JP2010142117A - モータ制御装置の制御パラメータ算出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1のトルク指令入力点もしくは第2のトルク指令入力点からモータ速度出力点までの負荷周波数特性を得、負荷周波数特性を用いて算出される速度閉ループまたは位置閉ループの閉ループ周波数特性から、閉ループ周波数特性のゲインが負の所定値となる最も低い周波数ωをカットオフ周波数とする一次遅れ要素の周波数特性と、負荷周波数特性の反共振周波数および反共振周波数における深さに応じた反共振周波数特性とを減じ、減じられた閉ループ周波数特性のゲイン最大値が所定値以下になる、速度制御手段の制御パラメータである速度応答周波数を1つ以上算出し、算出された1つ以上の速度応答周波数のうち最大となる速度応答周波数を求める。
【選択図】図2
Description
図1は本発明に係る、モータ制御装置の制御パラメータ算出装置を含むシステムの全体構成図である。モータ制御装置の制御パラメータ算出装置13はコンピュータからなり、所定の制御プログラムを実行することにより以下に説明する機能を実現する(以下の実施形態においても同じ)。その制御プログラムはROM、CD−ROM、DVD―ROM等の情報記録媒体や通信回線を通じて提供され得る。制御パラメータ算出装置13はディスプレイ14に接続されている。
本発明に係る制御パラメータ算出装置の第2の実施形態を示す。図7に、第2の実施形態における、モータ制御装置の制御パラメータ算出装置を含むシステムの全体構成を示す。本実施形態のモータ駆動装置5bは図1に示す構成に加えて、スイッチ9とトルク制御器11の間に第1のフィルタ部10をさらに備えている。第1のフィルタ部10は、第1のトルク指令τr1を入力し、所定のフィルタ処理を行った後、第2のトルク指令τr2を出力する。トルク制御器11は第2のトルク指令τr2にしたがいモータ1を駆動する。
本発明に係る制御パラメータ算出装置の第3の実施形態を示す。本実施形態の制御パラメータ算出装置は、位置閉ループの周波数特性を用いて、応答が滑らかな速度応答周波数を算出する。また、周波数特性から得られる共振周波数に基づいてノッチフィルタの設定パターンを算出し、各設定パターンにおいて算出される応答が滑らかな速度応答周波数のうち、最大値を算出し関連づけられた設定パターンとともにディスプレイに表示する。これにより、モータ制御装置の制御パラメータ設定において、応答が滑らかな最大の速度応答周波数を短時間で知ることができ、同時にノッチフィルタの設定も知ることができる。
本発明に係る制御パラメータ算出装置の第4の実施形態を示す。本実施形態においては、速度開ループの周波数特性と位置閉ループの周波数特性を用いて安定で応答が滑らかな速度応答周波数を算出する。また、周波数特性から得られる共振周波数に基づいてノッチフィルタの設定パターンを算出し、各設定パターンにおいて算出される安定で応答が滑らかな速度応答周波数のうち、最大値を算出し関連づけられた設定パターンとともにディスプレイ部に表示する。これにより、ユーザはモータ制御装置の制御パラメータ設定において、安定が保証されかつ応答が滑らかになる最大の速度応答周波数を短時間で知ることができ、同時にノッチフィルタの設定も知ることができる。
本発明に係る制御パラメータ算出装置の第5の実施形態を示す。本実施形態では、トルクフィルタカットオフ周波数と速度応答周波数の関係が所定条件を満たすようにする。これにより、モータ制御装置の制御パラメータ設定において、検出速度の最小分解能に起因する音や振動を抑制できるトルクフィルタカットオフ周波数を知ることができる。また、安定が保証されかつ応答が滑らかになる最大の速度応答周波数を短時間で知ることができ、同時に好適なノッチフィルタの設定も得られる。
2 負荷
3 位置検出器
4 機械系
5、5b、52 モータ駆動装置
6 速度算出器
7 位置制御器
8 速度制御器
9 スイッチ
10 第1のフィルタ部
11 トルク制御器
12 周波数特性測定用トルク指令作成器
13、13b、13c 制御パラメータ算出装置(コンピュータ)
14 ディスプレイ
15、15b、15c 制御パラメータ調整部
20 第2のフィルタ部
51、51b、53 モータ制御装置
Claims (7)
- 速度指令とモータの検出速度が一致するよう第1のトルク指令を生成する速度制御手段と、前記第1のトルク指令もしくは前記第1のトルク指令を1つ以上のフィルタを通した結果である第2のトルク指令に応じて前記モータを駆動するトルク制御手段とを有するモータ制御装置の制御パラメータを算出する方法であって、
前記第1のトルク指令入力点もしくは前記第2のトルク指令入力点からモータ速度出力点までの周波数特性である負荷周波数特性を得るステップと、
前記負荷周波数特性を用いて算出される速度閉ループまたは位置閉ループの周波数特性である閉ループ周波数特性から、前記閉ループ周波数特性のゲインが負の所定値となる最も低い周波数ωをカットオフ周波数とする一次遅れ要素の周波数特性と、前記負荷周波数特性の反共振周波数および反共振周波数における深さに応じた周波数特性である反共振周波数特性とを減じるステップと、
前記減じられた閉ループ周波数特性のゲイン最大値が所定値以下になる、前記速度制御手段の制御パラメータである速度応答周波数を1つ以上算出するステップと、
算出された1つ以上の速度応答周波数のうち最大となる速度応答周波数を求めるステップとを含む
ことを特徴とするモータ制御装置の制御パラメータ算出方法。 - 速度指令とモータの検出速度が一致するよう第1のトルク指令を生成する速度制御手段と、前記第1のトルク指令に1次のローパスフィルタを含む1つ以上のフィルタ処理を行うフィルタ手段と、前記フィルタ手段の出力である第2のトルク指令に応じて前記モータを駆動するトルク制御手段とを有するモータ制御装置の制御パラメータを算出する方法であって、
前記速度制御手段の制御パラメータである速度応答周波数の4倍以上の周波数を持ち、かつ検出速度の最小分解能分の変化に対する前記第2のトルク指令の変化が所定値以下となる、前記フィルタ手段のローパスフィルタのカットオフ周波数を算出するステップと、
前記算出した速度応答周波数に対応する、前記フィルタ手段のローパスフィルタのカットオフ周波数を算出するステップと、
前記算出したカットオフ周波数を出力するステップとを含む
ことを特徴とするモータ制御装置の制御パラメータ算出方法。 - 最終的に算出した速度応答周波数を表示手段に表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置の制御パラメータ算出方法。
- 最終的に算出したカットオフ周波数を表示手段に出力することを特徴とする請求項3記載のモータ制御装置の制御パラメータ算出方法。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。
- 請求項6記載のプログラムを記録した記録媒体。
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