JP2007299122A

JP2007299122A - Servo controller and method for adjusting the same

Info

Publication number: JP2007299122A
Application number: JP2006125165A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Takei; 康行竹井
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: JP4636271B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a servo controller and a method for manufacturing this servo controller for automatically carrying out response error adjustment by a motor controller simplex. <P>SOLUTION: This servo controller having a position controller, a speed controller having integration control; a movement quantity measurement unit (204) for measuring movement quantity from the inversion of a moving direction; and a response erorr compensator for increasing the integration gain of integration control until the movement quantity reaches a predetermined value. This servo controller is provided with a position control model part (201) for calculating an ideal position based on a model; a response error estimator (205) for estimating a response error from a deviation between a model position and an actual position; and an integration gain correcting part (207) for executing a test program, and for reducing the response error. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、工作機械などを駆動するサーボ制御装置に関わり、特にサーボモータの移動方向反転時に生じる応答誤差の調整方法に関する。 The present invention relates to a servo control device that drives a machine tool and the like, and more particularly, to a method for adjusting a response error that occurs when a moving direction of a servo motor is reversed.

サーボモータの移動方向反転時に生じる応答誤差を自動的に調整する装置として特許文献１がある。特許文献１の調整装置は、工作機械などを駆動するサーボモータに対し、指定した円弧半径および送り速度にて円弧補間を行い、位置指令とサーボモータまたは、機械の位置から応答誤差を算出し、応答誤差と予め設定された閾値とを比較し、応答誤差が閾値以上であった場合は、移動方向反転時に前記サーボモータへの指令トルクに応答誤差が減じるように補正トルクを付加する。 Patent Document 1 discloses an apparatus that automatically adjusts a response error that occurs when a moving direction of a servo motor is reversed. The adjusting device of Patent Document 1 performs circular interpolation at a specified arc radius and feed speed for a servo motor that drives a machine tool and the like, calculates a response error from a position command and the position of the servo motor or machine, The response error is compared with a preset threshold value. If the response error is equal to or greater than the threshold value, a correction torque is added so that the response error is reduced to the command torque to the servo motor when the moving direction is reversed.

図４は、特許文献１の従来技術を示すサーボ調整装置と工作機械の送り軸を制御するサーボ制御装置のブロック図である。図４において、４０１は、加工プログラムを解析し、円弧半径や送り速度などを分配部に指令する解析部、４０２は、円弧補間を行なう制御軸に対し、前記解析部から入力された円弧半径や送り速度に従って位置指令を分配する分配部、４０３および４０９は、分配部から位置指令を入力し、位置指令にモータ位置を追従するようにサーボモータを制御するＸ軸およびＹ軸のモータ制御部、４０４および４１０は、移動方向反転時に生じる応答誤差を低減するために付加する補正トルクを算出するＸ軸およびＹ軸のトルク補正部、４０５および４１１は、工作機械のＸ軸およびＹ軸を駆動するＸ軸およびＹ軸サーボモータ、４０６および４１２は、前記Ｘ軸およびＹ軸モータの位置を検出するＸ軸およびＹ軸位置検出器、４０７は、Ｘ軸およびＹ軸によって駆動されるテーブル、４０８および４１３は、Ｘ軸およびＹ軸モータによって駆動されるボールネジ、４１４はＸ軸およびＹ軸による移動軌跡を求める２軸信号合成器、４１５は、２軸信号合成器によって算出された移動軌跡を表示する軌跡表示装置である。 FIG. 4 is a block diagram of a servo adjustment device and a servo control device for controlling a feed axis of a machine tool showing the prior art of Patent Document 1. In FIG. 4, 401 is an analysis unit that analyzes a machining program and instructs a distribution unit on an arc radius, a feed rate, and the like, and 402 is an arc radius input from the analysis unit with respect to a control axis that performs circular interpolation. Distributing units 403 and 409 that distribute the position command according to the feed speed are input with the position command from the distributing unit, and the X-axis and Y-axis motor control units that control the servo motor so that the motor position follows the position command. 404 and 410 are X-axis and Y-axis torque correction units for calculating a correction torque to be added in order to reduce a response error that occurs when the moving direction is reversed, and 405 and 411 drive the X-axis and Y-axis of the machine tool. X-axis and Y-axis servo motors, 406 and 412 are X-axis and Y-axis position detectors for detecting the positions of the X-axis and Y-axis motors, and 407 is an X-axis and Y-axis position detector. Table driven by Y-axis, 408 and 413 are ball screws driven by X-axis and Y-axis motors, 414 is a two-axis signal synthesizer that obtains movement trajectory by X-axis and Y-axis, 415 is two-axis signal synthesis It is the locus | trajectory display apparatus which displays the movement locus | trajectory calculated by the vessel.

図５は、特許文献１のフローチャートである。まず、プログラムを解析し、指令された円弧半径および送り速度に応じてＸ軸およびＹ軸モータを駆動する（ステップＳ１１）。次に、位置検出器によってＸ軸およびＹ軸モータの位置を検出するとともに、Ｘ軸およびＹ軸による移動軌跡を作成する（ステップＳ１２）。次に、指令位置と実際のモータ位置から応答誤差および補正トルクの更新を判別する閾値（ε０）を演算する（ステップＳ１３）。次に、応答誤差と閾値（ε０）を比較し、応答誤差が閾値より大きいか否かを判別する（ステップＳ１４）。ここで応答誤差がマイナス値、すなわち食い込みの場合を考慮し、−ε０≦応答誤差≦ε０として判定される。−ε０≦応答誤差≦ε０と判定された場合は、処理を終了し、判別条件が不満足の場合は、ステップＳ１５に移行する。−ε０≦応答誤差≦ε０と判定されなかった場合、応答誤差を減じるように補正トルクを演算し、モータの移動方向反転時に行なうトルク補正値を更新する（ステップＳ１５）。そして再びテスプログラムを実行する。その再、モータの移動方向反転時にステップＳ１５にて更新した補正トルクを各軸のモータ制御部にて指令トルクを補正する。以降、ステップＳ１１〜ステップＳ１５までを繰り返し実行し、−ε０≦応答誤差≦ε０となるまで補正トルクの更新が行なわれる。 FIG. 5 is a flowchart of Patent Document 1. First, the program is analyzed, and the X-axis and Y-axis motors are driven according to the commanded arc radius and feed rate (step S11). Next, the positions of the X-axis and Y-axis motors are detected by the position detector, and the movement trajectory by the X-axis and Y-axis is created (step S12). Next, a threshold value (ε0) for determining response error and correction torque update is calculated from the command position and the actual motor position (step S13). Next, the response error is compared with a threshold value (ε0) to determine whether or not the response error is larger than the threshold value (step S14). Here, considering that the response error is a negative value, that is, a bite, it is determined that −ε0 ≦ response error ≦ ε0. If it is determined that −ε0 ≦ response error ≦ ε0, the process is terminated. If the determination condition is not satisfied, the process proceeds to step S15. If it is not determined that −ε0 ≦ response error ≦ ε0, the correction torque is calculated so as to reduce the response error, and the torque correction value performed when the motor moving direction is reversed is updated (step S15). The test program is executed again. Again, the command torque is corrected by the motor control unit of each axis with the correction torque updated in step S15 when the moving direction of the motor is reversed. Thereafter, steps S11 to S15 are repeatedly executed, and the correction torque is updated until −ε0 ≦ response error ≦ ε0.

また、モータの理想的な位置と実際の位置との偏差から応答誤差を推定し、応答誤差低減に利用するサーボ制御方法として特許文献２がある。特許文献２のサーボ制御方法では、理想的なサーボ系モデルに基づいて理想的な位置を演算し、この演算した理想位置と実際の位置との差分に、理想位置の方向反転時から所定の間のみ、所定のゲインを乗じ、これを上記速度指令に補正量として加える。図６は特許文献２のサーボ制御装置のブロック図である。図６において、１０１は位置指令生成部、１０２は位置制御部、１０３は速度制御部、１０４は電流制御部、１０５は電力増幅回路、１０６は機械系１１６を駆動するサーボモータ、１０７はサーボモータ１０６の回転位置を検出するエンコーダ、１０８はエンコーダ１０７の出力する位置検出信号１１０を微分して速度を算出する微分手段である。なお、エンコーダ１０７及び微分手段１０８によりモータ速度の検出手段が構成される。１０９は位置指令生成部１０１から出力される位置指令、１１０はエンコーダ７から出力される位置検出信号である位置フィードバック、１１１は位置制御部２から出力される速度指令、１１２は微分手段１０８から出力される速度検出信号である速度フィードバック、１１３は速度指令１１１と速度フィードバック１１２との差分である速度偏差信号、１１４は速度制御部１０３から出力される電流指令、１１５はサーボモータ１０６に流れる電流を示す電流フィードバック信号、１１６はサーボモータ１０６により駆動されるＣＮＣ工作機械等の機械系、１１７は機械系１１６からサーボモータ１０６に加わる反力や、摩擦による負荷トルク、１１８は速度制御部１０３における速度比例制御部、１１９は速度制御部１０３における速度積分制御部、１２０は速度比例制御部１１８の出力する比例項分指令、１２１は速度積分制御部１１９の出力する積分項分指令で、比例項分指令１２０に加算されることにより電流指令１１４となる。１２４は位置指令生成部１０１から出力される位置指令１０９を入力する、位置ループ系の理想モデル、１３３は位置ループ系の理想モデル１２４の出力速度信号、１２５は弾性変化が大きい機械系の遅れを考慮した理想モデル、１４１は理想モデルの位置１２６と実際の位置１１０との差分１２７を出力する減算部、１２８はゲインである。なおこのゲイン１２８は、大きく設定すればするほど補正効果は望めるが、実際に補正効果を上げるためには機械系を含めた速度ループ制御系の応答性が必要であり、この応答性が悪いとサーボ系として不安定となるため、実際の機械に適用した場合にはその速度ループ制御系次第で決定される。また、１４２は理想モデルの位置１２６と実際の位置フィードバック１１０との間の差分１２７にゲイン１２８を乗じ、速度指令補正信号（速度指令補正値）１２９を出力する乗算部、１４３は乗算部１３６より出力される速度指令補正信号（速度指令補正値）１２９を速度指令１１１に加算する加算部である。理想モデルの方向変化時を補正のタイミングとし、この方向変化時よりトルク指令が静摩擦を超える値となるまでの所定の時間（この所定時間は予めパラメータ設定しておく）のみ、あるいは方向反転後の理想モデルの移動量に機械系のばね定数などを掛けた値が静摩擦を超える値（この値も予めパラメータ設定しておく）以上となるまでの間のみ、乗算部１４２にて、理想モデルの位置１２６と実際の位置フィードバック１１０との間の差分１２７にゲイン１２８を乗じることにより速度指令補正値１２９を生成し、この補正値１２９を、加算部１４３にて、位置制御による出力である速度指令１１１に加算するように動作する。
特許第３４７８９４６号公報（図１）国際公開番号ＷＯ２００２／０３９５７４公報（図１） Further, Patent Document 2 discloses a servo control method that estimates a response error from a deviation between an ideal position of a motor and an actual position, and uses it for reducing the response error. In the servo control method disclosed in Patent Document 2, an ideal position is calculated based on an ideal servo system model, and the difference between the calculated ideal position and the actual position is calculated for a predetermined period from the time when the direction of the ideal position is reversed. Only, a predetermined gain is multiplied and added to the speed command as a correction amount. FIG. 6 is a block diagram of the servo control device of Patent Document 2. In FIG. In FIG. 6, 101 is a position command generation unit, 102 is a position control unit, 103 is a speed control unit, 104 is a current control unit, 105 is a power amplification circuit, 106 is a servo motor that drives the mechanical system 116, and 107 is a servo motor. An encoder 106 detects the rotational position of 106, and 108 is a differentiating means for differentiating the position detection signal 110 output from the encoder 107 to calculate the speed. The encoder 107 and the differentiation means 108 constitute a motor speed detection means. 109 is a position command output from the position command generator 101, 110 is a position feedback signal as a position detection signal output from the encoder 7, 111 is a speed command output from the position controller 2, and 112 is output from the differentiating means 108. , 113 is a speed deviation signal that is a difference between the speed command 111 and the speed feedback 112, 114 is a current command output from the speed control unit 103, and 115 is a current flowing through the servo motor 106. A current feedback signal 116, a mechanical system such as a CNC machine tool driven by the servo motor 106, 117 a reaction force applied to the servo motor 106 from the mechanical system 116, a load torque due to friction, and 118 a speed in the speed control unit 103 Proportional control unit 119 is speed in speed control unit 103 The minute control unit 120 is a proportional term command output from the speed proportional control unit 118, and 121 is an integral term command output from the speed integral control unit 119, and is added to the proportional term command 120 to be added to the current command 114. Become. 124 is a position loop system ideal model for inputting the position command 109 output from the position command generation unit 101, 133 is an output speed signal of the position loop system ideal model 124, and 125 is a delay of a mechanical system having a large elastic change. The ideal model considered, 141 is a subtraction unit that outputs a difference 127 between the position 126 of the ideal model and the actual position 110, and 128 is a gain. As the gain 128 is set larger, the correction effect can be expected. However, in order to actually increase the correction effect, the response of the speed loop control system including the mechanical system is necessary. Since it becomes unstable as a servo system, it is determined depending on the speed loop control system when applied to an actual machine. Further, 142 is a multiplication unit that multiplies the difference 127 between the ideal model position 126 and the actual position feedback 110 by a gain 128 and outputs a speed command correction signal (speed command correction value) 129, and 143 is from the multiplication unit 136. This is an adder that adds the output speed command correction signal (speed command correction value) 129 to the speed command 111. The time when the direction of the ideal model changes is used as the correction timing, and only after a predetermined time from when this direction changes until the torque command exceeds the static friction (this predetermined time is set in advance by parameters), or after the direction is reversed. Only when the value obtained by multiplying the amount of movement of the ideal model by the spring constant of the mechanical system exceeds the value exceeding the static friction (this value is also set in advance as a parameter), the multiplier 142 determines the position of the ideal model. A speed command correction value 129 is generated by multiplying a difference 127 between the actual position feedback 110 and the actual position feedback 110 by a gain 128, and this correction value 129 is output by the adder 143 to a speed command 111 that is an output by position control. Works to add to
Japanese Patent No. 3478946 (FIG. 1) International Publication Number WO2002 / 039574 (FIG. 1)

特許文献１の応答誤差の調整装置では、円弧動作する２軸（例えばＸ軸およびＹ軸）の位置検出器によって検出されたモータの位置を基にＸ軸およびＹ軸による移動軌跡を作成し、円弧指令位置と移動軌跡から応答誤差を演算するステップが必要である。２軸の移動軌跡の作成処理は、各軸のサーボモータを制御するモータ制御装置単体では行なうことが出来ないため、上位コントローラや別途サーボ調整ツールなどで行なうことになる。従って応答誤差算出のために特別な演算を行なわない上位コントローラでは、応答誤差調整が実行できないという問題があった。
特許文献２の応答誤差補正方法では、理想モデルと実際の位置を用いて補正量を作成するが、補正時間や補正ゲインは繰り返しテストプログラムを実行し、応答誤差を確認しながら手動調整するため、調整には時間と労力を費やす。
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、モータ制御装置単体で移動方向反転時の応答誤差補正の調整ができ、かつ、適切な応答誤差補正調整を自動的に行うことができるサーボ制御装置とその調整方法を提供することを目的とする。 In the response error adjusting device of Patent Document 1, a movement trajectory by the X axis and the Y axis is created based on the position of the motor detected by the position detector of two axes (for example, the X axis and the Y axis) that move in a circular arc, A step of calculating a response error from the arc command position and the movement locus is necessary. Since the two-axis movement locus creation process cannot be performed by a single motor control device that controls the servo motors of the respective axes, it is performed by a host controller or a separate servo adjustment tool. Accordingly, there is a problem that the response error adjustment cannot be executed in the host controller that does not perform a special calculation for calculating the response error.
In the response error correction method of Patent Document 2, a correction amount is created using an ideal model and an actual position, but the correction time and the correction gain are manually adjusted while executing a test program repeatedly while checking the response error. Adjustment takes time and effort.
The present invention has been made in view of such problems, and it is possible to perform adjustment of response error correction at the time of reversing the moving direction by a single motor control device, and automatically perform appropriate response error correction adjustment. An object of the present invention is to provide a servo control device and an adjustment method thereof.

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。
請求項１に記載の発明は、位置指令と位置信号から速度指令を生成する位置制御器と、積分制御を有し前記速度指令と速度信号からトルク指令を生成する速度制御器と、前記トルク指令に基づき電流を制御しモータを駆動する電流制御器と、移動方向反転からの移動量を計測する移動量測定器と、前記移動量が所定値に達するまで前記積分制御の積分ゲインを増加させる応答誤差補償器を有するサーボ制御装置において、前記応答誤差補償器は、モデルに基づいて理想位置を演算する位置制御モデル部と、前記モデル位置と実際位置との偏差から応答誤差を推定する応答誤差推定器と、テストプログラムを実行した前記応答誤差を低減する前記積分ゲイン補正部と、を備えることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、位置指令と位置信号から速度指令を生成する位置制御器と、積分制御を有し前記速度指令と速度信号からトルク指令を生成する速度制御器と、前記トルク指令に基づき電流を制御しモータを駆動する電流制御器と、移動方向反転からの移動時間を計測する移動時間測定器と、前記移動時間が所定値に達するまで前記積分制御の積分ゲインを増加させる応答誤差補償器を有するサーボ制御装置において、前記応答誤差補償器は、モデルに基づいて理想位置を演算する位置制御モデル部と、前記モデル位置と実際位置との偏差から応答誤差を推定する応答誤差推定器と、テストプログラムを実行した前記応答誤差を低減する前記積分ゲイン補正部と、を備えることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、位置指令と位置信号から速度指令を生成する位置制御器と、積分制御を有し前記速度指令と速度信号からトルク指令を生成する速度制御器と、前記トルク指令に基づき電流を制御しモータを駆動する電流制御器と、移動方向反転からの移動量を計測する移動量測定器と、前記移動量が所定値に達するまで前記積分制御の積分ゲインを増加させる応答誤差補償器を有するサーボ制御装置の調整方法において、目標応答誤差の条件設定を行なうステップと、プログラムを解析し、指令された円弧半径および送り速度に応じてモータを駆動するステップと、モデルに基づいて理想位置を演算するステップと、前記モデル位置と実際位置との偏差から応答誤差を推定するするステップと、前記応答誤差が閾値範囲内か否かを判別するステップと、閾値範囲内ではないと判別された場合、応答誤差を減じるように前記積分ゲイを補正するステップと、を備えることを特徴とするものである。 In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 is a position controller that generates a speed command from a position command and a position signal, a speed controller that has integral control and generates a torque command from the speed command and the speed signal, and the torque command A current controller for controlling the current and driving the motor based on the above, a moving amount measuring device for measuring the moving amount after reversing the moving direction, and a response for increasing the integral gain of the integral control until the moving amount reaches a predetermined value. In the servo control apparatus having an error compensator, the response error compensator includes a position control model unit that calculates an ideal position based on a model, and a response error estimation that estimates a response error from a deviation between the model position and an actual position. And an integral gain correction unit that reduces the response error when the test program is executed.
The invention according to claim 2 is a position controller that generates a speed command from a position command and a position signal, a speed controller that has integral control and generates a torque command from the speed command and the speed signal, and the torque command A current controller for controlling the current and driving the motor based on the above, a travel time measuring device for measuring the travel time from reversing the travel direction, and a response for increasing the integral gain of the integral control until the travel time reaches a predetermined value. In the servo control apparatus having an error compensator, the response error compensator includes a position control model unit that calculates an ideal position based on a model, and a response error estimation that estimates a response error from a deviation between the model position and an actual position. And an integral gain correction unit that reduces the response error when the test program is executed.
The invention according to claim 3 is a position controller that generates a speed command from a position command and a position signal, a speed controller that has integral control and generates a torque command from the speed command and the speed signal, and the torque command A current controller for controlling the current and driving the motor based on the above, a moving amount measuring device for measuring the moving amount after reversing the moving direction, and a response for increasing the integral gain of the integral control until the moving amount reaches a predetermined value. In a method for adjusting a servo control device having an error compensator, a step of setting a condition for a target response error, a step of analyzing a program and driving a motor according to a commanded arc radius and feed rate, and a model-based method Calculating an ideal position, estimating a response error from a deviation between the model position and the actual position, and whether the response error is within a threshold range. A step to another, if it is determined not to be within the threshold range and is characterized in that it comprises a step of correcting the integration Gay to reduce response error, the.

本発明によると、モータの理想的な位置と実際の位置との偏差から応答誤差を推定するため、モータ制御装置単体で移動方向反転時の応答誤差補正の調整を行なうことができる。また、繰り返しテストプログラムを実行し、応答誤差が低減されるように前記積分ゲインを調整することによって、適切な応答誤差補正調整を自動的に行なうことができる。 According to the present invention, since the response error is estimated from the deviation between the ideal position of the motor and the actual position, the response error correction at the time of reversing the moving direction can be adjusted by the motor control unit alone. Further, by executing the test program repeatedly and adjusting the integral gain so that the response error is reduced, appropriate response error correction adjustment can be automatically performed.

以下、本発明の方法の具体的実施例について、図１に基づいて説明する。 Hereinafter, a specific embodiment of the method of the present invention will be described with reference to FIG.

図１において、１は位置指令とサーボモータに取り付けられた検出器からの位置フィードバック信号を用いて速度指令を作成する位置制御器、２は速度指令に対しサーボモータに取り付けられた検出器を基に作成した速度フィードバック信号を用いてトルク指令を作成する速度制御器、３は速度指令と速度フィードバックの偏差を積算する積分器、４は前記積分器３の出力に乗算する速度ループ積分ゲイン、５は前記積分器３に積分ゲイン４を乗算した結果と速度フィードバックの偏差に対し乗算する速度ループ比例ゲイン、６はトルク指令に対し実際にモータを駆動する電流を制御する電流制御部、７は、サーボ制御装置によって制御されるサーボモータ、８はサーボモータ７または機械に取り付けられた位置検出器、９は前記モータによって駆動されるテーブル等のメカ機構、１０は、応答誤差補正を行なう応答誤差補償器である。 In FIG. 1, 1 is a position controller that creates a speed command using a position command and a position feedback signal from a detector attached to the servo motor, and 2 is based on a detector attached to the servo motor for the speed command. A speed controller that creates a torque command using the speed feedback signal created in step 3, 3 is an integrator that integrates the deviation between the speed command and speed feedback, 4 is a speed loop integral gain that multiplies the output of the integrator 3, 5 Is a speed loop proportional gain that multiplies the result of multiplying the integrator 3 by the integral gain 4 and the deviation of the speed feedback, 6 is a current control unit that controls the current that actually drives the motor in response to the torque command, and 7 A servo motor controlled by the servo control device, 8 is a position detector attached to the servo motor 7 or the machine, and 9 is the motor. Mechanical mechanism such as a table driven Te, 10 is a response error compensator that performs response error correction.

図２は応答誤差補償器のブロック図である。２０１は位置制御の応答特性をモデル化した位置制御モデル部であり、位置ループゲインＫｐの逆数を時定数フィルタとして与えられるフィードバックモデル部２０２とフィードフォワード部２０３で構成される。２０４は位置制御モデル部の出力である理想位置の移動方向が正方向またはゼロから負方向、あるいは負方向またはゼロから正方向に反転したことを判別した後の理想位置増分値を求める移動量測定器、２０５は位置制御モデルの出力である理想位置と実際の位置フィードバックの差分を求め、応答誤差を推定する応答誤差推定部、２０６は位置制御モデル部２０１の出力である理想位置と予め設定された補償終了位置とを比較し、応答誤差補正のための積分ゲイン補正のＯＮ／ＯＦＦを制御する補正判別器、２０７は実際に使用する速度ループの積分ゲインの補正を実行する積分ゲイン補正実行部である。補正判定器２０６では、位置制御モデル部２０１の出力である理想位置の移動方向が正方向またはゼロから負方向、あるいは負方向またはゼロから正方向に反転したことを判別したら積分ゲイン補正を開始し、移動量測定器２０４で測定した移動方向反転後の移動量が所定値以上になった場合に積分ゲイン補正を終了する。 FIG. 2 is a block diagram of the response error compensator. Reference numeral 201 denotes a position control model unit that models the response characteristics of the position control, and includes a feedback model unit 202 and a feedforward unit 203 that give the reciprocal of the position loop gain Kp as a time constant filter. 204 is a movement amount measurement for obtaining an ideal position increment value after determining that the moving direction of the ideal position, which is the output of the position control model unit, is reversed from the positive direction or zero to the negative direction, or from the negative direction or from zero to the positive direction. , 205 is a response error estimation unit that obtains a difference between an ideal position that is an output of the position control model and an actual position feedback, and estimates a response error, and 206 is preset with an ideal position that is the output of the position control model unit 201. A correction discriminator for comparing ON / OFF of the integral gain correction for correcting the response error, and 207 an integral gain correction execution unit for correcting the integral gain of the speed loop actually used It is. When the correction determination unit 206 determines that the moving direction of the ideal position, which is the output of the position control model unit 201, is reversed from the positive direction or zero to the negative direction, or from the negative direction or zero to the positive direction, the integral gain correction is started. When the movement amount after reversing the movement direction measured by the movement amount measuring device 204 becomes a predetermined value or more, the integral gain correction is terminated.

図３は本発明のサーボ調整のフローチャートである。調整は図３（ａ）のように調整設定ステップと積分ゲイン調整ステップからなる。図３（ｂ）は調整設定ステップのフローチャートである。まず調整設定ステップではステップ１は目標応答誤差（ε０ｍｉｎ、ε０ｍａｘ）を設定する。ステップ２は積分ゲイン補正を実施しない状態で、テストプログラムを実行し、位置制御モデルと実位置との偏差より応答誤差を算出して、ε０ｍｉｎ≦応答誤差≦ε０ｍａｘとなる移動量を記録する。以降、記録した移動量を積分ゲイン補正終了する所定値として以下のステップでサーボ調整を行なう。図３（ｃ）は積分ゲイン調整ステップのフローチャートである。ステップ３は積分ゲイン調整ステップで再度、テストプログラムを実行し、位置制御モデルと実位置との偏差より応答誤差を算出する。ステップ４はε０ｍｉｎ≦応答誤差≦ε０ｍａｘを判定する。ε０ｍｉｎ≦応答誤差≦ε０ｍａｘと判定された場合は調整を終了する。ε０ｍｉｎ≦応答誤差≦ε０ｍａｘと判定されなかった場合はステップ５に移行する。次に応答誤差を減じるように積分ゲイン補正を実行する。ステップ５で積分ゲインは図３（ｄ）に示すように応答誤差＞ε０ｍａｘの場合は、積分ゲインを上昇し、ε０ｍｉｎ＞応答誤差の場合は、積分ゲインを低減するように調整される。再びステップ２のテストプログラムを実行する。以降、ステップ３〜ステップ５までを繰り返し実行し、ε０ｍｉｎ≦応答誤差≦ε０ｍａｘとなるまで積分ゲイン補正のパラメータ調整が行なわれる。 FIG. 3 is a flowchart of servo adjustment according to the present invention. Adjustment includes an adjustment setting step and an integral gain adjustment step as shown in FIG. FIG. 3B is a flowchart of the adjustment setting step. First, in the adjustment setting step, step 1 sets target response errors (ε0 min, ε0 max). In step 2, a test program is executed without performing integral gain correction, a response error is calculated from the deviation between the position control model and the actual position, and a movement amount satisfying ε0min ≦ response error ≦ ε0max is recorded. Thereafter, servo adjustment is performed in the following steps using the recorded movement amount as a predetermined value for completing the integral gain correction. FIG. 3C is a flowchart of the integral gain adjustment step. Step 3 is an integral gain adjustment step, in which the test program is executed again, and a response error is calculated from the deviation between the position control model and the actual position. In step 4, ε0min ≦ response error ≦ ε0max is determined. If it is determined that ε0min ≦ response error ≦ ε0max, the adjustment ends. If it is not determined that ε0min ≦ response error ≦ ε0max, the process proceeds to step 5. Next, integral gain correction is executed so as to reduce the response error. In step 5, as shown in FIG. 3D, the integral gain is adjusted to increase when the response error> ε0max, and to decrease the integral gain when ε0min> response error. The test program in step 2 is executed again. Thereafter, the steps 3 to 5 are repeatedly executed, and the integral gain correction parameter adjustment is performed until ε0min ≦ response error ≦ ε0max.

本発明の方法を適用するサーボ調整装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the servo adjustment apparatus which applies the method of this invention 本発明の方法を適用するサーボ調整装置の積分ゲイン補正部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the integral gain correction | amendment part of the servo adjustment apparatus to which the method of this invention is applied. 本発明の方法の処理手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the process sequence of the method of this invention. 従来の方法（特許文献１）を適用したサーボ調整装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the servo adjustment apparatus to which the conventional method (patent document 1) is applied. 従来の方法の処理手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the process sequence of the conventional method 従来の方法（特許文献２）を適用したサーボ調整装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the servo adjustment apparatus to which the conventional method (patent document 2) is applied.

Explanation of symbols

１位置制御器
２速度制御器
３積分器
４速度ループ積分ゲイン、
５速度ループ比例ゲイン
６電流制御部
７サーボモータ
８位置検出器
９テーブル
１０応答誤差補償器
２０１位置制御モデル
２０２フィードバックモデル部
２０３フィードフォワード部
２０４移動量測定器
２０５応答誤差算出部
２０６補正判別器
２０７積分ゲイン補正部 1 Position controller 2 Speed controller 3 Integrator 4 Speed loop integral gain,
5 Speed loop proportional gain 6 Current control unit 7 Servo motor 8 Position detector 9 Table 10 Response error compensator 201 Position control model 202 Feedback model unit 203 Feed forward unit 204 Movement amount measuring unit 205 Response error calculating unit 206 Correction discriminator 207 Integral gain correction unit

Claims

A position controller that generates a speed command from the position command and the position signal, a speed controller that has integral control and generates a torque command from the speed command and the speed signal, and drives a motor that controls current based on the torque command In a servo controller having a current controller, a movement amount measuring device for measuring a movement amount from reversing the movement direction, and a response error compensator for increasing an integral gain of the integration control until the movement amount reaches a predetermined value,
The response error compensator is:
A position control model unit that calculates an ideal position based on the model;
A response error estimator that estimates a response error from a deviation between the model position and the actual position;
An integral gain correction unit that executes a test program and reduces the response error;
A servo control device comprising:

A position controller that generates a speed command from the position command and the position signal, a speed controller that has integral control and generates a torque command from the speed command and the speed signal, and drives a motor by controlling current based on the torque command In a servo control device having a current controller for measuring, a moving time measuring device for measuring a moving time from reversing the moving direction, and a response error compensator for increasing an integral gain of the integral control until the moving time reaches a predetermined value ,
The response error compensator is:
A position control model unit that calculates an ideal position based on the model;
A response error estimator that estimates a response error from a deviation between the model position and the actual position;
An integral gain correction unit that reduces the response error by executing the test program;
A servo control device comprising:

A position controller that generates a speed command from the position command and the position signal, a speed controller that has integral control and generates a torque command from the speed command and the speed signal, and drives a motor by controlling current based on the torque command A servo controller having a current controller for measuring, a moving amount measuring device for measuring a moving amount from reversing the moving direction, and a response error compensator for increasing an integral gain of the integral control until the moving amount reaches a predetermined value. In the adjustment method,
Setting target response error conditions;
Analyzing the program and driving the motor according to the commanded arc radius and feed rate;
Calculating an ideal position based on the model;
Estimating a response error from a deviation between the model position and the actual position;
Determining whether the response error is within a threshold range; and
If it is determined that it is not within the threshold range, correcting the integral gay to reduce response error; and
The adjustment method of the servo control apparatus characterized by the above-mentioned.