JP2008109781A - Position controller for electromotor - Google Patents
Position controller for electromotor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008109781A JP2008109781A JP2006290428A JP2006290428A JP2008109781A JP 2008109781 A JP2008109781 A JP 2008109781A JP 2006290428 A JP2006290428 A JP 2006290428A JP 2006290428 A JP2006290428 A JP 2006290428A JP 2008109781 A JP2008109781 A JP 2008109781A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- speed
- torque
- outputs
- position command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Description
この発明は、例えば、工作機械におけるテーブルや電動式産業用ロボットのアームのような負荷機械を駆動する電動機(直流電動機、誘導電動機、同期電動機、リニアモータなど)の位置制御装置に関するものである。 The present invention relates to a position control device for a motor (DC motor, induction motor, synchronous motor, linear motor, etc.) that drives a load machine such as a table in a machine tool or an arm of an electric industrial robot.
従来の位置制御装置の構成を図13を参照しながら説明する。図13は例えば特許文献1に示された従来の位置制御装置を示すブロック図である。図13において、位置制御装置は、直流電動機11の回転角指令信号を発生する回転角指令信号発生回路1と、トルク伝達機構(図示せず)を介して負荷機械(図示せず)を駆動する直流電動機11と、直流電動機11の回転速度及び回転角を検出する回転検出器2と、第1の位置制御回路3と、機械系模擬回路4と、第2の位置制御回路5と、第2の速度制御回路6と、加算器8と、第1の速度制御回路9と、加算器10と、電力変換回路12と、トルク制御回路13とから構成されている。
The configuration of a conventional position control device will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a block diagram showing a conventional position control device disclosed in
次に上述した従来の位置制御装置の動作については、まず、第1の位置制御回路3によって、第1の速度信号が得られ、さらに、機械系模擬回路を制御対象とする第2の位置制御回路5によって、第2の速度制御信号が得られる。つづいて、上記第1の速度信号と第2の速度信号の和である第3の速度信号が加算器8によって求められ、第1の速度制御回路9に供給され、第1の速度制御回路によって、第1のトルク信号が得られる。同様に、第2の速度信号を第2の速度制御回路6に入力すると、第2のトルク信号が得られる。さらに、第3の速度制御回路から第3のトルク信号が出力される。又、制御手段によって、上記第1のトルク信号と第2のトルク信号と第3のトルク信号とを加算した最終トルク信号に、電動機の発生トルクが追随するように制御される。
Next, with regard to the operation of the above-described conventional position control device, first, a first speed signal is obtained by the first
このように、従来の位置制御装置では、機械系模擬回路を制御対象とする第2の位置制御回路と第2の速度制御回路と第3の速度制御回路と機械系模擬回路からの信号を、フィードフォワード的に、第1の位置制御回路、第1の速度制御回路及びトルク制御回路からなる実制御ループに取り入れている。そうすることで、回転角指令信号の変化が急峻な場合においても機械に衝撃を与えることなく高応答のゲイン調整可能な制御装置を実現している。 Thus, in the conventional position control device, the signals from the second position control circuit, the second speed control circuit, the third speed control circuit, and the mechanical system simulation circuit that are controlled by the mechanical system simulation circuit, In a feed-forward manner, an actual control loop including a first position control circuit, a first speed control circuit, and a torque control circuit is incorporated. By doing so, a control device capable of adjusting the gain with high response without giving an impact to the machine even when the change of the rotation angle command signal is steep is realized.
しかしながら、上記従来の位置制御装置では、一定速中の回転角位置偏差を抑えることはできても、一定加速中の回転角位置偏差を抑えることができない。 However, the conventional position control device described above cannot suppress the rotational angle position deviation during constant acceleration even though it can suppress the rotational angle position deviation during constant speed.
そのため、例えば、複数軸の電動機から構成されて、所定軸の電動機実際位置を監視しながら他軸の電動機の起動をかけることにより装置全体の駆動高速化を図るような機械装置や、精度の高い位置軌跡制御が要求されるような機械装置に対して所望の性能を得ることが難しい場合がある。 Therefore, for example, a mechanical device that is composed of a plurality of shaft motors and that activates the motors of the other shafts while monitoring the actual position of the motors of the predetermined shafts, or a high-accuracy mechanical device. It may be difficult to obtain desired performance for a mechanical device that requires position trajectory control.
本発明は上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、高速応答性を有しかつ機械振動を生じない特性を有すると共に、一定加速中にも回転角指令信号と実回転角信号の偏差を最小に抑える電動機の位置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 the above-described problems of the prior art, and has characteristics that it has high-speed response and does not generate mechanical vibrations, and also has a rotation angle command signal and an actual rotation angle even during constant acceleration. An object of the present invention is to provide an electric motor position control device that minimizes signal deviation.
上記課題を解決し目的を達成するために、第1の発明に係る電動機の位置制御装置は、以下のものを備えている。
(1)回転角指令信号及び電動機の実回転角信号に基づいて、第1の速度信号を出力する第1の位置制御回路。
(2)上記回転角指令信号を入力して少なくとも1回の微分演算を含む所定の関数演算により速度フィードフォワード信号を出力する速度フィードフォワード信号演算回路。
(3)電動機、トルク伝達機構及び負荷機械を二つの積分要素として近似し模擬速度信号及び模擬回転角信号を出力する機械系模擬回路。
(4)上記回転角指令信号及び上記模擬回転角信号に基づいて第2の速度信号を出力する第2の位置制御回路。
(5)上記第1の速度信号と上記模擬速度信号を加算して第3の速度信号を出力する加算器。
(6)上記第3の速度信号及び上記電動機の上記実速度信号に基づいて第1のトルク信号を出力する第1の速度制御回路。
(7)上記第2の速度信号、上記模擬速度信号及び上記速度フィードフォワード信号に基づいて第2のトルク信号を出力する第2の速度制御回路。
(8)上記第1のトルク信号及び上記第2のトルク信号に基づいて上記電動機の発生トルクを制御する制御手段。
In order to solve the above problems and achieve the object, the electric motor position control device according to the first invention includes the following.
(1) A first position control circuit that outputs a first speed signal based on the rotation angle command signal and the actual rotation angle signal of the electric motor.
(2) A speed feedforward signal calculation circuit that inputs the rotation angle command signal and outputs a speed feedforward signal by a predetermined function calculation including at least one differential calculation.
(3) A mechanical simulation circuit that approximates an electric motor, a torque transmission mechanism, and a load machine as two integral elements and outputs a simulated speed signal and a simulated rotation angle signal.
(4) A second position control circuit that outputs a second speed signal based on the rotation angle command signal and the simulated rotation angle signal.
(5) An adder that adds the first speed signal and the simulated speed signal and outputs a third speed signal.
(6) A first speed control circuit that outputs a first torque signal based on the third speed signal and the actual speed signal of the electric motor.
(7) A second speed control circuit that outputs a second torque signal based on the second speed signal, the simulated speed signal, and the speed feedforward signal.
(8) Control means for controlling the generated torque of the electric motor based on the first torque signal and the second torque signal.
また、第2の発明に係る電動機の位置制御装置は、第1の発明に係る電動機の位置制御装置に加えて、上記回転角指令信号の状態から回転角判定信号を出力する回転角指令状態判定器と、上記模擬速度信号と上記回転角判定信号とから模擬速度変換信号を出力する第1の乗算器と、上記第2のトルク信号と上記回転角判定信号とからトルク変換信号を出力する第2の乗算器を備えている。 In addition to the electric motor position control device according to the first invention, the electric motor position control device according to the second invention is a rotation angle command state determination that outputs a rotation angle determination signal from the state of the rotation angle command signal. A first multiplier that outputs a simulated speed conversion signal from the simulated speed signal and the rotation angle determination signal, and a first multiplier that outputs a torque conversion signal from the second torque signal and the rotation angle determination signal. 2 multipliers are provided.
さらに、第3の発明に係る電動機の位置制御装置は、以下のものを備えている。
(1)回転角指令信号及び電動機の実回転角信号に基づいて、第1の速度信号を出力する第1の位置制御回路。
(2)上記回転角指令信号を入力して少なくとも1回の微分演算を含む所定の関数演算により速度フィードフォワード信号を出力する速度フィードフォワード信号演算回路。
(3)上記速度フィードフォワード信号を入力して少なくとも1回の微分演算を含む所定の関数演算によりトルクフィードフォワード信号を出力するトルクフィードフォワード信号演算回路。
(4)電動機、トルク伝達機構及び負荷機械を二つの積分要素として近似し模擬速度信号及び模擬回転角信号を出力する機械系模擬回路。
(5)上記回転角指令信号及び上記模擬回転角信号に基づいて第2の速度信号を出力する第2の位置制御回路。
(6)上記第1の速度信号と上記模擬速度信号とを加算して第3の速度信号を出力する第1の加算器。
(7)上記第3の速度信号及び上記電動機の上記実速度信号に基づいて第1のトルク信号を出力する第1の速度制御回路。
(8)上記第2の速度信号、上記模擬速度信号及び上記速度フィードフォワード信号に基づいて第2のトルク信号を出力する第2の速度制御回路。
(9)上記第2のトルク信号と上記トルクフィードフォワード信号とを加算して第3のトルク信号を出力する第2の加算器。
(10)上記第1のトルク信号と上記第3のトルク信号に基づいて上記電動機の発生トルクを制御する制御手段。
Furthermore, an electric motor position control apparatus according to a third aspect of the present invention includes the following.
(1) A first position control circuit that outputs a first speed signal based on the rotation angle command signal and the actual rotation angle signal of the electric motor.
(2) A speed feedforward signal calculation circuit that inputs the rotation angle command signal and outputs a speed feedforward signal by a predetermined function calculation including at least one differential calculation.
(3) A torque feedforward signal calculation circuit that inputs the speed feedforward signal and outputs a torque feedforward signal by a predetermined function calculation including at least one differential calculation.
(4) A mechanical simulation circuit that approximates an electric motor, a torque transmission mechanism, and a load machine as two integral elements and outputs a simulated speed signal and a simulated rotation angle signal.
(5) A second position control circuit that outputs a second speed signal based on the rotation angle command signal and the simulated rotation angle signal.
(6) A first adder that adds the first speed signal and the simulated speed signal and outputs a third speed signal.
(7) A first speed control circuit that outputs a first torque signal based on the third speed signal and the actual speed signal of the electric motor.
(8) A second speed control circuit that outputs a second torque signal based on the second speed signal, the simulated speed signal, and the speed feedforward signal.
(9) A second adder that adds the second torque signal and the torque feedforward signal and outputs a third torque signal.
(10) Control means for controlling the generated torque of the electric motor based on the first torque signal and the third torque signal.
さらにまた、第4の発明に係る電動機の位置制御装置は、第3の発明に係る電動機の位置制御装置に加えて、上記回転角指令信号の状態から回転角判定信号を出力する回転角指令状態判定器と、上記模擬速度信号と上記回転角判定信号とから模擬速度変換信号を出力する第1の乗算器と、上記第2のトルク信号と上記回転角判定信号とからトルク変換信号を出力する第2の乗算器を備えている。 Furthermore, the electric motor position control device according to the fourth aspect of the invention includes, in addition to the electric motor position control device according to the third aspect of the invention, a rotation angle command state that outputs a rotation angle determination signal from the state of the rotation angle command signal. A torque conversion signal is output from the determination device, the first multiplier that outputs a simulated speed conversion signal from the simulated speed signal and the rotation angle determination signal, and the second torque signal and the rotation angle determination signal. A second multiplier is provided.
第1の発明に係る電動機の位置制御装置においては、まず、第1の位置制御回路によって、第1の速度信号が得られる。さらに、機械系模擬回路によって、模擬速度信号が得られる。つづいて、上記第1の速度信号と模擬速度信号の和である第3の速度信号が加算器によって求められ、第1の速度制御回路に供給され、第1の速度制御回路によって第1のトルク信号が得られる。同様に、第2の位置制御回路によって、第2の速度信号が得られる。また、第1のフィードフォワード信号演算回路により、速度フィードフォワード信号が得られる。第2の速度信号と速度フィードフォワード信号と模擬速度信号を第2の速度制御回路に入力することにより、第2のトルク信号が得られる。又、制御手段によって、上記第1のトルク信号と第2のトルク信号を加算した最終トルク信号に、電動機の発生トルクが追随するように制御されることで電動機の実回転角信号と回転角指令信号の偏差を最小にするように作用する。これにより、高速応答性を有しかつ機械振動を生じない特性を有すると共に、一定加速中の回転角指令信号に対する実回転角指令信号の偏差が0に抑えることができることから、機械装置において精度の高い位置軌道追従制御を実現することができる。 In the electric motor position control apparatus according to the first aspect of the invention, first, a first speed signal is obtained by the first position control circuit. Further, a simulated speed signal is obtained by the mechanical system simulation circuit. Subsequently, a third speed signal that is the sum of the first speed signal and the simulated speed signal is obtained by an adder, supplied to the first speed control circuit, and the first speed control circuit provides the first torque. A signal is obtained. Similarly, a second speed signal is obtained by the second position control circuit. Moreover, a speed feedforward signal is obtained by the first feedforward signal calculation circuit. The second torque signal is obtained by inputting the second speed signal, the speed feedforward signal, and the simulated speed signal to the second speed control circuit. Further, the actual rotation angle signal and the rotation angle command of the motor are controlled by the control means so that the torque generated by the motor follows the final torque signal obtained by adding the first torque signal and the second torque signal. Acts to minimize signal deviation. As a result, it has high speed response characteristics and does not cause mechanical vibration, and the deviation of the actual rotation angle command signal with respect to the rotation angle command signal during constant acceleration can be suppressed to zero. High position trajectory tracking control can be realized.
また、第2の発明に係る電動機の位置制御装置は、第1の発明に係る電動機の位置制御装置において、回転角指令の状態に応じた回転角判定信号を出力し、この信号を模擬速度信号ならびに第2のトルク信号に乗算することで、回転角指令信号が0になる間際に電動機の実回転角信号と回転角指令信号の偏差が発生しないように作用する。これにより、第1の発明に係る電動機の位置制御装置の効果に加え指令停止時のオーバーシュートが0となることで高速位置決め整定性を実現することができ、装置全体として高速化を実現することが可能となる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a position control device for an electric motor, wherein the position control device for an electric motor according to the first aspect outputs a rotation angle determination signal corresponding to the state of the rotation angle command, and this signal is used as a simulated speed signal. In addition, by multiplying the second torque signal, the deviation between the actual rotation angle signal of the electric motor and the rotation angle command signal does not occur immediately before the rotation angle command signal becomes zero. As a result, in addition to the effect of the electric motor position control device according to the first aspect of the invention, the overshoot at the time of command stop becomes zero, so that high-speed positioning settling can be realized, and high speed can be realized as a whole device Is possible.
さらに、第3の発明に係る電動機の位置制御装置においては、まず、第1の位置制御回路によって、第1の速度信号が得られる。さらに、機械系模擬回路によって、模擬速度信号が得られる。つづいて、上記第1の速度信号と模擬速度信号の和である第3の速度信号が加算器によって求められ、第1の速度制御回路に供給され、第1の速度制御回路によって第1のトルク信号が得られる。同様に、第2の位置制御回路によって、第2の速度信号が得られる。また、第1のフィードフォワード信号演算回路により、速度フィードフォワード信号が得られる。第2の速度信号と速度フィードフォワード信号と模擬速度信号を第2の速度制御回路に入力することにより、第2のトルク信号が得られる。さらにトルクフィードフォワード信号演算回路によりトルクフィードフォワード信号が得られ、この信号と第2のトルク信号が加算器により加算されて第3のトルク信号が得られる。又、制御手段によって、第1のトルク信号と第3のトルク信号を加算した最終トルク信号に、電動機の発生トルクが追随するように制御されることで、加速度が変化する際に発生する偏差をさらに小さく抑えるように作用する。これにより、加速変化時に生じていた偏差量をさらに減少させることが可能になり、機械装置においてさらに精度の高い位置軌道追従制御を実現することができる。 Furthermore, in the electric motor position control apparatus according to the third aspect of the invention, first, the first speed signal is obtained by the first position control circuit. Further, a simulated speed signal is obtained by the mechanical system simulation circuit. Subsequently, a third speed signal that is the sum of the first speed signal and the simulated speed signal is obtained by an adder, supplied to the first speed control circuit, and the first speed control circuit provides the first torque. A signal is obtained. Similarly, a second speed signal is obtained by the second position control circuit. Moreover, a speed feedforward signal is obtained by the first feedforward signal calculation circuit. The second torque signal is obtained by inputting the second speed signal, the speed feedforward signal, and the simulated speed signal to the second speed control circuit. Furthermore, a torque feedforward signal is obtained by the torque feedforward signal calculation circuit, and this signal and the second torque signal are added by an adder to obtain a third torque signal. Further, the control means controls the generated torque of the electric motor to follow the final torque signal obtained by adding the first torque signal and the third torque signal, so that the deviation that occurs when the acceleration changes is controlled. It works to keep it even smaller. Thereby, it is possible to further reduce the amount of deviation that has occurred at the time of acceleration change, and it is possible to realize more accurate position trajectory tracking control in the mechanical device.
さらにまた、第4の発明に係る電動機の位置制御装置は、第3の発明に係る電動機の位置制御装置において、回転角指令の状態に応じた回転角判定信号を出力し、この信号を模擬速度信号ならびに第2のトルク信号に乗算することで、回転角指令信号が0になる間際に電動機の実回転角信号と回転角指令信号の偏差が発生しないように作用する。これにより、第3の発明に係る電動機の位置制御装置に加え指令停止時のオーバーシュートが0となることで高速位置決め整定性を実現することができ、装置全体として高速化を実現することが可能となる。 Furthermore, an electric motor position control device according to a fourth aspect of the present invention is the electric motor position control device according to the third aspect of the present invention, which outputs a rotation angle determination signal corresponding to the state of the rotation angle command and uses this signal as a simulated speed. By multiplying the signal and the second torque signal, the deviation between the actual rotation angle signal of the electric motor and the rotation angle command signal is prevented from occurring when the rotation angle command signal becomes zero. As a result, in addition to the electric motor position control device according to the third aspect of the invention, the overshoot at the time of command stop becomes zero, so that high-speed positioning settling can be realized, and the overall speed of the device can be realized. It becomes.
以下、本発明にかかる電動機の位置制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of an electric motor position control apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1の構成を、図1〜図3を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1の電動機の位置制御装置の全体を示すブロック図であり、直流電動機11と電力変換回路12は上記の位置制御装置と全く同一である。
Hereinafter, the configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the entirety of the electric motor position control apparatus according to
図1において、本実施の形態の位置制御装置は、トルク伝達機構(図示せず)を介して負荷機械(図示せず)を駆動する直流電動機11を、この直流電動機11に対して回転角指令信号発生回路1が発生する回転角指令信号θmsと、直流電動機11に接続された回転検出器2が直流電動機11から検出して出力する実回転角信号θm及び実速度信号ωmとに基づいて制御する位置制御装置であって、第1の位置制御回路3と、機械系模擬回路4と、第2の位置制御回路5と、第2の速度制御回路6と、速度フィードフォワード信号演算回路7、加算器8と、第1の速度制御回路9と、加算器10と、電力変換回路12と、トルク制御回路13とから構成されている。つまり、図13に示す従来の位置制御装置に加えて、速度フィードフォワード信号演算回路7が設けられている。そして、加算器8は、第1の速度信号ω1と模擬速度信号ωaとを加算して第3の速度信号ω3を出力するようにされ、第1の速度制御回路9は、この第3の速度信号ω3と実速度信号ωmとに基づいて第1のトルク信号τ1を出力するようにされている。
In FIG. 1, the position control device of the present embodiment is configured so that a
回転検出器2は、例えばタコジェネレータのような速度検出器とエンコーダのような位置検出器(電動機がリニアモータの場合はリニアスケール)とから構成されている。また、直流電動機11のトルクの制御手段は、トルク制御回路13と、電力変換回路12とから構成されている。
The
回転角指令信号発生回路1は、直流電動機11を駆動する指令として回転角指令信号θmsを発生する。回転検出器2は、直流電動機11の回転速度及び回転角を検出して、実速度信号ωm及び実回転角信号θmを出力する。第1の位置制御回路3は、直流電動機11の回転角指令信号θms及び回転検出器2から出力された実回転角信号θmに基づいて第1の速度信号ω1を出力する。第2の位置制御回路5は、回転角指令信号θms及び模擬回転角信号θaに基づいて第2の速度信号ω2を出力する。速度フィードフォワード信号演算回路7は、直流電動機11の回転角指令信号θmsを入力して、微分演算を含む所定の関数演算を実行することにより、回転角指令信号θmsから速度フィードフォワード信号ωffを算出する。そして、速度フィードフォワード信号演算回路7は、この速度フィードフォワード信号ωffを出力する。加算器10は、第2の速度信号ω2と速度フィードフォワード信号ωffとを加算してこれを第2の速度制御回路6に出力する。
The rotation angle command
機械系模擬回路4は、トルク伝達機構、負荷機械及び直流電動機11を二つの積分要素として近似するとともに後述の第2のトルク信号τ2に基づいて模擬速度信号ωa及び模擬回転角信号θaを出力する。
The mechanical system simulation circuit 4 approximates the torque transmission mechanism, the load machine, and the
上述のように、加算器8は、第1の速度信号ω1と模擬速度信号ωaとを加算して第3の速度信号ω3を出力する。第1の速度制御回路9は、第3の速度信号ω3及び回転検出器2から出力された実速度信号ωmとに基づいて第1のトルク信号τ1を出力する。第2の速度制御回路6は、第2の速度信号ω2及び模擬速度信号ωaと速度フィードフォワード信号ωffに基づいて第2のトルク信号τ2を出力する。トルク制御回路13および電力変換回路12からなる制御手段は、第1のトルク信号τ1と第2のトルク信号τ2に基づいて直流電動機11のトルクを制御する。
As described above, the
図2は本実施の形態の位置制御装置をモデル化して示す図である。図2において、回路3aは図1の第1の位置制御回路3のモデルを示し、回路9aは第1の速度制御回路9のモデルを示す。回路4aは機械系模擬回路4のモデルを示し、回路5aは第2の位置制御回路5を示す。回路6aは第2の速度制御回路6のモデルを示し、回路7aは速度フィードフォワード信号演算回路7のモデルを示す。回路15aは図1の直流電動機11、回転検出器2、トルク制御回路13および電力変換回路12を合わせたもののモデルを示す。そして回路1aは回転角指令信号発生回路1のモデルを示す。速度フィードフォワード信号演算回路7は、回路7aに示されるように、微分演算を含む関数演算を実行して、回転角指令信号θmsから速度フィードフォワード信号ωffを算出する。
FIG. 2 is a diagram showing a model of the position control device of the present embodiment. In FIG. 2, a circuit 3 a indicates a model of the first
図14は同じように図13に示す従来の位置制御装置をモデル化して示す図である。図2及び図14において、Kp1(s)、Kv1(s)、Kp2(s)、Kv2(s)、θms(s)は一般的な意味での伝達関数を示している。図2及び図14を用いて本実施の形態の位置制御装置の制御方式の原理ついて説明する。ここで簡単のため各伝達関数を次式とおく。
まず、従来の制御方式における偏差Δθms(s)(=θms(s)−θm(s))は、θms(s)を用いて次式の形になる。
同様にして、従来の位置制御装置に、一定加速回転角指令信号を次式(7)で与えたとする。
一方、図2(図1)に示す本実施の形態の位置制御装置を用いたとき、偏差Δθms(s)はθms(s)を用いて次式の形として求められる。
この実施の形態1を用いた時の偏差Δθms(t)の波形を図3に示す。ただし、回転角指令信号θmsは図15のように与えたとすると、その1回微分である速度指令信号は図3のグラフのように台形波形になる。図3から分かるように、一定加速中の偏差Δθms(t)は0となっている。 FIG. 3 shows a waveform of the deviation Δθ ms (t) when using the first embodiment. However, if the rotation angle command signal θ ms is given as shown in FIG. 15, the speed command signal which is a one-time differentiation thereof has a trapezoidal waveform as shown in the graph of FIG. As can be seen from FIG. 3, the deviation Δθ ms (t) during constant acceleration is zero.
このような本実施の形態の位置制御装置においては、第1の位置制御回路3によって、第1の速度信号ω1が得られる。さらに、機械系模擬回路4によって、模擬速度信号ωaが得られる。次いで、上記第1の速度信号ω1と模擬速度信号ωaの和である第3の速度信号ω3が加算器8によって求められ、第1の速度制御回路9に供給され、第1の速度制御回路9によって第1のトルク信号τ1が得られる。
In such a position control device of the present embodiment, the first speed signal ω 1 is obtained by the first
同様に、第2の位置制御回路5によって、第2の速度信号ω2が得られる。また、第1のフィードフォワード信号演算回路7により、速度フィードフォワード信号ωffが得られる。第2の速度信号ω2と速度フィードフォワード信号ωffと模擬速度信号ωaを第2の速度制御回路6に入力することにより、第2のトルク信号τ2が得られる。 Similarly, a second speed signal ω 2 is obtained by the second position control circuit 5. Further, the first feedforward signal calculation circuit 7 obtains the speed feedforward signal ω ff . The second torque signal τ 2 is obtained by inputting the second speed signal ω 2 , the speed feed forward signal ω ff, and the simulated speed signal ω a to the second speed control circuit 6.
そして、トルク制御回路13および電力変換回路12からなる制御手段によって、上記第1のトルク信号τ1と第2のトルク信号τ2を加算した最終トルク信号に、直流電動機11の発生トルクが追随するように制御されることで直流電動機11の実回転角信号θmと回転角指令信号θmsとの偏差が最小になるように動作する。
The generated torque of the
このようなことから、本実施の形態の位置制御装置は、高速応答性を有しかつ機械振動を生じない特性を有すると共に、一定加速中の回転角指令信号θmsに対する実回転角指令信号の偏差が0に抑えることができ、機械装置において精度の高い位置軌道追従制御を実現することができる。 For this reason, the position control device according to the present embodiment has characteristics of high-speed response and no mechanical vibration, and the actual rotation angle command signal for the rotation angle command signal θ ms during constant acceleration. The deviation can be suppressed to 0, and highly accurate position trajectory tracking control can be realized in the mechanical device.
なお、本実施の形態の位置制御装置が制御する電動機は、直流電動機に限らず、誘導電動機、同期電動機、リニアモータなどの電動機であれば制御することができる。 Note that the motor controlled by the position control device of the present embodiment is not limited to a DC motor, and any motor such as an induction motor, a synchronous motor, or a linear motor can be controlled.
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2の構成を、図4〜図6を参照しながら説明する。図4は、この発明の実施の形態2の電動機の位置制御装置の全体を示すブロック図である。本実施の形態の位置制御装置においては、実施の形態1の位置制御装置に加えて、回転角指令信号θmsの状態から回転角判定信号を出力する回転角指令状態判定器100と、模擬速度信号ωaと回転角判定信号から模擬速度変換信号ωatを出力する第1の乗算器101と、第2のトルク信号τ2と回転角判定信号からトルク変換信号τ2tを出力する第2の乗算器102が設けられている。
The configuration of the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram showing the entirety of the position control apparatus for an electric motor according to
図5は本実施の形態の電動機の位置制御装置をモデル化して示す図である。図5において、回路101a、102aはそれぞれ図4の第1の乗算器101と第2の乗算器102のモデルである。回転角指令状態判定器100は、回転角指令信号θmsを入力して、回転角指令信号θmsの変化量が0以外のときは「1」の判定信号(回転角判定信号)を出力し、回転角指令信号θmsの変化量が0となるときは「0」の判定信号(回転角判定信号)を出力する。
FIG. 5 is a diagram showing a model of the electric motor position control apparatus according to the present embodiment. In FIG. 5,
第1の乗算器101は、模擬速度信号ωaと回転角判定信号とを乗算して模擬速度変換信号ωatを出力する。第2の乗算器102は、第2のトルク信号τ2と回転角判定信号とを乗算してトルク変換信号τ2tを出力する。加算器8は、第1の速度信号ω1と模擬速度変換信号ωatとを加算して第3の速度信号ω3を出力する。第1の速度制御回路9は、第3の速度信号ω3及び回転検出器2から出力された実速度信号ωmとに基づいて第1のトルク信号τ1を出力する。トルク制御回路13および電力変換回路12からなる制御手段は、第1のトルク信号τ1とトルク変換信号τ2tに基づいて直流電動機11のトルクを制御する。その他の構成は実施の形態1と同様である。
The
この実施の形態2を用いた時の偏差Δθms(t)の波形を図6に示す。ただし、回転角指令信号θmsは図15のように与えたとすると、その1回微分である速度指令信号は図6のグラフのように台形波形になる。図6から分かるように、一定加速中の偏差Δθms(t)は0となっているのに加え、速度指令信号が0すなわち回転角指令信号の変化量が0となる間際のオーバーシュートが発生していないことが分かる。 A waveform of the deviation Δθ ms (t) when using the second embodiment is shown in FIG. However, if the rotation angle command signal θ ms is given as shown in FIG. 15, the speed command signal which is a one-time differentiation thereof has a trapezoidal waveform as shown in the graph of FIG. As can be seen from FIG. 6, in addition to the deviation Δθ ms (t) during constant acceleration being 0, an overshoot occurs when the speed command signal is 0, that is, the amount of change in the rotation angle command signal is 0. You can see that they are not.
このように、本実施の形態の電動機の位置制御装置おいては、回転角指令状態判定器100は、回転角指令信号θmsの状態に応じた回転角判定信号を出力し、この信号を模擬速度信号ωaならびに第2のトルク信号τ2に乗算することで、回転角指令信号θmsが0になる間際に直流電動機11の実回転角信号θmと回転角指令信号θmsの偏差が発生しないように動作する。そのため、実施の形態1の効果に加え、指令停止時のオーバーシュートが0となることで高速位置決め整定性を実現することができ、装置全体として高速化を実現することが可能となる。
Thus, in the electric motor position control apparatus of the present embodiment, rotation angle command
実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3の構成を、図7〜図9を参照しながら説明する。図7は、この発明の実施の形態3の電動機の位置制御装置の全体を示すブロック図である。本実施の形態の位置制御装置においては、実施の形態1の位置制御装置に加えて、トルクフィードフォワード信号演算回路17と第2の加算器16とが設けられている。そして、トルクフィードフォワード信号演算回路17の出力するトルクフィードフォワード信号τffと第2のトルク信号τ2を加算した第3のトルク信号τ3が機械系模擬回路4とトルク制御回路13に入力される。
The configuration of the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 7 is a block diagram showing the entire position control apparatus for an electric motor according to
図8は本実施の形態の電動機の位置制御装置をモデル化して示す図である。図8において、回路17aはトルクフィードフォワード信号演算回路17のモデルを示す。トルクフィードフォワード信号演算回路17は、速度フィードフォワード信号ωffを入力して、微分演算を含む所定の関数演算を実行することにより、速度フィードフォワード信号ωffからトルクフィードフォワード信号τffを算出して、このトルクフィードフォワード信号τffを出力する。第2の加算器16は、第2のトルク信号τ2とトルクフィードフォワード信号τffを加算して第3のトルク信号τ3を出力する。機械系模擬回路4は、第3のトルク信号τ3に基づいて模擬速度信号ωa及び模擬回転角信号θmを出力する。トルク制御回路13および電力変換回路12からなる制御手段は、第1のトルク信号τ1と第3のトルク信号τ3に基づいて直流電動機11のトルクを制御する。その他の構成は実施の形態1と同様である。
FIG. 8 is a diagram showing a model of the electric motor position control apparatus according to the present embodiment. In FIG. 8, a
この実施の形態3を用いた時の偏差Δθms(t)の波形を図9に示す。ただし、回転角指令信号は図15のように与えたとすると、その1回微分である速度指令信号は図9のグラフのように台形波形になる。図9から分かるように、一定加速中の偏差Δθms(t)は0となっているのに加え、速度指令信号が切り替わるときに発生しているオーバーシュート量が実施の形態1と比べて減少していることが分かる。 FIG. 9 shows a waveform of the deviation Δθ ms (t) when the third embodiment is used. However, if the rotation angle command signal is given as shown in FIG. 15, the speed command signal, which is a derivative of the rotation angle, has a trapezoidal waveform as shown in the graph of FIG. As can be seen from FIG. 9, the deviation Δθ ms (t) during constant acceleration is 0, and the amount of overshoot generated when the speed command signal is switched is reduced compared to the first embodiment. You can see that
本実施の形態の位置制御装置においては、第1の位置制御回路3によって、第1の速度信号ω1が得られる。さらに、機械系模擬回路4によって、模擬速度信号ωaが得られる。次いで、上記第1の速度信号ω1と模擬速度信号ωaの和である第3の速度信号ω3が加算器8によって求められ、第1の速度制御回路9に供給され、第1の速度制御回路9によって第1のトルク信号τ1が得られる。
In the position control apparatus of the present embodiment, the first speed signal ω 1 is obtained by the first
同様に、第2の位置制御回路5によって、第2の速度信号ω2が得られる。また、第1のフィードフォワード信号演算回路7により、速度フィードフォワード信号ωffが得られる。第2の速度信号ω2と速度フィードフォワード信号ωffと模擬速度信号ωaを第2の速度制御回路6に入力することにより、第2のトルク信号τ2が得られる。 Similarly, a second speed signal ω 2 is obtained by the second position control circuit 5. Further, the first feedforward signal calculation circuit 7 obtains the speed feedforward signal ω ff . The second torque signal τ 2 is obtained by inputting the second speed signal ω 2 , the speed feed forward signal ω ff, and the simulated speed signal ω a to the second speed control circuit 6.
さらに、トルクフィードフォワード信号演算回路17によりトルクフィードフォワード信号τffが得られ、この信号と第2のトルク信号τ2とが第2の加算器16により加算されて第3のトルク信号τ3が得られる。また、トルク制御回路13および電力変換回路12からなる制御手段によって、第1のトルク信号τ1と第3のトルク信号τ3を加算した最終トルク信号に、直流電動機11の発生トルクが追随するように制御されることで、加速度が変化する際に発生する偏差を上記実施の形態1よりもさらに最小に抑えるように動作する。これにより、機械装置においてさらに精度の高い位置軌道追従制御を実現することができる。
Further, a torque feedforward signal τ ff is obtained by the torque feedforward
実施の形態4.
以下、この発明の実施の形態4の構成を、図10〜図12を参照しながら説明する。図10は、この発明の実施の形態4の電動機の位置制御装置の全体を示すブロック図である。本実施の形態の位置制御装置においては、実施の形態2の位置制御装置に加えて、実施の形態3のトルクフィードフォワード信号演算回路17と第2の加算器16とが設けられている。図11は本実施の形態の電動機の位置制御装置をモデル化して示す図である。
Embodiment 4 FIG.
The configuration of the fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 10 is a block diagram showing an entire position control apparatus for an electric motor according to Embodiment 4 of the present invention. In the position control device of the present embodiment, in addition to the position control device of the second embodiment, a torque feedforward
トルクフィードフォワード信号演算回路17は、速度フィードフォワード信号ωffを入力して微分演算を含む所定の関数演算によりトルクフィードフォワード信号τffを出力する。第2の加算器16は、第2のトルク信号τ2とトルクフィードフォワード信号τffを加算して第3のトルク信号τ3を出力する。第2の乗算器102は、第3のトルク信号τ3と回転角判定信号を乗算してトルク変換信号τ3tを出力する。トルク制御回路13および電力変換回路12からなる制御手段は、第1のトルク信号τ1とトルク変換信号τ3tに基づいて直流電動機11のトルクを制御する。その他の構成は実施の形態2と同様である。
The torque feed forward
この実施の形態4を用いた時の偏差Δθms(t)の波形を図12に示す。ただし、回転角指令信号は図15のように与えたとすると、その1回微分である速度指令信号は図12のグラフのように台形波形になる。図12から分かるように、一定加速中の偏差Δθms(t)は実施の形態3と同等な効果があるのに加え、速度指令信号が0すなわち回転角指令信号が0となる間際のオーバーシュートが発生していないことが分かる。 FIG. 12 shows a waveform of the deviation Δθ ms (t) when using the fourth embodiment. However, if the rotation angle command signal is given as shown in FIG. 15, the speed command signal, which is a single derivative thereof, has a trapezoidal waveform as shown in the graph of FIG. As can be seen from FIG. 12, the deviation Δθ ms (t) during constant acceleration has the same effect as in the third embodiment, and in addition, the overshoot immediately before the speed command signal becomes 0, that is, the rotation angle command signal becomes 0. It turns out that does not occur.
本実施の形態の位置制御装置においては、回転角指令状態判定器100は、回転角指令信号θmsの状態に応じた回転角判定信号を出力し、この信号を模擬速度信号ωaならびに第2のトルク信号τ2に乗算することで、回転角指令信号θmsが0になる間際に直流電動機11の実回転角信号θmと回転角指令信号θmsの偏差が発生しないように動作する。そのため、実施の形態3の効果に加え、指令停止時のオーバーシュートが0となることで高速位置決め整定性を実現することができ、装置全体として高速化を実現することが可能となる。
In the position control device of the present embodiment, the rotation angle
この発明の電動機の位置制御装置は、トルク伝達機構を介して負荷機械を駆動する電動機を、回転角指令信号、電動機から検出された実回転角信号及び実速度信号とに基づいて制御する電動機の位置制御装置に適用されて好適なものであり、例えば、工作機械におけるテーブルや電動式産業用ロボットのアームのような負荷機械を駆動する電動機の位置制御装置に適用されて好適なものである。 An electric motor position control device according to the present invention controls an electric motor that drives a load machine via a torque transmission mechanism based on a rotation angle command signal, an actual rotation angle signal detected from the motor, and an actual speed signal. The present invention is suitable for application to a position control device, and is suitable for application to a position control device for an electric motor that drives a load machine such as a table in a machine tool or an arm of an electric industrial robot.
1 回転角指令信号発生回路
1a 回転角指令信号発生回路のモデル
2 回転角検出器
3 第1の位置制御回路
3a 第1の位置制御回路のモデル
4 機械系模擬回路
4a 機械系模擬回路のモデル
5 第2の位置制御回路
5a 第2の位置制御回路のモデル
6 第2の速度制御回路
6a 第2の速度制御回路のモデル
7 速度フィードフォワード信号演算回路
7a 速度フィードフォワード信号演算回路のモデル
8 加算器(第1の加算器)
9 第1の速度制御回路
9a 第1の速度制御回路のモデル
11 直流電動機(電動機)
12 電力変換回路(制御手段)
13 トルク制御回路(制御手段)
14 第3の速度制御回路
15a トルク制御回路と電力変換回路と電動機と回転検出器のモデル
16 加算器(第2の加算器)
17 トルクフィードフォワード演算回路
17a トルクフィードフォワード演算回路のモデル
100 回転角指令状態判定器
101 第1の乗算器
101a 第1の乗算器のモデル
102 第2の乗算器
102a 第2の乗算器のモデル
DESCRIPTION OF
9 First
12 Power conversion circuit (control means)
13 Torque control circuit (control means)
14 Third
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記位置指令信号及び前記実位置信号に基づいて第1の速度信号を出力する第1の位置制御回路と、
前記位置指令信号を入力して少なくとも1回の微分演算を含む所定の関数演算により速度フィードフォワード信号を出力する速度フィードフォワード信号演算回路と、
前記負荷機械及び前記電動機を二つの積分要素として近似するとともに後述の第2のトルク信号に基づいて模擬速度信号及び模擬位置指令信号を出力する機械系模擬回路と、
前記位置指令信号及び前記模擬位置指令信号に基づいて第2の速度信号を出力する第2の位置制御回路と、
前記第1の速度信号と前記模擬速度信号とを加算して第3の速度信号を出力する加算器と、
前記第3の速度信号及び前記実速度信号に基づいて第1のトルク信号を出力する第1の速度制御回路と、
前記第2の速度信号、前記模擬速度信号及び前記速度フィードフォワード信号に基づいて第2のトルク信号を出力する第2の速度制御回路と、
前記第1のトルク信号及び前記第2のトルク信号に基づいて前記電動機のトルクを制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする電動機の位置制御装置。 A motor position control device that controls a motor that drives a load machine based on a position command signal commanded to the motor, and an actual position signal and an actual speed signal detected from the motor,
A first position control circuit that outputs a first speed signal based on the position command signal and the actual position signal;
A speed feedforward signal calculation circuit that inputs the position command signal and outputs a speed feedforward signal by a predetermined function calculation including at least one differential calculation;
A mechanical simulation circuit that approximates the load machine and the electric motor as two integral elements and outputs a simulated speed signal and a simulated position command signal based on a second torque signal described later;
A second position control circuit for outputting a second speed signal based on the position command signal and the simulated position command signal;
An adder that adds the first speed signal and the simulated speed signal to output a third speed signal;
A first speed control circuit that outputs a first torque signal based on the third speed signal and the actual speed signal;
A second speed control circuit that outputs a second torque signal based on the second speed signal, the simulated speed signal, and the speed feedforward signal;
And a control means for controlling the torque of the electric motor based on the first torque signal and the second torque signal.
前記位置指令信号及び前記実位置信号に基づいて第1の速度信号を出力する第1の位置制御回路と、
前記位置指令信号を入力して少なくとも1回の微分演算を含む所定の関数演算により速度フィードフォワード信号を出力する速度フィードフォワード信号演算回路と、
前記負荷機械及び前記電動機を二つの積分要素として近似するとともに後述の第2のトルク信号に基づいて模擬速度信号及び模擬位置指令信号を出力する機械系模擬回路と、
前記位置指令信号及び前記模擬位置指令信号に基づいて第2の速度信号を出力する第2の位置制御回路と、
前記第1の速度信号と後述の模擬速度変換信号とを加算して第3の速度信号を出力する加算器と、
前記位置指令信号に基づいて位置指令判定信号を出力する位置指令状態判定器と、
前記模擬速度信号と前記位置指令判定信号とを乗算して模擬速度変換信号を出力する第1の乗算器と、
前記第2のトルク信号と前記位置指令判定信号とを乗算してトルク変換信号を出力する第2の乗算器と、
前記第3の速度信号及び前記実速度信号とに基づいて第1のトルク信号を出力する第1の速度制御回路と、
前記第2の速度信号、前記模擬速度信号及び前記速度フィードフォワード信号に基づいて第2のトルク信号を出力する第2の速度制御回路と、
前記第1のトルク信号及び前記トルク変換信号に基づいて前記電動機のトルクを制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする電動機の位置制御装置。 A motor position control device that controls a motor that drives a load machine based on a position command signal commanded to the motor, and an actual position signal and an actual speed signal detected from the motor,
A first position control circuit that outputs a first speed signal based on the position command signal and the actual position signal;
A speed feedforward signal calculation circuit that inputs the position command signal and outputs a speed feedforward signal by a predetermined function calculation including at least one differential calculation;
A mechanical simulation circuit that approximates the load machine and the electric motor as two integral elements and outputs a simulated speed signal and a simulated position command signal based on a second torque signal described later;
A second position control circuit for outputting a second speed signal based on the position command signal and the simulated position command signal;
An adder that adds the first speed signal and a simulated speed conversion signal described later to output a third speed signal;
A position command state determiner that outputs a position command determination signal based on the position command signal;
A first multiplier for multiplying the simulated speed signal by the position command determination signal and outputting a simulated speed conversion signal;
A second multiplier that multiplies the second torque signal and the position command determination signal to output a torque conversion signal;
A first speed control circuit that outputs a first torque signal based on the third speed signal and the actual speed signal;
A second speed control circuit that outputs a second torque signal based on the second speed signal, the simulated speed signal, and the speed feedforward signal;
And a control means for controlling the torque of the electric motor based on the first torque signal and the torque conversion signal.
前記位置指令信号及び前記実位置信号に基づいて第1の速度信号を出力する第1の位置制御回路と、
前記位置指令信号を入力して少なくとも1回の微分演算を含む所定の関数演算により速度フィードフォワード信号を出力する速度フィードフォワード信号演算回路と、
前記速度フィードフォワード信号を入力して少なくとも1回の微分演算を含む所定の関数演算によりトルクフィードフォワード信号を出力するトルクフィードフォワード信号演算回路と、
前記負荷機械及び前記電動機を二つの積分要素として近似するとともに後述の第3のトルク信号に基づいて模擬速度信号及び模擬位置指令信号を出力する機械系模擬回路と、
前記位置指令信号及び模擬位置指令信号に基づいて第2の速度信号を出力する第2の位置制御回路と、
前記第1の速度信号と前記模擬速度信号とを加算して第3の速度信号を出力する第1の加算器と、
前記第3の速度信号及び前記実速度信号とに基づいて第1のトルク信号を出力する第1の速度制御回路と、
前記第2の速度信号、前記模擬速度信号及び前記速度フィードフォワード信号に基づいて第2のトルク信号を出力する第2の速度制御回路と、
前記第2のトルク信号と前記トルクフィードフォワード信号とを加算して第3のトルク信号を出力する第2の加算器と、
前記第1のトルク信号及び前記第3のトルク信号に基づいて前記電動機のトルクを制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする電動機の位置制御装置。 A motor position control device that controls a motor that drives a load machine based on a position command signal commanded to the motor, and an actual position signal and an actual speed signal detected from the motor,
A first position control circuit that outputs a first speed signal based on the position command signal and the actual position signal;
A speed feedforward signal calculation circuit that inputs the position command signal and outputs a speed feedforward signal by a predetermined function calculation including at least one differential calculation;
A torque feedforward signal calculation circuit that inputs the speed feedforward signal and outputs a torque feedforward signal by a predetermined function calculation including at least one differential calculation;
A mechanical simulation circuit that approximates the load machine and the electric motor as two integral elements and outputs a simulated speed signal and a simulated position command signal based on a third torque signal described later;
A second position control circuit for outputting a second speed signal based on the position command signal and the simulated position command signal;
A first adder that adds the first speed signal and the simulated speed signal to output a third speed signal;
A first speed control circuit that outputs a first torque signal based on the third speed signal and the actual speed signal;
A second speed control circuit that outputs a second torque signal based on the second speed signal, the simulated speed signal, and the speed feedforward signal;
A second adder that adds the second torque signal and the torque feedforward signal to output a third torque signal;
And a control means for controlling the torque of the electric motor based on the first torque signal and the third torque signal.
前記位置指令信号及び前記実位置信号に基づいて第1の速度信号を出力する第1の位置制御回路と、
前記位置指令信号を入力して少なくとも1回の微分演算を含む所定の関数演算により速度フィードフォワード信号を出力する速度フィードフォワード信号演算回路と、
前記速度フィードフォワード信号を入力して少なくとも1回の微分演算を含む所定の関数演算によりトルクフィードフォワード信号を出力するトルクフィードフォワード信号演算回路と、
前記負荷機械及び前記電動機を二つの積分要素として近似するとともに後述の第3のトルク信号に基づいて模擬速度信号及び模擬位置指令信号を出力する機械系模擬回路と、
前記位置指令信号及び模擬位置指令信号に基づいて第2の速度信号を出力する第2の位置制御回路と、
前記位置指令信号に基づいて位置指令判定信号を出力する位置指令状態判定器と、
前記模擬速度信号と前記位置指令判定信号とを乗算して模擬速度変換信号を出力する第1の乗算器と、
後述の第3のトルク信号と前記位置指令判定信号とを乗算してトルク変換信号を出力する第2の乗算器と、
前記第1の速度信号と前記模擬速度信号とを加算して第3の速度信号を出力する第1の加算器と、
前記第3の速度信号及び前記実速度信号とに基づいて第1のトルク信号を出力する第1の速度制御回路と、
前記第2の速度信号、前記模擬速度信号及び前記速度フィードフォワード信号に基づいて第2のトルク信号を出力する第2の速度制御回路と、
前記第2のトルク信号と前記トルクフィードフォワード信号とを加算して第3のトルク信号を出力する第2の加算器と、
前記第1のトルク信号及び前記トルク変換信号に基づいて前記電動機のトルクを制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする電動機の位置制御装置。 A motor position control device that controls a motor that drives a load machine based on a position command signal commanded to the motor, and an actual position signal and an actual speed signal detected from the motor,
A first position control circuit that outputs a first speed signal based on the position command signal and the actual position signal;
A speed feedforward signal calculation circuit that inputs the position command signal and outputs a speed feedforward signal by a predetermined function calculation including at least one differential calculation;
A torque feedforward signal calculation circuit that inputs the speed feedforward signal and outputs a torque feedforward signal by a predetermined function calculation including at least one differential calculation;
A mechanical simulation circuit that approximates the load machine and the electric motor as two integral elements and outputs a simulated speed signal and a simulated position command signal based on a third torque signal described later;
A second position control circuit for outputting a second speed signal based on the position command signal and the simulated position command signal;
A position command state determiner that outputs a position command determination signal based on the position command signal;
A first multiplier for multiplying the simulated speed signal by the position command determination signal and outputting a simulated speed conversion signal;
A second multiplier for outputting a torque conversion signal by multiplying a third torque signal described later and the position command determination signal;
A first adder that adds the first speed signal and the simulated speed signal to output a third speed signal;
A first speed control circuit that outputs a first torque signal based on the third speed signal and the actual speed signal;
A second speed control circuit that outputs a second torque signal based on the second speed signal, the simulated speed signal, and the speed feedforward signal;
A second adder that adds the second torque signal and the torque feedforward signal to output a third torque signal;
And a control means for controlling the torque of the electric motor based on the first torque signal and the torque conversion signal.
ことを特徴とする請求項2または4に記載の電動機の位置制御装置。 The position command state determiner outputs a position command determination signal of “1” when the change amount of the position command signal is other than 0, and a position of “0” when the change amount of the position command signal becomes 0. The motor position control device according to claim 2 or 4, wherein a command determination signal is output.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006290428A JP5063981B2 (en) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | Electric motor position control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006290428A JP5063981B2 (en) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | Electric motor position control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008109781A true JP2008109781A (en) | 2008-05-08 |
JP5063981B2 JP5063981B2 (en) | 2012-10-31 |
Family
ID=39442693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006290428A Expired - Fee Related JP5063981B2 (en) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | Electric motor position control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5063981B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0630578A (en) * | 1992-05-29 | 1994-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | Position controller of electric motor |
JPH08107690A (en) * | 1994-10-05 | 1996-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | Controller for motor |
JP2005266902A (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Yaskawa Electric Corp | Position control device and method |
-
2006
- 2006-10-25 JP JP2006290428A patent/JP5063981B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0630578A (en) * | 1992-05-29 | 1994-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | Position controller of electric motor |
JPH08107690A (en) * | 1994-10-05 | 1996-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | Controller for motor |
JP2005266902A (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Yaskawa Electric Corp | Position control device and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5063981B2 (en) | 2012-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102285648B1 (en) | Repeat motion control method | |
JPWO2008075558A1 (en) | Position control device | |
KR20090029295A (en) | Servo control device | |
JP4367058B2 (en) | Motor control device | |
JP6899099B2 (en) | Machine control system, machine control device, and vibration control command generation method | |
JP2016051398A (en) | Motor controller correcting interference among shafts | |
Anatolii et al. | The comparative analysis of modelling of simscape physical plant system design and armature-controlled system design of DC motor | |
JPH10329063A (en) | Robot control device | |
JP4771078B2 (en) | Motor control device | |
JP2016032326A (en) | Motor controller, robot device, motor control method, program, and recording medium | |
JP5151994B2 (en) | Moment of inertia identification device, identification method thereof, and motor control device including the identification device | |
JP2016149918A (en) | Motor control apparatus | |
JP3214270B2 (en) | Motor speed control device and speed and position control device | |
JP5063981B2 (en) | Electric motor position control device | |
JP3229926B2 (en) | Motor position control device | |
JPH11282538A (en) | Servo device | |
JP3656745B2 (en) | Electric motor position control device | |
JP2003047269A (en) | Servo controller | |
JP2008029189A (en) | Speed control device of motor | |
JP4367041B2 (en) | Machine control device | |
JP2006074896A (en) | Motor control device | |
JP6391489B2 (en) | Motor control device | |
JP4507071B2 (en) | Motor control device | |
JP7491190B2 (en) | Two-inertia system simulator | |
KR102567726B1 (en) | Motor control method, motor driving device, industrial robot control method, and industrial robot |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111004 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120807 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120808 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |