JP2002199767A - 外乱補償制御装置 - Google Patents
外乱補償制御装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
Abstract
(57)【要約】
【課題】 繰り返し補償制御を好適に行うことができる
外乱補償制御装置を提供する。 【解決手段】 モータ制御装置１０の繰り返し制御部２
４は、繰り返し補償制御によりモータ１１に加わる周期
的な外乱を抑制する。モータ制御装置１０は、モータ１
１の始動時に、繰り返し補償制御を行わない。
外乱補償制御装置を提供する。 【解決手段】 モータ制御装置１０の繰り返し制御部２
４は、繰り返し補償制御によりモータ１１に加わる周期
的な外乱を抑制する。モータ制御装置１０は、モータ１
１の始動時に、繰り返し補償制御を行わない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繰り返し補償制御
により制御対象に加わる周期的な外乱を抑制する外乱補
償制御装置に関するものである。
により制御対象に加わる周期的な外乱を抑制する外乱補
償制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、外乱補償制御装置としては、例え
ば特許第２５６６０３３号公報に記載されたものが知ら
れている。同公報記載の装置は、制御対象であるモータ
の目標速度と出力速度との差分（制御誤差）に基づき同
モータを制御するフィードバック制御系により構成され
ている。また、この装置は、モータに加わる外乱を推定
するとともに、同推定された外乱に対する繰り返し補償
制御を行うことによりこれに含まれる周期的な外乱を抑
制している。
ば特許第２５６６０３３号公報に記載されたものが知ら
れている。同公報記載の装置は、制御対象であるモータ
の目標速度と出力速度との差分（制御誤差）に基づき同
モータを制御するフィードバック制御系により構成され
ている。また、この装置は、モータに加わる外乱を推定
するとともに、同推定された外乱に対する繰り返し補償
制御を行うことによりこれに含まれる周期的な外乱を抑
制している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした装
置においては、制御対象であるモータの始動時などの立
ち上がり時の動作が不安定なため、外乱の繰り返し周期
が大きく崩れることがある。そして、このように不安定
な状態での誤った外乱入力（繰り返し誤差）を記憶保持
して繰り返し補償制御を行うと、その後の同制御に悪影
響を及ぼし、モータの目標速度への追従性が低減される
ことがある。特に、作動時間の短い装置においては、繰
り返し補償制御の十分な効果が得られなくなってしま
う。
置においては、制御対象であるモータの始動時などの立
ち上がり時の動作が不安定なため、外乱の繰り返し周期
が大きく崩れることがある。そして、このように不安定
な状態での誤った外乱入力（繰り返し誤差）を記憶保持
して繰り返し補償制御を行うと、その後の同制御に悪影
響を及ぼし、モータの目標速度への追従性が低減される
ことがある。特に、作動時間の短い装置においては、繰
り返し補償制御の十分な効果が得られなくなってしま
う。
【０００４】また、制御対象であるモータの繰り返し補
償制御に対する応答遅れ等の無駄時間の影響により、そ
の安定性が低減されることもある。本発明の目的は、繰
り返し補償制御を好適に行うことができる外乱補償制御
装置を提供することにある。
償制御に対する応答遅れ等の無駄時間の影響により、そ
の安定性が低減されることもある。本発明の目的は、繰
り返し補償制御を好適に行うことができる外乱補償制御
装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、制御対象に加わる周期
的な外乱を抑制する外乱補償制御装置において、前記制
御対象の始動時には、該始動時の前記制御対象の位置か
ら所定位置までの繰り返し誤差を零として、繰り返し補
償制御を行わないことを要旨とする。
めに、請求項１に記載の発明は、制御対象に加わる周期
的な外乱を抑制する外乱補償制御装置において、前記制
御対象の始動時には、該始動時の前記制御対象の位置か
ら所定位置までの繰り返し誤差を零として、繰り返し補
償制御を行わないことを要旨とする。
【０００６】請求項２に記載の発明は、制御対象に加わ
る周期的な外乱を抑制する外乱補償制御装置において、
前記繰り返し補償制御の出力段に位相補償を付加したこ
とを要旨とする。
る周期的な外乱を抑制する外乱補償制御装置において、
前記繰り返し補償制御の出力段に位相補償を付加したこ
とを要旨とする。
【０００７】この場合、外乱補償制御装置において、前
記繰り返し補償制御は、前記制御対象の目標速度と出力
速度との制御誤差に基づき行うと良い。また、外乱補償
制御装置において、前記制御対象の目標速度と出力速度
との制御誤差は、該制御対象の位置基準で検出されると
良い。
記繰り返し補償制御は、前記制御対象の目標速度と出力
速度との制御誤差に基づき行うと良い。また、外乱補償
制御装置において、前記制御対象の目標速度と出力速度
との制御誤差は、該制御対象の位置基準で検出されると
良い。
【０００８】（作用）請求項１の発明によれば、上記制
御対象の始動時には、同始動時の前記制御対象の位置か
ら所定位置までの繰り返し誤差を零として、繰り返し補
償制御を行わない。一般に、制御対象の動作が不安定で
ある始動時には、外乱の繰り返し周期が大きく崩れるこ
とがある。従って、このように不安定な状態での誤った
制御の誤差（繰り返し誤差）の記憶保持による繰り返し
補償制御を回避することで、その後の安定した状態での
繰り返し補償制御の効果が素早く発揮される。
御対象の始動時には、同始動時の前記制御対象の位置か
ら所定位置までの繰り返し誤差を零として、繰り返し補
償制御を行わない。一般に、制御対象の動作が不安定で
ある始動時には、外乱の繰り返し周期が大きく崩れるこ
とがある。従って、このように不安定な状態での誤った
制御の誤差（繰り返し誤差）の記憶保持による繰り返し
補償制御を回避することで、その後の安定した状態での
繰り返し補償制御の効果が素早く発揮される。
【０００９】請求項２の発明によれば、繰り返し補償制
御の出力段に位相補償を付加している。従って、制御対
象の応答遅れなどの無駄時間による影響を位相補償によ
り低減することで、その安定性が向上される。
御の出力段に位相補償を付加している。従って、制御対
象の応答遅れなどの無駄時間による影響を位相補償によ
り低減することで、その安定性が向上される。
【００１０】この場合、上記制御対象の目標速度と出力
速度との制御誤差が同制御対象の位置基準で検出される
ようにすれば、この制御誤差に基づき繰り返し補償制御
を行うことで、周期的な位置に依存した外乱入力による
速度変動が改善される。
速度との制御誤差が同制御対象の位置基準で検出される
ようにすれば、この制御誤差に基づき繰り返し補償制御
を行うことで、周期的な位置に依存した外乱入力による
速度変動が改善される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図３に従って説明する。図２は、本実施形態を適用し
たモータ制御装置１０を示すシステム構成図である。同
図に示されるように、このモータ制御装置１０は、モー
タ１１と、速度検出器１２と、ＥＣＵ（電子制御装置）
１３と、モータ制御回路１４とを備えている。
〜図３に従って説明する。図２は、本実施形態を適用し
たモータ制御装置１０を示すシステム構成図である。同
図に示されるように、このモータ制御装置１０は、モー
タ１１と、速度検出器１２と、ＥＣＵ（電子制御装置）
１３と、モータ制御回路１４とを備えている。
【００１２】モータ１１は、例えば直流モータからな
り、回転駆動されることで同モータ１１に連結された機
械系（図示略）を駆動する。このモータ１１は、その回
転角度（θ）を変更することで上記機械系の位置を変更
する。また、モータ１１は、ＰＷＭ（pulse width modu
lation）制御されることで回転速度制御され、上記機械
系の駆動速度を制御する。
り、回転駆動されることで同モータ１１に連結された機
械系（図示略）を駆動する。このモータ１１は、その回
転角度（θ）を変更することで上記機械系の位置を変更
する。また、モータ１１は、ＰＷＭ（pulse width modu
lation）制御されることで回転速度制御され、上記機械
系の駆動速度を制御する。
【００１３】速度検出器１２は、モータ１１の回転角度
及び回転速度を検出する。具体的には、この速度検出器
１２はホール素子を備えており、モータ１１の所定角度
ごとの回転に対応してパルス信号を発生する。従って、
この発生したパルスが上記ＥＣＵ１３に供されることで
モータ１１の回転角度及び回転速度が検出されるように
なっている。
及び回転速度を検出する。具体的には、この速度検出器
１２はホール素子を備えており、モータ１１の所定角度
ごとの回転に対応してパルス信号を発生する。従って、
この発生したパルスが上記ＥＣＵ１３に供されることで
モータ１１の回転角度及び回転速度が検出されるように
なっている。
【００１４】上記ＥＣＵ１３は、上記速度検出器１２か
らの検出信号（パルス信号）に応じてモータ１１の回転
角度及び回転速度等を演算する。すなわち、ＥＣＵ１３
は、上記速度検出器１２の発生したパルス数をカウント
することでモータ１１の回転角度を演算する。そして、
これに併せて機械系の位置も演算する。またＥＣＵ１３
は、例えば連続して発生したパルス間の期間により回転
速度を演算する。
らの検出信号（パルス信号）に応じてモータ１１の回転
角度及び回転速度等を演算する。すなわち、ＥＣＵ１３
は、上記速度検出器１２の発生したパルス数をカウント
することでモータ１１の回転角度を演算する。そして、
これに併せて機械系の位置も演算する。またＥＣＵ１３
は、例えば連続して発生したパルス間の期間により回転
速度を演算する。
【００１５】なお、本実施形態おいてＥＣＵ１３は、モ
ータ１１の回転角度（機械系の位置）に対応させた位置
基準でその回転速度を演算するようになっている。そし
てＥＣＵ１３は、モータ１１の回転角度（機械系の位
置）に対する位置基準での目標回転速度と検出された回
転速度との比較に基づき同モータ１１への給電量を演算
・制御する。具体的には、上記演算されたモータ１１へ
の給電量に対応するデューティ比を有する駆動信号を前
記モータ制御回路１４に出力する。そして、上記駆動信
号に対応する給電をモータ制御回路１４を介して行うこ
とでモータ１１はＰＷＭ制御され、その回転速度が制御
される。
ータ１１の回転角度（機械系の位置）に対応させた位置
基準でその回転速度を演算するようになっている。そし
てＥＣＵ１３は、モータ１１の回転角度（機械系の位
置）に対する位置基準での目標回転速度と検出された回
転速度との比較に基づき同モータ１１への給電量を演算
・制御する。具体的には、上記演算されたモータ１１へ
の給電量に対応するデューティ比を有する駆動信号を前
記モータ制御回路１４に出力する。そして、上記駆動信
号に対応する給電をモータ制御回路１４を介して行うこ
とでモータ１１はＰＷＭ制御され、その回転速度が制御
される。
【００１６】図１は、上記モータ制御装置１０を示す制
御ブロック図である。同図に示されるように、このモー
タ制御装置１０の制御ブロックは、大きくはモータ１１
の引き出し点Ｐ１からの回転速度ωｏとＥＣＵ１３から
の目標回転速度ωｔとを差し引き点Ｐ２において差分す
るフィードバック系を構成している。そして、上記回転
速度ωｏ，ωｔの差分（制御誤差）は、比例項Ｐｇを有
する増幅器２１において増幅され、さらに比例項Ｋｔを
有するデューティ変換器２２において対応するデューテ
ィ比に変換されてモータ１１に出力されている。上記増
幅器２１の比例項Ｐｇは、例えば外乱に対してモータ１
１の回転速度ωｏを目標回転速度ωｔに迅速に追従させ
るための好適な値に設定されている。
御ブロック図である。同図に示されるように、このモー
タ制御装置１０の制御ブロックは、大きくはモータ１１
の引き出し点Ｐ１からの回転速度ωｏとＥＣＵ１３から
の目標回転速度ωｔとを差し引き点Ｐ２において差分す
るフィードバック系を構成している。そして、上記回転
速度ωｏ，ωｔの差分（制御誤差）は、比例項Ｐｇを有
する増幅器２１において増幅され、さらに比例項Ｋｔを
有するデューティ変換器２２において対応するデューテ
ィ比に変換されてモータ１１に出力されている。上記増
幅器２１の比例項Ｐｇは、例えば外乱に対してモータ１
１の回転速度ωｏを目標回転速度ωｔに迅速に追従させ
るための好適な値に設定されている。
【００１７】なお、これら回転速度ωｏ，ωｔはモータ
１１の回転角度（機械系の位置）に対する位置基準で演
算されていることは上記のとおりである。また、図３に
軌道計画として併せ示されるように、ＥＣＵ１３からの
目標回転速度ωｔは、同モータ１１の回転角度（機械系
の位置）の増加に伴って漸増する、いわゆるスロースタ
ートの領域とその後の一定となる領域とを併せ有してい
る。これは、機械系を含むモータ１１の始動時にその駆
動速度を徐々に上昇させたのちに一定の速度に制御する
ためである。このような機械系を含むモータ１１の駆動
速度制御により、特に機械系の立ち上がりが滑らかにさ
れるとともに、モータ１１の耳障りな変動音が低減され
る。例えば、モータ１１のトルク伝達機構などのバック
ラッシュやクリアランスにより発生する打音等が低減さ
れる。
１１の回転角度（機械系の位置）に対する位置基準で演
算されていることは上記のとおりである。また、図３に
軌道計画として併せ示されるように、ＥＣＵ１３からの
目標回転速度ωｔは、同モータ１１の回転角度（機械系
の位置）の増加に伴って漸増する、いわゆるスロースタ
ートの領域とその後の一定となる領域とを併せ有してい
る。これは、機械系を含むモータ１１の始動時にその駆
動速度を徐々に上昇させたのちに一定の速度に制御する
ためである。このような機械系を含むモータ１１の駆動
速度制御により、特に機械系の立ち上がりが滑らかにさ
れるとともに、モータ１１の耳障りな変動音が低減され
る。例えば、モータ１１のトルク伝達機構などのバック
ラッシュやクリアランスにより発生する打音等が低減さ
れる。
【００１８】また、引き出し点Ｐ３から引き出されたＥ
ＣＵ１３からの目標回転速度ωｔは、フィードフォワー
ド項（比例項）Ｋｆを有する増幅器２３において増幅さ
れて、上記増幅器２１及びデューティ変換器２２間の加
え合わせ点Ｐ４において加算されている。すなわち、上
記増幅器２１において増幅された回転速度ωｏ，ωｔの
差分（制御誤差）は、増幅器２３において増幅された目
標回転速度ωｔが加算されることで補正されている。こ
のように補正された上記回転速度ωｏ，ωｔの差分がデ
ューティ変換器２２を介してモータ１１に出力されるこ
とで、同モータ１１の立ち上がりが改善される。なお、
上記増幅器２３のフィードフォワード項Ｋｆは、モータ
１１の立ち上がりを改善する好適な値に設定されてい
る。
ＣＵ１３からの目標回転速度ωｔは、フィードフォワー
ド項（比例項）Ｋｆを有する増幅器２３において増幅さ
れて、上記増幅器２１及びデューティ変換器２２間の加
え合わせ点Ｐ４において加算されている。すなわち、上
記増幅器２１において増幅された回転速度ωｏ，ωｔの
差分（制御誤差）は、増幅器２３において増幅された目
標回転速度ωｔが加算されることで補正されている。こ
のように補正された上記回転速度ωｏ，ωｔの差分がデ
ューティ変換器２２を介してモータ１１に出力されるこ
とで、同モータ１１の立ち上がりが改善される。なお、
上記増幅器２３のフィードフォワード項Ｋｆは、モータ
１１の立ち上がりを改善する好適な値に設定されてい
る。
【００１９】さらに、上記差し引き点Ｐ２の回転速度ω
ｏ，ωｔの差分は、引き出し点Ｐ５から引き出されて繰
り返し制御部２４を介して上記増幅器２１及び上記加え
合わせ点Ｐ４間の加え合わせ点Ｐ６において加算されて
いる。すなわち、上記増幅器２１において増幅された回
転速度ωｏ，ωｔの差分（制御誤差）は、繰り返し制御
部２４において繰り返し補償制御された同回転速度ω
ｏ，ωｔの差分が加算されることで補正されている。こ
のように補正された上記回転速度ωｏ，ωｔの差分がデ
ューティ変換器２２を介してモータ１１に出力されるこ
とで、同モータ１１の周期的な外乱が抑制される。そし
て、例えばモータ１１の回転軸のぶれ等により発生する
周期的な負荷変動によるモータ１１の変動音（うなり
音）も抑制される。
ｏ，ωｔの差分は、引き出し点Ｐ５から引き出されて繰
り返し制御部２４を介して上記増幅器２１及び上記加え
合わせ点Ｐ４間の加え合わせ点Ｐ６において加算されて
いる。すなわち、上記増幅器２１において増幅された回
転速度ωｏ，ωｔの差分（制御誤差）は、繰り返し制御
部２４において繰り返し補償制御された同回転速度ω
ｏ，ωｔの差分が加算されることで補正されている。こ
のように補正された上記回転速度ωｏ，ωｔの差分がデ
ューティ変換器２２を介してモータ１１に出力されるこ
とで、同モータ１１の周期的な外乱が抑制される。そし
て、例えばモータ１１の回転軸のぶれ等により発生する
周期的な負荷変動によるモータ１１の変動音（うなり
音）も抑制される。
【００２０】なお、上記回転速度ωｏ，ωｔは、モータ
１１の回転角度（機械系の位置）に対する位置基準で演
算されている。従って、周期的な位置に依存した外乱入
力による速度変動が改善されている。換言すると、目標
回転速度が変更設定されてモータ１１の時間基準での回
転速度の周期性がくずれている状態に関わらず、周期的
な外乱が抑制されている。
１１の回転角度（機械系の位置）に対する位置基準で演
算されている。従って、周期的な位置に依存した外乱入
力による速度変動が改善されている。換言すると、目標
回転速度が変更設定されてモータ１１の時間基準での回
転速度の周期性がくずれている状態に関わらず、周期的
な外乱が抑制されている。
【００２１】本実施形態での繰り返し制御部２４は、マ
スキング処理部２５、繰り返し補償制御部２６及び位相
補償器２７を備えている。上記引き出し点Ｐ５から引き
出された回転速度ωｏ，ωｔの差分は、上記マスキング
処理部２５を介して繰り返し補償制御部２６（加え合わ
せ点Ｐ７）に出力されている。このマスキング処理部２
５は、切り替えスイッチＳＷを有しており、同切り替え
スイッチＳＷにより上記回転速度ωｏ，ωｔの差分をそ
のまま繰り返し補償制御部２６に出力する場合と値
「０」に設定して同繰り返し補償制御部２６に出力する
場合とを選択的に切り替える。具体的には、モータ１１
の始動時であり、その回転角度θが図３に示される０〜
θ１（θ１：モータ特性により異なり、予め実験等によ
りモータ回転が安定する回転角度が決まる）の範囲で
は、上記回転速度ωｏ，ωｔの差分を値「０」に設定す
る。すなわち、上記繰り返し補償制御部２６において繰
り返し誤差として供される上記回転速度ωｏ，ωｔの差
分を、繰り返し誤差零として値「０」にして、実質的に
繰り返し誤差としての記憶保持を行わない。これは、モ
ータ１１の動作が不安定である始動時の不安定な状態で
の誤った外乱入力（繰り返し誤差）による影響を回避し
て、その後の安定した状態での繰り返し補償制御の効果
を素早く発揮させるためである。
スキング処理部２５、繰り返し補償制御部２６及び位相
補償器２７を備えている。上記引き出し点Ｐ５から引き
出された回転速度ωｏ，ωｔの差分は、上記マスキング
処理部２５を介して繰り返し補償制御部２６（加え合わ
せ点Ｐ７）に出力されている。このマスキング処理部２
５は、切り替えスイッチＳＷを有しており、同切り替え
スイッチＳＷにより上記回転速度ωｏ，ωｔの差分をそ
のまま繰り返し補償制御部２６に出力する場合と値
「０」に設定して同繰り返し補償制御部２６に出力する
場合とを選択的に切り替える。具体的には、モータ１１
の始動時であり、その回転角度θが図３に示される０〜
θ１（θ１：モータ特性により異なり、予め実験等によ
りモータ回転が安定する回転角度が決まる）の範囲で
は、上記回転速度ωｏ，ωｔの差分を値「０」に設定す
る。すなわち、上記繰り返し補償制御部２６において繰
り返し誤差として供される上記回転速度ωｏ，ωｔの差
分を、繰り返し誤差零として値「０」にして、実質的に
繰り返し誤差としての記憶保持を行わない。これは、モ
ータ１１の動作が不安定である始動時の不安定な状態で
の誤った外乱入力（繰り返し誤差）による影響を回避し
て、その後の安定した状態での繰り返し補償制御の効果
を素早く発揮させるためである。
【００２２】上記繰り返し補償制御部２６の加え合わせ
点Ｐ７には、その出力が引き出し点Ｐ８から引き出され
て繰り返し補償制御器２８及び遅れフィルタ２９を介し
て加算されている。この繰り返し補償制御器２８は記憶
間隔がＬのメモリを表している。この繰り返し補償制御
器２８は、モータ１１の回転角度（機械系の位置）に対
する位置基準での外乱の周期的な変動を抑制するため、
今回の回転速度ωｏ，ωｔの差分を次周期の制御に反映
させるための繰り返し誤差としての記憶保持を行ってい
る。そして、この繰り返し誤差が遅れフィルタ２９を介
して加算されることで、繰り返し補償制御の安定性、ひ
いてはシステム全体の安定性が確保されている。上記繰
り返し補償制御部２６からの出力は、上記位相補償器２
７において繰り返し補償制御の位相をずらして前記加え
合わせ点Ｐ６に出力されている。この位相補償器２７
は、モータ１１の応答遅れ分に対応して間隔ｄ分の位相
補償を行っている。この間隔ｄは、位置基準でのモータ
１１の応答遅れ分を補償する好適な値に設定されてい
る。従って、位相補償器２７は、制御対象であるモータ
１１の応答遅れなどの無駄時間による影響を低減してそ
の安定性を向上する。また、別の実施形態を図４に示
す。同図に示されるように、この構成では、図１の構成
において、スイッチＳＷ２により端子（Ｉ）と端子（Ｉ
Ｉ）とを切り替えることで接続される初期繰り返し補償
制御部３０を別途、備えている。この初期繰り返し補償
制御部３０は、前回動作時の初期１周期の制御誤差を記
憶するメモリを表すＭ３１及び位相補償器３２からな
る。この構成において、モータ１１の始動時の１周期間
にスイッチＳＷ２を（Ｉ）側に切り替え、Ｍ３１を位相
補償器３２を介して加え合わせ点Ｐ６に加算してやれ
ば、繰り返し補償制御の欠点である初期１周期間（無効
期間）にも周期的な外乱の除去ができる。すなわち、通
常、繰り返し補償制御は、周期的な外乱を１周期目から
除去することができないため、始動時の１周期は外乱除
去が十分にできないが、本実施形態では、予め記憶して
おいた前回動作時の初期１周期分の制御誤差値を次回作
動時の始動時１周期の制御出力演算に使用する。これに
よって、予め記憶しておいた前回作動時の繰り返し誤差
値を１周期目に出力する。このことにより、繰り返し補
償制御の欠点であった初期１周期目の制御遅れをなくす
ことができ、目標速度への追従性を更に向上させること
ができる。更に、別の実施形態を図５に示す。同図に示
されるように、この構成では、図１の構成において、微
分項Ｄｇ（ｚ）を有する微分器３３及び積分項Ｉｇ
（ｚ）を有する積分器３４を別途、備えている。なお、
図４の構成においてでもよい。そして、上記引き出し点
Ｐ５から引き出された回転速度ωｏ，ωｔの差分は、そ
れぞれ上記微分器３３及び積分器３４を介して加え合わ
せ点Ｐ６に出力されている。このとき、微分器３３は、
制御誤差の急激な変動除去機能を有している。また、積
分器３４は、制御誤差の定常偏差除去機能を有してい
る。このような構成を加えることで、目標速度への追従
性を向上することができる。特に、比例項を入れること
で、繰り返し補償制御が開始されるまでの目標速度への
追従性、安定性を向上することができ、フィードフォワ
ード項により更に始動時に素早く目標速度に追従させる
ことができる。
点Ｐ７には、その出力が引き出し点Ｐ８から引き出され
て繰り返し補償制御器２８及び遅れフィルタ２９を介し
て加算されている。この繰り返し補償制御器２８は記憶
間隔がＬのメモリを表している。この繰り返し補償制御
器２８は、モータ１１の回転角度（機械系の位置）に対
する位置基準での外乱の周期的な変動を抑制するため、
今回の回転速度ωｏ，ωｔの差分を次周期の制御に反映
させるための繰り返し誤差としての記憶保持を行ってい
る。そして、この繰り返し誤差が遅れフィルタ２９を介
して加算されることで、繰り返し補償制御の安定性、ひ
いてはシステム全体の安定性が確保されている。上記繰
り返し補償制御部２６からの出力は、上記位相補償器２
７において繰り返し補償制御の位相をずらして前記加え
合わせ点Ｐ６に出力されている。この位相補償器２７
は、モータ１１の応答遅れ分に対応して間隔ｄ分の位相
補償を行っている。この間隔ｄは、位置基準でのモータ
１１の応答遅れ分を補償する好適な値に設定されてい
る。従って、位相補償器２７は、制御対象であるモータ
１１の応答遅れなどの無駄時間による影響を低減してそ
の安定性を向上する。また、別の実施形態を図４に示
す。同図に示されるように、この構成では、図１の構成
において、スイッチＳＷ２により端子（Ｉ）と端子（Ｉ
Ｉ）とを切り替えることで接続される初期繰り返し補償
制御部３０を別途、備えている。この初期繰り返し補償
制御部３０は、前回動作時の初期１周期の制御誤差を記
憶するメモリを表すＭ３１及び位相補償器３２からな
る。この構成において、モータ１１の始動時の１周期間
にスイッチＳＷ２を（Ｉ）側に切り替え、Ｍ３１を位相
補償器３２を介して加え合わせ点Ｐ６に加算してやれ
ば、繰り返し補償制御の欠点である初期１周期間（無効
期間）にも周期的な外乱の除去ができる。すなわち、通
常、繰り返し補償制御は、周期的な外乱を１周期目から
除去することができないため、始動時の１周期は外乱除
去が十分にできないが、本実施形態では、予め記憶して
おいた前回動作時の初期１周期分の制御誤差値を次回作
動時の始動時１周期の制御出力演算に使用する。これに
よって、予め記憶しておいた前回作動時の繰り返し誤差
値を１周期目に出力する。このことにより、繰り返し補
償制御の欠点であった初期１周期目の制御遅れをなくす
ことができ、目標速度への追従性を更に向上させること
ができる。更に、別の実施形態を図５に示す。同図に示
されるように、この構成では、図１の構成において、微
分項Ｄｇ（ｚ）を有する微分器３３及び積分項Ｉｇ
（ｚ）を有する積分器３４を別途、備えている。なお、
図４の構成においてでもよい。そして、上記引き出し点
Ｐ５から引き出された回転速度ωｏ，ωｔの差分は、そ
れぞれ上記微分器３３及び積分器３４を介して加え合わ
せ点Ｐ６に出力されている。このとき、微分器３３は、
制御誤差の急激な変動除去機能を有している。また、積
分器３４は、制御誤差の定常偏差除去機能を有してい
る。このような構成を加えることで、目標速度への追従
性を向上することができる。特に、比例項を入れること
で、繰り返し補償制御が開始されるまでの目標速度への
追従性、安定性を向上することができ、フィードフォワ
ード項により更に始動時に素早く目標速度に追従させる
ことができる。
【００２３】以上詳述したように、本実施形態によれ
ば、以下に示す効果が得られるようになる。 （１）本実施形態では、モータ１１の始動時には、繰り
返し補償制御を行わない。モータ１１の動作が不安定で
ある始動時に繰り返し補償制御の繰り返し誤差の記憶を
回避することで、その後の安定した状態での繰り返し補
償制御の効果を素早く発揮できる。
ば、以下に示す効果が得られるようになる。 （１）本実施形態では、モータ１１の始動時には、繰り
返し補償制御を行わない。モータ１１の動作が不安定で
ある始動時に繰り返し補償制御の繰り返し誤差の記憶を
回避することで、その後の安定した状態での繰り返し補
償制御の効果を素早く発揮できる。
【００２４】（２）本実施形態では、繰り返し補償制御
の出力段に位相補償を付加している。従って、モータ１
１の応答遅れなどの無駄時間による影響を位相補償によ
り低減することで、その安定性を向上できる。
の出力段に位相補償を付加している。従って、モータ１
１の応答遅れなどの無駄時間による影響を位相補償によ
り低減することで、その安定性を向上できる。
【００２５】（３）本実施形態では、繰り返し誤差とし
てモータ１１の目標回転速度ωｔと回転速度ωｏとの差
分（制御誤差）を位置基準で検出した。従って、この制
御誤差に基づき繰り返し補償制御を行うことで、周期的
な位置（回転角度）に依存した外乱入力による速度変動
を改善できる。
てモータ１１の目標回転速度ωｔと回転速度ωｏとの差
分（制御誤差）を位置基準で検出した。従って、この制
御誤差に基づき繰り返し補償制御を行うことで、周期的
な位置（回転角度）に依存した外乱入力による速度変動
を改善できる。
【００２６】なお、本発明の実施の形態は上記実施形態
に限定されるものではなく、次のように変更してもよ
い。 ・前記実施形態においては、軌道計画の目標回転速度を
スロースタートに設定したが、これに加えてモータ停止
時の目標回転速度を漸減させるスローストップに設定し
てもよい。この場合、特にモータ停止時に発生する打音
等が低減される。
に限定されるものではなく、次のように変更してもよ
い。 ・前記実施形態においては、軌道計画の目標回転速度を
スロースタートに設定したが、これに加えてモータ停止
時の目標回転速度を漸減させるスローストップに設定し
てもよい。この場合、特にモータ停止時に発生する打音
等が低減される。
【００２７】・前記実施形態においては、ＰＷＭ制御に
よりモータ１１の回転速度を制御したが、例えば給電に
係る電流値又は電圧値のアナログ的な制御により同モー
タ１１の回転速度を制御してもよい。このような変更を
加えても、前記実施形態と同様の効果が得られる。
よりモータ１１の回転速度を制御したが、例えば給電に
係る電流値又は電圧値のアナログ的な制御により同モー
タ１１の回転速度を制御してもよい。このような変更を
加えても、前記実施形態と同様の効果が得られる。
【００２８】・前記実施形態において採用したシステム
構成（制御ブロック）は一例である。 ・前記実施形態においては、制御対象としてモータ１１
を採用したが、これは一例である。
構成（制御ブロック）は一例である。 ・前記実施形態においては、制御対象としてモータ１１
を採用したが、これは一例である。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１又は２に
記載の発明では、繰り返し補償制御を好適に行うことが
できる。
記載の発明では、繰り返し補償制御を好適に行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すシステム構成図。
【図２】同実施形態を示す制御ブロック図。
【図３】同実施形態の目標回転速度の設定を示すマッ
プ。
プ。
【図４】本発明の別の実施形態を示すシステム構成図。
【図５】本発明の更に別の実施形態を示すシステム構成
図。
図。
【符号の説明】 １０ モータ制御装置 １１ モータ ２４ 繰り返し制御部 ２５ マスキング処理部 ２６ 繰り返し補償制御部 ２７ 位相補償器 ２８ 繰り返し補償制御器 ２９ 遅れフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 良和 愛知県刈谷市昭和町２丁目３番地 アイシ ン・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 小野沢 智 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機 株式会社内 (72)発明者 延山 英沢 福岡県福岡市早良区２丁目５番41号 スプ ラウト高取607号 Ｆターム(参考） 5H004 GA09 GB20 HA08 HB08 JA04 KB04 KB06 KB13 KB29 LB04 5H550 BB05 DD06 FF01 GG03 HB16 JJ22 JJ23 JJ25 JJ26 LL05 LL34
Claims (2)
- 【請求項１】 制御対象に加わる周期的な外乱を抑制
する外乱補償制御装置において、 前記制御対象の始動時には、該始動時の前記制御対象の
位置から所定位置までの繰り返し誤差を零として、繰り
返し補償制御を行わないことを特徴とする外乱補償制御
装置。 - 【請求項２】 制御対象に加わる周期的な外乱を抑制
する外乱補償制御装置において、 前記繰り返し補償制御の出力段に位相補償を付加したこ
とを特徴とする外乱補償制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398574A JP2002199767A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 外乱補償制御装置 |
| US10/026,534 US6593719B2 (en) | 2000-12-27 | 2001-12-27 | Disturbance compensation control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398574A JP2002199767A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 外乱補償制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002199767A true JP2002199767A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=18863508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000398574A Pending JP2002199767A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 外乱補償制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2002199767A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7068001B2 (en) | 2004-07-29 | 2006-06-27 | Japan Servo Co., Ltd. | Motor control system |
| US7479750B2 (en) | 2006-01-31 | 2009-01-20 | Fanuc Ltd | Controller for electric motor |
| WO2011151977A1 (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electric motor controller and electric motor control system |
| JP2013092986A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Fanuc Ltd | 不感帯処理部を備えた電動機の制御装置 |
| CN107168047A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-09-15 | 河北汉光重工有限责任公司 | 改进的重复补偿pid控制系统和系统构建方法 |
| WO2018230141A1 (ja) * | 2017-06-16 | 2018-12-20 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | インパクト電動工具 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7034492B2 (en) * | 2003-10-28 | 2006-04-25 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and systems for reducing unintentional collisions |
| JP5530159B2 (ja) * | 2009-11-30 | 2014-06-25 | ローム株式会社 | モータ制御回路および制御方法ならびにそれらを用いた撮像機能付き電子機器 |
| US9231500B2 (en) * | 2013-01-30 | 2016-01-05 | Nidec Motor Corporation | Sensorless motor braking system |
| KR101684513B1 (ko) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | 현대자동차 주식회사 | Mdps 시스템의 복원 제어장치 |
| GB201603283D0 (en) * | 2016-02-25 | 2016-04-13 | Johnson Electric Sa | Method of reducing noise from a HVAC system |
| US10732586B2 (en) * | 2017-07-12 | 2020-08-04 | X Development Llc | Active disturbance compensation for physically changing systems |
| JP2019180133A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 日本電産サーボ株式会社 | モータユニット |
| CN111293927B (zh) * | 2020-03-23 | 2023-10-10 | 深圳市兆威机电股份有限公司 | 多电机同步驱动控制方法、装置以及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129877A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-06-02 | Sony Corp | 回転制御装置 |
| JPH06343284A (ja) * | 1993-05-31 | 1994-12-13 | Toyota Motor Corp | Ａｃサーボモータの繰り返し制御方法及び装置 |
| JPH11285283A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 外乱補償制御装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5775753A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-12 | Fanuc Ltd | Main shaft rotary position control system |
| JPH0199485A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-18 | Toshiba Corp | サーボ電動機の制御装置 |
| US4914361A (en) * | 1988-06-06 | 1990-04-03 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for controlling the speed of moving body |
| JPH0766647B2 (ja) * | 1989-02-28 | 1995-07-19 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | ディスク装置 |
| JPH02297602A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-10 | Fanuc Ltd | 非線形項補償を含むスライディングモード制御方式 |
| US5764017A (en) * | 1996-04-16 | 1998-06-09 | Iomega Corporation | Servo loop compensation technique exhibiting improved bandwith |
| JPH096404A (ja) * | 1995-06-20 | 1997-01-10 | Toshiba Corp | ディジタルｐｉｄ制御装置 |
| JP3437359B2 (ja) * | 1996-01-08 | 2003-08-18 | キヤノン株式会社 | 振動波駆動装置の制御装置 |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000398574A patent/JP2002199767A/ja active Pending
-
2001
- 2001-12-27 US US10/026,534 patent/US6593719B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129877A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-06-02 | Sony Corp | 回転制御装置 |
| JPH06343284A (ja) * | 1993-05-31 | 1994-12-13 | Toyota Motor Corp | Ａｃサーボモータの繰り返し制御方法及び装置 |
| JPH11285283A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 外乱補償制御装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7068001B2 (en) | 2004-07-29 | 2006-06-27 | Japan Servo Co., Ltd. | Motor control system |
| US7479750B2 (en) | 2006-01-31 | 2009-01-20 | Fanuc Ltd | Controller for electric motor |
| WO2011151977A1 (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electric motor controller and electric motor control system |
| JP2011254641A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機の制御装置および電動機制御システム |
| US8829832B2 (en) | 2010-06-03 | 2014-09-09 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electric motor controller and electric motor control system |
| JP2013092986A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Fanuc Ltd | 不感帯処理部を備えた電動機の制御装置 |
| US8903518B2 (en) | 2011-10-27 | 2014-12-02 | Fanuc Corporation | Motor control apparatus equipped with dead-zone processing unit |
| CN107168047A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-09-15 | 河北汉光重工有限责任公司 | 改进的重复补偿pid控制系统和系统构建方法 |
| WO2018230141A1 (ja) * | 2017-06-16 | 2018-12-20 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | インパクト電動工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6593719B2 (en) | 2003-07-15 |
| US20020097992A1 (en) | 2002-07-25 |
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