JPH10201272A - 電動機サーボ系における共振抑制方法 - Google Patents
電動機サーボ系における共振抑制方法Info
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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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- sampling cycle
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動機サーボ系において、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。 【解決手段】 所定のサンプリングサイクルをもって電
動機の角加速度αを検出し、各サンプリングサイクル毎
の角加速度αに応じて共振抑制用補正値ｄを算出し、各
サンプリングサイクル毎に共振抑制用補正値ｄを速度制
御ループのトルク指令値τ* 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ｄを記憶し、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
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。
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。 【解決手段】 所定のサンプリングサイクルをもって電
動機の角加速度αを検出し、各サンプリングサイクル毎
の角加速度αに応じて共振抑制用補正値ｄを算出し、各
サンプリングサイクル毎に共振抑制用補正値ｄを速度制
御ループのトルク指令値τ* 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ｄを記憶し、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
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
すブロック線図である。
【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。
度制御ループを示すブロック線図である。
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
Claims (2)
- 【請求項１】 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。 - 【請求項２】 前記遅延サイクル数は外部より変更可能
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9006789A JPH10201272A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 電動機サーボ系における共振抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9006789A JPH10201272A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 電動機サーボ系における共振抑制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10201272A true JPH10201272A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11647954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9006789A Pending JPH10201272A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 電動機サーボ系における共振抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10201272A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009089595A (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Asml Netherlands Bv | 電磁モータにより対象物を位置決めするための方法、ステージ装置およびリソグラフィ装置 |
| CN107733313A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-02-23 | 广东石油化工学院 | 旋转机械谐振自适应抑制方法 |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP9006789A patent/JPH10201272A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009089595A (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Asml Netherlands Bv | 電磁モータにより対象物を位置決めするための方法、ステージ装置およびリソグラフィ装置 |
| 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 (zh) * | 2017-12-04 | 2018-02-23 | 广东石油化工学院 | 旋转机械谐振自适应抑制方法 |
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