JPH11184503A - 制御装置と制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御対象および／または該制御対象のアクチ
ュエータにばね特性を有する場合でも安定な制御を可能
にする。 【解決手段】 フィードフォワード（ＦＦ）制御演算部
１２、フィードバック（ＦＢ）制御演算部１６の他、前
記ばね特性を相殺する演算を行う共振相殺フィルタ要素
１９を設ける。共振相殺フィルタ要素１９は、振幅極小
値をもたらす２次進み要素または振幅極大値をもたらす
２次遅れ要素を有し、駆動系中に含まれるばね要素によ
って生じる共振特性を相殺する。また共振相殺フィルタ
用パラメータを設定する設定部４０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は産業用ロボット、電
気回路基板の部品実装機などの高速な位置決め制御が必
要な駆動系を有する機器のサーボ制御を行う制御方法お
よびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の制御対象があるが、たとえば、産
業用ロボットにおいてもその基本的な制御対象は電動機
（モータ）であるから、以下、代表的に制御対象として
モータを例示する。モータも各種のモータがあり、以
下、たとえば、産業用ロボットに使用されているサーボ
モータを例示する。

【０００３】サーボモータを制御する方法としては種々
の方法が提案されているが、最も基本的な方法は、比例
（Ｐ）動作、積分（Ｉ）動作および微分（Ｄ）動作の制
御を組み合わせて制御を行う方法である。

【０００４】図１はそのような制御方法による従来の制
御装置のブロック図である。図１に図解した制御装置
は、制御対象としてのモータ１をモータ駆動部（ドライ
バ）２を介して駆動する制御器（コントローラ）１００
とモータ１のロータの回転位置を検出するロータリィエ
ンコーダ２００とを有する。

【０００５】制御器（コントローラ）１００は、目標位
置信号Ｐ_ref （または目標角度信号Ａ_ref ）からフィー
ドフォワード制御（正帰還制御、ＦＦ制御）演算を行う
フィードフォワード（ＦＦ）制御演算部１２、第１の加
算回路１４、フィードバック制御（負帰還制御、ＦＢ制
御）演算を行うフィードバック（ＦＢ）制御演算部１
６、および、第２の加算回路１８を有する制御演算部１
０と、ディジタル／アナログ変換回路（Ｄ／Ａコンバー
タ）２０と、ロータリィエンコーダ２００の検出信号を
サンプリングして加算回路１４に印加するサンプラ３０
を有する。この制御器１００は、所定のサンプリング周
期でサンプリングを行って制御する離散的な制御器であ
り、その制御内容は、制御演算部１０におけるＦＦ制御
演算部１２によるフィードフォワード制御と、加算回路
１４において算出した位置偏差＝（目標位置信号Ｐ_ref
−エンコーダ２００の位置検出信号）に基づくＦＢ制御
演算部１６によるフィードバック制御とを組み合わせた
ものである。

【０００６】ＦＦ制御演算部１２は下記式１に規定され
る制御演算を行う。

【数１４】 ……（１）

【０００７】ＦＢ制御演算部１６は下記式２に規定され
る制御演算を行う。

【数１５】 ……（２）

【０００８】式１、２において、制御パラメータｋ_p は
比例定数（比例利得または比例ゲイン）、制御パラメー
タｋ_d は微分定数（微分ゲイン）、制御パラメータｋ_i
は積分定数（積分ゲイン）を示す。制御パラメータαは
フィードフォワードゲイン（利得）を示し、制御パラメ
ータβは速度フィードフォワードゲインを示す。記号Ｔ
はサンプリング周期を示し、変数ｚ^-1は一次遅れ要素を
示す。したがって、この例では、ＦＦ制御演算部１２は
比例（Ｐ）制御動作と微分（Ｄ）制御動作との組合せ演
算を行う。ＦＢ制御演算部１６はＰＩＤ制御動作を行
う。

【０００９】図１に図解した制御装置の概略動作を述べ
る。ＦＦ制御演算部１２は目標位置信号Ｐ_ref （または
目標角度信号Ａ_ref ）に対して比例および微分（ＰＤ）
制御演算を行う。加算回路１４が目標位置信号Ｐ
_ref （または目標位置信号Ｐ_ref ）に対するエンコーダ
２００で検出した実際の位置検出信号（または角度検出
信号）を減じて偏差を算出する。ＦＢ制御演算部１６が
その偏差に対してＰＩＤ演算をする。加算回路１８は、
ＦＦ制御演算部１２の演算結果とＦＢ制御演算部１６の
演算結果とを加算する。以上の演算はディジタル的に
（離散的に）行われる。その演算結果がＤ／Ａコンバー
タ２０においてアナログ信号に変換されてモータ駆動部
（ドライバ）２を介してモータ１を駆動制御する。その
結果がエンコーダ２００で検出されて、サンプラ３０を
介して加算回路１４に印加される。この制御動作が所定
のサンプリング周期で反復動作する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図１に示すサーボ制御
装置においては制御性能を向上させる制御パラメータ、
たとえば、比例定数ｋ_P 、微分定数ｋ_d 、積分定数
ｋ_i 、α、βのみによって制御が行われているが、実際
の駆動系においてはモータドライバ２およびモータ１な
どの駆動部のばね特性などにより共振特性を持つことが
多い。この共振特性を無視して制御を行うと、共振特性
により制御系の安定性が損なわれることがある。ばね特
性については図３を参照して後述する。

【００１１】一般に、制御性能の高い制御パラメータ
（精密な制御を行うのに使用する感度の高い制御パラメ
ータ）を用いると制御系の安定性が低くなり、上記共振
特性により制御系の安定性が損なわれる傾向がある。逆
に、制御系の安定性を保つためには感度の低い制御パラ
メータ（制御性能を低下させた制御パラメータ）で駆動
系を制御せねばならない。そうすると充分な制御が行わ
れない。このように、制御には制御パラメータの感度の
高低によって二律背反する問題が内在している。

【００１２】本発明は上述した制御に関する問題を克服
するものであり、本発明の目的は制御対象の機構系など
にばね要素が存在してもそれを相殺する共振相殺フィル
タを適用することにより、安定かつ精密な制御を可能と
する制御装置と制御方法を提供することにある。

【００１３】また本発明の目的は、上記共振相殺フィル
タのパラメータを容易かつ適切に調整可能な共振相殺フ
ィルタのパラメータ調整方法および調整装置を提供する
ことにある。

【００１４】

【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、本発明では駆動系中に含まれるばね要素によって
生じる共振特性を相殺するために２次進み要素および／
または２次遅れ要素からなる共振相殺フィルタにより制
御信号をフィルタリングする。

【００１５】すなわち、本発明によれば、制御対象およ
び／または該制御対象のアクチュエータにばね特性を有
する制御系を離散時間方法で制御する制御装置におい
て、目標指令信号と前記制御対象の位置または角度検出
信号との差を求める偏差算出部と、該偏差算出部で算出
した偏差に応じてフィードバック制御演算を行うフィー
ドバック制御演算部と、該結果に対して前ばね特性を相
殺する演算を行う共振相殺フィルタ要素とを有する制御
装置が提供される。

【００１６】前記共振相殺フィルタ要素は振幅極小値を
もたらす２次進み要素：（ｓ−ｚ_r＋ｚ_i ｊ）（ｓ−ｚ
_r −ｚ_i ｊ）、または、振幅極大値をもたらす２次遅れ
要素：１／（ｓ−ｐ_r ＋ｐ_i ｊ）（ｓ−ｐ_r −ｐ
_i ｊ）、あるいは、両者を有する。

【００１７】好適には、前記共振相殺フィルタ要素のフ
ィルタ特性は、該共振相殺フィルタ要素の零点：ｚ_fp±
ｚ_fiｊと、前記制御対象および／またはアクチュエータ
の共振極：ｐ_r ±ｐ_i ｊを一致させ、前記共振相殺フィ
ルタ要素の極：ｐ_fr±ｐ_fiｊと前記制御対象および／ま
たはアクチュエータの共振零点：ｚ_r ±ｚ_i ｊを一致さ
せて得られる。

【００１８】また本発明の制御装置は、前記共振相殺フ
ィルタ要素のパラメータを設定する共振相殺フィルタ用
パラメータ設定部をさらに有する。前記共振相殺フィル
タ用パラメータ設定部は、前記共振相殺フィルタ要素の
振幅極大周波数ｆ_fpおよび極大値ダンピング係数ｄ_fp、
または前記共振相殺フィルタの振幅極小周波数ｆ_fzおよ
び極小値ダンピング係数ｄ_fzを指定し、前記共振相殺フ
ィルタ要素におけるパラメータを前記共振相殺フィルタ
要素に設定する。

【００１９】好適には、前記共振相殺フィルタ用パラメ
ータ設定部は、振幅極小周波数ｆ_fzおよび極小値ダンピ
ング係数ｄ_fzから下記式を適用して前記共振相殺フィル
タ要素の零点ｚ_fr±ｚ_fiｊを求めて前記共振相殺フィル
タ要素の振幅極小周波数および振幅極小値の鋭さを独立
に指定する。

【００２０】

【数１６】

【００２１】また好適には、前記共振相殺フィルタ用パ
ラメータ設定部は、振幅極大周波数ｆ_fpおよび極大値ダ
ンピング係数ｄ_fpから下記式を適用して前記共振相殺フ
ィルタ要素の極ｐ_fr±ｐ_fiｊを求め、前記共振相殺フィ
ルタ要素の振幅極大周波数および振幅極大値の鋭さを独
立に指定する。

【数１７】

【００２２】また本発明によれば、制御対象および／ま
たは該制御対象のアクチュエータにばね特性を有する制
御系を離散時間方法で制御するとき、前記ばね特性を相
殺する共振相殺フィルタ処理を行う制御方法が提供され
る。

【００２３】さらに本発明によれば、制御対象および／
または該制御対象のアクチュエータにばね特性を有する
制御系を離散時間方法で制御するとき前記ばね特性を相
殺する下記式で規定される共振相殺フィルタ処理を行う
制御方法における前記共振相殺フィルタ要素のパラメー
タ設定方法であって、

【数１８】 前記共振相殺フィルタ要素の振幅極大周波数ｆ_fp、極大
値ダンピング係数ｄ_fp、振幅極小周波数ｆ_fz、極小値ダ
ンピング係数ｄ_fzを入力し、下記式の演算を行い前記共
振相殺フィルタ要素の極ｐ_fr±ｐ_fiｊおよび零点ｚ_fr±
ｚ_fiｊを算出し、

【数１９】

【数２０】 下記式の演算を行い前記共振相殺フィルタ要素の零点Ｚ
_fr±Ｚ_fiｊおよびＰ_fr±Ｐ_fiｊを求め、

【数２１】

【数２２】 下記式の演算を行いパラメータａ、ｂ、ｃ、ｄを算出
し、

【数２３】

【数２４】

【数２５】

【数２６】 算出したパラメータａ、ｂ、ｃ、ｄを前記共振相殺フィ
ルタ要素に設定する共振相殺フィルタ用パラメータ設定
方法が提供される。

【００２４】本発明によればさらに制御対象および／ま
たは該制御対象のアクチュエータにばね特性を有する制
御系を離散時間方法で制御するとき前記ばね特性を相殺
する下記式で規定される共振相殺フィルタ処理を行う制
御方法における前記共振相殺フィルタ要素のパラメータ
を調整する方法であって、駆動系共振極を相殺するよう
共振相殺フィルタ要素の零点を定め、制御系の安定性を
損なわないよう共振相殺フィルタの極を決定する共振相
殺フィルタ用パラメータの調整方法が提供される。

【００２５】

【数２７】

【００２６】また本発明によれば、制御対象および／ま
たは該制御対象のアクチュエータにばね特性を有する制
御系を離散時間方法で制御するとき前記ばね特性を相殺
する下記式で規定される共振相殺フィルタ処理を行う制
御系の調整方法であって、

【数２８】 駆動系の振幅周波数特性を測定し振幅極大周波数ｆp 、
振幅極小周波数ｆz を読み取り、極大値ダンピング係数
ｄp 、極小値ダンピング係数ｄ_fzを適切な値に定め、初
期値設定として、前記共振相殺フィルタ要素の振幅極小
周波数ｆ_fz＝ｆp 、振幅極大周波数ｆ_fp＝ｆz とし、極
小値ダンピング係数ｄ_fz＝ｄp 、極大値ダンピング係数
ｄ_fp＝ｄz とし、上記初期設定値を前記共振相殺フィル
タ要素の初期値とし、共振相殺フィルタ用パラメータ設
定部に入力し、前記共振相殺フィルタ要素を含めた駆動
系周波数特性を測定して駆動系の振幅極大値が十分相殺
されているか確認し、駆動系の振幅極大値が十分相殺さ
れていなければ、前記共振相殺フィルタ要素の振幅極小
周波数ｆ_fzもしくは極小値ダンピング係数ｄ_fzのいずれ
かを変更して、再度前記共振相殺フィルタ用パラメータ
設定部に入力し、振幅極大値が最も小さくなる振幅極小
周波数ｆ_fzおよび極小値ダンピング係数ｄ_fzが得られる
まで、上記処理を繰り返し、駆動系の振幅極大値が十分
相殺されていれば、そのときの前記共振相殺フィルタ要
素の振幅極小周波数ｆ_fzおよび極小値ダンピング係数ｄ
_fzを記憶し、以上のごとく決定されたパラメータを用い
て前記共振相殺フィルタ要素を構成し、前記共振相殺フ
ィルタ要素を含めた制御系を動作させ、制御系の動作結
果が安定性に問題がないかを確かめる制御系の調整方法
が提供される。

【００２７】ばね要素を含む駆動系の振幅周波数特性を
見ると、共振特性による振幅極大値および振幅極小値が
みられる。この振幅極大値の影響で高周波領域での振幅
が広い周波数範囲に渡って増大され、このために駆動系
を含む制御対象および制御装置で構成される制御系全体
での開ループ伝達関数を見たときにゲイン余裕が減少し
発振しやすくなる。これに対し、共振相殺フィルタの周
波数特性では、共振相殺フィルタの零点による振幅極小
値および極による振幅極大値が存在する。この零点によ
る振幅極小値が、駆動系の共振特性による共振極の振幅
極大値とちょうど逆特性をもつように共振相殺フィルタ
のパラメータを設定することで、フィルタを含めた駆動
部の周波数特性はあたかも共振極による振幅極大値が存
在しないかのような周波数特性となる。これにより、制
御系の安定性も駆動部の共振極が存在しないのと同等の
安定性が得られるようになる。ただし、このとき共振相
殺フィルタ中の極により別の周波数に振幅極大値が生じ
る。この振幅極大値が制御系の安定性を損なわないよ
う、適切な位置に配置する必要がある。以上のような特
性を与える共振相殺フィルタのパラメータは駆動部の振
幅極大周波数、振幅極小周波数およびそれぞれのダンピ
ング係数を指定することでパラメータ設定部が自動的に
算出し設定する。

【００２８】上記共振相殺フィルタを含む制御装置で駆
動系を動作制御することで、駆動系の共振極の影響を相
殺するよう共振相殺フィルタが動作し、駆動系共振極の
影響により制御系が不安定となることを防ぎ、良好な制
御を実現する。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の制御装置の実施の形態と
しての制御装置を添付図面を参照して述べる。

【００３０】図２は本発明に係る制御装置の実施の形態
としての、サーボモータを制御対象としたサーボ制御装
置の構成図である。

【００３１】図２に図解したサーボ制御装置の構成は図
１に図解したサーボ制御装置に類似しているが、図２に
図解した制御器（コントローラ）１００Ａの制御演算部
１０Ａには共振相殺フィルタ要素１９が付加されてお
り、制御器１００Ａには共振相殺フィルタ要素１９のパ
ラメータを設定するための共振相殺フィルタ用パラメー
タ設定部４０が付加されている。

【００３２】すなわち、図２に図解したサーボ制御装置
は、制御対象としてのモータ１をモータ駆動部（ドライ
バ）２を介して駆動する制御器１００Ａとモータ１のロ
ータの回転位置を検出するロータリィエンコーダ２００
とを有する。

【００３３】制御器１００Ａは、目標位置信号Ｐ
_ref （または目標角度信号Ａ_ref ）からフィードフォワ
ード制御（正帰還制御、ＦＦ制御）演算を行うフィード
フォワード（ＦＦ）制御演算部１２、第１の加算回路１
４、フィードバック制御（負帰還制御、ＦＢ制御）演算
を行うフィードバック（ＦＢ）制御演算部１６、第２の
加算回路１８および共振相殺フィルタ要素１９を有する
制御演算部１０Ａと、ディジタル／アナログ変換回路
（Ｄ／Ａコンバータ）２０と、エンコーダ２００の検出
信号をサンプリングして加算回路１４に印加するサンプ
ラ３０と、共振相殺フィルタ用パラメータ設定部４０と
を有する。制御器１００Ａもサンプラ３０において所定
のサンプリング周期でサンプリングを行って制御する離
散的な制御器であり、その制御内容はＦＦ制御演算部１
２におけるフィードフォワード制御と、加算回路１４に
おいて算出した位置偏差＝（目標位置信号Ｐ_ref （また
は目標角度信号Ａ_ref ）−エンコーダ２００の位置検出
信号）に基づくＦＢ制御演算部１６におけるフィードバ
ック制御とを組み合わせたものである。

【００３４】ＦＦ制御演算部１２は式１に示した制御ア
ルゴリズムに従ってフィードフォワード制御演算を行
う。ＦＢ制御演算部１６は式２に示した制御アルゴリズ
ムに従ってフィードバック制御演算を行う。この例で
は、ＦＦ制御演算部１２は比例（Ｐ）制御動作と微分
（Ｄ）制御動作との組合せ演算を行い、ＦＢ制御演算部
１６はＰＩＤ制御動作を行う。

【００３５】共振相殺フィルタ要素１９は下記式３に示
す演算を行う。

【数２９】 ……（３）

【００３６】共振相殺フィルタ要素１９の特性として
は、通常、少なくとも２次遅れ要素を含むが、制御対象
によっては２次進み要素を含む場合もある。本実施の形
態においては、代表的な例示として、２次遅れ要素およ
び２次進み要素の両者を含む場合を述べる。

【００３７】図２に図解したサーボ制御装置の動作を述
べる。ＦＦ制御演算部１２は目標位置信号Ｐ_ref （また
は目標角度信号Ａ_ref ）について式１に基づいて比例お
よび微分（ＰＤ）制御演算を行う。加算回路１４が目標
位置信号Ｐ_ref （または目標角度信号Ａ_ref ）に対する
エンコーダ２００で検出した実際の位置検出信号（また
は角度位置検出信号）を減じて偏差を算出する。ＦＢ制
御演算部１６がその偏差に対して式２に基づいてＰＩＤ
演算をする。加算回路１８はＦＦ制御演算部１２の演算
結果とＦＢ制御演算部１６の演算結果とを加算する。共
振相殺フィルタ要素１９は式３に基づいて演算をする。
以上の演算はディジタル的に行われる。その演算結果が
Ｄ／Ａコンバータ２０においてアナログ信号に変換され
てモータ駆動部２を介してモータ１を駆動制御する。モ
ータドライバ２はＤ／Ａコンバータ２０からの駆動信号
に従ってモータ１に供給する電力を調整してモータの回
転動作を制御する。モータ１の回転動作結果がエンコー
ダ２００で検出されて所定のサンプリング周期でサンプ
ラ３０を介して加算回路１４に印加される。この制御動
作が所定のサンプリング周期で反復されていく。

【００３８】以下、共振相殺フィルタ要素１９および共
振相殺フィルタ用パラメータ設定部４０について述べ
る。

【００３９】共振相殺フィルタ要素１９ 共振相殺フィルタ要素１９は、式３に示したように、２
次遅れ要素、２次進み要素およびゲインｋ_f からなり、
式３で規定された演算を行うことにより駆動系の共振極
を相殺して制御系の安定性を向上させる。なお駆動系の
共振極については特開平８−１７１４０２号公報に詳述
されている。

【００４０】共振相殺フィルタ要素１９による演算が制
御系の安定性を向上させる理由について述べる。ばね要
素を有する駆動系（モータ１およびモータドライバ２）
を一般化すると、図３に図解のように、慣性１と慣性２
とを有する２慣性系として表される。２つの慣性１、２
がばね要素を介して連結されている。慣性１、２にはそ
れぞれ粘性１、２が付随している。図３に図解した慣性
系の伝達関数Ｇ（ｓ）は一般に下記式４で表すことがで
きる。

【数３０】 ……（４） ただし、Ｊ₁ は慣性１のイナーシャ定数（慣性定数）で
あり、Ｊ₂ は慣性２のイナーシャ定数（慣性定数）であ
り、Ｋはばね要素のバネ定数であり、Ｄ₁ は慣性１の粘
性摩擦係数であり、Ｄ₂ は慣性２の粘性摩擦係数であ
り、ｓはラプラス演算子である。

【００４１】この２慣性系の周波数特性を図４（Ａ）、
（Ｂ）に示す。図４（Ａ）は振幅特性を示すグラフであ
り、図４（Ｂ）は位相特性を示すグラフである。図４
（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、ばね要素がある場合の特性
曲線Ａ１、Ｐ１と、ばね要素がない場合の特性曲線Ａ
０、Ｐ０を示す図である。ばね要素がない場合とは、ば
ね要素の代わりに理想的な剛体で連結されていると仮定
した場合である。図４（Ａ）に図解した振幅特性につい
て考察すると、ばね要素がある場合はばね要素がない場
合に比べて、共振特性の共振極による振幅極大値、およ
び共振特性に共振零点による振幅極小値が見られる。こ
の振幅極大値の影響で高周領域での振幅が広い周波数範
囲にわたって増大され、振幅特性が上昇する。このため
に駆動部からなる制御対象および制御装置で構成される
制御系全体での開ループ伝達関数を考察すると利得余裕
（ゲインマージン）が減少し、制御系が不安定になり、
発振しやすくなる。

【００４２】この課題を克服して上記駆動部に安定性の
高い動作制御を行うため図２に図解した共振相殺フィル
タ要素１９を用いる。以下、共振相殺フィルタ要素１９
について詳述する。

【００４３】駆動部の伝達関数Ｇ（ｓ）を示す式４は式
５のように書き改めることができる。

【数３１】 ……（５）

【００４４】式２９を考察すると、一慣性系：１／ｓ
（Ｊ’ｓ＋Ｄ’）に、２次進み要素：（ｓ−ｚ_r ＋ｚ_i
ｊ）（ｓ−ｚ_r −ｚ_i ｊ）、２次遅れ要素：１／（ｓ−
ｐ_r ＋ｐ_i ｊ）（ｓ−ｐ_r −ｐ_i ｊ）、および、ゲイン
Ｋ_f を掛け合わせたものと考えることができる。ただ
し、ゲインＫ_f は式５と式４の振幅周波数特性を同一と
するような定数ゲインである。ｊは虚数を表す演算子で
ある。

【００４５】図４（Ａ）の振幅極小値は２次進み要素：
（ｓ−ｚ_r ＋ｚ_i ｊ）（ｓ−ｚ_r −ｚ_i ｊ）によるもの
であり、振幅極大値は２次遅れ要素：１／（ｓ−ｐ_r ＋
ｐ_iｊ）（ｓ−ｐ_r −ｐ_i ｊ）によるものである。した
がって、図２に図解したサーボ制御装置の中に、振幅極
小値をもたらす２次進み要素：（ｓ−ｚ_r ＋ｚ_i ｊ）
（ｓ−ｚ_r −ｚ_i ｊ）と、振幅極大値をもたらす２次遅
れ要素：１／（ｓ−ｐ_r＋ｐ_i ｊ）（ｓ−ｐ_r −ｐ
_i ｊ）を相殺する成分を挿入することが望ましい。その
相殺成分を式６に示す。

【数３２】 ……（６）

【００４６】共振相殺フィルタ要素１９は基本的に式６
の演算を行う。ただし、共振相殺フィルタ要素１９の零
点：ｚ_fp±ｚ_fiｊと、駆動系の共振極：ｐ_r ±ｐ_i ｊを
一致させる、すなわちｚ_fr±ｚ_fiｊ＝ｐ_r ±ｐ_i ｊと
し、また共振相殺フィルタ要素１９の極：ｐ_fr±ｐ_fiｊ
と駆動系の共振零点：ｚ_r ±ｚ_i ｊを一致させ、すなわ
ち、ｐ_fr±ｐ_fiｊ＝ｚ_r ±ｚ_i ｊとすることにより図３
に図解した２慣性系の共振極および共振零点（図４
（Ａ））は共振相殺フィルタ要素１９によって相殺され
て、疑似的に１慣性系：１／ｓ（Ｊ’ｓ＋Ｄ’）と見な
すことができる。その結果、駆動系の共振特性による周
波数特性の振幅極大値が相殺され、１慣性系のような周
波数特性となる（図４（Ａ）の曲線Ｐ０）。これによ
り、開ループ伝達関数でみたときのゲイン余裕の減少も
救済されて、安定性の高い制御を行うことができる。こ
のように、式３に示した特性を持つ共振相殺フィルタ要
素１９を設けることにより、制御系の安定性が増し良好
な制御が実現できる。

【００４７】共振相殺フィルタ用パラメータ設定部４０ 次いで、共振相殺フィルタ用パラメータ設定部４０につ
いて述べる。図２に図解した共振相殺フィルタ用パラメ
ータ設定部４０は、共振相殺フィルタ要素１９の振幅極
大周波数ｆ_fpおよび極大値ダンピング係数ｄ_fp、または
共振相殺フィルタの振幅極小周波数ｆ_fzおよび極小値ダ
ンピング係数ｄ_fzを指定し、共振相殺フィルタ要素１９
における式３に現れるパラメータａ、ｂ、ｃ、ｄを出力
する。

【００４８】ダンピング係数について述べる。共振相殺
フィルタ要素１９の周波数特性は一般に図５（Ａ）、
（Ｂ）のごとく図解される。図５（Ａ）は共振相殺フィ
ルタ要素１９の振幅特性を示すグラフであり、図５
（Ｂ）は位相特性を示すグラフである。図５（Ａ）に図
解のごとく、１つの振幅極小値と１つの振幅極大値を持
つ。共振相殺フィルタ要素１９において、振幅極小値を
与える周波数ｆ_fzおよび振幅極小値の鋭さを駆動系共振
極の周波数ｆ_p および鋭さに一致させることにより駆動
系共振極の影響を相殺することができる。また、共振相
殺フィルタ要素１９の振幅極大値を与える振幅極大周波
数ｆ_fpおよび振幅極大値の鋭さを駆動系共振零点の周波
数ｆ_z および鋭さに一致させることにより駆動系共振零
点の影響を相殺することができる。しかし、共振相殺フ
ィルタ要素１９の振幅極小値特性を与える零点：ｚ_fr±
ｚ_fiｊを求めるため、零点の実部ｚ_frもしくは虚部ｚ_fi
を変えると、振幅極小周波数ｆ_fzおよび振幅極小値の鋭
さが同時に変化してしまい、共振相殺フィルタ要素１９
の適切な零点を求めるのは手間がかかる。また同様に、
共振相殺フィルタ要素１９の極大値特性を与える極ｐ_fr
±ｐ_fiｊを求めるため、極の実部ｐ_frもしくは虚部ｐ_fi
を変えると、振幅極大周波数ｆ_fpおよび振幅極大値の鋭
さが同時に変化してしまい、共振相殺フィルタ要素１９
の適切な極を求めるのは手間がかかる。

【００４９】そこで本実施の形態においては、共振相殺
フィルタ要素１９の振幅極小値の鋭さに相当する極小値
ダンピング係数ｄ_fzを式７、共振相殺フィルタ要素１の
振幅極大値の鋭さに相当する極大値ダンピング係数ｄ_fp
を式８のように定める。

【数３３】 ……（７）

【数３４】 ……（８）

【００５０】振幅極小周波数ｆ_fz（Ｈｚ）および振幅極
大周波数ｆ_fp（Ｈｚ）はそれぞれ式９および式１０で与
えられる。

【数３５】 ……（９）

【数３６】 ……（１０）

【００５１】これにより共振相殺フィルタ要素１９の零
点：ｚ_fr±ｚ_fiｊは、上記した振幅極小周波数ｆ_fzおよ
び上記極小値ダンピング係数ｄ_fzから式１１として求め
られる。

【数３７】 ……（１１）

【００５２】極小値ダンピング係数ｄ_fz＞１の場合、零
点は実軸上となり全く振動性をもたず共振の相殺には寄
与しない。そこで、０＜ｄ_fz≦１の範囲で極小値ダンピ
ング係数ｄ_fzを設定することにする。極小値ダンピング
係数ｄ_fzを変化させた時の共振相殺フィルタ要素１９中
の２次進み要素の周波数特性の変化の様子を図６
（Ａ）、（Ｂ）に示す。図６（Ａ）は振幅特性を示すグ
ラフであり、図６（Ｂ）は位相特性を示すグラフであ
る。図６（Ａ）を参照すると、極小値ダンピング係数ｄ
_fzが大きくなると振幅極小周波数ｆ_fzは変わらずに振幅
極小値の負のピークがなだらかになる。すなわち、式７
で示される極小値ダンピング係数ｄ_fzは振幅極小値の鋭
さのみに影響することがわかる。同様に、上記共振相殺
フィルタの極ｐ_fr±ｐ_fiｊは、振幅極大周波数ｆ_fpおよ
び極大値ダンピング係数ｄ_fpから式１２として求められ
る。

【数３８】 ……（１２）

【００５３】極大値ダンピング係数ｄ_fp＞１だと極は実
軸上となり全く振動性をもたず共振の相殺には寄与しな
い。そこで本実施の形態においては、０＜ｄ_fp≦１の範
囲で極大値ダンピング係数ｄ_fpを設定することにする。

【００５４】極大値ダンピング係数ｄ_fpを変化させた時
の共振相殺フィルタ要素１９中の２次遅れ要素の周波数
特性の変化の様子を図７（Ａ）、（Ｂ）に示す。図７
（Ａ）は振幅特性を示すグラフであり、図７（Ｂ）は位
相特性を示すグラフである。図７（Ａ）を参照すると、
極大値ダンピング係数ｄ_fpが大きくなると振幅極大周波
数ｆ_fpは変わらずに振幅極大値のピークがなだらかにな
る。すなわち、式８で与えられる極大値ダンピング係数
ｄ_fpは振幅極大値の鋭さのみに影響することがわかる。

【００５５】以上のように、本実施の形態においては、
振幅極小周波数ｆ_fzおよび極小値ダンピング係数ｄ_fzか
ら式１１を適用して共振相殺フィルタ要素１９の零点ｚ
_fr±ｚ_fiｊを求めることで共振相殺フィルタ要素１９の
振幅極小周波数および振幅極小値の鋭さを独立に指定で
きる。また振幅極大周波数ｆ_fpおよび極大値ダンピング
係数ｄ_fpから式１２を適用して共振相殺フィルタ要素１
９で極ｐ_fr±ｐ_fiｊを求めることで共振相殺フィルタ要
素１９の振幅極大周波数および振幅極大値の鋭さを独立
に指定できる。これにより、駆動系共振特性を相殺する
ような周波数特性を持つ共振相殺フィルタ要素１９の零
点および極を簡便に求めることができる。

【００５６】次に、共振相殺フィルタ要素１９において
用いるパラメータａ、ｂ、ｃ、ｄの算出の仕方について
述べる。

【００５７】式１１および式１２により共振相殺フィル
タ要素１９の極ｐ_fr±ｐ_fiｊおよび零点ｚ_fr±ｚ_fiｊは
与えられているものとする。ここでは式６に示した演算
を行う共振相殺フィルタ要素１９を離散演算を行う制御
演算部１０Ａにおいて実現するので、離散演算で共振相
殺フィルタ要素１９を実現する。

【００５８】まず式６に示した共振相殺フィルタ要素１
９の極：ｐ_fr±ｐ_fiｊに相当する、ｚ平面での極ｐ_fr±
ｐ_fiｊを式１３を適用して算出する。

【数３９】 ……（１３）

【００５９】また、式６に示した共振相殺フィルタ要素
１９の零点ｚ_fr±ｚ_fiｊに相当する、ｚ平面での零点Ｚ
_fr±Ｚ_fiｊを式１４を適用して算出する。

【数４０】 ……（１４）

【００６０】式１３および式１４を適用して算出された
ｚ平面での極、零点をもつ離散型共振相殺フィルタ要素
１９の特性は式１５で表される。

【数４１】 ……（１５）

【００６１】式１５から図２に図解した制御演算部１０
Ａのパラメータａ、ｂ、ｃ、ｄは、式１６から式１９で
規定される。

【数４２】 ……（１６）

【数４３】 ……（１７）

【数４４】 ……（１８）

【数４５】 ……（１９）

【００６２】なお離散時間型共振相殺フィルタ要素１９
は式２０で表される数列式で実現される。

【数４６】 ……（２０） ただし、ｉｎ_k は時刻ｋでのフィルタへの入力値であ
り、ｏｕｔ_k は時刻ｋでのフィルタの出力値である。

【００６３】ここで、１／Ｋ’_f は式１５における離散
時間型共振相殺フィルタ要素１９の直流振幅を１とする
ような係数であり式２１で規定される。

【数４７】 ……（２１）

【００６４】共振相殺フィルタ用パラメータ設定部４０
は上述した演算を行って制御演算部１０Ａにおけるパラ
メータａ，ｂ，ｃ，ｄを算出して共振相殺フィルタ要素
１９に設定する。

【００６５】図８は共振相殺フィルタ用パラメータ設定
部４０の演算動作を示すフローチャートである。以下、
共振相殺フィルタ用パラメータ設定部４０の動作を図８
を参照して述べる。

【００６６】ステップ１（Ｓ１）：共振相殺フィルタ用
パラメータ設定部４０に、共振相殺フィルタ要素１９の
振幅極大周波数ｆ_fp、極大値ダンピング係数ｄ_fp、振幅
極小周波数ｆ_fz、極小値ダンピング係数ｄ_fzｚを入力す
る。

【００６７】ステップ２（Ｓ２）：共振相殺フィルタ用
パラメータ設定部４０は、式１１および式１２の演算を
行い、共振相殺フィルタ要素１９の極ｐ_fr±ｐ_fiｊおよ
び零点ｚ_fr±ｚ_fiｊを算出する。

【００６８】ステップ３（Ｓ３）：共振相殺フィルタ用
パラメータ設定部４０は式１３および式１４の演算を行
う。これにより、共振相殺フィルタ要素１９の零点Ｚ_fr
±Ｚ _fiｊおよびＰ_fr±Ｐ_fiｊが求められる。

【００６９】ステップ４（Ｓ４）：共振相殺フィルタ用
パラメータ設定部４０は式１６から式１９の演算を行い
パラメータａ、ｂ、ｃ、ｄを算出し、算出したパラメー
タａ、ｂ、ｃ、ｄを共振相殺フィルタ要素１９に設定す
る。

【００７０】以上により、共振相殺フィルタ要素１９の
パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄが算出でき、共振相殺フィル
タ要素１９に設定されて使用される。

【００７１】次に共振相殺フィルタ要素１９のパラメー
タの調整方法について述べる。図２に図解した共振相殺
フィルタ要素１９を用いた制御において駆動系共振特性
による振幅最大値の影響で制御系のゲイン余裕が減少す
るのを防ぐためには共振相殺フィルタ要素１９の零点が
駆動系共振極を十分に相殺する必要がある。また共振相
殺フィルタ要素１９の極は制御系によって新たに付加さ
れる極となるので、制御系の安定性を損なわないように
共振相殺フィルタ要素１９のパラメータを設定する必要
がある。したがって、共振相殺フィルタ要素１９のパラ
メータの調整の手順としては、（１）まず駆動系共振極
を相殺するよう共振相殺フィルタ要素１９の零点を定
め、（２）次に制御系の安定性を損なわないよう共振相
殺フィルタの極を決定する。なお、制御系を安定に制御
できることが第１なので、共振相殺フィルタ要素１９の
極は必ずしも駆動系零点を相殺する必要はない。換言す
れば、駆動系の零点を相殺しなくても安定性を損なわな
いことが第１である。従って制御系の安定性を確認しな
がら共振相殺フィルタ要素１９の極大値ダンピング係数
ｄ_fpおよび振幅極大周波数ｆ_fpを変更する。

【００７２】図９は共振相殺フィルタ要素１９のパラメ
ータを調整する動作を示すフローチャートである。

【００７３】ステップ１１：まず、駆動系の振幅周波数
特性を測定し振幅極大周波数ｆ_p 、振幅極小周波数ｆ_z
を読み取る。また、極大値ダンピング係数ｄ_p 、極小値
ダンピング係数ｄ_fzを適切な値に定める。

【００７４】ステップ１２：次に、初期値設定として、
共振相殺フィルタ要素１９の振幅極小周波数ｆ_fz＝
ｆ_p 、振幅極大周波数ｆ_fp＝ｆ_z とし、極小値ダンピン
グ係数ｄ_fz＝ｄ_p 、極大値ダンピング係数ｄ_fz＝ｄ_z と
する。

【００７５】ステップ１３：上記初期設定値を共振相殺
フィルタ要素１９の初期値とし、共振相殺フィルタ用パ
ラメータ設定部４０に入力する。

【００７６】ステップ１４、１５：共振相殺フィルタ要
素１９を含めた駆動系周波数特性を測定し、駆動系の振
幅極大値が十分相殺されているか確認する。

【００７７】ステップ１６：駆動系の振幅極大値が十分
相殺されていなければ、共振相殺フィルタの振幅極小周
波数ｆ_fzもしくは極小値ダンピング係数ｄ_fzのいずれか
を変更して、ステップ１３の処理に戻り、再度パラメー
タ設定部に入力する。

【００７８】振幅極大値が最も小さくなる振幅極小周波
数ｆ_fzおよび極小値ダンピング係数ｄ_fzが得られるま
で、ステップ１３〜ステップ１５、１６の処理を繰り返
す。

【００７９】ステップ１７：駆動系の振幅極大値が十分
相殺されていればそのときの共振相殺フィルタ要素１９
の振幅極小周波数ｆ_fzおよび極小値ダンピング係数ｄ_fz
を記憶する。

【００８０】ステップ１８：以上のごとく決定されたパ
ラメータを用いて共振相殺フィルタ要素１９を構成し、
共振相殺フィルタ要素１９を含めた図２に図解のサーボ
制御装置を動作させる。

【００８１】ステップ１９：サーボ制御装置の動作結果
が安定性に問題がないかを確かめる。

【００８２】ステップ２０：安定性に問題があるようで
あれば、共振相殺フィルタ用パラメータ設定部４０はま
ず極大値ダンピング係数ｄ_fzを大きくして共振相殺フィ
ルタ用パラメータ設定部４０に入力する。極大値ダンピ
ング係数ｄ_fpを大きくして安定性に問題がなくなれば終
了とする。

【００８３】ステップ２１〜２４：極大値ダンピング係
数ｄ_fpを１まで大きくしても安定性に問題があるようで
あれば、共振相殺フィルタ用パラメータ設定部４０は極
大値ダンピング係数ｄ_fp＝１として、安定性に問題がな
くなるまで振幅極大周波数ｆ_fpを大きくして共振相殺フ
ィルタ用パラメータ設定部４０に入力する。

【００８４】ステップ２５：以上のようにして共振相殺
フィルタの特性を決定する。

【００８５】以上、本発明の実施の形態として、制御対
象としてモータを例示し、共振相殺フィルタを有するサ
ーボ制御装置を述べたが、本発明は上述した実施の形態
に限定されず種々の制御装置に適用できる。たとえば、
制御対象は上述してモータに限らず、ばね特性を示す種
々の制御対象およびそのアクチュエータについて適用で
きる。ばね特性については代表的に２慣性系を例示した
が、本発明は他のばね特性を示す制御対象およびアクチ
ュエータについても適用できる。その場合、共振相殺フ
ィルタ要素１９の特性は上述したものとは異なる。

【００８６】上記実施の形態においては、共振相殺フィ
ルタ要素１９は式６および式１５で表されるフィルタ特
性を示す例を述べたが、共振相殺フィルタ要素１９は、
２次遅れ要素のみ、または２次進み要素のみの場合につ
いても適用できる。

【００８７】図２に図解した制御器１００Ａにおいて、
ＦＦ制御演算部１２は必須ではない。したがって、本発
明はＦＦ制御演算部１２が存在しいない制御装置にも適
用できる。式１および式２を参照して述べたＦＦ制御演
算部１２の演算式およびＦＢ制御演算部１６の演算式は
例示であり、制御対象に応じてアルゴリズムで表され
る。

【００８８】

【発明の効果】本発明の制御装置においては、制御対象
および／またはアクチュエータ（駆動部）のばね特性を
相殺する共振相殺フィルタ要素を適用することにより、
駆動部のばね要素による共振特性の共振極の影響を相殺
させて制御系の安定性を増すことができ、その結果とし
て、良好な動作制御を実現できる。

【００８９】また本発明によれば、共振周波数およびマ
ージン係数からパラメータの値を算出することで共振相
殺フィルタ要素のパラメータを簡便に得ることができ、
共振相殺フィルタ要素のパラメータ調整時間を短縮でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は従来のモータを制御対象としたサーボ制
御装置の構成図である。

【図２】図２は本発明に係る制御装置の第１の実施の形
態としての、モータを制御対象としたサーボ制御装置の
構成図である。

【図３】図３はばね要素を有する駆動系を２慣性系とし
て表した図である。

【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は図３に図解した２慣性系
の周波特性を示すグラフであり、図４（Ａ）は振幅特性
を示すグラフであり、図４（Ｂ）は位相特性を示すグラ
フである。

【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は図２に図解した共振相殺
フィルタ要素の周波数特性を示すグラフであり、図５
（Ａ）は振幅特性を示すグラフであり、図５（Ｂ）は位
相特性を示すグラフである。

【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）は本実施の形態において極
小値ダンピング係数ｄ_fzを変化させた時の共振相殺フィ
ルタ要素中の２次進み要素の周波数特性の変化の様子を
示す図であり、図６（Ａ）は振幅特性を示すグラフであ
り、図６（Ｂ）は位相特性を示すグラフである。

【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は本実施の形態において極
大値ダンピング係数ｄ_fpを変化させた時の共振相殺フィ
ルタ要素中の２次遅れ要素の周波数特性の変化の様子を
示す図であり、図７（Ａ）は振幅特性を示すグラフであ
り、図７（Ｂ）は位相特性を示すグラフである。

【図８】図８は図２に図解した共振相殺フィルタ用パラ
メータ設定部の演算動作を示すフローチャートである。

【図９】図９は共振相殺フィルタ要素のパラメータを調
整する動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１・・モータ ２・・モータドライバ １００Ａ・・制御器（コントローラ） ２００・・ロー
タリィエンコーダ １０Ａ・・制御演算部 １２・・フィードフォワード（ＦＦ）制御演算部 １４・・加算回路 １６・・フィードバック（ＦＢ）制御演算部 １８・・加算回路 １９・・共振相殺フィルタ要素 ２０・・Ｄ／Ａコンバータ ３０・・サンプラ ４０・・共振相殺フィルタ用パラメータ設定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０５ Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０５Ｖ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御対象および／または該制御対象のアク
   チュエータにばね特性を有する制御系を離散時間方法で
   制御する制御装置において、 目標指令信号と前記制御対象の位置または角度検出信号
   との差を求める偏差算出部と、 該偏差算出部で算出した偏差に応じてフィードバック制
   御演算を行うフィードバック制御演算部と、 該結果に対して前記ばね特性を相殺する演算を行う共振
   相殺フィルタ要素とを有する制御装置。
2. 【請求項２】前記共振相殺フィルタ要素は振幅極小値を
   もたらす２次進み要素：（ｓ−ｚ_r＋ｚ_i ｊ）（ｓ−ｚ
   _r −ｚ_i ｊ）を有する、請求項１記載の制御装置。
3. 【請求項３】前記共振相殺フィルタ要素は振幅極大値を
   もたらす２次遅れ要素：１／（ｓ−ｐ_r ＋ｐ_i ｊ）（ｓ
   −ｐ_r −ｐ_i ｊ）を有する、請求項１記載の制御装置。
4. 【請求項４】前記共振相殺フィルタ要素は振幅極小値を
   もたらす２次進み要素：（ｓ−ｚ_r＋ｚ_i ｊ）（ｓ−ｚ
   _r −ｚ_i ｊ）および振幅極大値をもたらす２次遅れ要
   素：１／（ｓ−ｐ_r ＋ｐ_i ｊ）（ｓ−ｐ_r −ｐ_i ｊ）を
   有する、請求項１記載の制御装置。
5. 【請求項５】前記共振相殺フィルタ要素のフィルタ特性
   は、該共振相殺フィルタ要素の零点：ｚ_fp±ｚ_fiｊと、
   前記制御対象および／またはアクチュエータの共振極：
   ｐ_r±ｐ_i ｊを一致させ、前記共振相殺フィルタ要素の
   極：ｐ_fr±ｐ_fiｊと前記制御対象および／またはアクチ
   ュエータの共振零点：ｚ_r ±ｚ_i ｊを一致させて得られ
   る請求項４記載の制御装置。
6. 【請求項６】前記共振相殺フィルタ要素のパラメータを
   設定する共振相殺フィルタ用パラメータ設定部をさらに
   有する、請求項４記載の制御装置。
7. 【請求項７】前記共振相殺フィルタ用パラメータ設定部
   は、前記共振相殺フィルタ要素の振幅極大周波数ｆ_fpお
   よび極大値ダンピング係数ｄ_fp、または前記共振相殺フ
   ィルタの振幅極小周波数ｆ_fzおよび極小値ダンピング係
   数ｄ_fzを指定し、前記共振相殺フィルタ要素におけるパ
   ラメータを前記共振相殺フィルタ要素に設定する請求項
   ６記載の制御装置。
8. 【請求項８】前記共振相殺フィルタ用パラメータ設定部
   は、振幅極小周波数ｆ_fzおよび極小値ダンピング係数ｄ
   _fzから下記式を適用して前記共振相殺フィルタ要素の零
   点ｚ_fr±ｚ_fiｊを求めて前記共振相殺フィルタ要素の振
   幅極小周波数および振幅極小値の鋭さを独立に指定す
   る、請求項６記載の制御装置。 【数１】
9. 【請求項９】前記共振相殺フィルタ用パラメータ設定部
   は、振幅極大周波数ｆ_fpおよび極大値ダンピング係数ｄ
   _fpから下記式を適用して前記共振相殺フィルタ要素の極
   ｐ_fr±ｐ_fiｊを求め、前記共振相殺フィルタ要素の振幅
   極大周波数および振幅極大値の鋭さを独立に指定する、
   請求項６記載の制御装置。 【数２】
10. 【請求項１０】目標指令信号に応答してフィードフォワ
    ード制御演算を行うフィードフォワード制御演算部と、
    前記フィードフォワード制御演算部の演算結果と前記フ
    ィードバック制御演算部の演算結果を加算する加算部と
    を更に有し、前記共振相殺フィルタ要素は前記加算結果
    について前記フィルタ処理を行う請求項１記載の制御装
    置。
11. 【請求項１１】制御対象および／または該制御対象のア
    クチュエータにばね特性を有する制御系を離散時間方法
    で制御するとき、前記ばね特性を相殺する共振相殺フィ
    ルタ処理を行う制御方法。
12. 【請求項１２】制御対象および／または該制御対象のア
    クチュエータにばね特性を有する制御系を離散時間方法
    で制御するとき前記ばね特性を相殺する下記式で規定さ
    れる共振相殺フィルタ処理を行う制御方法における前記
    共振相殺フィルタ要素のパラメータ設定方法であって、 【数３】 前記共振相殺フィルタ要素の振幅極大周波数ｆ_fp、極大
    値ダンピング係数ｄ_fp、振幅極小周波数ｆ_fz、極小値ダ
    ンピング係数ｄ_fzｚを入力し、下記式の演算を行い前記
    共振相殺フィルタ要素の極ｐ_fr±ｐ_fiｊおよび零点ｚ_fr
    ±ｚ_fiｊを算出し、 【数４】 【数５】 下記式の演算を行い前記共振相殺フィルタ要素の零点ｚ
    _fr±ｚ_fiｊおよびｐ_fr±ｐ_fiｊを求め、 【数６】 【数７】 下記式の演算を行いパラメータａ、ｂ、ｃ、ｄを算出
    し、 【数８】 【数９】 【数１０】 【数１１】 算出したパラメータａ、ｂ、ｃ、ｄを前記共振相殺フィ
    ルタ要素に設定する共振相殺フィルタ用パラメータ設定
    方法。
13. 【請求項１３】制御対象および／または該制御対象のア
    クチュエータにばね特性を有する制御系を離散時間方法
    で制御するとき前記ばね特性を相殺する下記式で規定さ
    れる共振相殺フィルタ処理を行う制御方法における前記
    共振相殺フィルタ要素のパラメータを調整する方法であ
    って、駆動系共振極を相殺するよう共振相殺フィルタ要
    素の零点を定め、制御系の安定性を損なわないよう共振
    相殺フィルタの極を決定する共振相殺フィルタ用パラメ
    ータの調整方法。 【数１２】
14. 【請求項１４】制御系の安定性を確認しながら前記共振
    相殺フィルタ要素の極大値ダンピング係数ｄ_fpおよび振
    幅極大周波数ｆ_fpを変更する請求項１３記載の共振相殺
    フィルタ用パラメータの調整方法。
15. 【請求項１５】制御対象および／または該制御対象のア
    クチュエータにばね特性を有する制御系を離散時間方法
    で制御するとき前記ばね特性を相殺する下記式で規定さ
    れる共振相殺フィルタ処理を行う制御系の調整方法であ
    って、 【数１３】 駆動系の振幅周波数特性を測定し振幅極大周波数ｆp 、
    振幅極小周波数ｆz を読み取り、極大値ダンピング係数
    ｄp 、極小値ダンピング係数ｄ_fzを適切な値に定め、 初期値設定として、前記共振相殺フィルタ要素の振幅極
    小周波数ｆ_fz＝ｆp 、振幅極大周波数ｆ_fp＝ｆz とし、
    極小値ダンピング係数ｄ_fz＝ｄp 、極大値ダンピング係
    数ｄ_fp＝ｄz とし、 上記初期設定値を前記共振相殺フィルタ要素の初期値と
    し、共振相殺フィルタ用パラメータ設定部に入力し、 前記共振相殺フィルタ要素を含めた駆動系周波数特性を
    測定して駆動系の振幅極大値が十分相殺されているか確
    認し、 駆動系の振幅極大値が十分相殺されていなければ、前記
    共振相殺フィルタ要素の振幅極小周波数ｆ_fzもしくは極
    小値ダンピング係数ｄ_fzのいずれかを変更して、再度前
    記共振相殺フィルタ用パラメータ設定部に入力し、振幅
    極大値が最も小さくなる振幅極小周波数ｆ_fzおよび極小
    値ダンピング係数ｄ_fzが得られるまで、上記処理を繰り
    返し、 駆動系の振幅極大値が十分相殺されていれば、そのとき
    の前記共振相殺フィルタ要素の振幅極小周波数ｆ_fzおよ
    び極小値ダンピング係数ｄ_fzを記憶し、 以上のごとく決定されたパラメータを用いて前記共振相
    殺フィルタ要素を構成し、前記共振相殺フィルタ要素を
    含めた制御系を動作させ、制御系の動作結果が安定性に
    問題がないかを確かめる制御系の調整方法。