JPS63274385A - サ−ボモ−タの速度制御装置 - Google Patents

サ−ボモ−タの速度制御装置

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JPS63274385A
JPS63274385A JP62107252A JP10725287A JPS63274385A JP S63274385 A JPS63274385 A JP S63274385A JP 62107252 A JP62107252 A JP 62107252A JP 10725287 A JP10725287 A JP 10725287A JP S63274385 A JPS63274385 A JP S63274385A
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speed
servo motor
estimated
servo
motor
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JP62107252A
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English (en)
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Keiji Sakamoto
坂本　啓二
Hironobu Kuwano
桑野　弘延
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Fanuc Corp
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    • 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

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  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディジタルサーボシステムにおけるサーボモ
ータの速度制御装置に関する。
（従来の技術） 通常のディジタルサーボシステムでは、指令速度と実速
度との誤差に基づいてサーボモータのトルク指令を設定
しており、そのために速度検出手段としてバルスコーダ
などを使用している。
上記誤差信号からサーボモータの速度と位置とを正確に
制御するためには、通常比例動作と積分動作を行なうＰ
Ｉ補償回路が必要であり、こうした補償回路を含むサー
ボシステム内での摩擦抵抗の影響を最小にするうえで、
サーボモータの速度に応じて補償回路の比例ゲインや積
分ゲインを変更することも考えられている。
（発明が解決しようとする問題点） このような従来のサーボシステムでは、パルスコーダな
と速度検出手段からの実速度信号は離散的に帰還され、
低速になるとフィードバック系の安定した動作が失われ
る。つまり、低速回転時には速度検出の分解能が低下す
るので、外乱による−影響を除去して位置精度を保とう
とするとき、積分ゲインを適正に変更する必要が生じる
。
しかし、極低速運転される時のサーボシステムには静摩
擦抵抗によるオフセットが生じるために、帰還される実
速度信号に基づい°て積分ゲインを変更し高速に位置決
めを行なおうとしても、オフセット量の適正な評価がで
きなかった。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ディジタ
ルサーボシステムでの積分ゲインを可変してＰ工補償回
路を設けた速度帰還ループにより、ｌＩｌ＆散的に帰還
される実速度信号から高速位置決めを可能にしたサーボ
モータの速度制御装置を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、離散的な速度指令信号によりサーボモ
ータを速度制御するサーボモータの速度制御装置におい
て、前記サーボモータから離散的に帰還される実速度信
号と速度指令信号との誤差を出力する演算手段と、この
演算手段の誤差出力に基づいて前記サーボモータへのト
ルク指令を形成する可変の積分ゲインを含む補償手段と
、この補償手段の積分ゲインを前記サーボモータの推定
速度に反比例する値に設定する制御手段とを具備するこ
とを特徴とするサーボモータの速度制御装置を提供でき
る。
（作用） 本発明のサーボモータの速度制御装置では、陣敗的に帰
還されてくる速度信号からサーボモータの推定速度を演
算し、それに反比例するように積分ゲインを変更してお
り、結果的に低速時の速度信号の分解能を向上させるこ
とができる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。
第１図は、本発明の一実施例の速度制御装置を示すブロ
ック図で、速度指令Ｖｃｍｄが、加算回路１を介して所
定の制御ゲインを有する補償回路２に供給され、サーボ
モータ３に対するトルク指令Ｔに変換され、サーボモー
タ３を指令速度Ｖｃｍｄで駆動制御している。
上記加算回路１には、サーボモータ３からの実速度を推
定することで得られる推定速度９が帰還され、ここで速
度゛指令Ｖｃｍｄとの誤差が演算されて、それが速度偏
差として補償回路２に出力されている。
上記補償回路２は、速度偏差に基づいてサーボモータ３
に所定の駆動電流などのパワーを設定するためのもので
、その制御ゲインＧは、Ｇ　＝　Ｋ　ｐ　＋　Ｋ　ｉ　
／　ｓ に設定されている。ここで、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは
積分ゲインで、この積分ゲインＫｉが次に説明する推定
速度Ｗにより可変されることが、本発明の特徴である。
すなわち、サーボモータ３からの実速度信号Ｗは、例え
ばパルスコーダなどの速度検出手段により離散的に形成
される速度に比例した周波数のパルス信号として入力さ
れており、通常はサーボモータ３が高速回転するために
検出範囲を大きく設定している。そのため、低速時の速
度分解能は、相対的に低下する。°ここでは、サーボモ
ータ３から実速度信号Ｗをバルスコーダなどから得た場
合に、この実速度信号Ｗと上記トルク指令Ｔとから推定
速度Ｗを演算するオブザーバ４を設け、推定速度Ｑに反
比例するように補償回路２の積分ゲインＫｉを設定して
いる。５は、推定速度Ωがある値以上の時は積分ゲイン
Ｋｉを；にし、サーボモータ３の速度が低下してパルス
コーダの速度分解能が成る程度低下したところで、積分
ゲインＫｉを推定速度Ｑに反比例するように増加するゲ
イン設定器である。
なお、上記構成において、加算回路１へ帰還される速度
信号もオブザーバ４の推定速度のとしているが、推定速
度Ｑを誤差演算に使用しなくても、必要に応じてサーボ
モータ３の実速度信号Ｗを帰還するものであってもよい
。
このように構成されるサーボモータの速度制御装置にお
いて、速度指令ＶｃｍｄによりＰＩ副制御行なって高速
に位置決めするとき、離散的に帰還されてくる実速度信
号Ｗからサーボモータ３の推定速度のを演算し、それに
反比例するように補償回路２の積分ゲインを変更できる
。
第２図は、モータ速度（同図（ａ））と可変される積分
ゲインＫｉの関係を示している。・同図（ｂ）には、パ
ルスコーダなどの速度検出手段からの実速度信号Ｗが低
速時に速度分解能が低下する様子を示す。
同図（Ｃ）は、上記オブザーバ４によるサーボモータ３
の推定速度のを示しており、ここで速度が連続的に推定
されていることにより、パルスコーダの速度分解能が成
る程度低下したところで、ゲイン設定器５を介して補償
回路２の積分ゲインＫｉを推定速度９に反比例させて変
化させることができる。
同図（ｄ）では、ＰＩ副制御おいて積分ゲインＫｉを低
速時の実速度信号Ｗに対応させて変化させるときに生じ
るＫｉの振動の様子を破線により示しており、これに対
して上記実施例の場合には、実線で示すようにオブザー
バ４での推定速度のに対応して変更された積分ゲインＫ
ｉが、結果的に低速時に帰還される速度信号の分解能を
向上させていることが理解されよう。
なお、上記ゲイン設定器５により積分ゲインＫｉを可変
設定するに当り、推定速度Ｗに対して連続的に変更する
ことが好ましいが、実用的な範囲で離散的に行なっても
よい。
以上、この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施
態様について説明したが、その好ましい実施態様の説明
は、構成の詳細な部分についての変形、特許請求の範囲
に記載された本発明の精神に反しない限りでの種々な変
形、あるいはそれらを組み合わせたものに変更すること
ができることは明らかである。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、離散的に帰還さ
れてくる速度信号からサーボモータの推定速度を演算し
、それに反比例する積分ゲインを得るようにしたので、
結果的に低速時の速度信号の分解能が向上し、これによ
ってディジタルサーボシステムでの積分ゲインを変化さ
せて、ＰＩ補償回路を設けた速度帰還ループにより離散
的に帰還される実速度信号からの高速位置決めを可能に
したサーボモータの速度制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例を”示すブロック図、第２
図は、同実施例の作用を説明するタイミング図である。 １・・・加算回路、２・・・補償回路、３・・・サーボ
モータ、４・・・オブザーバ、５・・・ゲイン設定器。 特許出願人　ファナック株式会社 代　理　人　弁理士　辻　　　實 第１図 第２図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）離散的な速度指令信号によりサーボモータを速度
    制御するサーボモータの速度制御装置において、前記サ
    ーボモータから離散的に帰還される実速度信号と速度指
    令信号との誤差を出力する演算手段と、この演算手段の
    誤差出力に基づいて前記サーボモータへのトルク指令を
    形成する可変の積分ゲインを含む補償手段と、この補償
    手段の積分ゲインを前記サーボモータの推定速度に反比
    例する値に設定する制御手段とを具備することを特徴と
    するサーボモータの速度制御装置。
  2. （２）前記制御手段は、前記実速度信号とトルク指令と
    から推定速度を演算するオブザーバにより構成されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の
    サーボモータの速度制御装置。
JP62107252A 1987-04-30 1987-04-30 サ−ボモ−タの速度制御装置 Pending JPS63274385A (ja)

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PCT/JP1988/000402 WO1988008640A1 (fr) 1987-04-30 1988-04-25 Dispositif de commande de la vitesse d'un servomoteur

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