JP2009038942A - Load inertia identification method and servo motor controller - Google Patents

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Kazuo Sato
一男 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for identifying load inertia in a short period of time and with minute operation without driving a motor when a power supply to a controller is turned on before actual operation. <P>SOLUTION: A load inertia identification method is used for a device provided with: a position command generating part 4, which gives a position command of a sine wave at a prescribed frequency to a position and/or speed control part 1, a torque command response calculation part 6 for calculating a response frequency of a torque command, and a load inertia identification part 5 for identifying load inertia. A position command frequency is compared with a torque command response frequency. When the position command frequency is higher than the torque command response frequency, load inertia is calculated by correcting temporary inertia given as an initial value. When the position command frequency is lower than the torque command response frequency, a value calculated by subtracting motor inertia from the temporary inertia or a value less than that as a load inertia value. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、機械に取り付けられたサーボモータを駆動するサーボモータ制御装置において、電源を投入して実運転に入る前に、負荷イナーシャの同定を行う方法及びその制御装置に関する。   The present invention relates to a method and a control device for identifying a load inertia before turning on the power and starting actual operation in a servo motor control device that drives a servo motor attached to a machine.

イナーシャを同定する従来例1は、モデル速度とモデルトルクと実速度と発生トルクよりイナーシャを算出している(例えば、特許文献1参照)。また、従来例2では、往復の速度指令を与えて速度オブザーバの速度推定値と実際の速度の位相差が0になる係数より、負荷イナーシャを推定している(例えば、特許文献2参照)。
従来例1を示す図6において、101は制御対象、102はモデル演算部、103は比例制御器、104は積分制御器、 105はイナーシャ算出器であり、モデル速度vaとモデルトルクqaと実速度vmとトルク指令qrからイナーシャ算出器105でイナーシャを算出している。
従来例2を示す図7において、201は速度オブザーバ、202はイナーシャ推定部、250は位置偏差量の演算部、251は位置制御部、260は速度検出器であり、位置制御部251から往復の速度指令が与えられて速度オブザーバ201の速度推定値と速度検出器260からの実際の速度から、イナーシャ推定部202で負荷イナーシャを推定している。
特開2003−128352号公報(第7頁、図1) 特開2002−78369号公報(第6頁、図1)
In the conventional example 1 for identifying the inertia, the inertia is calculated from the model speed, the model torque, the actual speed, and the generated torque (see, for example, Patent Document 1). In Conventional Example 2, the load inertia is estimated from a coefficient that gives a reciprocating speed command and the phase difference between the speed estimated value of the speed observer and the actual speed becomes zero (see, for example, Patent Document 2).
In FIG. 6 showing Conventional Example 1, 101 is a control target, 102 is a model calculation unit, 103 is a proportional controller, 104 is an integral controller, and 105 is an inertia calculator. A model speed va, a model torque qa, and an actual speed are shown. Inertia calculator 105 calculates inertia from vm and torque command qr.
In FIG. 7 showing the conventional example 2, 201 is a speed observer, 202 is an inertia estimation unit, 250 is a position deviation calculation unit, 251 is a position control unit, 260 is a speed detector, and is reciprocated from the position control unit 251. Given the speed command, the inertia estimation unit 202 estimates the load inertia from the estimated speed value of the speed observer 201 and the actual speed from the speed detector 260.
JP 2003-128352 A (page 7, FIG. 1) JP 2002-78369 A (6th page, FIG. 1)

従来例1の方法ではモデルと制御対象が一致しないと正確なイナーシャを算出できず、また一致させるための運転動作で時間がかかるという問題があった。また、従来例2では速度指令を与え、速度推定値と実際の速度の位相差が0になるように、負荷イナーシャを推定しながら何回も指令を与える必要があるので時間がかかり、且つ、負荷イナーシャの推定動作には負荷や摩擦の影響によって、あるいは応答性を上げようとした場合は、比較的大きな指令を与える必要があるため、機械の移動量が問題となることがある。また、負荷イナーシャが同定されていない状態では、場合によって機械に振動が発生し、機械に悪影響を及ぼすという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、実際の運転前の制御装置への電源オン時に、短時間に、モータを駆動することなく微少動作で負荷イナーシャを同定できる方法を提供することを目的とする。
In the method of Conventional Example 1, there is a problem that if the model and the controlled object do not match, it is impossible to calculate an accurate inertia and it takes time for the driving operation for matching. Further, in the conventional example 2, since it is necessary to give a speed command, and it is necessary to give the command many times while estimating the load inertia so that the phase difference between the speed estimated value and the actual speed becomes 0, it takes time, and In the load inertia estimation operation, a relatively large command needs to be given due to the influence of load or friction, or when the response is to be increased, and therefore the amount of movement of the machine may be a problem. Further, in a state where the load inertia has not been identified, there is a problem that the machine may vibrate in some cases and adversely affect the machine.
The present invention has been made in view of such problems, and a method for identifying load inertia with a minute operation without driving a motor in a short time when the power to a control device before actual operation is turned on. The purpose is to provide.

上記問題を解決するため、本発明は、次のような方法および構成としたものである。
請求項1に記載の発明は、位置制御部に所定周波数の正弦波の位置指令を与える位置指令発生部と、トルク指令の応答周波数を算出するトルク指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えた装置の負荷イナーシャ同定方法において、
位置指令周波数とトルク指令応答周波数とを比較し、前記位置指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記位置指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とするものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の負荷イナーシャ同定方法において、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うものである。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/トルク指令応答周波数)−モータイナーシャ
請求項3に記載の発明によれば、請求項1記載の負荷イナーシャ同定方法において、前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記位置指令を印加して、前記トルク指令応答周波数を求め、前記トルク指令応答周波数が前記位置指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すものである。
In order to solve the above problems, the present invention has the following method and configuration.
According to the first aspect of the present invention, a position command generation unit that gives a position command of a sine wave of a predetermined frequency to the position control unit, a torque command response calculation unit that calculates a response frequency of the torque command, and a load inertia identification process In a load inertia identification method of a device having a load inertia identification unit to perform,
A position command frequency and a torque command response frequency are compared. If the position command frequency is higher than the torque command response frequency, a load inertia is calculated by correcting a temporary setting inertia given as an initial value, and the position command frequency is calculated. When the frequency is lower than the torque command response frequency, the load inertia value is a value obtained by subtracting the motor inertia from the temporarily set inertia.
The invention according to claim 2 is the load inertia identification method according to claim 1, wherein the means for calculating the load inertia by correcting the temporary setting inertia is performed based on the following calculation formula.
Load inertia = temporary setting inertia × (position command frequency / torque command response frequency) −motor inertia According to the invention according to claim 3, in the load inertia identification method according to claim 1, the load inertia is calculated by After calculating the load inertia by correcting the temporary setting inertia, the sum of the calculated load inertia and the motor inertia is set as the temporary setting inertia, and the position command is applied again to obtain the torque command response frequency. The calculation of the load inertia is repeated until the torque command response frequency becomes equal to or higher than the position command frequency.

請求項4に記載の発明は、速度制御部に所定周波数の正弦波の速度指令を与える速度指令発生部と、トルク指令の応答周波数を算出するトルク指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えた装置の負荷イナーシャ同定方法において、
速度指令周波数とトルク指令応答周波数とを比較し、前記速度指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記速度指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とするものである。
請求項5に記載の発明によれば、請求項4記載の負荷イナーシャ同定方法において、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うものである。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(速度指令周波数/トルク指令応答周波数)−モータイナーシャ
請求項6に記載の発明によれば、請求項4に記載の負荷イナーシャ同定方法において、前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記速度指令を印加して、前記トルク指令応答周波数を求め、前記トルク指令応答周波数が前記速度指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すものである。
According to a fourth aspect of the present invention, a speed command generating unit that gives a speed command of a sine wave of a predetermined frequency to the speed control unit, a torque command response calculating unit that calculates a response frequency of the torque command, and load inertia identification processing In a load inertia identification method of a device having a load inertia identification unit to perform,
A speed command frequency and a torque command response frequency are compared. If the speed command frequency is higher than the torque command response frequency, a temporary inertia given as an initial value is corrected to calculate a load inertia, and the speed command When the frequency is lower than the torque command response frequency, the load inertia value is a value obtained by subtracting the motor inertia from the temporarily set inertia.
According to a fifth aspect of the present invention, in the load inertia identifying method according to the fourth aspect, the means for calculating the load inertia by correcting the temporary setting inertia is performed based on the following calculation formula. .
Load inertia = temporary setting inertia × (speed command frequency / torque command response frequency) −motor inertia According to the invention according to claim 6, in the load inertia identification method according to claim 4, the load inertia is calculated as follows: After calculating the load inertia by correcting the temporary setting inertia, the sum of the calculated load inertia and motor inertia is set as a temporary setting inertia, and the speed command is applied again to obtain the torque command response frequency. The calculation of the load inertia is repeated until the torque command response frequency becomes equal to or higher than the speed command frequency.

請求項7に記載の発明は、位置制御部に所定周波数の正弦波の位置指令を与える位置指令発生部と、速度指令の応答周波数を算出する速度指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えた装置の負荷イナーシャ同定方法において、
位置指令周波数と速度指令応答周波数とを比較し、前記位置指令周波数が前記速度指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記位置指令周波数が前記速度指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とするものである。
請求項8に記載の発明によれば、請求項7記載の負荷イナーシャ同定方法において、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うものである。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/速度指令応答周波数)−モータイナーシャ
請求項9に記載の発明によれば、請求項7記載の負荷イナーシャ同定方法において、前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記位置指令を印加して、前記速度指令応答周波数を求め、前記速度指令応答周波数が前記位置指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すものである。
請求項10に記載の発明によれば、請求項1乃至9のいずれかに記載の負荷イナーシャ同定方法において、前記仮設定イナーシャの初期値は、モータイナーシャ値からモータイナーシャ値の10倍の範囲で任意に設定可能としたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a position command generation unit that gives a position command of a sine wave having a predetermined frequency to the position control unit, a speed command response calculation unit that calculates a response frequency of the speed command, and a load inertia identification process. In a load inertia identification method of a device having a load inertia identification unit to perform,
A position command frequency and a speed command response frequency are compared. If the position command frequency is higher than the speed command response frequency, a load inertia is calculated by correcting a temporary setting inertia given as an initial value, and the position command frequency is calculated. When the frequency is lower than the speed command response frequency, the load inertia value is a value obtained by subtracting the motor inertia from the temporarily set inertia or less.
According to an eighth aspect of the present invention, in the load inertia identifying method according to the seventh aspect, the means for calculating the load inertia by correcting the temporary setting inertia is performed based on the following calculation formula. .
Load inertia = temporary setting inertia × (position command frequency / speed command response frequency) −motor inertia According to the invention according to claim 9, in the load inertia identification method according to claim 7, the calculation of the load inertia After correcting the temporary setting inertia and calculating the load inertia, the sum of the calculated load inertia and motor inertia is set as the temporary setting inertia, and the position command is applied again to obtain the speed command response frequency, The calculation of the load inertia is repeated until the speed command response frequency becomes equal to or higher than the position command frequency.
According to a tenth aspect of the present invention, in the load inertia identifying method according to any one of the first to ninth aspects, the initial value of the temporarily set inertia is in a range of 10 times the motor inertia value from the motor inertia value. It can be set arbitrarily.

請求項11に記載の発明は、位置制御部に所定周波数の正弦波の位置指令を与える位置指令発生部と、トルク指令の応答周波数を算出するトルク指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えたサーボモータ制御装置において、
位置指令周波数とトルク指令応答周波数とを比較し、前記位置指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記位置指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とするものである。
請求項12に記載の発明によれば、請求項11記載のサーボモータ制御装置において、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うものである。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/トルク指令応答周波数)−モータイナーシャ
請求項13に記載の発明によれば、請求項11記載のサーボモータ制御装置において、前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記位置指令を印加して、前記トルク指令応答周波数を求め、前記トルク指令応答周波数が前記位置指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すものである。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a position command generation unit that gives a position command of a sine wave having a predetermined frequency to the position control unit, a torque command response calculation unit that calculates a response frequency of the torque command, and a load inertia identification process. In a servo motor control device equipped with a load inertia identification unit to perform,
A position command frequency and a torque command response frequency are compared. If the position command frequency is higher than the torque command response frequency, a load inertia is calculated by correcting a temporary setting inertia given as an initial value, and the position command frequency is calculated. When the frequency is lower than the torque command response frequency, the load inertia value is a value obtained by subtracting the motor inertia from the temporarily set inertia.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the servo motor control apparatus according to the eleventh aspect, the means for calculating the load inertia by correcting the temporary setting inertia is performed based on the following calculation formula. .
Load inertia = temporary setting inertia × (position command frequency / torque command response frequency) −motor inertia According to the invention of claim 13, in the servo motor control device of claim 11, the calculation of the load inertia After calculating the load inertia by correcting the temporary setting inertia, the sum of the calculated load inertia and the motor inertia is set as the temporary setting inertia, and the position command is applied again to obtain the torque command response frequency. The calculation of the load inertia is repeated until the torque command response frequency becomes equal to or higher than the position command frequency.

請求項14に記載の発明は、速度制御部に所定周波数の正弦波の速度指令を与える速度指令発生部と、トルク指令の応答周波数を算出するトルク指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えたサーボモータ制御装置において、
速度指令周波数とトルク指令応答周波数とを比較し、前記速度指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記速度指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とするものである。
請求項15に記載の発明によれば、請求項14記載のサーボモータ制御装置において、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うものである。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(速度指令周波数/トルク指令応答周波数)−モータイナーシャ
請求項16に記載の発明によれば、請求項14記載のサーボモータ制御装置において、前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記速度指令を印加して、前記トルク指令応答周波数を求め、前記トルク指令応答周波数が前記速度指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a speed command generation unit that gives a speed command of a sine wave of a predetermined frequency to the speed control unit, a torque command response calculation unit that calculates a response frequency of the torque command, and a load inertia identification process. In a servo motor control device equipped with a load inertia identification unit to perform,
A speed command frequency and a torque command response frequency are compared. If the speed command frequency is higher than the torque command response frequency, a temporary inertia given as an initial value is corrected to calculate a load inertia, and the speed command When the frequency is lower than the torque command response frequency, the load inertia value is a value obtained by subtracting the motor inertia from the temporarily set inertia.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the servo motor control device according to the fourteenth aspect, the means for calculating the load inertia by correcting the temporary setting inertia is performed based on the following calculation formula. .
Load inertia = temporary setting inertia × (speed command frequency / torque command response frequency) −motor inertia According to the invention of claim 16, in the servo motor control device of claim 14, the calculation of the load inertia After correcting the temporary setting inertia and calculating the load inertia, the sum of the calculated load inertia and motor inertia is set as the temporary setting inertia, the speed command is applied again, and the torque command response frequency is obtained. The calculation of the load inertia is repeated until the torque command response frequency becomes equal to or higher than the speed command frequency.

請求項17に記載の発明は、位置制御部に所定周波数の正弦波の位置指令を与える位置指令発生部と、速度指令の応答周波数を算出する速度指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えたサーボモータ制御装置において、
位置指令周波数と速度指令応答周波数とを比較し、前記位置指令周波数が前記速度指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記位置指令周波数が前記速度指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とするものである。
請求項18に記載の発明によれば、請求項17記載のサーボモータ制御装置において、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うものである。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/速度指令応答周波数)−モータイナーシャ
請求項19に記載の発明によれば、請求項17記載のサーボモータ制御装置において、前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記位置指令を印加して、前記速度指令応答周波数を求め、前記速度指令応答周波数が前記位置指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すものである。
請求項20に記載の発明によれば、請求項11乃至19のいずれかに記載のサーボモータ制御装置において、前記仮設定イナーシャの初期値は、モータイナーシャ値からモータイナーシャ値の10倍の範囲で任意に設定可能としたものである。
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a position command generation unit that gives a position command of a sine wave having a predetermined frequency to the position control unit, a speed command response calculation unit that calculates a response frequency of the speed command, and a load inertia identification process. In a servo motor control device equipped with a load inertia identification unit to perform,
A position command frequency and a speed command response frequency are compared. If the position command frequency is higher than the speed command response frequency, a load inertia is calculated by correcting a temporary setting inertia given as an initial value, and the position command frequency is calculated. When the frequency is lower than the speed command response frequency, the load inertia value is a value obtained by subtracting the motor inertia from the temporarily set inertia or less.
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the servo motor control device according to the seventeenth aspect, the means for calculating the load inertia by correcting the temporary setting inertia is performed based on the following calculation formula. .
Load inertia = temporary setting inertia × (position command frequency / speed command response frequency) −motor inertia According to the invention of claim 19, in the servo motor control device of claim 17, the calculation of the load inertia After correcting the temporary setting inertia and calculating the load inertia, the sum of the calculated load inertia and motor inertia is set as the temporary setting inertia, and the position command is applied again to obtain the speed command response frequency, The calculation of the load inertia is repeated until the speed command response frequency becomes equal to or higher than the position command frequency.
According to a twentieth aspect of the invention, in the servo motor control device according to any of the eleventh to nineteenth aspects, the initial value of the temporary setting inertia is in a range of 10 times the motor inertia value from the motor inertia value. It can be set arbitrarily.

請求項1乃至20に記載の発明によると、実際の運転前の制御装置への電源オン時に、短時間に、負荷イナーシャを同定できるので、負荷イナーシャの不定による振動や遅れ等を未然に防止できる。また微少な移動量で負荷イナーシャを同定することができる。   According to the invention described in claims 1 to 20, since the load inertia can be identified in a short time when the power to the control device before the actual operation is turned on, vibrations and delays due to indefinite load inertia can be prevented. . Also, the load inertia can be identified with a small amount of movement.

以下、本発明の実施の形態についてサーボモータ制御装置を例として、図1乃至図5を参照して説明する。実際のサーボモータ制御装置には様々な機能や手段が内蔵されているが、以下に示す図には本発明に関係する機能や手段のみを記載して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 by taking a servo motor control device as an example. Although various functions and means are built in the actual servo motor control device, only the functions and means related to the present invention will be described and described in the following drawings.

図1は、本発明における実施例1のサーボモータ制御装置の構成図である。同図において、1は位置及び/または速度制御部、2は電流制御部、3はパワー変換部、4は位置指令発生部、5は負荷イナーシャ同定部、6はトルク指令応答算出部、7はエンコーダ入出力部、8はモータ、9はエンコーダである。
本発明が従来技術と異なる部分は、位置指令発生部4とトルク指令応答算出部6を付加している点である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a servo motor control apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a position and / or speed control unit, 2 is a current control unit, 3 is a power conversion unit, 4 is a position command generation unit, 5 is a load inertia identification unit, 6 is a torque command response calculation unit, and 7 is An encoder input / output unit, 8 is a motor, and 9 is an encoder.
The present invention is different from the prior art in that a position command generation unit 4 and a torque command response calculation unit 6 are added.

次に、図1に示すサーボモータ制御装置10の動作について説明する。今、位置指令を入力すると、位置及び/または速度制御部1はエンコーダ9からの位置情報をエンコーダ入出力部7で受信し、位置フィードバック信号として位置指令から差し引いて位置制御ゲインをかけて位置制御する。速度制御部は、不図示の位置制御部の出力である速度指令から、エンコーダ入出力部7からの位置フィードバック信号を微分して得られる速度フィードバック信号を差し引いて速度制御ゲインをかけて速度制御する。電流制御部2は、速度制御部の出力をトルク指令として、不図示のモータ電流検出器からの電流フィードバック信号を差し引いて電流制御ゲインをかけて電流制御する。電流制御部2の出力信号をパワー変換部3でパワー変換してモータ8を駆動する。
なお、位置及び/または速度制御部1の構成は、位置制御部+速度制御部、または速度制御部のみを想定したものであり、速度制御部のみでの構成の場合は、入力指令として速度指令が与えられ速度制御用のサーボモータ制御装置10として動作する。
上述の図1に示すサーボモータ制御装置10の動作説明は位置及び/または速度制御部1の構成が、位置制御部+速度制御部、の場合について述べたものである。
次に、負荷イナーシャ同定時の動作について説明する。位置指令発生部4は位置及び/または速度制御部1に、ある所定の周波数の正弦波を加える。トルク指令応答算出部6はトルク指令の応答周波数解析を行う。すなわち、トルク指令の周波数毎の振幅を求め、その振幅が一番大きな周波数を算出する。負荷イナーシャ同定部5は位置指令発生部4の位置指令周波数とトルク指令応答算出部6の応答周波数より負荷イナーシャを同定する。
Next, the operation of the servo motor control device 10 shown in FIG. 1 will be described. Now, when a position command is input, the position and / or speed control unit 1 receives position information from the encoder 9 at the encoder input / output unit 7 and subtracts it as a position feedback signal from the position command and applies a position control gain to perform position control. To do. The speed control unit subtracts the speed feedback signal obtained by differentiating the position feedback signal from the encoder input / output unit 7 from the speed command output from the position control unit (not shown), and performs speed control by applying a speed control gain. . The current control unit 2 uses the output of the speed control unit as a torque command, subtracts a current feedback signal from a motor current detector (not shown), and performs current control by applying a current control gain. The power conversion unit 3 converts the output signal of the current control unit 2 to drive the motor 8.
The configuration of the position and / or speed control unit 1 assumes only a position control unit and a speed control unit or a speed control unit. In the case of a configuration with only a speed control unit, a speed command is input as an input command. Is operated as a servo motor control device 10 for speed control.
The above description of the operation of the servo motor control device 10 shown in FIG. 1 describes the case where the configuration of the position and / or speed control unit 1 is a position control unit + speed control unit.
Next, the operation at the time of load inertia identification will be described. The position command generator 4 applies a sine wave having a predetermined frequency to the position and / or speed controller 1. The torque command response calculation unit 6 performs a response frequency analysis of the torque command. That is, the amplitude for each frequency of the torque command is obtained, and the frequency having the largest amplitude is calculated. The load inertia identification unit 5 identifies the load inertia from the position command frequency of the position command generation unit 4 and the response frequency of the torque command response calculation unit 6.

次に、負荷イナーシャ同定の動作を図2のフローチャートを用いて説明する。先ず、ステップ1では位置または速度制御に使用するサーボモータのイナーシャを設定すると共に負荷イナーシャを仮設定する。ステップ2では、モータイナーシャと仮設定した負荷イナーシャを加算して仮設定イナーシャとする。
初期値としての負荷イナーシャの仮設定は、例えば、モータイナーシャと同等の値に見積る。または、機械の用途によっては、機械側のイナーシャがモータイナーシャに比較して、無視できる場合もあるので、負荷イナーシャ値をゼロと見積る。従って、この場合であれば、仮設定イナーシャはモータイナーシャ値からモータイナーシャ値の2倍程度の値となる。しかし、機械の用途によっては負荷イナーシャがモータイナーシャの20倍程度になる場合もあるので、仮設定イナーシャとしては、モータイナーシャ値からモータイナーシャ値の10倍程度まで任意に設定できるようにしてもよい。ただし、仮設定イナーシャはことさら厳密に設定する必要はないので、通常の用途であれば、モータイナーシャの2倍程度を初期値とすればよい。
なお、ここで言うモータイナーシャとは、回転形モータの場合は、回転子のイナーシャを指し、リニアモータの場合は可動子のイナーシャを指す。ここでは、これらのイナーシャを総称してモータイナーシャと呼ぶ。
Next, the load inertia identification operation will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step 1, the servo motor inertia used for position or speed control is set and the load inertia is temporarily set. In step 2, the motor inertia and the temporarily set load inertia are added to obtain a temporarily set inertia.
The temporary setting of the load inertia as the initial value is estimated to a value equivalent to that of the motor inertia, for example. Or, depending on the application of the machine, the inertia on the machine side may be negligible compared to the motor inertia, so the load inertia value is estimated to be zero. Therefore, in this case, the temporarily set inertia becomes a value of about twice the motor inertia value from the motor inertia value. However, depending on the application of the machine, the load inertia may be about 20 times the motor inertia. Therefore, the temporary setting inertia may be arbitrarily set from the motor inertia value to about 10 times the motor inertia value. . However, since the temporary setting inertia does not need to be set more strictly, if it is a normal application, the initial value may be about twice the motor inertia.
The motor inertia here refers to the inertia of the rotor in the case of a rotary motor, and the inertia of the mover in the case of a linear motor. Here, these inertias are collectively referred to as motor inertia.

次にステップ3では位置指令として、ある所定の周波数の正弦波を加える。この場合、位置制御ゲインは位置指令周波数より高く設定し、速度制御ゲインは位置指令周波数相当とする。位置指令として与える周波数は、例えば速度制御系が応答できるような周波数とする。ステップ4ではトルク指令の応答周波数解析をする。ステップ5では位置指令周波数がトルク指令の応答周波数より高いか判断する。位置指令周波数がトルク指令の応答周波数より高い場合はステップ6に進む。ステップ6ではトルク指令の応答周波数に応じて負荷イナーシャを下記の(1)式に従って計算する。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/トルク指令応答周波数)−モータイナーシャ
・・・・・・・(1)
ステップ5でトルク指令応答周波数が位置指令周波数以上の場合、負荷イナーシャは仮設定イナーシャ以下なので、ステップ7に進み、位置指令周波数がトルク指令の応答周波数と同等か判断する。位置指令周波数がトルク指令応答周波数と同等である場合は、仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値を負荷イナーシャ値として同定動作を終了する。 なお、ここで言う“同等”の判断は、それぞれの周波数差が±10%または±20%等の値に設定して判定する。その誤差の設定は同定動作とのトレードオフで決定する。位置指令周波数がトルク指令応答周波数より低い場合は、仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値より小さな値、例えば仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値の1/2倍等を負荷イナーシャ値として同定動作を終了する。
ステップ6において負荷イナーシャを計算した後、ステップ8、ステップ9で、負荷イナーシャが予め想定した最大負荷イナーシャ値以上に達していれば、負荷イナーシャ=最大負荷イナーシャ、として同定動作を終了する。最大イナーシャ値に達していなければ、再度、ステップ2に戻り、仮設定イナーシャに前回求めた負荷イナーシャとモータイナーシャとの和を代入して、ステップ3からステップ6で負荷イナーシャの計算を繰り返し、位置指令周波数がトルク指令の応答周波数以下になったか、あるいは負荷イナーシャが予め設定した最大負荷イナーシャ値以上に達した時、ステップ7またはステップ9に進み同定動作を終了する。
Next, in step 3, a sine wave having a predetermined frequency is added as a position command. In this case, the position control gain is set higher than the position command frequency, and the speed control gain is equivalent to the position command frequency. The frequency given as the position command is set to a frequency at which the speed control system can respond, for example. In step 4, the response frequency analysis of the torque command is performed. In step 5, it is determined whether the position command frequency is higher than the response frequency of the torque command. If the position command frequency is higher than the response frequency of the torque command, the process proceeds to step 6. In step 6, the load inertia is calculated according to the following equation (1) according to the response frequency of the torque command.
Load inertia = Temporary setting inertia x (Position command frequency / Torque command response frequency)-Motor inertia
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1)
If the torque command response frequency is equal to or greater than the position command frequency in step 5, the load inertia is equal to or less than the temporarily set inertia, so the process proceeds to step 7 to determine whether the position command frequency is equal to the torque command response frequency. If the position command frequency is equal to the torque command response frequency, the value obtained by subtracting the motor inertia from the temporarily set inertia is used as the load inertia value to end the identification operation. Here, the “equivalent” determination is made by setting each frequency difference to a value such as ± 10% or ± 20%. The setting of the error is determined by a trade-off with the identification operation. When the position command frequency is lower than the torque command response frequency, a value smaller than the value obtained by subtracting the motor inertia from the temporarily set inertia, for example, 1/2 times the value obtained by subtracting the motor inertia from the temporarily set inertia, is identified as the load inertia value. End the operation.
After calculating the load inertia in step 6, if the load inertia has reached or exceeded the maximum load inertia value assumed in advance in step 8 or step 9, the identification operation is terminated as load inertia = maximum load inertia. If the maximum inertia value has not been reached, the process returns to step 2 again, the sum of the load inertia and the motor inertia obtained last time is substituted into the temporary setting inertia, and the calculation of the load inertia is repeated from step 3 to step 6. When the command frequency is equal to or lower than the response frequency of the torque command, or when the load inertia exceeds the preset maximum load inertia value, the process proceeds to step 7 or step 9 and the identification operation is terminated.

負荷イナーシャ同定原理について、図5を参照して説明する。図5は位置制御系の制御ブロック図である。同図において51は位置制御部、52は速度制御部、53はモータ部、54は積分である。位置指令周波数とトルク指令応答周波数の関係は、位置制御ゲインが位置指令周波数よりも充分大きいものとすると、応答は速度制御部52の応答特性で決まることになる。そこで速度制御部52を図5に示すようにPI(比例積分)制御とした場合、速度制御部52とモータ部53を含めた速度制御ループの応答特性は2次遅れの伝達関数になり、次のように表すことができる。   The principle of load inertia identification will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a control block diagram of the position control system. In the figure, 51 is a position control unit, 52 is a speed control unit, 53 is a motor unit, and 54 is integration. The relationship between the position command frequency and the torque command response frequency is determined by the response characteristic of the speed control unit 52 when the position control gain is sufficiently larger than the position command frequency. Therefore, when the speed control unit 52 is set to PI (proportional integral) control as shown in FIG. It can be expressed as

(2)
但し、
(2)
However,

(3) (3)

ζ=(1/2)ω (4)
J=J+J (5)
ζ = (1/2) ω n T i (4)
J = J M + J L (5)

ここで、ω:速度フィードバック信号(実際速度)、ωref:速度指令、ω:固有周波数、ζ:減衰係数、Kv:速度制御部52の比例ゲイン、T:速度制御部52の積分時定数、J:合成イナーシャ、J:モータイナーシャ、J:負荷イナーシャ、s:ラプラス演算子 Here, ω: speed feedback signal (actual speed), ω ref : speed command, ω n : natural frequency, ζ: damping coefficient, Kv: proportional gain of speed control unit 52, T i : time of speed control unit 52 integration constant, J: synthesis inertia, J M: motor inertia, J L: load inertia, s: Laplace operator

今、(3)式を変形してKvを求めると、(6)式となる。   Now, when the equation (3) is modified to obtain Kv, the equation (6) is obtained.

Kv=(ω /T)J (6) Kv = (ω n 2 / T i ) J (6)

(6)式において、(ω /T)を固定した場合、Kvは合成イナーシャJに比例することになる。従って、仮設定イナーシャが実際のイナーシャよりも低く設定された場合、Kv値が小さくなり、実際の速度制御ループの応答特性は、設定したωより低下する。
その応答特性はトルク指令に反映されるので、トルク指令を解析すれば分かる。
例えば、速度制御ループの応答周波数を100Hzに設定したとすると、100Hzの速度指令に対して、速度制御ループの応答特性は100Hzまでは速度振幅がほぼフラットになり、100Hz以上では振幅が急速に低下する。
イナーシャの設定値が実際のイナーシャよりも低く設定された場合、Kv値はその分低下し、例えば、Jの設定値が50%相当であった場合、Kv値は50%の設定となり、速度制御ループの応答特性は50Hzとなる。
In the formula (6), when (ω n 2 / T i ) is fixed, Kv is proportional to the combined inertia J. Therefore, if the temporarily set inertia is set actual lower than inertia, Kv value becomes smaller, the response characteristics of the actual speed control loop drops below set omega n.
Since the response characteristic is reflected in the torque command, it can be understood by analyzing the torque command.
For example, if the response frequency of the speed control loop is set to 100 Hz, the response characteristic of the speed control loop becomes almost flat up to 100 Hz with respect to a speed command of 100 Hz, and the amplitude decreases rapidly above 100 Hz. To do.
When the inertia set value is set lower than the actual inertia, the Kv value decreases by that amount. For example, when the J set value is equivalent to 50%, the Kv value is set to 50%, and the speed control is performed. The response characteristic of the loop is 50 Hz.


今、位置指令として一定振幅、一定周波数の正弦波を印加した場合、その位置指令と位置フィードバック信号との偏差量である速度指令は、多くの周波数成分を含んでいる。さらに、この速度指令に対する速度フィードバック信号との偏差量であるトルク指令には、多くの周波数成分を含んでいるので、ここでは、これらの周波数成分の振幅を求め、振幅値が最大となる周波数をトルク指令応答周波数として定義する。
そして、位置指令周波数とトルク指令応答周波数との比より、次式によって概略の合成イナーシャ値が算出できる。

Now, when a sine wave having a constant amplitude and a constant frequency is applied as a position command, a speed command which is a deviation amount between the position command and the position feedback signal includes many frequency components. Further, since the torque command, which is the deviation amount from the speed feedback signal with respect to the speed command, includes many frequency components, here, the amplitude of these frequency components is obtained, and the frequency at which the amplitude value is maximized is determined. It is defined as the torque command response frequency.
Then, an approximate combined inertia value can be calculated from the ratio of the position command frequency and the torque command response frequency by the following equation.

トルク指令応答周波数=位置指令周波数×(仮設定イナーシャ/実際の合成イナーシャ)
・・・・・・・(7)
(7)式より、実際の合成イナーシャは(8)式で与えられる。
実際の合成イナーシャ=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/トルク指令応答周波数)
・・・・・・・(8)
従って、負荷イナーシャJは(5)式と(8)式より、
=J−J
=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/トルク指令応答周波数)−J
・・・・・・・(9)
として求めることができる。
Torque command response frequency = position command frequency x (temporary setting inertia / actual synthesized inertia)
.... (7)
From the equation (7), the actual synthesized inertia is given by the equation (8).
Actual composite inertia = Temporary setting inertia x (Position command frequency / Torque command response frequency)
.... (8)
Therefore, the load inertia J L is obtained from the equations (5) and (8).
J L = J−J M
= Temporary setting inertia x (Position command frequency / Torque command response frequency)-J M
(9)
Can be obtained as

(9)式に基づいて負荷イナーシャ値を計算し、求めた負荷イナーシャとモータイナーシャとの和を仮設定イナーシャ値として、再度、位置指令周波数とトルク指令応答周波数との比較を繰り返すことにより、負荷イナーシャ値を同定することができる。
なお、上述の実施例1の変形例として、位置及び/または速度制御部1が速度制御部のみで構成されている場合は、入力指令として速度指令が与えられ速度制御用のサーボモータ制御装置10として動作する。この場合の負荷イナーシャ同定は、上述した位置指令発生部4を速度指令発生部に置き換えて、実施例1で示した手順と同様の手順で負荷イナーシャの同定を行うことができる。
By calculating the load inertia value based on the equation (9) and repeating the comparison between the position command frequency and the torque command response frequency again using the sum of the calculated load inertia and motor inertia as the temporary setting inertia value, Inertia values can be identified.
As a modification of the above-described first embodiment, when the position and / or speed control unit 1 is composed only of a speed control unit, a speed command is given as an input command and the servo motor control device 10 for speed control is provided. Works as. In this case, the load inertia can be identified by replacing the position command generation unit 4 described above with a speed command generation unit and performing a procedure similar to the procedure shown in the first embodiment.

図3は、本発明における実施例2のサーボモータ制御装置30の構成図を示すもので、その動作は実施例1と同様である。
負荷イナーシャ同定時、速度指令応答算出部36は不図示の位置制御部の出力である速度指令の応答周波数解析を行う。負荷イナーシャ同定部35は、位置指令発生部4の位置指令周波数と速度指令応答算出部36の速度指令応答周波数より負荷イナーシャを同定する。実施例1と異なるのはトルク指令応答算出部6の代りに、速度指令応答算出部36がある点と負荷イナーシャ同定部35の同定動作が異なるのみである。
FIG. 3 is a configuration diagram of the servo motor control device 30 according to the second embodiment of the present invention, and the operation thereof is the same as that of the first embodiment.
At the time of load inertia identification, the speed command response calculation unit 36 performs a response frequency analysis of a speed command which is an output of a position control unit (not shown). The load inertia identification unit 35 identifies the load inertia from the position command frequency of the position command generation unit 4 and the speed command response frequency of the speed command response calculation unit 36. The only difference from the first embodiment is that the speed command response calculation unit 36 is provided in place of the torque command response calculation unit 6 and the identification operation of the load inertia identification unit 35 is different.

次に負荷イナーシャ同定の動作を図4のフローチャートを用いて説明する。先ず、ステップ41では制御に使用するサーボモータのイナーシャを設定すると共に負荷イナーシャを仮設定する。ステップ42でモータイナーシャと仮設定した負荷イナーシャを加算して、仮設定イナーシャとする。 次にステップ43では位置及び/または速度制御部1に、ある所定の周波数の正弦波を加える。この場合、位置制御ゲインは位置指令周波数より高く設定し、速度制御ゲインは位置指令周波数相当とする。位置指令として与える周波数は、例えば速度制御系が応答できるような周波数とする。ステップ44では速度指令の応答周波数解析をする。速度指令の応答周波数解析はトルク指令の応答周波数解析と同様に速度指令の応答周波数毎の振幅を求め、その振幅が一番大きな周波数を算出する。ステップ45では位置指令周波数が速度指令応答周波数より高いか判断する。位置指令周波数が高い場合はステップ46に進む。ステップ46では実施例1と同様に速度指令応答周波数に応じて、次式により負荷イナーシャを求める。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/速度指令応答周波数)−モータイナーシャ
・・・・・(10)
ステップ45で速度指令応答周波数が位置指令周波数以上の場合、負荷イナーシャは仮負荷イナーシャ以下なので、ステップ47に進み、位置指令周波数が速度指令応答周波数と同等か判断する。位置指令周波数が速度指令応答周波数と同等である場合は、ステップ50で負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ−モータイナーシャ、として同定動作を終了する。
なお、ここで言う“同等”の判断は、それぞれの周波数差が±10%または±20%等の値に設定して判定する。その誤差の設定は同定動作とのトレードオフで決定する。位置指令周波数が速度指令応答周波数より低い場合は、ステップ51で仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値より小さな値、例えば、仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値の1/2倍等を負荷イナーシャ値として同定動作を終了する。
ステップ48、49の動作は実施例1の図2のステップ8、9の動作と同様である。また、実施例2では位置指令周波数と速度指令応答周波数との比較を繰り返すことにより、負荷イナーシャ値の同定動作を行うが、基本的な考え方は実施例1と同じであり、その詳細な説明は省略する。
Next, the load inertia identification operation will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step 41, the inertia of the servo motor used for control is set and the load inertia is temporarily set. In step 42, the motor inertia and the temporarily set load inertia are added to obtain a temporarily set inertia. Next, in step 43, a sine wave having a predetermined frequency is added to the position and / or speed control unit 1. In this case, the position control gain is set higher than the position command frequency, and the speed control gain is equivalent to the position command frequency. The frequency given as the position command is, for example, a frequency at which the speed control system can respond. In step 44, the response frequency of the speed command is analyzed. The response frequency analysis of the speed command obtains the amplitude for each response frequency of the speed command in the same manner as the response frequency analysis of the torque command, and calculates the frequency having the largest amplitude. In step 45, it is determined whether the position command frequency is higher than the speed command response frequency. If the position command frequency is high, the process proceeds to step 46. In step 46, the load inertia is obtained by the following equation according to the speed command response frequency as in the first embodiment.
Load inertia = Temporary setting inertia x (Position command frequency / Speed command response frequency)-Motor inertia
(10)
If the speed command response frequency is equal to or greater than the position command frequency in step 45, the load inertia is equal to or less than the temporary load inertia, so the process proceeds to step 47 and it is determined whether the position command frequency is equal to the speed command response frequency. If the position command frequency is equal to the speed command response frequency, the identification operation is terminated in step 50 as load inertia = temporary setting inertia-motor inertia.
Here, the “equivalent” determination is made by setting each frequency difference to a value such as ± 10% or ± 20%. The setting of the error is determined by a trade-off with the identification operation. If the position command frequency is lower than the speed command response frequency, load a value smaller than the value obtained by subtracting the motor inertia from the temporary setting inertia in step 51, for example, 1/2 times the value obtained by subtracting the motor inertia from the temporary setting inertia. The identification operation is terminated as an inertia value.
The operations in steps 48 and 49 are the same as the operations in steps 8 and 9 in FIG. In the second embodiment, the load inertia value is identified by repeating the comparison between the position command frequency and the speed command response frequency. However, the basic concept is the same as in the first embodiment, and the detailed description thereof is as follows. Omitted.

本発明の実施例1を示すサーボモータ制御装置の構成図1 is a configuration diagram of a servo motor control apparatus showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例1の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2を示すサーボモータ制御装置の構成図The block diagram of the servomotor control apparatus which shows Example 2 of this invention 本発明の実施例2の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of Example 2 of this invention. 位置制御系の制御ブロック図Control block diagram of position control system 従来例1の制御装置の構成図Configuration diagram of control device of conventional example 1 従来例2の制御装置の構成図Configuration diagram of control device of conventional example 2

符号の説明Explanation of symbols

1 位置及び/または速度制御部
2 電流制御部
3 パワー変換部
4 位置指令発生部
5、35 負荷イナーシャ同定部
6 トルク指令応答算出部
7 エンコーダ入出力部
8 モータ
9 エンコーダ
36 速度指令応答算出部
51 位置制御部
52 速度制御部
53 モータ部
54 積分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Position and / or speed control part 2 Current control part 3 Power conversion part 4 Position command generation part 5, 35 Load inertia identification part 6 Torque command response calculation part 7 Encoder input / output part 8 Motor 9 Encoder 36 Speed command response calculation part 51 Position control unit 52 Speed control unit 53 Motor unit 54 Integration

Claims (20)

位置制御部に所定周波数の正弦波の位置指令を与える位置指令発生部と、トルク指令の応答周波数を算出するトルク指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えた装置の負荷イナーシャ同定方法において、
位置指令周波数とトルク指令応答周波数とを比較し、前記位置指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記位置指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とすることを特徴とする負荷イナーシャ同定方法。
A position command generation unit that gives a position command of a sine wave of a predetermined frequency to the position control unit, a torque command response calculation unit that calculates a response frequency of the torque command, and a load inertia identification unit that performs a load inertia identification process In the device load inertia identification method,
A position command frequency and a torque command response frequency are compared. If the position command frequency is higher than the torque command response frequency, a load inertia is calculated by correcting a temporary setting inertia given as an initial value, and the position command frequency is calculated. When the frequency is lower than the torque command response frequency, a load inertia identification method characterized in that a value obtained by subtracting motor inertia from the temporarily set inertia or less is set as a load inertia value.
前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うことを特徴とする請求項1に記載の負荷イナーシャ同定方法。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/トルク指令応答周波数)−モータイナーシャ
The load inertia identification method according to claim 1, wherein the means for calculating the load inertia by correcting the temporarily set inertia is performed based on the following calculation formula.
Load inertia = Temporary setting inertia x (Position command frequency / Torque command response frequency)-Motor inertia
前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記位置指令を印加して、前記トルク指令応答周波数を求め、前記トルク指令応答周波数が前記位置指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すことを特徴とする請求項1に記載の負荷イナーシャ同定方法。   The load inertia is calculated by correcting the temporary setting inertia and calculating the load inertia, then setting the sum of the calculated load inertia and motor inertia as the temporary setting inertia, applying the position command again, and 2. The load inertia identification method according to claim 1, wherein a torque command response frequency is obtained and the calculation of the load inertia is repeated until the torque command response frequency becomes equal to or higher than the position command frequency. 速度制御部に所定周波数の正弦波の速度指令を与える速度指令発生部と、トルク指令の応答周波数を算出するトルク指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えた装置の負荷イナーシャ同定方法において、
速度指令周波数とトルク指令応答周波数とを比較し、前記速度指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記速度指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とすることを特徴とする負荷イナーシャ同定方法。
A speed command generation unit that gives a speed command of a sine wave of a predetermined frequency to the speed control unit, a torque command response calculation unit that calculates a response frequency of the torque command, and a load inertia identification unit that performs a load inertia identification process In the device load inertia identification method,
A speed command frequency and a torque command response frequency are compared. If the speed command frequency is higher than the torque command response frequency, a temporary inertia given as an initial value is corrected to calculate a load inertia, and the speed command When the frequency is lower than the torque command response frequency, a load inertia identification method characterized in that a value obtained by subtracting motor inertia from the temporarily set inertia or less is set as a load inertia value.
前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うことを特徴とする請求項4に記載の負荷イナーシャ同定方法。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(速度指令周波数/トルク指令応答周波数)−モータイナーシャ
The load inertia identification method according to claim 4, wherein the means for calculating the load inertia by correcting the temporarily set inertia is performed based on the following calculation formula.
Load inertia = Temporary setting inertia x (Speed command frequency / Torque command response frequency)-Motor inertia
前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記速度指令を印加して、前記トルク指令応答周波数を求め、前記トルク指令応答周波数が前記速度指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すことを特徴とする請求項4に記載の負荷イナーシャ同定方法。   The load inertia is calculated by correcting the temporary setting inertia and calculating the load inertia, then setting the sum of the calculated load inertia and motor inertia as the temporary setting inertia, applying the speed command again, and 5. The load inertia identification method according to claim 4, wherein a torque command response frequency is obtained, and the calculation of the load inertia is repeated until the torque command response frequency is equal to or higher than the speed command frequency. 位置制御部に所定周波数の正弦波の位置指令を与える位置指令発生部と、速度指令の応答周波数を算出する速度指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えた装置の負荷イナーシャ同定方法において、
位置指令周波数と速度指令応答周波数とを比較し、前記位置指令周波数が前記速度指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記位置指令周波数が前記速度指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とすることを特徴とする負荷イナーシャ同定方法。
A position command generation unit that gives a position command of a sine wave of a predetermined frequency to the position control unit, a speed command response calculation unit that calculates a response frequency of the speed command, and a load inertia identification unit that performs load inertia identification processing In the device load inertia identification method,
A position command frequency and a speed command response frequency are compared. If the position command frequency is higher than the speed command response frequency, a load inertia is calculated by correcting a temporary setting inertia given as an initial value, and the position command frequency is calculated. When the frequency is lower than the speed command response frequency, a load inertia identification method characterized in that a value obtained by subtracting motor inertia from the temporarily set inertia or less is set as a load inertia value.
前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うことを特徴とする請求項7に記載の負荷イナーシャ同定方法。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/速度指令応答周波数)−モータイナーシャ
The load inertia identification method according to claim 7, wherein the means for calculating the load inertia by correcting the temporarily set inertia is performed based on the following calculation formula.
Load inertia = Temporary setting inertia x (Position command frequency / Speed command response frequency)-Motor inertia
前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記位置指令を印加して、前記速度指令応答周波数を求め、前記速度指令応答周波数が前記位置指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すことを特徴とする請求項7に記載の負荷イナーシャ同定方法。   The load inertia is calculated by correcting the temporary setting inertia and calculating the load inertia, then setting the sum of the calculated load inertia and motor inertia as the temporary setting inertia, applying the position command again, and The load inertia identification method according to claim 7, wherein a speed command response frequency is obtained, and the calculation of the load inertia is repeated until the speed command response frequency becomes equal to or higher than the position command frequency. 前記仮設定イナーシャの初期値は、モータイナーシャ値からモータイナーシャ値の10倍の範囲で任意に設定可能であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の負荷イナーシャ同定方法。   The load inertia identification method according to any one of claims 1 to 9, wherein the initial value of the temporarily set inertia can be arbitrarily set within a range of 10 times the motor inertia value from the motor inertia value. 位置制御部に所定周波数の正弦波の位置指令を与える位置指令発生部と、トルク指令の応答周波数を算出するトルク指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えたサーボモータ制御装置において、
位置指令周波数とトルク指令応答周波数とを比較し、前記位置指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記位置指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とすることを特徴とするサーボモータ制御装置。
A position command generation unit that gives a position command of a sine wave of a predetermined frequency to the position control unit, a torque command response calculation unit that calculates a response frequency of the torque command, and a load inertia identification unit that performs a load inertia identification process In the servo motor control device,
A position command frequency and a torque command response frequency are compared. If the position command frequency is higher than the torque command response frequency, a load inertia is calculated by correcting a temporary setting inertia given as an initial value, and the position command frequency is calculated. When the frequency is lower than the torque command response frequency, the servo motor control device is characterized in that a value obtained by subtracting the motor inertia from the temporarily set inertia or less is set as a load inertia value.
前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うことを特徴とする請求項11に記載のサーボモータ制御装置。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/トルク指令応答周波数)−モータイナーシャ
12. The servo motor control apparatus according to claim 11, wherein the means for calculating the load inertia by correcting the temporarily set inertia is performed based on the following calculation formula.
Load inertia = Temporary setting inertia x (Position command frequency / Torque command response frequency)-Motor inertia
前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記位置指令を印加して、前記トルク指令応答周波数を求め、前記トルク指令応答周波数が前記位置指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すことを特徴とする請求項11に記載のサーボモータ制御装置。   The load inertia is calculated by correcting the temporary setting inertia and calculating the load inertia, then setting the sum of the calculated load inertia and motor inertia as the temporary setting inertia, applying the position command again, and The servo motor control device according to claim 11, wherein a torque command response frequency is obtained, and the calculation of the load inertia is repeated until the torque command response frequency becomes equal to or higher than the position command frequency. 速度制御部に所定周波数の正弦波の速度指令を与える速度指令発生部と、トルク指令の応答周波数を算出するトルク指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えたサーボモータ制御装置において、
速度指令周波数とトルク指令応答周波数とを比較し、前記速度指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記速度指令周波数が前記トルク指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とすることを特徴とするサーボモータ制御装置。
A speed command generation unit that gives a speed command of a sine wave of a predetermined frequency to the speed control unit, a torque command response calculation unit that calculates a response frequency of the torque command, and a load inertia identification unit that performs a load inertia identification process In the servo motor control device,
A speed command frequency and a torque command response frequency are compared. If the speed command frequency is higher than the torque command response frequency, a temporary inertia given as an initial value is corrected to calculate a load inertia, and the speed command When the frequency is lower than the torque command response frequency, the servo motor control device is characterized in that a value obtained by subtracting the motor inertia from the temporarily set inertia or less is set as a load inertia value.
前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うことを特徴とする請求項14に記載のサーボモータ制御装置。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(速度指令周波数/トルク指令応答周波数)−モータイナーシャ
15. The servo motor control apparatus according to claim 14, wherein the means for calculating the load inertia by correcting the temporary setting inertia is performed based on the following calculation formula.
Load inertia = Temporary setting inertia x (Speed command frequency / Torque command response frequency)-Motor inertia
前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記速度指令を印加して、前記トルク指令応答周波数を求め、前記トルク指令応答周波数が前記速度指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すことを特徴とする請求項14に記載のサーボモータ制御装置。   The load inertia is calculated by correcting the temporary setting inertia and calculating the load inertia, then setting the sum of the calculated load inertia and motor inertia as the temporary setting inertia, applying the speed command again, and The servo motor control device according to claim 14, wherein a torque command response frequency is obtained and the calculation of the load inertia is repeated until the torque command response frequency becomes equal to or higher than the speed command frequency. 位置制御部に所定周波数の正弦波の位置指令を与える位置指令発生部と、速度指令の応答周波数を算出する速度指令応答算出部と、負荷イナーシャの同定処理を行う負荷イナーシャ同定部とを備えたサーボモータ制御装置において、
位置指令周波数と速度指令応答周波数とを比較し、前記位置指令周波数が前記速度指令応答周波数よりも高い場合は、初期値として与えた仮設定イナーシャを補正して負荷イナーシャを算出し、前記位置指令周波数が前記速度指令応答周波数よりも低い場合は、前記仮設定イナーシャからモータイナーシャを差し引いた値或いはそれ以下を負荷イナーシャ値とすることを特徴とするサーボモータ制御装置。
A position command generation unit that gives a position command of a sine wave of a predetermined frequency to the position control unit, a speed command response calculation unit that calculates a response frequency of the speed command, and a load inertia identification unit that performs load inertia identification processing In the servo motor control device,
A position command frequency and a speed command response frequency are compared. If the position command frequency is higher than the speed command response frequency, a load inertia is calculated by correcting a temporary setting inertia given as an initial value, and the position command frequency is calculated. When the frequency is lower than the speed command response frequency, the servo motor control device is characterized in that a value obtained by subtracting the motor inertia from the temporary setting inertia or less is set as a load inertia value.
前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出する手段は、下記の計算式に基づいて行うことを特徴とする請求項17に記載のサーボモータ制御装置。
負荷イナーシャ=仮設定イナーシャ×(位置指令周波数/速度指令応答周波数)−モータイナーシャ
18. The servo motor control device according to claim 17, wherein the means for calculating the load inertia by correcting the temporary setting inertia is performed based on the following calculation formula.
Load inertia = Temporary setting inertia x (Position command frequency / Speed command response frequency)-Motor inertia
前記負荷イナーシャの算出は、前記仮設定イナーシャを補正して前記負荷イナーシャを算出した後、該算出した負荷イナーシャとモータイナーシャの和を仮設定イナーシャとし、再度、前記位置指令を印加して、前記速度指令応答周波数を求め、前記速度指令応答周波数が前記位置指令周波数と同等或いは高くなるまで前記負荷イナーシャの計算を繰り返すことを特徴とする請求項17に記載のサーボモータ制御装置。   The load inertia is calculated by correcting the temporary setting inertia and calculating the load inertia, then setting the sum of the calculated load inertia and motor inertia as the temporary setting inertia, applying the position command again, and The servo motor control device according to claim 17, wherein a speed command response frequency is obtained, and the calculation of the load inertia is repeated until the speed command response frequency becomes equal to or higher than the position command frequency. 前記仮設定イナーシャの初期値は、モータイナーシャ値からモータイナーシャ値の10倍の範囲で任意に設定可能であることを特徴とする請求項11乃至19のいずれかに記載のサーボモータ制御装置。   The servo motor control device according to any one of claims 11 to 19, wherein the initial value of the temporary setting inertia can be arbitrarily set in a range of 10 times the motor inertia value to the motor inertia value.
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