JP2000172341A - サーボ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度で位置制御が行え、簡単な構成で計算
時間も少なく、パラメータの変動や推定誤差に対しても
ロバストなサーボ制御装置を実現する。 【解決手段】 機械１を動作させる電動機２に付加され
た位置センサ３、機械の動作軌跡を生成する位置指令値
生成部４、フィードバックトルク指令値を生成するフィ
ードバック補償部５、フィードフォワードトルク指令値
を生成するフィードフォワード補償部６、それらを加算
した全トルク指令値をもとに電動機に適切な電流を流す
電流補償部８、電動機が発生するトルクを定数倍する機
械端補正定数乗算部９、および定数倍された全トルク指
令値を位置指令値に加算する加算器１０にて構成したサ
ーボ制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば工作機
械のような、電動機で機械を動作させてその機械の軌跡
を高精度に動作させるサーボ制御装置に関するものであ
り、特に、高速な動作が要求されるサーボ制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】サーボ制御装置は、機械を指令値に追従
させて正確に動作させることが目的であり、通常は電動
機などのアクチュエータに取り付けられたエンコーダな
どの位置センサの出力を指令値に追従させることを目標
とすることにより、機械側まで制御していると見なすこ
とが多かった。しかしながら、高速動作が要求されるに
ともない、機械の剛性が不十分なことに起因して、実際
の目標である機械側とアクチュエータの位置とにズレが
生じることがある。

【０００３】図１１は、たとえば特開平４−２７１２９
０に示された、従来のサーボ制御装置の構成を示すブロ
ック図である。、図において、１は機械、２は電動機
で、それぞれ内部にその特性を表すブロックが示されて
おり、これらは機械１と電動機２を２つのイナーシャと
そのバネでモデル化した場合の表現である。また、３は
位置センサ、４は位置指令値生成部、５はフィードバッ
ク補償部、６はフィードフォワード補償部であり、７は
機械端補正部である。

【０００４】また、θ_r は位置指令値生成部４にて生成
された位置指令値、θ_l は機械１の位置、θ_m は電動機
２の位置、Ｊ_l は機械１のイナーシャ、Ｊ_m は電動機２
のイナーシャ、Ｋは機械１の剛性を表すバネ定数、ｃは
機械１の粘性抵抗を表す定数、Ｋ_v は速度ループ比例ゲ
イン、Ｋ_viは速度ループ積分ゲイン、Ｋ_p は位置ループ
比例ゲイン、Ｊ_0lは機械１のイナーシャＪ_l の推定値、
Ｊ_0mは電動機２のイナーシャＪ_m の推定値、α、βはそ
れぞれ機械端補正部７のパラメータ、ｓはラプラス演算
子である。

【０００５】次に、動作について説明する。機械１と電
動機２からなる制御対象は、電動機２の出力トルクの指
令値を入力とし、電動機２に取り付けられた位置センサ
３の検出した検出値を出力とするものである。フィード
バック補償部５は、位置指令値生成部４で生成された位
置指令値θ_r と、位置センサ３より出力される電動機２
の位置θ_m との差をもとにＰＩＤ（比例・積分・微分）
制御を行う。ただし、図に示されたフィードバック補償
部５では、位置指令値θ_r と電動機２の位置θ_m のそれ
ぞれの微分値を利用した構成となっているが、これは等
価変換することにより上記ＰＩＤ制御の構成となる。

【０００６】このように、制御対象である機械１および
電動機２をフィードバック補償部５のみにて制御した場
合には、応答の遅れのために位置指令値θ_r への追従精
度は良好ではない。そこで、フィードフォワード補償部
６を追加して、Ｊ_0l＝Ｊ_l 、Ｊ_0m＝Ｊ_m とすることによ
り、電動機２と機械１の剛性が十分高い（バネ定数Ｋが
十分大きい）とした場合に、応答の遅れをなくすことが
でき、高精度な動作を実現できる。

【０００７】しかしながら、機械１と電動機２の剛性が
十分高いと見なすことができない場合には、電動機２の
位置θ_m と機械１の位置θ_l にずれが生じ、このフィー
ドフォワード補償器５の追加では十分な精度が得られな
い。そこで機械端補正部７においてα＝Ｊ_l ／（Ｋ（Ｊ
_l ＋Ｊ_m ））、β＝Ｊ_m とし、ｃ＝０と仮定することに
より、機械１と動機２のモデルである、２つのイナーシ
ャＪ_l ，Ｊ_m とそのバネのモデルの特性を完全に補償す
ることができる。すなわち位置指令値θ_r と機械１の位
置θ_l を完全に一致させることができ、高精度な機械１
の位置制御が実現できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のサーボ制御装置
は以上のように構成されているので、２つのイナーシャ
Ｊ_l 、Ｊ_m および機械１の剛性のバネ定数Ｋのそれぞれ
の値を正確に知る必要があり、もしそれらの値の正確さ
が不十分であった場合には制御系の特性が大きく変動し
て、精度の高い位置制御が実現できないという課題があ
った。また、補正が複雑であり、計算時間も多く、高次
の微分を必要とするため量子化誤差などの影響を受けや
すいという課題もあった。

【０００９】さらに、２つのイナーシャＪ_l 、Ｊ_m 、お
よび機械１の剛性のバネ定数Ｋのそれぞれの値ではな
く、機械端補正部７のパラメータα、βの値を入力する
必要があり、また、それらはすべて人手によって設定す
る必要があるとった課題があった。

【００１０】また、機械１の剛性を表すバネ定数Ｋの値
が、機械１の位置に依存して変化する現象に対応するこ
とができないという課題があった。

【００１１】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、高精度で位置制御を行うことがで
き、かつ簡単な構成で計算時間も少なく、さらにパラメ
ータの変動や推定誤差があった場合でも特性が大きく変
動しないロバストなサーボ制御装置を得ることを目的と
する。

【００１２】また、この発明は、パラメータとして理解
しやすいものを入力することによって、高精度の位置制
御が実現でき、初期設定時やパラメータ変動時には、自
動的にパラメータのチューニングを行うことができるサ
ーボ制御装置を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係るサーボ制
御装置は、位置指令値生成部から出力された位置指令値
をもとに、フィードバック制御およびフィードフォワー
ド制御を行うことによって電動機の発生するトルクを制
御し、その電動機の発生するトルクあるいは当該トルク
に相当する信号を定数倍して位置指令値に加算するよう
にしたものである。

【００１４】また、この発明に係るサーボ制御装置は、
電動機が発生するトルクに相当する信号として、フィー
ドバック補償部の生成するフィードバックトルク指令値
と、フィードフォワード補償部の生成するフィードフォ
ワードトルク指令値とを加算したトルクあるいはそれに
相当する目標値を用いたものである。

【００１５】また、この発明に係るサーボ制御装置は、
電動機が発生するトルクに相当する信号として、電動機
に流れる電流の測定を行う電流センサの測定値を用いた
ものである。

【００１６】また、この発明に係るサーボ制御装置は、
電動機が発生するトルクに相当する信号として、フィー
ドフォワード補償部の生成するフィードフォワードトル
ク指令値を用いたものである。

【００１７】また、この発明に係るサーボ制御装置は、
機械および電動機のモデルが摩擦のモデルを含むもので
ある。

【００１８】また、この発明に係るサーボ制御装置は、
電動機が発生するトルクに相当する信号に、摩擦のモデ
ルから生成されたトルク指令値を含めないようにしたも
のである。

【００１９】また、この発明に係るサーボ制御装置は、
電動機と機械を、機械と電動機それぞれのイナーシャ
と、その間のバネによってモデル化した場合の機械のバ
ネ定数の値を示すパラメータと、機械のイナーシャと上
記２つのイナーシャの和との比を算出するためのパラメ
ータとをパラメータ入力部より入力し、機械端補正定数
乗算部にて電動機が発生するトルクに相当する信号に乗
算される定数の値を、定数計算部においてパラメータ入
力部より入力されたパラメータに基づいて決定するよう
にしたものである。

【００２０】また、この発明に係るサーボ制御装置は、
イナーシャ同定部を設けて、機械が動作中の電動機が発
生するトルクに相当する信号と、位置フィードバック値
とをもとに、機械と電動機の２つのイナーシャの和を同
定し、機械端補正定数乗算部において電動機が発生する
トルクに相当する信号に乗算される定数の値を、その同
定結果をもとに定数計算部で決定するようにしたもので
ある。

【００２１】また、この発明に係るサーボ制御装置は、
機械モデルで同定部を設けて、機械が動作中の電動機が
発生するトルクに相当する信号と、位置フィードバック
値とをもとに機械モデルを同定し、機械のバネ定数の値
を示すパラメータと、機械のイナーシャと機械および電
動機の両イナーシャの和との比を算出するためのパラメ
ータを求め、機械端補正定数乗算部において電動機が発
生するトルクに相当する信号に乗算される定数の値を、
そのパラメータをもとに定数計算部で決定するようにし
たものである。

【００２２】また、この発明に係るサーボ制御装置は、
Ｍ系列信号発生部より共振周波数以上の高周波成分を含
む信号を生成して、機械モデルの同定を行う場合にの
み、それを機械が動作中の電動機が発生するトルクに相
当する信号に加算し、当該加算結果と位置フィードバッ
ク値をもとに、機械モデル同定部が機械モデルを同定し
て、共振周波数と反共振周波数、および機械および電動
機の両イナーシャの和を求めて、定数計算部に送るよう
にしたものである。

【００２３】また、この発明に係るサーボ制御装置は、
定数計算部に入力する機械の剛性を表すバネ定数に相当
するパラメータを、バネ定数設定部にて機械の位置に応
じて変化させて設定するようにしたものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
サーボ制御装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、１は所定の軌跡にしたがって動作する機械であ
り、内部にはその特性を表すブロックが示されている。
２はこの機械１を動作させるアクチュエータとして当該
機械１に取り付けられた電動機であり、内部にはその特
性を表すブロックが示されている。なお、これら電動機
２と機械１は２つのイナーシャとそのバネでモデル化し
た場合の表現である。３はこの電動機２に取り付けられ
て当該電動機２の位置検出を行う、たとえばエンコーダ
などによる位置センサである。なお、これらは図１１に
同一符号を付して示した従来のそれらに相当する部分で
ある。

【００２５】また、４は機械１を所定の軌跡上を動作さ
せるための位置指令値を生成する位置指令値生成部であ
る。５は少なくとも位置指令値生成部４で生成された位
置指令値と、位置センサ３からの位置フィードバック値
をもとに、トルクあるいはそれに相当するフィードバッ
クトルク指令値を生成するフィードバック補償部であ
る。６は機械１および電動機２のモデルをもとに、位置
指令値生成部４で生成された位置指令値から、トルクあ
るいはそれに相当するフィードフォワードトルク指令値
を生成するフィードフォワード補償部である。なお、こ
れらも、図１１に同一符号を付して示した従来のそれら
に相当する部分である。

【００２６】８はフィードバック補償部５で生成された
フィードバックトルク指令値と、フィードフォワード補
償部６で生成されたフィードフォワードトルク指令値を
加算したトルクあるいはそれに相当する目標値をもと
に、電動機２に適切な電流を流す電流補償部である。９
は電動機２が発生するトルクあるいはそれに相当する信
号を定数（以下、機械端補正定数という）倍する乗算す
る機械端補正定数乗算部である。１０はこの機械端補正
定数乗算部９にて機械端補正定数倍された、電動機２が
発生するトルクあるいはそれに相当する信号を、位置指
令値生成部４の生成した位置指令値に加算する加算器で
ある。

【００２７】また、θ_r は位置指令値生成部４の出力す
る位置指令値であり、θ_l は機械１の位置、θ_m は位置
センサ３にて検出された電動機２の位置である。τ_b は
フィードバック補償部５の出力するフィードバックトル
ク指令値、τ_f はフィードフォワード補償部６の出力す
るフィードフォワードトルク指令値であり、τ_a はこれ
らフィードバックトルク指令値τ_b とフィードフォワー
ドトルク指令値τ_f とを加算した全トルク指令値であ
る。Ｊ_l は機械１のイナーシャ、Ｊ_m は電動機２のイナ
ーシャであり、Ｋは機械１の剛性を表すバネ定数、ｃは
機械１の粘性抵抗を表す定数である。Ｋ_v はフィードバ
ック補償部５における速度ループ比例ゲインであり、Ｋ
_viは同じく速度ループ積分ゲイン、Ｋ_p は同じく位置ル
ープ比例ゲインである。Ｊ_0lは機械１のイナーシャＪ_l
の推定値、Ｊ_0mは電動機２のイナーシャＪ_m の推定値で
あり、Ｋ₀ は機械１のバネ定数Ｋの推定値、ｃ₀ は機械
１の粘性摩擦の推定値である。なお、ｓはラプラス演算
子である。

【００２８】ここで、図１のブロック図に示した実施の
形態１のサーボ制御装置では、電動機２は全トルク指令
値τ_a 通りのトルクを発生するものとしている。ただ
し、実際には、電流センサ（図示省略）に基づく電流フ
ィードバックを行って電流を制御し、その電流に比例し
たトルクを電動機１は発生している。したがって、上記
全トルク指令値τ_a はトルク相当の電流指令値とみるこ
ともできる。

【００２９】次に動作について説明する。この実施の形
態１によるサーボ制御装置においても、図１１に示した
従来のサーボ制御装置と基本的には同様の動作を行う。
すなわち、機械１と電動機２からなる制御対象は、電動
機２の発生するトルクの指令値である全トルク指令値τ
_aを入力とし、電動機２に取り付けらている位置センサ
３にて検出された、当該電動機２の位置値θ_m を出力と
するものである。その際、電流補償部８は、フィードバ
ック補償部５にて生成されたフィードバックトルク指令
値τ_b と、フィードフォワード補償部６にて生成された
フィードフォワードトルク指令値τ_f を加算した全トル
ク指令値τ_a をもとに、適切な電流を電動機２に流す。
なお、電流補償部８は、上記全トルク指令値τ_a に相当
する目標値をもとに、電動機２に適切な電流を流すよう
にしてもよい。

【００３０】ここで、フィードバック補償部５は、位置
指令値生成部４で生成された位置指令値θ_r と、電動機
２に取り付けられた位置センサ３より出力される電動機
２の位置θ_m との差をもとに、ＰＩＤ（比例・積分・微
分）制御を行い、位置センサ３からフィードバックされ
た電動機２の位置θ_m をもとに、トルクあるいはそれに
相当するフィードバックトルク指令値τ_b を生成する。
なお、この場合も、この図１に示されたフィードバック
補償部５では、位置指令値θ_r と電動機２の位置θ_m の
それぞれの微分値を利用した構成となっているが、これ
は等価変換することにより上記のＰＩＤ制御の構成とな
る。

【００３１】一方、フィードフォワード補償部６では、
Ｊ_0l＝Ｊ_l 、Ｊ_0m＝Ｊ_m とすることによって、機械１お
よび電動機２のモデルをもとに、位置指令値生成部４で
生成された位置指令値θ_r から、トルクあるいはそれに
相当するフィードフォワードトルク指令値τ_f を生成す
る。したがって、フィードバック補償部５のみで制御し
たときのような、応答の遅れによる位置指令値θ_r への
追従精度の低下を抑制することができ、バネ定数Ｋが十
分大きく、機械１と電動機２の剛性が十分高い場合に
は、位置指令値θ_r と、機械側の位置θ_l および電動機
２の位置θ_m とを一致させることができる。なお、この
実施の形態１では、フィードフォワード補償部６におい
て、制御対象の粘性摩擦も考慮して機械１の粘性摩擦の
推定値ｃ₀の項をフィードフォワード補償部６に追加し
ているため、より高精度な制御が可能となる。

【００３２】また、機械端補正定数乗算部９は、所定の
機械端補正定数Ｊ_0l／（Ｋ₀ （Ｊ_0l＋Ｊ_0m））を、電動
機２が発生するトルクに相当する信号としての全トルク
指令値τ_a に乗算し、その演算結果を加算器１０に送出
する。加算器１０では位置指令値生成部４の出力する位
置指令値θ_r に、この機械端補正定数乗算部９によって
機械端補正定数Ｊ_0l／（Ｋ₀ （Ｊ_0l＋Ｊ_0m））倍された
全トルク指令値τ_a を加算し、機械１の位置θ_l が位置
指令値生成部４からの位置指令値θ_r に追従するように
補正する。定性的には、全トルク指令値τ_a にＪ_0l／
（Ｊ_0l＋Ｊ_0m）を乗じることでバネ部に加わっているト
ルクを計算するとともに、１／Ｋ₀ を乗じることでバネ
の伸縮量を計算し、その計算結果に応じて位置指令値θ
_r を補正して、機械１の位置θ_l を位置指令値生成部４
からの位置指令値θ_r に追従させている。

【００３３】このように、この実施の形態１によれば、
トルクの定数（機械端補正定数）倍という単純な操作に
よって位置指令の補正を実現しているため、電動機２の
発生するトルクによって機械１の剛性に相当するバネが
伸縮する量だけ、電動機２への位置指令値を補正するこ
とができ、高精度で機械１の位置を制御することが可能
となり、かつ、その構成が簡単で計算時間も少なくな
る。また、たとえ制御対象パラメータの推定値Ｋ₀ 、Ｊ
_0l、Ｊ_0mが、実際の値Ｋ、Ｊ_l 、Ｊ_m の値と異なった場
合でも、単に補正量が比例倍で変化するのみの影響しか
現れず、パラメータに変動や推定誤差があっても特性が
大きく変動することはなく、パラメータの変動や推定誤
差にロバストなサーボ制御装置を実現することができる
という効果が得られる。

【００３４】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、電動機２が発生するトルクに相当する信号として、
フィードバックトルク指令値τ_b とフィードフォワード
トルク指令値τ_f を加算した全トルク指令値τ_a を用
い、それを定数（機械端補正定数）倍して位置指令値θ
_r に加算する場合について説明したが、当該電動機２が
発生するトルクに相当する信号を、電動機２の電流を検
出する電流センサの電流測定値としてもよい。すなわ
ち、電流センサを設けて電動機２を流れる電流を測定
し、当該電流センサによって検出された電流測定値から
求めた電動機２の出力するトルクに比例する値に、機械
端補正定数乗算部９で機械端補正定数を乗算して、位置
指令値生成部４の出力する位置指令値θ_r に加算する。
このようにすることで、上記実施の形態１の場合と同様
の効果が得られる。

【００３５】実施の形態３．また、上記実施の形態１に
おいては、フィードバック補償部５の生成するフィード
バックトルク指令値τ_b と、フィードフォワード補償部
６の生成するフィードフォワードトルク指令値τ_f とを
加算した全トルク指令値τ_a を、電動機２が発生するト
ルクに相当する信号としたものについて説明したが、フ
ィードフォワード補償部６の生成するフィードフォワー
ドトルク指令値をτ_f 、その電動機２が発生するトルク
に相当する信号としてもよい。図２はそのようなこの発
明の実施の形態３によるサーボ制御装置の構成を示すブ
ロック図であり、各部には、図１の相当部分と同一記号
を付してその説明を省略する。

【００３６】この実施の形態３では、フィードバックト
ルク指令値τ_b とフィードフォワードトルク指令値τ_f
を加算した全トルク指令値τ_a の代わりに、フィードフ
ォワード補償部６より出力されるフィードフォワードト
ルク指令値τ_f のみが機械端補正値乗算部９に送られて
いる。機械端補正値乗算部９ではこのフィードフォワー
ドトルク指令値τ_f に機械端補正定数を乗算して加算器
１０に送り、位置指令値生成部４からの位置指令値θ_r
にそれを加算することにより、位置指令値θ_rの補正を
行っている。フィードフォワード補償器６のパラメータ
を調整し、フィードフォワードが良好に行われている場
合、フィードバックトルク指令値τ_b はほぼ０と見なす
ことができる。

【００３７】したがって、この実施の形態３において
も、フィードフォワード補償器６のパラメータがほぼ正
確な場合には、電動機２が発生するトルクに相当する信
号としてフィードフォワードトルク指令値τ_f を用いて
も、全トルク指令値τ_a を用いた場合とほぼ同様の効果
を得ることができる。

【００３８】次に、この実施の形態３を用いて、従来の
サーボ制御装置と比較したこの発明のロバスト性を、図
３および図４に示すボード線図を用いて確認する。簡単
のため、ここでは、ｃ＝ｃ₀ ＝Ｋ_vi＝０とする。ここ
で、図２に示すサーボ制御装置において、フィードフォ
ワード補償器５および機械端補正定数乗算部９を用いな
いとすると、位置指令値θ_r から機械１の位置θ_l まで
の伝達関数は、次に示す式（１）で表される。

【００３９】

【数１】

【００４０】これに加えて、フィードフォワード補償器
５を用いると、位置指令値θ_r から機械１の位置θ_l ま
での伝達関数は、次の式（２）に示すものとなる。

【００４１】

【数２】

【００４２】さらに、機械端補正定数乗算部９を用いる
と、位置指令値θ_r から機械１の位置θ_l までの伝達関
数は、次の式（３）に示すものとなる。

【００４３】

【数３】

【００４４】また、図１１に示す従来のサーボ制御装置
における機械端補正部７（ただし、α＝Ｊ_l ／（Ｋ（Ｊ
_l ＋Ｊ_m ））、β＝Ｊ_m ）を用いた場合、位置指令値θ
_r から機械１の位置θ_l までの伝達関数は、次に示す式
（４）で表される。

【００４５】

【数４】

【００４６】ここで、図３は、Ｊ_l ＝０．５、Ｊ_m ＝
０．５、Ｋ_p ＝３０、Ｋ_v ＝２００、Ｋ＝６００＊６０
０＊Ｊ_l ＊Ｊ_m ／（Ｊ_l ＋Ｊ_m ）、Ｊ_0l＝Ｊ_l 、Ｊ_0m＝
Ｊ_m とし、Ｋ₀ ＝Ｋの場合とＫ₀ ＝１．５Ｋの場合の両
方について、上記式（３）に基づいて描いたボード線図
である。図において、２１はＫ₀ ＝Ｋの場合のゲイン線
図、２２はＫ₀ ＝１．５Ｋの場合のゲイン線図、２３は
Ｋ₀ ＝Ｋの場合の位相線図、２４はＫ₀ ＝１．５Ｋの場
合の位相線図であり、図示のように、各ゲイン線図２１
と２２、および各位相線図２３と２４はそれぞれ重なっ
ている。このように、パラメータＫが１．５倍ずれた正
確な値でなくても、補正の正確さはズレの分だけ劣化す
るが、周波数応答としてはほとんど特性が変わらないと
いえる。

【００４７】図４は、図３と同一の条件で式（４）に基
づいて描いたボード線図である。図において、２５はＫ
₀ ＝Ｋの場合のゲイン線図、２６はＫ₀ ＝１．５Ｋの場
合のゲイン線図、２７はＫ₀ ＝Ｋの場合の位相線図、２
８はＫ₀ ＝１．５Ｋの場合の位相線図である。図からわ
かるように、パラメータＫが１．５倍ずれることによ
り、周波数特性が大きく変動していることがわかる。こ
れら図３と図４とを比較することにより、パラメータ変
動によるロバスト性としては、この発明の方式が優位で
あるといえる。

【００４８】実施の形態４．また、上記実施の形態３に
おいては、機械１および電動機２のモデルとして、摩擦
のモデルを含まないものを示したが、摩擦のモデルを含
む機械１および電動機２のモデルに適用することも可能
である。図５はそのようなこの発明の実施の形態４によ
るサーボ制御装置の構成を示すブロック図であり、各部
には、図２の相当部分と同一記号を付してその説明を省
略する。なお、Ｆは機械１に加わるクーロン摩擦値であ
り、フィードフォワード補償部６内のＦ₀ は、当該フィ
ードフォワード補償部６にてその機械１に加わるクーロ
ン摩擦値Ｆを補償するための摩擦補償パラメータであ
る。また、ｓｇｎ（・）は引数が正の時は１、負の時は
−１、０の時は０となる符号関数を示している。

【００４９】この実施の形態４におけるフィードフォワ
ード補償部６は、上記摩擦補償パラメータＦ₀ と符号関
数ｓｇｎ（・）を用いて、機械１に加わるクーロン摩擦
値Ｆを補償し、得られたトルク指令値を、機械１の粘性
摩擦の推定値ｃ₀ の項を用いて制御対象の粘性摩擦も考
慮して求めたトルク指令値にさらに加算して、フィード
フォワードトルク指令値τ_f を生成している。このよう
にして摩擦補償されたフィードフォワードトルク指令値
τ_f を加算器１０に送り、位置指令値生成部４の生成し
た位置指令値θ_r の補正を行っている。したがって、こ
の実施の形態４によれば、指令値の速度の符号反転時に
おいてフィードフォワードトルク指令値τ_f にステップ
状の変化が生じるため、位置指令値θ_r の補正もステッ
プ状の補正となる。これは、すなわち機械１の剛性と摩
擦の大きさによって生じるバックラッシの補正を行って
いることになる。

【００５０】実施の形態５．なお、上記実施の形態４で
は、摩擦のモデルから生成されたトルク指令を、電動機
２が発生するトルクに相当する信号に含めたものについ
て説明したが、電動機２が発生するトルクに相当する信
号が、摩擦のモデルから生成されたトルク指令を含まな
いようにしてもよい。図６はそのようなこの発明の実施
の形態５によるサーボ制御装置の構成を示すブロック図
であり、相当部分には図５と同一記号を付してその説明
を省略する。

【００５１】図６に示すように、この実施の形態５にお
いては、フィードフォワード補償部６の出力するフィー
ドフォワードトルク指令値τ_f には、摩擦のモデルから
の摩擦補償パラメータＦ₀ と符号関数ｓｇｎ（・）を用
いた摩擦補償を含めているが、機械端補正定数乗算部９
に送る電動機２が発生するトルクに相当する信号として
は、その摩擦のモデルからのトルク指令値を含まない、
粘性摩擦を考慮して求めたトルク指令値のみとしてい
る。位置指令値生成部４からの位置指令値θ_r の補正
は、この摩擦のモデルからのトルク指令値を含まない電
動機２が発生するトルクに相当する信号を、機械端補正
定数倍したものを加算することによって行われる。機械
１にがたつきが存在する場合などのように、バックラッ
シの補正を別途設定する必要がある場合には、このよう
に、摩擦補償の項を含めずに位置指令値θ_r の補正を行
うことが有効となる。

【００５２】実施の形態６．なお、上記各実施の形態に
おいては、電動機２が発生するトルクに相当する信号に
乗算する機械端補正定数が固定的であったが、当該機械
端補正定数を変更可能とすることもできる。図７はその
ようなこの発明の実施の形態６によるサーボ制御装置の
構成を示すブロック図であり、相当部分には図１と同一
符号を付してその説明を省略する。

【００５３】図において、１１は機械１のイナーシャお
よび電動機２のイナーシャと、その間のバネとによっ
て、機械１と電動機２をモデル化した場合の、機械１の
バネ定数Ｋ₀ の値を示すパラメータ、および機械１のイ
ナーシャＪ_0lと、機械１のイナーシャＪ_0lと電動機２の
イナーシャＪ_0mの和である全イナーシャＪ_0l＋Ｊ_0mとの
比を算出するためのパラメータを入力するパラメータ入
力部である。１２はこのパラメータ入力部１１から入力
されるパラメータに基づいて、電動機１の発生するトル
クに相当する信号に乗算する機械端補正定数の値を求
め、それを機械端補正定数乗算部９に設定する定数計算
部である。

【００５４】この実施の形態６においては、図７に示す
ように、パラメータ入力部１１からは機械１の剛性を示
すバネ定数Ｋ₀ とともに、機械１のイナーシャＪ_0lと全
イナーシャＪ_0l＋Ｊ_0mとの比を算出するためのパラメー
タとして、全イナーシャＪ_0l＋Ｊ_0mと電動機のイナーシ
ャＪ_0mとが入力される。定数計算部１２はこれら全イナ
ーシャＪ_0l＋Ｊ_0m、電動機のイナーシャＪ_0mおよび機械
１のバネ定数Ｋ₀ を受け取ると、それらの値を用いて、
電動機１の発生するトルクに相当する信号（この実施の
形態６においては全トルク指令値τ_a ）に乗算される機
械端補正定数の値Ｊ_0l／（Ｋ₀ （Ｊ_0l＋Ｊ_0m））を計算
し、それを機械端補正定数乗算部９に設定する。

【００５５】以下、実施の形態１の場合と同様に動作し
て、機械端補正定数乗算部９は、フィードバックトルク
指令値τ_b とフィードフォワードトルク指令値τ_f を加
算した全トルク指令値τ_a に、この定数計算部１２より
設定された機械端補正定数を乗算して加算器１０に送
り、位置指令値生成部４の生成した位置指令値θ_r の補
正を行う。

【００５６】このように、この実施の形態６によれば、
機械１の設計時においても大まかなパラメータの値が推
測でき、また明らかに特定のパラメータのみが変化した
場合でも、ユーザは電動機２が発生するトルクに相当す
る信号に乗算する機械端補正定数の値を意識することな
く、当該機械端補正定数の変更を容易に行うことができ
るという効果が得られる。

【００５７】実施の形態７．図８はこの発明の実施の形
態７によるサーボ制御装置の構成を示すブロック図であ
り、相当部分には図７と同一符号を付してその説明を省
略する。ここで、この実施の形態７は機械１のイナーシ
ャのみが変化するような制御対象の制御に適用して有効
なサーボ制御装置を想定している。

【００５８】図において、１３は機械１が動作中である
ときに電動機２が発生するトルクに相当する信号（全ト
ルク指令値τ_a ）と、位置センサ３より出力される位置
フィードバック値（電動機２の位置θ_m ）をもとに、機
械１のイナーシャＪ_0lと電動機２のイナーシャＪ_0mとの
和である全イナーシャＪ_0l＋Ｊ_0mを同定するイナーシャ
同定部である。また、パラメータ入力部１１はパラメー
タとして、機械１のバネ定数Ｋ₀ と電動機２のイナーシ
ャＪ_0mの入力を行っている点で、図７に同一符号を付し
たものとは異なっている。また、定数計算部１２は、機
械端補正定数乗算部９が全トルク指令値τ_a に乗算する
ための機械端補正定数の値を、イナーシャ同定部１３に
おいて同定された全イナーシャＪ_0l＋Ｊ_0mと、パラメー
タ入力部１１から入力された機械１のバネ定数Ｋ₀ 、お
よび電動機２のイナーシャＪ_0mとに基づいて求めるもの
である点で、図７に同一符号を付したものとは異なって
いる。

【００５９】この実施の形態７においては、図８に示す
ように、パラメータ入力部１１からは機械１の剛性を示
すバネ定数Ｋ₀ と、電動機２のイナーシャＪ_0mの２種類
のパラメータが入力される。一方、機械１のイナーシャ
Ｊ_0lと電動機２のイナーシャＪ_0mの和である全イナーシ
ャＪ_0l＋Ｊ_0mを示すパラメータは、制御対象である機械
１および電動機２の入出力である全トルク指令値τ_a と
電動機１の位置θ_m のデータをもとに、イナーシャ同定
部１３において同定され、同定された全イナーシャＪ_0l
＋Ｊ_0mは定数計算部１２に入力される。定数計算部１２
ではこのイナーシャ同定部１３からの全イナーシャＪ
_0l＋Ｊ_0mと、パラメータ入力部１１からの電動機２のイ
ナーシャＪ_0mおよびバネ定数Ｋ₀ を受け取ると、それら
をもとに全トルク指令値τ_a に乗算するための機械端補
正定数を計算して機械端補正定数乗算部９に設定する。
機械端補正定数乗算部９はその機械端補正定数を、位置
指令値生成部４の生成した位置指令値θ_r に乗算してそ
れを補正する。

【００６０】ここで、たとえば、工作機械に質量の大き
なワークが搭載される場合など、機械のイナーシャＪ_0l
のみが変化して、パラメータの中のイナーシャ同定部１
３にて同定された全イナーシャＪ_0l＋Ｊ_0mが変化するこ
とは頻繁に起こりうる。この実施の形態７は、このよう
な機械のイナーシャＪ_0lのみが変化するような制御対象
の制御を行う場合に有効である。また、イナーシャ同定
部１３で同定を行う場合、全イナーシャＪ_0l＋Ｊ_0mは全
トルク指令値τ_a の周波数成分が比較的低周波の場合で
も、たとえば通常の加減速動作中のデータからでも同定
が容易なパラメータとなっており、比較的単純な同定ア
ルゴリズムを用いても、実用的に十分なパラメータの同
定を行うことができる。

【００６１】実施の形態８．なお、上記実施の形態６に
おいては、パラメータ入力部１１より入力されたパラメ
ータを用いて、機械端補正定数の計算を行うものについ
て示したが、機械モデルの同定によって得られたパラメ
ータを用いて、機械端補正定数の計算を行うようにして
もよい。図９はそのようなこの発明の実施の形態８によ
るサーボ制御装置の構成を示すブロック図であり、相当
部分には図７と同一符号を付してその説明を省略する。

【００６２】図において、１４は機械１が動作中である
ときに、電動機２が発生するトルクに相当する信号と位
置センサ３からの位置フィードバック値をもとに、機械
モデルの同定を行い、機械１のバネ定数Ｋ₀ の値を示す
パラメータ、および機械１のイナーシャＪ_0lと全イナー
シャＪ_0l＋Ｊ_0mとの比を算出するためのパラメータを求
める機械モデル同定部である。また、ω_i は反共振周波
数、ω_r は共振周波数であり、この機械モデル同定部１
４からは上記パラメータとして、当該反共振周波数ω_i
および共振周波数ω_r と、全イナーシャＪ_0l＋Ｊ_0mとが
出力される。１５は共振周波数ω_r 以上の高周波成分を
含むＭ系列信号を生成するＭ系列信号発生部であり、１
６は機械モデル同定部１４にて機械モデルの同定を行う
場合にのみ、このＭ系列信号発生部１５の生成したＭ系
列信号を、機械１が動作中であるときに電動機２が発生
するトルクに相当する信号に加算するためのスイッチで
ある。

【００６３】なお、定数計算部１２は機械モデル同定部
１４による機械モデルの同定によって得られた反共振周
波数ω_i 、共振周波数ω_r 、および全イナーシャＪ_0l＋
Ｊ_0mに基づいて、電動機２の発生するトルクに相当する
信号に乗算する機械端補正定数を求めて機械端補正定数
乗算部９に設定するものである点で、図７に同一符号を
付して示したものとは異なっている。

【００６４】この実施の形態８においては、機械モデル
同定部１４にて、機械１が動作中の電動機２が発生する
トルクに相当する信号（全トルク指令値τ_a ）と、位置
センサ３からの位置フィードバック値（電動機２の位置
θ_m ）をもとに、機械１のバネ定数Ｋ₀ の値を示すパラ
メータ、および機械１のイナーシャＪ_0lと全イナーシャ
Ｊ_0l＋Ｊ_0mとの比を算出するためのパラメータとして
の、反共振周波数ω_i 、共振周波数ω_r 、および全イナ
ーシャＪ_0l＋Ｊ_0mの値を同定する。この機械モデル同定
部１４における機械モデルの同定のためには、共振周波
数ω_i 以上の周波数成分を持つ信号を電動機２（制御対
象）に入力する必要がある。Ｍ系列信号発生部１５はそ
の高周波成分を含んだＭ系列信号を生成し、スイッチ１
６はこのＭ系列信号発生部１５の出力するＭ系列信号
を、機械モデルの同定を行う場合にのみ全トルク指令値
τ_a に加算する。

【００６５】なお、これら反共振周波数ω_i 、共振周波
数ω_r 、全イナーシャＪ_0l＋Ｊ_0mの値の同定は、具体的
にはこれまでに提案されている公知の手法を用いて行う
ことが可能である。たとえば、反共振周波数ω_i および
共振周波数ω_r については、ボード線図を制御対象への
入出力から求め、カーブフィッテングを行うことによっ
て、その値を求めることが可能である。また、全イナー
シャＪ_0l＋Ｊ_0mの値は実施の形態７の場合と同様に求め
ることができる。

【００６６】ここで、反共振周波数ω_i 、共振周波数ω
_r と、機械のイナーシャＪ_0l、電動機のイナーシャ
Ｊ_0m、バネ定数Ｋ₀ との関係は、次の式（５）および式
（６）で与えられる。

【００６７】

【数５】

【００６８】したがって、全イナーシャＪ_0l＋Ｊ_0mの値
も同定できれば、定数計算部１２はそれらの値を用い
て、機械端補正定数の値Ｊ_0l／（Ｋ₀ （Ｊ_0l＋Ｊ_0m））
を計算し、それを機械端補正定数乗算部９に設定する。
機械端補正定数乗算部９は、フィードバックトルク指令
値τ_b とフィードフォワードトルク指令値τ_f を加算し
た全トルク指令値τ_a に、この定数計算部１２より設定
された機械端補正定数を乗算して加算器１０に送り、位
置指令値生成部４の生成した位置指令値θ_r の補正を行
う。これにより、初期設定時、あるいはパラメータ変動
時において、補正パラメータを自動的にチューニングす
ることができる。

【００６９】実施の形態９．図１０はこの発明の実施の
形態９によるサーボ制御装置の構成を示すブロック図で
あり、相当部分には図７と同一符号を付してその説明を
省略する。ここで、この実施の形態９ではボールネジを
伝達機構とするような、機械１の位置に応じて、パラメ
ータ、特に機械１の剛性を表すバネ定数Ｋの値が変化す
る機械１の制御に用いられるサーボ制御装置を想定して
いる。図において、１７は機械１の位置（図示の例で
は、位置センサ３の出力する電動機２の位置θ_m である
位置フィードバック値）に応じて、機械１の剛性を表す
バネ定数Ｋの値のパラメータを生成し、それを定数計算
部１２に設定するバネ定数設定部であり、この場合、そ
の内容がパラメータ入力部１１から設定される表によっ
て形成されている。

【００７０】次に動作について説明する。あらかじめパ
ラメータ入力部１１より、機械１の各位置毎に、それに
対応する機械１のバネ定数Ｋの値が、バネ定数設定部１
７に表の形式で設定される。機械１が実際に動作する場
合には、位置センサ３の出力する電動機２の位置θ_m が
このバネ定数設定部１７に入力され、バネ定数設定部１
７からはそれに対応したバネ定数Ｋ₀ が定数計算部１２
に送られる。たとえば、機械１がボールネジを用いたも
のである場合には、単純な例としては、機械１のバネ定
数は、機械１の可動部が電動機２から離れるほど小さく
なり、近付くほど大きくなる。このような機械１におい
ては、この実施の形態９によるサーボ制御装置を用いる
ことにより、機械１の実際の特性にあった機械端補正が
実現でき、機械１の位置制御の精度向上がはかれる。

【００７１】なお、上記説明では、機械１の位置のとし
て電動機２に取り付けられた位置センサ３の出力（位置
フィードバック値）を用いたものを示したが、機械１の
位置と電動機２の位置は、機械１のバネ定数Ｋの変化と
いう意味では、ほぼ同一の値と見なすことができるた
め、位置センサ３の出力を用いても、特に問題は生じな
い。また、その意味では、位置指令値生成部４の出力す
る位置指令値を用いても同様の効果が得られる。

【００７２】さらに、上記説明では、バネ定数設定部１
７として、パラメータ入力部１１よりその内容が設定さ
れる表を用いてバネ定数Ｋを設定するものについて説明
したが、所定の式、たとえば機械１の位置の一次関数と
して機械１のバネ定数Ｋを計算する式を用いてバネ定数
Ｋを設定するものであってもよい。なお、この式として
は、機械１の構造に応じて、二次式、三角関数を用いた
式等、いろいろなものが考えられる。

【００７３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、位置
指令値生成部から出力された位置指令値をもとに、フィ
ードバック制御およびフィードフォワード制御を行うこ
とによって電動機の発生するトルクを制御する制御系に
おいて、電動機の発生するトルクあるいは当該トルクに
相当する信号に所定の定数を乗算して位置指令値に加算
するように構成したので、トルクの定数倍という単純な
操作によって、電動機の発生するトルクによって機械の
剛性に相当するバネが伸縮する量だけ電動機への位置指
令を補正することができ、機械の位置を高い精度で制御
することが可能となって、構成が簡単で計算時間も少な
く、パラメータに変動や推定誤差があった場合でも特性
が大きく変動することのない、ロバストなサーボ制御装
置が得られるという効果がある。

【００７４】また、この発明によれば、フィードバック
トルク指令値とフィードフォワードトルク指令値を加算
したトルクあるいはそれに相当する目標値を、電動機が
発生するトルクに相当する信号として用いるように構成
したので、それに機械端補正定数を乗算することで計算
した、バネ部に加わっているトルクとバネの伸縮量に応
じて補正した位置指令値に追従させることで、機械の位
置をその位置指令値に容易に追従させることが可能にな
るという効果がある。

【００７５】また、この発明によれば、電流センサの測
定値を電動機が発生するトルクに相当する信号として用
いることによっても、機械の位置を高精度に制御でき、
ロバスト性の高いサーボ制御装置が得られるという効果
がある。

【００７６】また、この発明によれば、フィードフォワ
ードトルク指令値を電動機が発生するトルクに相当する
信号として用いることによっても、フィードフォワード
が良好に行われていれば、フィードバックトルク指令値
とフィードフォワードトルク指令値の和を用いた場合と
同等の効果を得ることができる。

【００７７】また、この発明によれば、摩擦のモデルを
含むように構成したので、機械の剛性と摩擦の大きさに
よるバックラッシュを補正することが可能になるという
効果がある。

【００７８】また、この発明によれば、摩擦のモデルか
ら生成されたトルク指令値を、電動機が発生するトルク
に相当する信号に含めないように構成したので、機械に
がたつきがある場合など、バックラッシの補正を別途設
定する必要がある場合に適用して有効なサーボ制御装置
が得られるという効果がある。

【００７９】また、この発明によれば、電動機と機械を
それぞれのイナーシャとバネにてモデル化した場合の、
バネ定数の値と、機械のイナーシャと電動機、機械双方
のイナーシャの和との比を算出するためのパラメータを
入力し、電動機が発生するトルクに相当する信号に乗算
される定数の値を決定するように構成したので、機械設
計時においても大まかなパラメータの値が推測でき、ま
た明らかに特定のパラメータのみが変化した場合でも、
電動機が発生するトルクに相当する信号に乗算される定
数の値を意識することなく、その値の変更を容易に行う
ことができるという効果がある。

【００８０】また、この発明によれば、機械が動作中の
電動機が発生するトルクに相当する信号と位置フィード
バック値とをもとに、機械と電動機の双方のイナーシャ
の和を同定し、その同定結果から、電動機が発生するト
ルクに相当する信号に乗算する定数の値を決定するよう
に構成したので、機械のイナーシャのみが変化するよう
な制御対象の制御を行う場合に適用して有効なサーボ制
御装置が得られるという効果がある。

【００８１】また、この発明によれば、機械が動作中の
電動機が発生するトルクに相当する信号と位置フィード
バック値をもとに、機械のバネ定数を示すパラメータ
と、機械のイナーシャと機械および電動機双方のイナー
シャの和との比を算出するためのパラメータを同定し、
その同定結果から、電動機が発生するトルクに相当する
信号に乗算する定数の値を決定するように構成したの
で、初期設定時やパラメータ変動時に、自動的に補正パ
ラメータを適切な値にチューニングすることのできるサ
ーボ制御装置が得られるという効果がある。

【００８２】また、この発明によれば、機械モデルの同
定を行う場合にのみ、共振周波数以上の高周波成分を含
むＭ系列信号を、機械が動作中の電動機が発生するトル
クに相当する信号に加算し、その加算結果と位置フィー
ドバック値をもとに、機械モデル同定部が機械モデルの
同定を行い、共振周波数、反共振周波数、および機械と
電動機の双方のイナーシャの和をパラメータとして、電
動機が発生するトルクに相当する信号に乗算する定数の
値を決定するように構成したので、初期設定時やパラメ
ータ変動時はに、適切な補正パラメータの値を自動的に
設定することが可能になるという効果がある。

【００８３】また、この発明によれば、機械の剛性を表
すバネ定数の値に相当するパラメータを、機械の位置に
応じて変化させて設定できるため、ボールネジの剛性な
どの機械の位置によるパラメータの変化に対しても、精
度を劣化させることなく対応することが可能になるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるサーボ制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態３によるサーボ制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図３】 この発明によるサーボ制御装置のロバスト性
を示すためのボード線図である。

【図４】 従来のサーボ制御装置のロバスト性のなさを
示すためのボード線図である。

【図５】 この発明の実施の形態４によるサーボ制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図６】 この発明の実施の形態５によるサーボ制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態６によるサーボ制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図８】 この発明の実施の形態７によるサーボ制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図９】 この発明の実施の形態８によるサーボ制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態９によるサーボ制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図１１】 従来のサーボ制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 機械、２ 電動機、３ 位置センサ、４ 位置指令
値生成部、５ フィードバック補償部、６ フィードフ
ォワード補償部、８ 電流補償部、９ 機械端補正定数
乗算部、１０ 加算器、１１ パラメータ入力部、１２
定数計算部、１３ イナーシャ同定部、１４ 機械モ
デル同定部、１５ Ｍ系列信号発生部、１６ スイッ
チ、１７ バネ定数設定部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H004 GA01 GA07 GB15 HA07 HB07 JA03 JB02 JB21 KA01 KA32 KB02 KB04 KB06 KB08 KB13 KB33 KB38 KC33 KC39 KC42 KC48 LA06 LB04 MA19 MA36 5H303 AA01 BB01 BB06 CC01 CC04 CC07 CC08 DD01 EE03 EE07 FF06 JJ02 KK02 KK03 KK04 KK07 KK11 KK14 KK17 KK21 KK23 KK27 KK28 KK36 LL03 MM05 5H550 AA18 DD04 DD06 EE01 FF02 FF03 FF04 GG01 GG03 JJ03 JJ04 JJ22 JJ23 JJ24 JJ25 KK05 LL07

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の軌跡上を動作する機械に取り付け
   られ、位置指令値に追従して当該機械を動作させる電動
   機と、 前記電動機に取り付けられて当該電動機の位置検出を行
   う位置センサと、 前記機械を所定の軌跡上を動作させるための前記位置指
   令値を生成する位置指令値生成部と、 前記位置指令値生成部で生成された位置指令値と、前記
   位置センサからの位置フィードバック値をもとに、トル
   クあるいはそれに相当するフィードバックトルク指令値
   を生成するフィードバック補償部と、 前記機械および前記電動機のモデルをもとに、前記位置
   指令値からトルクあるいはそれに相当するフィードフォ
   ワードトルク指令値を生成するフィードフォワード補償
   部と、 前記フィードバックトルク指令値と前記フィードフォワ
   ードトルク指令値を加算したトルクあるいはそれに相当
   する目標値をもとに前記電動機に適切な電流を流す電流
   補償部と、 前記電動機が発生するトルクあるいはそれに相当する信
   号を定数倍する機械端補正定数乗算部と、 前記機械端補正定数乗算部にて定数倍された、前記電動
   機が発生するトルクあるいはそれに相当する信号を、前
   記位置指令値生成部の生成した位置指令値に加算する加
   算器とを備えたサーボ制御装置。
2. 【請求項２】 フィードバック補償部の生成するフィー
   ドバックトルク指令値と、フィードフォワード補償部の
   生成するフィードフォワードトルク指令値を加算したト
   ルクあるいはそれに相当する目標値を、電動機が発生す
   るトルクに相当する信号としたことを特徴とする請求項
   １記載のサーボ制御装置。
3. 【請求項３】 電動機に流れる電流を測定する電流セン
   サを備え、 当該電流センサによる電流測定値を、前記電動機が発生
   するトルクに相当する信号としたことを特徴とする請求
   項１記載のサーボ制御装置。
4. 【請求項４】 フィードフォワード補償部の生成するフ
   ィードフォワードトルク指令値を、電動機が発生するト
   ルクに相当する信号としたことを特徴とする請求項１記
   載のサーボ制御装置。
5. 【請求項５】 機械および電動機のモデルとして、摩擦
   のモデルを含むことを特徴とする請求項４記載のサーボ
   制御装置。
6. 【請求項６】 電動機が発生するトルクに相当する信号
   に、摩擦のモデルから生成されたトルク指令値を含めな
   いことを特徴とする請求項５記載のサーボ制御装置。
7. 【請求項７】 機械と電動機を、前記機械のイナーシャ
   および前記電動機のイナーシャと、その間のバネによっ
   てモデル化した場合の、前記機械のバネ定数の値を示す
   パラメータと、前記機械のイナーシャと前記２つのイナ
   ーシャの和との比を算出するためのパラメータとを入力
   するパラメータ入力部と、 前記パラメータ入力部より入力された、前記各パラメー
   タに基づいて、前記電動機の発生するトルクに相当する
   信号に乗算する定数の値を求めて機械端補正定数乗算部
   に設定する定数計算部とを設けたことを特徴とする請求
   項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のサーボ制
   御装置。
8. 【請求項８】 機械が動作中の電動機が発生するトルク
   に相当する信号と、位置センサからの位置フィードバッ
   ク値をもとに、前記電動機のイナーシャと機械のイナー
   シャとの和を同定するイナーシャ同定部を設け、 パラメータ入力部が、パラメータとして、前記機械のバ
   ネ定数の値と、前記電動機のイナーシャとを入力するも
   のであり、 定数計算部が、前記イナーシャ同定部にて同定された前
   記電動機のイナーシャと機械のイナーシャとの和と、前
   記パラメータ入力部から入力されたパラメータに基づい
   て、前記電動機の発生するトルクに相当する信号に乗算
   する定数の値を求めるものであることを特徴とする請求
   項７記載のサーボ制御装置。
9. 【請求項９】 機械が動作中の電動機が発生するトルク
   に相当する信号と、位置センサからの位置フィードバッ
   ク値をもとに、機械モデルの同定を行い、前記機械のバ
   ネ定数の値を示すパラメータと、前記機械のイナーシャ
   と前記機械および前記電動機それぞれのイナーシャの和
   の比とを算出するためのパラメータを求める機械モデル
   同定部と、 前記機械モデル同定部の求めたパラメータに基づいて、
   前記電動機の発生するトルクに相当する信号に乗算する
   定数の値を求めて機械端補正定数乗算部に設定する定数
   計算部とを設けたことを特徴とする請求項１から請求項
   ６のうちのいずれか１項記載のサーボ制御装置。
10. 【請求項１０】 共振周波数以上の高周波成分を含む信
    号を生成するＭ系列信号発生部と、 機械モデルの同定を行う場合にのみ、機械が動作中の電
    動機が発生するトルクに相当する信号に前記Ｍ系列信号
    発生部の生成した信号を加算するためのスイッチとを設
    け、 機械モデル同定部が、前記Ｍ系列信号発生部の生成した
    信号が加算された前記電動機が発生するトルクに相当す
    る信号と、位置センサからの位置フィードバック値をも
    とに、前記機械モデルの同定を行い、パラメータとして
    前記共振周波数および反共振周波と、機械のイナーシャ
    と電動機のイナーシャとの和を求めるものであることを
    特徴とする請求項９記載のサーボ制御装置。
11. 【請求項１１】 機械と電動機を、前記機械のイナーシ
    ャおよび前記電動機のイナーシャと、前記機械のイナー
    シャと前記２つのイナーシャの和との比を算出するため
    のパラメータとを入力するパラメータ入力部と、 前記機械のバネ定数の値を示すパラメータを、位置指令
    値あるいは位置フィードバック値に応じて設定するバネ
    定数設定部と、 前記パラメータ入力部およびバネ定数設定部より入力さ
    れた、前記各パラメータに基づいて、前記電動機の発生
    するトルクに相当する信号に乗算する定数の値を求めて
    機械端補正定数乗算部に設定する定数計算部とを設けた
    ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれ
    か１項記載のサーボ制御装置。