JP2007336705A - モータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モータ制御装置10は、伝動機構104を介してモータ102によって駆動される被駆動体106の加速度を検出して、検出された被駆動体106の加速度に基づいて補正指令を求め、求められた補正指令によってモータ102に対する動作指令を補正した後、補正された動作指令に基づいてモータ102の動作を制御する。このとき、位相調整手段26によって、伝動機構104の固有振動に起因して発生した被駆動体106の振動に対する補正指令を表す補正指令信号の位相を調整可能に変更した後に、動作指令を表す動作指令信号に補正指令信号を合成するようにした。
【選択図】図2
Description
最初に、図1を参照して、本発明による制御装置10を用いた駆動機構100の全体構成を説明する。このような駆動機構100は、工作機械のテーブルの駆動のためなど様々な分野において用いられる。駆動機構100は、モータ102と、伝動機構104を介してモータ102によって駆動されるテーブルなどの被駆動体106と、被駆動体106の速度を検出する速度検出器108と、被駆動体に取り付けられ被駆動体の加速度を検出する加速度検出器110とを備え、その動作は、速度検出器108によって検出された被駆動体106の速度と加速度検出器110によって検出された被駆動体106の加速度とに基づいて、モータ制御装置10によって制御される。モータ102としては例えばサーボモータなどを使用することができる。また、伝動機構としては例えばボールねじ機構などを使用することができる。
速度指令作成部16は、プログラムなどによって指示された被駆動体106の速度に応じてモータ102に対する速度指令Vcを作成する。速度指令Vcは、プログラムなどによって指示された被駆動体106の移動速度に対応するモータ102の回転速度を指示する。
速度制御処理部18は、例えば、図3に示されているように、速度偏差Verrを増幅する比例ゲイン項32と、速度偏差Verrを積分する積分項34と、積分項34の出力を増幅する積分ゲイン項36とによって構成され得る。
Tp=Ks×Afb …(2)
Cc=Kt×Tc´ …(3)
ここで、Ktは、モータ102のトルク定数である。
図7は、位相調整部26の第1の実施形態を示す機能ブロック図である。本実施形態の位相調整部26は、位相を遅らせる遅れ要素として機能するPIDフィルタを含む。本実施形態の位相調整部26は、図7(a)のようにPIDフィルタのみによって構成されてもよく、図7(b)又は図7(c)のようにPIDフィルタとその前後に配置された後述するバッファ記憶装置やローパスフィルタのような他の位相調整手段とを組み合わせて構成されてもよい。PIDフィルタは例えば以下の式(4)によって表される。
Rc(n+1)=Rc(n)+(Rc(n)−Rc(n−1)) …(6)
12 モータ速度検出部
14 被駆動体加速度検出部
22 動作指令補正処理部
24 補正指令作成部
26 位相調整部
102 モータ
104 伝動機構
106 被駆動体
110 加速度検出器
Claims (11)
- 伝動機構を介してモータによって駆動される被駆動体の加速度を検出して、検出された被駆動体の加速度に基づいて補正指令を求め、求められた補正指令によってモータに対する動作指令を補正した後、補正された動作指令に基づいてモータの動作を制御し、前記被駆動体に発生する振動を低減させるモータ制御装置であって、
前記伝動機構の固有振動に起因して発生した前記被駆動体の振動に対する前記補正指令を表す補正指令信号の位相を調整可能に変更した後に、前記動作指令を表す動作指令信号に前記補正指令信号を合成する位相調整手段を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記位相調整手段において、前記補正指令信号の位相は、前記補正指令信号に基づいて前記モータから前記伝動機構を介して前記被駆動体に伝達された振動が前記伝動機構の固有振動に起因して発生した前記被駆動体の振動を相殺させるように調整される、請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記位相調整手段において、前記補正指令信号の位相は、前記伝動機構の固有振動に起因して発生した前記被駆動体の振動と、前記補正指令信号に基づいて前記モータから前記伝動機構を介して前記被駆動体に伝達された振動との位相のずれが180°となるように、調整される、請求項2に記載のモータ制御装置。
- 前記位相調整手段は、前記補正指令信号を前記動作指令信号に加えるタイミングを変更することにより、前記伝動機構の固有振動に起因して発生した前記被駆動体の振動に対する前記補正指令信号の位相を変更する、請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記位相調整手段は、前記補正指令信号を予め設定された時間だけ保持できるバッファ記憶装置である、請求項4に記載のモータ制御装置。
- 前記位相調整手段は、入力される信号に対して出力される信号の位相を変化させることにより、前記伝動機構の固有振動に起因して発生した前記被駆動体の振動に対する前記補正指令信号の位相を変更する、請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記位相調整手段は、PIDフィルタである、請求項6に記載のモータ制御装置。
- 前記位相調整手段は、ローパスフィルタである、請求項6に記載のモータ制御装置。
- 前記位相調整手段は、ハイパスフィルタである、請求項6に記載のモータ制御装置。
- 前記位相調整手段は、バッファ記憶装置、PIDフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ及びそれらの組み合わせの何れかである、請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記位相調整手段は、過去の補正指令信号に基づいて、予め定められた時間経過後の補正指令信号を予測する予測器である、請求項1に記載のモータ制御装置。
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