JP2003047269A - Servo controller - Google Patents

Servo controller

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JP2003047269A
JP2003047269A JP2001233785A JP2001233785A JP2003047269A JP 2003047269 A JP2003047269 A JP 2003047269A JP 2001233785 A JP2001233785 A JP 2001233785A JP 2001233785 A JP2001233785 A JP 2001233785A JP 2003047269 A JP2003047269 A JP 2003047269A
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speed
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Kazuaki Tobari
和明 戸張
Hiromichi Takano
裕理 高野
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Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a servo controller wherein the occurrence of instability due to application of a machine position detector is suppressed and positioning operation is implemented with accuracy at high speed. SOLUTION: A servo system is of full-closed loop wherein a machine 3 driven by a motor 1 is provided with a position sensor 4, and a machine rotational position θL outputted therefrom is inputted to a subtractor 5 and used as a feedback signal. The servo system is provided with a displacement differentiator 10. A torque current correction signal ΔIq* is calculated both from a motor rotational position θM detected by a position sensor 2 and the machine rotational position θL, and is fed back through a subtractor 11 so that the production of mechanical vibration is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、位置制御用のサー
ボ制御装置に係り、特に、負荷の駆動に連結軸を用いる
方式のシステムに好適なサーボ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo controller for position control, and more particularly to a servo controller suitable for a system using a connecting shaft to drive a load.
【0002】[0002]
【従来の技術】サーボ制御装置における電動機の位置制
御には、電動機の軸に直結させた位置検出器(以下、電
動機位置検出器と記す)の検出値をフイードバック信号
として制御演算を行うセミ・クローズド・ループ方式が
一般的である。
2. Description of the Related Art For position control of an electric motor in a servo controller, a semi-closed circuit is used in which a detected value of a position detector directly connected to the shaft of the electric motor (hereinafter referred to as an electric motor position detector) is used as a feedback signal for control calculation.・ The loop method is generally used.
【0003】しかし、この方式は、安定した制御が容易
に得られるという利点があるが、電動機と機械(負荷)を
連結している駆動力伝達系(例えば減速機など)の精度や
熱膨張による誤差などが、そのまま位置決め誤差として
現れてしまうという問題があった。
However, this method has an advantage that stable control can be easily obtained, but it depends on the accuracy and thermal expansion of the driving force transmission system (for example, a speed reducer) connecting the electric motor and the machine (load). There was a problem that errors and the like would appear as positioning errors as they were.
【0004】そこで、高い加工精度をもった精密工作機
械など、特に位置決め精度が要求される場合には、例え
ば被加工物取付台など機械の最終的な位置制御対象とな
る部分にリニアスケールなどの位置検出器(以下、機械
位置検出器と記す)を直接取付け、その検出値をフイー
ドバック信号とするフル・クローズド・ループ方式が従
来から用いられている。
Therefore, when a precision machine tool having a high machining accuracy is required, especially when positioning accuracy is required, for example, a linear scale or the like is attached to the final position control target of the machine such as the workpiece mount. A full closed loop system in which a position detector (hereinafter referred to as a mechanical position detector) is directly attached and the detected value is used as a feedback signal has been conventionally used.
【0005】ここで、この種の技術に関連するものとし
ては、例えば以下の公報による開示を挙げることができ
る。 特開平09−182478号 特開平09−258830号 特開平10−148184号 特開平11−324911号
[0005] Here, as a technique related to this kind of technique, for example, the disclosures in the following publications can be cited. JP-A-09-182478, JP-A-09-258830, JP-A-10-148184, JP-A-11-324911
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、次の
問題があった。すなわち、駆動力伝達系には剛性があ
り、このため振動の発生が不可避であるが、ここで振動
が発生した場合、機械の最終的な位置制御対象となる部
分からの検出値にも振動が含まれ、この結果、従来技術
では位置制御系が発振して不安定になってしまう。
The above-mentioned prior art has the following problems. In other words, the driving force transmission system has rigidity, and therefore it is unavoidable that vibrations occur.However, when vibrations occur here, the vibrations also occur in the detection values from the final position control target part of the machine. As a result, the position control system oscillates and becomes unstable in the related art.
【0006】従って、従来技術では、位置制御ゲインを
落として使用する必要があり、この結果、高速での位置
決め運転の実現が困難であるという問題が生じてしまう
のである。本発明の目的は、機械位置検出器の適用によ
る不安定状態の発生を抑え、高精度で高速の位置決め運
転が得られるようにしたサーボ制御装置を提供すること
にある。
Therefore, in the prior art, it is necessary to reduce the position control gain before use, which results in a problem that it is difficult to realize a positioning operation at high speed. An object of the present invention is to provide a servo control device that suppresses the occurrence of an unstable state due to the application of a mechanical position detector, and that can perform highly accurate and high speed positioning operation.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的は、機械に連結
された電動機と、該電動機を駆動する電力変換器と、位
置指令値に対する前記機械の位置検出値の偏差に応じて
速度指令値を得る位置制御器と、前記速度指令値に対す
る前記電動機の速度検出値の偏差に応じてトルク電流指
令値を得る速度制御器と、前記トルク電流指令値に従っ
て前記電力変換器の出力電流を制御する電流制御器を備
えたサーボ制御装置において、前記電動機の位置検出値
と前記機械の位置検出値の偏差に応じてトルク電流補正
値を演算する位置偏差微分手段を設け、トルク電流補正
値により前記トルク電流指令値を修正するようにして達
成される。
The above-mentioned object is to provide a motor connected to a machine, a power converter for driving the motor, and a speed command value in accordance with a deviation of a position detection value of the machine from a position command value. A position controller to obtain, a speed controller to obtain a torque current command value according to the deviation of the detected speed value of the electric motor with respect to the speed command value, and a current to control the output current of the power converter according to the torque current command value. In a servo controller provided with a controller, a position deviation differentiating means for calculating a torque current correction value according to a deviation between the position detection value of the electric motor and the position detection value of the machine is provided, and the torque current is corrected by the torque current correction value. It is achieved by modifying the command value.
【0008】同じく上記目的は、機械に連結された電動
機と、該電動機を駆動する電力変換器と、位置指令値に
対する前記電動機の位置検出値の偏差に応じて速度指令
値を得る位置制御器と、前記速度指令値に対する前記電
動機の速度検出値の偏差に応じてトルク電流指令値を得
る速度制御器と、前記トルク電流指令値に従って前記電
力変換器の出力電流を制御する電流制御器を備えたサー
ボ制御装置において、前記電動機の位置検出値と前記機
械の位置検出値の偏差に応じてトルク電流補正値を演算
する位置偏差微分手段を設け、トルク電流補正値により
前記トルク電流指令値を修正するようにしても達成され
る。
Similarly, the above object is to provide an electric motor connected to the machine, an electric power converter for driving the electric motor, and a position controller for obtaining a speed command value according to a deviation of a position detected value of the electric motor from a position command value. A speed controller that obtains a torque current command value according to a deviation of a detected speed value of the electric motor with respect to the speed command value; and a current controller that controls an output current of the power converter according to the torque current command value. The servo control device is provided with position deviation differentiating means for calculating a torque current correction value according to a deviation between the detected position value of the electric motor and the detected position value of the machine, and corrects the torque current command value by the torque current correction value. Even if it is done, it will be achieved.
【0009】このとき、前記位置偏差微分手段は、前記
電動機の位置検出値と前記機械の位置検出値の偏差の微
分値に微分ゲインを表わす定数を乗算して、前記トルク
電流補正値を得るようにしてもよい。
At this time, the position deviation differentiating means obtains the torque current correction value by multiplying the differential value of the deviation between the detected position value of the electric motor and the detected position value of the machine by a constant representing a differential gain. You may
【0010】従って、本発明の特徴は、電動機に直接取
付けられた位置検出器の検出値と、機械に直接取付けら
れた位置検出器の検出値の偏差を用いて、トルク電流指
令値を修正することにより、位置制御系を高安定化する
ことにあるといえる。
Therefore, the feature of the present invention is to correct the torque current command value by using the deviation between the detected value of the position detector directly attached to the electric motor and the detected value of the position detector directly attached to the machine. Therefore, it can be said that the position control system is highly stabilized.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明によるサーボ制御装
置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態で、図において、1は電動
機で、負荷となる機械を駆動するサーボモータとして働
く。2は電動機位置検出器で、電動機1の軸に取付けら
れ、モータ回転位置θM を検出する働きをする。3はサ
ーボ制御の対象となる機械で、これは、ボールネジなど
の駆動力伝達系を介して電動機1に連結された、例えば
工作機械である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The servo control device according to the present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is an electric motor, which serves as a servomotor for driving a machine serving as a load. An electric motor position detector 2 is attached to the shaft of the electric motor 1 and serves to detect the motor rotation position θ M. Reference numeral 3 denotes a machine to be servo-controlled, which is, for example, a machine tool connected to the electric motor 1 via a driving force transmission system such as a ball screw.
【0012】4は機械位置検出器で、機械3の電動機1
による最終的な位置制御対象となる部分に取付けられ、
機械回転位置θL を検出する働きをする。このとき最終
的な位置制御対象となる部分とは、上記した工作機械の
場合、例えば被加工物取付台(X−Yテーブル)となり、
従って、この場合、位置検出器4はリニアエンコーダ形
式となる。
A machine position detector 4 is an electric motor 1 of the machine 3.
It is attached to the final position control target part by
Functions to detect the machine rotation position θ L. At this time, in the case of the machine tool described above, the final position control target is, for example, a workpiece mount (XY table),
Therefore, in this case, the position detector 4 is a linear encoder type.
【0013】5は減算器で、外部から与えられる位置指
令θ* と機械回転位置θL を比較して、これらの偏差を
出力する働きをする。
Numeral 5 is a subtractor, which serves to compare the position command θ * given from the outside with the mechanical rotation position θ L and output the deviation between them.
【0014】6は位置制御器で、減算器5の出力である
位置指令θ* と機械回転位置θL の偏差を入力し、速度
指令N* を出力する働きをする。7は速度演算器で、電
動機回転位置θM から電動機1の回転速度Nを演算する
働きをする。8も減算器で、速度指令N* と回転速度N
を比較して、これらの偏差を出力する働きをする。
A position controller 6 inputs the deviation between the position command θ * output from the subtracter 5 and the mechanical rotation position θ L and outputs a speed command N * . Reference numeral 7 denotes a speed calculator, which operates to calculate the rotation speed N of the electric motor 1 from the electric motor rotation position θ M. 8 is also a subtractor, and the speed command N * and the rotation speed N
And outputs these deviations.
【0015】9は速度制御器で、減算器8から速度指令
* と回転速度Nの偏差を入力し、トルク電流指令Iq*
を出力する働きをする。10は位置偏差微分器で、電
動機回転位置θM と機械回転位置θL の偏差を微分演算
し、トルク電流補正信号ΔIq* を演算する働きをす
る。
Reference numeral 9 denotes a speed controller, which inputs a deviation between the speed command N * and the rotation speed N from a subtractor 8 and outputs a torque current command Iq *.
To output. Reference numeral 10 denotes a position deviation differentiator, which has a function of differentiating the deviation between the electric motor rotation position θ M and the machine rotation position θ L to calculate a torque current correction signal ΔIq * .
【0016】11も減算器で、トルク電流指令Iq*
トルク電流補正信号ΔIq* を比較して、新たなトルク
電流指令Iq*´を出力する働きをする。12は電流検出
器で、電動機1の電流値、すなわちトルク電流値Iq を
検出する働きをする。13も減算器で、新たなトルク電
流指令Iq*´とトルク電流値Iq の偏差を出力する働き
をする。
Reference numeral 11 is also a subtractor, and functions to output a new torque current command Iq * 'by comparing the torque current command Iq * with the torque current correction signal ΔIq * . A current detector 12 serves to detect the current value of the electric motor 1, that is, the torque current value Iq. Reference numeral 13 is also a subtracter, which functions to output the deviation between the new torque current command Iq * 'and the new torque current value Iq.
【0017】そして、この減算器13の出力が電流制御
器14に入力され、ここで、新たなトルク電流指令Iq*
´とトルク電流値Iq の偏差に対応した電圧指令V*
生成され、電力変換器15に供給されるようになり、こ
の結果、電動機1が外部から与えられる位置指令θ*
応じて回転し、機械3の最終的な位置制御対象となる部
分の位置決めが得られることになる。
Then, the output of the subtractor 13 is input to the current controller 14, where the new torque current command Iq * is supplied .
′ And the voltage command V * corresponding to the deviation of the torque current value Iq are generated and supplied to the power converter 15. As a result, the electric motor 1 is rotated according to the position command θ * given from the outside. Thus, the positioning of the final position control target portion of the machine 3 can be obtained.
【0018】次に、この実施形態の動作について説明す
ると、この実施形態は、図1の構成から明らかなよう
に、機械位置検出器4から出力される機械回転位置θL
をフイードバック信号としたフル・クローズド・ループ
方式のサーボ装置を構成しており、従って、電動機1と
機械3の間の駆動力伝達系(トルク伝達機構)をバネ系と
見做した場合、その系のブロック図は図2に示すように
なる。
Next, the operation of this embodiment will be described. In this embodiment, as is apparent from the configuration of FIG. 1, the mechanical rotational position θ L output from the mechanical position detector 4 is shown.
It constitutes a full-closed-loop type servo device using a feedback signal as a feedback signal. Therefore, when the driving force transmission system (torque transmission mechanism) between the electric motor 1 and the machine 3 is regarded as a spring system, The block diagram of is as shown in FIG.
【0019】このブロック図において、τM は電動機1
が発生するトルク、JM は電動機1のイナーシヤ、CF
は粘性定数、KF はバネ定数、JL は機械3の被駆動部
分のイナーシヤであり、電動機回転位置θM と機械回転
位置θL は既に説明した通りである。
In this block diagram, τ M is the electric motor 1
Generated torque, J M is the inertia of the motor 1, C F
Is the viscosity constant, K F is the spring constant, J L is the inertia of the driven portion of the machine 3, and the motor rotation position θ M and the machine rotation position θ L are as described above.
【0020】そうすると、この系特有の共振周波数f
a[Hz]と反共振周波数fz[Hz]は、次の(1)式と(2)式で
表わせる。
Then, the resonance frequency f peculiar to this system is
The a [Hz] and anti-resonance frequency f z [Hz] can be expressed by the following equations (1) and (2).
【0021】[0021]
【数1】 [Equation 1]
【数2】 次に、機械回転位置θL をフイードバック信号としたフ
ル・クローズド・ループ方式を用いた場合の動作例を図
3に示す。ここで、この図3の動作例は、本発明の特徴
である構成、すなわち図1の実施形態における位置偏差
微分器10による効果を見るため、そこに設定すべき微
分ゲインKd (後述)を、ことさら0に設定して位置決め
動作運転を行った場合の特性で、この場合は共振周波数
a=45[Hz]、反共振周波数fz=35[Hz]であ
り、運転に際して、機械3の回転位置θL が振動(振動
周波数35[Hz])して不安定になっていることが判
る。
[Equation 2] Next, FIG. 3 shows an operation example in the case of using the full closed loop method in which the mechanical rotation position θ L is used as a feedback signal. Here, in the operation example of FIG. 3, in order to see the effect of the position deviation differentiator 10 in the configuration which is the feature of the present invention, that is, the embodiment of FIG. 1, the differential gain Kd (described later) to be set is Especially, the characteristics when the positioning operation is performed by setting it to 0. In this case, the resonance frequency f a = 45 [Hz] and the anti-resonance frequency f z = 35 [Hz]. It can be seen that the position θ L is unstable due to vibration (vibration frequency 35 [Hz]).
【0022】そこで、この場合の振動現象を解析するた
め、位置指令θ* から機械回転位置θL までの閉ループ
伝達関数θL/θ*・(s)を求めると、次の(3)式の通り
になる。なお、sはラプラス演算子である。
Therefore, in order to analyze the vibration phenomenon in this case, the closed loop transfer function θ L / θ *. (S) from the position command θ * to the mechanical rotation position θ L is calculated, and the following equation (3) is obtained. Get on the street. In addition, s is a Laplace operator.
【0023】[0023]
【数3】 次に、この(3)式で表される閉ループ伝達関数θL/θ*
・(s)による閉ループ周波数特性(ゲイン・位相特性)を
示すと、図4の通りになり、これを見ると、反共振周波
数35[Hz]付近において、位相特性が−180度と
なるところでゲイン特性が0[dB](=1)以上になっ
ていて、位相余裕が無い(適正値:40〜60度)ことか
ら、反共振周波数35[Hz]付近で不安定振動の発生
が懸念され、このことは、図3の特性と良く対応してい
ることが判る。
[Equation 3] Next, the closed loop transfer function θ L / θ * expressed by equation (3)
・ The closed loop frequency characteristic (gain / phase characteristic) by (s) is as shown in Fig. 4. It is seen that the gain is obtained when the phase characteristic becomes -180 degrees near the anti-resonance frequency 35 [Hz]. Since the characteristic is 0 [dB] (= 1) or more and there is no phase margin (appropriate value: 40 to 60 degrees), there is concern that unstable vibration may occur near the anti-resonance frequency 35 [Hz]. It can be seen that this corresponds well with the characteristics of FIG.
【0024】しかしながら、図1の実施形態の場合、位
置偏差微分器10の微分ゲインKdを所定値に設定する
ことより上記した不安定振動が抑制できる。そこで、以
下、この点について説明する。
However, in the case of the embodiment shown in FIG. 1, the above unstable vibration can be suppressed by setting the differential gain Kd of the position deviation differentiator 10 to a predetermined value. Therefore, this point will be described below.
【0025】まず始めに位置偏差微分器10について説
明すると、これは、図5に示すように構成されていて、
ここに入力された電動機回転位置θM と機械回転位置θ
L は、まず減算器10aに供給され、これらの偏差(θM
−θL)が取られる。そして、この偏差か微分器10bに
入力され、ここで微分演算され定数Kd(上記した微分ゲ
イン)が乗算されることにより、トルク電流補正信号Δ
Iq* が出力されるようになっている。
First, the position deviation differentiator 10 will be described. It has a structure as shown in FIG.
Motor rotation position θ M and machine rotation position θ input here
L is first supplied to the subtractor 10a, and these deviations (θ M
−θ L ) is taken. Then, this deviation is input to the differentiator 10b, is differentiated here, and is multiplied by the constant Kd (differential gain described above) to obtain the torque current correction signal Δ.
Iq * is output.
【0026】次に、この結果、図1の実施形態により得
られる不安定振動の抑制について説明する。まず、位置
偏差微分器10の微分ゲインKd を所定値に設定した上
で、位置指令θ* から機械回転位置θL までの閉ループ
伝達関数θL/θ*・(s)を求めると、今度は次の(4)式
の通りになる。なお、この(4)式では、上記の(3)式と区
別するため、分母と分子の各項にnを付加してある(例
えば、al5→aln5、bl5→bln5)。
Next, as a result, suppression of unstable vibration obtained by the embodiment of FIG. 1 will be described. First, the differential gain Kd of the position deviation differentiator 10 is set to a predetermined value, and then the closed loop transfer function θ L / θ * · (s) from the position command θ * to the mechanical rotation position θ L is obtained. It becomes as shown in the following equation (4). In this formula (4), n is added to each term of the denominator and the numerator to distinguish it from the above formula (3) (for example, al 5 → aln 5 , bl 5 → bln 5 ).
【0027】[0027]
【数4】 そこで、この(4)式を、上述の(3)式と比較してみると、
位置偏差微分器10に所定値の微分ゲインKdを設定し
たことにより、(3)式の分母の中のal4 の項だけが変化
し、(4)式の分母の項aln4 では、式内に4角の枠で囲っ
て示した部分Xが追加された形になっていることが判
る。
[Equation 4] Therefore, comparing this equation (4) with the above equation (3),
By setting the differential gain Kd of a predetermined value in the position deviation differentiator 10, only the term of al 4 in the denominator of the expression (3) changes, and the term aln 4 of the denominator of the expression (4) changes It can be seen that a part X surrounded by a square frame is added.
【0028】ここで、この微分ゲインKdとして所定値
を設定することにより付加されるようになった部分X=
{JLd/KF(JM+JL)}について見ると、これは、
(4)式から明らかなように、粘性摩擦係数に関する値CF
/KFを等価的に大きくし、見かけ上、機械系の振動に
対する減衰率を振動が減少する方向に変化させているこ
とが判る。
Here, the part X = added by setting a predetermined value as the differential gain Kd
Looking at {J L K d / K F (J M + J L )}, this is
As is clear from the equation (4), the value C F relating to the viscous friction coefficient
It can be seen that / K F is increased equivalently and the damping ratio for the vibration of the mechanical system is changed in the direction of decreasing the vibration.
【0029】そこで、この(4)式の伝達関数θL/θ*
(s)による閉ループ周波数特性(ゲイン・位相特性)を示
すと、図6の通りになり、これを、微分ゲインが0(Kd
=0)に設定してあった図4の特性と比較すると、反共
振周波数35
Therefore, the transfer function θ L / θ * of this equation (4)
The closed loop frequency characteristic (gain / phase characteristic) due to (s) is as shown in FIG. 6, and the differential gain is 0 (Kd
= 0), the anti-resonance frequency 35
【Hz】付近のゲイン特性が0Gain characteristics near 0 Hz are 0
【dB】(=1)以下で、位相特性も改善されているこ
とから、伝達関数θL/θ*・(s)が充分に安定になって
いることが判る。
[DB] (= 1) or less, because it is also improved phase characteristic, it can be seen that the transfer function θ L / θ * · (s ) is in the sufficiently stable.
【0030】図7は、この状態で位置決め運転を行なっ
たときの動作例で、図示のように、この場合は機械の回
転位置特性θLから振動が消えていて、安定した位置決
め運転が得られていることが判り、従って、位置偏差微
分器10を設けたことによる不安定振動の抑制効果が絶
大であることが判る。
FIG. 7 shows an operation example when the positioning operation is performed in this state. As shown in the figure, in this case, the vibration disappears from the rotational position characteristic θL of the machine, and stable positioning operation is obtained. Therefore, it can be seen that the effect of suppressing the unstable vibration by providing the position deviation differentiator 10 is great.
【0031】次に、位置偏差微分器の他の実施形態につ
いて、図8により説明する。この図8に示した位置偏差
微分器10Aの場合も、そこに入力された電動機回転位
置θM と機械回転位置θL は、まず減算器10aに供給
され、これらの偏差(θM−θL)が取られる。そして、こ
の偏差か微分器10cに入力され、ここで微分演算され
た後、定数Kd1 と定数Kd2 が乗算されることにより、
トルク電流補正信号△Iq* が出力されるようになって
いるものである。そして、この図8に示す位置偏差微分
器10Aを用いても、図5の位置偏差微分器10と同様
な振動抑制を得ることができる。
Next, another embodiment of the position deviation differentiator will be described with reference to FIG. Also in the case of the position deviation differentiator 10A shown in FIG. 8, the electric motor rotational position θ M and the mechanical rotational position θ L input to the position deviation differentiator 10 A are first supplied to the subtractor 10 a and these deviations (θ M −θ L ) Is taken. Then, this deviation is input to the differentiator 10c, and after being differentiated here, the constant Kd 1 and the constant Kd 2 are multiplied,
The torque current correction signal ΔIq * is output. Even if the position deviation differentiator 10A shown in FIG. 8 is used, the same vibration suppression as that of the position deviation differentiator 10 shown in FIG. 5 can be obtained.
【0032】ところで、図1で説明した実施形態は、機
械位置検出器4から出力される機械回転位置θL をフイ
ードバック信号とした、いわゆるフル・クローズド・ル
ープ方式のサーボ装置に関するものであるが、本発明
は、図1の実施形態と同様な構成のもとで、セミ・クロ
ーズド・ループ方式のサーボ装置として実施することも
できる。
By the way, the embodiment described with reference to FIG. 1 relates to a so-called full closed loop type servo device in which the mechanical rotation position θ L output from the mechanical position detector 4 is used as a feedback signal. The present invention can also be implemented as a semi-closed loop type servo device under the same configuration as the embodiment of FIG.
【0033】図9は、このセミ・クローズド・ループ方
式による本発明の一実施形態で、この図9の実施形態
が、図1の実施形態と異なっている点は、減算器5にフ
ィードバックされている信号が電動機位置検出器2から
出力される電動機回転位置θMになっている点だけであ
り、その他の構成は、機械位置検出器4と位置偏差微分
器10を備えている点も含めて、図1の実施形態と同じ
であり、安定した位置決め運転が得られる点も同じであ
る。
FIG. 9 shows an embodiment of the present invention by the semi-closed loop system. The difference between the embodiment of FIG. 9 and the embodiment of FIG. The only signal is the electric motor rotational position θ M output from the electric motor position detector 2, and other configurations include the point that the mechanical position detector 4 and the position deviation differentiator 10 are provided. 1 is the same as that of the embodiment shown in FIG.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明によれば、機械剛性の低い機械の
駆動に適用した場合でも機械振動が発生する虞れがな
く、従って、機械位置検出器の適用による利点を充分に
活かすことができ、サーボモータによる高精度で高速の
位置決め運転を容易に得ることができる。
According to the present invention, there is no possibility that mechanical vibration will occur even when applied to the driving of a machine having a low mechanical rigidity, and therefore, the advantages of applying the mechanical position detector can be fully utilized. A highly accurate and high speed positioning operation by the servo motor can be easily obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明によるサーボ制御装置の一実施形態を示
すブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a servo control device according to the present invention.
【図2】本発明の一実施形態における駆動力伝達系のブ
ロック線図である。
FIG. 2 is a block diagram of a driving force transmission system according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施形態において微分ゲインを0に
した場合の位置決め運転動作例を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a positioning operation operation when the differential gain is set to 0 in the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施形態において微分ゲインを0に
した場合の位置指令から機械位置までの閉ループ周波数
特性図である。
FIG. 4 is a closed loop frequency characteristic diagram from a position command to a machine position when the differential gain is set to 0 in the embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施形態における位置偏差微分器の
一例を示すブロック構成図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a position deviation differentiator according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の一実施形態において微分ゲインを所定
値にした場合の位置指令から機械位置までの閉ループ周
波数特性図である。
FIG. 6 is a closed loop frequency characteristic diagram from a position command to a machine position when a differential gain is set to a predetermined value in one embodiment of the present invention.
【図7】本発明の一実施形態において微分ゲインを所定
値にした場合の位置指令から機械位置までの閉ループ周
波数特性図である。
FIG. 7 is a closed loop frequency characteristic diagram from a position command to a machine position when a differential gain is set to a predetermined value in one embodiment of the present invention.
【図8】本発明の一実施形態における位置偏差微分器の
他の一例を示すブロック構成図である。
FIG. 8 is a block diagram showing another example of the position deviation differentiator according to the embodiment of the present invention.
【図9】本発明の他の一実施形態を示すブロック構成図
である。
FIG. 9 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 電動機(サーボモータ) 2 電動機の位置検出器(電動機位置検出器) 3 機械 4 機械の位置検出器(機械位置検出器) 5、8、11、13 減算器 6 位置制御器 7 速度演算器 9 速度制御器 10 位置偏差微分器 12 電流検出器 14 電流制御器 15 電力変換器 1 Electric motor (servo motor) 2 Motor position detector (motor position detector) 3 machines 4 Machine position detector (machine position detector) 5, 8, 11, 13 Subtractor 6 Position controller 7 Speed calculator 9 Speed controller 10 Position deviation differentiator 12 Current detector 14 Current controller 15 Power converter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H303 AA01 AA06 AA10 CC03 CC04 DD01 GG20 HH02 HH07 JJ02 KK04 KK18 KK19 KK33 LL03 5H550 AA18 BB05 DD01 GG01 GG02 GG03 GG05 HB08 JJ23 JJ25 LL07 LL22 LL35 LL36 PP10 5H576 AA17 BB04 DD02 DD10 EE01 GG01 GG02 GG04 GG10 HB01 JJ23 JJ25 LL07 LL22 LL41 LL42 PP01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5H303 AA01 AA06 AA10 CC03 CC04                       DD01 GG20 HH02 HH07 JJ02                       KK04 KK18 KK19 KK33 LL03                 5H550 AA18 BB05 DD01 GG01 GG02                       GG03 GG05 HB08 JJ23 JJ25                       LL07 LL22 LL35 LL36 PP10                 5H576 AA17 BB04 DD02 DD10 EE01                       GG01 GG02 GG04 GG10 HB01                       JJ23 JJ25 LL07 LL22 LL41                       LL42 PP01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 機械に連結された電動機と、該電動機を
    駆動する電力変換器と、位置指令値に対する前記機械の
    位置検出値の偏差に応じて速度指令値を得る位置制御器
    と、前記速度指令値に対する前記電動機の速度検出値の
    偏差に応じてトルク電流指令値を得る速度制御器と、前
    記トルク電流指令値に従って前記電力変換器の出力電流
    を制御する電流制御器を備えたサーボ制御装置におい
    て、 前記電動機の位置検出値と前記機械の位置検出値の偏差
    に応じてトルク電流補正値を演算する位置偏差微分手段
    を設け、 トルク電流補正値により前記トルク電流指令値が修正さ
    れるように構成したことを特徴とするサーボ制御装置。
    1. A motor connected to a machine, a power converter for driving the motor, a position controller for obtaining a speed command value according to a deviation of a position detection value of the machine from a position command value, and the speed. A servo controller including a speed controller that obtains a torque current command value according to a deviation of a detected speed value of the electric motor from a command value, and a current controller that controls an output current of the power converter according to the torque current command value. In, a position deviation differentiating means for calculating a torque current correction value according to a deviation between the position detection value of the electric motor and the position detection value of the machine is provided, and the torque current command value is corrected by the torque current correction value. A servo control device characterized by being configured.
  2. 【請求項2】 機械に連結された電動機と、該電動機を
    駆動する電力変換器と、位置指令値に対する前記電動機
    の位置検出値の偏差に応じて速度指令値を得る位置制御
    器と、前記速度指令値に対する前記電動機の速度検出値
    の偏差に応じてトルク電流指令値を得る速度制御器と、
    前記トルク電流指令値に従って前記電力変換器の出力電
    流を制御する電流制御器を備えたサーボ制御装置におい
    て、 前記電動機の位置検出値と前記機械の位置検出値の偏差
    に応じてトルク電流補正値を演算する位置偏差微分手段
    を設け、 トルク電流補正値により前記トルク電流指令値が修正さ
    れるように構成したことを特徴とするサーボ制御装置。
    2. A motor connected to a machine, a power converter for driving the motor, a position controller for obtaining a speed command value according to a deviation of a position detection value of the motor from a position command value, and the speed. A speed controller that obtains a torque current command value according to a deviation of the speed detection value of the electric motor with respect to the command value,
    In a servo control device including a current controller that controls an output current of the power converter according to the torque current command value, a torque current correction value is set according to a deviation between a position detection value of the electric motor and a position detection value of the machine. A servo control device characterized in that a position deviation differentiating means for calculating is provided and the torque current command value is corrected by a torque current correction value.
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の発明にお
    いて、 位置偏差微分手段は、前記電動機の位置検出値と前記機
    械の位置検出値の偏差の微分値に微分ゲインを表わす定
    数を乗算して、前記トルク電流補正値を得るように構成
    されていることを特徴とするサーボ制御装置。
    3. The invention according to claim 1 or 2, wherein the position deviation differentiating means multiplies the differential value of the deviation between the detected position value of the electric motor and the detected position value of the machine by a constant representing a differential gain. Then, the servo control device is configured to obtain the torque current correction value.
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