JP2008191774A - Motor controller and mechanical vibration suppressing method thereof - Google Patents

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Yasushi Yoshiura
泰史 吉浦
Yasuhiko Kako
靖彦 加来
Takuhei Kamata
拓平 鎌田
Junichiro Sakuma
淳一郎 作馬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mechanical vibration suppressing method capable of solving a problem that a motor has conventionally malfunctioned by detecting by a sensor minute mechanical vibration that cannot be suppressed even when the motor stops. <P>SOLUTION: An acceleration detection unit (a sensor) 2 is attached to a part having the maximum mechanical vibration of a machine 1 having a mechanical resonance characteristic. After phase-adjusted by a phase adjusting unit 7, an output signal from the acceleration detection unit (the sensor) 2 is input into an insensitive unit 8 for making a signal that is below a preset value zero before input into an acceleration feedback gain unit 9 and multiplied by a gain. Thereby, in the case of minute vibration, generation of position-deviation vibration by making the output signal of the insensitive unit 8 zero is suppressed so as to suppress both the mechanical vibration and a positional deviation vibration. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、機械共振特性を有する負荷機械を電動機で駆動する電動機制御装置とその機械振動抑制方法に関し、特に、負荷の加速度をフィードバックして振動を抑制する制御に関するものである。   The present invention relates to an electric motor control apparatus that drives a load machine having mechanical resonance characteristics with an electric motor and a method for suppressing the mechanical vibration, and more particularly to control for suppressing vibration by feeding back an acceleration of a load.

図6は本発明が適用される対象である機械共振特性を有する機械の一例を示す構造図である。
図6において、1は機械共振特性を有する機械、3は電動機、11は電動機3によって回転するボールネジ機構からなる機械駆動要素、12は機械駆動要素11に取付けて電動機3の正・逆転によって機械駆動要素11に沿って機械駆動要素11上を前進・後退する1軸スライダーの可動テーブル、13は可動テーブル12上に取付けられた負荷機械(アーム)である。可動テーブル12が前進・後退運動するときの加速度変化でアーム13は振動を生じる。ここで2は負荷機械13の先端に取付けられた加速度検出部で、負荷機械13において振幅が最も大きい場所に加速度検出部2を取り付けておき、負荷機械13あるいは駆動系の振動を検出する。
電動機3がボールネジ機構からなる機械駆動要素11を回転させることで可動テーブル12を移動させ、これによって可動テーブル12上の負荷機械13を移動させるものである。
なお、直動型電動機であるリニアモータを用いる場合は、(図示しないが)機械駆動要素11および電動機3の部分をリニアモータで置き換えることで可動テーブル12を直動駆動できる。したがって以下の説明で「電動機」には、特に明記しないかぎり、回転型に加え、直動型電動機(リニアモータ)も含めている。
FIG. 6 is a structural diagram showing an example of a machine having mechanical resonance characteristics to which the present invention is applied.
In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a machine having mechanical resonance characteristics, 3 denotes an electric motor, 11 denotes a mechanical drive element composed of a ball screw mechanism rotated by the electric motor 3, and 12 denotes a mechanical drive attached to the mechanical drive element 11 by forward / reverse rotation of the electric motor 3. A movable table of a single-axis slider that moves forward / backward on the mechanical drive element 11 along the element 11, and 13 is a load machine (arm) mounted on the movable table 12. The arm 13 is vibrated by a change in acceleration when the movable table 12 moves forward and backward. Here, reference numeral 2 denotes an acceleration detection unit attached to the tip of the load machine 13. The acceleration detection unit 2 is attached to a place where the amplitude is the largest in the load machine 13 to detect vibration of the load machine 13 or the drive system.
The electric motor 3 moves the movable table 12 by rotating the mechanical drive element 11 composed of a ball screw mechanism, and thereby the load machine 13 on the movable table 12 is moved.
In the case of using a linear motor that is a direct acting motor, the movable table 12 can be linearly driven by replacing the mechanical drive element 11 and the motor 3 with a linear motor (not shown). Therefore, in the following description, the “motor” includes a direct acting motor (linear motor) in addition to the rotating type unless otherwise specified.

図7は、機械を駆動する電動機を制御する、従来例の電動機制御装置のブロック図である。
図において、1は機械共振特性を有する機械、3は電動機、21は電動機3を制御する電動機制御装置、4は電動機駆動部、5は電動機速度検出部、6は電動機速度制御部、10は電動機位置制御部、31は電動機位置検出部である。
一般的な動作で説明すると、図示のない位置指令器より発生された位置指令と電動機位置検出部31より計算される実際の移動距離との差が電動機位置制御部10における演算を経て電動機速度制御部6に対する速度指令へ変換される。電動機速度制御部6においては電動機位置制御部10からの速度指令と、電動機速度検出部5で検出される実際の速度との偏差を基に演算処理され、次の電動機駆動部4へのトルク(推力)指令に変換される(リニアモータの場合は推力指令となる)。この電動機駆動部4の電力が電動機3へ供給され電動機3が回転することで機械1の位置制御が達成される。
FIG. 7 is a block diagram of a conventional motor control device that controls a motor that drives a machine.
In the figure, 1 is a machine having mechanical resonance characteristics, 3 is an electric motor, 21 is an electric motor control device for controlling the electric motor 3, 4 is an electric motor drive unit, 5 is an electric motor speed detection unit, 6 is an electric motor speed control unit, and 10 is an electric motor. A position controller 31 is an electric motor position detector.
In general operation, the difference between the position command generated by a position commander (not shown) and the actual moving distance calculated by the motor position detection unit 31 is calculated by the motor position control unit 10 to perform motor speed control. It is converted into a speed command for the unit 6. In the motor speed control unit 6, calculation processing is performed based on a deviation between the speed command from the motor position control unit 10 and the actual speed detected by the motor speed detection unit 5, and torque to the next motor drive unit 4 ( (Thrust) command (in the case of a linear motor, this is a thrust command). The electric power of the electric motor drive unit 4 is supplied to the electric motor 3 and the electric motor 3 rotates, whereby the position control of the machine 1 is achieved.

図8は図7の電動機の制御ブロック図の一部変形例を示している。
図8に示すように、3は電動機、31は電動機位置検出部、32は検出位置微分部である。速度は位置の微分であることを利用して、電動機速度検出部5を電動機3の位置を検出する電動機位置検出部31と、この電動機位置検出部31の出力である検出位置を微分する検出位置微分部32とで構成し、電動機位置検出部31の位置出力を検出位置微分部32で微分することで速度を得て、電動機速度検出部5(図7)を省略している。
FIG. 8 shows a partial modification of the control block diagram of the electric motor of FIG.
As shown in FIG. 8, 3 is an electric motor, 31 is an electric motor position detector, and 32 is a detected position differentiator. Utilizing the fact that the speed is a derivative of the position, the motor speed detector 5 detects the position of the motor 3 and the motor position detector 31 detects the position of the motor 3 and the detection position that differentiates the detection position that is the output of the motor position detector 31. The speed is obtained by differentiating the position output of the motor position detector 31 with the detected position differentiator 32, and the motor speed detector 5 (FIG. 7) is omitted.

図7に戻って、例えば電動機3が3相交流による同期電動機の場合、電動機駆動部4は、通常PWM方式による3相分の電圧アンプと、電圧アンプを駆動するdq軸から3相に変換するdq軸−3相変換部と、検出した電動機の3相の電流をdq軸に変換しdq軸それぞれにフィードバックする電流制御部とで構成される。そこで、電流制御部のd軸指令は通常ゼロとすると、q軸電流指令値が電動機が発生するトルク(推力)と比例した値となる。通常、トルク(推力)指令をトルク(推力)定数で割り算するなどの補正演算を行いq軸電流指令とする。
上述したように、電動機位置検出部31で検出した電動機の位置と位置指令との差である位置偏差が電動機位置制御部10に入力される。電動機位置制御部10は電動機3の位置が位置指令と一致するようにフィードバック制御を行う。
前記位置偏差がある一定値以下(以下、位置決め完了幅)になった状態で、「位置決め完了」とし、電動機位置制御部10からコントローラに「位置決め完了」信号(図示しない)を出力する。
ボールネジやベルト等を用いた機械駆動要素のリード長などから、可動テーブルを所望の位置に位置決めするようにコントローラが電動機の位置指令を計算・出力する。コントローラは位置制御部が「位置決め完了」信号を出力したことを確認して、次の移動指令を出力する。
機械駆動要素の剛性が高い場合は、電動機が位置決め完了した時点で可動テーブルも同時に位置決め完了する。
ところが機械共振特性を有する負荷機械を電動機で駆動する場合、電動機は安定に動くものの、前記機械共振特性により負荷機械が振動し負荷機械に所望の動作(例えば、位置決め動作)を行うことができないという問題があった。
機械駆動要素の機械共振特性が主の場合(周波数が低い場合など)は可動テーブルが揺れるなどの上記問題は良く知られているが、機械駆動要素の剛性が高い(固有振動数が高い)場合であっても、上記課題があった。
例えば、図6に示すように、可動テーブル12上にアーム13が固定されアーム先端のエンドエフェクタで作業する場合、例え機械駆動要素11の剛性が高くても、アーム13自身の固有振動数でアーム先端が揺れる。特に、固有振動の減衰係数が小さい場合、電動機3の位置決めが完了していても、アーム先端が固有振動を続けるため、アーム13先端での作業ができない。
Returning to FIG. 7, for example, when the motor 3 is a synchronous motor based on three-phase alternating current, the motor driving unit 4 converts the voltage amplifier for three phases by the normal PWM method and the dq axis that drives the voltage amplifier into three phases. A dq-axis to 3-phase conversion unit and a current control unit that converts the detected three-phase current of the motor into a dq axis and feeds back to each of the dq axes. Therefore, assuming that the d-axis command of the current control unit is normally zero, the q-axis current command value becomes a value proportional to the torque (thrust) generated by the electric motor. Usually, a correction operation such as dividing the torque (thrust) command by a torque (thrust) constant is performed to obtain a q-axis current command.
As described above, the position deviation, which is the difference between the position of the motor detected by the motor position detection unit 31 and the position command, is input to the motor position control unit 10. The motor position control unit 10 performs feedback control so that the position of the motor 3 matches the position command.
When the position deviation is equal to or smaller than a certain value (hereinafter referred to as a positioning completion width), “positioning completion” is set, and a “positioning completion” signal (not shown) is output from the motor position control unit 10 to the controller.
The controller calculates and outputs the position command of the electric motor so as to position the movable table at a desired position based on the lead length of the mechanical drive element using a ball screw, a belt or the like. The controller confirms that the position control unit has output the “positioning complete” signal, and outputs the next movement command.
When the mechanical drive element has high rigidity, the positioning of the movable table is completed at the same time as the positioning of the electric motor is completed.
However, when a load machine having mechanical resonance characteristics is driven by an electric motor, although the electric motor moves stably, the load machine vibrates due to the mechanical resonance characteristics, and a desired operation (for example, positioning operation) cannot be performed on the load machine. There was a problem.
When the mechanical resonance characteristics of the mechanical drive element are the main (when the frequency is low, etc.), the above problems such as the movable table shaking are well known, but the rigidity of the mechanical drive element is high (the natural frequency is high) Even so, there was the above problem.
For example, as shown in FIG. 6, when the arm 13 is fixed on the movable table 12 and the end effector at the tip of the arm is operated, even if the rigidity of the mechanical drive element 11 is high, the arm 13 has its own natural frequency. The tip shakes. In particular, when the damping coefficient of the natural vibration is small, even if the positioning of the electric motor 3 has been completed, the arm tip continues to vibrate, so that the work at the tip of the arm 13 cannot be performed.

図9は図7に示す従来の電動機位置制御装置を用いた場合の負荷機械先端位置と電動機の位置偏差波形図である。図において、縦軸は変位、横軸は時間軸である。
この図によると、時間軸の方向に2マス目で電動機位置偏差は位置決め完了幅の中に入っているので、電動機は完全に停止しているが、負荷機械先端位置(アーム先端)は振動し続けている。
このような場合、位置決め完了後に振動が十分に減衰するまで待って(待ち時間)から次の位置決め指令を出力する必要があった。この待ち時間のため機械のスループットが著しく悪化する問題があった。
このように、機械駆動系の機械共振要素や可動テーブル上の機構などの機械共振要素をまとめて、負荷機械の共振特性とする。
FIG. 9 is a position deviation waveform diagram of the load machine tip position and the motor when the conventional motor position control device shown in FIG. 7 is used. In the figure, the vertical axis is the displacement, and the horizontal axis is the time axis.
According to this figure, since the motor position deviation is within the positioning complete width at the second square in the time axis direction, the motor is completely stopped, but the load machine tip position (arm tip) vibrates. continuing.
In such a case, it is necessary to wait until the vibration is sufficiently damped after the positioning is completed (waiting time) before outputting the next positioning command. This waiting time has a problem that the throughput of the machine is significantly deteriorated.
In this way, the mechanical resonance elements such as the mechanical resonance element of the machine drive system and the mechanism on the movable table are collectively set as the resonance characteristic of the load machine.

これを解決するため、本出願人は、かつて、加速度センサにて測定した負荷機械の振動を低域通過フィルタと高域通過フィルターで構成するバンドパスフィルターを通して、電動機制御装置の速度制御部にフィードバックすることで負荷機械の振動を低減する手法を開発したことがある(非特許文献1)。
あるいは、加速度フィードバックによる振動抑制制御として、各軸に取り付けられた加速度センサの出力をローパスフィルタおよびゲインを介して対応する軸の速度制御部に負帰還し、防振のための閉ループを構成するものも提案された(特許文献1参照)。
特開平10−100085号公報 特開平9−56183号公報 久良他著「安川電機、第48巻、1984、No.2」、pp.105−109
In order to solve this problem, the applicant of the present invention feeds back the vibration of the load machine measured by the acceleration sensor to the speed control unit of the motor control device through a band pass filter constituted by a low pass filter and a high pass filter. In this way, a technique for reducing the vibration of the load machine has been developed (Non-Patent Document 1).
Alternatively, as vibration suppression control by acceleration feedback, the output of the acceleration sensor attached to each axis is negatively fed back to the speed control unit of the corresponding axis via a low-pass filter and gain to form a closed loop for vibration isolation Has also been proposed (see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-100085 JP-A-9-56183 Kura et al., "Yaskawa Electric, Vol. 48, 1984, No. 2," pp. 105-109

従来の方法では、加速度センサの出力をフィルタおよびゲインを介して速度制御にフィードバックするという方法をとっているので、振幅の大きい振動をある程度小さくすることは可能であるが、振動を完全には抑制しきれないという問題があった。
例えば、図6に示すように、1軸スライダーの可動テーブル12にアーム13を取り付けアーム先端で作業を行う機械1に従来の非特許文献1あるいは特許文献1に示す加速度フィードバックの設計手法を適用した場合、振動の減衰を上げることができる。当然、加速度フィードバックゲインを上げる程、振動抑制効果が上がるが、ゲインを上げ過ぎると、位置決め動作完了後の電動機3の位置偏差やトルク(あるいは推力)が、電動機3がほぼ停止しているにもかかわらず大きく上下する問題が出た。
電動機のトルク(あるいは推力)が不用意に変動すると、図2に示すように、アーム先端(負荷機械)は停止しているが電動機が停止位置でふらつくため、1軸アームの可動テーブルが不用意な動作を行ない、機械として位置決めできない状態となる。
また、可動テーブル12のふらつきがアーム13の固有振動を励起して結局アームの振動が取り切れなくなる問題も起こり得た。
加えて、電動機3のトルク(あるいは推力)が本来不要な動作をすることで不要な電力を消費することで、不用意に電動機3の負荷率が上がるため、急な加減速や動作の休止時間を短くとるなどの高タクト動作ができなくなる課題があった(高タクト動作では負荷率が上昇するが、発熱などの制限から電動機3の負荷率は100%以下とする必要がある)。
このように、機械振動を抑制し機械動作のスループットを改善するために加速度フィードバックを強くかけようとしても実際の機械では、位置偏差やトルク(推力)の不用意な変動のため機械動作のスループットを思ったほど上げることができないという大きな課題があった。
このような課題がありながら、従来はこの段階を加速度フィードバックの限界と考えて改善されることがなかった。
本発明は上記の実験(図2)およびその考察によって得られたものであり、電動機の不用意なトルク(推力)変動を抑え、かつ加速度フィードバック強くかけることで機構部の振動を完全に抑制することができる方法を提供するものである。
In the conventional method, the output of the acceleration sensor is fed back to the speed control through a filter and gain, so it is possible to reduce the vibration with a large amplitude to some extent, but the vibration is completely suppressed. There was a problem that it could not be done.
For example, as shown in FIG. 6, the conventional acceleration feedback design method shown in Non-Patent Document 1 or Patent Document 1 is applied to a machine 1 in which an arm 13 is attached to a movable table 12 of a single-axis slider and work is performed at the tip of the arm. In this case, the vibration attenuation can be increased. Naturally, the vibration suppression effect increases as the acceleration feedback gain is increased. However, if the gain is increased too much, the positional deviation or torque (or thrust) of the electric motor 3 after the positioning operation is completed is almost stopped. Regardless, there was a problem that moved up and down.
If the motor torque (or thrust) fluctuates inadvertently, as shown in FIG. 2, the arm tip (load machine) is stopped, but the motor fluctuates at the stop position. As a result, the machine cannot be positioned.
Further, there may be a problem that the wobbling of the movable table 12 excites the natural vibration of the arm 13 so that the arm vibration cannot be removed.
In addition, the load factor of the motor 3 increases carelessly by consuming unnecessary power due to unnecessary operation of the torque (or thrust) of the motor 3, so sudden acceleration / deceleration and operation pause time There is a problem that a high tact operation such as taking a short time cannot be performed (the load factor increases in the high tact operation, but the load factor of the electric motor 3 needs to be 100% or less due to limitation of heat generation).
In this way, even if you try to apply acceleration feedback strongly in order to suppress machine vibration and improve machine operation throughput, the actual machine will reduce machine operation throughput due to inadvertent fluctuations in position deviation and torque (thrust). There was a big problem that it could not be raised as much as I thought.
In spite of such problems, there has been no improvement in the past considering this stage as the limit of acceleration feedback.
The present invention has been obtained by the above-described experiment (FIG. 2) and consideration thereof, and suppresses inadvertent torque (thrust) fluctuations of the electric motor, and completely suppresses vibration of the mechanism portion by applying acceleration feedback strongly. It provides a method that can be used.

上記問題を解決するため、請求項1記載の発明は、電動機制御装置に係り、機械共振特性を有する機械と、前記機械を駆動する電動機と結合されていて、共振特性による振動を含んだ機械の加速度を検出する加速度検出部と、前記電動機のトルク(推力)を制御する電動機駆動部と、前記電動機の速度を検出する電動機速度検出部と、前記電動機速度検出部の速度をフィードバックして前記電動機駆動部へのトルク指令を出力する電動機速度制御部と、前記電動機の位置を検出する電動機位置検出部と、前記電動機位置検出部の位置をフィードバックして前記電動機駆動部への速度指令を出力する電動機位置制御部と、前記加速度検出部が出力する加速度信号の位相を調整する位相調整部と、前記位相調整部の出力を前記電動機速度制御部へフィードバックする加速度フィードバックゲイン部とで構成される電動機制御装置において、あらかじめ設定した値以下の信号をゼロとする不感帯部を前記位相調整部の出力側と前記加速度フィードバックゲイン部の入力側の間に設けたことを特徴としている。
また、請求項2記載の発明は、電動機制御装置の機械振動抑制方法に係り、機械共振特性を有する機械と、前記機械を駆動する電動機と結合されていて、共振特性による振動を含んだ機械の加速度を検出する加速度検出部と、前記機械を駆動する電動機のトルク(推力)を制御する電動機駆動部と、前記電動機の速度を検出する電動機速度検出部と、前記電動機速度検出部の速度をフィードバックして前記電動機駆動部へのトルク指令を出力する電動機速度制御部と、前記電動機の位置を検出する電動機位置検出部と、前記電動機位置検出部の位置をフィードバックして前記電動機駆動部への速度指令を出力する電動機位置制御部と、前記加速度検出部が出力する加速度信号の位相を調整する位相調整部と、前記位相調整部の出力を前記電動機速度制御部へフィードバックする加速度フィードバックゲイン部とで構成される電動機制御装置の機械振動抑制方法において、前記位相調整部の出力があらかじめ設定した値以下のときは、前記加速度フィードバックゲイン部への入力信号をゼロとすることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 relates to an electric motor control device, and relates to a machine including mechanical resonance characteristics and a motor that drives the machine and includes vibration due to resonance characteristics. An acceleration detection unit that detects acceleration, an electric motor drive unit that controls torque (thrust) of the electric motor, an electric motor speed detection unit that detects the speed of the electric motor, and a feedback of the speed of the electric motor speed detection unit to the electric motor A motor speed control unit that outputs a torque command to the drive unit, a motor position detection unit that detects the position of the motor, and a position command of the motor position detection unit is fed back to output a speed command to the motor drive unit. An electric motor position control unit, a phase adjustment unit that adjusts the phase of the acceleration signal output from the acceleration detection unit, and an output of the phase adjustment unit to the motor speed control unit In an electric motor control device including an acceleration feedback gain unit that performs feedback, a dead zone that sets a signal equal to or lower than a preset value to zero is provided between the output side of the phase adjustment unit and the input side of the acceleration feedback gain unit. It is characterized by that.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for suppressing mechanical vibration of an electric motor control apparatus, comprising: a machine having mechanical resonance characteristics; and an electric motor that drives the machine, wherein the machine includes vibration due to resonance characteristics. An acceleration detection unit that detects acceleration, an electric motor drive unit that controls torque (thrust) of an electric motor that drives the machine, an electric motor speed detection unit that detects the speed of the electric motor, and feedback of the speed of the electric motor speed detection unit A motor speed control unit that outputs a torque command to the motor drive unit, a motor position detection unit that detects the position of the motor, and a speed to the motor drive unit by feeding back the position of the motor position detection unit. A motor position control unit that outputs a command; a phase adjustment unit that adjusts a phase of an acceleration signal output from the acceleration detection unit; and an output of the phase adjustment unit In the mechanical vibration suppression method of the motor control device configured by an acceleration feedback gain unit that feeds back to the speed control unit, when the output of the phase adjustment unit is equal to or less than a preset value, an input signal to the acceleration feedback gain unit Is characterized by zero.

以上の電動機制御装置およびその機械振動抑制方法により、微小な振動を制御ループ中から排除することができるので、機構部の振動を完全に抑制することができ、したがって機械共振特性を有する機械の振動をほぼ完全になくすと同時に電動機の位置決め完了を行うことができるようになる。   With the above motor control device and its mechanical vibration suppressing method, minute vibrations can be eliminated from the control loop, so that the vibration of the mechanism can be completely suppressed, and therefore the vibration of the machine having mechanical resonance characteristics. As a result, the positioning of the motor can be completed.

以下、本発明の具体的実施例について、図に基づいて説明する。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の先行技術である電動機制御装置の制御ブロック図である。
そこで、まず図1に基づいて、電動機トルク(あるいは推力)の変動の原因について考察する。
図1において、1は機械共振特性を有する機械、3は電動機、21は電動機3を制御する電動機制御装置、2は加速度検出部、4は電動機駆動部、5は電動機速度検出部、6は電動機速度制御部、7は位相調整部、9は加速度フィードバックゲイン部、10は電動機位置制御部、31は電動機位置検出部である。機械1は例えば図6の機械と同様な構成とすると、可動テーブル12をボールネジで駆動することになる。可動テーブル12を駆動する機械要素としてベルトやギアなどでも以下の説明は同じであるのでボールネジの場合で説明を行う。
図に示すように、電動機3はボールネジ機構からなる機械駆動要素11で可動テーブル12を駆動し可動テーブル12上の負荷機械13を駆動する。負荷機械(アーム)13において振幅が最も大きい場所(振動の「腹」という)に加速度検出部2を取り付け負荷機械あるいは駆動系の振動を検出する。なお、直動型電動機であるリニアモータを用いる場合は、(図示しないが)機械駆動要素11および電動機3の部分をリニアモータで置き換えることで可動テーブル12を直動駆動できる。したがって以下の説明で「電動機」には、特に明記しないかぎり、回転型に加え、直動型電動機(リニアモータ)も含めている。
電動機3は電動機駆動部4にて駆動する。例えば電動機3が3相交流による同期電動機の場合、図示しないが、電動機駆動部4は、通常PWM方式による3相分の電圧アンプと電圧アンプを駆動するdq軸から3相に変換する3相変換部と検出した電動機3の3相の電流をdq軸に変換しdq軸それぞれにフィードバックする電流制御部とで構成する。電流制御部のd軸指令は通常ゼロとすると、q軸電流指令値が電動機3が発生するトルク(推力)と比例した値となる。通常、トルク(推力)指令をトルク(推力)定数で割り算するなどの補正演算を行いq軸電流指令とする。トルク指令(推力指令)を電動機駆動部4の入力とする。
FIG. 1 is a control block diagram of an electric motor control apparatus which is a prior art of the present invention.
Therefore, first, based on FIG. 1, the cause of the fluctuation of the motor torque (or thrust) will be considered.
In FIG. 1, 1 is a machine having mechanical resonance characteristics, 3 is an electric motor, 21 is an electric motor control device that controls the electric motor 3, 2 is an acceleration detection unit, 4 is an electric motor drive unit, 5 is an electric motor speed detection unit, and 6 is an electric motor. A speed control unit, 7 is a phase adjustment unit, 9 is an acceleration feedback gain unit, 10 is an electric motor position control unit, and 31 is an electric motor position detection unit. If the machine 1 has the same configuration as the machine shown in FIG. 6, for example, the movable table 12 is driven by a ball screw. Since the following description is the same for a mechanical element that drives the movable table 12 such as a belt or a gear, the description will be made in the case of a ball screw.
As shown in the figure, the electric motor 3 drives a movable table 12 by a mechanical drive element 11 having a ball screw mechanism to drive a load machine 13 on the movable table 12. In the load machine (arm) 13, the acceleration detector 2 is attached to a place where the amplitude is the largest (referred to as “antinode” of vibration), and the vibration of the load machine or drive system is detected. In the case of using a linear motor that is a direct acting motor, the movable table 12 can be linearly driven by replacing the mechanical drive element 11 and the motor 3 with a linear motor (not shown). Therefore, in the following description, the “motor” includes a direct acting motor (linear motor) in addition to the rotating type unless otherwise specified.
The electric motor 3 is driven by the electric motor drive unit 4. For example, when the motor 3 is a three-phase AC synchronous motor, although not shown, the motor driving unit 4 performs a three-phase conversion from a dq axis that drives a voltage amplifier and a voltage amplifier for three phases by a normal PWM method to three phases. And a current control unit that converts the detected three-phase current of the motor 3 into the dq axes and feeds back to each of the dq axes. Assuming that the d-axis command of the current control unit is normally zero, the q-axis current command value is proportional to the torque (thrust) generated by the electric motor 3. Usually, a correction operation such as dividing the torque (thrust) command by a torque (thrust) constant is performed to obtain a q-axis current command. A torque command (thrust command) is used as an input to the motor drive unit 4.

電動機速度制御部6は、電動機3に取り付けた電動機速度検出部5が検出する電動機3の速度をフィードバックし、トルク指令(推力指令)を電動機駆動部4に出力して、電動機3の速度を速度指令値と同等になるように制御する。
電動機速度検出部5は、電動機3の位置を検出する電動機位置検出部31と検出位置を微分する検出位置微分部32で構成できる(図8参照)。また、速度発電機やジャイロのように直接電動機3の速度を検出する速度検出部で構成することもできる。
加速度検出部2で検出した負荷機械13の固有振動や機械駆動要素11の振動を含んだ加速度を位相調整部7に入力する。位相調整部7の出力を加速度フィードバックゲイン部9を通して電動機速度制御部6にフィードバックする。あるいは位相調整部7の出力を速度指令に加算(または減算)すればよい。
位相調整部7は、例えば、従来例1と同様に低域通過フィルタと高域通過フィルタで構成することで、負荷機械13や機械駆動要素11の振動を抽出できる。あるいは、低域通過フィルタの時定数を振動周波数に対して調整することで(特許文献2に既に示されているように)、振動をより効果的に減衰することができる。
このように電動機の速度制御系に加速度フィードバックを行うことができる。
負荷機械13の位置を制御する場合は、電動機3の位置を検出する電動機位置検出部31の出力をフィードバックし、電動機速度制御部6に対して速度指令を出力する電動機位置制御部10を備えれば良い。例えば、電動機位置制御部10は位置指令からフィードバック信号(位置検出部31の出力)を減算して位置ゲインをかけて速度指令として電動機速度制御部6に対して出力するように構成すれば良い。
The motor speed control unit 6 feeds back the speed of the motor 3 detected by the motor speed detection unit 5 attached to the motor 3 and outputs a torque command (thrust command) to the motor drive unit 4 to speed the speed of the motor 3. Control to be equal to the command value.
The motor speed detection unit 5 can be configured by an electric motor position detection unit 31 that detects the position of the electric motor 3 and a detection position differentiation unit 32 that differentiates the detection position (see FIG. 8). Moreover, it can also be comprised by the speed detection part which detects the speed of the electric motor 3 directly like a speed generator or a gyro.
The acceleration including the natural vibration of the load machine 13 and the vibration of the machine drive element 11 detected by the acceleration detection unit 2 is input to the phase adjustment unit 7. The output of the phase adjustment unit 7 is fed back to the motor speed control unit 6 through the acceleration feedback gain unit 9. Alternatively, the output of the phase adjustment unit 7 may be added (or subtracted) to the speed command.
The phase adjustment unit 7 can extract vibrations of the load machine 13 and the mechanical drive element 11 by being configured with a low-pass filter and a high-pass filter, for example, as in the first conventional example. Alternatively, the vibration can be attenuated more effectively by adjusting the time constant of the low-pass filter with respect to the vibration frequency (as already shown in Patent Document 2).
Thus, acceleration feedback can be performed to the speed control system of the electric motor.
When controlling the position of the load machine 13, the motor position control unit 10 that feeds back the output of the motor position detection unit 31 that detects the position of the motor 3 and outputs a speed command to the motor speed control unit 6 is provided. It ’s fine. For example, the motor position control unit 10 may be configured to subtract a feedback signal (output of the position detection unit 31) from the position command, apply a position gain, and output the result to the motor speed control unit 6 as a speed command.

一般にボールネジなどの機械駆動部には摩擦(特に静止摩擦)があるため、電動機がクーロン摩擦や静止摩擦に打ち勝つトルク(あるいは推力)を出さないと電動機や可動テーブルが動かない。
このため、同じ加速と減速特性の位置決め動作をおこなっても加速トルクは、指令の加速度からの計算値よりも摩擦力の補正量に相当する値だけ大きくなる。逆に減速トルクは摩擦力に相当する減速力のため、計算値よりもトルクが少なくなる。
加速度フィードバックをかけていない通常状態では、電動機位置が位置決め目標位置に到達し、電動機速度がゼロになると電動機トルクはゆっくりとゼロに近付くか、静止摩擦力以下の一定値を保つ。
図1に示す従来技術で最適に調整した加速度フィードバックゲインでは上記と同様に停止時の電動機トルクが安定している。
電動機が完全に停止した状態で、例えば図6の機械での動作を詳細に調べると、可動テーブル12の加速度がゼロで停止状態となった後もアーム先端の振動が残っているため加速度センサが微小な信号を検出し加速度フィードバック信号として速度指令にフィードバックがかかるが、従来技術の加速度ゲインでは静止摩擦力によって電動機3が動かない(可動テーブルが停止している)。
ところが、加速度フィードバックゲインを最適に調整した値よりも大きくすると、電動機が発生するトルク(あるいは推力)が静止摩擦に打ち勝つほど大きくなり、電動機3が動く。
したがって、アーム先端(負荷機械)は停止しているが、電動機3が停止位置でふらつくため1軸アームの可動テーブル12が不用意な動作を行い機械として位置決めができない状態となる。
Generally, since a mechanical drive unit such as a ball screw has friction (particularly static friction), the electric motor and the movable table do not move unless the motor generates torque (or thrust) that overcomes Coulomb friction or static friction.
Therefore, even if the positioning operation with the same acceleration and deceleration characteristics is performed, the acceleration torque becomes larger by a value corresponding to the correction amount of the frictional force than the calculated value from the commanded acceleration. On the contrary, the deceleration torque is a deceleration force corresponding to the frictional force, and therefore the torque is smaller than the calculated value.
In a normal state in which acceleration feedback is not applied, when the motor position reaches the positioning target position and the motor speed becomes zero, the motor torque slowly approaches zero or maintains a constant value equal to or less than the static friction force.
In the acceleration feedback gain optimally adjusted by the prior art shown in FIG. 1, the motor torque at the time of stop is stable as described above.
When the operation of the machine of FIG. 6 is examined in detail with the electric motor completely stopped, for example, the acceleration sensor is operated because the vibration of the arm tip remains even after the acceleration of the movable table 12 becomes zero and the stopped state. Although a minute signal is detected and the speed command is fed back as an acceleration feedback signal, the motor 3 does not move due to the static frictional force (the movable table is stopped) with the conventional acceleration gain.
However, when the acceleration feedback gain is made larger than the optimally adjusted value, the torque (or thrust) generated by the electric motor increases as the static friction is overcome, and the electric motor 3 moves.
Therefore, although the arm tip (loading machine) is stopped, the electric motor 3 fluctuates at the stop position, so that the movable table 12 of the single-axis arm performs an inadvertent operation and cannot be positioned as a machine.

図1に示す従来の加速度フィードバックによる振動抑制制御を実施したときの実験データの一例を図2に示す。図2は負荷機械先端位置と電動機の位置偏差波形であり、負荷機械先端位置はレーザ測長器(変位計)を用いて変位を測定した。図において、縦軸は変位、横軸は時間軸である。
図2によると、負荷機械先端位置(アーム先端)は完全に停止しているが、
電動機位置偏差は位置決め完了幅の中に入ったり出たりで安定しない状態となっている。
この場合、電動機が位置決め完了幅を外れるため、コントローラ3は位置決め完了とは判定せずに、アーム先端が止まっているにもかかわらず次の位置決め動作に進むことができないという大きな問題が生じる。
このように、先行技術においては、加速度フィードバックゲインを大きくすると、電動機が停止してもアームが若干動くと加速度センサが微小な信号を検出してしまい、その結果電動機が動作し、したがってまた、可動テーブルが動作するという誤動作が生じることがあった。
本発明は、加速度センサが微小な信号を検出しても電動機が動作しないようにして、このような誤動作を防止することを目的としている。
An example of experimental data when the vibration suppression control by the conventional acceleration feedback shown in FIG. 1 is performed is shown in FIG. FIG. 2 shows the position error waveform of the load machine tip position and the electric motor, and the load machine tip position was measured for displacement using a laser length measuring device (displacement meter). In the figure, the vertical axis is the displacement, and the horizontal axis is the time axis.
According to FIG. 2, the load machine tip position (arm tip) is completely stopped.
The motor position deviation is not stable when entering or leaving the positioning completion width.
In this case, since the electric motor is out of the positioning completion width, the controller 3 does not determine that the positioning is complete, and there arises a big problem that it is not possible to proceed to the next positioning operation even though the arm tip is stopped.
Thus, in the prior art, when the acceleration feedback gain is increased, even if the motor stops, the acceleration sensor detects a minute signal when the arm moves slightly, and as a result, the motor operates and is therefore movable. There was a case where a malfunction occurred that the table was operated.
An object of the present invention is to prevent such a malfunction by preventing an electric motor from operating even when an acceleration sensor detects a minute signal.

図3は、本発明の電動機制御装置の制御ブロック図である。
図において、1は機械共振特性を有する機械、2は加速度検出部、3は電動機、21は電動機3を制御する電動機制御装置、4は電動機駆動部、5は電動機速度検出部、6は電動機速度制御部、7は位相調整部、8はあらかじめ設定した値以下の信号をゼロとする不感帯部、9は加速度フィードバックゲイン部、10は電動機位置制御部、31は電動機位置検出部である。
このように、実施例1によれば、図1で説明した先行技術に対して位相調整部7と加速度フィードバックゲイン部9との間に不感帯部8を設けたのが特徴である。
FIG. 3 is a control block diagram of the motor control device of the present invention.
In the figure, 1 is a machine having mechanical resonance characteristics, 2 is an acceleration detection unit, 3 is an electric motor, 21 is an electric motor control device for controlling the electric motor 3, 4 is an electric motor drive unit, 5 is an electric motor speed detection unit, and 6 is an electric motor speed. A control unit, 7 is a phase adjustment unit, 8 is a dead zone for zeroing a signal equal to or less than a preset value, 9 is an acceleration feedback gain unit, 10 is an electric motor position control unit, and 31 is an electric motor position detection unit.
As described above, the first embodiment is characterized in that the dead zone 8 is provided between the phase adjustment unit 7 and the acceleration feedback gain unit 9 with respect to the prior art described in FIG.

図4は図3の不感帯8の動作を説明するフロー図(a)とその動作特性図(b)である。図(a)において、図3の位相調整部7の出力信号が不感帯部8に入力されると、不感帯部8では位相調整部7の出力信号の絶対値があらかじめ設定した絶対値より大きければその出力(位相調整部7の出力信号)を図3の加速度フィードバックゲイン部9に入力し、逆に、位相調整部7の出力信号があらかじめ設定した値以下であればその出力を0として図3の加速度フィードバックゲイン部9に出すようにしている。
図(b)において、横軸に入力、縦軸に出力をとり、横軸に所定の大きさのしきい値を正負両側に設け、入力がそのしきい値の範囲以内であれば出力は0,入力がしきい値を超えたときにその入力の大きさに比例した出力を出すようにしている。入力が負の側でも同様である。
このように、図3において位相調整部7の出力信号が不感帯部8に入力されると、不感帯部8では位相調整部7の出力信号の絶対値があらかじめ設定した絶対値より大きいときに初めてその出力を加速度フィードバックゲイン部9に出すようにしている。
したがって、位相調整部7の出力信号があらかじめ設定した値より大きければ不感帯部8の出力は加速度フィードバックゲイン部9に送られ、加速度フィードバックゲイン部9の出力を電動機速度制御部6にフィードバックすることによって、所望のフィードバック制御が行なわれることとなる。
ところが、電動機3が停止してもアーム13が若干動くことで加速度センサが微小な信号を検出したような場合は、不感帯部8は加速度フィードバックゲイン部9に出力しなくなるので、それ以降のフィードバック制御が行なわれることはなく、電動機3は停止したままとなる。
FIG. 4 is a flow chart (a) for explaining the operation of the dead zone 8 of FIG. 3 and its operation characteristic chart (b). 3A, when the output signal of the phase adjustment unit 7 in FIG. 3 is input to the dead zone 8, if the absolute value of the output signal of the phase adjustment unit 7 is larger than the preset absolute value in the dead zone 8, The output (the output signal of the phase adjustment unit 7) is input to the acceleration feedback gain unit 9 of FIG. 3, and conversely, if the output signal of the phase adjustment unit 7 is equal to or less than a preset value, the output is set to 0 in FIG. The signal is output to the acceleration feedback gain unit 9.
In FIG. 5B, the horizontal axis represents input, the vertical axis represents output, and the horizontal axis has predetermined thresholds on both the positive and negative sides. If the input is within the threshold range, the output is 0. When the input exceeds the threshold value, an output proportional to the input size is output. The same applies to the negative input side.
In this way, when the output signal of the phase adjustment unit 7 is input to the dead zone 8 in FIG. 3, the dead zone 8 is not the first time that the absolute value of the output signal of the phase adjustment unit 7 is greater than the preset absolute value. The output is output to the acceleration feedback gain unit 9.
Therefore, if the output signal of the phase adjustment unit 7 is larger than a preset value, the output of the dead zone 8 is sent to the acceleration feedback gain unit 9, and the output of the acceleration feedback gain unit 9 is fed back to the motor speed control unit 6. Desired feedback control is performed.
However, when the acceleration sensor detects a minute signal due to slight movement of the arm 13 even when the motor 3 is stopped, the dead zone portion 8 does not output to the acceleration feedback gain portion 9, and subsequent feedback control. Is not performed, and the electric motor 3 remains stopped.

図3に示す本発明に係る加速度フィードバックによる振動抑制制御を実施したときの実験データの一例を図5に示す。図5は負荷機械先端位置と電動機の位置偏差波形であり、図2と同様に負荷機械先端位置はレーザ測長器を用いて測定した。
図において、縦軸は変位、横軸は時間軸である。この図によると、負荷機械先端位置(アーム先端)はわずかに変動しているが、電動機位置偏差は位置決め完了幅の中に入ったあと静止に向かい、安定した状態となっている。
このように、先行技術においては、加速度フィードバックゲインを大きくすると、電動機が停止してもアームが若干動くと加速度センサが微小な信号を検出してしまい、その結果電動機が誤動作して電動機の位置決めが完了しないこととなり、場合によっては、電動機の誤動作のために、かえって機械1の振動が大きくなるようなことも生じたが、本発明では、加速度センサが微小な信号を検出しても不感帯部8が機能して電動機が誤動作しないようになり、図5のように機械共振特性を有する機械1の振動をほぼ完全になくすと同時に電動機の位置決め完了を行うことができるようになった。
なお、図3の実施例においては、不感帯部8を位相調整部7の出力側と加速度フィードバックゲイン部9の入力側の間に入れて説明したが、加速度フィードバックゲイン部9の出力側に不感帯部8を入れても全く同じ効果を得ることができる。あるいは、位相調整部7の入力側に不感帯部8を入れても全く同等な効果がある。すなわち、位相調整部7と加速度フィードバックゲイン部9とを含む加速度信号のフィードバックパスに不感帯を入れれば全て同じ効果を期待できる。
このように、本発明によれば、機械振動が最も大きい部分に取り付けた加速度センサを位相調整後、ゲインを掛けて速度指令にフィードバックすることで機械振動を抑制することができるが、ゲインを上げすぎると位置偏差の振動が発生するので、そのため、ゲインを掛ける前に不感帯を設けることで機械振動と位置偏差の振動の両方を同時に抑制するようにして、機械共振特性を有する機械1の振動をほぼ完全になくすと同時に電動機の位置決め完了を行うことができるようになる。
FIG. 5 shows an example of experimental data when the vibration suppression control by acceleration feedback according to the present invention shown in FIG. 3 is performed. FIG. 5 shows the position error waveform of the load machine tip position and the electric motor, and the load machine tip position was measured using a laser length measuring device as in FIG.
In the figure, the vertical axis is the displacement, and the horizontal axis is the time axis. According to this figure, although the load machine front end position (arm front end) slightly fluctuates, the motor position deviation goes into the stationary state after entering the positioning completion width and is in a stable state.
As described above, in the prior art, when the acceleration feedback gain is increased, the acceleration sensor detects a minute signal when the arm moves slightly even when the motor is stopped. As a result, the motor malfunctions and the motor is positioned. In some cases, the vibration of the machine 1 may increase due to malfunction of the electric motor. However, in the present invention, the dead zone 8 is detected even if the acceleration sensor detects a minute signal. Thus, the motor does not malfunction, and the vibration of the machine 1 having the mechanical resonance characteristic as shown in FIG. 5 can be almost completely eliminated, and at the same time, the positioning of the motor can be completed.
In the embodiment of FIG. 3, the dead zone 8 is described between the output side of the phase adjustment unit 7 and the input side of the acceleration feedback gain unit 9, but the dead zone is provided on the output side of the acceleration feedback gain unit 9. Even if 8 is inserted, the same effect can be obtained. Alternatively, even if the dead zone 8 is provided on the input side of the phase adjustment unit 7, the same effect can be obtained. That is, the same effect can be expected if a dead zone is put in the feedback path of the acceleration signal including the phase adjusting unit 7 and the acceleration feedback gain unit 9.
Thus, according to the present invention, after adjusting the phase of the acceleration sensor attached to the portion with the largest mechanical vibration, the mechanical vibration can be suppressed by multiplying the gain and feeding back to the speed command. If it is too much, vibration of position deviation is generated. Therefore, a dead zone is provided before multiplying the gain so as to suppress both mechanical vibration and vibration of position deviation at the same time, so that the vibration of the machine 1 having mechanical resonance characteristics is suppressed. It is possible to complete the positioning of the motor at the same time that it is almost completely eliminated.

本発明の先行技術である電動機制御装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the electric motor control apparatus which is a prior art of this invention. 図1の先行技術による加速度フィードバックによる振動抑制制御を実施した場合の負荷機械先端位置と電動機の位置偏差波形である。2 is a position deviation waveform of a load machine tip position and a motor when vibration suppression control by acceleration feedback according to the prior art of FIG. 1 is performed. 本発明の電動機制御装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the motor control device of the present invention. 図3の不感帯の動作を説明するフロー図(a)とその動作特性図(b)である。FIG. 4 is a flowchart (a) for explaining the operation of the dead zone in FIG. 3 and its operation characteristic diagram (b). 図3の本発明に係る加速度フィードバックによる振動抑制制御を実施した場合の負荷機械先端位置と電動機の位置偏差波形である。FIG. 4 is a position deviation waveform of a load machine tip position and a motor when vibration suppression control by acceleration feedback according to the present invention of FIG. 3 is performed. 本発明が適用される対象である機械の一例を示す構造図である。1 is a structural diagram illustrating an example of a machine to which the present invention is applied. 従来の電動機制御装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the conventional electric motor control apparatus. 電動機の速度検出部を示す図である。It is a figure which shows the speed detection part of an electric motor. 図7に示す従来の電動機位置制御装置を用いた場合の負荷機械先端位置と電動機の位置偏差波形図である。FIG. 8 is a position deviation waveform diagram of the load machine tip position and the motor when the conventional motor position control device shown in FIG. 7 is used.

符号の説明Explanation of symbols

1 機械
2 加速度検出部(センサ)
3 電動機
4 電動機駆動部
5 電動機速度検出部
6 電動機速度制御部
7 位相調整部
8 不感帯部
9 加速度フィードバックゲイン部
10 電動機位置制御部
11 機械駆動要素
12 可動テーブル
13 負荷機械(アーム)
21 電動機制御装置
31 電動機位置検出部
32 検出位置微分部
1 Machine 2 Acceleration detector (sensor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Motor 4 Motor drive part 5 Motor speed detection part 6 Motor speed control part 7 Phase adjustment part 8 Dead zone part 9 Acceleration feedback gain part 10 Motor position control part 11 Machine drive element 12 Movable table 13 Load machine (arm)
21 Electric motor control device 31 Electric motor position detection unit 32 Detection position differentiation unit

Claims (2)

機械共振特性を有する機械と、前記機械を駆動する電動機と結合されていて、
共振特性による振動を含んだ機械の加速度を検出する加速度検出部と、
前記電動機のトルク(推力)を制御する電動機駆動部と、
前記電動機の速度を検出する電動機速度検出部と、
前記電動機速度検出部の速度をフィードバックして前記電動機駆動部へのトルク指令を出力する電動機速度制御部と、
前記電動機の位置を検出する電動機位置検出部と、
前記電動機位置検出部の位置をフィードバックして前記電動機駆動部への速度指令を出力する電動機位置制御部と、
前記加速度検出部が出力する加速度信号の位相を調整する位相調整部と、
前記位相調整部の出力を前記電動機速度制御部へフィードバックする加速度フィードバックゲイン部で構成される電動機制御装置において、
あらかじめ設定した値以下の信号をゼロとする不感帯部を前記位相調整部の出力側と前記加速度フィードバックゲイン部の入力側の間に設けたことを特徴とする電動機制御装置。
A machine having mechanical resonance characteristics and an electric motor driving the machine,
An acceleration detector for detecting the acceleration of the machine including vibrations due to resonance characteristics;
An electric motor drive unit for controlling the torque (thrust) of the electric motor;
An electric motor speed detecting unit for detecting the speed of the electric motor;
A motor speed control unit that feeds back the speed of the motor speed detection unit and outputs a torque command to the motor drive unit;
An electric motor position detecting unit for detecting the position of the electric motor;
An electric motor position controller that feeds back the position of the electric motor position detector and outputs a speed command to the electric motor driver;
A phase adjustment unit for adjusting the phase of the acceleration signal output by the acceleration detection unit;
In the motor control device configured by an acceleration feedback gain unit that feeds back the output of the phase adjustment unit to the motor speed control unit,
An electric motor control apparatus comprising: a dead zone for setting a signal equal to or less than a preset value to zero between an output side of the phase adjustment unit and an input side of the acceleration feedback gain unit.
機械共振特性を有する機械と、前記機械を駆動する電動機と結合されていて、
共振特性による振動を含んだ機械の加速度を検出する加速度検出部と、
前記機械を駆動する電動機のトルク(推力)を制御する電動機駆動部と、
前記電動機の速度を検出する電動機速度検出部と、
前記電動機速度検出部の速度をフィードバックして前記電動機駆動部へのトルク指令を出力する電動機速度制御部と、
前記電動機の位置を検出する電動機位置検出部と、
前記電動機位置検出部の位置をフィードバックして前記電動機駆動部への速度指令を出力する電動機位置制御部と、
前記加速度検出部が出力する加速度信号の位相を調整する位相調整部と、
前記位相調整部の出力を前記電動機速度制御部へフィードバックする加速度フィードバックゲイン部とで構成される電動機制御装置の機械振動抑制方法において、
前記位相調整部の出力があらかじめ設定した値以下のときは、前記加速度フィードバックゲイン部への入力信号をゼロとすることを特徴とする電動機制御装置の機械振動抑制方法。
A machine having mechanical resonance characteristics and an electric motor driving the machine,
An acceleration detector for detecting the acceleration of the machine including vibrations due to resonance characteristics;
An electric motor drive unit that controls torque (thrust) of an electric motor that drives the machine;
An electric motor speed detecting unit for detecting the speed of the electric motor;
A motor speed control unit that feeds back the speed of the motor speed detection unit and outputs a torque command to the motor drive unit;
An electric motor position detector for detecting the position of the electric motor;
An electric motor position controller that feeds back the position of the electric motor position detector and outputs a speed command to the electric motor driver;
A phase adjustment unit for adjusting the phase of the acceleration signal output by the acceleration detection unit;
In the mechanical vibration suppression method of the motor control device configured with an acceleration feedback gain unit that feeds back the output of the phase adjustment unit to the motor speed control unit,
When the output of the phase adjustment unit is equal to or less than a preset value, the input signal to the acceleration feedback gain unit is set to zero.
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