JPH10201272A - Method for suppressing resonance at motor servo system - Google Patents
Method for suppressing resonance at motor servo systemInfo
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- JPH10201272A JPH10201272A JP9006789A JP678997A JPH10201272A JP H10201272 A JPH10201272 A JP H10201272A JP 9006789 A JP9006789 A JP 9006789A JP 678997 A JP678997 A JP 678997A JP H10201272 A JPH10201272 A JP H10201272A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電動機サーボ系
における共振抑制方法に関し、特に速度制御ループを有
する電動機サーボ系における共振抑制方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for suppressing resonance in a motor servo system, and more particularly to a method for suppressing resonance in a motor servo system having a speed control loop.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は一般的な電動機サーボ系の速度制
御ループを示している。この速度制御ループは、ＰＩ制
御方式のものであり、電動機１の位置センサ３が出力す
る位置信号を微分器（ラプラス演算子Ｓ）５により微分
することにより得られる電動機１の角速度ωと角速度指
令値ω* との偏差（速度誤差）ωe を求め、積分指令演
算器７によって偏差ωe の微分値に速度ループ積分ゲイ
ンＧｉを乗じてトルク積分指令値τｉ* を求め、比例指
令演算器９によって偏差ωe とトルク積分指令値τｉ*
との合計値に速度ループ比例ゲインＧｓを乗じてトルク
指令値τ* を求め、これを電動機１のトルク制御アンプ
１１へ出力する。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a speed control loop of a general motor servo system. This speed control loop is of the PI control type, and the angular velocity ω and angular velocity command of the electric motor 1 obtained by differentiating the position signal output from the position sensor 3 of the electric motor 1 by the differentiator (Laplace operator S) 5. A deviation (speed error) ω e from the value ω * is obtained, and the integral command calculator 7 multiplies the differential value of the deviation ω e by the speed loop integration gain Gi to obtain a torque integration command value τi *. deviation ω e and the torque integration instruction value τi by *
Is multiplied by the speed loop proportional gain Gs to obtain a torque command value τ * , which is output to the torque control amplifier 11 of the electric motor 1.
【０００３】図４は上述のような電動機サーボ系の速度
制御ループに共振抑制系を付けた従来を示している。共
振抑制系は、角速度微分器１３によって電動機１の角速
度ωを微分することで、電動機１の角加速度αを演算
し、補正値演算器１５によって角加速度αに補正ゲイン
Ｇｃを乗じて共振抑制補正値ｄを求め、これをトルク指
令値τ* に加算する。FIG. 4 shows a conventional motor servo system in which a resonance suppression system is added to the speed control loop. The resonance suppression system calculates the angular acceleration α of the electric motor 1 by differentiating the angular velocity ω of the electric motor 1 by the angular velocity differentiator 13, and multiplies the angular acceleration α by the correction gain Gc by the correction value calculator 15 to suppress the resonance. The value d is obtained and added to the torque command value τ * .
【０００４】ソウトウェアサーボの場合、トルク指令値
τ* 、共振抑制補正値ｄの演算等は、数１００マイクロ
秒程度のサンプリングサイクルをもって行われ、従来、
トルク指令値τ* に対する共振抑制補正値ｄの加算は、
同一サンプリングサイクルの範囲内で、換言すれば、同
一サンプリングサイクルのもの同士で行われている。In the case of a software servo, the calculation of the torque command value τ * and the resonance suppression correction value d are performed with a sampling cycle of about several hundred microseconds.
The addition of the resonance suppression correction value d to the torque command value τ *
Within the same sampling cycle, in other words, the operations are performed between the same sampling cycles.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来は、共振抑制補正
値ｄの算出とこれの加算とが同一サンプリングサイクル
の範囲内でしかおこなわれないため、トルク指令算出の
サンプリングサイクルに近い周波数で共振が発生する場
合には、トルク指令値τ* に共振抑制補正値ｄを加算し
ても共振抑制の効果が得られず、逆に特性を悪化させる
可能性がある。Conventionally, the calculation of the resonance suppression correction value d and the addition thereof are performed only within the same sampling cycle, so that resonance occurs at a frequency close to the sampling cycle for calculating the torque command. If this occurs, the resonance suppression effect cannot be obtained even if the resonance suppression correction value d is added to the torque command value τ * , and conversely, the characteristics may be degraded.
【０００６】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、トルク指令算出のサンプリングサ
イクルに近い周波数で共振が発生しても、簡単な改善の
みで共振を効果的に抑制することができように改良され
た電動機サーボ系における共振抑制方法を提供すること
を目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. Even if resonance occurs at a frequency close to the sampling cycle for calculating the torque command, the resonance is effectively suppressed only by simple improvement. It is an object of the present invention to provide a method for suppressing resonance in an electric motor servo system which has been improved.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明の請求項１による電動機サーボ系におけ
る共振抑制方法は、所定のサンプリングサイクルをもっ
て電動機の加速度を検出し、各サンプリングサイクル毎
の加速度に応じて共振抑制用補正値を算出し、各サンプ
リングサイクル毎に前記共振抑制用補正値を速度制御ル
ープのトルク指令値に加算する電動機サーボ系における
共振抑制方法において、所定個数に亙る各サンプリング
サイクルの共振抑制用補正値を記憶し、指定された遅延
サイクル数に該当するサンプリングサイクルで算出され
た共振抑制用補正値を現在のサンプリングサイクルにお
けるトルク指令値に加算するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for suppressing resonance in an electric motor servo system, comprising detecting an acceleration of an electric motor at a predetermined sampling cycle, A resonance suppression correction value is calculated according to the acceleration of the motor, and the resonance suppression correction value is added to a torque command value of a speed control loop for each sampling cycle. The correction value for resonance suppression in the sampling cycle is stored, and the correction value for resonance suppression calculated in the sampling cycle corresponding to the designated number of delay cycles is added to the torque command value in the current sampling cycle.
【０００８】請求項２による電動機サーボ系における共
振抑制方法は、請求項１に記載の共振抑制方法におい
て、前記遅延サイクル数が外部より変更可能な一つのパ
ラメータとして設定されるものである。According to a second aspect of the invention, there is provided a method for suppressing resonance in an electric motor servo system, wherein the number of delay cycles is set as one parameter that can be changed from the outside.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明するこの
発明の実施の形態において上述の従来例と同一構成の部
分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を付して
その説明を省略する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the embodiments of the present invention described below, the same components as those of the above-described conventional example are denoted by the same reference numerals as those of the above-described conventional example, and description thereof will be omitted.
【００１０】図１はこの発明による共振抑制方法の実施
に使用される電動機サーボ系の速度制御ループを示して
いる。この速度制御ループでは、共振抑制系に遅延手段
１７が設けられている。遅延手段１７は、リングバッフ
ァメモリを有していて、所定個数に亙る各サンプリング
サイクルの共振抑制用補正値ｄをリングバッファメモリ
に記憶し、指定された遅延サイクル数ｎに該当するサン
プリングサイクル（Ｎ−ｎ）で算出された共振抑制用補
正値ｄ(N-n) をリングバッファメモリより読み出し、こ
れを現在のサンプリングサイクルＮにおけるトルク指令
値τ* に加算する。FIG. 1 shows a speed control loop of a motor servo system used for implementing a resonance suppression method according to the present invention. In this speed control loop, a delay unit 17 is provided in the resonance suppression system. The delay means 17 has a ring buffer memory, stores a predetermined number of resonance suppression correction values d of each sampling cycle in the ring buffer memory, and stores the sampling cycles (N The correction value d (Nn) for resonance suppression calculated in -n) is read from the ring buffer memory, and is added to the torque command value τ * in the current sampling cycle N.
【００１１】遅延サイクル数ｎは、外部より変更可能な
一つのパラメータとして、共振周波数等に応じて最適設
定される。遅延サイクル数ｎは、１，２，３…であり、
ｎ＝１の場合には、１サンプリングサイクル前の共振抑
制用補正値ｄ(N-1) が現在のサンプリングサイクルＮに
おけるトルク指令値τ* に加算される。The number of delay cycles n is optimally set as one parameter that can be changed from the outside according to the resonance frequency and the like. The number of delay cycles n is 1, 2, 3,.
When n = 1, the resonance suppression correction value d (N-1) one sampling cycle before is added to the torque command value τ * in the current sampling cycle N.
【００１２】なお、遅延手段１７のリングバッファメモ
リが格納可能な補正値ｄの個数は、パラメータ設定され
る遅延サイクル数ｎの最大値を満たすものである必要が
ある。The number of correction values d that can be stored in the ring buffer memory of the delay means 17 must satisfy the maximum value of the number n of delay cycles set as a parameter.
【００１３】上述のように、指定された遅延サイクル数
ｎに該当するサンプリングサイクルで算出された共振抑
制用補正値ｄ(N-n) を現在のサンプリングサイクルＮに
おけるトルク指令値τ* に加算するから、トルク指令算
出のサンプリングサイクルに近い周波数で共振が発生し
ても、位相の調整が微妙に行われ、共振が効果的に抑制
される。As described above, the resonance suppression correction value d (Nn) calculated in the sampling cycle corresponding to the specified number n of delay cycles is added to the torque command value τ * in the current sampling cycle N. Even if resonance occurs at a frequency close to the sampling cycle of torque command calculation, the phase is finely adjusted, and the resonance is effectively suppressed.
【００１４】図２（ａ）は共振発生時の制御出力波形
を、図２（ｂ）はこの発明による共振抑制方法によって
共振を抑制して場合の制御出力波形を各々示している。
図２（ａ）、（ｂ）より、トルク指令算出のサンプリン
グサイクルに近い周波数で共振が発生しても、この発明
による共振抑制方法では共振が効果的に抑制されている
ことが分かる。FIG. 2A shows a control output waveform when resonance occurs, and FIG. 2B shows a control output waveform when resonance is suppressed by the resonance suppression method according to the present invention.
From FIGS. 2A and 2B, it can be seen that even when resonance occurs at a frequency close to the sampling cycle for calculating the torque command, the resonance is effectively suppressed by the resonance suppression method according to the present invention.
【００１５】以上に於ては、この発明を特定の実施の形
態について詳細に説明したが、この発明は、これに限定
されるものではなく、この発明の範囲内にて種々の実施
の形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。In the above, the present invention has been described in detail with respect to a specific embodiment. However, the present invention is not limited to this, and various embodiments may be made within the scope of the present invention. The possibilities will be clear to the skilled person.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による電動機サーボ系における共振抑制方法によれ
ば、指定された遅延サイクル数に該当するサンプリング
サイクルで算出された共振抑制用補正値を現在のサンプ
リングサイクルにおけるトルク指令値に加算するから、
トルク指令算出のサンプリングサイクルに近い周波数で
共振が発生しても、共振が効果的に抑制される。共振が
抑制されることにより、サーボ系の速度制御ループのゲ
インを大きくすることが可能になり、このことにより、
機械の位置決め時間、精度を改善することができるよう
になる。As can be understood from the above description, according to the resonance suppressing method in the electric motor servo system according to the present invention, the resonance suppressing correction value calculated in the sampling cycle corresponding to the specified number of delay cycles is currently used. Is added to the torque command value in the sampling cycle of
Even if resonance occurs at a frequency close to the sampling cycle for torque command calculation, the resonance is effectively suppressed. By suppressing the resonance, it is possible to increase the gain of the speed control loop of the servo system.
The positioning time and accuracy of the machine can be improved.
【００１７】また、遅延サイクル数が外部より変更可能
な一つのパラメータとして設定されるようになっている
と、遅延サイクル数の最適設定が共振周波数等に応じて
簡単に行われ得るようになり、汎用性が向上する。If the number of delay cycles is set as one parameter that can be changed from the outside, the optimal setting of the number of delay cycles can be easily performed according to the resonance frequency and the like. Versatility is improved.
【図１】この発明による共振抑制方法の実施に使用され
る電動機サーボ系の速度制御ループの一つの実施の形態
を示すブロック線図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a speed control loop of a motor servo system used for implementing a resonance suppression method according to the present invention.
【図２】（ａ）は共振発生時の制御出力波形を、（ｂ）
はこの発明による共振抑制方法によって共振を抑制して
場合の制御出力波形を各々示す波形図である。FIG. 2A shows a control output waveform when resonance occurs, and FIG.
FIG. 3 is a waveform diagram showing control output waveforms when resonance is suppressed by the resonance suppression method according to the present invention.
【図３】一般的な電動機サーボ系の速度制御ループを示
すブロック線図である。FIG. 3 is a block diagram showing a speed control loop of a general electric motor servo system.
【図４】従来の共振抑制系を有する電動機サーボ系の速
度制御ループを示すブロック線図である。FIG. 4 is a block diagram showing a speed control loop of a motor servo system having a conventional resonance suppression system.
１ 電動機 ３ 位置センサ ５ 微分器 ７ 積分指令演算器 ９ 比例指令演算器 １１ トルク制御アンプ １３ 角速度微分器 １５ 補正値演算器 １７ 遅延手段 REFERENCE SIGNS LIST 1 motor 3 position sensor 5 differentiator 7 integration command calculator 9 proportional command calculator 11 torque control amplifier 13 angular velocity differentiator 15 correction value calculator 17 delay means
Claims (2)
動機の加速度を検出し、各サンプリングサイクル毎の加
速度に応じて共振抑制用補正値を算出し、各サンプリン
グサイクル毎に前記共振抑制用補正値を速度制御ループ
のトルク指令値に加算する電動機サーボ系における共振
抑制方法において、 所定個数に亙る各サンプリングサイクルの共振抑制用補
正値を記憶し、指定された遅延サイクル数に該当するサ
ンプリングサイクルで算出された共振抑制用補正値を現
在のサンプリングサイクルにおけるトルク指令値に加算
することを特徴とする電動機サーボ系における共振抑制
方法。An acceleration of a motor is detected in a predetermined sampling cycle, a resonance suppression correction value is calculated according to an acceleration in each sampling cycle, and the resonance suppression correction value is calculated in a speed control loop in each sampling cycle. A resonance suppression method in a motor servo system for adding to a torque command value of a motor, wherein a resonance suppression correction value for each of a predetermined number of sampling cycles is stored, and resonance suppression calculated in a sampling cycle corresponding to a designated number of delay cycles. A resonance correction method for an electric motor servo system, comprising adding a correction value for use to a torque command value in a current sampling cycle.
な一つのパラメータとして設定されることを特徴とする
請求項１に記載の電動機サーボ系における共振抑制方
法。2. The method according to claim 1, wherein the delay cycle number is set as one parameter that can be changed from outside.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9006789A JPH10201272A (en) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | Method for suppressing resonance at motor servo system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9006789A JPH10201272A (en) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | Method for suppressing resonance at motor servo system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10201272A true JPH10201272A (en) | 1998-07-31 |
Family
ID=11647954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9006789A Pending JPH10201272A (en) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | Method for suppressing resonance at motor servo system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10201272A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009089595A (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Asml Netherlands Bv | Method for positioning object by electrostatic motor, stage device, and lithographic equipment |
| CN107733313A (en) * | 2017-12-04 | 2018-02-23 | 广东石油化工学院 | Rotating machinery resonance Adaptive Suppression method |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP9006789A patent/JPH10201272A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009089595A (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Asml Netherlands Bv | Method for positioning object by electrostatic motor, stage device, and lithographic equipment |
| US8102513B2 (en) | 2007-10-02 | 2012-01-24 | Asml Netherlands B.V. | Method for positioning an object by an electromagnetic motor, stage apparatus and lithographic apparatus |
| US8982327B2 (en) | 2007-10-02 | 2015-03-17 | Asml Netherlands B.V. | Method for positioning an object by an electromagnetic motor, stage apparatus and lithographic apparatus |
| CN107733313A (en) * | 2017-12-04 | 2018-02-23 | 广东石油化工学院 | Rotating machinery resonance Adaptive Suppression method |
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