JP2007140950A - Digital servo control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディジタル制御時の位置決め性能を向上させるディジタルサーボ制御装置に関する。 The present invention relates to a digital servo controller that improves positioning performance during digital control.
従来のディジタルサーボ制御装置は、位置指令を微分して速度フィードフォワード信号とし、もう一度微分してトルクフィードフォワード信号を作成し、そのまま使用していた(例えば特許文献1参照)。
図9は、従来のサーボ制御装置のブロック図である。図において、Kpは位置ループ比例ゲイン、K1は速度ループ積分ゲイン、K2は速度ループ比例ゲイン、36は電流ループ回路、38はサーボモータの電気部で、Rは巻き線の抵抗、Lは巻き線のインダクタンス、40はサーボモータの機械部でKtはトルク定数、Jmはイナーシャ、42はサーボモータの回転速度を積分し、位置を算出する伝達関数である。また、44は位置フィードフォワード項であり、α1は位置フィードフォワード係数である。46は速度フィードフォワード項であり、α2は速度フィードフォワード係数である。上記速度フィードフォワード係数α2は通常Jm/Kt(Jm:イナーシャ、Kt:トルク定数)の値に近い値がとられる。なお、位置フィードフォワード項44のフィードフォワード係数α1の値はモータの特性等に合わせて実験的に決められる(理想的には1がよい)。
A conventional digital servo control device differentiates a position command to obtain a speed feedforward signal, differentiates it again to create a torque feedforward signal, and uses it as it is (see, for example, Patent Document 1).
FIG. 9 is a block diagram of a conventional servo control device. In the figure, Kp is a position loop proportional gain, K1 is a speed loop integral gain, K2 is a speed loop proportional gain, 36 is a current loop circuit, 38 is an electric part of the servo motor, R is a winding resistance, and L is a winding. 40 is a mechanical part of the servo motor, Kt is a torque constant, Jm is an inertia, and 42 is a transfer function for integrating the rotational speed of the servo motor and calculating the position. 44 is a position feedforward term, and α1 is a position feedforward coefficient. 46 is a speed feedforward term, and α2 is a speed feedforward coefficient. The speed feedforward coefficient α2 is normally a value close to the value of Jm / Kt (Jm: inertia, Kt: torque constant). Note that the value of the feedforward coefficient α1 of the
従来の制御では、位置指令αを微分し、その微分値に位置フィードフォワード係数α1を乗じて位置のフィードフォワード制御量とし、通常の位置ループ制御、即ち、位置指令αからモータの現在位置Pを減じて位置偏差εを求め、これに位置ループ比例ゲインKpを乗じて通常の速度指令を求める。そして、この通常の速度指令に位置のフィードフォワード制御量を加算し、速度指令Vcを求める。一方、位置のフィードフォワード制御量を微分し、速度フィードフォワード係数α2を乗じ、速度のフィードフォワード制御量を求め、かつ、速度ループ制御(I−P制御)、即ち、速度指令Vcからサーボモータの実速度Vを減じて速度偏差を求め、該速度偏差を積分し積分ゲインK1を乗じた値からサーボモータの実速度Vに比例ゲインK2を乗じた値を減じて得られる従来の電流指令値に、上記速度フィードフォワード制御量を加算して電流指令Icを求める。 In the conventional control, the position command α is differentiated, and the position feedforward coefficient α1 is multiplied by the differential value to obtain a position feedforward control amount, and the normal position loop control, that is, the current position P of the motor is determined from the position command α. The position deviation ε is subtracted to obtain a normal speed command by multiplying it by the position loop proportional gain Kp. Then, the position feedforward control amount is added to the normal speed command to obtain the speed command Vc. On the other hand, the position feedforward control amount is differentiated and multiplied by the speed feedforward coefficient α2 to obtain the speed feedforward control amount, and the speed loop control (IP control), that is, the speed command Vc is used to calculate the servomotor. The speed deviation is obtained by subtracting the actual speed V, and the conventional current command value obtained by subtracting the value obtained by integrating the speed deviation and multiplying the integral gain K1 by the value obtained by multiplying the actual speed V of the servo motor by the proportional gain K2. The current command Ic is obtained by adding the speed feedforward control amount.
位置指令αの値が変化すれば位置偏差εも大きくなり、通常の位置ループ処理で出力される速度指令も大きく変化するが、位置ループの遅れがある。しかし、位置のフィードフォワード制御によって、位置指令αの変化量に応じて位置のフィードフォワード制御量も増大して速度指令に加算され、フィードフォワード制御された速度指令となるので、位置ループの遅れは補償される。また、速度ループも同様で、速度指令の変化に応じて通常の速度ループ処理による電流指令も変化するが、積分項があるために遅れが生じる。しかし、この場合も、速度のフィードフォワード制御によって速度のフィードフォワード制御量が加算された電流指令となるので、速度ループの遅れも補償され、全体としてサーボ系の応答は向上する。その結果、位置指令αに対するサーボモータの追従性がよくなり、位置偏差のうねりは軽減されることになる。 If the value of the position command α changes, the position deviation ε also increases, and the speed command output in the normal position loop process also changes greatly, but there is a delay in the position loop. However, the position feedforward control increases the position feedforward control amount in accordance with the amount of change in the position command α and adds it to the speed command, resulting in a feedforward controlled speed command. Compensated. The same applies to the speed loop, and the current command by the normal speed loop process also changes according to the change in the speed command, but there is a delay due to the integral term. However, also in this case, since the current command is obtained by adding the speed feedforward control amount by the speed feedforward control, the delay of the speed loop is also compensated, and the response of the servo system is improved as a whole. As a result, the followability of the servo motor with respect to the position command α is improved, and the undulation of the position deviation is reduced.
従来のディジタル制御で実現する際は以下の方法がとられていた。
位置、速度ループ処理の周期をTPとし、各位置、速度ループ処理における位置指令をa(n)(n=1、2、3・・・;n≦0の時a(n)=0)とすると、位置指令a(n)の微分値b(n)は実際には差分として(1)式の演算によって算出される。
The following method has been adopted when realizing the conventional digital control.
The position and speed loop processing cycle is TP, and the position command in each position and speed loop processing is a (n) (n = 1, 2, 3. Then, the differential value b (n) of the position command a (n) is actually calculated as a difference by the calculation of equation (1).
b(n)={a(n)―a(n−1)}/TP ・・・(1) b (n) = {a (n) -a (n-1)} / TP (1)
位置のフィードフォワード信号は、上記b(n)の値に位置フィードフォワード係数α1を乗じてフィードフォワード制御量c(n)としていた。 The position feedforward signal is obtained by multiplying the value of b (n) by the position feedforward coefficient α1 to obtain a feedforward control amount c (n).
c(n)=α1・b(n) ・・・(2) c (n) = α1 · b (n) (2)
速度のフィードフォワード制御量d(n)は式(3)に示すように、位置のフィードフォワード制御量c(n)から前周期の位置のフィードフォワード制御量c(n−1)を減じ、得られた値に(α2/TP)を乗じて求めていた。 The feedforward control amount d (n) of the speed is obtained by subtracting the feedforward control amount c (n−1) at the position of the previous period from the position feedforward control amount c (n) as shown in the equation (3). The value obtained was multiplied by (α2 / TP).
d(n)=α2・{c(n)―c(n−1)}/TP ・・・(3) d (n) = α2 · {c (n) −c (n−1)} / TP (3)
このように、従来のフィードフォワード制御装置では、単純に位置指令を微分(今回値と前回値の差をサンプリング周期で除算)したものにα1を乗じたものを速度フィードフォワード信号とし、もう一度微分したものにα2を乗じたものを電流(あるいはトルク)フィードフォワード信号とするという手順がとられていた。
従来のサーボ制御装置では、トルクフィードフォワード信号は位置指令を微分(今回値と前回値の差をサンプリング周期で除算)した信号をさらに微分して生成するため、微分演算誤差の影響でトルク指令が汚くなり、モータ動作時に異音がするという問題があった。また、同様の理由で制御対象が振動するという問題もあった。 In the conventional servo control device, the torque feedforward signal is generated by further differentiating the signal obtained by differentiating the position command (the difference between the current value and the previous value divided by the sampling period). There was a problem that it became dirty and abnormal noise was generated during motor operation. There is also a problem that the controlled object vibrates for the same reason.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、トルクフィードフォワード信号をさらに微分した信号が設定した閾値よりも大きい場合は1サンプリング前のトルクフィードフォワード信号を用いることで、トルクフィードフォワード信号を滑らかにし、モータ動作時の異音を小さくし、制御対象の振動を抑えることができるディジタルサーボ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and when the signal obtained by further differentiating the torque feedforward signal is larger than a set threshold value, the torque feedforward signal before one sampling is used, thereby providing torque feed. It is an object of the present invention to provide a digital servo control device that can smooth forward signals, reduce abnormal noise during motor operation, and suppress vibrations to be controlled.
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。 In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
請求項1に記載の発明は、速度フィードフォワード制御またはトルクフィードフォワード制御するディジタルサーボ制御装置において、指令信号あるいは速度フィードフォワード制御器の出力信号の微分信号に、トルクフィードフォワードゲインを乗じた今回乗算値を保存する遅延器を有し、前記今回乗算値と1サンプリング前の前回乗算値のいずれか一方に基づいて、トルクフィードフォワード信号を生成するトルクフィードフォワード制御器を備えるものである。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記微分信号が、位置指令の2回微分信号、あるいは、速度指令の1回微分信号、あるいは、速度フィードフォワード信号の1回微分信号であるものである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記トルクフィードフォワード制御器が、前記今回乗算値と前記前回乗算値のいずれかを選択するセレクタと、前記セレクタを切り替える切り替え信号を出力する微分器あるいは平均化回路を有するものである。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3記載の発明における前記微分器が、前記微分信号を更に1回微分し、その1回微分した信号と予め設定した閾値とを比較して、前記予め設定した閾値より大きい場合、前記前回乗算値を選択するように前記切り替え信号を出力するものである。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1または3記載の発明における前記平均化回路が、前記今回乗算値のNサンプリング前(Nは自然数)までの乗算値の平均値を算出し、 前記今回乗算値と前記平均値との差の絶対値を算出し、前記絶対値と予め設定した閾値とを比較して、前記予め設定した閾値より大きい場合、前記前回乗算値を選択するように前記切り替え信号を出力するものである。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記速度フィードフォワード制御器または前記トルクフィードフォワード制御器の出力に任意のローパスフィルタを備えるものである。
According to the first aspect of the present invention, in the digital servo control device that performs speed feedforward control or torque feedforward control, the command signal or the differential signal of the output signal of the speed feedforward controller is multiplied by the torque feedforward gain. A delay unit that stores a value, and a torque feedforward controller that generates a torque feedforward signal based on one of the current multiplication value and the previous multiplication value one sampling before;
According to a second aspect of the present invention, the differential signal according to the first aspect of the invention is a position command two-time differential signal, a speed command one-time differential signal, or a speed feedforward signal one time. It is a differential signal.
According to a third aspect of the present invention, the torque feedforward controller according to the first aspect of the present invention includes a selector that selects either the current multiplication value or the previous multiplication value, and a switching signal that switches the selector. Has a differentiator or an averaging circuit.
According to a fourth aspect of the invention, the differentiator according to any of the first to third aspects of the invention further differentiates the differential signal once and compares the differentiated signal with a preset threshold value. When the threshold value is larger than the preset threshold value, the switching signal is output so as to select the previous multiplication value.
According to a fifth aspect of the present invention, the averaging circuit according to the first or third aspect of the invention calculates an average value of the multiplication values before N sampling (N is a natural number) of the current multiplication value, An absolute value of a difference between the current multiplication value and the average value is calculated, and the absolute value is compared with a preset threshold value. When the absolute value is larger than the preset threshold value, the previous multiplication value is selected. The switching signal is output.
According to a sixth aspect of the invention, an arbitrary low-pass filter is provided at the output of the speed feedforward controller or the torque feedforward controller according to the first aspect of the invention.
請求項1ないし6記載の発明によると、速度指令、または速度フィードフォワード信号、または、位置指令の微分信号の微分信号である差分演算のトルクフィードフォワード信号を滑らかにすることができ、モータ動作時の異音や、制御対象の振動がなく、かつ位置決め時に良好な制御性能を実現できる。
請求項2の発明によると、様々な用途に適用することができ、制御装置の汎用性を高めることができる。
請求項3乃至5の発明によると、微分信号である差分演算の誤差によりトルクフィードフォワード信号が汚くなる場合には、前回のトルクフィードフォワード信号を使用することができるため、トルクフィードフォワード信号を滑らかにすることができる。また、トルクフィードフォワード信号が汚くなる場合のみ、容易に最良のトルクフィードフォワード信号に切り替えることができる。
請求項6記載の発明による速度フィードフォワード信号あるいはトルクフィードフォワード信号をフィルタ処理した信号を速度フィードフォワード信号あるいはトルクフィードフォワード信号として使用するため、モータ動作時の異音や、制御対象の振動がないので、位置決め時に良好な制御性能(高精度・高速等)を実現できる。
According to the first to sixth aspects of the present invention, the speed command, the speed feedforward signal, or the differential torque feedforward signal that is the differential signal of the position command differential signal can be smoothed, and the motor is in operation. No abnormal noise or vibration of the controlled object, and good control performance can be realized at the time of positioning.
According to invention of
According to the third to fifth aspects of the present invention, when the torque feedforward signal becomes dirty due to a difference calculation error that is a differential signal, the previous torque feedforward signal can be used. Can be. Further, only when the torque feed forward signal becomes dirty, the best torque feed forward signal can be easily switched.
Since the signal obtained by filtering the speed feedforward signal or the torque feedforward signal according to the sixth aspect of the invention is used as the speed feedforward signal or the torque feedforward signal, there is no abnormal noise during motor operation or vibration of the controlled object. Therefore, good control performance (high accuracy, high speed, etc.) can be realized during positioning.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施例を示すディジタルサーボ制御装置のブロック図である。図において、本発明のディジタルサーボ制御装置は、位置制御器1、速度制御器2、速度フィードフォワード制御器5、トルクフィードフォワード制御器6、微分器7、を備えており、制御対象3を制御する。4は検出器であり、制御対象3の位置を検出する。
位置制御器1は、位置指令と検出器4の出力であるモータ位置との位置偏差を入力し速度指令を出力する。微分器7は、検出器4の出力であるモータ位置を入力し微分演算を行い、モータ速度を算出し出力する。速度フィードフォワード制御器5は、微分器51と乗算器52を備えており、位置指令を入力して、微分器51にて微分演算を行い、乗算器52にて速度フィードフォワードゲインVFFを乗じて速度フィードフォワード信号を出力する。微分器51による微分演算は、今回の入力をIN(n)、前回の入力をIN(n−1)、サンプリング周期をTs、微分器51の出力をOUT(n)とすると、式(4)で計算される。
OUT(n)={IN(n)―IN(n−1)}/Ts ・・・(4)
FIG. 1 is a block diagram of a digital servo control apparatus showing a first embodiment of the present invention. In the figure, the digital servo control device of the present invention includes a
The
OUT (n) = {IN (n) −IN (n−1)} / Ts (4)
速度制御器2は、位置制御器1の出力である速度指令と、速度フィードフォワード制御器2の出力である速度フィードフォワード信号とを加算し、微分器7の出力であるモータ速度を減じた信号を入力し、トルク指令を出力する。トルクフィードフォワード制御器6は微分器61、62、乗算器63、遅延器64、セレクタ65とを備えており、速度フィードフォワード信号を入力して、微分器61にて微分演算を行い、乗算器63にてトルクフィードフォワードゲインTFFを乗じてトルクフィードフォワード信号を生成する。
The
また、遅延器64では生成したトルクフィードフォワード信号を保存する。ここで、微分器61の出力をさらに微分器62にて微分演算を行い、微分器62の出力該信号が予め設定していた閾値よりも大きい時、セレクタ65は遅延器64で保存していたトルクフィードフォワード信号の前回値を出力する。微分器61、および62の動作は微分器51の動作と同様に今回の入力をIN(n)、前回の入力をIN(n−1)、サンプリング周期をTs、出力をOUT(n)とすると
OUT(n)={IN(n)−IN(n−1)}/Ts ・・・(5)
となる。
The
It becomes.
そして、速度制御器2の出力とトルクフィードフォワード制御器6とを加算した信号を制御対象3に施して制御対象3を制御する。
本発明が特許文献1と異なる部分は、トルクフィードフォワード制御器6における微分器62、遅延器64、セレクタ65を備えた部分である。
このように本発明のディジタルサーボ制御装置は、トルクフィードフォワード制御器6で出力されるトルクフィードフォワード信号が微分器61の差分演算による誤差が生じた場合、前回生成したトルクフィードフォワード信号を使用することで滑らかなトルクフィードフォワード信号とすることができる。
Then, a signal obtained by adding the output of the
The part where the present invention differs from
As described above, the digital servo control device of the present invention uses the torque feedforward signal generated last time when the torque feedforward signal output from the torque feedforward controller 6 has an error due to the difference calculation of the
また、本発明のディジタルサーボ制御装置のトルクフィードフォワード制御器は、他の構成のトルクフィードフォワード制御器であってもよい。
例えば、図2は、本発明の第2の実施例を示すものであり、本発明の第1の実施例を示すサーボ制御装置で用いることのできる他の構成を示すトルクフィードフォワード制御器のブロック図である。図において、トルクフィードフォワード制御器106は、速度フィードフォワード信号を入力し、微分器61にて微分演算を行い、乗算器63にてトルクフィードフォワードゲインTFFを乗じてトルクフィードフォワード信号を生成する。
Further, the torque feedforward controller of the digital servo control device of the present invention may be a torque feedforward controller having another configuration.
For example, FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, and a block of a torque feedforward controller showing another configuration that can be used in the servo control apparatus showing the first embodiment of the present invention. FIG. In the figure, a torque feedforward controller 106 receives a speed feedforward signal, performs a differentiation operation by a
また、遅延器64では生成したトルクフィードフォワード信号を保存する。ここで、乗算器63の出力を平均化回路67に入力し、平均化回路67では、乗算器63の出力とnサンプリング(nは自然数)前までの乗算器63の出力の平均値との差の絶対値が、予め設定していた閾値の大きさよりも大きい場合、セレクタ65では遅延器64で保存していたトルクフィードフォワード信号の前回値を出力する。なお、微分器61の動作は、微分器51の動作と同様に今回の入力をIN(n)、前回の入力をIN(n−1)、サンプリング周期をTs、出力をOUT(n)とすると
OUT(n)={IN(n)−IN(n−1)}/Ts ・・・(6)
となる。
なお、本実施例が第1の実施例と異なる部分は、トルクフィードフォワード制御器106における平均化回路67を、図1のトルクフィードフォワード制御器6における微分器62の代わりに備えた点である。
The
It becomes.
The present embodiment is different from the first embodiment in that an averaging
図3は、本発明の第3の実施例を示すディジタルサーボ制御装置のブロック図である。図において、本発明の第1の実施例を示す図1と同一の符号の構成要素は、同一の動作をするものであるため、説明を省略する。
トルクフィードフォワード制御器206は、微分器61、62、66、乗算器63、遅延器64、セレクタ65とを備えており、位置指令を入力して、微分器61、66により2回の微分演算を行い、乗算器63にてトルクフィードフォワードゲインTFFを乗じてトルクフィードフォワード信号を生成する。また、遅延器64では生成したトルクフィードフォワード信号を保存する。ここで、微分器61の出力をさらに微分器62にて微分演算を行い、微分器62の出力信号が予め設定していた閾値よりも大きい時、セレクタ65は遅延器64で保存していたトルクフィードフォワード信号の前回値を出力する。
微分器61、および62の微分演算は、今回の入力をIN(n)、前回の入力をIN(n−1)、サンプリング周期をTs、出力をOUT(n)とすると、式(7)で計算される。
OUT(n)={IN(n)―IN(n−1)}/Ts ・・・(7)
FIG. 3 is a block diagram of a digital servo control apparatus showing a third embodiment of the present invention. In the figure, components having the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment of the present invention perform the same operations, and thus description thereof will be omitted.
The torque feedforward controller 206 includes
Differentiating operations of the
OUT (n) = {IN (n) −IN (n−1)} / Ts (7)
そして、速度制御器2の出力とトルクフィードフォワード制御器206とを加算した信号を制御対象3に施して制御対象3を制御する。
なお、本実施例が第1の実施例と異なる部分は、図1のトルクフィードフォワード制御器の入力である速度フィードフォワード制御器5を介した速度フィードフォワード信号の代わりに、位置指令をトルクフィードフォワード制御器206の入力とし、トルクフィードフォワード制御器206内の微分器66を介している点である。
Then, a signal obtained by adding the output of the
Note that this embodiment differs from the first embodiment in that a position command is sent to the torque feed instead of the speed feedforward signal via the speed feedforward controller 5 which is the input of the torque feedforward controller in FIG. This is a point that is used as an input of the forward controller 206 and is passed through a
また、本発明のディジタルサーボ制御装置のトルクフィードフォワード制御器は、他の構成のトルクフィードフォワード制御器であってもよい。
例えば、図4は、本発明の第4の実施例を示すものであり、本発明の第3の実施例を示すサーボ制御装置で用いることのできる他の構成を示すトルクフィードフォワード制御器のブロック図である。図において、トルクフィードフォワード制御器306は位置指令を入力し、微分器61、66にて2回の微分演算を行い、乗算器63にてトルクフィードフォワードゲインTFFを乗じてトルクフィードフォワード信号を生成する。
Further, the torque feedforward controller of the digital servo control device of the present invention may be a torque feedforward controller having another configuration.
For example, FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention, and a block of a torque feedforward controller showing another configuration that can be used in the servo control apparatus showing the third embodiment of the present invention. FIG. In the figure, a torque feedforward controller 306 receives a position command, performs differentiation operation twice by
また、遅延器64では生成したトルクフィードフォワード信号を保存する。ここで、乗算器63の出力を平均化回路67に入力し、平均化回路67では、乗算器63の出力とnサンプリング(nは自然数)前までの乗算器63の出力の平均値との差の絶対値が、予め設定していた閾値の大きさよりも大きい場合はセレクタ65にて遅延器64で保存していたトルクフィードフォワード信号の前回値を出力する。なお、微分器61の微分演算は今回の入力をIN(n)、前回の入力をIN(n−1)、サンプリング周期をTs、出力をOUT(n)とすると、式(8)で計算される。
OUT(n)={IN(n)―IN(n−1)}/Ts ・・・(8)
なお、本実施例が第3の実施例と異なる部分は、トルクフィードフォワード制御器306における平均化回路67を、図3のトルクフィードフォワード制御器206における微分器62の代わりに備えた点である。
The
OUT (n) = {IN (n) −IN (n−1)} / Ts (8)
Note that this embodiment differs from the third embodiment in that an averaging
第1〜4の実施例については、位置制御に関わるディジタルサーボ制御装置についての発明を述べたが、第5、6の実施例については、速度制御に関わるディジタルサーボ制御装置についての発明を述べる。すなわち、第1〜4の実施例は位置指令入力の場合であり、第5、6の実施例は速度指令入力の場合である。
図5は、本発明の第5の実施例を示すディジタルサーボ制御装置のブロック図である。図において、本発明の第1の実施例を示す図1と同一の符号の構成要素は、同一の動作をするものであるため、説明を省略する。406はトルクフィードフォワード制御器である。
なお、本実施例が第1の実施例と異なる部分は、位置指令の代わりに速度指令を入力としている点であり、速度制御に関わるディジタルサーボ制御装置に適用した例である。
In the first to fourth embodiments, the invention related to the digital servo control device related to position control has been described. In the fifth and sixth embodiments, the invention related to the digital servo control device related to speed control will be described. That is, the first to fourth embodiments are cases of position command input, and the fifth and sixth embodiments are cases of speed command input.
FIG. 5 is a block diagram of a digital servo control apparatus showing a fifth embodiment of the present invention. In the figure, components having the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment of the present invention perform the same operations, and thus description thereof will be omitted. Reference numeral 406 denotes a torque feedforward controller.
Note that this embodiment differs from the first embodiment in that a speed command is input instead of a position command, and this is an example applied to a digital servo control device related to speed control.
また、本発明のディジタルサーボ制御装置のトルクフィードフォワード制御器は、他の構成のトルクフィードフォワード制御器であってもよい。
例えば、図6は、本発明の第6の実施例を示すものであり、本発明の第5の実施例を示すサーボ制御装置で用いることのできる他の構成を示すトルクフィードフォワード制御器のブロック図である。
なお、本実施例が第5の実施例と異なる部分は、トルクフィードフォワード制御器506における平均化回路67を、図5のトルクフィードフォワード制御器406における微分器62の代わりに備えた点である。
Further, the torque feedforward controller of the digital servo control device of the present invention may be a torque feedforward controller having another configuration.
For example, FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention, and a block of a torque feedforward controller showing another configuration that can be used in the servo control apparatus showing the fifth embodiment of the present invention. FIG.
Note that this embodiment is different from the fifth embodiment in that an averaging
また、本発明の速度フィードフォワード信号は、速度フィードフォワード制御器の出力に任意のローパスフィルタによるフィルタ処理した信号を速度フィードフォワード信号としてもよい。
例えば、図7は、本発明の第7の実施例を示すものであり、速度フィードフォワード制御器の出力をフィルタ処理するブロック図である。図において、速度フィードフォワード制御器5の出力に任意のローパスフィルタ53によるフィルタ処理した信号を速度フィードフォワード信号としている。これは、第1、3の実施例における速度フィードフォワード信号の代わりに適用できる。
The speed feedforward signal of the present invention may be a speed feedforward signal obtained by filtering the output of the speed feedforward controller with an arbitrary low-pass filter.
For example, FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention, and is a block diagram for filtering the output of the speed feedforward controller. In the figure, a signal obtained by filtering the output of the speed feedforward controller 5 by an arbitrary low-
また、本発明のトルクフィードフォワード信号は、トルクフィードフォワード制御器の出力に任意のローパスフィルタによるフィルタ処理した信号をトルクフィードフォワード信号としてもよい。
例えば、図8は、本発明の第8の実施例を示すものであり、トルクフィードフォワード制御器の出力をフィルタ処理するブロック図である。図において、トルクフィードフォワード制御器6の出力に任意のローパスフィルタ68によるフィルタ処理した信号をトルクフィードフォワード信号としている。これは、第1〜6の実施例におけるトルフィードフォワード信号の代わりに適用できる。
Further, the torque feedforward signal of the present invention may be a torque feedforward signal obtained by filtering the output of the torque feedforward controller using an arbitrary low-pass filter.
For example, FIG. 8 shows an eighth embodiment of the present invention and is a block diagram for filtering the output of the torque feedforward controller. In the figure, a signal obtained by filtering the output of the torque feedforward controller 6 by an arbitrary low-
1 位置制御器
2 速度制御器
3 制御対象
4 検出器
5 速度フィードフォワード制御器
6、106、206、306、406、506 トルクフィードフォワード制御器
7、51、61、62、66 微分器
52、63 乗算器
53 フィルタ
64 遅延器
65 セレクタ
67 平均化回路
68 フィルタ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
指令信号あるいは速度フィードフォワード制御器の出力信号の微分信号に、トルクフィードフォワードゲインを乗じた今回乗算値を保存する遅延器を有し、前記今回乗算値と1サンプリング前の前回乗算値のいずれか一方に基づいて、トルクフィードフォワード信号を生成するトルクフィードフォワード制御器を備えることを特徴とするディジタルサーボ制御装置。 In a digital servo controller for speed feedforward control or torque feedforward control,
A delay unit that stores the current multiplication value obtained by multiplying the differential signal of the command signal or the output signal of the speed feedforward controller by the torque feedforward gain, and either the current multiplication value or the previous multiplication value before one sampling; A digital servo control device comprising: a torque feedforward controller that generates a torque feedforward signal based on one of them.
前記セレクタを切り替える切り替え信号を出力する微分器あるいは平均化回路を有することを特徴とする請求項1記載のディジタルサーボ制御装置。 The torque feedforward controller selects either the current multiplication value or the previous multiplication value;
2. The digital servo control apparatus according to claim 1, further comprising a differentiator or an averaging circuit that outputs a switching signal for switching the selector.
その1回微分した信号と予め設定した閾値とを比較して、前記予め設定した閾値より大きい場合、前記前回乗算値を選択するように前記切り替え信号を出力することを特徴とする請求項1乃至3記載のディジタルサーボ制御装置。 The differentiator differentiates the differential signal once more,
2. The switching signal is output so as to select the previous multiplication value when the first differentiated signal is compared with a preset threshold value and is larger than the preset threshold value. 3. The digital servo control device according to 3.
前記今回乗算値と前記平均値との差の絶対値を算出し、
前記絶対値と予め設定した閾値とを比較して、前記予め設定した閾値より大きい場合、前記前回乗算値を選択するように前記切り替え信号を出力することを特徴とする請求項1または3記載のディジタルサーボ制御装置。 The averaging circuit calculates an average value of the multiplication values up to n samplings (n is a natural number) of the current multiplication value,
Calculate the absolute value of the difference between the current multiplication value and the average value,
4. The switching signal is output so as to select the previous multiplication value when the absolute value is compared with a preset threshold value and is larger than the preset threshold value. Digital servo controller.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009110492A (en) * | 2007-10-09 | 2009-05-21 | Okuma Corp | Position controller |
JP2009189177A (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Panasonic Corp | Motor control device |
CN102195546A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-21 | 松下电器产业株式会社 | Motor driving device |
CN104702158A (en) * | 2013-12-09 | 2015-06-10 | 山洋电气株式会社 | Motor controller |
KR101585118B1 (en) * | 2014-08-18 | 2016-01-13 | 한국전기연구원 | Controller |
CN112051726A (en) * | 2020-07-27 | 2020-12-08 | 北京控制工程研究所 | Position feedforward control method based on linear tracking differentiator |
CN116317733A (en) * | 2023-05-19 | 2023-06-23 | 小神童创新科技(广州)有限公司 | Position control type direct current brush motor control method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61156303A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-16 | Toshiba Corp | Process controller |
JPH04135215A (en) * | 1990-09-27 | 1992-05-08 | Toyoda Mach Works Ltd | Digital servo controller |
-
2005
- 2005-11-18 JP JP2005334445A patent/JP4507110B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61156303A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-16 | Toshiba Corp | Process controller |
JPH04135215A (en) * | 1990-09-27 | 1992-05-08 | Toyoda Mach Works Ltd | Digital servo controller |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009110492A (en) * | 2007-10-09 | 2009-05-21 | Okuma Corp | Position controller |
JP2009189177A (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Panasonic Corp | Motor control device |
CN102195546A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-21 | 松下电器产业株式会社 | Motor driving device |
CN104702158A (en) * | 2013-12-09 | 2015-06-10 | 山洋电气株式会社 | Motor controller |
CN104702158B (en) * | 2013-12-09 | 2019-08-13 | 山洋电气株式会社 | Motor control assembly |
KR101585118B1 (en) * | 2014-08-18 | 2016-01-13 | 한국전기연구원 | Controller |
CN112051726A (en) * | 2020-07-27 | 2020-12-08 | 北京控制工程研究所 | Position feedforward control method based on linear tracking differentiator |
CN112051726B (en) * | 2020-07-27 | 2023-08-11 | 北京控制工程研究所 | Position feedforward control method based on linear tracking differentiator |
CN116317733A (en) * | 2023-05-19 | 2023-06-23 | 小神童创新科技(广州)有限公司 | Position control type direct current brush motor control method |
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Publication number | Publication date |
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