JPH08331881A - 電動機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】オーバシュートの極めて少ない電動機の位置制
御装置を得る。 【解決手段】予め定められた電動機の速度を指令するト
ルク信号を出力する速度指令手段と、上記電動機の回転
を検出する回転検出器と、この回転検出器の回転検出に
基づいて、上記電動機の回転を補正するべくクーロン摩
擦の補償トルク信号を出力する補償トルク出力手段と、
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、工作機
械におけるテーブルや電動式産業用ロボットのアームの
ような負荷機械を駆動する電動機（直流電動機、誘導電
動機、同期電動機など）の制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来例の構成を図を参照しながら説明す
る。図３６は、平成４年電気学会産業応用部門全国大会
講演論文集Ｎｏ．１７８「規範システムモデルを内蔵し
た電動機の２自由度位置制御方式」に示された従来の電
動機の制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
同図において、１は、回転角指令信号発生回路、２は、
第１の位置制御回路、３は、第１の速度制御回路、４
は、電動機の模擬回路、１０は、第２の位置制御回路、
４７は、第２の速度制御回路、１２は、電動機、１３
は、トルク伝達機構、１４は、負荷機械、１５は、回転
検出器、４８は、トルク制御回路、５２は、加算器であ
る。電動機１２は、トルク伝達機構１３を介して負荷機
械１４を駆動し、回転検出器１５は電動機１２の速度お
よび位置を検出し実速度信号ωM および実回転角信号θ
M を出力する。電動機の模擬回路４は、電動機１２とト
ルク伝達機構１３と負荷機械１４の３つのイナーシャを
合算した値をモデル化し、単なるイナーシャＪA で示し
たものであり、後述する第１の速度制御回路３の出力で
ある第１のトルク信号Ｔ1*を入力して積分し模擬速度信
号ωA を出力する積分器２３と模擬速度信号ωA を積分
して模擬回転角信号θA を出力する積分器２１から構成
される。第１の位置制御回路２は、回転角指令信号発生
回路１から出力される回転角指令信号θM*と模擬回転角
信号θA との偏差（θM*−θA ）を出力する減算器１７
と前記偏差（θM*−θA ）を比例増幅して第１の速度指
令信号ω1*を出力するゲインＫP1の係数器１６から構成
され、θA がθM*に追従するように制御する。第１の速
度制御回路３は、速度指令信号ω1*と模擬速度信号ωA
との偏差（ω1*−ωA ）を出力する減算器１９と前記偏
差（ω1*−ωA ）を比例増幅して第１のトルク信号Ｔ1*
を出力するゲインＫV1係数器１８から構成され、ωA が
ω1*に追従するように制御する。第２の位置制御回路１
０は、模擬回転角信号θA と実回転角信号θM との偏差
（θA −θM ）を出力する減算器２５と前記偏差（θA
−θM ）を比例増幅して第２の速度指令信号ω2*を出力
する係数器２６から構成され、θM がθA に追従するよ
うに制御する。第２の速度制御回路４７は、模擬速度信
号ωA と速度指令信号ω2*との加算値（ωA ＋ω2*）を
出力する加算器４９と前記加算値（ωA ＋ω2*）と実速
度信号ωM との偏差（（ωA ＋ω2*）−ωM ）を出力す
る減算器５０と前記偏差（（ωA ＋ω2*）−ωM ）を比
例積分増幅して第２のトルク信号Ｔ2*を出力する比例積
分器５１から構成され、ωM がωA に追従するように制
御する。加算器５２は、第１のトルク信号Ｔ1*と第２の
トルク信号Ｔ2*とを加算してトルク指令信号ＴM*を出力
し、トルク制御回路４８はトルク指令信号ＴM*に基づい
て電動機１２のトルクを制御する。

【０００３】第２の従来例の構成を図を参照しながら説
明する。図３９９は、従来の電動機の位置制御方式の実
施の形態を示すブロック図である。図において、１は、
回転角指令信号発生回路、２ａは、位置制御回路、３ａ
は、速度制御回路、４８ａは、トルク制御回路、１２
は、電動機、１３は、トルク伝達機構、１４は、負荷機
械、１５は、回転検出器である。電動機１２は、トルク
伝達機構１３を介して負荷機械１４を駆動し、回転検出
器１５は電動機１２の速度および位置を検出し速度信号
ωMおよび実回転角信号θMを出力する。位置制御回路２
ａａは、回転角指令信号発生回路１から出力される回転
角指令信号θM*と実回転角信号θMとの偏差（θM*−θ
M）を出力する減算器１７と、前記偏差（θM*−θM）を
比例増幅して速度指令信号ωM*を出力する係数器１６か
ら構成され、θM*がθMに追従するように制御する。速
度制御回路３ａは、速度指令信号ωM*と実速度信号ωM
との偏差（ωM*−ωM）を出力する減算器１９と、前記
偏差（ωM*−ωM）を比例積分増幅してトルク指令信号
ＴM*を出力する比例積分器５１から構成され、ωMがωM
*に追従するように制御する。トルク制御回路４８ａ
は、トルク指令信号ＴM*に基づいて電動機１２のトルク
を制御する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したような第１の
従来例における電動機の制御装置では、回転角指令信号
に対する応答（目標値応答）は第１の位置制御回路２お
よび第１の速度制御回路３のゲインで調節でき、外乱に
対する応答（外乱応答）は第２の位置制御回路１０およ
び第２の速度制御回路４７のゲインで調節ができるの
で、回転角指令信号θM*と電動機の位置および速度検出
信号（実回転角信号θM 及び実速度信号ωM）とを比較
しその偏差が減少するように制御する単純なフィードバ
ック制御よりも目標値応答を上げられるという利点があ
る。しかしながら、このような制御回路であっても、上
記単純なフィードバック制御同様、クーロン摩擦に基づ
く位置のオーバーシュートが発生するという問題点があ
った。すなわち、図３６に示す従来の電動機の制御装置
では、電動機の模擬回路４において設定されたモデル化
されたイナーシャＪA と電動機とトルク伝達機構と負荷
機械を合算した実際のイナーシャが一致している場合に
減算器５０からの出力に偏差（（ωA ＋ω2*）−ωM ）
が生じる原因として、電動機とトルク伝達機構及び負荷
機械のクーロン摩擦がある。クーロン摩擦分のトルク成
分は第２の速度制御回路４７の比例積分器５１にたまり
第２のトルク信号Ｔ2*として出力される。クーロン摩擦
は公知のように、電動機が運転中のみに発生し、電動機
が停止とともにクーロン摩擦がなくなり偏差（（ωA ＋
ω2*）−ωM ）は減少するが、電動機が停止した後も比
例積分器５１にたまっているトルク成分はすぐには零に
ならないことから、第２の速度制御回路４７はこの比例
積分器５１にたまっているトルク成分を出力する。すな
わち、第２のトルク信号Ｔ2*を出力しトルク指令信号Ｔ
M*を出力する結果、トルク制御回路４８はトルク指令信
号ＴM*に基づいて電動機１２のトルクを制御する。その
ため、位置のオーバシュートが発生してしまうという問
題点があった。

【０００５】また、上述したような第２の従来例におけ
る電動機の位置制御装置においても、速度偏差（ωM*−
ωM）の振幅の原因として電動機とトルク伝達機構およ
び負荷機械のクーロン摩擦がある。クーロン摩擦分のト
ルク成分は速度制御回路３ａの積分器にたまりトルク指
令信号より出力される。したがって、この第２の従来例
においても、第１の従来例と同様、位置のオーバシュー
トが発生してしまうという問題点があった。この発明
は、上記のような従来の問題点を解決するためになされ
たもので、クーロン摩擦が生じても、位置のオーバーシ
ュートがない電動機の制御装置を得ることを第１の目的
とする。また、クーロン摩擦が変化するような場合であ
っても、この変化に応じてクーロン摩擦に対する適切な
補償を行い位置のオーバーシュートがない電動機の制御
装置を得ることを第２の目的とする。また、回転検出器
に量子化ノイズがある場合でも、クーロン摩擦に対する
適正な補償を行い位置のオーバーシュートがない電動機
の制御装置を得ることを第３の目的とする。また、電動
機の模擬手段のイナーシャが未知な場合や運転中に変化
する場合であっても、クーロン摩擦に対する適正な補償
を行い位置のオーバーシュートがない電動機の制御装置
を得ることを第４の目的とする。更に、第１の速度制御
回路からのトルク信号のリプル成分による補償トルクへ
の悪影響を防止し、クーロン摩擦に対する適正な補償を
行い位置のオーバーシュートがない電動機の制御装置を
得ることを第５の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係わる電動
機の制御装置は、予め定められた電動機の速度を指令す
るトルク信号を出力する速度指令手段と、上記電動機の
回転を検出する回転検出器と、この回転検出器の回転検
出に基づいて、上記電動機の回転を補正するべくクーロ
ン摩擦の補償トルク信号を出力する補償トルク出力手段
と、を備えたものである。

【０００７】第２の発明に係わる電動機の制御装置は、
電動機の速度を指令する第１のトルク信号を出力する速
度指令手段と、上記電動機の回転を検出する回転検出器
と、この回転検出器の回転検出に基づいて上記電動機の
回転を制御する第２のトルク信号を出力する速度制御手
段と、この速度指令制御手段からの第２のトルク信号及
び上記速度指令手段からの第１のトルク信号を入力とし
て加算し、この加算結果に基づいて上記電動機を回転す
る第１の加算器と、この加算器に対し、クーロン摩擦の
補償トルク信号を出力する補償トルク出力手段と、を備
えたものである。

【０００８】第３の発明に係わる電動機の制御装置は、
速度指令手段が、回転角指令信号を出力する回転角指令
信号発生回路と、この回転角指令信号発生回路から出力
される回転角指令信号を一方の入力とし、この一方の入
力と他方の入力に基づき第１の速度指令信号を出力する
第１の位置制御回路と、この第１の速度指令信号を一方
の入力とし、この一方の入力と他方の入力に基づき第１
のトルク信号を出力する第１の速度制御回路と、この第
１のトルク信号に基づき、模擬回転角信号を上記第１の
位置制御回路の他方の入力へ出力するとともに、模擬速
度信号を上記第１の速度制御回路の他方の入力へ出力す
る電動機の模擬回路と、を備えたものである。

【０００９】第４の発明に係わる電動機の制御装置は、
回転検出器が、実回転角信号と実速度信号を出力するも
のであり、速度制御手段が、上記回転検出器により検出
された実回転角信号及び電動機の模擬回路から出力され
た模擬回転角信号に基づき第２の速度指令信号を出力す
る第２の位置制御回路と、この第２の速度指令信号、回
転検出器により検出された実速度信号、及び電動機の模
擬回路から出力された模擬速度信号に基づき第２のトル
ク信号を出力する第２の速度制御回路と、を備えたもの
である。

【００１０】第５の発明に係わる電動機の制御装置は、
補償トルク出力手段が、回転検出器からの実速度信号ま
たは電動機の模擬回路からの模擬速度信号を所定のパラ
メータを用いて加工した補償トルク信号を出力する摩擦
モデル回路と、第１の速度制御回路からの第１のトルク
信号及び電動機の模擬回路からの模擬速度信号に基づい
てクーロン摩擦成分を抽出し、これに基づき上記摩擦モ
デル回路中のパラメータを修正するパラメータ修正信号
を出力する摩擦修正回路と、を備えたものである。

【００１１】第６の発明に係わる電動機の制御装置は、
補償トルク出力手段が、電動機模擬回路のイナーシャ修
正する修正回路を備えたものである。

【００１２】第７の発明に係わる電動機の制御装置は、
修正回路が、模擬速度信号と第２の速度指令信号との加
算値と、実回転角速度信号との偏差を出力する加減算器
と、第１のトルク信号に基づいて極性信号を出力する極
性判別回路と、この極性判別回路から出力された極性信
号と、上記加減算器からの偏差とを乗算する乗算器と、
この乗算器の出力を積分する積分器と、この積分器の出
力とイナーシャ初期値を加算し、電動機模擬回路に対し
てイナーシャを出力する加算器と、を備えたものであ
る。

【００１３】第８の発明に係わる電動機の制御装置は、
摩擦修正回路が、第１の速度制御回路からの第１のトル
ク信号をローパスフィルタを介して入力するようにした
ものである。

【００１４】第９の発明に係わる電動機の制御装置は、
摩擦修正回路が、電動機の模擬回路より出力される模擬
速度信号と第１の速度制御回路より出力される第１のト
ルク信号とに基づき第１乃至第３の状態フラグを出力す
る判定回路と、第１の状態フラグの立ち上がりエッジに
て加算器より出力されるトルク指令信号をサンプル・ホ
ールドし、第１のサンプル・トルク信号を出力する第１
のサンプル・ホールド回路と、第２の状態フラグの立ち
下がりエッジにて加算器より出力されるトルク指令信号
をサンプル・ホールドし、第２のサンプル・トルク信号
を出力する第２のサンプル・ホールド回路と、第３の状
態フラグの立ち下がりエッジにて加算器より出力される
トルク指令信号をサンプル・ホールドし、第３のサンプ
ル・トルク信号を出力する第３のサンプル・ホールド回
路と、上記第２のサンプル・トルク信号とこの第３のサ
ンプル・トルク信号との平均値を出力する計算器と、こ
の計算器の出力と上記第１のサンプル・トルク信号との
偏差を出力する減算器と、上記状態フラグ１の立ち下が
りエッジにてこの偏差をサンプル・ホールドし、パラメ
ータ修正信号を出力する第４のサンプル・ホールド回路
と、を備えたものである。

【００１５】第１０の発明に係わる電動機の制御装置
は、摩擦修正回路が、電動機の模擬回路より出力される
模擬速度信号と第１の速度制御回路より出力される第１
のトルク信号により状態フラグを出力する判定回路と、
この状態フラグの立ち上がりエッジにて加算器より出力
されるトルク指令信号をサンプル・ホールドし、サンプ
ル・トルク信号を出力する第１のサンプル・ホールド回
路と、トルク指令信号とこの第１のサンプル・ホールド
回路から出力されるサンプル・トルク信号ＴSとの偏差
を出力する減算器と、状態フラグの立ち下がりエッジに
て偏差をサンプル・ホールドし、パラメータ修正値を出
力する第２のサンプル・ホールド回路と、トルク指令信
号と第２のサンプル・ホールド回路から出力される摩擦
モデル修正値との偏差を出力する減算器と、状態フラグ
の立ち下がりエッジにて偏差をサンプル・ホールドし、
積分項修正値を出力する第３のサンプル・ホールド回路
と、を備えたものである。

【００１６】第１１の発明に係わる電動機の制御装置
は、摩擦修正回路が、電動機の模擬回路より出力される
模擬速度信号と第１の速度制御回路より出力される第１
のトルク信号とにより状態フラグ１〜３を出力する判定
回路と、状態フラグ１の立ち上がりエッジにて加算器よ
り出力されるトルク指令信号をサンプル・ホールドし、
第１のサンプル・トルク信号を出力する第１のサンプル
・ホールド回路と、トルク指令信号とこの第１のサンプ
ル・ホールド回路から出力される第１のサンプル・トル
ク信号との偏差を出力する減算器と、状態フラグ２の立
ち下がりエッジにて減算器からの偏差をサンプル・ホー
ルドし、第２のサンプル・トルク信号を出力する第２の
サンプル・ホールド回路と、この第２のサンプル・ホー
ルド回路から出力される第２のサンプル・トルク信号と
トルク指令信号との偏差を出力する減算器と、状態フラ
グ３の立ち上がりエッジにてこの減算器からの偏差をサ
ンプル・ホールドし、第３のサンプル・トルク信号を出
力する第３のサンプル・ホールド回路と、トルク指令信
号とこの第３のサンプル・ホールド回路から出力された
第３のサンプル・トルク信号との加算値を出力する加算
器と、状態フラグ１の立ち下がりエッジにてこの加算器
による加算値をサンプル・ホールドし、パラメータ修正
値を出力する第４のサンプル・ホールド回路と、トルク
指令信号とこの第４のサンプル・ホールド回路から出力
された摩擦モデル修正値との偏差を出力する減算器と、
状態フラグ１の立ち下がりエッジにてこの減算器からの
偏差をサンプル・ホールドし、積分項修正値を出力する
第５のサンプル・ホールド回路と、を備えたものであ
る。

【００１７】第１２の発明に係わる電動機の制御装置
は、補償トルク出力手段が、回転検出器からの実速度信
号を所定のパラメータを用いて加工した補償トルク信号
を出力する摩擦モデル回路と、回転角指令信号発生回路
からの回転角指令信号に応じた摩擦量データを記憶し、
これに基づき上記摩擦モデル回路中のパラメータを修正
するパラメータ修正信号を出力する摩擦記憶回路と、を
備えたものである。

【００１８】第１３の発明に係わる電動機の制御装置
は、摩擦モデル回路が、回転検出器から出力された実速
度信号または電動機の模擬回路から出力された模擬速度
信号を比例増幅する係数器と、この係数器の出力値を所
定の値でリミットし、補償トルク信号を出力するリミッ
タ回路と、摩擦修正回路より出力されるパラメータ修正
信号を与えられると、このリミッタ回路のリミット値を
修正するリミット値プリセット回路と、を備えたもので
ある。

【００１９】第１４の発明に係わる電動機の制御装置
は、補償トルク出力手段が、速度指令手段から出力され
るトルク信号の指令要素とこの指令要素と同一種の要素
であって回転検出器により検出される実検出要素とを比
較し、この比較結果を予め定めた基準に照らして電動機
の回転を補正するべくクーロン摩擦の補償トルク信号を
出力するようにしたものである。

【００２０】第１５の発明に係わる電動機の制御装置
は、予め定めた基準値を、指令要素と実検出要素とを比
較し、これに基づいて修正するようにしたものである。

【００２１】第１６の発明に係わる電動機の制御装置
は、指令要素及び実検出要素において比較される互いに
同一種の要素を、回転角信号とし、各々回転角指令信号
及び実回転角信号としたものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】

実施の形態１ まず、この発明の実施の形態１を説明する。図１は、こ
の発明の実施の形態１の全体を示すブロック図である。
１は、回転角指令信号θM*を出力する回転角指令信号発
生回路、２は、この回転角指令信号θM*を一方の入力と
し、これに基づき速度指令信号ω1*を出力する第１の位
置制御回路、３は、この速度指令信号ω1*を一方の入力
とし、これに基づき第１のトルク信号Ｔ1*を出力する第
１の速度制御回路、４は、この第１のトルク信号Ｔ1*を
入力とし、上記第１の位置制御回路２の他方の入力へ模
擬回転角信号θA を出力するとともに上記第１の速度制
御回路３の他方の入力へ模擬速度信号ωA を出力する電
動機の模擬回路である。そして、これら回転角指令信号
発生回路１、第１の位置制御回路２、第１の速度制御回
路３、及び電動機の模擬回路４により速度指令手段を構
成している。また、７は、補償トルク信号ＴF を出力す
る摩擦モデル回路、８は、上記第１の速度制御回路３か
らの第１のトルク信号Ｔ1*、及び上記電動機の模擬回路
４からの模擬速度信号ωA を入力として、信号Ｉset 出
力するとともに上記摩擦モデル回路７に対し摩擦モデル
回路７中のパラメータを修正する信号Ｔfsetを出力する
摩擦修正回路である。そして、これら摩擦モデル回路７
及び摩擦修正回路８で補償トルク出力手段を構成してい
る。更に、９は、この摩擦修正回路８からの信号Ｉset
に基づいてその状態量を修正するとともに電動機の模擬
回路４からの模擬速度信号ωA を入力として第２のトル
ク信号Ｔ2*を出力する第２の速度制御回路、１０は、上
記電動機の模擬回路４からの模擬回転角信号θA を一方
の入力として、この第２の速度制御回路９に対し第２の
速度指令信号ω2*を出力する第２の位置制御回路であ
る。そして、これら第２の速度制御回路９及び第２の位
置制御回路１０で速度制御手段を構成している。１１
は、第１の速度制御回路３からの第１のトルク信号Ｔ1
*、上記摩擦モデル回路７からの補償トルク信号ＴF 、
及び上記第２の速度制御回路９からの第２のトルク信号
Ｔ2*を第１の加算器、すなわち加算器３６により加算し
てなるトルク指令信号ＴM*を入力するトルク制御回路、
１２は、このトルク制御回路１１の出力に基づきトルク
が制御される電動機、１３は、この電動機１２のトルク
を伝達するトルク伝達機構、１４は、このトルク伝達機
構１３により動作される負荷機械、１５は、上記電動機
１２の回転を検出し、上記第２の速度制御回路９に実速
度信号ωM を、上記第２の位置制御回路１０に実回転角
信号θM を出力する回転検出器である。

【００２３】図２は、上述した第１の位置制御回路２の
詳細な構成を示すブロック図である。同図において、１
７は、電回転角指令信号発生回路１から出力される回転
角指令信号θM*と、電動機の模擬回路４から出力される
模擬回転角信号θA との偏差（θM*−θA ）を出力する
減算器、１６は、この偏差（θM*−θA ）を比例増幅し
て第１の速度指令信号ω1*を出力するゲインＫP1の係数
器である。このように模擬回転角信号θA をに回転角指
令信号θM*対してフィードバックする構成とすることに
より、第１の位置制御回路２は、模擬回転角信号θA を
回転角指令信号θM*に追従させるよう第１の速度指令信
号ω1*を出力する。

【００２４】図３は、上述した第１の速度制御回路３の
詳細な構成を示すブロック図である。同図において、１
９は、第１の位置制御回路２から出力される速度指令信
号ω1*と、電動機の模擬回路４から出力される模擬速度
信号ωA との偏差（ω1*−ωA ）を出力する減算器、１
８は、この偏差（ω1*−ωA ）を比例増幅して第１のト
ルク信号Ｔ1*を出力するゲインＫV1の係数器である。こ
のように模擬速度信号ωA を第１の速度指令信号ω1*に
対してフィードバックする構成とすることにより、第１
の速度制御回路３は、模擬速度信号ωA を第１の速度指
令信号ω1*に追従させるよう第１のトルク信号Ｔ1*を出
力する。

【００２５】図４は、上述した電動機の模擬回路４の詳
細な構成を示すブロック図である。同図において、２３
は、第１の速度制御回路３から出力される第１のトルク
信号Ｔ1*を入力とし、イナーシャＪA の逆数（１／ＪA
）を乗じて積分し、模擬速度信号ωA を出力する積分
器、２１は、この模擬速度信号ωA を積分して、模擬回
転角信号θA を出力する積分器である。なお、電動機の
模擬回路４の積分器２３におけるイナーシャＪA は、電
動機１２とトルク伝達機構１３と負荷機械１４の３つの
イナーシャを合算し、これをモデル化して表したもので
あり、この値を適切な値とすることにより、電動機１２
とトルク伝達機構１３と負荷機械１４の３つのイナーシ
ャに合致した適切な制御が行える。

【００２６】図５は、上述した第２の位置制御回路１０
の詳細な構成を示すブロック図である。同図において、
２５は、電動機の模擬回路４から出力される模擬回転角
信号θA と、回転検出器１５から出力される実回転角信
号θM との偏差（θA −θM ）を出力する減算器、２６
は、この偏差（θA −θM ）を比例増幅して第２の速度
指令信号ω2*を出力するゲインＫP2の係数器である。こ
のように実回転角信号θM を模擬回転角信号θA に対し
てフィードバックする構成とすることにより、第２の位
置制御回路１０は、実回転角信号θM を模擬回転角信号
θA に追従させるよう第２の速度指令信号ω2*を出力す
るが、前述のごとくこの模擬回転角信号θA は、第１の
位置制御回路２により回転角指令信号θM*に追従させる
ように制御されるものであることから、このことは、最
終的に電動機１２の回転角θM を回転角指令信号θM*に
追従させるように制御することと同じである。

【００２７】図６は、上述した第２の速度制御回路９の
詳細な構成を示すブロック図である。同図において、２
８は、電動機の模擬回路４から出力された模擬速度信号
ωA と、第２の位置制御回路１０から出力された第２の
速度指令信号ω2*との加算値（ωA ＋ω2*）と、回転検
出器１５から出力された実回転角速度信号ωM との偏差
（（ωA ＋ω2*）−ωM ）を出力する加減算器、２９
は、この偏差（（ωA ＋ω2*）−ωM ）を比例増幅する
積分ゲインＫ12の係数器、３０は、この係数器２９の出
力を積分し、第２の積分トルク信号Ｔ2iを出力する積分
器、２７は、摩擦修正回路８より出力される積分項修正
値ＩSETを与えられるとこの積分器３０の積分値をプリ
セットする積分項プリセット回路、３１は、上記係数器
２９と並列に設けられて、上記偏差（（ωA ＋ω2*）−
ωM ）を比例増幅するゲインＫV2の係数器、３２は、こ
の係数器３１の出力と上記第２の積分トルク信号Ｔ2iを
合算し、第２のトルク信号Ｔ2*を出力する加算器であ
る。このように外乱トルクが加わった場合に変化する積
分項修正値ＩSET を用いて積分器３０の積分値をプリセ
ットする構成とすることにより、第２の速度制御回路９
は、外乱トルクが加わった場合でも電動機１２の速度ω
M を模擬速度信号ωA に追従させるよう（（ωA ＋ω2
*）−ωM ）を比例増幅した第２のトルク信号Ｔ2*を出
力するが、前述のごとくこの模擬速度信号ωA は、第１
の速度制御回路３により第１の速度指令信号ω1*に追従
するように制御されるものであることから、最終的に電
動機１２の速度ωM を第１の速度指令信号ω1*に追従さ
せるようにすることと同じである。

【００２８】図７は、上述した摩擦モデル回路７の詳細
な構成を示すブロック図である。同図において、４２
は、回転検出器１５から出力された実回転角速度信号ω
M を比例増幅する摩擦モデルの傾きゲインＫf の係数
器、４３は、この係数器４２の出力値を所定の値でリミ
ットし、補償トルクを出力するリミッタ回路、４４は、
摩擦修正回路８より出力される摩擦モデル修正値Ｔfset
を与えられるとリミッタ回路４３のリミット値を修正、
すなわちクーロン摩擦補償リミット値をプリセットする
リミット値プリセット回路である。

【００２９】なお、図８は、電動機とトルク伝達機構及
び負荷機械にクーロン摩擦が発生する場合におけるその
前後の補償トルクＴf の変化を示す図である。前述のよ
うに電動機の模擬回路４のイナーシャＪA と、電動機１
２とトルク伝達機構１３及び負荷機械１４を合算した実
際のイナーシャとが一致している場合に、偏差（（ωA
＋ω2*）−ωM ）の振幅が生じる原因として、電動機１
２とトルク伝達機構１３及び負荷機械１４間のクーロン
摩擦がある。このクーロン摩擦は公知のように、電動機
が運転中のみに発生し、電動機が停止とともにクーロン
摩擦がなくなる。そして、このクーロン摩擦のトルク成
分は、この図８におけるａ点、すなわち電動機１２が加
速を初め、Ｃ点、すなわち電動機１２が減速に入る時点
に至るまでの間にも、第２の速度制御回路４７の積分器
にたまり第２のトルク信号Ｔ2*として出力されることか
ら、本実施の形態では、このクーロン摩擦のトルク成分
をこの第２のトルク信号Ｔ2*を加算器３６を介しトルク
指令信号ＴM*として検出し、後述する摩擦修正回路８に
よりＣ点、すなわち電動機１２が減速に入る時点におい
て、第２の速度制御回路９の積分器３０を積分項プリセ
ット回路２７によってプリセットして積分器３０の積分
項を変え、第２のトルク信号Ｔ2*をゼロにするととも
に、摩擦モデル回路７のリミッタ回路４３のクーロン摩
擦補償リミット値をリミット値プリセット回路４４によ
ってプリセットしてクーロン摩擦補償リミット値の上限
を高め、補償トルクＴf を立ち上げる。このようにする
ことにより、以後はクーロン摩擦のトルク成分を補償す
る形で電動機へのトルク供給が行われるため、クーロン
摩擦のトルク成分が第２の速度制御回路９の積分器には
たまらなくなり、その結果、実回転角信号θM のオーバ
シュートを減少させることができる。なお、このような
動作は、電動機が減速する時点で毎回行われ、後述する
摩擦修正回路８により摩擦モデル回路７のリミット値や
第２の速度制御回路９の積分項を修正するため、電動機
とトルク伝達機構及び負荷機械のクーロン摩擦が変化す
る場合でも、摩擦モデル回路７はクーロン摩擦成分を補
償することができ、実回転角信号θM のオーバシュート
を減少させることができる。

【００３０】図９は、上述した摩擦修正回路８の詳細な
構成を示すブロック図である。同図において、１０６
は、電動機の模擬回路４より出力される模擬速度信号ω
A と第１の速度制御回路３より出力される第１のトルク
信号Ｔ1*とにより状態フラグ１〜３を出力する判定回
路、１０７は、状態フラグ１の立ち上がりエッジにて加
算器３６より出力されるトルク指令信号ＴM*をサンプル
・ホールドし、第１のサンプル・トルク信号ＴS1を出力
する第１のサンプル・ホールド回路、１０８は、状態フ
ラグ２の立ち下がりエッジにて加算器３６より出力され
るトルク指令信号ＴM*をサンプル・ホールドし、第２の
サンプル・トルク信号ＴS2を出力する第２のサンプル・
ホールド回路、１０９は、状態フラグ３の立ち下がりエ
ッジにて加算器３６より出力されるトルク指令信号ＴM*
をサンプル・ホールドし、第３のサンプル・トルク信号
ＴS3を出力する第３のサンプル・ホールド回路、１１０
は、上記第２のサンプル・トルク信号ＴS2とこの第３の
サンプル・トルク信号ＴS3との加算値（ＴS2＋ＴS3）を
出力する加算器、１１１は、この加算値（ＴS2＋ＴS3）
を（１／２）倍し（（ＴS2＋ＴS3）／２）を出力する係
数器、１１２は、この係数器１１１の出力（（ＴS2＋Ｔ
S3）／２）と第１のサンプル・トルク信号ＴS1との偏差
（（（ＴS2＋ＴS3）／２）−ＴS1）を出力する減算器、
１１３は、状態フラグ１の立ち下がりエッジにてこの偏
差（（（ＴS2＋ＴS3）／２）−ＴS1）をサンプル・ホー
ルドし、摩擦モデル修正値Ｔfsetを出力する第４のサン
プル・ホールド回路、１１４は、上記トルク指令信号Ｔ
M*とこの摩擦モデル修正値Ｔfsetとの偏差（ＴM*−Ｔfs
et）を出力する減算器、１１５は、状態フラグ１の立ち
下がりエッジにてこの偏差（ＴM*−Ｔfset）をサンプル
・ホールドし、積分項修正値Ｉset を出力する第５のサ
ンプル・ホールド回路である。ここで判定回路１０６
は、表１に状態フラグ１〜３の出力と物理的意味の関係
を示すように、模擬速度信号ωA の絶対値｜ωA ｜が正
数であれば、状態フラグ１を１、絶対値｜ωA ｜が０で
あれば、状態フラグ１を０とし、模擬速度信号ωA と模
擬速度信号ωA の２回微分値ωA ”との積値（ωA ×ω
A ”）が正数でかつ第１のトルク信号Ｔ1*と模擬速度信
号ωA の２回微分値ωA”との積値（Ｔ1*×ωA ”）が
正数であれば、状態フラグ２を１、積値（ωA ×ωA
”）が０以下もしくは積値（Ｔ1*×ωA ”）が０以下
であれば、状態フラグ２を０とし、積値（ωA ×ωA
”）が正数でかつ積値（Ｔ1*×ωA ”）が負数であれ
ば、状態フラグ３を１、積値（ωA ×ωA ”）が０以下
もしくは積値（Ｔ1*×ωA ”）が０以上であれば、状態
フラグ３を０となるように制御する。このように構成し
た摩擦修正回路８は、電動機１２が加減速を行う際の加
速直後のトルク指令を示す第２のサンプルトルク信号Ｔ
S2と停止直前のトルク指令を示す第３のサンプルトルク
信号ＴS3との平均値と、始動直前のトルク指令を示す第
１のサンプルトルク信号ＴS1との偏差を採ることにより
クーロン摩擦分のトルク成分を抽出し、これに基づい
て、摩擦モデル修正値Ｔfsetを出力し摩擦モデル回路７
中のパラメータを修正するとともに、積分項修正値Ｉse
t を出力し第２の速度制御回路９中の状態量を修正す
る。

【００３１】

【表１】

【００３２】摩擦修正回路８が第２の速度制御回路９中
の状態量を修正できる理由について、図１０を参照しな
がら更に詳細に説明する。図１０は、電動機１２が三角
波パターンの加減速を行う際の模擬速度信号ωＡとトル
ク指令信号ＴＭ＊、及び前記状態フラグ１から３の概略
波形である。同図において、ＴL は垂直トルク、ＴF は
クーロン摩擦トルク（摩擦修正回路８にあっては、摩擦
モデル修正値Ｔfset）、ＴACC は加速トルク、ＴD は粘
性摩擦トルク、ＴDEC は減速トルク、Ｔ1 は始動直前の
トルク指令信号（摩擦修正回路８にあっては、第１のサ
ンプルトルク信号ＴS1）、Ｔ2 は加速直後のトルク指令
信号（摩擦修正回路８にあっては、第２のサンプルトル
ク信号ＴS2）、Ｔ3 は停止直前のトルク指令信号（摩擦
修正回路８にあっては、第３のサンプルトルク信号ＴS
3）である。ここで、摩擦モデル回路７中のパラメータ
及び第２の速度制御回路９中の状態量を修正するには、
クーロン摩擦トルクＴF を求めることが必要である。加
速直後のトルク指令信号Ｔ2 及び停止直前のトルク指令
信号Ｔ3 はそれぞれ式（１）、式（２）のように表すこ
とができる。

【００３３】 Ｔ2 ＝ ＴL ＋ ＴF ＋ ＴACC ・・・（１）

【００３４】 Ｔ3 ＝ ＴL ＋ ＴF − ＴDEC ・・・（２）

【００３５】式（１）、式（２）より式（３）が求めら
れる。

【００３６】 ２ＴF ＝ Ｔ2 ＋ Ｔ3 − ＴACC ＋ ＴDEC − ２ＴL ・・・(3)

【００３７】加速トルクＴACC と減速トルクＴDEC が同
一のとき、クーロン摩擦トルクＴFは式（４）のように
表すことができる。

【００３８】 ＴF ＝ （（Ｔ2 ＋ Ｔ3 ）／２）− ＴL ・・・（４）

【００３９】ここで、垂直トルクＴL は始動直前のトル
ク指令信号Ｔ1 と同一であるため、式（４）は式（５）
のように表すことができる。

【００４０】 ＴF ＝ （（Ｔ2 ＋ Ｔ3 ）／２）− Ｔ1 ・・・（５）

【００４１】式（５）により、クーロン摩擦トルクＴF
は、加速直後のトルク指令信号Ｔ2と停止直前のトルク
指令信号Ｔ3 の平均値と、始動直前のトルク指令信号Ｔ
1 との偏差に基づいて求められることが分かる。このよ
うにして、摩擦修正回路８は、摩擦モデル回路中のパラ
メータを修正するとともに、第２の速度制御回路中の状
態量を修正することができる。

【００４２】図１１は、上述したトルク制御回路１１の
詳細な構成を示すブロック図である。同図において、２
４は、加算器３６より出力されるトルク指令信号ＴM*に
トルク定数Ｋt の逆数を乗じて電流指令ＩM*に変換する
係数器、３３は、電動機１２の電流ＩM を検出する電流
検出器、３４は、この電流検出器３３により検出された
電動機１２の電流IMに基づき、電動機１２の電流ＩM が
電流指令ＩM*に追従するように電動機１に電圧Ｖを印可
する電流制御回路である。同図のように電動機１２の電
流ＩM を電流指令ＩM*に対しフィードバックする構成と
することによって、トルク制御回路１１は電動機１２の
出力トルクがトルク指令信号ＴM*に追従するように制御
できる。電流制御回路３４の詳細な構成については、例
えば、「ＡＣサーボシステムの理論と設計の実際」、総
合電子出版社、１９９０年、Ｐ８０〜Ｐ８５、Ｐ１５３
〜Ｐ１５５参照のこと。

【００４３】実施の形態２ 次に実施の形態２について説明する。図１２は、この発
明の実施の形態２の全体を示すブロック図である。この
実施の形態２では、摩擦モデル回路４５の入力が電動機
の模擬回路４から出力される模擬回転角速度信号ωA で
ある点、先の実施の形態１のものと異なるが、摩擦モデ
ル回路４５以外の構成及び動作は、上述した実施の形態
１と同一なので説明を省略する。

【００４４】図１３は、上述した摩擦モデル回路４５の
詳細な構成を示すブロック図である。同図において、４
２は、電動機の模擬回路４から出力される模擬回転角速
度信号ωA を比例増幅する摩擦モデルの傾きゲインＫf
の係数器、４３は、この係数器４２の出力値を所定の値
でリミットし補償トルクＴf を出力するリミッタ回路、
４４は、摩擦修正回路８より出力される摩擦モデル修正
値Ｔfsetが与えられるとリミッタ回路４３のリミット値
を修正するリミット値修正回路である。このように摩擦
モデル修正値Ｔfsetが与えられるとリミッタ回路４３の
リミット値を修正する構成とすることにより、摩擦モデ
ル回路４５はクーロン摩擦成分を補償するための補償ト
ルクＴf を出力し実回転角信号θM のオーバシュートを
減少させることができる。

【００４５】次に、摩擦モデル回路４５の入力を実回転
角速度信号ωM から模擬回転角速度信号ωA に変えた理
由について説明する。デジタルサーボなどで用いられ
る、実回転角速度信号ωM を検出する回転検出器１５
は、インクリメンタルエンコーダやアブソリュートエン
コーダなどで、このようなパルスエンコーダにより速度
検出を行う場合、一定速度で電動機１２が回転していた
としてもエンコーダのパルスの発生のタイミングとその
パルスの読み込みとが同期していないので、速度制御周
期毎に読み込むパルス数にばらつきが生じる。また、エ
ンコーダの分解能（１回転あたりのパルス数）に係わる
量子化ノイズが発生する。そのため読み込んだパルス数
のばらつきが検出ノイズとして実回転角速度信号ωM に
含まれてしまう。その結果、摩擦モデル回路４５から出
力される補償トルクに大きなリプル成分が含まれてしま
う。また、上述したように電動機の模擬回路４は、電動
機１２とトルク伝達機構１３と負荷機械１４の３つのイ
ナーシャを合算した値をモデル化し、単なるイナーシャ
ＪA で示したものであるため、模擬回転角速度信号ωA
にはノイズ成分は含まれない。そのため模擬回転角速度
信号ωA を入力とした摩擦モデル回路４５から出力され
る補償トルクにリプル成分が含まれず機械振動を誘発し
にくい滑らかな信号が得られる。

【００４６】実施の形態３ 次に実施の形態３について説明する。図１４は、この発
明の実施の形態３の全体を示すブロック図である。この
実施の形態３では、第１の速度制御回路３と摩擦修正回
路５３との間の信号経路にローパスフィルタ回路５を介
在させた点、実施の形態１のものと異なり、これに伴い
摩擦修正回路５３の構成も異なっているが、ローパスフ
ィルタ回路５以外の動作は、上述した実施の形態１と同
一なので説明を省略する。

【００４７】ローパスフィルタ回路５は、第１の速度制
御回路３から出力される第１のトルク信号Ｔ1*のうち、
所望の周波数以下の信号を通してフィルタ出力信号Ｔf1
を出力する。回転角指令信号発生回路１は、シーケンサ
などのパルス列出力装置で、このようなシーケンサによ
り回転角指令を入力する場合、パルス列入力が一定で電
動機１２が一定速度で回転していたとしてもシーケンサ
のパルス列出力のタイミングとそのパルス列の読み込み
とが同期していないので、位置制御周期毎に読み込むパ
ルス数にばらつきが生じる。また、シーケンサの分解能
に係わる量子化ノイズが発生する。そのため、読み込ん
だパルス数のばらつきが回転角指令信号発生回路１から
出力される回転角指令信号θM*に作用し、さらに上述し
た第１の位置制御回路２から出力される第１の速度指令
信号ω1*にリプル成分として増幅され、さらに、上述し
た第１の速度制御回路３の第１のトルク信号Ｔ1*にリプ
ル成分として増幅される。

【００４８】摩擦修正回路５３の詳細な構成は図１５に
示すが、その構成は図９に示した実施の形態１の摩擦修
正回路８と概同一である。ここで図９に示した摩擦修正
回路８の入力の第１のトルク信号Ｔ1*にリプル成分があ
る場合、実施の形態１にて述べたように、摩擦修正回路
８中の判定回路１０６は電動機の模擬回路４より出力さ
れる模擬速度信号ωA と第１の速度制御回路３より出力
される第１のトルク信号Ｔ1*により状態フラグ１〜３を
出力するため、状態フラグ１〜３にリプル成分の影響が
でることから、第１〜第５のサンプル・ホールド回路が
誤動作してしまいクーロン摩擦の推定を誤る場合があ
る。しかし、本実施の形態３の図１４のごとくローパス
フィルタ５をいれ、所望の周波数以下の信号のみを通し
てフィルタ出力信号Ｔf1としてこれを摩擦修正回路５３
の入力とすることにより、リプル成分を抑制することが
でき、摩擦の推定を誤ることを未然に防ぐことができ
る。

【００４９】また、トルク信号Ｔ1*のリプル成分はパル
ス列の読み込みの周波数の２分の１の周波数で発生しや
すいので、ローパスフィルタ回路５のカットオフ周波数
はパルス列の読み込みの周波数より低い周波数に設定す
る。

【００５０】実施の形態４ 次に実施の形態４について説明する。図１６は、この発
明の実施の形態４の全体を示すブロック図である。この
実施の形態４においては、実施の形態２の構成に実施の
形態３と同様のローパスフィルタ回路５を付加した点、
他の実施の形態と異なるが、ローパスフィルタ回路５以
外の動作については先に述べた実施の形態２と、ローパ
スフィルタ回路５については実施の形態３と同一なので
説明を省略する。

【００５１】実施の形態５ 次に実施の形態５について説明する。図１７は、この発
明の実施の形態５の全体を示すブロック図である。この
実施の形態５においては、第１の速度制御回路４６と電
動機の模擬回路３５及び修正回路６の構成及び動作が他
の実施の形態のものと異なるが、それ以外の構成は、上
述した実施の形態１と同一なので説明を省略する。

【００５２】図１８は、第１の速度制御回路４６の詳細
な構成を示すブロック図である。同図において、１９
は、第１の位置制御回路２から出力される速度指令信号
ω1*と電動機の模擬回路３５から出力される模擬速度信
号ωA との偏差（ω1*−ωA ）を出力する減算器、２０
は、この減算器１９から出力される偏差（ω1*−ωA ）
を比例増幅して第１のトルク信号Ｔ1*を出力するゲイン
ＫV1の係数器である。なお、係数器２０は後述する修正
回路６からイナーシャＪA が与えられるとゲインＫV1が
更新される。このように模擬速度信号ωA を第１の速度
指令信号ω1*に対してフィードバックする構成とするこ
とにより、第１の速度制御回路４６は模擬速度信号ωA
が第１の速度指令信号ω1*に追従するように制御でき
る。ここで、イナーシャＪA とゲインＫV1との関係を式
（１）に示す。

【００５３】 ＫV1 ＝ 応答周波数 × イナーシャＪA ／ トルク定数・・・（１）

【００５４】図１９は、上述した電動機の模擬回路３５
の詳細な構成を示すブロック図である。電動機の模擬回
路３５は、電動機１２とトルク伝達機構１３と負荷機械
１４の３つのイナーシャを合算した値をモデル化し、単
なるイナーシャＪA で示したものである。同図におい
て、２２は、第１の速度制御回路４６から出力される第
１のトルク信号Ｔ1*を入力とし、イナーシャＪA の逆数
（１／ＪA ）を乗じて積分し模擬速度信号ωA を出力す
る積分器、２１は、電動機の模擬回路３５から出力され
る模擬速度信号ωA を積分して模擬回転角信号θA を出
力する積分器である。なお、積分器２２は、後述する修
正回路６からイナーシャＪA が与えられるとイナーシャ
ＪA が更新される。

【００５５】図２０は、述した修正回路６の詳細な構成
を示すブロック図である。同図において、３７は、模擬
速度信号ωA と第２の速度指令信号ω2*との加算値（ω
A ＋ω2*）と、実回転角速度信号ωM との偏差（（ωA
＋ω2*）−ωM ）を出力する加減算器、３９は、第１の
トルク信号Ｔ1*に基づいて極性信号Ｓｇを出力する極性
判別回路、３８は、この極性判別回路３９から出力され
た極性信号Ｓｇと、上記加減算器３７からの偏差（（ω
A ＋ω2*）−ωM ）とを乗算する乗算器、４０は、この
乗算器３８の出力を積分する積分器、４１は、この積分
器４０の出力とイナーシャ初期値Ｊ0 を加算しイナーシ
ャＪA を出力する加算器である。次に、動作について説
明する。加減算器３７により模擬速度信号ωA と第２の
速度指令信号ω2*との加算値（ωA ＋ω2*）と、実回転
角速度信号ωM との偏差（（ωA ＋ω2*）−ωM ）が求
められる。第１のトルク信号Ｔ1*を極性判別回路３９に
入力すると、第１のトルク信号Ｔ1*の極性信号Ｓｇが求
められる。ここで、極性信号Ｓｇは、第１の速度指令信
号ω1*が正転加速指令の場合、すなわち第１のトルク信
号Ｔ1*の極性が正であれば１、第１の速度指令信号ω1*
が逆転加速指令の場合、すなわち第１のトルク信号Ｔ1*
の極性が負であれば−１となる２値信号である。つづい
て、加減算器３７から出力された偏差（（ωA ＋ω2*）
−ωM ）と、極性判別回路３９から出力された第１のト
ルク信号Ｔ1*の極性信号Ｓｇとの積が乗算器３８によっ
て求められ、積分器４０に供給される。すると、この積
分器４０によってイナーシャＪの修正値ΔＪが求められ
る。つづいて、イナーシャ初期値Ｊ0 とこの修正値ΔＪ
とを加算器４１によって加算することにより、イナーシ
ャＪA が求められる。ここでイナーシャ初期値Ｊ0 とし
て、例えば電動機１２のイナーシャ値を用いればよい。

【００５６】実施の形態６ 次に実施の形態６について説明する。図２１は、この発
明の実施の形態６の全体を示すブロック図である。この
実施の形態６では、実施の形態２の構成に実施の形態５
と同様の、第１の速度制御回路４６と電動機の模擬回路
３５及び修正回路６を適用した点、他の実施の形態と異
なるものの、第１の速度制御回路４６と電動機の模擬回
路３５及び修正回路６以外の動作については実施の形態
２と同様、第１の速度制御回路４６と電動機の模擬回路
３５及び修正回路６については実施の形態５と同様であ
るので説明を省略する。

【００５７】実施の形態７ 次に実施の形態７について説明する。図２２は、この発
明の実施の形態７の全体を示すブロック図である。この
実施の形態７では、ローパスフィルタ回路５を設け、修
正回路５４の入力をローパスフィルタ回路５のフィルタ
出力信号Ｔf1としている点、実施の形態５の図１７のも
のと異なるものの、ローパスフィルタ５及び修正回路５
４以外の動作については実施の形態５と、ローパスフィ
ルタ５の動作については実施の形態４と同一であるので
説明を省略する。

【００５８】図２３は、上述した修正回路５４の詳細な
構成を示すブロック図である。同図において、３７は、
模擬速度信号ωA と第２の速度指令信号ω2*との加算値
（ωA ＋ω2*）と、実回転角速度信号ωM との偏差
（（ωA ＋ω2*）−ωM ）を出力する加減算器、３９
は、フィルタ出力信号Ｔf1に基づいて極性信号Ｓｇを出
力する極性判別回路、３８は、この極性判別回路３９か
らの極性信号Ｓｇと、加減算器３７からの偏差（（ωA
＋ω2*）−ωM ）とを乗算する乗算器、４０は、乗算器
３８の出力を積分する積分器、４１は、積分器４０の出
力とイナーシャ初期値Ｊ0 を加算しイナーシャＪA を出
力する加算器である。次に、動作について説明する。加
減算器３７により模擬速度信号ωA と第２の速度指令信
号ω2*との加算値（ωA ＋ω2*）と、実回転角速度信号
ωM との偏差（（ωA ＋ω2*）−ωM ）が求められる。
フィルタ出力信号Ｔf1を極性判別回路３９に入力する
と、フィルタ出力信号Ｔf1の極性信号Ｓｇが求められ
る。ここで極性信号Ｓｇは、第１の速度指令信号ω1*が
正転加速指令の場合、すなわちフィルタ出力信号Ｔf1の
極性が正であれば１、第１の速度指令信号ω1*が逆転加
速指令の場合、すなわちフィルタ出力信号Ｔf1の極性が
負であれば−１となる２値信号である。続いて、加減算
器３７から出力された偏差（（ωA ＋ω2*）−ωM ）
と、極性判別回路３９から出力されたフィルタ出力信号
Ｔf1の極性信号Ｓｇとの積が乗算器３８によって求めら
れ、積分器４０に供給される。すると、この積分器４０
によってイナーシャＪの修正値ΔＪが求められる。更
に、イナーシャ初期値Ｊ0 とこの修正値ΔＪとを加算器
４１によって加算することにより、イナーシャＪA が求
められる。ここでイナーシャ初期値Ｊ0 として、例えば
電動機１２のイナーシャ値を用いればよい。

【００５９】実施の形態８ 次に実施の形態８について説明する。図２４は、この発
明の実施の形態８の全体を示すブロック図である。この
実施の形態８では、実施の形態６の構成に実施の形態７
と同様の、ローパスフィルタ回路５を設け、修正回路５
４の入力をローパスフィルタ回路５のフィルタ出力信号
Ｔf1としている点、実施の形態６の図２１のものと異な
るものの、ローパスフィルタ５及び修正回路５４以外の
動作については実施の形態６と、ローパスフィルタ５の
動作については実施の形態４と同一であるので説明を省
略する。

【００６０】実施の形態９ 次に実施の形態９について説明する。図２５は、この発
明の実施の形態９の全体を示すブロック図である。この
実施の形態では、摩擦修正回路１２６の構成が実施の形
態１と相違するものの、それ以外については上述した実
施の形態１と同一なので説明を省略する。

【００６１】図２６は、上述した摩擦修正回路１２６の
詳細な構成を示すブロック図である。同図において、１
００は、電動機の模擬回路４より出力される模擬速度信
号ωA と第１の速度制御回路３より出力される第１のト
ルク信号Ｔ1*により状態フラグを出力する判定回路、１
０１は、この状態フラグの立ち上がりエッジにて加算器
３６より出力されるトルク指令信号ＴM*をサンプル・ホ
ールドし、サンプル・トルク信号ＴS を出力する第１の
サンプル・ホールド回路、１０２は、トルク指令信号Ｔ
M*とこの第１のサンプル・ホールド回路１０１から出力
されるサンプル・トルク信号ＴS との偏差（ＴM*−ＴS
）を出力する減算器、１０３は、状態フラグの立ち下
がりエッジにて偏差（ＴM*−ＴS ）をサンプル・ホール
ドし、摩擦モデル修正値Ｔfsetを出力する第２のサンプ
ル・ホールド回路、１０４は、トルク指令信号ＴM*と第
２のサンプル・ホールド回路から出力される摩擦モデル
修正値Ｔfsetとの偏差（ＴM*−Ｔfset）を出力する減算
器、１０５は、状態フラグの立ち下がりエッジにて偏差
（ＴM*−Ｔfset）をサンプル・ホールドし、積分項修正
値Ｉset を出力する第３のサンプル・ホールド回路であ
る。ここで判定回路１００は、模擬速度信号ωA と第１
のトルク信号Ｔ1*との積値（ωA ×Ｔ1*）が正数であれ
ば状態フラグを１、積値（ωA ×Ｔ1*）が負数、もしく
は模擬速度信号ωA が０であれば状態フラグを０とし、
第１のトルク信号Ｔ1*が０でかつ模擬速度信号ωA の絶
対値｜ωA ｜が正数であれば、状態フラグは過去の状態
を保持するように制御する。表２に状態フラグの出力と
物理的意味の関係を示す。このように構成することによ
り、摩擦修正回路１２６は、電動機１２が加減速を行う
際の始動直前のサンプル・トルク信号ＴS と減速開始直
前のトルク指令信号ＴM*との偏差に基づいて、摩擦モデ
ル修正値Ｔfsetを出力し摩擦モデル回路７中のパラメー
タを修正するとともに、積分項修正値Ｉset を出力し第
２の速度制御回路９中の状態量を修正できる。また、上
述した実施の形態１の摩擦修正回路８では、電動機１２
が加減速を行う際の減速終了の時点で摩擦モデル回路７
中のパラメータを修正するとともに、第２の速度制御回
路９中の状態量を修正するので、電源投入後２度目以降
の電動機１２加減速の際の停止整定時間を減少させるこ
とができるが、摩擦修正回路１２６では電動機１２が加
減速を行う際の減速開始の時点で摩擦モデル回路７中の
パラメータを修正するとともに、第２の速度制御回路９
中の状態量を修正するため、電源投入後１度目の電動機
１２加減速の際の停止整定時間についても減少させるこ
とができる。

【００６２】

【表２】

【００６３】次に、摩擦修正回路１２６が、電動機１２
が加減速を行う際の始動直前のサンプル・トルク信号Ｔ
S と減速開始直前のトルク指令信号ＴM*との偏差に基づ
いて、摩擦モデル回路７中のパラメータを修正するとと
もに、第２の速度制御回路９中の状態量を修正できる理
由について図２７を参照しながら説明する。図２７は電
動機１２が台形波パターンの加減速を行う際の模擬速度
信号ωA とトルク指令信号ＴM*及び前記状態フラグの概
略波形である。同図において、ＴL は垂直トルク、ＴF
はクーロン摩擦トルク、Ｔ1 は始動直前のトルク指令信
号、Ｔ2 は減速開始直前のトルク指令信号である。ここ
で、摩擦モデル回路７中のパラメータ及び第２の速度制
御回路９中の状態量を修正するには、クーロン摩擦トル
クＴF を求めることが必要である。減速開始直前のトル
ク指令信号Ｔ2 は式（７）のように表すことができる。

【００６４】Ｔ2 ＝ ＴL ＋ ＴF ・・・（７）

【００６５】式（１）より、ＴF は式（８）のように表
すことができる。

【００６６】ＴF ＝ Ｔ2 − ＴL ・・・（８）

【００６７】ここで、垂直トルクＴL は始動直前のトル
ク指令信号Ｔ1 と同一であるため、式（８）は式（９）
のように表すことができる。

【００６８】ＴF ＝ Ｔ2 − Ｔ1 ・・・（９）

【００６９】式（９）により、クーロン摩擦トルクＴF
は始動直前のトルク指令信号Ｔ1 と減速開始直前のトル
ク指令信号Ｔ2 との偏差に基づいて求めることができる
ため、摩擦モデル回路中のパラメータを修正するととも
に、第２の速度制御回路中の状態量を修正することがで
きる。

【００７０】実施の形態１０ 次に実施の形態１０について説明する。図２８は、この
発明の実施の形態１０の全体を示すこの実施の形態１０
では、摩擦修正回路１２７の構成が実施の形態１と相違
するものの、それ以外については上述した実施の形態１
と同一なので説明を省略する。

【００７１】図２９は、上述した摩擦修正回路１２７の
詳細な構成を示すブロック図である。同図において、１
１６は、電動機１２の模擬回路４より出力される模擬速
度信号ωA と第１の速度制御回路３より出力される第１
のトルク信号Ｔ1*により状態フラグ１〜３を出力する判
定回路、１１７は、状態フラグ１の立ち上がりエッジに
て加算器３６より出力されるトルク指令信号ＴM*をサン
プル・ホールドし、第１のサンプル・トルク信号ＴS1を
出力する第１のサンプル・ホールド回路、１１８は、ト
ルク指令信号ＴM*とこの第１のサンプル・ホールド回路
から出力される第１のサンプル・トルク信号ＴS1との偏
差（ＴM*−ＴS1）を出力する減算器、１１９は、状態フ
ラグ２の立ち下がりエッジにて減算器１１８からの偏差
（ＴM*−ＴS1）をサンプル・ホールドし、第２のサンプ
ル・トルク信号ＴS2を出力する第２のサンプル・ホール
ド回路、１２０は、この第２のサンプル・ホールド回路
から出力される第２のサンプル・トルク信号ＴS2とトル
ク指令信号ＴM*との偏差（ＴS2−ＴM*）を出力する減算
器、１２１は、状態フラグ３の立ち上がりエッジにてこ
の減算器１２０からの偏差（ＴS2−ＴM*）をサンプル・
ホールドし、第３のサンプル・トルク信号ＴS3を出力す
る第３のサンプル・ホールド回路、１２２は、トルク指
令信号ＴM*とこの第３のサンプル・ホールド回路１２１
から出力された第３のサンプル・トルク信号ＴS3との加
算値（ＴM*＋ＴS3）を出力する加算器、１２３は、状態
フラグ１の立ち下がりエッジにてこの加算器１２２によ
る加算値（ＴM*＋ＴS3）をサンプル・ホールドし、摩擦
モデル修正値Ｔfsetを出力する第４のサンプル・ホール
ド回路、１２４は、トルク指令信号ＴM*とこの第４のサ
ンプル・ホールド回路１２３から出力された摩擦モデル
修正値Ｔfsetとの偏差（ＴM*−Ｔfset）を出力する減算
器、１２５は、状態フラグ１の立ち下がりエッジにてこ
の減算器１２４からの偏差（ＴM*−Ｔfset）をサンプル
・ホールドし、積分項修正値Ｉset を出力する第５のサ
ンプル・ホールド回路である。ここで判定回路１１６
は、模擬速度信号ωA と第１のトルク信号Ｔ1*との積値
（ωA ×Ｔ1*）が正数であれば状態フラグ１を１、積値
（ωA ×Ｔ1*）が負数、もしくは模擬速度信号ωA が０
であれば状態フラグ１を０とし、第１のトルク信号Ｔ1*
が０でかつ模擬速度信号ωA の絶対値｜ωA ｜が正数で
あれば、状態フラグ１は過去の状態を保持するように制
御し、模擬速度信号ωA と模擬速度信号ωA の２回微分
値ωA ”との積値（ωA ×ωA ”）が正数でかつ第１の
トルク信号Ｔ1*と模擬速度信号ωA の２回微分値ωA ”
との積値（Ｔ1*×ωA ”）が正数であれば状態フラグ２
を１、積値（ωA ×ωA ”）が０以下もしくは積値（Ｔ
1*×ωA ”）が０以下であれば状態フラグ２を０とし、
積値（ωA ×ωA ”）が負数でかつ積値（Ｔ1*×ωA
”）が負数であれば状態フラグ３を１、積値（ωA ×
ωA ”）が０以上もしくは積値（Ｔ1*×ωA ”）が０以
上であれば状態フラグ３を０となるように制御する。表
３に状態フラグ１〜３の出力と物理的意味の関係を示
す。このように構成することにより、摩擦修正回路１２
７は、電動機１２が加減速を行う際の加速直前のトルク
指令信号と加速直後のトルク指令信号と加速終了直前の
トルク指令信号と一定速運転中のトルク指令信号とに基
づいて、摩擦モデル修正値Ｔfsetを出力し摩擦モデル回
路７中のパラメータを修正するとともに、積分項修正値
Ｉset を出力し第２の速度制御回路９中の状態量を修正
できる。また、上述した実施の形態１の摩擦修正回路８
では、電動機１２が加減速を行う際の減速終了の時点で
摩擦モデル回路７中のパラメータを修正するとともに、
第２の速度制御回路９中の状態量を修正するので、電源
投入後２度目以降の電動機１２加減速の際の停止整定時
間時を減少させることができるが、摩擦修正回路１２７
では電動機１２が加減速を行う際の減速開始の時点で摩
擦モデル回路７中のパラメータを修正するとともに、第
２の速度制御回路９中の状態量を修正するため、電源投
入後１度目の電動機１２加減速の際の停止整定時間につ
いても減少させることができる。

【００７２】

【表３】

【００７３】次に、摩擦修正回路１２７が、電動機１２
が加減速を行う際の加速直前のトルク指令信号と加速直
後のトルク指令信号と加速終了直前のトルク指令信号と
一定速運転中のトルク指令信号とに基づいて、摩擦モデ
ル回路７中のパラメータを修正するとともに、第２の速
度制御回路９中の状態量を修正できる理由について図３
０を参照しながら説明する。図３０は、電動機１２が台
形波パターンの加減速を行う際の模擬速度信号ωＡとト
ルク指令信号ＴＭ＊及び前記状態フラグ１〜３の概略波
形である。同図において、ＴL は垂直トルク、ＴF はク
ーロン摩擦トルク、ＴACC は加速トルク、ＴD は粘性摩
擦トルク、ＴDEC は減速トルク、Ｔ1 は始動直前のトル
ク指令信号、Ｔ2は加速直後のトルク指令信号、Ｔ3 は
加速終了直前のトルク指令信号、Ｔ4 は一定速運転中の
トルク指令信号である。ここで、摩擦モデル回路７中の
パラメータ及び第２の速度制御回路９中の状態量を修正
するには、クーロン摩擦トルクＴF を求めることが必要
である。そこで、このクーロン摩擦トルクＴF と加速終
了直前のトルク指令信号Ｔ3 との関係式からこれを求め
ることにする。加速終了直前のトルク指令信号Ｔ3 は式
（１０）のように表すことができる。

【００７４】 Ｔ3 ＝ ＴL ＋ ＴF ＋ ＴACC ＋ ＴD ・・・（１０）

【００７５】式（１０）よりクーロン摩擦トルクＴF は
式（１１）のように表すことができる。

【００７６】 ＴF ＝ Ｔ3 − ＴACC − ＴD − ＴL ・・・（１１）

【００７７】ここで、加速トルクＴACC 、粘性摩擦トル
クＴD 、垂直トルクＴL はそれぞれ式（１２）、式（１
３）、式（１４）のように表すことができる。

【００７８】 ＴACC ＝ Ｔ3 − Ｔ4 ・・・（１２）

【００７９】 ＴD ＝ Ｔ3 − Ｔ2 ・・・（１３）

【００８０】 ＴL ＝ Ｔ1 ・・・（１４）

【００８１】式（１２）、式（１３）、式（１４）よ
り、式（１１）は式（１５）のように表すことができ
る。

【００８２】 ＴF ＝ Ｔ2 ＋ Ｔ4 − Ｔ1 − Ｔ3 ・・・（１５）

【００８３】式（１５）により、クーロン摩擦トルクＴ
F は始動直前のトルク指令信号Ｔ1と加速直後のトルク
指令信号Ｔ2 と加速終了直前のトルク指令信号Ｔ3 と一
定速運転中のトルク指令信号Ｔ4 とに基づいて求めるこ
とができるため、摩擦モデル回路７中のパラメータを修
正するとともに、第２の速度制御回路９中の状態量を修
正することができる。

【００８４】実施の形態１１ 次に実施の形態１１について説明する。図３１は、この
発明の実施の形態１１の全体を示すブロック図である。
この実施の形態１１では摩擦修正回路８の代わりに摩擦
記憶回路１５０を設けている点、実施の形態１と相違す
るものの、それ以外の構成及び動作は上述した実施の形
態１と同一なので説明を省略する。

【００８５】摩擦記憶回路１５０は、回転角指令信号θ
M*に応じた摩擦量データを記憶しており、回転角指令信
号θM*に応じてその摩擦量データＴfsetを出力する。摩
擦モデル回路７はこの摩擦量データＴfsetと回転検出器
１５から出力される実速度信号ωMとによって補償トル
ク信号Ｔf を出力する。加算器３６は第１のトルク信号
Ｔ1*と第２のトルク信号Ｔ2*と前記補償トルク信号Ｔf
とを加算し、トルク指令信号ＴM*を出力する。トルク制
御回路１１は前記トルク指令信号ＴM*に基づき、電動機
１２のトルクを制御する。

【００８６】図３２は上述した摩擦記憶回路１５０の動
作説明図である。摩擦記憶回路１５０は本図のように回
転角指令信号θM*に応じた機械系の摩擦量データＴfset
を記憶しており、電動機の回転角指令θM*の入力に対し
て随時Ｔfsetを出力する。以上のように構成されている
ため、一旦摩擦記憶回路１５０に機械系の摩擦量データ
を記憶させておくだけで、摩擦トルクの補償を回転位置
に応じて行うことができ、摩擦修正回路８無しに回転角
に応じた摩擦トルクの補償を行うことができる。

【００８７】摩擦記憶回路１５０に記憶させる摩擦量デ
ータは、摩擦修正回路８を仮に設置し、この出力Ｔfset
を用いることにより得ることができる。例えば、別途設
けた電動機１２の位置制御装置により機械を駆動し、適
当なピッチで位置決めを行ってゆく。このとき、各位置
決めされた位置におけるＴfsetが摩擦記憶回路１５０に
記憶する摩擦量データとして得られる。このデータを摩
擦記憶回路１５０に記憶させておけば、摩擦推定などの
複雑な計算なしにリアルタイムで摩擦トルクを補償する
ことができる。

【００８８】実施の形態１２ 次に実施の形態１２について説明する。図３３は、この
実施の形態１２の全体を示すブロック図である。この実
施の形態１２では、実施の形態１１の構成に摩擦修正回
路８を加え、これに伴い、摩擦記憶回路１５１を変更し
た点、実施の形態１１のものと構成及び動作を異にする
ものの、それ以外については実施の形態１１と同一なの
で説明を省略する。

【００８９】摩擦記憶回路１５１は、実施の形態１１に
おける摩擦記憶回路１５０と同様に回転角指令θM*に応
じた摩擦データＴfsetを出力するが、さらに摩擦修正回
路８からの摩擦推定値によって記憶されたデータを随時
修正する機能を持っている。

【００９０】次に図３４及び図３５により摩擦記憶回路
１５１の動作を説明する。図３４は電源投入直後の初期
状態における摩擦記憶回路１５１内の記憶データを示す
図である。電源投入直後には摩擦量データＴfsetには一
定の適切な値Ｔfset0 を書き込んでおき、運転を開始し
てからこの記憶データを随時修正してゆく。

【００９１】図３５は摩擦記憶回路１５１の動作説明図
である。本図は回転角指令θM*がθA 、θB 、θC と変
化した時の例であり、同図（ａ）は時間に対する回転角
指令θM*の変化を、同図（ｂ）は摩擦記憶回路１５１内
の摩擦量データを示す図である。この摩擦修正回路１５
１によれば、回転角指令θM*に変化を生じた後停止する
と、摩擦修正回路８が機械系の摩擦量の推定値を出力す
る。回転角指令θM*が図３６（ａ）のようにθA からθ
B に変化したときに出力される摩擦量の推定値をＴfset
a 、θB からθC に変化したときに出力される摩擦量の
推定値をＴfset bとすると、同図（ｂ）のようにθA −
θB 間の摩擦量データをＴfset aに、θB −θC 間の摩
擦量データをＴfset bに修正する。

【００９２】このように回転角指令θM*が変化するたび
に記憶された摩擦量データを随時修正することにより、
回転位置によって摩擦量が異なる場合においても摩擦ト
ルクを補償することができ、また摩擦量が不明あるいは
変動するような機械においても摩擦トルクを補償するこ
とが可能である。

【００９３】また、摩擦記憶回路１５１を不揮発性メモ
リ等によって構成する事により電源断直前のデータを保
持することができ、次回の電源投入時は最初の起動時か
らそのデータを利用して摩擦トルクの補償が可能となる
事は言うまでもない。

【００９４】実施の形態１３ 実施の形態１３を図３６〜図４１を参照しながら説明す
る。図３６は、この発明の実施の形態１３の全体を示す
ブロック図である。図において、１は、回転角指令信号
θM*を出力する回転角指令信号発生回路、２ａは、この
回転角指令信号θM*を一方の入力とし、回転検出器１５
から出力された実回転角信号θMを他方の入力として、
これに基づき速度指令信号ωM*を出力する位置制御回
路、３ａは、この速度指令信号ωM*を一方の入力とし、
実速度信号ωMおよび積分器初期値Ｔisetを他方の入力
として、後述する基準値θdrp*に基づく第１のトルク信
号Ｔ1*と積分器出力Ｔiを出力する速度制御回路、６０
は、回転角指令信号θM*と回転検出器１５から出力され
た実回転角信号θMと実速度信号ωMと速度制御回路３ａ
から出力された積分器出力Ｔiとに基づいて補償トルク
信号として第２のトルク信号Ｔ2*を出力し、更に積分器
初期値Ｔisetを出力する補償トルク制御回路、６１は、
第１のトルク信号Ｔ1*と第２のトルク信号Ｔ2*とを加算
し、トルク指令信号ＴM*を出力する加算器、１１ａは、
このトルク指令信号ＴM*に基づいて電動機１２のトルク
を制御するトルク制御回路、１４は、トルク伝達機構１
３を介して、このトルク制御回路１１ａにより動作され
る負荷機械、１５は、上記電動機１２の回転を検出し、
上記速度制御回路３ａに実速度信号ωMを、上記位置制
御回路２ａに実回転角信号θMを出力する回転検出器で
ある。なお、これら１、２ａ、１２、１４、１５は、図
５０に示す従来装置のものと同一である。

【００９５】図３７は上述した位置制御回路２ａの詳細
な構成を示すブロック図である。同図において、２００
は、回転角指令信号発生回路１から出力される回転角指
令信号θM*と、実回転角信号θMとの偏差（θM*−θM）
を出力する減算器、２０１は、偏差（θM*−θM）を比
例増幅して速度指令信号ωM*を出力するゲインＫpの係
数器である。このように構成することにより、位置制御
回路２ａは実回転角信号θMが回転角指令信号θM*に追
従するように制御できる。

【００９６】図３８は上述した速度制御回路３ａの詳細
な構成を示すブロック図である。同図において、２０２
は、速度指令信号ωM*と実速度信号ωMとの偏差（ωM*
−ωM）を出力する減算器、２０３は、偏差（ωM*−ω
M）を比例増幅するゲインＫvの係数器、２０４は、偏差
（ωM*−ωM）を積分ゲインＫiで比例増幅した後に積分
し積分トルク信号Ｔiを出力する積分器、２０５は、補
償トルク制御回路６０より出力される積分項初期値Ｔis
etを与えられると積分器２０４の積分値をプリセットす
る積分器プリセット回路、２０６は、係数器２０３と積
分器２０４の出力を加算し第１のトルク信号Ｔ1*を出力
する加算器である。このように構成することにより、速
度制御回路３ａは実回転速度ωMが速度指令信号ωM*に
追従するように制御される。

【００９７】図３９は上述した補償トルク制御回路６０
の詳細な構成を示すブロック図である。同図において、
２０７は、実回転角信号θMと回転角指令信号θM*と基
準値θdrp*によりリセット信号ＲＥＳを出力するリセッ
ト回路、２０８は、回転検出器１５より出力される実速
度信号ωMとリセット信号ＲＥＳにより第１、第２、第
３、第４のサンプルホールド指令信号ＳＨ１、ＳＨ２、
ＳＨ３、ＳＨ４を出力する判定回路、２０９は、サンプ
ルホールド指令信号ＳＨ１の立ち上がりエッジにて積分
トルク信号Ｔiをサンプルホールドし第１のサンプルト
ルク信号ＴS1を出力する第１のサンプルホールド回路、
２１０は、第２のサンプルホールド指令信号ＳＨ２の立
ち上がりエッジにて積分トルク信号Ｔiをサンプルホー
ルドし第２のサンプルトルク信号ＴS2を出力する第２の
サンプルホールド回路、２１１は、第２のサンプルトル
ク信号ＴS2と第１のサンプルトルク信号ＴS1との偏差
（ＴS2−ＴS1）を出力する減算器、２１２は、第３のサ
ンプルホールド指令信号ＳＨ３が１の時に第１のサンプ
ルトルク信号ＴS1をサンプルホールドして積分トルク初
期値Ｔisetを出力し、また第３のサンプルホールド指令
信号ＳＨ３が０のときに出力をリセットする第３のサン
プルホールド回路、２１３は、第４のサンプルホールド
指令信号ＳＨ４が１の時に減算器１０６の出力（ＴS2−
ＴS1）をサンプルホールドして補償トルク信号としての
第２のトルク信号Ｔ2*を出力し、また第４のサンプルホ
ールド指令信号ＳＨ４が０のときに出力をリセットする
第４のサンプルホールド回路である。ここでリセット回
路２０７は、実回転角信号θMと回転角指令信号θM*の
偏差の絶対値｜θM*−θM｜が基準値θdrp*以下であれ
ば、リセット信号ＲＥＳを１、絶対値｜θM*−θM｜が
基準値θdrp*より大きければリセット信号ＲＥＳを０と
なるように制御する。また、判定回路２０８は、実速度
信号ωMと実速度信号ωMの１回微分値ωM’の積（ωM×
ωM’）が正数であれば、第１のサンプルホールド指令
信号ＳＨ１を１、積（ωM×ωM’）が負数であれば第１
のサンプルホールド指令信号ＳＨ１を０、積（ωM×ω
M’）が０であれば第１のサンプルホールド指令信号Ｓ
Ｈ１は過去の状態を保持する。そして、第１のサンプル
ホールド指令信号ＳＨ１が０であれば第２のサンプルホ
ールド指令信号ＳＨ２を１、第１のサンプルホールド指
令信号ＳＨ１が１であれば第２のサンプルホールド指令
信号ＳＨ２を０とする。更に、第２のサンプルホールド
指令信号ＳＨ２が１でかつリセット信号が０であれば第
４のサンプルホールド指令信号ＳＨ４を１、第２のサン
プルホールド指令信号ＳＨ２が０もしくはリセット信号
が１であれば第２のサンプルホールド指令信号ＳＨ２を
０とし、第２のサンプルホールド指令信号ＳＨ２の値に
変化がなければ第２のサンプルホールド指令信号ＳＨ２
を０、第２のサンプルホールド指令信号ＳＨ２の値に０
から１あるいは１から０への変化があれば第４のサンプ
ルホールド指令信号ＳＨ４を１となるように制御する。
表１に第１、第２、第３、第４のサンプルホールド指令
信号ＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３、ＳＨ４の出力と物理的意
味の関係を示す。このように構成することにより、補償
トルク制御回路６０は、電動機１２が加減速を行う際の
始動直前の速度制御回路３ａの積分トルク信号Ｔiと減
速開始直前の速度制御回路３ａの積分トルク信号Ｔiと
に基づいて、補償トルク信号としての第２のトルク信号
Ｔ2*を出力するとともに、積分器初期値Ｔisetを出力し
速度制御回路３ａ中の状態量を修正できる。

【００９８】

【表４】

【００９９】図４０は、電動機１２とトルク伝達機構お
よび負荷機械１４にクーロン摩擦がある場合において、
回転角指令信号θM*を変化させた時の補償トルク制御回
路６０の出力である補償トルク信号としての第２のトル
ク信号Ｔ2*および積分トルク初期値Ｔisetと、速度制御
回路３ａの出力である第１のトルク信号Ｔ1*と、トルク
指令信号ＴM*の変化を示す図である。電動機１２が回転
中であるとき、その偏差（ωM*−ωM）の振幅の原因と
して、電動機１２とトルク伝達機構および負荷機械１４
のクーロン摩擦がある。クーロン摩擦分のトルク成分
は、Ａ点すなわち電動機１２が始動から、Ｃ点すなわち
電動機１２が減速に入る時点までの間に、速度制御回路
３ａの積分器２０４にたまり第１のトルク信号Ｔ1*より
出力される。また補償トルク制御回路６０によりＣ点に
おいて、速度制御回路３ａの状態量を修正、すなわち速
度制御回路３ａの積分器２０４をプリセットすると同時
にトルク指令信号ＴM*が不連続にならないように補償ト
ルク制御回路６０の出力を変更、すなわち補償トルク信
号としての第２のトルク信号Ｔ2*を出力する。クーロン
摩擦は上記のように、電動機１２が運転中のみに発生
し、電動機１２が停止するとともにクーロン摩擦がなく
なる。補償トルク制御回路６０は電動機１２の停止整定
の目安として位置偏差の基準値θdrp*を用い、位置偏差
の絶対値｜θM*−θM｜が基準値θdrp*以下となった時
点で速度制御回路３ａの積分器２０４を再びプリセット
すると同時に補償トルク信号としての第２のトルク信号
Ｔ2*の出力を停止する。よって、クーロン摩擦のトルク
成分が速度制御回路３ａの積分器２０４にたまらなくな
る。このように動作することにより、補償トルク制御回
路６０はクーロン摩擦成分を補償するための補償トルク
信号としての第２のトルク信号Ｔ2*を出力し実回転角信
号θMのオーバシュートを減少させることができる。

【０１００】図４１は、上述したトルク制御回路１１ａ
の詳細な構成を示すブロック図である。同図において、
２１４は、トルク指令信号ＴM*にトルク定数Ｋtの逆数
を乗じて電流指令ＩM*に変換する係数器、２１５は、電
動機１２の電流ＩMを検出する電流検出器、２１６は、
電動機１２の電流が電流指令ＩM*に追従するように電動
機１２に電圧Ｖを印加する電流制御回路である。同図の
ように構成することによって、トルク制御回路１１ａ
は、電動機１２の出力トルクがトルク指令信号ＴM*に追
従するように制御できる。電流制御回路２１６の詳細な
構成については、例えば、「ＡＣサーボシステムの理論
と設計の実際」、総合電子出版社、１９９０年、Ｐ８０
〜Ｐ８５、Ｐ１５３〜Ｐ１５５を参照のこと。

【０１０１】実施の形態１４ 実施の形態１４を図４２、図４３を参照しながら説明す
る。図４２は、この発明の実施の形態１４の全体を示す
ブロック図である。ここで基準値調整回路６１以外の動
作は上述した実施の形態１３と同一なので説明を省略す
る。

【０１０２】図４３は、上述した基準値調整回路６１の
詳細な構成を示すブロック図である。同図において、２
１７は、回転角指令信号θM*と、実回転角信号θMとの
偏差（θM*−θM）を出力する減算器、２１８は、偏差
（θM*−θM）と実回転速度信号ωMにより基準値変化量
△θdrp*を出力する符号判定回路、２１９は、基準値変
化量△θdrp*を積分し基準値θdrp*を出力する積分器で
ある。ここで、符号判定回路２１８は、実回転速度信号
ωMが正数から０となったときの偏差（θM*−θM）が正
数であれば基準値変化量△θdrp*を１、実回転速度信号
ωMが正数から０となったときの偏差（θM*−θM）が負
数であれば基準値変化量△θdrp*を−１、実回転速度信
号ωMが負数から０となったときの偏差（θM*−θM）が
負数であれば基準値変化量△θdrp*を１、実回転速度信
号ωMが負数から０となったときの偏差（θM*−θM）が
正数であれば基準値変化量△θdrp*を−１、実回転速度
信号ωMが０となったときの偏差（θM*−θM）が０であ
れば基準値変化量△θdrp*を０となるように調整する。
このように構成することにより、基準値調整回路は電動
機の実回転速度と回転角指令信号と実回転角信号に基づ
いて基準値θdrp*を修正し補償トルク信号としての第２
のトルク信号Ｔ2*をリセットするタイミングを変更でき
る。

【０１０３】実施の形態１５ 実施の形態１５を図４４、図４５を参照しながら説明す
る。図４４は、この発明の実施の形態３の全体を示すブ
ロック図である。ここで基準値調整回路６２以外の動作
は上述した実施の形態１５と同一なので説明を省略す
る。

【０１０４】図４５は、上述した基準値調整回路３４の
詳細な構成を示すブロック図である。同図において、２
１７は、回転角指令信号θM*と、実回転角信号θMとの
偏差（θM*−θM）を出力する減算器、２２０は、回転
角指令信号θM*の微分値θM*'を出力する微分器、２２
１は偏差（θM*−θM）と微分値θM*'により基準値変化
量△θdrp*を出力する符号判定回路、２１９は、基準値
変化量△θdrp*を積分し基準値θdrp*を出力する積分器
である。ここで、符号判定回路２２１は、微分値θM*'
が正数から０となったときの偏差（θM*−θM）が正数
であれば基準値変化量△θdrp*を１、微分値θM*'が正
数から０となったときの偏差（θM*−θM）が負数であ
れば基準値変化量△θdrp*を−１、微分値θM*'が負数
から０となったときの偏差（θM*−θM）が負数であれ
ば基準値変化量△θdrp*を１、微分値θM*'が負数から
０となったときの偏差（θM*−θM）が正数であれば基
準値変化量△θdrp*を−１、微分値θM*'が０となった
ときの偏差（θM*−θM）が０であれば基準値変化量△
θdrp*を０となるように調整する。このように構成する
ことにより、基準値調整回路６２は回転角指令信号θM*
と実回転角信号θMに基づいて基準値θdrp*を修正し補
償トルク信号としての第２のトルク信号Ｔ2*をリセット
するタイミングを変更できる。また、補償トルク制御回
路６０、基準値調整回路６２を付加し、基準値調整回路
６２中で必要とする速度情報を速度回転角指令信号の微
分値から得るようにしたので、ノイズが少なくオーバシ
ュートのない速度情報を基に基準値の調整を行うことが
できるという効果がある。また、基準値調整回路６２は
少なくとも１回の位置決めを行うことにより補償トルク
制御回路６０中のパラメータを調整し摩擦トルクをフィ
ードフォワード補償するようにしたので、２回目以後の
回転角指令に対してオーバシュートが極めて少ない位置
制御が実現できるという効果がある。

【０１０５】実施の形態１６ 実施の形態１６を図４６、図４７を参照しながら説明す
る。図４６は、この発明の実施の形態１６の全体を示す
ブロック図である。ここで基準値調整回路６３以外の動
作は上述した実施の形態１３と同一なので説明を省略す
る。

【０１０６】図４６は、上述した基準値調整回路３５の
詳細な構成を示すブロック図である。同図において、２
１７は回転角指令信号θM*と、実回転角信号θMとの偏
差（θM*−θM）を出力する減算器、２２０は、回転角
指令信号θM*の微分値θM*'を出力する微分器、２２２
は、偏差（θM*−θM）と微分値θM*'により基準値変化
量△θdrp*を出力する最大偏差検出回路、２１９は、基
準値変化量△θdrp*を積分し基準値θdrp*を出力する積
分器である。ここで、最大偏差検出回路２２２は、微分
値θM*'が正数から０となった後、偏差（θM*−θM）の
微分値が０となった時点の偏差（θM*−θM）が正数で
あれば、基準値変化量△θdrp*を１、微分値θM*'が正
数から０となった後、偏差（θM*−θM）の微分値が０
となった時点の偏差（θM*−θM）が負数であれば、基
準値変化量△θdrp*を−１、微分値θM*'が負数から０
となった後、偏差（θM*−θM）の微分値が０となった
時点の偏差（θM*−θM）が負数であれば、基準値変化
量△θdrp*を１、微分値θM*'が負数から０となった
後、偏差（θM*−θM）の微分値が０となった時点の偏
差（θM*−θM）が正数であれば、基準値変化量△θdrp
*を−１、微分値θM*'が０となった後、偏差（θM*−θ
M）の微分値が０となった時点の偏差（θM*−θM）が０
であれば、基準値変化量△θdrp*を０となるように調整
する。このように構成することにより、基準値調整回路
６３は回転角指令信号θM*と実回転角信号θMに基づい
て基準値θdrp*を修正し、補償トルク信号としての第２
のトルク信号Ｔ2*をリセットするタイミングを変更でき
る。また、微分値θM*'が０となった時点の偏差（θM*
−θM）の微分値が減少するようにしたので、オーバシ
ュート量を直接用いて基準値の調整を行うことができる
という効果がある。

【０１０７】実施の形態１７ 実施の形態１７を図４８を参照しながら説明する。図４
８は、この発明の実施の形態１７の全体を示すブロック
図である。ここで、ローパスフィルタ回路６４以外の動
作は、上述した実施の形態１３と同一なので説明を省略
する。

【０１０８】ローパスフィルタ回路６４は、第２のトル
ク信号Ｔ2*が０にリセットされたときに動作し、補償ト
ルク信号としての第２のトルク信号Ｔ2*の所望の周波数
以下の信号を通し、フィルタ出力信号Ｔf2*を出力す
る。補償トルク信号としての第２のトルク信号をステッ
プ的に０にリセットした場合、電動機１２の出力トルク
がステップ的に変化するので、トルク伝達機構と負荷機
械に対し強い衝撃を与えてしまう。しかし、ローパスフ
ィルタ６４を入れることによりステップ状の第２のトル
ク信号Ｔ2*を滑らかにでき、トルク伝達機構と負荷機械
１４に対する衝撃を緩和することができる。以上のよう
に、補償トルク制御回路６０、ローパスフィルタ回路６
４を付加し、補償トルク制御回路６０のトルク信号が不
連続にならないようにしたので、トルク伝達機構と負荷
機械に対して与える衝撃を小さくできるという効果があ
る。

【０１０９】なお、上記実施の形態について比較を述べ
れば、上記実施の形態１〜１２は、摩擦要素の細分化を
行うための処理が複雑となり、処理に時間がかかるが、
摩擦要素の比率を知ることが可能である、という点にお
いて極めて有用である。また、上記実施の形態１３〜１
７は、摩擦要素の比率を知ることはできないが、上記処
理が簡素化されているので、ＣＰＵの能力の低い機種に
も適用できる、という点において極めて有用である。

【０１１０】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、予め定
められた電動機の速度を指令するトルク信号を出力する
速度指令手段と、上記電動機の回転を検出する回転検出
器と、この回転検出器の回転検出に基づいて、上記電動
機の回転を補正するべくクーロン摩擦の補償トルク信号
を出力する補償トルク出力手段と、を備えたので、クー
ロン摩擦が生じても、位置のオーバーシュートがない。

【０１１１】また、この発明の別な発明によれば、上記
補償トルク出力手段を、回転検出器からの実速度信号ま
たは電動機の模擬回路からの模擬速度信号を所定のパラ
メータを用いて加工した補償トルク信号を出力する摩擦
モデル回路と、第１の速度制御回路からの第１のトルク
信号及び電動機の模擬回路からの模擬速度信号に基づい
てクーロン摩擦成分を抽出し、これに基づき上記摩擦モ
デル回路中のパラメータを修正するパラメータ修正信号
を出力する摩擦修正回路と、を備えたものとしたので、
クーロン摩擦が変化するような場合であっても、この変
化に応じてクーロン摩擦に対する適切な補償を行い位置
のオーバーシュートがない。また、電動機の模擬回路か
らの模擬速度信号を所定のパラメータを用いて加工した
補償トルク信号を出力する摩擦モデル回路を構成の一部
とする場合にあっては回転検出器に量子化ノイズがある
場合でも、クーロン摩擦に対する適正な補償を行い位置
のオーバーシュートがない

【０１１２】更に、この発明の別な発明によれば、上記
補償トルク出力手段に、電動機模擬回路のイナーシャを
修正する修正回路を備えたものとしたので、電動機の模
擬手段のイナーシャが未知な場合や運転中に変化する場
合であっても、クーロン摩擦に対する適正な補償を行い
位置のオーバーシュートがない。

【０１１３】更に、この発明の別な発明によれば、補償
トルク出力手段を、速度指令手段から出力されるトルク
信号の指令要素とこの指令要素と同一種の要素であって
回転検出器により検出される実検出要素とを比較し、こ
の比較結果を予め定めた基準に照らして電動機の回転を
補正するべくクーロン摩擦の補償トルク信号を出力する
ものとし、さらに上記予め定めた基準値を、指令要素と
実検出要素とを比較し、これに基づいて修正するように
したもので、機械系のクーロン摩擦が変化するような場
合でも、２回目以後の位置決め運転時には回転角指令信
号に対してオーバシュートが極めて少ない位置制御が実
現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す電動機の位置
制御装置のブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態における第１の位置制
御回路の詳細を示すブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態における第１の速度制
御回路の第１の詳細実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態における電動機の模擬
回路の第１の詳細実施の形態を示すブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態における第２の位置制
御回路の詳細を示すブロック図である。

【図６】 この発明の実施の形態における第２の速度制
御回路の詳細を示すブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態における摩擦モデル回
路の詳細を示すブロック図である。

【図８】 この発明の摩擦補償の動作を説明する動作説
明図である。

【図９】 この発明の実施の形態における摩擦修正回路
の第１の詳細実施の形態を示すブロック図である。

【図１０】 図９の摩擦修正回路の動作説明図である。

【図１１】 この発明の実施の形態におけるトルク制御
回路の詳細を示すブロック図である。

【図１２】 この発明の実施の形態２を示す電動機の位
置制御装置のブロック図である。

【図１３】 この発明の実施の形態における摩擦モデル
回路の詳細を示すブロック図である。

【図１４】 この発明の実施の形態３を示す電動機の位
置制御装置のブロック図である。

【図１５】 この発明の実施の形態における摩擦修正回
路の第２の詳細実施の形態を示すブロック図である。

【図１６】 この発明の実施の形態４を示す電動機の位
置制御装置のブロック図である。

【図１７】 この発明の実施の形態５を示す電動機の位
置制御装置のブロック図である。

【図１８】 この発明の実施の形態における第１の速度
制御回路の第２の詳細実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図１９】 この発明の実施の形態における電動機の模
擬回路の第２の詳細実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図２０】 この発明の実施の形態における修正回路の
第１の詳細実施の形態を示すブロック図である。

【図２１】 この発明の実施の形態６を示す電動機の位
置制御装置のブロック図である。

【図２２】 この発明の実施の形態７を示す電動機の位
置制御装置のブロック図である。

【図２３】 この発明の実施の形態における修正回路の
第２の詳細実施の形態を示すブロック図である。

【図２４】 この発明の実施の形態８を示す電動機の位
置制御装置のブロック図である。

【図２５】 この発明の実施の形態９を示す電動機の位
置制御装置のブロック図である。

【図２６】 この発明の実施の形態における摩擦修正回
路の第３の詳細実施の形態を示すブロック図である。

【図２７】 図２６の摩擦修正回路の動作説明図であ
る。

【図２８】 この発明の実施の形態１０を示す電動機の
位置制御装置のブロック図である。

【図２９】 この発明の実施の形態における摩擦修正回
路の第４の詳細実施の形態を示すブロック図である。

【図３０】 図２９の摩擦修正回路の動作説明図であ
る。

【図３１】 この発明の実施の形態１１を示す電動機の
位置制御装置のブロック図である。

【図３２】 この発明の実施の形態における摩擦記憶回
路の動作説明図である。

【図３３】 この発明の実施の形態１２を示す電動機の
位置制御装置のブロック図である。

【図３４】 図３３における摩擦記憶回路の動作説明図
である。

【図３５】 図３３における摩擦記憶回路の別の動作説
明図である。

【図３６】 この発明の実施の形態１３を示す電動機の
位置制御装置のブロック図である。

【図３７】 この発明の実施の形態１３と実施の形態１
４と実施の形態１５と実施の形態１６と実施の形態１７
における位置制御回路の詳細実施の形態を示すブロック
図である。

【図３８】 この発明の実施の形態１３と実施の形態１
４と実施の形態１５と実施の形態１６と実施の形態１７
における速度制御回路の詳細実施の形態を示すブロック
図である。

【図３９】 この発明の実施の形態１３における補償ト
ルク制御回路の詳細実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図４０】 この発明の実施の形態１３における補償ト
ルク制御回路の動作説明図である。

【図４１】 この発明の実施の形態１３と実施の形態１
４と実施の形態１５と実施の形態１６と実施の形態１７
ににおけるトルク制御回路の詳細実施の形態を示すブロ
ック図である。

【図４２】 この発明の実施の形態１４を示す電動機の
位置制御装置のブロック図である。

【図４３】 この発明の実施の形態１４の基準値調整回
路を示すブロック図である。

【図４４】 この発明の実施の形態１５を示す電動機の
位置制御装置のブロック図である。

【図４５】 この発明の実施の形態１５の基準値調整回
路を示すブロック図である。

【図４６】 この発明の実施の形態１６を示す電動機の
位置制御装置のブロック図である。

【図４７】 この発明の実施の形態１６の基準値調整回
路を示すブロック図である。

【図４８】 この発明の実施の形態１７を示す電動機の
位置制御装置のブロック図である。

【図４９】 第１の例による従来の電動機の位置制御装
置を示すブロック図である。

【図５０】 第２の例による従来の電動機の位置制御装
置を示すブロック図である。

【符号の説明】

１． 回転角指令信号発生回路 ２． 第１の位置制御回路 ２ａ． 位置制御回路 ３． 第１の速度制御回路 ３ａ．速度制御回路 ４． 電動機の模擬回路 ５、６４． ローパスフィルタ ６． 修正回路 ７． 摩擦モデル回路 ８． 摩擦修正回路 ９． 第２の速度制御回路 １０． 第２の位置制御回路 １１、１１ａ ． トルク制御回路 １２． 電動機 １３． トルク伝達機構 １４． 負荷機械 １５． 回転検出器 １６． 係数器 １７． 加算器 １８． 係数器 １９． 加算器 ２０． 係数器 ２１． 積分器 ２２． 積分器 ２３． 積分器 ２４． 係数器 ２５． 減算器 ２６． 係数器 ２７． 積分項プリセット回路 ２８． 加減算器 ２９． 係数器 ３０． 積分器 ３１． 係数器 ３２． 加算器 ３３． 電流検出器 ３４． 電流制御回路 ３５． 電動機の模擬回路 ３６． 加算器 ３７． 加減算器 ３８． 乗算器 ３９． 極性判別回路 ４０． 積分器 ４１． 加算器 ４２． 係数器 ４３． リミッタ回路 ４４． リミット値プリセット回路 ４５． 摩擦モデル回路 ４６． 第１の速度制御回路 ４７． 第２の速度制御回路 ４８． トルク制御回路 ６０． 補償トルク制御回路 ６１．６２、６３． 基準値調整回路

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０６ Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０６Ｇ 13/62 13/62 Ｅ (72)発明者 長野 鉄明 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 熊崎 文男 東京都千代田大手町二丁目６番２号 三菱 電機エンジニアリング株式会社内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め定められた電動機の速度を指令するト
   ルク信号を出力する速度指令手段と、 上記電動機の回転を検出する回転検出器と、 この回転検出器の回転検出に基づいて、上記電動機の回
   転を補正するべくクーロン摩擦の補償トルク信号を出力
   する補償トルク出力手段と、を備えたことを特徴とする
   電動機の制御装置。
2. 【請求項２】速度指令手段から出力されるトルク信号を
   第１のトルク信号とし、 この第１のトルク信号とは別に回転検出器の回転検出に
   基づいて電動機の回転を制御する第２のトルク信号を出
   力する速度制御手段と、 この速度指令制御手段からの第２のトルク信号、上記速
   度指令手段からの第１のトルク信号、及び補償トルク出
   力手段からの上記電動機の回転を補正するクーロン摩擦
   の補償トルク信号を入力として加算し、この加算結果に
   基づいて上記電動機を回転する第１の加算器と、を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の電動機の制御装置。
3. 【請求項３】速度指令手段は、 回転角指令信号を出力する回転角指令信号発生回路と、 この回転角指令信号発生回路から出力される回転角指令
   信号を一方の入力とし、この一方の入力と他方の入力に
   基づき第１の速度指令信号を出力する第１の位置制御回
   路と、 この第１の速度指令信号を一方の入力とし、この一方の
   入力と他方の入力に基づき第１のトルク信号を出力する
   第１の速度制御回路と、 この第１のトルク信号に基づき、模擬回転角信号を上記
   第１の位置制御回路の他方の入力へ出力するとともに、
   模擬速度信号を上記第１の速度制御回路の他方の入力へ
   出力する電動機の模擬回路と、を備えたことを特徴とす
   る請求項２記載の電動機の制御装置。
4. 【請求項４】回転検出器は、実回転角信号と実速度信号
   を出力するものであり、 速度制御手段は、 上記回転検出器により検出された実回転角信号及び電動
   機の模擬回路から出力された模擬回転角信号に基づき第
   ２の速度指令信号を出力する第２の位置制御回路と、 この第２の速度指令信号、回転検出器により検出された
   実速度信号、及び電動機の模擬回路から出力された模擬
   速度信号に基づき第２のトルク信号を出力する第２の速
   度制御回路と、を備えたことを特徴とする請求項３記載
   の電動機の制御装置。
5. 【請求項５】補償トルク出力手段は、 回転検出器からの実速度信号または電動機の模擬回路か
   らの模擬速度信号を所定のパラメータを用いて加工した
   補償トルク信号を出力する摩擦モデル回路と、第１の速
   度制御回路からの第１のトルク信号及び電動機の模擬回
   路からの模擬速度信号に基づいてクーロン摩擦成分を抽
   出し、これに基づき上記摩擦モデル回路中のパラメータ
   を修正するパラメータ修正信号を出力する摩擦修正回路
   と、を備えたことを特徴とする請求項３乃至請求項４記
   載の電動機の制御装置。
6. 【請求項６】補償トルク出力手段は、電動機模擬回路の
   イナーシャ修正する修正回路を備えたことを特徴とする
   請求項５記載の電動機の制御装置。
7. 【請求項７】修正回路は、模擬速度信号と第２の速度指
   令信号との加算値と、実回転角速度信号との偏差を出力
   する加減算器と、 第１のトルク信号に基づいて極性信号を出力する極性判
   別回路と、 この極性判別回路から出力された極性信号と、上記加減
   算器からの偏差とを乗算する乗算器と、 この乗算器の出力を積分する積分器と、 この積分器の出力とイナーシャ初期値を加算し、電動機
   模擬回路に対してイナーシャを出力する加算器と、を備
   えたことを特徴とする請求項６記載の電動機の制御装
   置。
8. 【請求項８】摩擦修正回路は、第１の速度制御回路から
   の第１のトルク信号をローパスフィルタを介して入力す
   ることを特徴とする請求項５乃至請求項７記載の電動機
   の制御装置。
9. 【請求項９】摩擦修正回路は、 電動機の模擬回路より出力される模擬速度信号と第１の
   速度制御回路より出力される第１のトルク信号とに基づ
   き第１乃至第３の状態フラグを出力する判定回路と、 第１の状態フラグの立ち上がりエッジにて加算器より出
   力されるトルク指令信号をサンプル・ホールドし、第１
   のサンプル・トルク信号を出力する第１のサンプル・ホ
   ールド回路と、 第２の状態フラグの立ち下がりエッジにて加算器より出
   力されるトルク指令信号をサンプル・ホールドし、第２
   のサンプル・トルク信号を出力する第２のサンプル・ホ
   ールド回路と、 第３の状態フラグの立ち下がりエッジにて加算器より出
   力されるトルク指令信号をサンプル・ホールドし、第３
   のサンプル・トルク信号を出力する第３のサンプル・ホ
   ールド回路と、 上記第２のサンプル・トルク信号とこの第３のサンプル
   ・トルク信号との平均値を出力する計算器と、 この計算器の出力と上記第１のサンプル・トルク信号と
   の偏差を出力する減算器と、上記状態フラグ１の立ち下
   がりエッジにてこの偏差をサンプル・ホールドし、パラ
   メータ修正信号を出力する第４のサンプル・ホールド回
   路と、を備えたことを特徴とする請求項５乃至請求項８
   記載の電動機の制御装置。
10. 【請求項１０】摩擦修正回路は、 電動機の模擬回路より出力される模擬速度信号と第１の
    速度制御回路より出力される第１のトルク信号により状
    態フラグを出力する判定回路と、 この状態フラグの立ち上がりエッジにて加算器より出力
    されるトルク指令信号をサンプル・ホールドし、サンプ
    ル・トルク信号を出力する第１のサンプル・ホールド回
    路と、 トルク指令信号とこの第１のサンプル・ホールド回路か
    ら出力されるサンプル・トルク信号ＴS との偏差を出力
    する減算器と、 状態フラグの立ち下がりエッジにて偏差をサンプル・ホ
    ールドし、パラメータ修正値を出力する第２のサンプル
    ・ホールド回路と、 トルク指令信号と第２のサンプル・ホールド回路から出
    力される摩擦モデル修正値との偏差を出力する減算器
    と、 状態フラグの立ち下がりエッジにて偏差をサンプル・ホ
    ールドし、積分項修正値を出力する第３のサンプル・ホ
    ールド回路と、を備えたことを特徴とする請求項５乃至
    請求項８記載の電動機の制御装置。
11. 【請求項１１】摩擦修正回路は、 電動機の模擬回路より出力される模擬速度信号と第１の
    速度制御回路より出力される第１のトルク信号とにより
    状態フラグ１〜３を出力する判定回路と、 状態フラグ１の立ち上がりエッジにて加算器より出力さ
    れるトルク指令信号をサンプル・ホールドし、第１のサ
    ンプル・トルク信号を出力する第１のサンプル・ホール
    ド回路と、 トルク指令信号とこの第１のサンプル・ホールド回路か
    ら出力される第１のサンプル・トルク信号との偏差を出
    力する減算器と、 状態フラグ２の立ち下がりエッジにて減算器からの偏差
    をサンプル・ホールドし、第２のサンプル・トルク信号
    を出力する第２のサンプル・ホールド回路と、この第２
    のサンプル・ホールド回路から出力される第２のサンプ
    ル・トルク信号とトルク指令信号との偏差を出力する減
    算器と、 状態フラグ３の立ち上がりエッジにてこの減算器からの
    偏差をサンプル・ホールドし、第３のサンプル・トルク
    信号を出力する第３のサンプル・ホールド回路と、 トルク指令信号とこの第３のサンプル・ホールド回路か
    ら出力された第３のサンプル・トルク信号との加算値を
    出力する加算器と、 状態フラグ１の立ち下がりエッジにてこの加算器による
    加算値をサンプル・ホールドし、パラメータ修正値を出
    力する第４のサンプル・ホールド回路と、 トルク指令信号とこの第４のサンプル・ホールド回路か
    ら出力された摩擦モデル修正値との偏差を出力する減算
    器と、 状態フラグ１の立ち下がりエッジにてこの減算器からの
    偏差をサンプル・ホールドし、積分項修正値を出力する
    第５のサンプル・ホールド回路と、を備えたことを特徴
    とする請求項５乃至請求項８記載の電動機の制御装置。
12. 【請求項１２】補償トルク出力手段は、 回転検出器からの実速度信号を所定のパラメータを用い
    て加工した補償トルク信号を出力する摩擦モデル回路
    と、 回転角指令信号発生回路からの回転角指令信号に応じた
    摩擦量データを記憶し、これに基づき上記摩擦モデル回
    路中のパラメータを修正するパラメータ修正信号を出力
    する摩擦記憶回路と、を備えたことを特徴とする請求項
    ３乃至請求項４記載の電動機の制御装置。
13. 【請求項１３】摩擦モデル回路は、 回転検出器から出力された実速度信号または電動機の模
    擬回路から出力された模擬速度信号を比例増幅する係数
    器と、 この係数器の出力値を所定の値でリミットし、補償トル
    ク信号を出力するリミッタ回路と、 摩擦修正回路より出力されるパラメータ修正信号を与え
    られると、このリミッタ回路のリミット値を修正するリ
    ミット値プリセット回路と、を備えたことを特徴とする
    請求項５乃至請求項１２記載の電動機の制御装置。
14. 【請求項１４】補償トルク出力手段は、 速度指令手段から出力されるトルク信号の指令要素とこ
    の指令要素と同一種の要素であって回転検出器により検
    出される実検出要素とを比較し、この比較結果を予め定
    めた基準に照らして電動機の回転を補正するべくクーロ
    ン摩擦の補償トルク信号を出力することを特徴とする請
    求項１記載の電動機の制御装置。
15. 【請求項１５】予め定めた基準値は、指令要素と実検出
    要素とを比較し、これに基づいて修正されることを特徴
    とする請求項１記載の電動機の制御装置。
16. 【請求項１６】指令要素及び実検出要素において比較さ
    れる互いに同一種の要素は、回転角信号であり、各々回
    転角指令信号及び実回転角信号であることを特徴とする
    請求項１４または請求項１５記載の電動機の制御装置。