JP2011176995A - モータ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位置指令生成手段と位置指令フィルタ手段と速度フィードフォワード手段と位置制御手段と速度制御手段と速度制御時指令位置算出手段と位置/速度制御切替手段と指令位置切替手段とを備え、前記速度制御時指令位置算出手段においてモータ駆動装置から前記上位コントローラへの伝送遅れ時間の間のモータ移動量と、前記上位コントローラからモータ駆動装置への伝送遅れ時間の間のモータ移動量とを現在位置に加算して前期速度制御時指令位置とし、速度制御から位置制御への切替時において前回の前記速度制御時速度指令から算出される位置偏差量を位置偏差の初期値とするとともに、前記位置指令生成手段において前記位置偏差量を現在位置に加算したものを位置制御時指令位置の初期値として設定した後、前記目標位置指令による位置制御を行う。
【選択図】図1
Description
が急激になり、機械伝達系に衝撃が伝わるという問題がある。
図1は、請求項1〜4に記載のモータ駆動装置のブロック図であり、1はネットワーク通信で目標位置指令21および速度制御時速度指令28をモータ駆動装置に送信する上位コントローラ、2は目標位置指令21から位置指令22および位置制御時位置指令36を生成する位置指令生成手段、3は位置指令22にフィルタをかけてフィルタ後位置指令23を生成する位置指令フィルタ手段、4はフィルタ後位置指令23にフィードフォワードゲインを積算して速度フィードフォワード指令25を生成する速度フィードフォワード手段、24はフィルタ後位置指令23と位置フィードバック信号34の差分を積分した位置偏差、5は位置偏差24から位置制御時速度指令26を生成する位置制御手段、27は速度フィードフォワード指令25と位置制御時速度指令26の和である速度制御指令、11は上位コントローラ1からの指令により位置制御と速度制御を切り替える位置/速度制御切替手段、29は位置/速度制御切替手段11により速度制御指令26もしくは速度制御時速度指令28が切り替えられた速度指令、30は速度指令29と速度フィードバック信号33の差分である速度偏差、6は速度偏差30からトルク指令31を生成する速度制御手段、7はトルク指令31からモータ駆動電流32を生成するトルク制御手段、8はモータ、9は位置検出器、33は位置フィードバック信号34を積分した現在位置、10は現在位置35から速度制御時指令位置35を生成する速度制御時指令位置算出手段、12は現在の制御により位置制御時指令位置36および速度制御時指令位置37を指令位置38として上位コントローラ1へ送信する指令位置切替手段である。
速度制御時速度指令28と等しく、フィルタ後位置指令23が速度制御時速度指令28の速度に相当する値であり、位置フィードバック信号34はフィルタ後位置指令23と等しいとして次式により算出する。
位置偏差=(速度制御指令−フィルタ後位置指令×速度フィードフォワードゲイン)
/位置ループゲイン
次に、位置指令フィルタ手段3に溜まる仮の位置指令を算出する。ここで、仮の位置指令は、位置指令22とフィルタ後位置指令23が速度制御時速度指令28の速度に相当する値となるときにフィルタ内部に溜まる位置指令として算出する。次に、モータ駆動装置から上位コントローラ1へのデータ送信遅れ時間と上位コントローラ1からモータ駆動装置までのデータ送信遅れ時間の和の間にモータが移動する移動量を算出する。ここで、前記移動量は、前記遅れ時間の和と位置フィードバック信号34を積算することにより算出する。次に、位置フィードバック信号34を前回の現在位置35に加算して現在位置35を更新する。次に、速度制御時指令位置算出手段10により、現在位置35に前記仮の位置偏差と、前記仮の位置指令と、前記移動量を加算して速度制御時指令位置37を生成する。次に、速度制御時は速度制御時指令位置37と同値となる指令位置38を上位コントローラ1へ送信する。
位置偏差=(速度制御指令−フィルタ後位置指令×速度フィードフォワードゲイン)
/位置ループゲイン
次に、位置指令フィルタ手段3に溜まる位置指令の初期値設定を行う。ここで、フィルタ前位置指令22とフィルタ後位置指令23が前回の速度制御時速度指令28の速度に相当する値となるときにフィルタ内部に溜まる位置指令を初期値として設定する。次に、指令位置36の初期値設定を行う。ここで、位置フィードバック信号34に前記位置偏差の初期値と、前記位置指令の初期値を加算したものを指令位置36の初期値として設定する。次に、前述した位置制御時の処理を行う。
目標位置指令21(図4ではTPOS[m])を生成すればよく、速度フィードフォワード手段4や位置指令フィルタ手段3を使用した場合においてもモータ駆動装置単体でシームレスな制御切替が実現できる。
2 位置指令生成手段
3 位置指令フィルタ手段
4 速度フィードフォワード手段
5 位置制御手段
6 速度制御手段
7 トルク制御手段
8 モータ
9 位置検出器
10 速度制御時指令位置算出手段
11 位置/速度制御切替手段
12 指令位置切替手段
21 目標位置指令
22 位置指令
23 フィルタ後位置指令
24 位置偏差
25 速度フィードフォワード指令
26 位置制御時速度指令
27 速度制御指令
28 速度制御時速度指令
29 速度指令
30 速度偏差
31 トルク指令
32 モータ駆動電流
33 速度フィードバック信号
34 位置フィードバック信号
35 現在位置
36 位置制御時指令位置
37 速度制御時指令位置
38 指令位置
Claims (4)
- 上位コントローラからネットワーク通信で送信される目標位置指令および速度制御時速度指令により、位置制御および速度制御を行い、指令位置を前記上位コントローラへ送信するモータ駆動装置において、
前記目標位置指令と前回の位置制御時指令位置から位置指令と位置制御時指令位置を生成する位置指令生成手段と、
前記位置指令からフィルタ後位置指令を生成する位置指令フィルタ手段と、
前記フィルタ後位置指令から速度フィードフォワード指令を生成する速度フィードフォワード手段と、
位置制御を行うための位置制御手段と、
速度制御を行うための速度制御手段と、
現在位置から速度制御時指令位置を生成する速度制御時指令位置算出手段と、
前記上位コントローラからの指令により位置制御と速度制御を切り替える位置/速度制御切替手段と、
位置制御時は前記位置制御時指令位置が、速度制御時は前記速度制御時指令位置が前記指令位置なるよう切替を行う指令位置切替手段とを備え、
前記速度制御時指令位置算出手段において、モータ駆動装置から前記上位コントローラへの伝送遅れ時間の間のモータ移動量と、前記上位コントローラからモータ駆動装置への伝送遅れ時間の間のモータ移動量とを現在位置に加算して前期速度制御時指令位置とし、
速度制御から位置制御への切替時において、前回の前記速度制御時速度指令から算出される位置偏差量を位置偏差の初期値とするとともに、
前記位置指令生成手段において、前記位置偏差量を現在位置に加算したものを位置制御時指令位置の初期値として設定した後、前記目標位置指令による位置制御を行うことを特徴とするモータ駆動装置。 - 前記速度制御時指令位置算出手段において、モータ駆動装置から前記上位コントローラへの伝送遅れ時間の間のモータ移動量と、前記上位コントローラからモータ駆動装置への伝送遅れ時間の間のモータ移動量と、前記速度制御時速度指令および速度フィードフォワード手段から算出される位置偏差量とを現在位置に加算して速度制御時指令位置とし、
速度制御から位置制御への切替時において、前回の前記速度制御時速度指令および速度フィードフォワード手段から算出される位置偏差量を位置偏差の初期値とするとともに、
前記位置指令生成手段において、前記位置偏差量を現在位置に加算したものを位置制御時指令位置の初期値として設定した後、前記目標位置指令による位置制御を行うことを特徴とする請求項1記載のモータ駆動装置。 - 前記速度制御時指令位置算出手段において、モータ駆動装置から前記上位コントローラへの伝送遅れ時間の間のモータ移動量と、前記上位コントローラからモータ駆動装置への伝送遅れ時間の間のモータ移動量と、前記速度制御時速度指令から算出される前記位置指令フィルタ手段に溜まる位置指令量とを現在位置に加算して速度制御時指令位置とし、
速度制御から位置制御への切替時において、前回の前記速度制御時速度指令から算出される前記位置指令フィルタ手段に溜まる位置指令量を前記指令フィルタ手段に溜まる位置指令の初期値とするとともに、
前記位置指令生成手段において、前記位置指令量を現在位置に加算したものを位置制御時指令位置の初期値として設定した後、前記目標位置指令による位置制御を行うことを特徴とする請求項1記載のモータ駆動装置。 - 前記速度制御時指令位置算出手段において、モータ駆動装置から前記上位コントローラへの伝送遅れ時間の間のモータ移動量と、前記上位コントローラからモータ駆動装置への伝送遅れ時間の間のモータ移動量と、前記速度制御時速度指令および速度フィードフォワー
ド手段から算出される位置偏差量と、前記速度制御時速度指令から算出される前記位置指令フィルタ手段に溜まる位置指令量とを現在位置に加算して速度制御時指令位置とし、
速度制御から位置制御への切替時において、前回の前記速度制御時速度指令および速度フィードフォワード手段から算出される位置偏差量を位置偏差の初期値に、
前回の前記速度制御時速度指令から算出される前記位置指令フィルタ手段に溜まる位置指令量を前記指令フィルタ手段に溜まる位置指令の初期値とするとともに、
前記位置指令生成手段において、前記位置偏差量と前記位置指令量とを現在位置に加算したものを位置制御時指令位置の初期値として設定した後、前記目標位置指令による位置制御を行うことを特徴とする請求項1記載のモータ駆動装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2985907A4 (en) * | 2013-04-09 | 2016-07-20 | Panasonic Ip Man Co Ltd | MOTOR DRIVE DEVICE |
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