で
あるが、この摩擦トルクに対して加速度のコサイン波に
よる成分も無視できない量となるため、図１２の（ｈ）
の実線に示すような積分器の動が理想的なものとなる。
従来の加速分トルクを考慮しない場合には、反転後の目
標値は反転直前のトルク値の符号を反転させた値であ
り、理想的な積分器の目標値からは大きくずれることに
なる。図１４はこの様子を示しており、摩擦トルク分の
みを速度制御ループ積分器の反転目標値（従来のバック
ラッシュ加速の反転目標値で示す）となるように設定し
てバックラッシュ加速制御を行なうと、この反転目標値
は加速トルク分を含んだ真の反転目標値と比較して設定
値が低いため、図１４の一点鎖線で示すように加速不足
となり、バックラッシュ加速が正しく行なわれないこと
になる。
弧運動により生じる摩擦に打ち勝って運動を継続するた
めに、図１２の（ｇ）に示すような摩擦トルクが必要で
あるが、この摩擦トルクに対して加速度のコサイン波に
よる成分も無視できない量となるため、図１２の（ｈ）
の実線に示すような積分器の動が理想的なものとなる。
従来の加速分トルクを考慮しない場合には、反転後の目
標値は反転直前のトルク値の符号を反転させた値であ
り、理想的な積分器の目標値からは大きくずれることに
なる。図１４はこの様子を示しており、摩擦トルク分の
みを速度制御ループ積分器の反転目標値（従来のバック
ラッシュ加速の反転目標値で示す）となるように設定し
てバックラッシュ加速制御を行なうと、この反転目標値
は加速トルク分を含んだ真の反転目標値と比較して設定
値が低いため、図１４の一点鎖線で示すように加速不足
となり、バックラッシュ加速が正しく行なわれないこと
になる。
【００１１】このため、速度制御ループ積分器の目標値
に誤差が生じて、正確な目標値の設定ができなくなり、
その結果充分なバックラッシュ加速補正が困難となる。
に誤差が生じて、正確な目標値の設定ができなくなり、
その結果充分なバックラッシュ加速補正が困難となる。
【００１２】そこで、本発明は前記した従来のモータの
制御方式の問題点を解決し、モータ反転直後の速度制御
ループ積分器の目標値を正しく設定するモータの制御方
式を提供することを目的とする。
制御方式の問題点を解決し、モータ反転直後の速度制御
ループ積分器の目標値を正しく設定するモータの制御方
式を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本出願の発明のモータの制御方式は、サーボモータ
を用いた工作機械等の送り軸の方向反転時のモータ制御
において、制御手段は、モータが外界から受ける外乱ト
ルクを推定する外乱トルク推定手段を有し、その外乱ト
ルク推定手段を用いて摩擦トルクを推定して、速度ルー
プ積分器の値を摩擦トルク分と加速トルク分に分離し、
加速トルク分と、摩擦トルク分の符号を反転させたもの
によりモータ反転時の積分器目標値を求め、その積分器
目標値に達するように速度指令にあるオフセット量を与
えたものをバックラッシュ加速量として、バックラッシ
ュ加速補正を行なうものである。
に、本出願の発明のモータの制御方式は、サーボモータ
を用いた工作機械等の送り軸の方向反転時のモータ制御
において、制御手段は、モータが外界から受ける外乱ト
ルクを推定する外乱トルク推定手段を有し、その外乱ト
ルク推定手段を用いて摩擦トルクを推定して、速度ルー
プ積分器の値を摩擦トルク分と加速トルク分に分離し、
加速トルク分と、摩擦トルク分の符号を反転させたもの
によりモータ反転時の積分器目標値を求め、その積分器
目標値に達するように速度指令にあるオフセット量を与
えたものをバックラッシュ加速量として、バックラッシ
ュ加速補正を行なうものである。
【００１４】そして、速度ループ積分器の値の摩擦トル
ク分と加速トルク分の分離は、速度ループ積分器の値か
ら外乱トルク推定手段により求めた摩擦トルクを減算す
ることによって行なうことができる。
ク分と加速トルク分の分離は、速度ループ積分器の値か
ら外乱トルク推定手段により求めた摩擦トルクを減算す
ることによって行なうことができる。
【００１５】また、積分器目標値は、現在の積分器の値
に、摩擦トルク分の符号を反転させ２倍したものを加算
した値とすることができ、速度指令に与えるオフセット
量は、積算器目標値から現在の積算器の値を減算した値
に定数を乗算した値とすることができる。
に、摩擦トルク分の符号を反転させ２倍したものを加算
した値とすることができ、速度指令に与えるオフセット
量は、積算器目標値から現在の積算器の値を減算した値
に定数を乗算した値とすることができる。
【００１６】本発明のモータ制御における外乱トルク推
定手段は、モータへ指令されるトルク指令とモータの実
速度を入力として推定摩擦トルクを推定する機能を有す
るものであり、通常の外乱推定オブザーバにより構成す
ることができる。
定手段は、モータへ指令されるトルク指令とモータの実
速度を入力として推定摩擦トルクを推定する機能を有す
るものであり、通常の外乱推定オブザーバにより構成す
ることができる。
【００１７】該外乱トルク推定手段で摩擦トルクを推定
するためにモータのトルク定数とイナーシャの比を適応
的に求める手段を設け、該手段でトルク定数とイナーシ
ャの比を求める。この場合、トルク定数とイナーシャの
比を適応的に求める手段は、当該サンプリング周期の１
周期前と２周期前のトルク指令の変化量と、１周期前と
２周期前のモータの実速度、及び１周期前に求めたモー
タのトルク定数とイナーシャの推定比率よりモータの推
定速度を求め、次に、モータの実速度と前記推定速度と
の差の推定速度誤差を求め、推定比率の変化量が、前記
トルク指令の変化量が小さいときには小さく、トルク指
令の変化量が所定値になるまでは該トルク指令の変化量
に略比例した値とし、前記所定値以上になると飽和させ
て一定値となるように前記推定速度誤に基づいて前記推
定比率を求め順次更新し、該推定比率が収束する値をも
ってトルク定数とイナーシャの比率とする。
するためにモータのトルク定数とイナーシャの比を適応
的に求める手段を設け、該手段でトルク定数とイナーシ
ャの比を求める。この場合、トルク定数とイナーシャの
比を適応的に求める手段は、当該サンプリング周期の１
周期前と２周期前のトルク指令の変化量と、１周期前と
２周期前のモータの実速度、及び１周期前に求めたモー
タのトルク定数とイナーシャの推定比率よりモータの推
定速度を求め、次に、モータの実速度と前記推定速度と
の差の推定速度誤差を求め、推定比率の変化量が、前記
トルク指令の変化量が小さいときには小さく、トルク指
令の変化量が所定値になるまでは該トルク指令の変化量
に略比例した値とし、前記所定値以上になると飽和させ
て一定値となるように前記推定速度誤に基づいて前記推
定比率を求め順次更新し、該推定比率が収束する値をも
ってトルク定数とイナーシャの比率とする。
【００１８】特に、前記トルク指令の変化量をｕ、前記
推定速度誤差をｅ、前周期の推定比率をｂ* （ｉ−
１）、設定パラメータ値をβとすると、当該周期におけ
るトルク定数とイナーシャの推定比率ｂ* （ｉ）を次の
式の演算を行なって求める。
推定速度誤差をｅ、前周期の推定比率をｂ* （ｉ−
１）、設定パラメータ値をβとすると、当該周期におけ
るトルク定数とイナーシャの推定比率ｂ* （ｉ）を次の
式の演算を行なって求める。
【００１９】ｂ* （ｉ）＝ｂ* （ｉ−１）＋｛β・ｕ・
ｅ／（１＋βｕ2 ）｝
ｅ／（１＋βｕ2 ）｝
【００２０】
【作用】本出願の発明によれば、サーボモータを用いた
工作機械の送り軸の方向反転時のモータ制御において、
モータへ指令されるトルク指令とモータの実速度を、モ
ータが外界から受ける外乱トルクを推定する外乱トルク
推定手段に入力して摩擦トルクを推定し、速度ループ積
分器の値を摩擦トルク分と加速トルク分に分離し、現在
の積算器の値から推定摩擦トルクを減算した値により加
速トルクを求め、現在の積分器の値に、摩擦トルク分の
符号を反転させ２倍したものを加算した値により積算器
目標値を求め、積算器目標値から現在の積算器の値を減
算した値に定数を乗算した値により速度指令に与えるオ
フセット量を求め、そのオフセット量を速度指令に与え
たものをバックラッシュ加速量として、バックラッシュ
加速補正を行なう。外乱トルク推定手段は、モータのト
ルク定数とイナーシャの比を適応的に求めて、該比を使
用して摩擦トルクを推定することによって、より適性な
バックラッシュ加速補正を行なう。
工作機械の送り軸の方向反転時のモータ制御において、
モータへ指令されるトルク指令とモータの実速度を、モ
ータが外界から受ける外乱トルクを推定する外乱トルク
推定手段に入力して摩擦トルクを推定し、速度ループ積
分器の値を摩擦トルク分と加速トルク分に分離し、現在
の積算器の値から推定摩擦トルクを減算した値により加
速トルクを求め、現在の積分器の値に、摩擦トルク分の
符号を反転させ２倍したものを加算した値により積算器
目標値を求め、積算器目標値から現在の積算器の値を減
算した値に定数を乗算した値により速度指令に与えるオ
フセット量を求め、そのオフセット量を速度指令に与え
たものをバックラッシュ加速量として、バックラッシュ
加速補正を行なう。外乱トルク推定手段は、モータのト
ルク定数とイナーシャの比を適応的に求めて、該比を使
用して摩擦トルクを推定することによって、より適性な
バックラッシュ加速補正を行なう。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは
ない。
細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは
ない。
【００２２】図３は速度制御ループ、電流制御ループを
含む位置制御ループ系のブロック図で、ブロック１のＫ
ｐは位置制御ループのポジションゲイン、ブロック２，
３は速度制御ループの積分項、比例項で、Ｋ１は積分ゲ
イン、Ｋ２は比例ゲイン、ブロック４はサーボモータ、
ブロック５は外乱トルク推定器、ブロック６はサーボモ
ータの速度を積分して位置を求める伝達関数、ブロック
７はバックラッシュ加速量計算部である。
含む位置制御ループ系のブロック図で、ブロック１のＫ
ｐは位置制御ループのポジションゲイン、ブロック２，
３は速度制御ループの積分項、比例項で、Ｋ１は積分ゲ
イン、Ｋ２は比例ゲイン、ブロック４はサーボモータ、
ブロック５は外乱トルク推定器、ブロック６はサーボモ
ータの速度を積分して位置を求める伝達関数、ブロック
７はバックラッシュ加速量計算部である。
【００２３】前記位置制御ループ系において、ブロック
５及びブロック７はバックラッシュ制御部を構成してお
り、このバックラッシュ制御部を除いた部分は通常の位
置制御ループ系と同様である。そして、この位置制御ル
ープ系は、数値制御装置から出力された位置指令からサ
ーボモータに取り付けられたパルスコーダ等からの位置
フィードバック値を減じて位置偏差を求め、該位置偏差
にポジションゲインＫｐを乗じて速度指令を求め、該速
度指令とパルスコーダ等で検出されるサーボモータの実
速度の速度フィードバック値より、速度制御ループの積
分比例制御を行なってトルク指令を求め、電流制御ルー
プ処理を行なって、サーボモータを駆動する。
５及びブロック７はバックラッシュ制御部を構成してお
り、このバックラッシュ制御部を除いた部分は通常の位
置制御ループ系と同様である。そして、この位置制御ル
ープ系は、数値制御装置から出力された位置指令からサ
ーボモータに取り付けられたパルスコーダ等からの位置
フィードバック値を減じて位置偏差を求め、該位置偏差
にポジションゲインＫｐを乗じて速度指令を求め、該速
度指令とパルスコーダ等で検出されるサーボモータの実
速度の速度フィードバック値より、速度制御ループの積
分比例制御を行なってトルク指令を求め、電流制御ルー
プ処理を行なって、サーボモータを駆動する。
【００２４】一方、バックラッシュ制御を行なう部分は
外乱トルク推定器５とバックラッシュ加速量計算部７に
より構成される。この外乱トルク推定器５はモータ反転
直前の摩擦トルクを推定してバックラッシュ加速量計算
部７に入力し、該バックラッシュ加速量計算部７は、そ
の推定した摩擦トルク用いて、速度制御ループの積分項
２からの積分器の値を摩擦分と加速分に分離し、反転後
の積分器にセットする目標値を設定する。
外乱トルク推定器５とバックラッシュ加速量計算部７に
より構成される。この外乱トルク推定器５はモータ反転
直前の摩擦トルクを推定してバックラッシュ加速量計算
部７に入力し、該バックラッシュ加速量計算部７は、そ
の推定した摩擦トルク用いて、速度制御ループの積分項
２からの積分器の値を摩擦分と加速分に分離し、反転後
の積分器にセットする目標値を設定する。
【００２５】従来と本発明のバックラッシュ制御の相違
は、以下の点にある。従来のバックラッシュ制御が、方
向反転直前の速度制御ループ積分器の値を求め、その値
の符号を反転したものを反転後の目標値とし、方向反転
以後の設定時間内の各速度制御ループ処理において、前
記目標値から各速度制御ループ処理における積分器の値
を減じた値に、適当な定数値を乗じたものを、各速度制
御ループ処理におけるバックラッシュ加速量として、バ
ックラッシュ加速補正を行なっているのに対して、本発
明のバックラッシュ制御においては、外乱トルク推定器
５によって摩擦トルクを求め、方向反転直前の速度制御
ループ積分器中のトルクから前記外乱トルク推定器５に
よって推定した摩擦トルクを除くことにより、加速分に
必要なトルクを求め、モータの反転時には、加速トルク
分は反転せず摩擦トルク分のみ反転して積分器目標値を
設定し、その積分器目標値に向かって積分器がすみやか
に移行するように速度指令をオフセットする。この積分
器の制御の一方法として、本発明においては、各速度制
御ループ処理毎に前記積分器目標値から各速度制御ルー
プ処理における積分器の値を減じた値に、適当な定数値
を乗じたものを、各速度制御ループ処理におけるバック
ラッシュ加速量としている。
は、以下の点にある。従来のバックラッシュ制御が、方
向反転直前の速度制御ループ積分器の値を求め、その値
の符号を反転したものを反転後の目標値とし、方向反転
以後の設定時間内の各速度制御ループ処理において、前
記目標値から各速度制御ループ処理における積分器の値
を減じた値に、適当な定数値を乗じたものを、各速度制
御ループ処理におけるバックラッシュ加速量として、バ
ックラッシュ加速補正を行なっているのに対して、本発
明のバックラッシュ制御においては、外乱トルク推定器
５によって摩擦トルクを求め、方向反転直前の速度制御
ループ積分器中のトルクから前記外乱トルク推定器５に
よって推定した摩擦トルクを除くことにより、加速分に
必要なトルクを求め、モータの反転時には、加速トルク
分は反転せず摩擦トルク分のみ反転して積分器目標値を
設定し、その積分器目標値に向かって積分器がすみやか
に移行するように速度指令をオフセットする。この積分
器の制御の一方法として、本発明においては、各速度制
御ループ処理毎に前記積分器目標値から各速度制御ルー
プ処理における積分器の値を減じた値に、適当な定数値
を乗じたものを、各速度制御ループ処理におけるバック
ラッシュ加速量としている。
【００２６】図４は本発明のモータの制御方式を実施す
るサーボモータ制御系の要部ブロック図であり、１０は
工作機械を制御する制御装置で、該制御装置から移動指
令、力指令、各種制御信号が共有メモリ１１を介してデ
ィジタルモータ制御回路１２に出力される。ディジタル
サーボ制御回路１２は、プロセッサ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等
で構成され、位置，速度，力等のモータ制御をディジタ
ル的に実行し、トランジスタインバータで構成されるサ
ーボアンプ１３を介して各軸のサーボモータ１４を制御
するものである。また、１５は位置，速度を検出する位
置速度検出器でサーボモータのモータ軸に取り付けられ
たパルスコーダ等で構成され、ディジタルサーボ制御回
路１２に位置、速度フィードバック信号を出力してい
る。なお、これらの構成は、従来から公知のディジタル
サーボ回路の構成と同一である。
るサーボモータ制御系の要部ブロック図であり、１０は
工作機械を制御する制御装置で、該制御装置から移動指
令、力指令、各種制御信号が共有メモリ１１を介してデ
ィジタルモータ制御回路１２に出力される。ディジタル
サーボ制御回路１２は、プロセッサ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等
で構成され、位置，速度，力等のモータ制御をディジタ
ル的に実行し、トランジスタインバータで構成されるサ
ーボアンプ１３を介して各軸のサーボモータ１４を制御
するものである。また、１５は位置，速度を検出する位
置速度検出器でサーボモータのモータ軸に取り付けられ
たパルスコーダ等で構成され、ディジタルサーボ制御回
路１２に位置、速度フィードバック信号を出力してい
る。なお、これらの構成は、従来から公知のディジタル
サーボ回路の構成と同一である。
【００２７】また、図５は本発明のモータの制御方式を
実施する外乱トルク推定器（外乱推定オブザーバ）の要
部ブロック図であり、一点鎖線により囲まれる外乱トル
ク推定器５は、サーボモータが外界から受ける力として
の摩擦トルクＴd を推定する外乱推定オブザーバであ
る。モータへ指令されるトルク指令Ｔc とモータの実速
度ｖから摩擦トルクＴd を推定し、推定摩擦トルクＡを
得るものである。なお、図５中において、４、４´はモ
ータ部であり、Ｋt はモータのトルク定数、Ｊはモータ
及び機械可動部のイナーシャである。また、Ｓはラプラ
ス演算子である。
実施する外乱トルク推定器（外乱推定オブザーバ）の要
部ブロック図であり、一点鎖線により囲まれる外乱トル
ク推定器５は、サーボモータが外界から受ける力として
の摩擦トルクＴd を推定する外乱推定オブザーバであ
る。モータへ指令されるトルク指令Ｔc とモータの実速
度ｖから摩擦トルクＴd を推定し、推定摩擦トルクＡを
得るものである。なお、図５中において、４、４´はモ
ータ部であり、Ｋt はモータのトルク定数、Ｊはモータ
及び機械可動部のイナーシャである。また、Ｓはラプラ
ス演算子である。
【００２８】外乱トルク推定器５の項５２，５３のＫ
３，Ｋ４は外乱トルク推定器（外乱推定オブザーバ）５
のパラメータであり、項５１のｂは実際にサーボモータ
に出力されるトルク指令Ｔc に乗じるパラメータの値で
モータのトルク定数Ｋt をイナーシャＪで除した値であ
る。５４は積分項で項５１，５２，５３の出力を全て加
算した値を積分し、モータの推定速度ｖａを求める項で
ある。また、項５５は項５３からの出力Ｘに（１／ｂ）
を乗じた推定摩擦トルクＡを求める項である。
３，Ｋ４は外乱トルク推定器（外乱推定オブザーバ）５
のパラメータであり、項５１のｂは実際にサーボモータ
に出力されるトルク指令Ｔc に乗じるパラメータの値で
モータのトルク定数Ｋt をイナーシャＪで除した値であ
る。５４は積分項で項５１，５２，５３の出力を全て加
算した値を積分し、モータの推定速度ｖａを求める項で
ある。また、項５５は項５３からの出力Ｘに（１／ｂ）
を乗じた推定摩擦トルクＡを求める項である。
【００２９】この図５のブロック図をｂ＝Ｋt ／Ｊとし
て解析すると、 {Ｔc ・Ｋt ＋Ｔd } （１／Ｊ・Ｓ）＝ｖ …（１） {Ｔc ・ (Ｋt ／Ｊ) ＋ (ｖ−ｖａ) Ｋ3 ＋ (ｖ−ｖａ)(Ｋ4 ／Ｓ)} (１／Ｓ) ＝ｖａ …（２） （なお、ｖａは積分項５４の出力で推定速度）１式より Ｔc ＝（ｖ・Ｊ・Ｓ−Ｔd ）／Ｋｔ …（３） ２式に３式を代入し整理すると、 ｖ・Ｓ−（Ｔd ／Ｊ）＋（ｖ−ｖａ）Ｋ3 ＋（ｖ−ｖａ）（Ｋ4 ／Ｓ）＝ｖａ・Ｓ …（４） Ｓ（ｖ−ｖａ）＋（ｖ−ｖａ）・Ｋ3 ＋（ｖ−ｖａ）（Ｋ4 ／Ｓ）＝Ｔd ／Ｊ …（５） ５式より （ｖ−ｖａ）＝（Ｔd ／Ｊ）・｛１／［Ｓ＋Ｋ3 ＋（Ｋ4 ／Ｓ）］｝ …（６） 前記６式より項５３の出力である積分値Ｘは次の７式で
示される。
て解析すると、 {Ｔc ・Ｋt ＋Ｔd } （１／Ｊ・Ｓ）＝ｖ …（１） {Ｔc ・ (Ｋt ／Ｊ) ＋ (ｖ−ｖａ) Ｋ3 ＋ (ｖ−ｖａ)(Ｋ4 ／Ｓ)} (１／Ｓ) ＝ｖａ …（２） （なお、ｖａは積分項５４の出力で推定速度）１式より Ｔc ＝（ｖ・Ｊ・Ｓ−Ｔd ）／Ｋｔ …（３） ２式に３式を代入し整理すると、 ｖ・Ｓ−（Ｔd ／Ｊ）＋（ｖ−ｖａ）Ｋ3 ＋（ｖ−ｖａ）（Ｋ4 ／Ｓ）＝ｖａ・Ｓ …（４） Ｓ（ｖ−ｖａ）＋（ｖ−ｖａ）・Ｋ3 ＋（ｖ−ｖａ）（Ｋ4 ／Ｓ）＝Ｔd ／Ｊ …（５） ５式より （ｖ−ｖａ）＝（Ｔd ／Ｊ）・｛１／［Ｓ＋Ｋ3 ＋（Ｋ4 ／Ｓ）］｝ …（６） 前記６式より項５３の出力である積分値Ｘは次の７式で
示される。
【００３０】 Ｘ＝（ｖ−ｖａ）・（Ｋ4 ／Ｓ） ＝（Ｔd ／Ｊ）・｛Ｋ4 ／（Ｓ2 ＋Ｋ3 ・Ｓ＋Ｋ4 ）｝ …（７） ７式において、パラメータＫ3 ，Ｋ4 を極が安定するよ
うに選択すると、Ｘ＝Ｔd ／Ｊと近似することができ
る。この算出された積分値Ｘにパラメータｂの逆数１／
ｂ（＝Ｊ／Ｋt ）を乗ずれば、Ａ＝Ｘ×（１／ｂ）＝Ｔ
d ／Ｋt となり、外乱トルクＴd を電流指令に対応する
外乱の値にした外乱トルクの推定値Ａを求めることがで
きる。この外乱トルク推定器５の出力である推定摩擦ト
ルクＡは、図３のバックラッシュ加速量計算部７に入力
され、バックラッシュ加速量が求められる。
うに選択すると、Ｘ＝Ｔd ／Ｊと近似することができ
る。この算出された積分値Ｘにパラメータｂの逆数１／
ｂ（＝Ｊ／Ｋt ）を乗ずれば、Ａ＝Ｘ×（１／ｂ）＝Ｔ
d ／Ｋt となり、外乱トルクＴd を電流指令に対応する
外乱の値にした外乱トルクの推定値Ａを求めることがで
きる。この外乱トルク推定器５の出力である推定摩擦ト
ルクＡは、図３のバックラッシュ加速量計算部７に入力
され、バックラッシュ加速量が求められる。
【００３１】以上のように、外乱トルク推定器５により
推定外乱トルク（摩擦トルク）Ａを求める際には、トル
ク指令にトルク定数Ｋt とイナーシャＪの比率ｂからな
るパラメータｂを乗じて（項５１）、モータの推定加速
度を求める事項を含み、さらに、項５５でトルク定数Ｋ
t とイナーシャＪの比率の逆数１／ｂを乗じて外乱トル
ク（摩擦トルク）の推定値Ａを求めるものであるから、
外乱トルクの推定値Ａと実際の外乱トルクＴd との誤差
を小さくするには、前記項５１及び項５５での係数は実
際のトルク定数Ｋt とイナーシャＪの比率（Ｋt ／Ｊ）
及びその逆数（Ｊ／Ｋt ）に近い値であればある程正確
な外乱トルクに対応する推定値を求めることができるこ
とを意味する。
推定外乱トルク（摩擦トルク）Ａを求める際には、トル
ク指令にトルク定数Ｋt とイナーシャＪの比率ｂからな
るパラメータｂを乗じて（項５１）、モータの推定加速
度を求める事項を含み、さらに、項５５でトルク定数Ｋ
t とイナーシャＪの比率の逆数１／ｂを乗じて外乱トル
ク（摩擦トルク）の推定値Ａを求めるものであるから、
外乱トルクの推定値Ａと実際の外乱トルクＴd との誤差
を小さくするには、前記項５１及び項５５での係数は実
際のトルク定数Ｋt とイナーシャＪの比率（Ｋt ／Ｊ）
及びその逆数（Ｊ／Ｋt ）に近い値であればある程正確
な外乱トルクに対応する推定値を求めることができるこ
とを意味する。
【００３２】しかし、サーボモータが取り付けられる機
械によってイナーシャＪが変化し、前記トルク定数Ｋt
とイナーシャＪの比率のパラメータｂを一律に決めるこ
とができない。そのため、機械毎にこのパラメータｂを
実験的に求めてもよいが、本実施例では、このパラメー
タの比率ｂを自動的に推定するようにしている。
械によってイナーシャＪが変化し、前記トルク定数Ｋt
とイナーシャＪの比率のパラメータｂを一律に決めるこ
とができない。そのため、機械毎にこのパラメータｂを
実験的に求めてもよいが、本実施例では、このパラメー
タの比率ｂを自動的に推定するようにしている。
【００３３】図５において、トルク指令Ｔc にモータの
トルク定数Ｋt が乗じられた値と、外乱トルクＴd を加
算した値を積分し、その積分値をイナーシャＪで除した
値がモータの速度ｖとなる。そこで、所定サンプリング
周期Ｔs 毎のｉ周期におれるトルク指令をＴc （ｉ）、
モータの実速度をｖ（ｉ）、外乱トルクをＴd （ｉ）と
し、サンプリング周期Ｔｓ間に外乱トルクＴd 及びトル
ク指令Ｔc は変化がないとすると、モータの速度ｖ
（ｉ）は次の８式で表すことができる。
トルク定数Ｋt が乗じられた値と、外乱トルクＴd を加
算した値を積分し、その積分値をイナーシャＪで除した
値がモータの速度ｖとなる。そこで、所定サンプリング
周期Ｔs 毎のｉ周期におれるトルク指令をＴc （ｉ）、
モータの実速度をｖ（ｉ）、外乱トルクをＴd （ｉ）と
し、サンプリング周期Ｔｓ間に外乱トルクＴd 及びトル
ク指令Ｔc は変化がないとすると、モータの速度ｖ
（ｉ）は次の８式で表すことができる。
【００３４】 ｖ(i) ＝ｖ(i-1) ＋（Ｔs ／Ｊ）・｛Ｋt ・Ｔc(i-1)＋Ｔd(i-1)｝ …（８） また、１つ前のサンプリング周期においては次の９式が
成り立つ ｖ(i-1) ＝ｖ(i-2) ＋（Ｔs ／Ｊ）・｛Ｋt ・Ｔc(i-2)＋Ｔd(i-2)｝ …（９） ８式から９式を引くと、 ｖ(i) −ｖ(i-1) ＝ｖ(i-1) −ｖ(i-2) ＋（Ｔｓ／Ｊ）・［Ｋｔ｛Ｔc(i-1) −Ｔc(i-2)} ＋Ｔd(i-1)−Ｔd(i-2)］ …（10） また、外乱トルクに変化がないとして、Ｔd(i-1)＝Ｔd
(i-2)とすると、前記１０式より、次の１１式が成り立
つ。 ｖ(i) ＝２・ｖ(i-1) −ｖ(i-2) ＋（Ｔs ・Ｋt ／Ｊ）・ｕ(i-1) …（11） ただし、ｕ(i-1) ＝Ｔc(i-1)−Ｔc(i-2) である。そこ
で（Ｔs ・Ｋt ／Ｊ）＝ｂ* （ｉ−１）とおき、前記１
１式を次の１２式のように書換える。
成り立つ ｖ(i-1) ＝ｖ(i-2) ＋（Ｔs ／Ｊ）・｛Ｋt ・Ｔc(i-2)＋Ｔd(i-2)｝ …（９） ８式から９式を引くと、 ｖ(i) −ｖ(i-1) ＝ｖ(i-1) −ｖ(i-2) ＋（Ｔｓ／Ｊ）・［Ｋｔ｛Ｔc(i-1) −Ｔc(i-2)} ＋Ｔd(i-1)−Ｔd(i-2)］ …（10） また、外乱トルクに変化がないとして、Ｔd(i-1)＝Ｔd
(i-2)とすると、前記１０式より、次の１１式が成り立
つ。 ｖ(i) ＝２・ｖ(i-1) −ｖ(i-2) ＋（Ｔs ・Ｋt ／Ｊ）・ｕ(i-1) …（11） ただし、ｕ(i-1) ＝Ｔc(i-1)−Ｔc(i-2) である。そこ
で（Ｔs ・Ｋt ／Ｊ）＝ｂ* （ｉ−１）とおき、前記１
１式を次の１２式のように書換える。
【００３５】 ｖ* (i) ＝２・ｖ(i-1) −ｖ(i-2) ＋ｂ* （ｉ−１）・ｕ(i-1) …（12） 前記１２式においてｂ* （ｉ−１）＝（Ｔs ・Ｋt ／
Ｊ）は（トルク定数／イナーシャ）の比率を表してお
り、ｖ* (i) は、前記ｂ* （ｉ−１）を用いて推定され
たモータの推定速度を意味する。
Ｊ）は（トルク定数／イナーシャ）の比率を表してお
り、ｖ* (i) は、前記ｂ* （ｉ−１）を用いて推定され
たモータの推定速度を意味する。
【００３６】サンプリング周期ｉにおけるモータの実速
度ｖ(i) と推定速度ｖ* (i) との差である推定誤差ｅ
（ｉ）＝ｖ(i) −ｖ* (i) を用いてサンプリング周期ｉ
における前記推定される（トルク定数／イナーシャ）の
比率（以下推定比率という）ｂ* （ｉ）を推定する。こ
の場合、トルク指令Ｔc の変化ｕ(i) （＝Ｔc(i)−Ｔc
(i-1)）が小さいときは、前記推定比率の変化（ｂ
* （ｉ）−ｂ* （ｉ−１））をほとんど「０」に近い小
さな値とし、トルク指令Ｔc の変化ｕ(i) が大きくなる
につれて推定比率の変化も大きくなるようにし、かつト
ルク指令Ｔc の変化ｕ(i) がある設定値以上の大きさに
なると推定比率の変化も飽和させるようなアルゴリズム
で推定比率ｂ* （ｉ）を推定する。本実施例では、次の
１３式によって推定する。
度ｖ(i) と推定速度ｖ* (i) との差である推定誤差ｅ
（ｉ）＝ｖ(i) −ｖ* (i) を用いてサンプリング周期ｉ
における前記推定される（トルク定数／イナーシャ）の
比率（以下推定比率という）ｂ* （ｉ）を推定する。こ
の場合、トルク指令Ｔc の変化ｕ(i) （＝Ｔc(i)−Ｔc
(i-1)）が小さいときは、前記推定比率の変化（ｂ
* （ｉ）−ｂ* （ｉ−１））をほとんど「０」に近い小
さな値とし、トルク指令Ｔc の変化ｕ(i) が大きくなる
につれて推定比率の変化も大きくなるようにし、かつト
ルク指令Ｔc の変化ｕ(i) がある設定値以上の大きさに
なると推定比率の変化も飽和させるようなアルゴリズム
で推定比率ｂ* （ｉ）を推定する。本実施例では、次の
１３式によって推定する。
【００３７】 ｂ* （ｉ）＝ｂ* （ｉ−１）＋β・ｕ(i) ・ｅ(i) ／（１＋β・ｕ(i) 2 ） …（13） 前記１３式においてβは収束の速度を決めるパラメータ
である。前記１３式の処理を各サンプリング周期毎に実
施すれば、前記推定比率ｂ* （ｉ）は収束し一定な値と
なる。この収束した一定な値の推定比率ｂ* を外乱トル
クを推定する外乱トルク推定器５における指令トルクか
らモータの推定加速度に変換するパラメータｂとして利
用すれば、正確な外乱トルクの推定値を得ることができ
る。
である。前記１３式の処理を各サンプリング周期毎に実
施すれば、前記推定比率ｂ* （ｉ）は収束し一定な値と
なる。この収束した一定な値の推定比率ｂ* を外乱トル
クを推定する外乱トルク推定器５における指令トルクか
らモータの推定加速度に変換するパラメータｂとして利
用すれば、正確な外乱トルクの推定値を得ることができ
る。
【００３８】次に、本発明の実施例の動作を図１、図２
に示すディジタルサーボ（ソフトウェアサーボ）回路１
２のプロセッサが速度制御ループ処理周期毎に実施する
処理のフローチャート、および図６に示す積分器の動き
を説明する図を用いて説明する。なお、各工程はステッ
プＳの符号に従って説明する。
に示すディジタルサーボ（ソフトウェアサーボ）回路１
２のプロセッサが速度制御ループ処理周期毎に実施する
処理のフローチャート、および図６に示す積分器の動き
を説明する図を用いて説明する。なお、各工程はステッ
プＳの符号に従って説明する。
【００３９】ステップＳ１：はじめに、フラグ１の値を
判定する。フラグ１はバックラッシュ加速の１回目の周
期であることを示すフラグであり、バックラッシュ加速
開始時に１速度制御ループ間だけセットされる。このフ
ラグ１はバックラッシュ加速が行なわれるときは「１」
にセットされ、バックラッシュ加速が行なわれないとき
は「０」にセットされる。したがって、このステップＳ
１の判定において、フラグ１の値が「１」にセットされ
ている場合には、以下のステップＳ２〜ステップＳ６の
工程で説明するバックラッシュ加速開始における処理に
進み、フラグ１の値が「０」にセットされている場合に
は、バックラッシュ加速開始でない場合の処理（ステッ
プＳ８）に進む。
判定する。フラグ１はバックラッシュ加速の１回目の周
期であることを示すフラグであり、バックラッシュ加速
開始時に１速度制御ループ間だけセットされる。このフ
ラグ１はバックラッシュ加速が行なわれるときは「１」
にセットされ、バックラッシュ加速が行なわれないとき
は「０」にセットされる。したがって、このステップＳ
１の判定において、フラグ１の値が「１」にセットされ
ている場合には、以下のステップＳ２〜ステップＳ６の
工程で説明するバックラッシュ加速開始における処理に
進み、フラグ１の値が「０」にセットされている場合に
は、バックラッシュ加速開始でない場合の処理（ステッ
プＳ８）に進む。
【００４０】なお、バックラッシュ加速開始か否かの判
断は、例えば位置偏差の符号が反転したか否かを判断す
ることによって行なうことができる。
断は、例えば位置偏差の符号が反転したか否かを判断す
ることによって行なうことができる。
【００４１】ステップＳ２：外乱トルク推定器で、即
ち、後述するこの外乱トルク推定器の処理によって推定
された推定外乱トルクを推定摩擦トルクＡとして読み込
む。
ち、後述するこの外乱トルク推定器の処理によって推定
された推定外乱トルクを推定摩擦トルクＡとして読み込
む。
【００４２】この推定摩擦トルクＡは、図６において、
負側の破線で示される部分であり、（−Ａ）の値を有し
ている。なお、ここで、Ａは正の値を有しているものと
する。
負側の破線で示される部分であり、（−Ａ）の値を有し
ている。なお、ここで、Ａは正の値を有しているものと
する。
【００４３】ステップＳ３：次に、積分器中のトルクか
ら加速トルクデータＳを求める。円弧切削のスピードの
上昇に伴って、積分器中のトルク成分である加速トルク
と摩擦トルクの内で加速トルクの占める割合が大きくな
る。この加速トルク分を加速トルクデータＳで表すと、
図１２の（ｄ）と図１２の（ｈ）の比較、及び図６のＳ
で示されるように、速度が速い場合には無視できない量
となる。つまり、従来のバックラッシュ加速の場合のよ
うに、積分器中のトルク成分を摩擦トルクのみと仮定し
て、その反転トルク値をバックラッシュ加速の反転目標
値とすると、図６の一点鎖線に示すような積分器の動作
となり、真の反転目標値と比較して目標値が低く設定さ
れるため加速不足となる。そこで、この工程において速
度ループ積分器中のトルク成分を加速トルク分と摩擦ト
ルク分に分離し、現在の速度ループ積分器の値から前記
ステップＳ２の工程で求めた摩擦トルク分を減算するこ
とによって加速トルク分を求める。
ら加速トルクデータＳを求める。円弧切削のスピードの
上昇に伴って、積分器中のトルク成分である加速トルク
と摩擦トルクの内で加速トルクの占める割合が大きくな
る。この加速トルク分を加速トルクデータＳで表すと、
図１２の（ｄ）と図１２の（ｈ）の比較、及び図６のＳ
で示されるように、速度が速い場合には無視できない量
となる。つまり、従来のバックラッシュ加速の場合のよ
うに、積分器中のトルク成分を摩擦トルクのみと仮定し
て、その反転トルク値をバックラッシュ加速の反転目標
値とすると、図６の一点鎖線に示すような積分器の動作
となり、真の反転目標値と比較して目標値が低く設定さ
れるため加速不足となる。そこで、この工程において速
度ループ積分器中のトルク成分を加速トルク分と摩擦ト
ルク分に分離し、現在の速度ループ積分器の値から前記
ステップＳ２の工程で求めた摩擦トルク分を減算するこ
とによって加速トルク分を求める。
【００４４】この場合、現在の速度ループ積分器の値を
Ｂで表すと、加速トルクデータＳは、図６に示す関係か
ら次式 加速トルクデータＳ＝現在の積分器の値Ｂ−推定摩擦トルク（−Ａ） ＝−Ｂ＋Ａ …（14） によって表される。なお、Ｂは正の値を有しているもの
とする。
Ｂで表すと、加速トルクデータＳは、図６に示す関係か
ら次式 加速トルクデータＳ＝現在の積分器の値Ｂ−推定摩擦トルク（−Ａ） ＝−Ｂ＋Ａ …（14） によって表される。なお、Ｂは正の値を有しているもの
とする。
【００４５】ステップＳ４：速度ループ積分器の積分器
目標値Ｃを加速トルクデータＳと推定摩擦トルクＡから
求める。積分器中のトルク成分の内、モータ反転時にお
いては、加速トルク分については反転させる必要がな
く、摩擦トルク分のみ反転させればよいので、積分器目
標値Ｃは図６の真の反転目標値であり、次式により求め
られる。
目標値Ｃを加速トルクデータＳと推定摩擦トルクＡから
求める。積分器中のトルク成分の内、モータ反転時にお
いては、加速トルク分については反転させる必要がな
く、摩擦トルク分のみ反転させればよいので、積分器目
標値Ｃは図６の真の反転目標値であり、次式により求め
られる。
【００４６】 積分器目標値Ｃ＝加速トルクデータＳ−推定摩擦トルク（−Ａ） ＝Ｓ＋Ａ ＝−Ｂ＋２Ａ …（15） ステップＳ５，ステップＳ６：バックラッシュ加速補正
時間に対応して加速カウンタの値を設定し、その値を加
速カウンタＢＬＣＮＴにセットするとともにフラグ１を
クリアする。
時間に対応して加速カウンタの値を設定し、その値を加
速カウンタＢＬＣＮＴにセットするとともにフラグ１を
クリアする。
【００４７】ステップＳ７：加速カウンタＢＬＣＮＴの
値を判定し、正の場合にはステップＳ９に進んでバック
ラッシュ加速補正を行い、０又は負の場合にはステップ
Ｓ８に進む。
値を判定し、正の場合にはステップＳ９に進んでバック
ラッシュ加速補正を行い、０又は負の場合にはステップ
Ｓ８に進む。
【００４８】ステップＳ８：加速カウンタＢＬＣＮＴの
値が０又は負の場合には、バックラッシュ加速補正を行
なわないため、バックラッシュ加速量を「０」としてレ
ジスタ等に格納する。
値が０又は負の場合には、バックラッシュ加速補正を行
なわないため、バックラッシュ加速量を「０」としてレ
ジスタ等に格納する。
【００４９】ステップＳ９，ステップＳ１０：加速カウ
ンタＢＬＣＮＴの値が正の場合には、バックラッシュ加
速補正を行なうため、前記ステップＳ４で求めた積算器
目標値Ｃから現在の積算器の値Ｂを減算したのものに定
数Ｋを乗じて、当該周期のバックラッシュ加速量を求め
加速量をレジスタ等に格納し、加速カウンタＢＬＣＮＴ
から「１」を減算する（１周期分を減算する）。
ンタＢＬＣＮＴの値が正の場合には、バックラッシュ加
速補正を行なうため、前記ステップＳ４で求めた積算器
目標値Ｃから現在の積算器の値Ｂを減算したのものに定
数Ｋを乗じて、当該周期のバックラッシュ加速量を求め
加速量をレジスタ等に格納し、加速カウンタＢＬＣＮＴ
から「１」を減算する（１周期分を減算する）。
【００５０】ステップＳ１１：前記ステップＳ８あるい
はステップＳ９においてレジスタに格納されたバックラ
ッシュ加速量を位置ループ処理によって求められた速度
指令に加算し、速度ループへの速度指令とする。
はステップＳ９においてレジスタに格納されたバックラ
ッシュ加速量を位置ループ処理によって求められた速度
指令に加算し、速度ループへの速度指令とする。
【００５１】ステップＳ１２，ステップＳ１３：位置・
速度検出器１５で検出される実速度ｖ(i) を取り込み、
該実速度ｖ(i) と前記ステップＳ１１で求めた速度ルー
プへの速度指令とにより、速度ループ処理（ＰＩ制御
等）を実行しトルク指令Ｔc （ｉ）を求め、該トルク指
令Ｔc （ｉ）を電流ループに引き渡し、サーボモータを
駆動制御する。
速度検出器１５で検出される実速度ｖ(i) を取り込み、
該実速度ｖ(i) と前記ステップＳ１１で求めた速度ルー
プへの速度指令とにより、速度ループ処理（ＰＩ制御
等）を実行しトルク指令Ｔc （ｉ）を求め、該トルク指
令Ｔc （ｉ）を電流ループに引き渡し、サーボモータを
駆動制御する。
【００５２】ステップＳ１４：レジスタに記憶する当該
処理周期ｉより１周期前に求められたトルク指令Ｔc(i-
1)から２周期前のトルク指令Ｔc(i-2)を減じてトルク指
令Ｔc の変化値ｕを求める。
処理周期ｉより１周期前に求められたトルク指令Ｔc(i-
1)から２周期前のトルク指令Ｔc(i-2)を減じてトルク指
令Ｔc の変化値ｕを求める。
【００５３】ステップＳ１５：レジスタに記憶する１周
期前に検出したサーボモータの実速度ｙ（ｉ−１）を２
倍した値から２周期前に検出した実速度ｖ（ｉ−２）を
減じた値に、さらに、レジスタに記憶する前周期におい
て求めた推定比率ｂ* （ｉ−１）に前記ステップＳ１で
求めたトルク指令の変化値ｕを乗じた値を加算して速度
推定値ｖ* を求める。すなわち、前記１２式の演算を行
うことによって速度推定値ｖ* を求める。
期前に検出したサーボモータの実速度ｙ（ｉ−１）を２
倍した値から２周期前に検出した実速度ｖ（ｉ−２）を
減じた値に、さらに、レジスタに記憶する前周期におい
て求めた推定比率ｂ* （ｉ−１）に前記ステップＳ１で
求めたトルク指令の変化値ｕを乗じた値を加算して速度
推定値ｖ* を求める。すなわち、前記１２式の演算を行
うことによって速度推定値ｖ* を求める。
【００５４】ステップＳ１６：ステップＳ１２で取り込
んだサーボモータの実速度ｖ（ｉ）からステップＳ１５
で求めた速度推定値ｖ* を減じて推定速度誤差ｅ（ｉ）
を算出する。 ステップＳ１７：推定速度誤差ｅ（ｉ）とレジスタに記
憶する前周期で求められた推定比率ｂ* （ｉ−１）及び
ステップＳ１４で求めたトルク指令Ｔc の変化値ｕより
前記１３式の演算を行って推定比率ｂ* （ｉ）を求め
る。次に、この推定比率ｂ* に基づいて外乱トルク推定
器（外乱推定オブザーバ）５の処理を開始する。
んだサーボモータの実速度ｖ（ｉ）からステップＳ１５
で求めた速度推定値ｖ* を減じて推定速度誤差ｅ（ｉ）
を算出する。 ステップＳ１７：推定速度誤差ｅ（ｉ）とレジスタに記
憶する前周期で求められた推定比率ｂ* （ｉ−１）及び
ステップＳ１４で求めたトルク指令Ｔc の変化値ｕより
前記１３式の演算を行って推定比率ｂ* （ｉ）を求め
る。次に、この推定比率ｂ* に基づいて外乱トルク推定
器（外乱推定オブザーバ）５の処理を開始する。
【００５５】ステップＳ１８：ステップＳ１２で読み取
った実速度ｖ(i) からレジスタに記憶する前周期で推定
した推定速度ｖa(i-1)を減じた値にオブザーバの積分ゲ
インとしてのパラメータＫ4 及び速度ループ周期Ｔs を
乗じた値を、アキュムレータに記憶する前周期までの積
分値Ｘ(i-1) に加算し当該周期におけるオブザーバの積
分値Ｘ(i) を求める。すなわち、図５における項５３の
処理を実行し積分値Ｘを求めるものである。
った実速度ｖ(i) からレジスタに記憶する前周期で推定
した推定速度ｖa(i-1)を減じた値にオブザーバの積分ゲ
インとしてのパラメータＫ4 及び速度ループ周期Ｔs を
乗じた値を、アキュムレータに記憶する前周期までの積
分値Ｘ(i-1) に加算し当該周期におけるオブザーバの積
分値Ｘ(i) を求める。すなわち、図５における項５３の
処理を実行し積分値Ｘを求めるものである。
【００５６】ステップＳ１９：レジスタに記憶する前周
期のトルク指令Ｔc(i-1)にステップＳ１７で求めた推定
比率ｂ* を乗じた値、ステップＳ１８で求めた積分値Ｘ
(i)、さらに、ステップＳ１２で読み込んだ当該周期の
実速度ｖ(i) からレジスタに記憶する前周期で求めた推
定速度度ｖa(i-1)を減じた値に比例ゲインとしてのパラ
メータＫ3 を乗じた値を加算し、この加算値に速度ルー
プ周期Ｔs を乗じた値を前周期で求めた推定速度ｖa(i-
1)に加算して、当該周期の推定速度ｖa(i)を求める。す
なわち、図５における項５４によって推定速度ｖa を求
める処理を実行するものである。
期のトルク指令Ｔc(i-1)にステップＳ１７で求めた推定
比率ｂ* を乗じた値、ステップＳ１８で求めた積分値Ｘ
(i)、さらに、ステップＳ１２で読み込んだ当該周期の
実速度ｖ(i) からレジスタに記憶する前周期で求めた推
定速度度ｖa(i-1)を減じた値に比例ゲインとしてのパラ
メータＫ3 を乗じた値を加算し、この加算値に速度ルー
プ周期Ｔs を乗じた値を前周期で求めた推定速度ｖa(i-
1)に加算して、当該周期の推定速度ｖa(i)を求める。す
なわち、図５における項５４によって推定速度ｖa を求
める処理を実行するものである。
【００５７】ステップＳ２０：ステップＳ１８で求めた
積分値Ｘ(i) をステップＳ１７で求めた推定比率ｂ* で
除して外乱トルク、即ち摩擦トルクＡを求めレジスタに
記憶して、当該速度ループ周期の処理を終了する。
積分値Ｘ(i) をステップＳ１７で求めた推定比率ｂ* で
除して外乱トルク、即ち摩擦トルクＡを求めレジスタに
記憶して、当該速度ループ周期の処理を終了する。
【００５８】その後の速度ループ処理の周期において
は、ステップＳ１のフラグ１は「０」であるためステッ
プＳ２からステップＳ６の１回目の周期のバックラッシ
ュ加速の工程をスキップして、ステップＳ７の加速カウ
ンタＢＬＣＮＴの判定処理に進み、ステップＳ５におい
てバックラッシュ加速補正時間に対応して設定した加速
カウンタの値が「０」となるまでステップＳ９〜ステッ
プＳ１１の工程によるバックラッシュ加速補正を行なう
処理、ステップＳ１２〜ステップＳ１３の速度ループ処
理、ステップＳ１４〜ステップＳ１７の推定比率ｂ* を
求める処理、ステップＳ１８〜ステップＳ２０の工程の
摩擦トルクＡを求める処理を行なう。
は、ステップＳ１のフラグ１は「０」であるためステッ
プＳ２からステップＳ６の１回目の周期のバックラッシ
ュ加速の工程をスキップして、ステップＳ７の加速カウ
ンタＢＬＣＮＴの判定処理に進み、ステップＳ５におい
てバックラッシュ加速補正時間に対応して設定した加速
カウンタの値が「０」となるまでステップＳ９〜ステッ
プＳ１１の工程によるバックラッシュ加速補正を行なう
処理、ステップＳ１２〜ステップＳ１３の速度ループ処
理、ステップＳ１４〜ステップＳ１７の推定比率ｂ* を
求める処理、ステップＳ１８〜ステップＳ２０の工程の
摩擦トルクＡを求める処理を行なう。
【００５９】バックラッシュ加速補正時間が経過したこ
とは、ステップＳ７の加速カウンタＢＬＣＮＴが「０」
となることにより判断され、バックラッシュ加速量を
「０」にセットしてバックラッシュ加速補正を行なわず
（ステップＳ８）、位置制御ループ処理で求めた速度指
令に従って、通常の速度制御ループ処理を行なう。
とは、ステップＳ７の加速カウンタＢＬＣＮＴが「０」
となることにより判断され、バックラッシュ加速量を
「０」にセットしてバックラッシュ加速補正を行なわず
（ステップＳ８）、位置制御ループ処理で求めた速度指
令に従って、通常の速度制御ループ処理を行なう。
【００６０】（本発明の実施例の効果例）図７〜図９は
本発明の実施例の効果を示すもので、図７はバックラッ
シュ加速を行なわない場合、図８は従来のバックラッシ
ュ加速を行なった場合、図９は本発明のモータの制御方
式のバックラッシュ加速を行なった場合、ただし、図２
におけるステップＳ１４〜ステップＳ１７の処理を行な
わず、推定比率ｂ* を実験的に求めた値で行なったとき
の効果例である。
本発明の実施例の効果を示すもので、図７はバックラッ
シュ加速を行なわない場合、図８は従来のバックラッシ
ュ加速を行なった場合、図９は本発明のモータの制御方
式のバックラッシュ加速を行なった場合、ただし、図２
におけるステップＳ１４〜ステップＳ１７の処理を行な
わず、推定比率ｂ* を実験的に求めた値で行なったとき
の効果例である。
【００６１】なお、各図において、円弧の半径は４０ｍ
ｍであり、理想的な切削軌跡からのずれ量を１目盛りを
２０μｍとして拡大表示し、速度が遅い場合の例として
（ａ）に切削速度が１０００ｍｍ／分の結果を、速度が
速い場合の例として（ｂ）に切削速度が６０００ｍｍ／
分の結果を示している。なお、この結果例では、Ｙ軸軸
上でＸ軸方向で象限が変わるとき突起が生じるものを示
している。
ｍであり、理想的な切削軌跡からのずれ量を１目盛りを
２０μｍとして拡大表示し、速度が遅い場合の例として
（ａ）に切削速度が１０００ｍｍ／分の結果を、速度が
速い場合の例として（ｂ）に切削速度が６０００ｍｍ／
分の結果を示している。なお、この結果例では、Ｙ軸軸
上でＸ軸方向で象限が変わるとき突起が生じるものを示
している。
【００６２】図７に示すバックラッシュ加速を行なわな
い場合、低速においても象限の変化時で突起が生じ、高
速においてはさらに大きな突起量が生じている。
い場合、低速においても象限の変化時で突起が生じ、高
速においてはさらに大きな突起量が生じている。
【００６３】図８に示す従来のバックラッシュ加速を行
なった場合、低速においてはバックラッシュ加速補正に
より象限の変化時での突起量の減少が見られるが、高速
においてはバックラッシュ加速補正が充分に行なわれ
ず、象限の変化時で突起が生じている。
なった場合、低速においてはバックラッシュ加速補正に
より象限の変化時での突起量の減少が見られるが、高速
においてはバックラッシュ加速補正が充分に行なわれ
ず、象限の変化時で突起が生じている。
【００６４】これに対して、図９に示す本発明のバック
ラッシュ加速を行なった場合、低速と同様に高速におい
てもバックラッシュ加速補正が行なわれ、象限の変化時
での突起の発生を抑えることができる。
ラッシュ加速を行なった場合、低速と同様に高速におい
てもバックラッシュ加速補正が行なわれ、象限の変化時
での突起の発生を抑えることができる。
【００６５】図１０は、推定比率ｂ* を推定し（ステッ
プＳ１４〜ステップＳ１７）、この推定した推定比率ｂ
* によって外乱トルク推定器の処理（ステップＳ１８〜
ステップＳ２０）の処理を行なったときの本願発明の効
果をみるために行なった実験例の結果を示す図である。
半径４０ｍｍの円弧を速度４０００ｍｍ／分で加工した
時のもので、切削軌跡からのずれ量を１目盛りを１０μ
ｍとして拡大表示している。（イ）はバックラッシュ加
速補正を行なわない場合、（ロ）はバックラッシュ加速
補正を行なうが、推定比率ｂ* の推定を行なわずに、パ
ラメータｂをある値に設定したときの結果を示す。
（ハ）は推定比率ｂ* を推定したとき、即ち、図１，図
２に示す本発明の実施例を実施したときの結果を示す図
である。
プＳ１４〜ステップＳ１７）、この推定した推定比率ｂ
* によって外乱トルク推定器の処理（ステップＳ１８〜
ステップＳ２０）の処理を行なったときの本願発明の効
果をみるために行なった実験例の結果を示す図である。
半径４０ｍｍの円弧を速度４０００ｍｍ／分で加工した
時のもので、切削軌跡からのずれ量を１目盛りを１０μ
ｍとして拡大表示している。（イ）はバックラッシュ加
速補正を行なわない場合、（ロ）はバックラッシュ加速
補正を行なうが、推定比率ｂ* の推定を行なわずに、パ
ラメータｂをある値に設定したときの結果を示す。
（ハ）は推定比率ｂ* を推定したとき、即ち、図１，図
２に示す本発明の実施例を実施したときの結果を示す図
である。
【００６６】（イ）では、象限が変わるとき象限突起が
生じており、（ロ）ではバックラッシュ加速補正が過剰
に作用しており、象限が変わるとき突起の代わりに凹部
が生じている。また、（ハ）の場合には突起、凹部の発
生が抑えられ精度の高い加工が得られている。
生じており、（ロ）ではバックラッシュ加速補正が過剰
に作用しており、象限が変わるとき突起の代わりに凹部
が生じている。また、（ハ）の場合には突起、凹部の発
生が抑えられ精度の高い加工が得られている。
【００６７】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータ反転直後の速度制御ループ積分器の目標値を正し
く設定することができ、バックラッシュ補正を最適に行
なうことができる。そのため、円弧切削等において象限
が変わった時、即ち、一方の送り軸のみがその移動方向
が反転したとき等において、切削円弧面に発生する突起
を最小限に抑えることができる。
モータ反転直後の速度制御ループ積分器の目標値を正し
く設定することができ、バックラッシュ補正を最適に行
なうことができる。そのため、円弧切削等において象限
が変わった時、即ち、一方の送り軸のみがその移動方向
が反転したとき等において、切削円弧面に発生する突起
を最小限に抑えることができる。
【図１】本発明の実施例の速度制御ループ処理周期毎に
実施する処理のフローチャートである。
実施する処理のフローチャートである。
【図２】図１のフローチャートの続きである。
【図３】本発明の位置制御ループ系のブロック図であ
る。
る。
【図４】本発明のモータの制御方式を実施するサーボモ
ータ制御系の要部ブロック図である。
ータ制御系の要部ブロック図である。
【図５】本発明のモータの制御方式を実施する外乱トル
ク推定器の要部ブロック図である。
ク推定器の要部ブロック図である。
【図６】本発明の積分器の動きを説明する図である。
【図７】本発明の実施例の効果を示す図である。
【図８】本発明の実施例の効果を示す図である。
【図９】本発明の実施例の効果を示す図である。
【図１０】本発明の実施例の効果を示す図である。
【図１１】従来のバックラッシュ加速補正によるモータ
制御方式のブロック図である。
制御方式のブロック図である。
【図１２】円弧運動のモータの動きを説明する図であ
る。
る。
【図１３】速度が遅い場合の積分器の動きを説明する図
である。
である。
【図１４】速度が速い場合の積分器の動きを説明する図
である。
である。
１ ポジションゲイン ２ 速度制御ループの積分項 ３ 速度制御ループの比例項 ４ サーボモータ ５ 外乱トルク推定器 ６ 伝達関数 ７ バックラッシュ加速量計算部 １０ 制御装置 １１ 共有メモリ １２ ディジタルモータ制御回路 １３ サーボアンプ １４ サーボモータ １５ 位置速度検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｐ 1/16 5/00 Ｘ 9063−5Ｈ
Claims (6)
- 【請求項１】 サーボモータを用いた工作機械等の送り
軸の方向反転時のモータ制御において、制御手段は、モ
ータが外界から受ける外乱トルクを推定する外乱トルク
推定手段を有し、該外乱トルク推定手段を用いて摩擦ト
ルクを推定して、速度ループ積分器の値を摩擦トルク分
と加速トルク分に分離し、該加速トルク分と、該摩擦ト
ルク分の符号を反転させたものによりモータ反転時の積
分器目標値を求め、該積分器目標値に達するように速度
指令にあるオフセット量を与えたものをバックラッシュ
加速量としてバックラッシュ加速補正を行なうことを特
徴とするモータの制御方式。 - 【請求項２】 積分器目標値は、現在の積分器の値に、
摩擦トルク分の符号を反転させ２倍したものを加算した
値である請求項１記載のモータの制御方式。 - 【請求項３】 オフセット量は、積算器目標値から現在
の積算器の値を減算した値に定数を乗算した値である請
求項１記載のモータの制御方式。 - 【請求項４】 前記制御手段は、外乱トルク推定手段で
摩擦トルクを推定するために用いるモータのトルク定数
とイナーシャの比を適応的に求める手段を有し、該手段
で求めたトルク定数とイナーシャの比により摩擦トルク
を推定する請求項１、請求項２または請求項３記載のモ
ータの制御方式。 - 【請求項５】 トルク定数とイナーシャの比を適応的に
求める手段は、当該サンプリング周期の１周期前と２周
期前のトルク指令の変化量と、１周期前と２周期前のモ
ータの実速度、及び１周期前に求めたモータのトルク定
数とイナーシャの推定比率よりモータの推定速度を求
め、次に、モータの実速度と前記推定速度との差の推定
速度誤差を求め、推定比率の変化量が、前記トルク指令
の変化量が小さいときには小さく、トルク指令の変化量
が所定値になるまでは該トルク指令の変化量に略比例し
た値とし、前記所定値以上になると飽和させて一定値と
なるように前記推定速度誤に基づいて前記推定比率を求
め順次更新し、該推定比率が収束する値をもってトルク
定数とイナーシャの比率とする請求項４記載のモータの
制御方式。 - 【請求項６】 前記トルク指令の変化量をｕ、前記推定
速度誤差をｅ、前周期の推定比率をｂ* （ｉ−１）、設
定パラメータ値をβとすると、当該周期におけるトルク
定数とイナーシャの推定比率ｂ* （ｉ）を次の式の演算
によって求める請求項５記載のモータの制御方式。 ｂ* （ｉ）＝ｂ* （ｉ−１）＋｛β・ｕ・ｅ／（１＋β
ｕ2 ）｝
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5342810A JPH07110717A (ja) | 1993-08-19 | 1993-12-16 | モータの制御方式 |
| PCT/JP1994/001326 WO1995005703A1 (en) | 1993-08-19 | 1994-08-10 | Apparatus and method for controlling a servomotor |
| KR1019950701500A KR0185720B1 (ko) | 1993-08-19 | 1994-08-10 | 서보모터의 제어장치 및 제어방법 |
| US08/416,898 US5598077A (en) | 1993-08-19 | 1994-08-10 | Control apparatus and a control method for a servomotor |
| EP94922356A EP0666642A4 (en) | 1993-08-19 | 1994-08-10 | DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A SERVOMOTOR. |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-225027 | 1993-08-19 | ||
| JP22502793 | 1993-08-19 | ||
| JP5342810A JPH07110717A (ja) | 1993-08-19 | 1993-12-16 | モータの制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07110717A true JPH07110717A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=26526388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5342810A Pending JPH07110717A (ja) | 1993-08-19 | 1993-12-16 | モータの制御方式 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5598077A (ja) |
| EP (1) | EP0666642A4 (ja) |
| JP (1) | JPH07110717A (ja) |
| KR (1) | KR0185720B1 (ja) |
| WO (1) | WO1995005703A1 (ja) |
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| JP2004098258A (ja) * | 2002-09-12 | 2004-04-02 | Yaskawa Electric Corp | 緊急減速停止時のバックラッシュ抑制方法 |
| EP0933868A4 (en) * | 1997-08-13 | 2004-05-06 | Fanuc Ltd | METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE APPLICATION OF A PRESSURE BY MEANS OF A CONTROLLING MOTOR |
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| KR100805242B1 (ko) * | 2001-07-06 | 2008-02-21 | 삼성전자주식회사 | 서보모터의 제어시스템 및 그 제어방법 |
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| WO2015114861A1 (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 株式会社牧野フライス製作所 | 加工方法および工作機械の制御装置 |
| JP2016164697A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | 富士電機株式会社 | 位置制御システム |
| JP2017084223A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | ファナック株式会社 | バックラッシを補正するモータ制御装置 |
| WO2020188880A1 (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | 株式会社明電舎 | 電動機駆動系におけるバックラッシュ制御装置およびバックラッシュ制御方法 |
| WO2021100106A1 (ja) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 三菱電機株式会社 | モータ駆動制御装置、及びモータ駆動制御システム |
| WO2022124150A1 (ja) * | 2020-12-08 | 2022-06-16 | スター精密株式会社 | 工作機械 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0866893A (ja) * | 1994-08-24 | 1996-03-12 | Fanuc Ltd | 衝突検出方法 |
| JP3129622B2 (ja) * | 1994-12-26 | 2001-01-31 | ファナック株式会社 | フルクローズド・ループ方式における象限突起補正方法 |
| JP3481004B2 (ja) * | 1995-02-02 | 2003-12-22 | ファナック株式会社 | 外乱オブザーバを使用したバックラッシュ補正方法 |
| JP3655378B2 (ja) * | 1995-11-28 | 2005-06-02 | ファナック株式会社 | サーボモータの外乱負荷推定方法 |
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| A02 | Decision of refusal |
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