JPS6166580A - モ−タの制御装置 - Google Patents
モ−タの制御装置Info
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- JPS6166580A JPS6166580A JP59187925A JP18792584A JPS6166580A JP S6166580 A JPS6166580 A JP S6166580A JP 59187925 A JP59187925 A JP 59187925A JP 18792584 A JP18792584 A JP 18792584A JP S6166580 A JPS6166580 A JP S6166580A
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- JP
- Japan
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- motor
- disturbance torque
- value
- equation
- amplifier
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Classifications
-
- 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
- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はモータの制御装置に係り、特に電動式ロボット
のように、モータに負荷として作用する慣性モーメント
及び外乱トルクがモータの回転中に変化する場合に好適
なモータの制御装置に関する。
のように、モータに負荷として作用する慣性モーメント
及び外乱トルクがモータの回転中に変化する場合に好適
なモータの制御装置に関する。
電動式ロボットの制御は基本的にはモー′夕の速度制御
によって行われる。このモータの速度制御には次の特徴
がある。
によって行われる。このモータの速度制御には次の特徴
がある。
１）ロボットが把持する物体の質量及びロボットの腕の
姿勢によりて、モータに負荷として作用する慣性モーメ
ントが変化する、即ち制御対象のパラメータが変化する
こと。
姿勢によりて、モータに負荷として作用する慣性モーメ
ントが変化する、即ち制御対象のパラメータが変化する
こと。
２）遠心力、コリオリカ、重力がモータに外乱トリクと
して作用し、この外乱トルクがロボットの動作中に変化
すること。
して作用し、この外乱トルクがロボットの動作中に変化
すること。
工業用ロボット制御にあたっては、これら制御対象のパ
ラメータ変化及び外乱トルク変化を考慮に入れた制御が
なされておらず、この為、軌跡精度が悪い。
ラメータ変化及び外乱トルク変化を考慮に入れた制御が
なされておらず、この為、軌跡精度が悪い。
制御対象のパラメータ変化及び外乱トルク変化に対処す
る制御方法としては、計測自動制御学会論文集第１７巻
第４号Ｐ４６７〜Ｐ４７２に記載された方法が知られて
いる。この方法はパラメータ変化及び外乱トルク変化に
対応する量を基本的にはモータの出力値より算出して、
これを補償するようにモータのサーボアンプへ入力する
速度指令値をもとめている。しかしながら、この指令値
をもとめる過程において可変ゲインの調整を必要とし、
この調整を試行錯誤によって行わざるを得なかった。
る制御方法としては、計測自動制御学会論文集第１７巻
第４号Ｐ４６７〜Ｐ４７２に記載された方法が知られて
いる。この方法はパラメータ変化及び外乱トルク変化に
対応する量を基本的にはモータの出力値より算出して、
これを補償するようにモータのサーボアンプへ入力する
速度指令値をもとめている。しかしながら、この指令値
をもとめる過程において可変ゲインの調整を必要とし、
この調整を試行錯誤によって行わざるを得なかった。
また同様の制御方法として、第２６回自動制御連合講演
会前刷Ｐ２３７〜Ｐ２３８に記載された方法が知られて
いる。この方法は、外乱トルク変化を運動方程式より算
出し、パラメータ変化を基本的にはモータの出力値より
推定し、これらを補償するようにモータのサーボアンプ
へ入力する速度指令値をもとめている。しかしながら、
計算が複雑であり高速の演算手段を必要とする。
会前刷Ｐ２３７〜Ｐ２３８に記載された方法が知られて
いる。この方法は、外乱トルク変化を運動方程式より算
出し、パラメータ変化を基本的にはモータの出力値より
推定し、これらを補償するようにモータのサーボアンプ
へ入力する速度指令値をもとめている。しかしながら、
計算が複雑であり高速の演算手段を必要とする。
本発明の目的は、制御対象のパラメータ及び外乱トルク
を推定し、これを補償するようにサーボアンプへの入力
をもとめることにより、パラメータ変化及び外乱トルク
変化の影響を受けに＜（シたモータの制御装置を提供す
ることにある。
を推定し、これを補償するようにサーボアンプへの入力
をもとめることにより、パラメータ変化及び外乱トルク
変化の影響を受けに＜（シたモータの制御装置を提供す
ることにある。
モータのサーボ系のブロック線図の１例は第９図のよう
に表すことができる。ここで、ｕ（ｔ）はサーボアンプ
への入力、ｙ （ｔ）はモータの回転角速度、Ｋ１はサ
ーボアンプのゲイン、 Ｋ２はモータの電機子抵抗とト
ルク定数との積、Ｋ３はモータの誘起電圧定数、Ｃは負
荷の粘性抵抗、Ｊは負荷の慣性モーメント、Ｔｄは外乱
トルク、Ｓはラプラス変換の演算子である。また、モー
タの電気的時定数は通常１機械的時定数よりオーダ的に
２桁程度小さいので、これを省略している。
に表すことができる。ここで、ｕ（ｔ）はサーボアンプ
への入力、ｙ （ｔ）はモータの回転角速度、Ｋ１はサ
ーボアンプのゲイン、 Ｋ２はモータの電機子抵抗とト
ルク定数との積、Ｋ３はモータの誘起電圧定数、Ｃは負
荷の粘性抵抗、Ｊは負荷の慣性モーメント、Ｔｄは外乱
トルク、Ｓはラプラス変換の演算子である。また、モー
タの電気的時定数は通常１機械的時定数よりオーダ的に
２桁程度小さいので、これを省略している。
この＠９図より、ｕ （ｔ） 、 ｒｄ（ｔ） 、 ｙ
（ｔｌの関係が次式のように表される。
（ｔｌの関係が次式のように表される。
ここで、Ｕ （ｓ） 、 ｔｏ（ｓ） 、 Ｙ （ｓ）
は、各々ｕ （ｔ） 、 ｒｄ（ｔ）。
は、各々ｕ （ｔ） 、 ｒｄ（ｔ）。
ｙ （ｔ）をプラス変換したものである。計算機制御を
行う場合に哄離散化した式を用いる方が有利であるので
、この式（１）の左辺に０次ホールドを掛けて２変換す
ることにより離散化すると次式％式％ ここで、Ｔはサンプリング間隔であり、Ａ−ＩＴは（Ａ
−ｘ）ｒを意味する。第９図においてモータの動作中に
変化す・るものは、ＪとＴｄ（ｔ）である。
行う場合に哄離散化した式を用いる方が有利であるので
、この式（１）の左辺に０次ホールドを掛けて２変換す
ることにより離散化すると次式％式％ ここで、Ｔはサンプリング間隔であり、Ａ−ＩＴは（Ａ
−ｘ）ｒを意味する。第９図においてモータの動作中に
変化す・るものは、ＪとＴｄ（ｔ）である。
よって式（２）において、このパラメータ変化及び外乱
トルク変化に対応する項は、 り＋ 、 Ｐ２ 、 Ｐ
ｓ及びＴｄであり、上記目的を達成するにはこれらを推
定する必要がある。・ここで、Ｐ５τｄ（ａ−ＩＴ）を
Ｔｄと書き直すと次式のよう和なる。
トルク変化に対応する項は、 り＋ 、 Ｐ２ 、 Ｐ
ｓ及びＴｄであり、上記目的を達成するにはこれらを推
定する必要がある。・ここで、Ｐ５τｄ（ａ−ＩＴ）を
Ｔｄと書き直すと次式のよう和なる。
ｙ（ＡＴ）＝Ｐ＋ｙ（、’１−ＩＴ）＋Ｐｚｕ（Ａ−ｔ
Ｔ）＋Ｔｄ ・”（４）時刻ＡＴにおけるモータの回
転角速度の目標値をｙＭ（ＪＴ）とすれば、時刻（ルー
ｔ）ｒにサーボアンプへ入力すべき値ｕ（Ａ−ＩＴ）は
、Ｐｌ、 Ｐ２ 、 Ｔｄが推定できれば、式（４）に
おいてｙ（ＡＴ）＝ｙＭ（Ａで）とおくことにより次式
のようＫもとまる。
Ｔ）＋Ｔｄ ・”（４）時刻ＡＴにおけるモータの回
転角速度の目標値をｙＭ（ＪＴ）とすれば、時刻（ルー
ｔ）ｒにサーボアンプへ入力すべき値ｕ（Ａ−ＩＴ）は
、Ｐｌ、 Ｐ２ 、 Ｔｄが推定できれば、式（４）に
おいてｙ（ＡＴ）＝ｙＭ（Ａで）とおくことにより次式
のようＫもとまる。
ｕ （ａ−ｓ Ｔ ） ＝ （ｙｕ（ａで）−Ｐ＋ｙ（
Ａ −ｔＴ）−Ｔｄ）／’Ｐ２ （５１即ち、式（４）
のＰｌ、 Ｐ２ 、 Ｔｄが推定できれば、モータ回転
角速度を任意に制御できる。
Ａ −ｔＴ）−Ｔｄ）／’Ｐ２ （５１即ち、式（４）
のＰｌ、 Ｐ２ 、 Ｔｄが推定できれば、モータ回転
角速度を任意に制御できる。
式（４）は一般的には、例えばモータ回転角速度の伝達
系にばね定数を含む場合のように制御対象が第９図に示
すよりも高次になる場合には、次式のようになる。
系にばね定数を含む場合のように制御対象が第９図に示
すよりも高次になる場合には、次式のようになる。
ｙ（ＡＴ）＝ ｐ＋ｙ（［］Ｔ）＋ｐｚｙ（Ａ−巧Ｔ）
＋・・・・・・＋Ｐ九ｙ（ｒ７ＬＴ ”） ＋ Ｐ？Ｌ
＋＋ ｕ（Ａ−１’ｒ） ＋ Ｐ？Ｌ＋ｚｕ（Ａ−２Ｔ
）＋・・・＋Ｐ九十ルＬｌ（口Ｔ）＋Ｔｄ ・・
・・・・（６）Ｐ１〜ｐａ＋ａ ’、 Ｔｄは、以下の
ようにして推定することができる。まず１時間間隔（Ａ
−Ｉ、 ） Ｔ−ＪＩＴがこれらのパラメータＰ１〜Ｐ
ｙＬ−＋ＭＬ、 Ｔｄの変化速度と比べて十分短かけれ
ば、この時間間隔においてパラメータを一定値とみなす
ことができ、次式が成立する。但し、Ｌは銹＋１以上が
望ましい。
＋・・・・・・＋Ｐ九ｙ（ｒ７ＬＴ ”） ＋ Ｐ？Ｌ
＋＋ ｕ（Ａ−１’ｒ） ＋ Ｐ？Ｌ＋ｚｕ（Ａ−２Ｔ
）＋・・・＋Ｐ九十ルＬｌ（口Ｔ）＋Ｔｄ ・・
・・・・（６）Ｐ１〜ｐａ＋ａ ’、 Ｔｄは、以下の
ようにして推定することができる。まず１時間間隔（Ａ
−Ｉ、 ） Ｔ−ＪＩＴがこれらのパラメータＰ１〜Ｐ
ｙＬ−＋ＭＬ、 Ｔｄの変化速度と比べて十分短かけれ
ば、この時間間隔においてパラメータを一定値とみなす
ことができ、次式が成立する。但し、Ｌは銹＋１以上が
望ましい。
Ｙ （Ａ） ＝ Ａ （ＡＩ Ｐ （Ｊ）
・・・・・・・・・（７）ここで、右との添
字Ｔはベクトルあるいは行列の転置を意味する。この式
（７）に対して最小二乗法を適用することにより［Ｐ
（Ｊ）の推定値ＩＰ （４３がもとまる。この最小二乗
法による推定方法の例は、計測自動制御学会発行の「シ
ステム同定」Ｐ７７〜Ｐ７９＆Ｃ記載されている。この
文献の推定方法においては外乱トルクに関する項が含ま
れていないが、この方法と同様な手順を踏むことにより
、余（Ｊ）が次式のよう知もとまる。
・・・・・・・・・（７）ここで、右との添
字Ｔはベクトルあるいは行列の転置を意味する。この式
（７）に対して最小二乗法を適用することにより［Ｐ
（Ｊ）の推定値ＩＰ （４３がもとまる。この最小二乗
法による推定方法の例は、計測自動制御学会発行の「シ
ステム同定」Ｐ７７〜Ｐ７９＆Ｃ記載されている。この
文献の推定方法においては外乱トルクに関する項が含ま
れていないが、この方法と同様な手順を踏むことにより
、余（Ｊ）が次式のよう知もとまる。
−（Ａ） ＝ ＣＡ”（Ｊ） Ａ （Ａ） ）−’Ａ”
（Ａ） Ｙ （Ａ） ・・・・・乍ここで、右
上の添字−１は逆行列を意味する。
（Ａ） Ｙ （Ａ） ・・・・・乍ここで、右
上の添字−１は逆行列を意味する。
よって、時刻ＡＴにおけるモータの回転角速度の目標値
をｙｘ（ＪＴ）とすれば、時刻（Ａ−＋）Ｔにサーボア
ンプへ入力すべき値ｕ（Ａ−Ｉで）は、式（６）テおけ
るｙ（ムＴ）をＹＭＣＡ’Ｔ）、 Ｉ”１〜ＰｆＬ十乳
をこの推定値Ｐ＋△ 〜Ｐ？Ｌ＋％、 Ｔｄをこの推定値Ｔｄとおきかえるこ
とにより次式のようＫもとまる。
をｙｘ（ＪＴ）とすれば、時刻（Ａ−＋）Ｔにサーボア
ンプへ入力すべき値ｕ（Ａ−Ｉで）は、式（６）テおけ
るｙ（ムＴ）をＹＭＣＡ’Ｔ）、 Ｉ”１〜ＰｆＬ十乳
をこの推定値Ｐ＋△ 〜Ｐ？Ｌ＋％、 Ｔｄをこの推定値Ｔｄとおきかえるこ
とにより次式のようＫもとまる。
ｕ（Ａ−Ｉで）＝ （ｙＭ（ＪＴ）−Ｐａｙ（ルーＩＴ
）−−・−−ＰｒＬｙ（ｒ；０ＬＴ）−ｐ？Ｌ＋ｚｕ
（Ａ−ｚＴ）−及び外乱トルクを推定し、この推定値を
用いて式（四よりサーボアンプへの入力値をもとめるこ
とによりモータ回転角速度を任意に制御できる。
）−−・−−ＰｒＬｙ（ｒ；０ＬＴ）−ｐ？Ｌ＋ｚｕ
（Ａ−ｚＴ）−及び外乱トルクを推定し、この推定値を
用いて式（四よりサーボアンプへの入力値をもとめるこ
とによりモータ回転角速度を任意に制御できる。
但し、計算に要する時間について考慮する必要がある。
即ち、式（１乃及び式（１場の計算をサンプリング間隔
１以内に行う必要がある。一般に、式（１坤のように逆
行列をもとめる計算は時間がかかる。そこで、式（１２
）及び式（川の計算がサンプリング間隔１以内に終らな
い場合には式（ｌａの逆行列をもとめる計算を簡略化す
る必要がある。そこで１行列Ａ（４）とＡ（Ａ−１）と
の共通要素を行列Ｂ（４−１）とおく。
１以内に行う必要がある。一般に、式（１坤のように逆
行列をもとめる計算は時間がかかる。そこで、式（１２
）及び式（川の計算がサンプリング間隔１以内に終らな
い場合には式（ｌａの逆行列をもとめる計算を簡略化す
る必要がある。そこで１行列Ａ（４）とＡ（Ａ−１）と
の共通要素を行列Ｂ（４−１）とおく。
さらに１行列Ｆ （Ａ）とＧ（Ｊ）を次のように定義す
る。
る。
Ｆ（Ａ）： （Ａ （ＡＨＡ（ル）〕−１・・・・・・
（Ｉ５） Ｇ （Ａ）＝ＣＢ （Ａ） Ｂ （Ａ） 〕−１・・
・・・・（１６） 式（９） 、 ａ４）〜θＧ）より１次式が得られる。
（Ｉ５） Ｇ （Ａ）＝ＣＢ （Ａ） Ｂ （Ａ） 〕−１・・
・・・・（１６） 式（９） 、 ａ４）〜θＧ）より１次式が得られる。
Ｆ （Ａｌ＝Ｇ （Ａ−１）＋φ（Ａ−１）φ（Ｊ
−１） ・・・・・・（Ｉ７）ム同定Ｊ Ｐ１１６〜
Ｐ１１８を参考にして変形するとＦ （Ｊ） ＝ Ｇ
ＣＡ−１） −〇 （Ａ−１）φ（Ａ−１）φ（Ａ−１
） Ｇ （Ａ−ｓ ）／ｊ ＃（Ａ−１）
−・−ｊｓ）Δｔ（Ａ−１）＝１＋φ（Ｊ！−
１） Ｇ （’−１）φＣ４−１）・・・・・・■）Ｇ
（Ａ−ｘ）＝ Ｆ （Ａ−１）＋Ｆ ＣＡ−１）φ（Ａ
−Ｌ−１）φ（Ａ−Ｌ−１）Ｆ（Ａ−１）／Δｆ（Ａ−
１） ・・・・・・（２１）夕推定値Ｐ ｏ （
Ａ）が得られる。
−１） ・・・・・・（Ｉ７）ム同定Ｊ Ｐ１１６〜
Ｐ１１８を参考にして変形するとＦ （Ｊ） ＝ Ｇ
ＣＡ−１） −〇 （Ａ−１）φ（Ａ−１）φ（Ａ−１
） Ｇ （Ａ−ｓ ）／ｊ ＃（Ａ−１）
−・−ｊｓ）Δｔ（Ａ−１）＝１＋φ（Ｊ！−
１） Ｇ （’−１）φＣ４−１）・・・・・・■）Ｇ
（Ａ−ｘ）＝ Ｆ （Ａ−１）＋Ｆ ＣＡ−１）φ（Ａ
−Ｌ−１）φ（Ａ−Ｌ−１）Ｆ（Ａ−１）／Δｆ（Ａ−
１） ・・・・・・（２１）夕推定値Ｐ ｏ （
Ａ）が得られる。
△
１Ｐｏ（Ａ）＝ ＣＢ （４）Ｂ（Ａ） ’３ Ｂ
（ムｌＹｏ （Ａ） −−＠４Ｔｏ （Ａ）＝
Ｃｙ（ＪＴ） 、・・・・・・、 ｙ（Ａ−Ｌ＋２Ｔ）
］ ・・・・・・（２４また、次式が成立する。
（ムｌＹｏ （Ａ） −−＠４Ｔｏ （Ａ）＝
Ｃｙ（ＪＴ） 、・・・・・・、 ｙ（Ａ−Ｌ＋２Ｔ）
］ ・・・・・・（２４また、次式が成立する。
１）ｙ（ｒＴ、ｒ） ・・・・・・９四以上の
式（１２）及び式（Ｉ９）〜（２→より次式が得られる
。
式（１２）及び式（Ｉ９）〜（２→より次式が得られる
。
−ｙ（貫で））／ΔｆｃＡ−１） ・・・・・・
（財）△ Ｙｏ（ＪＴ） ：φ（Ａ−１） Ｐｏ（Ｊ！−ｔ ）
・・・・・・（２→ｙ（Ａ−ＬＴ） ＝φ（
Ａ−Ｌ−１） Ｐ （Ａ−ｔ ） ・・・・・
・図なお、上式をさらに変形すると次式が得られる。
（財）△ Ｙｏ（ＪＴ） ：φ（Ａ−１） Ｐｏ（Ｊ！−ｔ ）
・・・・・・（２→ｙ（Ａ−ＬＴ） ＝φ（
Ａ−Ｌ−１） Ｐ （Ａ−ｔ ） ・・・・・
・図なお、上式をさらに変形すると次式が得られる。
−（Ａ）−〇（Ａ−１）−Ｇ（Ａ−１）φ（Ａ−ｘ）〔
ｙ（ＡＴ’） −ｙ（ＡＴ））／Δｆ（Ａ−１）＋（”
Ｉ −Ｇ（Ａ−ｔ ）φ（Ａ−ｔ）φ （ルーり／Δ
ｙ（Ａ−ｔ ’） ］ Ｆ （Ａ−１）φ（Ａ−Ｌ−１
）ｘ（ｙ（Ａ−ＬＴ） −ｙ（τＩＴ）〕／Δｆ（Ａ−
ｘ） ・・・・・・（３１）ここで、
■は単位行列である。
ｙ（ＡＴ’） −ｙ（ＡＴ））／Δｆ（Ａ−１）＋（”
Ｉ −Ｇ（Ａ−ｔ ）φ（Ａ−ｔ）φ （ルーり／Δ
ｙ（Ａ−ｔ ’） ］ Ｆ （Ａ−１）φ（Ａ−Ｌ−１
）ｘ（ｙ（Ａ−ＬＴ） −ｙ（τＩＴ）〕／Δｆ（Ａ−
ｘ） ・・・・・・（３１）ここで、
■は単位行列である。
以上をまとめると１式０２）あるいは、これの遂次形で
ある式（２″７１〜（２鴫あるいは式（３１）より制御
対象のパラメータ及び外乱トルクを推定し、この推定値
を用いて式（１３）よりサーボアンプへの入力値をもと
めることによりモータ回転角速度を任意に制御できる。
ある式（２″７１〜（２鴫あるいは式（３１）より制御
対象のパラメータ及び外乱トルクを推定し、この推定値
を用いて式（１３）よりサーボアンプへの入力値をもと
めることによりモータ回転角速度を任意に制御できる。
以下１本発明の実施例を第１図乃至第８図により説明す
る。
る。
〔実施例１〕 メモリ管理器５（第１図）は操作量演算
器２より時刻（Ａ−１）Ｔにおける演算結果ｕ（４ｉ−
ＩＴ）を入力する。次にメモリ６より時刻（Ａ−１）Ｔ
から（Ａ−Ｌ−１十１）Ｔの各サンプリング時点におけ
るモータ９の速度ｙ（Ａ−ＩＴ） 、−、ｙ（Ａ−ｔ、
−７Ｌ＋ＩＴ） ｌ及び時刻（Ａ−２）Ｔから（ルーＬ
−ｔｔ＋１）Ｔの各サンプリング時点におけるサーボア
ンプ８への入力値ｕ（Ａ−２７） 、−、ｕ（Ａ−ｔ、
−％＋ＩＴ、）を取り出し、これらメモリ６より取り出
したデータと、操作量演算器２より入力したデータとを
パラメータ・外乱トルク推定器３へ出力する。その後、
不用となったデータｙ（Ａ−Ｌ−？Ｌ＋ ｔ Ｔ ）及
びｕ（Ａ−Ｌ−？Ｌ＋ Ｉ Ｔ ）をメモリ６より消去
し、一方新たなデータｕ（Ａ−ＩＴ）をメモリ６へ書込
むっ次にタイマ４からの信号を待ち、この信号（時刻Ａ
Ｔ ）を受付けた後。
器２より時刻（Ａ−１）Ｔにおける演算結果ｕ（４ｉ−
ＩＴ）を入力する。次にメモリ６より時刻（Ａ−１）Ｔ
から（Ａ−Ｌ−１十１）Ｔの各サンプリング時点におけ
るモータ９の速度ｙ（Ａ−ＩＴ） 、−、ｙ（Ａ−ｔ、
−７Ｌ＋ＩＴ） ｌ及び時刻（Ａ−２）Ｔから（ルーＬ
−ｔｔ＋１）Ｔの各サンプリング時点におけるサーボア
ンプ８への入力値ｕ（Ａ−２７） 、−、ｕ（Ａ−ｔ、
−％＋ＩＴ、）を取り出し、これらメモリ６より取り出
したデータと、操作量演算器２より入力したデータとを
パラメータ・外乱トルク推定器３へ出力する。その後、
不用となったデータｙ（Ａ−Ｌ−？Ｌ＋ ｔ Ｔ ）及
びｕ（Ａ−Ｌ−？Ｌ＋ Ｉ Ｔ ）をメモリ６より消去
し、一方新たなデータｕ（Ａ−ＩＴ）をメモリ６へ書込
むっ次にタイマ４からの信号を待ち、この信号（時刻Ａ
Ｔ ）を受付けた後。
Ａ／Ｄコンバータ１１及びタコメータ１０を介してモー
タ９の速度ｙ（ＡＴ）を入力する。このデータＹ（、Ａ
Ｔ）をパラメータ・外乱トルク推定器３へ出力する。そ
してメモリ６よりデータｙ（Ａ−ＩＴ） 。
タ９の速度ｙ（ＡＴ）を入力する。このデータＹ（、Ａ
Ｔ）をパラメータ・外乱トルク推定器３へ出力する。そ
してメモリ６よりデータｙ（Ａ−ＩＴ） 。
−ｖ Ｙ（Ａ−？Ｌ＋ＩＴ）及びｕ（Ａ−ＩＴ）、−、
ｕ（Ａ−％＋ＩＴ）を取り出し、これらメモリ６より取
り出したデータとＡ／Ｄコンバータ１１より入力したデ
ータとを操作量演算器２へ出力し、さらに新たなデータ
ｙ（ＪＴ）をメモリ６へ書込む。以−ヒのメモリ管理器
５の処理を第２図にフローチャートの形で示す。
ｕ（Ａ−％＋ＩＴ）を取り出し、これらメモリ６より取
り出したデータとＡ／Ｄコンバータ１１より入力したデ
ータとを操作量演算器２へ出力し、さらに新たなデータ
ｙ（ＪＴ）をメモリ６へ書込む。以−ヒのメモリ管理器
５の処理を第２図にフローチャートの形で示す。
パラメータ・外乱トルク推定器３は、メモリ管理器５よ
り行列Ａ（Ａ）の要素であるｙ（Ａ−ＩＴ）、・・・。
り行列Ａ（Ａ）の要素であるｙ（Ａ−ＩＴ）、・・・。
ｙ （Ａ−ｔ、−？Ｌ＋ ｔ Ｔ ）及びｕ（Ａ−了Ｔ
） ｒ ”’ ｖ ｕ（ルーＬ−％＋ｌＴ）のデータめ
入力後、式（１２）の右辺における［”Ａ （４１Ａ（
４１） Ａ （Ａ）の計算を行う。次にベクトルＹ（
λ）の要素であるｙ（’ＡＴ）をメモリ管理器５より受
は取り、式ｆｉ２）に従ってパラメータ及び外乱トルク
の推定値Ｐ （Ｊ）を算出し、この値を操作量演算器２
へ出力する。このパラメータ・外乱トルク推定器３の処
理を＄３図にフローチャートの形で示す。
） ｒ ”’ ｖ ｕ（ルーＬ−％＋ｌＴ）のデータめ
入力後、式（１２）の右辺における［”Ａ （４１Ａ（
４１） Ａ （Ａ）の計算を行う。次にベクトルＹ（
λ）の要素であるｙ（’ＡＴ）をメモリ管理器５より受
は取り、式ｆｉ２）に従ってパラメータ及び外乱トルク
の推定値Ｐ （Ｊ）を算出し、この値を操作量演算器２
へ出力する。このパラメータ・外乱トルク推定器３の処
理を＄３図にフローチャートの形で示す。
操作量演算器２は、時刻（Ａ＋１）Ｔにおけるモータ９
の回転角速度の目標値１即ちｙｈｙ（前Ｔ）の入力後、
パラメータ・外乱トルク推定器３よりパラメータ及び外
乱トルクの推定値Ｐ （４１を入力する。次にメモリ管
理器５よりデータｙ（ｋ−ＩＴ）。
の回転角速度の目標値１即ちｙｈｙ（前Ｔ）の入力後、
パラメータ・外乱トルク推定器３よりパラメータ及び外
乱トルクの推定値Ｐ （４１を入力する。次にメモリ管
理器５よりデータｙ（ｋ−ＩＴ）。
・・・、 ｙ（計画Ｔ）及びｕ（Ａ−ＩＴ） 、・・・
、Ｕ（「宣Ｔ）を人力し、式（１３）に従って（但し、
Ａをａ＋ｔと置換する）時刻ＡＴにサーボアンプ８へ入
力スべき値ｕ（ＪＴ）を算出し、この）直をＤ／Ａコ／
バータフを介し°Ｃナーボアンプ８に出力し、さらにこ
の算出値をメモリ管理器５に出力子る。この操作量演算
器２の処理を第４図にフローチャートの形で示す。
、Ｕ（「宣Ｔ）を人力し、式（１３）に従って（但し、
Ａをａ＋ｔと置換する）時刻ＡＴにサーボアンプ８へ入
力スべき値ｕ（ＪＴ）を算出し、この）直をＤ／Ａコ／
バータフを介し°Ｃナーボアンプ８に出力し、さらにこ
の算出値をメモリ管理器５に出力子る。この操作量演算
器２の処理を第４図にフローチャートの形で示す。
タイマ４は時間間隔Ｔごとに信号をメモリ管理器５に出
力する。本実施例によればパラメータ及び外乱トルクの
推定が他の実施例よりも簡単なアルゴリズムでできる。
力する。本実施例によればパラメータ及び外乱トルクの
推定が他の実施例よりも簡単なアルゴリズムでできる。
〔実施例２〕 メモリ管理器５は操作量演算器２より演
算結果ｕ（Ａ−ＩＴ’）を入力する。次にメモリ６より
ｙ（Ａ−ＩＴ） 、 −、’ ｙ（Ａ−Ｌ−ｚＴ）及び
Ｕ（Ａ−２Ｔ）。
算結果ｕ（Ａ−ＩＴ’）を入力する。次にメモリ６より
ｙ（Ａ−ＩＴ） 、 −、’ ｙ（Ａ−Ｌ−ｚＴ）及び
Ｕ（Ａ−２Ｔ）。
・・・、 ｕ（Ａ−Ｌ−ｚＴ）とを取り出し、これらメ
モリ６より取り出したデータと操作量演算器２より入力
したデータとをパラメータ・外乱トルク推定器３へ出力
する。その後、不用となったデータＹ （Ａ−［、−ｎ
Ｔ ）及びｕ（Ａ−Ｌ−ｚＴ）をメモリ６より消去し、
新たなデータｕ（Ａ−ＩＴ）をメモリ６へ書込ム。
モリ６より取り出したデータと操作量演算器２より入力
したデータとをパラメータ・外乱トルク推定器３へ出力
する。その後、不用となったデータＹ （Ａ−［、−ｎ
Ｔ ）及びｕ（Ａ−Ｌ−ｚＴ）をメモリ６より消去し、
新たなデータｕ（Ａ−ＩＴ）をメモリ６へ書込ム。
次にタイマ４からの信号を待ち、この信号を受付ケた後
、Ａ／Ｄコンバータ１１及びタコメータ１０を介してモ
ータ９の速度ｙ（ＡＴ）を入力する。
、Ａ／Ｄコンバータ１１及びタコメータ１０を介してモ
ータ９の速度ｙ（ＡＴ）を入力する。
このデータＹ（ＪＴ）をパラメータ・外乱トルク推定器
３へ出力し、さらにメモリ６よりデータｙ（Ａ−ｔＴ）
、−、Ｙ（Ａ−ｙｃ＋ｔＴ）及びＵ（口Ｔ）、−。
３へ出力し、さらにメモリ６よりデータｙ（Ａ−ｔＴ）
、−、Ｙ（Ａ−ｙｃ＋ｔＴ）及びＵ（口Ｔ）、−。
ｕ （Ａ−？Ｌ＋ Ｉ Ｔ ）を取り出す。これらメモ
リ６より取り出したデータとＡ／Ｄコンバーター１よす
入力したデータとを操作量演算器２へ出力し、新たなデ
ータｙ（ＪＴ）をメモリ６へ書込む。以上のメモリ管理
器５の処理を第５図にフローチャートの形で示す。
リ６より取り出したデータとＡ／Ｄコンバーター１よす
入力したデータとを操作量演算器２へ出力し、新たなデ
ータｙ（ＪＴ）をメモリ６へ書込む。以上のメモリ管理
器５の処理を第５図にフローチャートの形で示す。
パラメータ舎外乱トルク推定器３はメモ＋７ 管理器５
より行列Ａ （Ａ）と）、（Ａ−１）の要素ｙ （Ａ−
耳Ｔ）。
より行列Ａ （Ａ）と）、（Ａ−１）の要素ｙ （Ａ−
耳Ｔ）。
・・・、ｙ（Ａ−Ｉ、−？ＬＴ ）及びｕ（ａ−ｔで）
、−、ｕ（ａ−Ｌ−？ＬＴ）の入力後Ｇ（Ａ−１）を式
ｌ８）Ｋ：従って算出する。次にＦ （４１を式（＋
７）に従って算出した後、Ｆ （Ａ）の逆行列Ｆ （
Ａ）を算出し、さらにＢ （Ａ−ｔ ） Ｙｏ（Ａ−１
）を式に）に従って算出する。この後ベクトルＹ（Ａ）
の要素ｙ（ＡＴ’）をメモリ管理器５より入力し、Ａ
ｆＡ） Ｙ（Ｊ）を式（２１に従って算出し、これらの
算出結果と式（＋２）よりパラメータ及び外乱トルクの
推定値Ｐ（４）をもとめ、この推定値を操作量演算器２
へ出力する。このパラメータ嗜外乱トルク推定器３の処
理を第６図にフローチャートの形で示す。操作量演算器
２及びタイマ４の機能は実施例１と同様である。本実施
例によればパラメータ及び外乱トルクの推定におけるＡ
（’）Ａ（Ｊｌの演算が実施例１よりも高速にできる
。
、−、ｕ（ａ−Ｌ−？ＬＴ）の入力後Ｇ（Ａ−１）を式
ｌ８）Ｋ：従って算出する。次にＦ （４１を式（＋
７）に従って算出した後、Ｆ （Ａ）の逆行列Ｆ （
Ａ）を算出し、さらにＢ （Ａ−ｔ ） Ｙｏ（Ａ−１
）を式に）に従って算出する。この後ベクトルＹ（Ａ）
の要素ｙ（ＡＴ’）をメモリ管理器５より入力し、Ａ
ｆＡ） Ｙ（Ｊ）を式（２１に従って算出し、これらの
算出結果と式（＋２）よりパラメータ及び外乱トルクの
推定値Ｐ（４）をもとめ、この推定値を操作量演算器２
へ出力する。このパラメータ嗜外乱トルク推定器３の処
理を第６図にフローチャートの形で示す。操作量演算器
２及びタイマ４の機能は実施例１と同様である。本実施
例によればパラメータ及び外乱トルクの推定におけるＡ
（’）Ａ（Ｊｌの演算が実施例１よりも高速にできる
。
〔実施例３〕 メモリ管理器５及び操作量演算器２及び
タイマ４０機能は実施例２と同様である。パラメータ・
外乱トルク推定器３はメモリ管理器５よりｙσ可Ｔ）、
・・・、ｙ（Ａ−Ｌ−九Ｔ）及びｕ（Ａ−ｔで）、 −
、ｕ（Ａ−Ｌ−７ＬＴ）の入力後、Ｇ（Ａ−１）を式（
２η、（ハ）に従って算出し、Ｆｌ）を式（＋９１ 、
（２１Ｊに従って算出する。一方、ｙ（Ａ−ＬＴ）を
式（３４に従って算出した後、パラメータ及び外乱トル
クの推定△ 値Ｐａ（Ａ−１）を式０日に従って算出し、この結果よ
△ すｙす（ＡＴ）を式（２１に従って算出する。次に７（
ＡＴ）をメモリ管理器５より入力し、パラメータ及び外
乱トルクの推定値Ｐ ｆＡ）を式＋２７）に従って算出
し。
タイマ４０機能は実施例２と同様である。パラメータ・
外乱トルク推定器３はメモリ管理器５よりｙσ可Ｔ）、
・・・、ｙ（Ａ−Ｌ−九Ｔ）及びｕ（Ａ−ｔで）、 −
、ｕ（Ａ−Ｌ−７ＬＴ）の入力後、Ｇ（Ａ−１）を式（
２η、（ハ）に従って算出し、Ｆｌ）を式（＋９１ 、
（２１Ｊに従って算出する。一方、ｙ（Ａ−ＬＴ）を
式（３４に従って算出した後、パラメータ及び外乱トル
クの推定△ 値Ｐａ（Ａ−１）を式０日に従って算出し、この結果よ
△ すｙす（ＡＴ）を式（２１に従って算出する。次に７（
ＡＴ）をメモリ管理器５より入力し、パラメータ及び外
乱トルクの推定値Ｐ ｆＡ）を式＋２７）に従って算出
し。
この推定値′陀操作量演算器２へ出力する。このパラメ
ータ・外乱トルク推定器３の処理を第７図にフローチャ
ートの形で示す。本実施例によればパラメータ及び外乱
トルクの推定において逆行列の演算を含まないので、こ
の推定が実施例１．２より高速にできる。
ータ・外乱トルク推定器３の処理を第７図にフローチャ
ートの形で示す。本実施例によればパラメータ及び外乱
トルクの推定において逆行列の演算を含まないので、こ
の推定が実施例１．２より高速にできる。
〔実施例４〕 メモリ管理器５及び操作量演算器２及び
タイマ４の機能は実施例２と同様である。パラメータ・
外乱トルク推定器３はメモリ管理器５よりｙ（Ａ−ＩＴ
）、・・・、 ｙ（Ａ−Ｌ−？ＬＴ）及びｕ（Ａ−ｔＴ
）、−・、 ｕ（Ａ−Ｌ−ａＴ）の入力後、Ｇ（Ａ−１
）を式（２１） 、（社）に従って算出し、Ｆ （、Ｇ
）を式（１９） 、 （２０に従 ４つて算出する。
タイマ４の機能は実施例２と同様である。パラメータ・
外乱トルク推定器３はメモリ管理器５よりｙ（Ａ−ＩＴ
）、・・・、 ｙ（Ａ−Ｌ−？ＬＴ）及びｕ（Ａ−ｔＴ
）、−・、 ｕ（Ａ−Ｌ−ａＴ）の入力後、Ｇ（Ａ−１
）を式（２１） 、（社）に従って算出し、Ｆ （、Ｇ
）を式（１９） 、 （２０に従 ４つて算出する。
一方、 ｙ（Ａ−ＬＴ）及びｙ（ＡＴ）を式（３Ｃ１に
従って算出し、 ｙ（ＪＴ）をメモリ管理器５より入力
し、パラメータ及び外乱トルクの推定値△ Ｐ （Ａ）を式（３］Ｉ Ｋ従って算出する。そしてこ
の推定値を操作量演算器２へ出力する。このパラメータ
・外乱トルク推定器３の処理を第８図てフローチャート
の形で示す。本実施例によれば、パラメータ及び外乱ト
ルクの推定において逆行列の演算を含まないので、この
推定が実施例１，２より高速洗できる。
従って算出し、 ｙ（ＪＴ）をメモリ管理器５より入力
し、パラメータ及び外乱トルクの推定値△ Ｐ （Ａ）を式（３］Ｉ Ｋ従って算出する。そしてこ
の推定値を操作量演算器２へ出力する。このパラメータ
・外乱トルク推定器３の処理を第８図てフローチャート
の形で示す。本実施例によれば、パラメータ及び外乱ト
ルクの推定において逆行列の演算を含まないので、この
推定が実施例１，２より高速洗できる。
本発明によれば、制御対象のパラメータ及び外乱トルク
を推定でき、この推定値を用いてモータのサーボアンプ
へ入力する値をつくり出すため即ち、制御対象のパラメ
ータ及び外乱トルクが変化しても、これらを補償するよ
うにサーボ系を構成しているため、制御対象のパラメー
タ及び外乱トルクの変化を受けにくいという効果がある
。
を推定でき、この推定値を用いてモータのサーボアンプ
へ入力する値をつくり出すため即ち、制御対象のパラメ
ータ及び外乱トルクが変化しても、これらを補償するよ
うにサーボ系を構成しているため、制御対象のパラメー
タ及び外乱トルクの変化を受けにくいという効果がある
。
第１図は本発明に係るサーボ系を示す図、第２図ないし
第８図は本発明の実施例を示す図、第９図はモータ及び
サーボアンプのブロック線図である。 １・・・モータ回転速度の目標値 ２・・・操作量演算器 ３・・・パラメータ・外乱トルク推定器４・・・タイマ
、 ５・・・メモリ管理器６・・・メモリ、
７・・・Ｄ／Ａコンバータ８・・・サーボアン
プ、 ９・・・モータ１０・・タコメ−１，１１・・
・Ａ／Ｄコンバータ。ｒ＋代理人弁理士 高 橋 明
夫ゝ−こ 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ５ 図 第７図 第 ３ 図
第８図は本発明の実施例を示す図、第９図はモータ及び
サーボアンプのブロック線図である。 １・・・モータ回転速度の目標値 ２・・・操作量演算器 ３・・・パラメータ・外乱トルク推定器４・・・タイマ
、 ５・・・メモリ管理器６・・・メモリ、
７・・・Ｄ／Ａコンバータ８・・・サーボアン
プ、 ９・・・モータ１０・・タコメ−１，１１・・
・Ａ／Ｄコンバータ。ｒ＋代理人弁理士 高 橋 明
夫ゝ−こ 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ５ 図 第７図 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、モータ、該モータの駆動力を供給する増幅器及び該
増幅器の入力値を与える制御装置から成るモータの制御
系において、 前記制御装置は、前記モータ、該モータの 負荷及び前記増幅器の出力値で決定される前記制御系の
パラメータ並びに前記モータに加わる外乱トルクを、所
定時間内における前記モータの速度及び前記増幅器への
入力値から推定する推定器と、 前記推定器の推定値、前記所定時間内にお ける前記モータの速度、前記増幅器への入力値及び前記
モータの速度目標直から、前記増幅器への入力値を算出
する演算器とを有することを特徴とするモータの制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59187925A JPS6166580A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | モ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59187925A JPS6166580A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | モ−タの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166580A true JPS6166580A (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=16214602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59187925A Pending JPS6166580A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | モ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166580A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03124287A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-27 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 速度センサレス等価外乱オブザーバ |
| JPH03235687A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 外乱抑圧制御システム |
| JP2011208956A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Hitachi Ltd | 電動機のトルク推定システム及びその推定方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5530752A (en) * | 1978-08-24 | 1980-03-04 | Toshiba Corp | Digital control unit |
| JPS59117479A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-06 | Fanuc Ltd | サーボモータの速度検出装置 |
-
1984
- 1984-09-10 JP JP59187925A patent/JPS6166580A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5530752A (en) * | 1978-08-24 | 1980-03-04 | Toshiba Corp | Digital control unit |
| JPS59117479A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-06 | Fanuc Ltd | サーボモータの速度検出装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03124287A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-27 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 速度センサレス等価外乱オブザーバ |
| JPH03235687A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 外乱抑圧制御システム |
| JP2011208956A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Hitachi Ltd | 電動機のトルク推定システム及びその推定方法 |
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