DE102018208458B4 - Servomotor-Steuervorrichtung - Google Patents

Abstract

Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C), umfassend:einen Servomotor (50);einen angesteuerten Körper (70), der durch den Servomotor (50) angesteuert ist;eine Verbindungsvorrichtung (60), die den Servomotor (50) und den angesteuerten Körper (70) verbindet, um Leistung des Servomotors (50) auf den angesteuerten Körper (70) zu übertragen;einen ersten Positionserfassungsteil (40), der eine Position des Servomotors (50) erfasst;einen zweiten Positionserfassungsteil (80), der eine Position des angesteuerten Körpers (70) erfasst; undeine Motorsteuerungseinheit (10, 10A, 10B, 10C), die den Servomotor (50) steuert, wobei die Motorsteuerungseinheit (10, 10A, 10B, 10C) enthält:einen zweifachen Positionsregelungsteil (30A, 30B), der eine halbgeschlossene Regelung auf Grundlage einer hochfrequenten Komponente einer ersten Abweichung zwischen einem Positionssollwert zum Ansteuern der Steuerung des Servomotors (50) und der durch den ersten Positionserfassungsteil (40) erfassten Position des Servomotors (50) durchführt und eine vollständig geschlossene Regelung auf Grundlage einer niederfrequenten Komponente einer zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den zweiten Positionserfassungsteil (80) erfassten Position des angesteuerten Körpers (70) durchführt;einen Erlangungsteil (20, 22, 20C), der eine Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder eine Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) ermittelt;einen Speicherteil (24), der eine Vielzahl von Größen der Steifigkeit oder eine Vielzahl von Größen der Resonanzfrequenz speichert, die durch den Erlangungsteil (20, 22, 20C) zu jedem vorgegebenen Zeitabschnitt oder unbestimmten Zeitabschnitten ermittelt sind,einen Veränderungsteil (35A, 35B), der eine Veränderung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder eine Veränderung der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) auf Grundlage einer Vielzahl von Größen der Steifigkeit oder einer Vielzahl von Größen der Resonanzfrequenz berechnet, die im Speicherteil (24) gespeichert sind; undeine Veränderung eines Verhältnisses der halbgeschlossen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung in dem zweifachen Positionsregelteil (30A, 30B) als Reaktion auf die Größe oder Veränderung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder auf die Größe oder Veränderung der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) bewirkt.

Description

• Hintergrund der Erfindung
• Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Servomotor-Steuervorrichtung, die eine zweifache Positionsregelung mit einer halbgeschlossenen Regelung auf Grundlage der Position des Servomotors und einer vollständig geschlossenen Regelung auf Grundlage der Position eines angesteuerten Körpers durchführt.
• Stand der Technik
• Zum Beispiel ist eine Servomotor-Steuervorrichtung bekannt, die die Position eines Werkstücks (Erzeugnisses) unter Verwendung von Servomotoren in einer Werkzeugmaschine oder dergleichen steuert. Die Servomotor-Steuervorrichtung nimmt das Werkstück auf einem Tisch auf (dem angesteuerten Körper, auch als beweglicher Körper bezeichnet) und bringt den Tisch durch einen Servomotor über die Verbindungsvorrichtung dazu, sich zu bewegen. Die Verbindungsvorrichtung weist eine mit einem Servomotor verbundene Kupplung, eine Kugelgewindespindel, die an der Kupplung befestigt ist, und eine Mutter auf, die sich mit der Kugelgewindespindel im Eingriff befindet und mit dem Tisch verbunden ist. Wenn die Kugelgewindespindel mittels des Servomotors in Drehung versetzt wird, wird die mit der Kugelgewindespindel im Eingriff befindliche Mutter in der axialen Richtung der Kugelgewindespindel angesteuert, und der mit der Mutter verbundene Tisch wird dadurch bewegt.
• Als Steuermodi durch die Servomotor-Steuervorrichtung gibt es eine halbgeschlossene Regelung, eine vollständig geschlossene Regelung und eine zweifache Positionsregelung. Die halbgeschlossene Regelung führt die Regelung auf Grundlage der Position des Servomotors durch. Die vollständig geschlossene Regelung führt die Regelung auf Grundlage der Position des angesteuerten Körpers durch. Die zweifache Positionsregelung führt die Regelung sowohl auf Grundlage der Position des Servomotors als auch der Position des angesteuerten Körpers durch (siehe beispielsweise Patentschrift 1 bis 3).
• Patentschrift 1: Japanische geprüfte Patent-Offenlegungsschrift JP H02-30522 A
• Patentschrift 2: Japanische ungeprüfte Patent-Offenlegungsschrift JP 2002-297241 A
• Patentschrift 3: Japanische ungeprüfte Patent-Offenlegungsschrift JP 2010-271854 A
• Die JP A befasst sich mit einer Vorrichtung zur Verbundsteifigkeitsmessung eines Antriebssystems. Zur Messung der Verbundsteifigkeit in Echtzeit und zur Ermöglichung eines verzerrungskompensierenden Betriebs, um die langanhaltende Änderung der Verbundsteifigkeit zu verfolgen, indem die Verbundsteifigkeit eines Antriebssystems synchron mit einem Betriebsperiodensignal unter Verwendung eines Drehmoments gemessen und ausgegeben wird und einem Befehlswert, der von einem Lageregler, einer Motorposition und einer gesteuerten Objektposition ausgegeben wird.
• Die JP 2012-168926 A befasst sich mit einer Positionssteuervorrichtung. Die Positionssteuervorrichtung berechnet einen Positionserfassungswert durch Addieren einer Ausgabe einer Verzögerungsschaltung erster Ordnung, welche eine Differenz zwischen einem Positionserfassungswert Pl eines angetriebenen Elements und eines Motorpositionserfassungswerts Pm empfängt, zu dem Motorpositionserfassungswert Pm, und verwendet den erhaltenen Positionserfassungswert als einen Positionsrückführwert. Ein Alterungskorrigierer unterdrückt Vibrationen mit geringer Frequenz durch Steuern einer Zeitkonstante Tp der Verzögerungsschaltung erster Ordnung in einer Weise, um die Zeitkonstante zu vergrößern, wenn ein Vibrationszustand des angetriebenen Elements erfasst wird.
• Die JP 2016-34224 A befasst sich mit einer Servomotorsteuerung. Die Servomotorsteuerung umfasst eine Geschwindigkeitsbefehls-Erzeugungseinheit zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsbefehlswerts des Servomotors, eine Geschwindigkeitserfassungseinheit, welche eine Geschwindigkeit des Servomotors erfasst, eine Drehmomentbefehls-Erzeugungseinheit zum Erzeugen eines Drehmomentbefehlswerts, eine Sinuswellen-Erzeugungseinheit zum Erzeugen einer sinusförmigen Störwelle, eine Frequenzantwort-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Frequenzantwort, wenn der sinusförmige Störwert in eine Geschwindigkeitsregelschleife eingegeben worden ist, eine Resonanzfrequenz-Erfassungseinheit zum Erfassen einer Resonanzfrequenz, bei welcher eine Verstärkung maximiert ist, eine Resonanzfrequenz-Speichereinheit zum Speichern der Resonanzfrequenz-Erfassungseinheit, mindestens ein Filter zum Dämpfen einer speziellen Frequenzbandkomponente, die in dem Drehmomentbefehlswert enthalten ist, und eine Resonanzfrequenz-Vergleichseinheit zum Messen der Steifigkeit einer Werkzeugmaschine auf der Basis der
• Zusammenfassung der Erfindung
• Jedoch können abhängig von der Alterung der Werkzeugmaschine Schwingungen in einer Werkzeugmaschine auftreten. Zum Beispiel kann die Eigenresonanzfrequenz der Werkzeugmaschine aus Gründen der Alterungsverschlechterung (des Nachlassens) der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (insbesondere der Kupplung und der Kugelgewindespindel), oder der Alterungsverschlechterung beliebiger anderer Teile der Werkzeugmaschine sinken, wodurch in der Werkzeugmaschine niederfrequente Schwingungen auftreten können. Wenn die niederfrequenten Schwingungen in der Werkzeugmaschine auftreten, lässt die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine nach.
• Die vorliegende Erfindung hat eine Aufgabe, eine Servomotor-Steuervorrichtung zu schaffen, die das Auftreten von Schwingungen in einer Werkzeugmaschine unterdrückt, die durch ein Altern der Werkzeugmaschine verursacht werden (beispielsweise eine Alterungsverschlechterung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung).
• Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Eine Servomotor-Steuervorrichtung (beispielsweise die weiter unten beschriebene Servomotor-Steuervorrichtung 1, 1A, 1B, 1C) enthält: einen Servomotor (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Servomotor 50); einen angesteuerten Körper (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Tisch 70), der durch den Servomotor angesteuert wird; eine Verbindungsvorrichtung (beispielsweise die weiter unten beschriebene Verbindungsvorrichtung 60), die den Servomotor und den angesteuerten Körper verbindet, um Leistung des Servomotors auf den angesteuerten Körper zu übertragen; einen ersten Positionserfassungsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Codierer 40), der eine Position des Servomotors erfasst; einen zweiten Positionserfassungsteil (beispielsweise die weiter unten beschriebene Messskala 80), die eine Position des angesteuerten Körpers erfasst; und eine Motorsteuerungseinheit (beispielsweise die weiter unten beschriebene Motorsteuerungseinheit 10, 10A, 10B, 10C), die den Servomotor steuert, wobei die Motorsteuerungseinheit enthält: einen zweifachen Positionsregelteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen zweifachen Positionsregelteil 30A, 30B), der eine halbgeschlossene Regelung auf Grundlage einer hochfrequenten Komponente einer ersten Abweichung zwischen einem Positionssollwert zum Ansteuern der Steuerung des Servomotors und der durch den ersten Positionserfassungsteil erfassten Position des Servomotors durchführt und eine vollständig geschlossene Regelung auf Grundlage einer niederfrequenten Komponente einer zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den zweiten Positionserfassungsteil erfassten Position des angesteuerten Körpers durchführt; einen Erlangungsteil (beispielsweise den Kraftschätzteil 20, den Steifigkeitsschätzteil 22, den weiter unten beschriebenen Erlangungsteil 20C), der eine Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung oder eine Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung ermittelt; und einen Veränderungsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A, 35B), der eine Veränderung eines Verhältnisses der halbgeschlossen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung in dem zweifachen Positionsregelteil als Reaktion auf die Größe oder Veränderung der durch den Erlangungsteil erlangten Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung oder auf die Größe oder Veränderung der durch den Erlangungsteil erlangten Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung bewirkt.
• In der Servomotor-Steuervorrichtung kann der Veränderungsteil bewirken, dass sich als Reaktion auf ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung oder ein Nachlassen der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung ein Anteil der halbgeschlossen Regelung erhöht und ein Anteil der vollständig geschlossenen Regelung verringert.
• In der Servomotor-Steuervorrichtung kann der Erlangungsteil aufweisen: einen Kraftschätzteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Kraftschätzteil 20), der eine Ansteuerkraft schätzt, die auf den angesteuerten Körper an einem Verbindungsteil zwischen der Verbindungsvorrichtung und dem angesteuerten Körper wirkt; und einen Steifigkeitsschätzteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Steifigkeitsschätzteil 22), der eine Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung auf Grundlage der durch den ersten Positionserfassungsteil erfassten Position des Servomotors, der durch den zweiten Positionserfassungsteil erfassten Position des angesteuerten Körpers und der durch den Kraftschätzteil geschätzten Ansteuerkraft schätzt.
• In der Servomotor-Steuervorrichtung kann der Erlangungsteil einen Frequenzgang einer Übertragungscharakteristik einer Regelungsschleife der Servomotor-Steuervorrichtung ermitteln und ermittelt eine Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung aus dem Frequenzgang der so ermittelten Übertragungscharakteristik.
• In der Servomotor-Steuervorrichtung kann die Motorsteuerungseinheit weiter einen Speicherteil enthalten (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Speicherteil 24), der eine Vielzahl von Größen der Steifigkeit oder eine Vielzahl von Größen der Resonanzfrequenz speichert, die durch den Erlangungsteil zu jedem vorgegebenen Zeitabschnitt oder unbestimmten Zeitabschnitten ermittelt sind, und der Veränderungsteil kann eine Veränderung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung oder eine Veränderung der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung auf Grundlage einer Vielzahl von Größen der Steifigkeit oder einer Vielzahl von Größen der Resonanzfrequenz berechnen, die im Speicherteil gespeichert sind.
• In der Servomotor-Steuervorrichtung kann der zweifache Positionsregelteil weiter enthalten: einen ersten Subtraktionsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Subtrahierer 31A), der eine erste Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den ersten Positionserfassungsteil erfassten Position des Servomotors ermittelt; einen zweiten Subtraktionsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Subtrahierer 31B), der eine zweite Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den zweiten Positionserfassungsteil erfassten Position des angesteuerten Körpers ermittelt; ein Hochpassfilter (beispielsweise das weiter unten beschriebene Hochpassfilter 32A), in das die erste Abweichung vom ersten Subtraktionsteil eingegeben wird; ein Tiefpassfilter (beispielsweise das weiter unten beschriebene Tiefpassfilter 32B), in das die zweite Abweichung vom zweiten Subtraktionsteil eingegeben wird; und einen Additionsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Addierer 33), der eine hochfrequente Komponente der vom Hochpassfilter ausgegebenen ersten Abweichung und eine niederfrequente Komponente der vom Tiefpassfilter ausgegebenen zweiten Abweichung addiert, und der Veränderungsteil kann bewirken, dass sich die Eckfrequenz des Hochpassfilters und die Eckfrequenz des Tiefpassfilters als Reaktion auf die Größe oder Änderung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung oder die Größe oder Änderung der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung verändern.
• In der Servomotor-Steuervorrichtung kann der Veränderungsteil bewirken, dass als Reaktion auf ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung oder ein Nachlassen der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung die Eckfrequenz des Hochpassfilters und die Eckfrequenz des Tiefpassfilters verringert werden.
• In der Servomotor-Steuervorrichtung kann der Veränderungsteil die Eckfrequenz des Hochpassfilters und die Eckfrequenz des Tiefpassfilters auf denselben Wert einstellen.
• In der Servomotor-Steuervorrichtung kann der zweifache Positionsregelteil weiter enthalten: einen ersten Subtraktionsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Subtrahierer 31A), der eine erste Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den ersten Positionserfassungsteil erfassten Position des Servomotors ermittelt; einen zweiten Subtraktionsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Subtrahierer 31B), der eine zweite Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den zweiten Positionserfassungsteil erfassten Position des angesteuerten Körpers ermittelt; einen dritten Subtraktionsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Subtrahierer 31C), der eine dritte Abweichung ermittelt, die durch ein Subtrahieren der ersten Abweichung des ersten Subtraktionsteils von der zweiten Abweichung des zweiten Subtraktionsteils erlangt ist; ein Tiefpassfilter (beispielsweise das weiter unten beschriebene Tiefpassfilter 32B), in das die dritte Abweichung vom dritten Subtraktionsteil eingegeben wird; und einen Additionsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Addierer 33), der eine hochfrequente Komponente der ersten Abweichung und eine niederfrequente Komponente der zweiten Abweichung addiert, indem er die erste Abweichung vom ersten Subtraktionsteil und eine niederfrequente Komponente der vom Tiefpassfilter ausgegebenen dritten Abweichung addiert, und der Veränderungsteil kann bewirken, dass sich die Eckfrequenz des Tiefpassfilters als Reaktion auf die Größe oder Änderung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung oder die Größe oder Änderung der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung verändert.
• In der Servomotor-Steuervorrichtung kann der Veränderungsteil bewirken, dass als Reaktion auf ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung oder ein Nachlassen der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung die Eckfrequenz des Tiefpassfilters verringert wird.
• In der Servomotor-Steuervorrichtung kann der zweifache Positionsregelteil weiter enthalten: einen ersten Subtraktionsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Subtrahierer 31A), der eine erste Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den ersten Positionserfassungsteil erfassten Position des Servomotors ermittelt; einen zweiten Subtraktionsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Subtrahierer 31B), der eine zweite Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den zweiten Positionserfassungsteil erfassten Position des angesteuerten Körpers ermittelt; einen dritten Subtraktionsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Subtrahierer 31C), der eine dritte Abweichung ermittelt, die durch ein Subtrahieren der zweiten Abweichung des zweiten Subtraktionsteils von der ersten Abweichung des ersten Subtraktionsteils erlangt ist; ein Hochpassfilter (beispielsweise das weiter unten beschriebene Hochpassfilter 32A), in das die dritte Abweichung vom dritten Subtraktionsteil eingegeben wird; und einen Additionsteil (beispielsweise den weiter unten beschriebenen Addierer 33), der eine hochfrequente Komponente der ersten Abweichung und eine niederfrequente Komponente der zweiten Abweichung addiert, indem er die hochfrequente Komponente der vom Hochpassfilter ausgegebenen dritten Abweichung und die zweite Abweichung vom zweiten Subtraktionsteil addiert, und der Veränderungsteil kann bewirken, dass sich die Eckfrequenz des Hochpassfilters als Reaktion auf die Größe oder Änderung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung oder die Größe oder Änderung der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung verändert.
• In der Servomotor-Steuervorrichtung kann der Veränderungsteil bewirken, dass als Reaktion auf ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung oder ein Nachlassen der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung die Eckfrequenz des Hochpassfilters verringert wird.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Servomotor-Steuervorrichtung zu schaffen, die das Auftreten von Schwingungen in einer Werkzeugmaschine unterdrückt, die durch ein Altern der Werkzeugmaschine verursacht werden (beispielsweise eine Alterungsverschlechterung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung).
• Figurenliste
• 1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Aufbaus einer Servomotor-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
• 2 ist eine Ansicht, die den Aufbau einer Motorsteuerungseinheit in der Servomotor-Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
• 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Verhältnisänderungsvorgang der zweifachen Positionsregelung durch die Servomotor-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
• 4 ist eine Ansicht, die die Anordnung einer Motorsteuerungseinheit in einer Servomotor-Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
• 5 ist eine Ansicht, die die Anordnung einer Motorsteuerungseinheit in einer Servomotor-Steuervorrichtung gemäß einem modifizierten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt;
• 6 ist eine Ansicht, die die Anordnung einer Motorsteuerungseinheit in einer Servomotor-Steuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
• 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Verhältnisänderungsvorgang der zweifachen Positionsregelung durch die Servomotor-Steuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; und
• 8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Gewinn-/Phasen-Frequenzgangs der Regelungsschleife der Servomotor-Steuervorrichtung zeigt.
• Genaue Beschreibung der Erfindung
• Nachstehend sind Beispiele von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angefügte Zeichnung erläutert. Es ist anzumerken, dass dieselben Bezugszeichen denselben oder entsprechenden Teilen in den jeweiligen Figuren zuzuordnen sind.
• 1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Gestaltung einer Servomotor-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1 gezeigt, enthält eine Servomotor-Steuervorrichtung 1 eine Motorsteuerungseinheit 10, einen Servomotor 50, einen Codierer (ersten Positionserfassungsteil) 40, eine Verbindungsvorrichtung 60, einen Tisch (angesteuerten Körper) 70 und eine Messskala (einen zweiten Positionserfassungsteil) 80.
• Die Servomotor-Steuervorrichtung 1 bewegt den Tisch 70 durch den Servomotor 50 über die Verbindungsvorrichtung 60 und bearbeitet ein auf dem Tisch 70 montiertes Werkstück (Erzeugnis). Die Verbindungsvorrichtung 60 weist eine Kupplung 61, die mit einem Servomotor 50 verbunden ist, und eine Kugelgewindespindel 62 auf, die an der Kupplung 61 befestigt ist, und eine Mutter 63 befindet sich mit der Kugelgewindespindel 62 im Eingriff. Die mit der Kugelgewindespindel 62 im Eingriff befindliche Mutter 63 wird in der axialen Richtung der Kugelgewindespindel 62 durch die Drehansteuerung des Servomotors 50 bewegt, wodurch der mit der Mutter 63 verbundene Tisch 70 bewegt wird.
• Die Drehwinkelposition des Servomotors 50 wird durch den am Servomotor 50 vorgesehenen Codierer 40 erfasst, und die erfasste Drehposition (der Drehungsbetrag) wird als erste Positionsrückführung benutzt (im Folgenden als Positions-RF1 bezeichnet). Da hier die Drehwinkelposition des Servomotors 50 und die Position des Tisches 70 in einer Entsprechungsbeziehung stehen, gibt die durch den Codierer 40 erfasste Drehposition, d.h. der Positions-RF1-Wert, die Position des Tisches 70 an. Es ist anzumerken, dass der Codierer 40 die Drehzahl erfassen kann und die erfasste Drehzahl als Drehzahlrückführung anwendbar ist (im Folgenden als Drehzahl-RF bezeichnet).
• Außerdem wird die Position des Tisches 70 durch die am Tisch 70 vorgesehene Messskala 80 erfasst, und die erfasste Position wird als eine zweite Positionsrückführung benutzt (im Folgenden als Positions-RF2 bezeichnet).
• Die Motorsteuerungseinheit 10 steuert den Servomotor 50 auf Grundlage des Positionssollwerts gemäß einem Bearbeitungsprogramm, dem Positions-RF1-Wert oder dem Positions-RF2-Wert und dem Drehzahl-RF-Wert. Genauer führt die Motorsteuerungseinheit 10 eine zweifache Positionsregelung durch, die eine halbgeschlossene Regelung auf Grundlage einer Abweichung zwischen einem Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert (der ersten Abweichung) und eine vollständig geschlossene Regelung auf Grundlage einer Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert (der zweiten Abweichung) durchführt. Die Einzelheiten der Motorsteuerungseinheit 10 sind weiter unten beschrieben.
• Im Folgenden sind die Servomotor-Steuervorrichtungen 1A, 1B und 1C von drei Ausführungsformen als die Servomotor-Steuervorrichtung 1 genau erläutert. Die Servomotor-Steuervorrichtungen 1A, 1B und 1C der ersten bis dritten Ausführungsform unterscheiden sich in dem Punkt, dass sie jeweils die Motorsteuerungseinheiten 10A, 10B und 10C als die Motorsteuerungseinheit 10 in der zuvor beschriebenen Servomotor-Steuervorrichtung 1 enthalten. Andere Anordnungen der Servomotor-Steuervorrichtungen 1A, 1B und 1C der ersten bis dritten Ausführungsform sind dieselben wie bei der zuvor beschriebenen Servomotor-Steuervorrichtung 1.
• (Servomotor-Steuervorrichtung nach der ersten Ausführungsform)
• In 1 enthält die Servomotor-Steuervorrichtung 1A gemäß der ersten Ausführungsform die Motorsteuerungseinheit 10A als die zuvor beschriebene Motorsteuerungseinheit 10.
• 2 ist eine Ansicht, die die Anordnung der Motorsteuerungseinheit 10A in der Servomotor-Steuervorrichtung 1A gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Wie in 2 gezeigt, enthält die Motorsteuerungseinheit 10A einen Positionssollwert-Erzeugungsteil 12, einen zweifachen Positionsregelteil 30A, einen Drehzahlsollwert-Erzeugungsteil 14, einen Subtrahierer 15, einen Drehmomentsollwert-Erzeugungsteil 16, einen Kraftschätzteil (Erlangungsteil) 20, einen Steifigkeitsschätzteil (Erlangungsteil) 22, einen Speicherteil 24, einen Anzeigeteil (Meldeteil) 26 und einem Regelungsverhältnis-Veränderungsteil (Veränderungsteil) 35A.
• Der Positionssollwert-Erzeugungsteil 12 erzeugt einen Positionssollwert für den Servomotor 50 gemäß einem Programm oder einer von einer übergeordneten Steuervorrichtung oder externen Eingabevorrichtung (nicht dargestellt) eingegebenen Anweisung usw.
• Der zweifache Positionsregelteil 30A führt eine halbgeschlossene Regelung auf Grundlage einer hochfrequenten Komponente der ersten Abweichung zwischen dem durch den Positionssollwert-Erzeugungsteil 12 erzeugten Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert vom Codierer 40; und eine vollständig geschlossene Regelung auf Grundlage der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert von der Messskala 80 durch. Der zweifache Positionsregelteil 30A enthält Subtrahierer 31A, 31B, ein Hochpassfilter 32A, ein Tiefpassfilter 32B und einen Addierer 33.
• Der Subtrahierer (erste Subtraktionsteil) 31A ermittelt die erste Abweichung zwischen dem durch den Positionssollwert-Erzeugungsteil 12 erzeugten Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert vom Codierer 40. Das Hochpassfilter 32A lässt die hochfrequente Komponente der durch den Subtrahierer 31A ermittelten ersten Abweichung durch und schneidet die niederfrequente Komponente ab. Die Eckfrequenz des Hochpassfilters 32A wird als Reaktion auf ein Steuersignal S1 vom Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A verändert.
• Der Subtrahierer (zweite Subtraktionsteil) 31B ermittelt die zweite Abweichung zwischen dem durch den Positionssollwert-Erzeugungsteil 12 erzeugten Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert von der Messskala 80. Das Tiefpassfilter 32B lässt die niederfrequente Komponente der vom Subtrahierer 31B ermittelten zweiten Abweichung durch und schneidet die hochfrequente Komponente ab. Die Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B wird als Reaktion auf ein Steuersignal S2 vom Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A verändert.
• Der Addierer 33 addiert die vom Hochpassfilter 32A durchgelassene hochfrequente Komponente der ersten Abweichung und die vom Tiefpassfilter 32B durchgelassene niederfrequente Komponente der zweiten Abweichung und sendet das Ergebnis zum Drehzahlsollwert-Erzeugungsteil 14.
• Hier gilt die folgende Beziehung zwischen der Eckfrequenz f[Hz] des Hochpassfilters 32A und des Tiefpassfilters 32B und der Zeitkonstante τ[s]. $$\text{f}=1/\left(2\mathrm{\pi }\times \mathrm{\tau }\right)$$

  

  Ein Einstellen der Eckfrequenz ist dadurch synonym mit einem Einstellen der Zeitkonstante.
• Wenn die erste Abweichung als E1 definiert ist und die zweite Abweichung als E2, lauten der Ausgang EH des Hochpassfilters 32A und der Ausgang EL des Tiefpassfilters 32B wie in den nächsten Formeln dargestellt. $$\text{EH}=\mathrm{\tau }\text{s}/\left(1\mathrm{+\tau }\text{s}\right)\times \text{E1}$$

  

  $$\text{EL}=1/\left(1\mathrm{+\tau }\text{s}\right)\times \text{E2}$$

  

  s: Winkelfrequenz
• Die durch den Addierer 33 addierte Abweichung ist dadurch wie in der nächsten Formel ausgedrückt. $$\text{Abweichung}=\mathrm{\tau }\text{s/}\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \text{E1}+\text{1/}\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \text{E2}$$

  
• Bei der Zeitkonstante τ=∞, d.h. der Eckfrequenz f=0, wird gemäß der obigen Formel (1) die Abweichung zu E1, und die halbgeschlossene Regelung wird dominant. Andererseits wird bei der Zeitkonstante τ=0, d.h. der Eckfrequenz f=∞, die Abweichung zu E2, und die vollständig geschlossene Regelung wird dominant. Außerdem ist es durch ein Steuern der Größe der Zeitkonstante τ, d.h. der Größe der Eckfrequenz f, möglich, das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung zu verändern.
• Der Drehzahlsollwert-Erzeugungsteil 14 erzeugt einen Drehzahlsollwert für den Servomotor 50 auf Grundlage der durch den Addierer 33 des zweifachen Positionsregelteils 30A ermittelten Abweichung. Der Subtrahierer 15 ermittelt eine Differenz zwischen dem durch den Drehzahlsollwert-Erzeugungsteil 14 erzeugten Drehzahlsollwert und dem Drehzahl-RF-Wert vom Codierer 40. Der Drehmomentsollwert-Erzeugungsteil 16 erzeugt einen Drehmomentsollwert für den Servomotor 50 auf Grundlage der durch den Subtrahierer 15 ermittelten finiten Differenz und führt ihn dem Servomotor 50 zu.
• Der Kraftschätzteil 20 schätzt ein Ansteuerdrehmoment (eine Ansteuerkraft), das auf den Tisch 70 an einem Verbindungsteil zwischen dem Tisch 70 (der Mutter 63) und der Verbindungsvorrichtung 60 wirkt, auf Grundlage des Drehmomentsollwerts vom Drehmomentsollwert-Erzeugungsteil 16. Es ist anzumerken, dass der Kraftschätzteil 20 das Ansteuerdrehmoment auf Grundlage des elektrischen Ansteuerstroms des Servomotors 50 schätzen kann, d.h. des unter Verwendung eines Strommessers erfassten tatsächlichen Stroms (tatsächlichen Drehmoments).
• Der Steifigkeitsschätzteil 22 schätzt die Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 auf Grundlage des durch den Kraftschätzteil 20 geschätzten Ansteuerdrehmoments, des Positions-RF1-Werts vom Codierer 40 (der durch den Codierer 40 erfassten Position des Servomotors 50, d.h. der Position des Tisches 70) und des Positions-RF2-Werts von der Messskala 80 (der durch die Messskala 80 erfassten Position des Tisches 70). Genauer schätzt der Steifigkeitsschätzteil 22 die Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 gemäß der nachstehenden Formel (2) auf Grundlage des geschätzten Ansteuerdrehmomentwerts und der Differenz zwischen dem Positions-RF1-Wert und dem Positions-RF2-Wert. $$\begin{array}{l}\text{Gr}\ddot{\text{o}}\text{ße der Steifigkeit}=\text{Ansteuerdrehmomenwert}/\text{Differenz}\\ \text{zwischen Positions}-\text{RF}1-\text{Wert und Positions}-\text{RF2}-\text{Wert}\end{array}$$

  

  Die Einzelheiten des Schätzverfahrens für die Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 sind weiter unten beschrieben.
• Der Speicherteil 24 speichert die durch den Steifigkeitsschätzteil 22 geschätzte Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 zu jedem vorgegebenen Zeitabschnitt oder unbestimmten Zeitabschnitten. Außerdem speichert der Speicherteil 24 eine Funktion, die als Eingabe die Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 definiert und als Ausgang die Steuersignale S1, S2 gemäß der eingegebenen Größe der Steifigkeit definiert, die die Eckfrequenz des Hochpassfilters 32A und die Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B verändern. Zum Beispiel speichert der Speicherteil 24 als die Funktion eine Tabelle, in der die Größe der Steifigkeit und die Steuersignale S1, S2 verknüpft sind. Zum Beispiel sind in der Tabelle die Steuersignale S1, S2 so festgelegt, dass sie die Eckfrequenz verringern, wenn die Steifigkeit nachlässt. Der Speicherteil 24 ist ein wiederbeschreibbarer Speicher, wie beispielsweise ein EEPROM.
• Der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A verändert das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung der zweifachen Positionsregelungseinheit 30 gemäß der durch den Steifigkeitsschätzteil 22 geschätzten Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60. Genauer veranlasst der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A ein Erhöhen des Anteils der halbgeschlossenen Regelung und ein Verringern des Anteils der vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf ein Nachlassen der geschätzten Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60.
• Genauer erzeugt der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A die Steuersignale S1, S2, die der durch den Steifigkeitsschätzteil 22 geschätzten Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 entsprechen, auf Grundlage der im Speicherteil 24 gespeicherten Funktion (beispielsweise Tabelle) und sendet sie zum Hochpassfilter 32A bzw. zum Tiefpassfilter 32B. Der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A bewirkt dadurch ein Verändern der Eckfrequenzen des Hochpassfilters 32A und des Tiefpassfilters 32B. Genauer veranlasst der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A ein Verringern der Eckfrequenzen des Hochpassfilters 32A und des Tiefpassfilters 32B als Reaktion auf ein Nachlassen der geschätzten Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60.
• Die Steuersignale S1, S2 können gleich sein oder sich unterscheiden. Mit anderen Worten, die Eckfrequenz des Hochpassfilters 32A und die Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B können gleich sein oder sich unterscheiden. In dem Fall, in dem die Eckfrequenzen dieser Filter gleich sind, ist es möglich, den Frequenzgang der durch den Addierer 33 addierten Abweichung zu einem Frequenzgang zu machen, der über den gesamten Bereich flach ist, wenn die Werte von E1 und E2 einander nahe Werte sind. Es ist anzumerken, dass in dem Fall, in dem die Eckfrequenzen dieser Filter nicht gleich sind, da die Frequenzkomponenten zwischen den Eckfrequenzen dieser Filter abgeschwächt oder verstärkt sind, eine bestimmte Frequenzkomponente von diesen verstärkt oder abgeschwächt sein kann.
• Der Anzeigeteil 26 zeigt Informationen an (beispielsweise Zahlenwerte, Text, Bilder usw.), die die durch den Steifigkeitsschätzteil 22 geschätzte Größe der Steifigkeit angeben. Der Anzeigeteil 26 ist eine Anzeigevorrichtung, wie etwa beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige.
• Die Motorsteuerungseinheit 10A (und die weiter unten beschriebenen Motorsteuerungseinheiten 10B, 10C) besteht aus Arithmetikprozessoren, wie etwa einem DSP (digitalen Signalprozessor) und beispielsweise einem FPGA (Field-Programmable Gate Array). Die verschiedenen Funktionen (Positionssollwert-Erzeugungsteil 12, zweifacher Positionsregelteil 30A (d.h. Subtrahierer 31A, 31B, Hochpassfilter 32A, Tiefpassfilter 32B, Addierer 33), Drehzahlsollwert-Erzeugungsteil 14, Subtrahierer 15, Drehmomentsollwert-Erzeugungsteil 16, Kraftschätzteil 20, Steifigkeitsschätzteil 22, Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A, weiter unten beschriebener zweifacher Positionsregelteil 30B (d.h. Subtrahierer 31C, weiter unten beschriebener Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B und weiter unten beschriebener Erlangungsteil 20C) der Motorsteuerungseinheit 10A (der Motorsteuerungseinheiten 10B, 10C) sind durch ein Ausführen vorgegebener Software (Programme) verwirklicht, die in einer Speichereinheit abgelegt sind (beispielsweise dem Speicherteil 24). Die verschiedenen Funktionen der Motorsteuerungseinheit 10A (der Motorsteuerungseinheit 10B, 10C) können durch das Zusammenwirken von Hardware und Software verwirklicht sein oder können durch Hardware (elektronische Schaltkreise) allein verwirklicht sein.
• Als Nächstes ist ein Verhältnis-Veränderungsvorgang der zweifachen Positionsregelung durch die Servomotor-Steuervorrichtung 1A der ersten Ausführungsform durch Bezugnahme auf 3 erläutert. 3 ist ein Flussdiagramm, das den Verhältnisänderungsvorgang der zweifachen Positionsregelung durch die Servomotor-Steuervorrichtung 1A der ersten Ausführungsform zeigt.
• Zuerst gibt in Schritt S11 die Motorsteuerungseinheit 10A einen Drehmomentsollwert gemäß dem Positionssollwert (Bewegungssollwert) an den Servomotor 50, um den Servomotor 50 zu veranlassen, sich zu drehen. Dabei schätzt der Kraftschätzteil 20 ein Ansteuerdrehmoment, das auf den Tisch 70 an dem Verbindungsteil zwischen dem Tisch 70 (der Mutter 63) und der Verbindungsvorrichtung 60 wirkt, auf Grundlage des Drehmomentsollwerts vom Drehmomentsollwert-Erzeugungsteil 16. Außerdem wird die Drehposition des Servomotors 50 (die der Position des Tisches 70 entsprechende Drehposition) durch den Codierer 40 des Servomotors 50 erfasst und an die Motorsteuerungseinheit 10A als der Positions-RF1-Wert gesendet. Außerdem wird die Position des Tisches 70 durch die Messskala 80 des Tisches 70 erfasst und an die Motorsteuerungseinheit 10A als der Positions-RF2-Wert gesendet.
• Als Nächstes schätzt in Schritt S12 der Steifigkeitsschätzteil 22 die Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 auf Grundlage des durch den Kraftschätzteil 20 geschätzten Ansteuerdrehmomentwerts und der Differenz zwischen dem Positions-RF1-Wert vom Codierer 40 und dem Positions-RF2-Wert vom der Messskala 80.
• Eine Differenz zwischen der durch den Codierer 40 erfassten Drehposition des Servomotors 50 (d.h. der der Position des Tisches 70 entsprechenden Drehposition, dem Positions-RF1-Wert) und der durch die Messskala 80 erfassten Position des Tisches 70 (dem Positions-RF2-Wert) entsteht aufgrund elastischer Verformung, wie etwa eines Verwindens der Verbindungsvorrichtung (Kugelgewindespindel, Kupplung usw.). Dann ist die Steifigkeit durch das Verhältnis des Verformungsbetrags (elastischen Verformungsbetrags) zur angelegten Kraft (zum Ansteuerdrehmoment) ausgedrückt. Der Steifigkeitsschätzteil 22 schätzt dadurch die Größe der Steifigkeit gemäß der nachstehenden Formel (2). $$\begin{array}{l}\text{Gr}\ddot{\text{o}}\text{ße der Steifigkeit}=\text{Ansteuerdrehmomenwert}/\text{elastischer}\\ \text{Verformungsbetrag}=\text{Ansteuerdrehmomenwert}/\text{Differenz}\\ \text{zwischen Positions}-\text{RF}1-\text{Wert und Positions}-\text{RF2}-\text{Wert}\end{array}$$

  

  Es ist anzumerken, dass die durch den Steifigkeitsschätzteil 22 geschätzte Steifigkeit in der vorliegenden Ausführungsform eine elastische Verformung und den Einfluss von Spiel enthält.
• Hier altert die Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 (lässt nach). Zum Beispiel lässt die Steifigkeit der Kugelgewindespindel 62 in der Verbindungsvorrichtung 60 aufgrund der Abschwächung der Vorbelastung mit der Zeit nach. Hier lässt, wenn die Steifigkeit nachlässt, die Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (d.h. der Werkzeugmaschine) nach, und die Möglichkeit steigt, dass niederfrequente Schwingungen in der Werkzeugmaschine erzeugt werden. Wenn niederfrequente Schwingungen in der Werkzeugmaschine auftreten, lässt die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine nach.
• Daher erzeugt in Schritt S13 der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A die Steuersignale S1, S2, die der durch den Steifigkeitsschätzteil 22 geschätzten Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 entsprechen, auf Grundlage der im Speicherteil 24 gespeicherten Funktion (z.B. Tabelle) und sendet sie zum Hochpassfilter 32A bzw. zum Tiefpassfilter 32B des zweifachen Positionsregelteils 30A. Der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35 bewirkt dadurch ein Verändern der Eckfrequenzen des Hochpassfilters 32A und des Tiefpassfilters 32B. Genauer veranlasst der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A ein Verringern der Eckfrequenzen des Hochpassfilters 32A und des Tiefpassfilters 32B als Reaktion auf ein Nachlassen der geschätzten Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60.
• Der Anteil der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert, die durch das Tiefpassfilter 32B durchgelassen wird, verringert sich dadurch, und der Anteil der hochfrequenten Komponente der ersten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert, die durch das Hochpassfilter 32A durchgelassen wird, erhöht sich. Aus diesem Grund verringert sich der Anteil der vollständig geschlossenen Regelung auf Grundlage der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung, und der Anteil der halbgeschlossenen Regelung erhöht sich auf Grundlage der hochfrequenten Komponente der ersten Abweichung.
• Hier wird beim zweifachen Positionsregelteil 30A die halbgeschlossene Regelung, die das Hochpassfilter 32A enthält, während des Übergangsvorgangs dominant, in dem die hochfrequente Abweichung erzeugt wird. Andererseits wird während der Positionierung, in der die niederfrequente Abweichung erzeugt wird, die vollständig geschlossene Regelung dominant, die das Tiefpassfilter 32B enthält.
• Die auf der ersten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert beruhende halbgeschlossene Regelung weist eine Regelungskennlinie auf, die stabil ist, da die Positions-RF1 vom Codierer 40 des Servomotors 50 benutzt wird, d.h., da die Verbindungsvorrichtung 60 nicht in der Rückkopplungsschleife enthalten ist. Andererseits weist die auf der zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert beruhende vollständig geschlossene Regelung eine Regelungskennlinie hoher Positionierungsgenauigkeit auf, da der Positions-RF2-Wert von der nahe dem Tisch (angesteuerten Körper) 70 vorgesehenen Messskala 80 benutzt wird.
• Gemäß dem zweifachen Positionsregelteil 30A ist es daher möglich, einen stabilen Betrieb während eines Übergangsvorgangs zu erhalten, und möglich, Schwingungen der Werkzeugmaschine zu unterdrücken. Andererseits ist es möglich, während der Positionierung eine hohe Positionierungsgenauigkeit zu erhalten.
• Da weiter durch den Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A bewirkt ist, dass die Eckfrequenz des Hochpassfilters 32A und die Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B als Reaktion auf ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 verringert werden, verringert sich der Anteil der vollständig geschlossenen Regelung, die die Verbindungsvorrichtung 60 enthält, und der Anteil der halbgeschlossenen Regelung erhöht sich, die zum stabilen Betrieb imstande ist, ohne die Verbindungsvorrichtung 60 zu enthalten. Es ist dadurch möglich, das Auftreten von Schwingungen in der Werkzeugmaschine zu unterdrücken, die durch ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 verursacht werden, ohne die hohe Positionierungsgenauigkeit während des Positionierens zu beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist es möglich, ein durch das Auftreten von Schwingungen in der Werkzeugmaschine verursachtes Nachlassen der Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine zu unterdrücken.
• Es ist anzumerken, dass ein Umschalten von der halbgeschlossenen Regelung während des Übergangsbetriebs zur vollständig geschlossenen Regelung während der Positionierung mit niedrigeren Eckfrequenzen des Hochpassfilters 32A und des Tiefpassfilters 32B sanft (langsamer) wird.
• Dabei kann der Anzeigeteil 26 Informationen anzeigen, die die Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 angeben.
• Die Motorsteuerungseinheit 10A kehrt nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit zu Schritt S11 zurück und wiederholt die zuvor beschriebenen Vorgänge. Es ist anzumerken, dass die Motorsteuerungseinheit 10A nicht auf den vorab festgesetzten Ablauf einer festen Zeit (vorgegebenen Zeit) beschränkt ist und die zuvor beschriebenen Vorgänge nach einem unregelmäßigen Zeitablauf (in unbestimmten Zeitabständen) wiederholen kann. Alternativ kann die Motorsteuerungseinheit 10A die zuvor beschriebenen Vorgänge jederzeit oder während festgelegter bestimmter Vorgänge (beispielsweise während des Anlaufs) wiederholen.
• Es ist anzumerken, dass in Schritt S12 der Steifigkeitsschätzteil 22 die mit verschiedenen Informationen, wie etwa Uhrzeit und Datum der Schätzung, zu verknüpfende geschätzte Größe der Steifigkeit im Speicherteil 24 speichern kann. Außerdem kann in Schritt S13 der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A das Verhältnis der Regelungen auf Grundlage der im Speicherteil 24 gespeicherten aktuellsten Größe der Steifigkeit verändern.
• Wie oben erläutert, schätzen bei der Servomotor-Steuervorrichtung 1A nach der vorliegenden Ausführungsform der Kraftschätzteil (Erlangungsteil) 20 und der Steifigkeitsschätzteil (Erlangungsteil) 22 die Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60, und der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A bewirkt als Reaktion auf ein Nachlassen der geschätzten Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 ein Verringern der Eckfrequenz des Hochpassfilters 32A und der Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B im zweifachen Positionsregelteil 30A. Der Anteil der auf der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert beruhenden vollständig geschlossenen Regelung verringert sich dadurch, und der Anteil der auf der hochfrequenten Komponente der ersten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert beruhenden halbgeschlossenen Regelung erhöht sich. Mit anderen Worten, der Anteil der vollständig geschlossenen Regelung, die die Verbindungsvorrichtung 60 enthält, verringert sich, und der Anteil der halbgeschlossenen Regelung, die zum stabilen Betrieb imstande ist, ohne die Verbindungsvorrichtung 60 zu enthalten, erhöht sich. Es ist dadurch möglich, das Auftreten von Schwingungen der Werkzeugmaschine zu unterdrücken, die durch ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 verursacht werden, ohne die hohe Positionierungsgenauigkeit während des Positionierens zu beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist es möglich, das durch das Auftreten von Schwingungen in der Werkzeugmaschine verursachte Nachlassen der Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine zu unterdrücken.
• Außerdem ist es bei der Servomotor-Steuervorrichtung 1A nach der vorliegenden Ausführungsform, da der Anzeigeteil 26 Informationen bezüglich der Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 anzeigt, für den Benutzer möglich, ein Altern (Verschlechtern) der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 festzustellen. Außerdem kann der Benutzer das Vorhandensein der Notwendigkeit einer Wartung der Verbindungsvorrichtung 60 feststellen.
• Es ist anzumerken, dass bei der vorliegenden Ausführungsform der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf die Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 verändert; jedoch ist er nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A die Änderung (den Betrag des Nachlassens) der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 auf Grundlage einer zu jedem vorgegebenen Zeitabschnitt oder unbestimmten Zeitabschnitten im Speicherteil 24 gespeicherten Vielzahl von geschätzten Größen der Steifigkeit ermitteln und das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf die ermittelte Änderung (den Betrag des Nachlassens) der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 verändern.
• Außerdem kann der Anzeigeteil 26 Informationen anzeigen, die die ermittelte Veränderung (den Betrag des Nachlassens) der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 angeben.
• (Servomotor-Steuervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform)
• Die erste Ausführungsform erläutert einen zweifachen Positionsregelteil 30A, der ausgebildet ist, indem die beiden Filter, das Hochpassfilter 32A und das Tiefpassfilter 32B, benutzt sind. Die zweite Ausführungsform erläutert einen zweifachen Positionsregelteil, der ausgebildet ist, indem ein Tiefpassfilter und ein Subtrahierer benutzt sind.
• In 1 enthält die Servomotor-Steuervorrichtung 1B gemäß der zweiten Ausführungsform eine Motorsteuerungseinheit 10B als die zuvor beschriebene Motorsteuerungseinheit 10.
• 4 ist eine Ansicht, die die Anordnung der Motorsteuerungseinheit 10B in der Servomotor-Steuervorrichtung 1B gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Wie in 4 gezeigt, unterscheidet sich die Motorsteuerungseinheit 10B von der ersten Ausführungsform in der Anordnung, die den zweifachen Positionsregelteil 30B und den Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B anstelle des zweifachen Positionsregelteils 30A und des Regelungsverhältnis-Veränderungsteils 35A der in 2 gezeigten Motorsteuerungseinheit 10A enthält.
• Der zweifache Positionsregelteil 30B unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in dem Punkt, dass er einen Subtrahierer 31C anstelle des Hochpassfilters 32A des zweifachen Positionsregelteils 30A enthält.
• Der Subtrahierer (dritte Subtraktionsteil) 31C ermittelt eine dritte Abweichung, die erlangt ist durch ein Subtrahieren der durch den Subtrahierer 31A ermittelten ersten Abweichung von der durch den Subtrahierer 31B ermittelten zweiten Abweichung.
• Das Tiefpassfilter 32B lässt die niederfrequente Komponente der durch den Subtrahierer 31C ermittelten dritten Abweichung durch und schneidet die hochfrequente Komponente ab. Mit anderen Worten, das Tiefpassfilter 32B lässt die niederfrequente Komponente der zweiten Abweichung und die niederfrequente Komponente der ersten Abweichung (negativer Wert) durch. Die Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B wird als Reaktion auf ein Steuersignal S vom Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B verändert.
• Der Addierer 33 addiert die durch den Subtrahierer 31A ermittelte erste Abweichung und die vom Tiefpassfilter 32B durchgelassene niederfrequente Komponente der dritten Abweichung und sendet das Ergebnis zum Drehzahlsollwert-Erzeugungsteil 14. Mit anderen Worten, der Addierer 33 addiert die hochfrequente Komponente der ersten Abweichung durch eine Addition der ersten Abweichung und der niederfrequenten Komponente (negativer Wert) der ersten Abweichung mit der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung.
• Der zweifache Positionsregelteil 30B führt, ähnlich wie der zweifache Positionsregelteil 30A, dadurch auch eine halbgeschlossene Regelung auf Grundlage der hochfrequenten Komponente der ersten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert vom Codierer 40 und eine vollständig geschlossene Regelung auf Grundlage der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert von der Messskala 80 durch.
• Hier sind, wenn die erste Abweichung als E1 definiert ist und die zweite Abweichung als E2, die dritte Abweichung E3 und der Ausgang EL des Tiefpassfilters 32B durch die folgenden Formeln ausgedrückt. $$\text{E3}=\text{E2}-\text{E1 EL}=\text{1/}\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \text{E3}=\text{1/}\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \left(\text{E2}-\text{E1}\right)$$

  

  Die durch den Addierer 33 addierte Abweichung ist dadurch durch die folgende Formel ausgedrückt. $$\begin{array}{l}\text{Abweichung}=\text{E1+1/}\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \left(\text{E}2-\text{E1}\right)\\ =\mathrm{\tau }\text{s}/\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \text{E1+1/}\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \text{E}2\end{array}$$

  
• Die obige Formel (3) ist identisch mit der zuvor beschriebenen Formel (1). Die Funktionen und Vorgänge des zweifachen Positionsregelteils 30B stellen sich dadurch als identisch mit den Funktionen und Vorgängen des zuvor beschriebenen zweifachen Positionsregelteils 30A heraus, die auch auf der obigen Formel (3) beruhen.
• Der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B verändert, ähnlich wie der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A, das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf die durch den Steifigkeitsschätzteil 22 geschätzte Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60. Genauer veranlasst der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B ein Erhöhen des Anteils der halbgeschlossenen Regelung und ein Verringern des Anteils der vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf ein Nachlassen der geschätzten Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60.
• Genauer erzeugt der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B das Steuersignal S, das der durch den Steifigkeitsschätzteil 22 geschätzten Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 entspricht, auf Grundlage der im Speicherteil 24 gespeicherten Funktion (beispielsweise einer Tabelle) und sendet es an das Tiefpassfilter 32B. Der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B bewirkt dadurch ein Verändern der Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B. Genauer veranlasst der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B ein Verringern der Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B als Reaktion auf ein Nachlassen der geschätzten Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60.
• Es ist auch möglich, ähnliche Vorteile wie bei der Servomotor-Steuervorrichtung 1A der ersten Ausführungsform mit der Servomotor-Steuervorrichtung 1B der vorliegenden Ausführungsform zu erzielen.
• Mit anderen Worten, der zweifache Positionsregelteil 30B der vorliegenden Ausführungsform führt auch eine halbgeschlossene Regelung auf Grundlage der hochfrequenten Komponente der ersten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert vom Codierer 40 und eine vollständig geschlossene Regelung auf Grundlage der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert von der Messskala 80 durch. Die halbgeschlossene Regelung wird während des Übergangsvorgangs dominant, in dem die hochfrequente Abweichung erzeugt wird, und die vollständig geschlossene Regelung wird während der Positionierung dominant, in der die niederfrequente Abweichung erzeugt wird. Als Ergebnis davon ist es möglich, einen stabilen Betrieb während des Übergangsbetriebs zu erhalten und somit möglich, Schwingungen in der Werkzeugmaschine zu unterdrücken. Andererseits ist es möglich, während der Positionierung eine hohe Positionierungsgenauigkeit zu erhalten.
• Weiter veranlasst in der Servomotor-Steuervorrichtung 1B der vorliegenden Ausführungsform der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B ein Verringern der Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B als Reaktion auf ein Nachlassen der geschätzten Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60. Der Anteil der auf der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert beruhenden vollständig geschlossenen Regelung verringert sich dadurch, und der Anteil der auf der hochfrequenten Komponente der ersten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert beruhenden halbgeschlossenen Regelung erhöht sich. Mit anderen Worten, der Anteil der vollständig geschlossenen Regelung, die die Verbindungsvorrichtung 60 enthält, verringert sich, und der Anteil der halbgeschlossenen Regelung erhöht sich, die zum stabilen Betrieb imstande ist, ohne die Verbindungsvorrichtung 60 zu enthalten. Es ist dadurch möglich, das Auftreten von Schwingungen in der Werkzeugmaschine zu unterdrücken, die durch ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 verursacht werden, ohne die hohe Positionierungsgenauigkeit während des Positionierens zu beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist es möglich, ein durch das Auftreten von Schwingungen in der Werkzeugmaschine verursachtes Nachlassen der Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine zu unterdrücken.
• Es ist anzumerken, dass auch in der vorliegenden Ausführungsform der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B die Änderung (den Betrag des Nachlassens) der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 auf Grundlage einer zu jedem vorgegebenen Zeitabschnitt oder unbestimmten Zeitabschnitten im Speicherteil 24 gespeicherten Vielzahl von geschätzten Größen der Steifigkeit ermitteln und das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf die ermittelte Änderung (den Betrag des Nachlassens) der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 verändern kann.
• (Modifiziertes Beispiel der zweiten Ausführungsform)
• 5 ist eine Ansicht, die die Anordnung der Motorsteuerungseinheit 10B in einer Servomotor-Steuervorrichtung 1B gemäß einem modifizierten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt. Wie in 5 gezeigt, kann der zweifache Positionsregelteil 30B den Subtrahierer 31C und das Hochpassfilter 32A anstelle des Subtrahierers 31C und des Tiefpassfilters 32B enthalten.
• Der Subtrahierer (dritte Subtraktionsteil) 31C ermittelt eine dritte Abweichung, die erlangt ist durch ein Subtrahieren der durch den Subtrahierer 31B ermittelten zweiten Abweichung von der durch den Subtrahierer 31A ermittelten ersten Abweichung.
• Das Hochpassfilter 32A lässt die hochfrequente Komponente der durch den Subtrahierer 31C ermittelten dritten Abweichung durch und schneidet die niederfrequente Komponente ab. Mit anderen Worten, das Hochpassfilter 32A lässt die hochfrequente Komponente der ersten Abweichung und die hochfrequente Komponente der zweiten Abweichung (negativer Wert) durch. Die Eckfrequenz des Hochpassfilters 32A wird als Reaktion auf das Steuersignal S vom Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B verändert.
• Der Addierer 33 addiert die vom Hochpassfilter 32A durchgelassene hochfrequente Komponente der dritten Abweichung und die durch den Subtrahierer 31A ermittelte zweite Abweichung und sendet das Ergebnis zum Drehzahlsollwert-Erzeugungsteil 14. Mit anderen Worten, der Addierer 33 addiert die hochfrequente Komponente der ersten Abweichung und die niederfrequente Komponente der zweiten Abweichung aus der Addition der zweiten Abweichung und der hochfrequenten Komponente (negativer Wert) der zweiten Abweichung.
• Der zweifache Positionsregelteil 30B des modifizierten Beispiels führt, ähnlich wie der zweifache Positionsregelteil 30B der zweiten Ausführungsform, dadurch auch eine halbgeschlossene Regelung auf Grundlage der hochfrequenten Komponente der ersten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert vom Codierer 40 und eine vollständig geschlossene Regelung auf Grundlage der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert von der Messskala 80 durch.
• Hier sind, wenn die erste Abweichung als E1 definiert ist und die zweite Abweichung als E2, die dritte Abweichung E3 und der Ausgang EH des Hochpassfilters 32A durch die folgenden Formeln ausgedrückt. $$\begin{array}{l}\text{E3}=\text{E}1-\text{E2}\\ \text{EH}=\mathrm{\tau }\text{s}/\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \text{E3}=\mathrm{\tau }\text{s/}\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \left(\text{E1}-\text{E2}\right)\end{array}$$

  
• Die durch den Addierer 33 addierte Abweichung ist dadurch durch die folgende Formel ausgedrückt. $$\begin{array}{l}\text{Abweichung}=\mathrm{\tau }\text{s}/\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \left(\text{E1}-\text{E2}\right)+\text{E2}\\ =\mathrm{\tau }\text{s}/\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \text{E1+1/}\left(1+\mathrm{\tau }\text{s}\right)\times \text{E}2\end{array}$$

  
• Die obige Formel (4) ist identisch mit der zuvor beschriebenen Formel (3). Die Funktionen und Vorgänge des zweifachen Positionsregelteils 30B des modifizierten Beispiels stellen sich dadurch als identisch mit den Funktionen und Vorgängen des zweifachen Positionsregelteils 30B der zweiten Ausführungsform heraus, die auch auf der obigen Formel (4) beruhen.
• Der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B verändert, ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform, das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf die durch den Steifigkeitsschätzteil 22 geschätzte Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60. Genauer veranlasst der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B ein Erhöhen des Anteils der halbgeschlossenen Regelung und ein Verringern des Anteils der vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf ein Nachlassen der geschätzten Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60.
• Genauer erzeugt der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B das Steuersignal S, das der durch den Steifigkeitsschätzteil 22 geschätzten Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 entspricht, auf Grundlage einer im Speicherteil 24 gespeicherten Funktion (beispielsweise Tabelle) und sendet es an das Hochpassfilter 32A. Der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B bewirkt dadurch ein Verändern der Eckfrequenz des Hochpassfilters 32A. Genauer veranlasst der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B ein Verringern der Eckfrequenz des Hochpassfilters 32A als Reaktion auf ein Nachlassen der geschätzten Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60.
• Die Servomotor-Steuervorrichtung 1B nach diesem modifizierten Beispiel kann auch ähnliche Vorteile erzielen wie die Servomotor-Steuervorrichtung 1B nach der zweiten Ausführungsform.
• (Servomotor-Steuervorrichtung nach der dritten Ausführungsform)
• In der ersten Ausführungsform wird das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf die Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60 verändert. In der dritten Ausführungsform wird das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung auf Grundlage der Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung verändert.
• In 1 enthält die Servomotor-Steuervorrichtung 1C gemäß der dritten Ausführungsform die Motorsteuerungseinheit 10C als die zuvor beschriebene Motorsteuerungseinheit 10.
• 6 ist eine Ansicht, die die Anordnung der Motorsteuerungseinheit 10C in der Servomotor-Steuervorrichtung 1C gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. Wie in 6 gezeigt, unterscheidet sich die Motorsteuerungseinheit 10C von der ersten Ausführungsform in der Anordnung, die einen Erlangungsteil 20C anstelle des Kraftschätzteils 20 (Erlangungsteils) und einen Steifigkeitsschätzteil (Erlangungsteil) 22 der in 2 gezeigten Motorsteuerungseinheit 10A enthält.
• Der Erlangungsteil 20C ermittelt den Frequenzgang für die Übertragungscharakteristik der Servomotor-Steuervorrichtung 1C. Zum Beispiel ermittelt der Erlangungsteil 20C den Gewinn-/Phasen-Frequenzgang der vollständig geschlossenen Regelungsschleife vom Subtrahierer 31B bis zur Messskala 80. Genauer gibt der Erlangungsteil 20C ein Erregungssignal (beispielsweise ein Signal, das eine Vielzahl von Frequenzkomponenten enthält, wie etwa ein Sinuswellen-Frequenzdurchlaufsignal und ein M-Folge-Signal) in den Subtrahierer 31B ein und gewinnt den Gewinn-/Phasen-Frequenzgang der vollständig geschlossenen Regelungsschleife durch ein Messen des von der Messskala 80 zum Subtrahierer 31B zurückgelieferten Positions-RF2-Signals. Dabei ist die gesamte Rückkopplungsschleife in einen offenen Schleifenzustand gesetzt.
• Dann ermittelt der Erlangungsteil 20C die Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C (d.h. der Werkzeugmaschine) aus dem ermittelten Gewinn-/Phasen-Frequenzgang.
• Der Speicherteil 24 speichert die durch den Erlangungsteil 20C ermittelte Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C zu jedem vorgegebenen Zeitabschnitt oder unbestimmten Zeitabschnitten. Außerdem speichert der Speicherteil 24 eine Funktion, die als Eingabe die Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C definiert und als Ausgänge die Steuersignale in S1, S2 gemäß der eingegebenen Größe der Resonanzfrequenz definiert, die die Eckfrequenz des Hochpassfilters 32A und die Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B verändern. Zum Beispiel speichert der Speicherteil 24 eine Tabelle, in der die Größen der Resonanzfrequenz und die Steuersignale S1, S2 als eine Funktion verknüpft sind. Zum Beispiel sind in der Tabelle die Steuersignale S1, S2 so festgelegt, dass sie die Eckfrequenzen verringern, wenn die Resonanzfrequenz nachlässt.
• Der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A verändert das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung in dem zweifachen Positionsregelteil 30A als Reaktion auf die durch den Erlangungsteil 20C ermittelte Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C. Genauer veranlasst der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A ein Erhöhen des Anteils der halbgeschlossenen Regelung und ein Verringern des Anteils der vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf ein Nachlassen der ermittelten Resonanzfrequenz der Verbindungsvorrichtung 1C.
• Genauer erzeugt der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A die Steuersignale S1, S2, die der durch den Erlangungsteil 20C ermittelten Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C entsprechen, auf Grundlage der im Speicherteil 24 gespeicherten Funktion (beispielsweise Tabelle) und sendet sie zum Hochpassfilter 32A bzw. zum Tiefpassfilter 32B. Der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A bewirkt dadurch ein Verändern der Eckfrequenzen des Hochpassfilters 32A und des Tiefpassfilters 32B. Genauer veranlasst der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A ein Verringern der Eckfrequenzen des Hochpassfilters 32A und des Tiefpassfilters 32B als Reaktion auf ein Nachlassen der geschätzten Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C.
• Als Nächstes ist ein Verhältnis-Veränderungsvorgang der zweifachen Positionsregelung durch die Servomotor-Steuervorrichtung 1C der dritten Ausführungsform durch Bezugnahme auf 7 erläutert. 7 ist ein Flussdiagramm, das den Verhältnisänderungsvorgang der zweifachen Positionsregelung durch die Servomotor-Steuervorrichtung 1C der dritten Ausführungsform zeigt.
• Zuerst gewinnt in Schritt S21 der Erlangungsteil 20C den Gewinn-/Phasen-Frequenzgang der vollständig geschlossenen Regelungsschleife vom Subtrahierer 31B bis zur Messskala 80 in der Servomotor-Steuervorrichtung 1C. Genauer gibt der Erlangungsteil 20C das Erregungssignal in den Subtrahierer 31B ein und gewinnt den Gewinn-/Phasen-Frequenzgang der vollständig geschlossene Regelungsschleife durch ein Messen des von der Messskala 80 zum Subtrahierer 31B zurückgekoppelten Positions-RF2-Signals.
• Als Nächstes ermittelt in Schritt S22 der Erlangungsteil 20C die Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C (d.h. der Werkzeugmaschine) aus dem ermittelten Gewinn-/Phasen-Frequenzgang.
• 8 zeigt ein Beispiel des Gewinn-/Phasen-Frequenzgangs (Größen-/Phasen-Frequenzgangs) der Regelungsschleife der Servomotor-Steuervorrichtung. Wie in 8 gezeigt, verringert sich, wenn die Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung altert (abfällt, sich verschlechtert), die Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C (d.h. der Werkzeugmaschine) von f1 (gestrichelte Linie) zu f2 (durchgehende Linie). Außerdem kann sich die Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C von f1 (gestrichelte Linie) zu f2 (durchgehende Linie) aufgrund einer Alterungsverschlechterung beliebiger anderer Bestandteile der Werkzeugmaschine verringern. Wenn die Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C nachlässt, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass niederfrequente Schwingungen in der Werkzeugmaschine erzeugt werden. Wenn die niederfrequenten Schwingungen in der Werkzeugmaschine auftreten, lässt die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine nach.
• Daher erzeugt, ähnlich wie oben beschrieben, in Schritt S13 der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A die Steuersignale S1, S2, die der durch den Erlangungsteil 20C ermittelten Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C entsprechen, auf Grundlage der im Speicherteil 24 gespeicherten Funktion (beispielsweise Tabelle) und sendet sie zum Hochpassfilter 32A bzw. zum Tiefpassfilter 32B des zweifachen Positionsregelteils 30A. Der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A bewirkt dadurch ein Verändern der Eckfrequenzen des Hochpassfilters 32A und des Tiefpassfilters 32B. Genauer veranlasst der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A ein Verringern der Eckfrequenzen des Hochpassfilters 32A und des Tiefpassfilters 32B als Reaktion auf ein Nachlassen der ermittelten Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C.
• Der Anteil der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert, die durch das Tiefpassfilter 32B durchgelassen wird, verringert sich dadurch, und der Anteil der hochfrequenten Komponente der ersten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert, die durch das Hochpassfilter 32A durchgelassen wird, erhöht sich. Aus diesem Grund verringert sich der Anteil der vollständig geschlossenen Regelung auf Grundlage der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung, und der Anteil der halbgeschlossenen Regelung erhöht sich auf Grundlage der hochfrequenten Komponente der ersten Abweichung.
• Dabei kann der Anzeigeteil 26 Informationen anzeigen, die die Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C angeben.
• Die Motorsteuerungseinheit 10C kehrt nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit zu Schritt S21 zurück und wiederholt die zuvor beschriebenen Vorgänge. Es ist anzumerken, dass die Motorsteuerungseinheit 10C nicht auf den vorab festgesetzten Ablauf einer festen Zeit (vorgegebenen Zeit) beschränkt ist und die zuvor beschriebenen Vorgänge nach einem unregelmäßigen Zeitablauf (in unbestimmten Zeitabständen) wiederholen kann. Alternativ kann die Motorsteuerungseinheit 10C die zuvor beschriebenen Vorgänge jederzeit oder während festgelegter bestimmter Vorgänge (beispielsweise während des Anlaufs) wiederholen.
• Es ist anzumerken, dass in Schritt S22 der Erlangungsteil 20C die mit verschiedenen Informationen, wie etwa Uhrzeit und Datum der Ermittlung, zu verknüpfende ermittelte Größe der Resonanzfrequenz im Speicherteil 24 speichern kann. Außerdem kann in Schritt S13 der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A das Verhältnis der Regelungen auf Grundlage der im Speicherteil 24 gespeicherten aktuellsten Größe der Resonanzfrequenz verändern.
• Außerdem ändert sich die Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C (d.h. der Werkzeugmaschine) abhängig von der Position des Tisches 70 bezüglich der Verbindungsvorrichtung 60, dem Gewicht des auf den Tisch 70 geladenen Objekts usw. Daher kann der Erlangungsteil 20C eine Messung des Gewinn-/Phasen-Frequenzgangs der Regelungsschleife unter denselben Bedingungen durchführen wie im Gebrauchsfall, wie etwa bei dem Gewicht des auf den Tisch 70 geladenen Objekts. Außerdem kann der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A die Veränderung der Eckfrequenzen des Hochpassfilters 32A und des Tiefpassfilters 32B unter Berücksichtigung verschiedener Informationen einstellen, wie etwa der Position des Tisches 70 bezüglich der Verbindungsvorrichtung 60.
• Wie oben beschrieben, ermittelt bei der Servomotor-Steuervorrichtung 1C nach der vorliegenden Ausführungsform der Erlangungsteil 20C die Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C, und der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A veranlasst ein Verringern der Eckfrequenz des Hochpassfilters 32A und der Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B des zweifachen Positionsregelteils 30A als Reaktion auf ein Nachlassen der ermittelten Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C. Der Anteil der auf der niederfrequenten Komponente der zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF2-Wert beruhenden vollständig geschlossenen Regelung verringert sich dadurch, und der Anteil der auf der hochfrequenten Komponente der ersten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und dem Positions-RF1-Wert beruhenden halbgeschlossenen Regelung erhöht sich. Mit anderen Worten, der Anteil der vollständig geschlossenen Regelung, die die Verbindungsvorrichtung 60 enthält, verringert sich, und der Anteil der halbgeschlossenen Regelung erhöht sich, die zum stabilen Betrieb imstande ist, ohne die Verbindungsvorrichtung 60 zu enthalten. Es ist dadurch möglich, das Auftreten von Schwingungen in der Werkzeugmaschine zu unterdrücken, die durch ein Nachlassen der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C verursacht werden, ohne die hohe Positionierungsgenauigkeit während des Positionierens zu beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist es möglich, ein durch das Auftreten von Schwingungen in der Werkzeugmaschine verursachtes Nachlassen der Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine zu unterdrücken.
• Außerdem zeigt bei der Servomotor-Steuervorrichtung 1C der vorliegenden Ausführungsform der Anzeigeteil 26 Informationen bezüglich der Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C (d.h. der Werkzeugmaschine) an; daher ist es für den Benutzer möglich, das Altern der Werkzeugmaschine (beispielsweise eine Alterungsverschlechterung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60) festzustellen. Außerdem kann der Benutzer das Vorhandensein der Notwendigkeit einer Wartung der Werkzeugmaschine (beispielsweise der Verbindungsvorrichtung 60) feststellen.
• Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf die Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C verändert; jedoch ist er nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A die Änderung (den Betrag des Nachlassens) der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C auf Grundlage einer zu jedem vorgegebenen Zeitabschnitt oder unbestimmten Zeitabschnitten im Speicherteil 24 gespeicherten Vielzahl von geschätzten Größen der Resonanzfrequenz ermitteln und das Verhältnis der halbgeschlossenen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung als Reaktion auf die ermittelte Änderung (den Betrag des Nachlassens) der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C verändern.
• Außerdem kann der Anzeigeteil 26 Informationen anzeigen, die die ermittelte Änderung (den Betrag des Nachlassens) der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C anzeigen.
• Außerdem kann in der vorliegenden Ausführungsform der Erlangungsteil 20C die Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C (d.h. der Werkzeugmaschine) ermitteln, indem er den Gewinn-/Phasen-Frequenzgang der halbgeschlossenen Regelungsschleife vom Subtrahierer 31A bis zum Codierer 40 misst. Außerdem kann der Erlangungsteil 20C die Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C (d.h. der Werkzeugmaschine) ermitteln, indem er den Gewinn-/Phasen-Frequenzgang der Drehzahlregelungsschleife vom Subtrahierer 15 bis zum Codierer 40 misst.
• Es ist anzumerken, dass die vorliegende Ausführungsform einen Fall erläutert, bei dem die Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C (d.h. der Werkzeugmaschine) aufgrund einer Alterungsverschlechterung der Werkzeugmaschine nachlässt. Jedoch kann auch in Betracht gezogen werden, dass sich die Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C (d.h. der Werkzeugmaschine) aufgrund einer beliebigen Ursache, wie etwa eines Alterns der Werkzeugmaschine, erhöht. In diesem Fall kann der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A die Eckfrequenz des Hochpassfilters 32A und die Eckfrequenz des Tiefpassfilters 32B des zweifachen Positionsregelteils 30A als Reaktion auf ein Erhöhen der ermittelten Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung 1C erhöhen.
• Obwohl oben Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert sind, soll die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein. Außerdem sind die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Wirkungen nur beispielgebend für die am meisten bevorzugten durch die vorliegende Erfindung erbrachten Wirkungen, und die Wirkungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen beschränkt.
• Zum Beispiel können die zuvor beschriebenen Ausführungsformen nach Bedarf abgeändert werden oder können durch ein Ersetzen oder Kombinieren verwirklicht werden. Zum Beispiel können der Kraftschätzteil (Erlangungsteil) 20 und der Steifigkeitsschätzteil (Erlangungsteil) 22 der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform und der Erlangungsteil 20C der dritten Ausführungsform nach Bedarf ersetzt werden, und der zweifache Positionsregelteil 30A und der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35A der ersten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform und der zweifache Positionsregelteil 30B und der Regelungsverhältnis-Veränderungsteil 35B der zweiten Ausführungsform können nach Bedarf ersetzt werden.
• Außerdem zeigen die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft die zweifachen Positionsregelteile 30A, 30B, die unter Verwendung des Hochpassfilters 32A und/oder des Tiefpassfilters 32B ausgebildet sind. Jedoch können die zweifachen Positionsregelteile 30A, 30B ein Bandpassfilter und/oder ein Kerbfilter (Bandsperrfilter) oder dergleichen anstelle des Hochpassfilters 32A und/oder des Tiefpassfilters 32B verwenden. In diesem Fall verändern die Regelungsverhältnis-Veränderungsteile 35A, 35B die Mittenfrequenz jedes Filters als Reaktion auf die Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung 60.
• Außerdem speichert die zuvor beschriebene Ausführungsform eine Vielzahl von Größen der Steifigkeit oder eine Vielzahl von Größen der Resonanzfrequenz, die zu jedem vorgegebenen Zeitabschnitt oder unbestimmten Zeitabschnitten ermittelt werden, im Speicherteil 24 ihrer eigenen Vorrichtung; jedoch können sie in der Speichereinheit einer über ein Netzwerk verbundenen externen Servervorrichtung gespeichert werden.
• Außerdem ist in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ein Anzeigeteil beispielhaft als ein Beispiel eines Meldeteils gezeigt; jedoch ist der Meldeteil nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Meldeteil ein Licht aussendender Teil sein, wie etwa eine oder eine Vielzahl von LEDs. Im Falle einer einzigen LED können verschiedene Informationen mittels Aufleuchten, Blinken und dergleichen gemeldet werden. Außerdem können im Falle einer Vielzahl von LEDs verschiedene Informationen mittels der Anzahl in derselben Farbe oder in verschiedenen Farben leuchtender LEDs gemeldet werden. Außerdem kann der Meldeteil beispielsweise eine Tonerzeugungseinheit sein, wie etwa für einen Summerton oder Sprache.
• Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B, 1C

Servomotor-Steuervorrichtung

10, 10A, 10B, 10C

Motorsteuerungseinheit

12

Positionssollwert-Erzeugungsteil

14

Drehzahlsollwert-Erzeugungsteil

15

Subtrahierer

16

Drehmomentsollwert-Erzeugungsteil

20

Kraftschätzteil (Erlangungsteil)

22

Steifigkeitsschätzteil (Erlangungsteil)

20C

Erlangungsteil

24

Speicherteil

26

Anzeigeteil (Meldeteil)

30A, 30B

zweifacher Positionsregelteil

31A

Subtrahierer (erster Subtraktionsteil)

31B

Subtrahierer (zweiter Subtraktionsteil)

31C

Subtrahierer (dritter Subtraktionsteil)

32A

Hochpassfilter

32B

Tiefpassfilter

33

Addierer (Additionsteil)

35A, 35B

Regelungsverhältnis-Veränderungsteil (Veränderungsteil)

40

Codierer (erster Positionserfassungsteil)

50

Servomotor

60

Verbindungsvorrichtung

61

Kupplung

62

Kugelgewindespindel

63

Mutter

70

Tisch (angesteuerter Körper)

80

Messskala (zweiter Positionserfassungsteil)

Claims (11)

1. Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C), umfassend: einen Servomotor (50); einen angesteuerten Körper (70), der durch den Servomotor (50) angesteuert ist; eine Verbindungsvorrichtung (60), die den Servomotor (50) und den angesteuerten Körper (70) verbindet, um Leistung des Servomotors (50) auf den angesteuerten Körper (70) zu übertragen; einen ersten Positionserfassungsteil (40), der eine Position des Servomotors (50) erfasst; einen zweiten Positionserfassungsteil (80), der eine Position des angesteuerten Körpers (70) erfasst; und eine Motorsteuerungseinheit (10, 10A, 10B, 10C), die den Servomotor (50) steuert, wobei die Motorsteuerungseinheit (10, 10A, 10B, 10C) enthält: einen zweifachen Positionsregelungsteil (30A, 30B), der eine halbgeschlossene Regelung auf Grundlage einer hochfrequenten Komponente einer ersten Abweichung zwischen einem Positionssollwert zum Ansteuern der Steuerung des Servomotors (50) und der durch den ersten Positionserfassungsteil (40) erfassten Position des Servomotors (50) durchführt und eine vollständig geschlossene Regelung auf Grundlage einer niederfrequenten Komponente einer zweiten Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den zweiten Positionserfassungsteil (80) erfassten Position des angesteuerten Körpers (70) durchführt; einen Erlangungsteil (20, 22, 20C), der eine Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder eine Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) ermittelt; einen Speicherteil (24), der eine Vielzahl von Größen der Steifigkeit oder eine Vielzahl von Größen der Resonanzfrequenz speichert, die durch den Erlangungsteil (20, 22, 20C) zu jedem vorgegebenen Zeitabschnitt oder unbestimmten Zeitabschnitten ermittelt sind, einen Veränderungsteil (35A, 35B), der eine Veränderung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder eine Veränderung der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) auf Grundlage einer Vielzahl von Größen der Steifigkeit oder einer Vielzahl von Größen der Resonanzfrequenz berechnet, die im Speicherteil (24) gespeichert sind; und eine Veränderung eines Verhältnisses der halbgeschlossen Regelung zur vollständig geschlossenen Regelung in dem zweifachen Positionsregelteil (30A, 30B) als Reaktion auf die Größe oder Veränderung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder auf die Größe oder Veränderung der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) bewirkt.
2. Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach Anspruch 1, wobei der Veränderungsteil (35A, 35B) bewirkt, dass sich ein Anteil der halbgeschlossen Regelung erhöht und ein Anteil der vollständig geschlossenen Regelung verringert, als Reaktion auf ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder ein Nachlassen der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C).
3. Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Erlangungsteil (20, 22, 20C) enthält: einen Kraftschätzteil (20), der eine Ansteuerkraft schätzt, die auf den angesteuerten Körper (70) an einem Verbindungsteil zwischen der Verbindungsvorrichtung (60) und dem angesteuerten Körper (70) wirkt; und einen Steifigkeitsschätzteil (22), der eine Größe der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) auf Grundlage der durch den ersten Positionserfassungsteil (40) erfassten Position des Servomotors (50), der durch den zweiten Positionserfassungsteil (80) erfassten Position des angesteuerten Körpers (70) und der durch den Kraftschätzteil (20) geschätzten Ansteuerkraft schätzt.
4. Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Erlangungsteil (20, 22, 20C) einen Frequenzgang einer Übertragungscharakteristik einer Regelungsschleife der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) ermittelt und eine Größe der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) aus dem Frequenzgang der so ermittelten Übertragungscharakteristik ermittelt.
5. Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweifache Positionsregelungsteil (30A, 30B) weiter enthält: einen ersten Subtraktionsteil (31A), der eine erste Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den ersten Positionserfassungsteil (40) erfassten Position des Servomotors (50) ermittelt; einen zweiten Subtraktionsteil (31B), der eine zweite Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den zweiten Positionserfassungsteil (80) erfassten Position des angesteuerten Körpers (70) ermittelt; ein Hochpassfilter (32A), in das die erste Abweichung vom ersten Subtraktionsteil (31A) eingegeben wird; ein Tiefpassfilter (32B), in das die zweite Abweichung vom zweiten Subtraktionsteil (31B) eingegeben wird; und einen Additionsteil (33), der eine hochfrequente Komponente der vom Hochpassfilter (32A) ausgegebenen ersten Abweichung und eine niederfrequente Komponente der vom Tiefpassfilter (32B) ausgegebenen zweiten Abweichung addiert, und wobei der Veränderungsteil (35A, 35B) bewirkt, dass sich die Eckfrequenz des Hochpassfilters (32A) und die Eckfrequenz des Tiefpassfilters (32B) als Reaktion auf die Größe oder Änderung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder die Größe oder Änderung der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) verändern.
6. Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach Anspruch 5, wobei der Veränderungsteil (35A, 35B) bewirkt, dass sich die Eckfrequenz des Hochpassfilters (32A) und die Eckfrequenz des Tiefpassfilters (32B) als Reaktion auf ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder ein Nachlassen der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) verringern.
7. Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Veränderungsteil (35A, 35B) die Eckfrequenz des Hochpassfilters (32A) und die Eckfrequenz des Tiefpassfilters (32B) auf denselben Wert einstellt.
8. Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweifache Positionsregelungsteil (30A, 30B) weiter enthält: einen ersten Subtraktionsteil (31A), der eine erste Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den ersten Positionserfassungsteil (40) erfassten Position des Servomotors (50) ermittelt; einen zweiten Subtraktionsteil (31B), der eine zweite Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den zweiten Positionserfassungsteil (80) erfassten Position des angesteuerten Körpers (70) ermittelt; einen dritten Subtraktionsteil (31C), der eine dritte Abweichung ermittelt, die durch ein Subtrahieren der ersten Abweichung des ersten Subtraktionsteils (31A) von der zweiten Abweichung des zweiten Subtraktionsteils (31B) erlangt ist; ein Tiefpassfilter (32B), in das die dritte Abweichung vom dritten Subtraktionsteil (31C) eingegeben wird; und einen Additionsteil (33), der eine hochfrequente Komponente der ersten Abweichung und eine niederfrequente Komponente der zweiten Abweichung addiert, indem er die erste Abweichung vom ersten Subtraktionsteil (31A) und eine niederfrequente Komponente der vom Tiefpassfilter (32B) ausgegebenen dritten Abweichung addiert, und wobei der Veränderungsteil (35A, 35B) bewirkt, dass sich die Eckfrequenz des Tiefpassfilters (32B) als Reaktion auf die Größe oder Änderung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder die Größe oder Änderung der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) verändert.
9. Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach Anspruch 8, wobei der Veränderungsteil (35A, 35B) bewirkt, dass sich die Eckfrequenz des Tiefpassfilters (32B) als Reaktion auf ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder ein Nachlassen der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) verringert.
10. Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweifache Positionsregelungsteil (30A, 30B) weiter enthält: einen ersten Subtraktionsteil (31A), der eine erste Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den ersten Positionserfassungsteil (40) erfassten Position des Servomotors (50) ermittelt; einen zweiten Subtraktionsteil (31B), der eine zweite Abweichung zwischen dem Positionssollwert und der durch den zweiten Positionserfassungsteil (80) erfassten Position des angesteuerten Körpers (70) ermittelt; einen dritten Subtraktionsteil (31C), der eine dritte Abweichung ermittelt, die durch ein Subtrahieren der zweiten Abweichung des zweiten Subtraktionsteils (31B) von der ersten Abweichung des ersten Subtraktionsteils (31A) erlangt ist; ein Hochpassfilter (32A), in das die dritte Abweichung vom dritten Subtraktionsteil (31C) eingegeben wird; und einen Additionsteil (33), der eine hochfrequente Komponente der ersten Abweichung und eine niederfrequente Komponente der zweiten Abweichung addiert, indem er eine hochfrequente Komponente der vom Hochpassfilter (32A) ausgegebenen dritten Abweichung und die zweite Abweichung vom zweiten Subtraktionsteil (32B) addiert, und wobei der Veränderungsteil (35A, 35B) bewirkt, dass sich die Eckfrequenz des Hochpassfilters (32A) als Reaktion auf die Größe oder Änderung der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder die Größe oder Änderung der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) verändert.
11. Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) nach Anspruch 10, wobei der Veränderungsteil (35A, 35B) bewirkt, dass sich die Eckfrequenz des Hochpassfilters (32A) als Reaktion auf ein Nachlassen der Steifigkeit der Verbindungsvorrichtung (60) oder ein Nachlassen der Resonanzfrequenz der Servomotor-Steuervorrichtung (1, 1A, 1B, 1C) verringert.

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