JP2013121283A - Motor controller and motor control method - Google Patents

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Tadashi Murata
直史 村田
Yoichi Kitayama
陽一 北山
Kyohei Hisakawa
恭平 久川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dissolve sustention of current flow to a motor after arrival of an operation target at a target position.SOLUTION: A motor controller 10 includes a position control unit 14 for calculating a speed command value by proportional control based on the difference of a position command value indicating the target position of the operation target and a detection position of the operation target, and a speed control unit 16 for calculating a torque command value indicating a torque being output from a motor 12 based on the sum of an integrated control command value and the speed deviation. The integrated control command value is calculated by integral control based on the speed deviation, which is difference of a speed command value and a detection speed. The integrated control command value output from the speed control unit 16 is reset when the operation target reaches a criteria range.

Description

本発明は、モータ制御装置及びモータ制御方法に関するものである。   The present invention relates to a motor control device and a motor control method.

工作機械において工作物を載せるテーブルや、塗装施行等を実施するためのロボットアーム等、動作対象物をモータで駆動させて位置決めを行う位置決め装置において、動作対象物が目標位置に到達した後であっても、モータへ電流が持続して流れる現象、いわゆる残留トルク指令が発生し続けることがある。動作対象物が目標位置に到達しているのであれば、モータに電流が持続して流れている状態は望ましくない。   In a positioning device that performs positioning by driving an operation target with a motor, such as a table on which a workpiece is placed on a machine tool or a robot arm for carrying out painting, etc., after the operation target has reached the target position However, a phenomenon in which a current continuously flows to the motor, that is, a so-called residual torque command may continue to be generated. If the operation target has reached the target position, it is not desirable that the current continuously flows through the motor.

目標位置に到達した後にモータへ電流が持続して流れ続ける根本の原因は、クーロン摩擦(静摩擦と動摩擦)に起因して発生する定常偏差を補償するための、速度制御の積分成分が蓄積するためである。通常、摩擦が小さければ積分制御指令値に従って機器が動作して、蓄積した積分成分が即座に0(零)に収束する。しかし、積分制御指令値に基づいて生成されるモータのトルク(=電流)が摩擦力に打ち勝てないと、蓄積した積分成分は残留し続けるため、モータへ電流が流れ続けることになる。   The root cause of the continuous flow of current to the motor after reaching the target position is that the integral component of the speed control is accumulated to compensate for the steady-state deviation caused by Coulomb friction (static friction and dynamic friction). It is. Normally, if the friction is small, the device operates according to the integral control command value, and the accumulated integral component immediately converges to 0 (zero). However, if the motor torque (= current) generated based on the integral control command value does not overcome the frictional force, the accumulated integral component remains and current continues to flow to the motor.

モータへ電流が流れ続けることは、モータの寿命の低下等を招き望ましくない。また、積分指令が時間と共に増大し続けると、最終的にはモータのトルクが摩擦力に打ち勝って僅かながら微小に動作する現象を引き起こす(スティックスリップ)。位置決め精度を満たしている段階ではスティックスリップの発生は無意味なため、スティックスリップの発生を抑える必要がある。   It is not desirable that the current continues to flow to the motor because it causes a reduction in the life of the motor. Further, if the integration command continues to increase with time, the motor torque eventually overcomes the frictional force and causes a phenomenon of slight movement (stick slip). Since the occurrence of stick-slip is meaningless when the positioning accuracy is satisfied, it is necessary to suppress the occurrence of stick-slip.

工作機械等では、目標位置に到達した後のスティックスリップを抑制するために、制御ゲインを可変ゲインとしておき、目標位置到達後の制御ゲインを半分にする等の制御が行われているものもある。しかし、目標位置に到達した後、連続して別の位置への移動が必要とされるような動作をする場合には、可変ゲインは好ましくない。   In some machine tools, in order to suppress stick-slip after reaching the target position, some control is performed such as setting the control gain as a variable gain and halving the control gain after reaching the target position. . However, the variable gain is not preferable in the case of performing an operation that requires continuous movement to another position after reaching the target position.

ここで、ハードディスク等の読み取りヘッドにおいて、精密な位置決めが要求されているため、積分制御がこれを阻害する問題があるとして対策した事例がある。   Here, since there is a demand for precise positioning in a read head such as a hard disk, there is a case where measures are taken because there is a problem that the integration control impedes this.

例えば、特許文献1に記載のヘッド位置決め制御装置は、ヘッドを速度制御によって移動させる速度制御部と、ヘッドを位置制御によって移動させる積分動作を含む位置制御部と、ヘッドが目標位置の近傍に達した時に、速度制御部による速度制御から位置制御部による位置制御に切り替える主制御部と、速度制御から位置制御に切り替えられた後、ヘッドの現在位置と目標位置との差が設定値以下になった時に、積分動作における積分値を一旦リセットして積分動作を続行させる積分器制御部と、を備えている。   For example, a head positioning control device described in Patent Document 1 includes a speed control unit that moves the head by speed control, a position control unit that includes an integration operation that moves the head by position control, and the head reaches the vicinity of the target position. The main control unit that switches from speed control by the speed control unit to position control by the position control unit, and after switching from speed control to position control, the difference between the current position of the head and the target position is less than the set value. An integrator control unit that once resets an integration value in the integration operation and continues the integration operation.

また、特許文献2に記載のヘッド位置決め制御装置は、上位装置からアクセス命令を受けた際に、サーボ制御部でサーボヘッドのサーボ情報から求めたポジション信号に基づいてアクチュエータを速度制御して目標トラック位置にヘッドを移動させ、目標位置の直前でヘッド速度が所定値以下となった時に、トラック追従制御に切替えて目標トラックのセンタ位置にヘッドを引き込んで追従させる磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置であり、トラック追従制御に切替えた際に積分動作を開始した積分回路に対し、ポジション信号がトラックセンタへの到達でゼロとなったことを積分リセット回路で検出して積分リセットする。   In addition, the head positioning control device described in Patent Document 2 controls the speed of the actuator based on the position signal obtained from the servo information of the servo head by the servo control unit when receiving an access command from the host device. A head positioning control device for a magnetic disk device that moves the head to a position and switches to track following control to pull the head to the center position of the target track when the head speed falls below a predetermined value immediately before the target position. Yes, the integration reset circuit detects that the position signal has reached zero when reaching the track center with respect to the integration circuit that has started the integration operation when switching to track following control.

特開平11−162130号公報JP-A-11-162130 特許第2633761号公報Japanese Patent No. 2633761

ハードディスク等の読み取りヘッドは、基本的に摩擦が発生しない、若しくは発生しても微小である。このため、特許文献1に記載のヘッド位置決め装置は、単に、積分のオーバーシュートを抑制してヘッドの目標位置の到達時間を短くする目的のために、位置制御の積分動作における積分値を一旦リセットして積分動作を続行させている。
また、特許文献2に記載のヘッド位置決め装置は、特許文献1に記載の技術の目的と同様の目的のために、ポジション信号がトラックセンタへの到達でゼロとなったことを検出して積分回路の積分値をリセットさせている。すなわち、特許文献2に記載のヘッド位置決め装置は、特許文献1に記載のヘッド位置決め装置と同様に、位置制御の積分動作における積分値をリセットしている。
A reading head such as a hard disk basically does not generate friction or is minute even if it occurs. For this reason, the head positioning device described in Patent Document 1 simply resets the integration value in the integration operation of the position control for the purpose of simply suppressing the overshoot of integration and shortening the arrival time of the target position of the head. The integration operation is continued.
Further, the head positioning device described in Patent Document 2 detects that the position signal has reached zero when reaching the track center for the same purpose as that of the technique described in Patent Document 1, and is an integration circuit. The integral value of is reset. That is, the head positioning device described in Patent Document 2 resets the integration value in the integration operation of position control, similarly to the head positioning device described in Patent Document 1.

しかしながら、上述したような目標位置に到達後にモータへ電流が持続して流れることは、位置制御の積分動作ではなく、速度制御の積分動作において残留した積分制御指令値を原因としている。このため、特許文献1,2に記載のヘッド位置決め装置のように、位置制御の積分動作における積分値をリセットしたとしても、目標位置に到達後にモータへ電流が持続して流れることは解消されない。   However, the continuous flow of current to the motor after reaching the target position as described above is caused not by the integration operation of the position control but by the integration control command value remaining in the integration operation of the speed control. For this reason, even if the integration value in the integration operation of the position control is reset as in the head positioning devices described in Patent Documents 1 and 2, it cannot be solved that the current continuously flows to the motor after reaching the target position.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、動作対象物が目標位置に到達した後に、モータへ電流が持続して流れることを解消できる、モータ制御装置及びモータ制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a motor control device and a motor control method capable of eliminating the continuous flow of current to the motor after the operation target has reached the target position. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明のモータ制御装置及びモータ制御方法は以下の手段を採用する。   In order to solve the above problems, the motor control device and motor control method of the present invention employ the following means.

すなわち、本発明の第一態様に係るモータ制御装置は、動作対象物の位置を変化させるモータを制御するモータ制御装置であって、前記動作対象物の目標位置を示した位置指令値と前記動作対象物の検出された位置との差分に基づいた比例制御によって、前記動作対象物の目標速度を示す速度指令値を算出する位置制御手段と、前記速度指令値と前記動作対象物の検出された速度との差分である速度偏差に基づいた積分制御によって積分制御指令値を算出し、該積分制御指令値と前記速度偏差との和に基づいて、前記モータに出力させるトルクを示すトルク指令値を算出する速度制御手段と、を備え、前記積分制御指令値は、前記動作対象物が前記目標位置に到達した場合にリセットされる。   That is, the motor control device according to the first aspect of the present invention is a motor control device that controls a motor that changes the position of an operation target, and includes a position command value indicating a target position of the operation target and the operation Position control means for calculating a speed command value indicating a target speed of the motion object by proportional control based on a difference from the detected position of the object, and the speed command value and the motion object detected An integral control command value is calculated by integral control based on a speed deviation that is a difference from the speed, and a torque command value indicating torque to be output to the motor is calculated based on the sum of the integral control command value and the speed deviation. Speed control means for calculating, and the integral control command value is reset when the operation object reaches the target position.

本構成によれば、モータ制御装置は、動作対象物の位置を変化させるモータを制御する。
そして、モータ制御装置に備えられた位置制御手段は、動作対象物の目標位置を示した位置指令値と動作対象物の検出された位置との差分に基づいた比例制御によって、動作対象物の目標速度を示す速度指令値を算出する。さらに、速度制御手段は、速度指令値と動作対象物の検出された速度との差分である速度偏差に基づいた積分制御によって、積分制御指令値を算出し、該積分制御指令値と速度偏差との和に基づいて、モータに出力させるトルクを示すトルク指令値を算出する。モータは、トルク指令値に応じた電流が流れることによって、トルクを発生させ、動作対象物の位置を変化させる。
According to this configuration, the motor control device controls the motor that changes the position of the operation target.
The position control means provided in the motor control device performs the target of the operation target by proportional control based on the difference between the position command value indicating the target position of the operation target and the detected position of the operation target. A speed command value indicating the speed is calculated. Further, the speed control means calculates an integral control command value by integral control based on a speed deviation that is a difference between the speed command value and the detected speed of the operation target, and the integral control command value and the speed deviation are calculated. Based on the sum of these, a torque command value indicating the torque to be output to the motor is calculated. The motor generates torque and changes the position of the operation target when a current corresponding to the torque command value flows.

ここで、動作対象物が目標位置に到達した後にも、モータへ電流が流れ続け、残留トルクが発生する場合がある。この原因は、摩擦に起因して発生する定常偏差を補償するための、速度制御の積分成分が蓄積するためである。すなわち、積分制御手段で算出される積分制御指令値が0(零)とならないためである。   Here, even after the operation target reaches the target position, a current may continue to flow to the motor, and a residual torque may be generated. This is because the integral component of speed control for compensating for the steady deviation caused by friction accumulates. That is, the integration control command value calculated by the integration control means does not become 0 (zero).

そこで、積分制御手段から出力される積分制御指令値は、動作対象物が目標位置に到達した場合にリセットされる。リセットとは、積分制御手段から出力される積分制御指令値を0又は0と同等の値にすることである。これにより、速度制御手段で算出されるトルク指令値は、蓄積した積分成分の影響を受けないため、動作対象物が目標位置に到達した状態において、モータに流れる電流は約0となる。なお、動作対象物が目標位置に到達した場合とは、動作対象物が目標位置に違わず到達したことのみではなく、動作対象物が目標位置を含む所定範囲内に到達した場合も含む。   Therefore, the integral control command value output from the integral control means is reset when the operation target reaches the target position. The reset is to set the integration control command value output from the integration control means to 0 or a value equivalent to 0. Thereby, since the torque command value calculated by the speed control means is not affected by the accumulated integral component, the current flowing through the motor becomes about 0 when the operation target has reached the target position. The case where the operation target has reached the target position includes not only that the operation target has reached the target position but also the case where the operation target has reached a predetermined range including the target position.

従って、本構成は、動作対象物が目標位置に到達した後に、モータへ電流が持続して流れることを解消できる。   Therefore, this configuration can eliminate the continuous flow of current to the motor after the operation target reaches the target position.

また、本構成は、積分制御指令値のリセットを速度制御が実行されている間に行われるので、積分制御指令値をリセットするためのシーケンスを新たに設ける必要はないため、簡易な構成で、動作対象物が目標位置に到達した後に、モータへ電流が持続して流れることを解消できる。   In addition, since this configuration is performed while the speed control is being performed, the integration control command value is reset, so there is no need to newly provide a sequence for resetting the integration control command value. It is possible to eliminate the continuous flow of current to the motor after the operating object reaches the target position.

上記第一態様では、前記積分制御指令値を演算するための積分器の状態量がリセットされることによって、前記積分制御指令値がリセットされることが好ましい。   In the first aspect, it is preferable that the integral control command value is reset by resetting a state quantity of an integrator for calculating the integral control command value.

本構成によれば、積分制御指令値を演算するための積分器の状態量がリセットされるので、速度制御の積分成分の蓄積を確実に除去することができる。   According to this configuration, since the state quantity of the integrator for calculating the integral control command value is reset, accumulation of integral components of speed control can be reliably removed.

上記第一態様では、前記動作対象物が前記目標位置に到達する度に、前記積分制御指令値がリセットされることが好ましい。   In the first aspect, it is preferable that the integral control command value is reset every time the operation target reaches the target position.

本構成によれば、動作対象物が目標位置に到達したとしても、微小な時間遅れや他の比例制御部分や特性を改善するためのフィルタ等の作用により、動作対象物の位置が再び目標位置外となる可能性がある。そこで、本構成は、動作対象物が目標位置に到達する度に、積分制御手段から出力される積分制御指令値をリセットするので、動作対象物が目標位置に到達した後に、モータへ電流が持続して流れることをより確実に解消できる。   According to this configuration, even if the operation target reaches the target position, the position of the operation target is again set to the target position by the action of a minute time delay, other proportional control parts, a filter for improving characteristics, and the like. May be outside. Therefore, this configuration resets the integral control command value output from the integral control means every time the operation target reaches the target position, so that the current continues to the motor after the operation target reaches the target position. Can be more reliably eliminated.

上記第一態様では、前記動作対象物が前記目標位置に滞在している間、前記積分制御指令値がリセットされ続けることが好ましい。   In the first aspect, it is preferable that the integral control command value is continuously reset while the operation target object stays at the target position.

本構成によれば、動作対象物が目標位置に滞在している間、積分制御指令値をリセットし続けるので、より確実に動作対象物が目標位置に到達した後に、モータへ電流が持続して流れることを解消できる。   According to this configuration, since the integral control command value is continuously reset while the operation target stays at the target position, the current continues to the motor after the operation target reaches the target position more reliably. You can eliminate the flow.

上記第一態様では、前記動作対象物が前記目標位置に到達し、かつ前記速度制御手段によって算出された前記トルク指令値が所定時間以上の間予め定められた閾値以下となった場合に、前記積分制御指令値がリセットされることが好ましい。   In the first aspect, when the operation target reaches the target position, and the torque command value calculated by the speed control unit becomes equal to or less than a predetermined threshold value for a predetermined time or more, the It is preferable that the integral control command value is reset.

本構成は、トルク指令値が所定時間以上の間予め定められた閾値以下となった場合、モータのトルクが摩擦力に負けた状況下にあるため、動作対象物が停止していると判定する。すなわち、このような場合は、動作対象物が停止しているにもかかわらず、モータにトルクを発生させるためのトルク指令値が出力されていることとなる。そこで、動作対象物が目標位置に到達し、かつトルク指令値が所定時間以上の間予め定められた閾値以下となった場合に、積分制御指令値をリセットするので、本構成は、トルク指令値の残留許容時間を管理できる。トルク指令値の残留許容時間を管理することによって、モータの寿命管理の精度を高めることができる。   In this configuration, when the torque command value is equal to or less than a predetermined threshold value for a predetermined time or more, it is determined that the operation target is stopped because the motor torque is lost to the frictional force. . That is, in such a case, a torque command value for generating torque in the motor is output even though the operation target is stopped. Therefore, the integral control command value is reset when the operation object reaches the target position and the torque command value is equal to or less than a predetermined threshold value for a predetermined time or longer. The remaining allowable time can be managed. By managing the remaining allowable time of the torque command value, it is possible to improve the accuracy of motor life management.

上記第一態様では、前記動作対象物が前記目標位置に到達し、かつ前記積分制御手段が備える積分器から出力された積分値が所定時間以上の間予め定められた閾値以下となった場合に、該積分値がリセットされることによって、前記積分制御指令値がリセットされることが好ましい。   In the first aspect, when the operation object reaches the target position, and the integral value output from the integrator provided in the integral control means becomes equal to or less than a predetermined threshold value for a predetermined time or more. It is preferable that the integral control command value is reset by resetting the integral value.

本構成は、積分器から出力された積分値が所定時間以上の間予め定められた閾値以下となった場合、動作対象物が停止していると判定する。動作対象物が停止しているか否かの判定に、積分器から出力される積分値を用いることによって、モータ制御装置が、単純な比例積分制御だけでなく、特性を改善するためのフィルタ等の他の要素を含む複雑な制御形態であった場合でも、他の要素の作用により、積分制御指令値をクリアする処理が働かなくなることを防止できる。積分器から出力される積分値は、上記他の要素の作用の影響を受けにくいためである。
このように、動作対象物が前記目標位置に到達し、かつ積分制御手段が備える積分器から出力された積分値が、所定時間以上の間予め定められた閾値以下となった場合に、該積分値がリセットされるので、本構成は、積分制御指令値の残留許容時間を管理できる。積分制御指令値の残留許容時間を管理することによって、モータの寿命管理の精度を高めることができる。
In this configuration, when the integrated value output from the integrator becomes equal to or less than a predetermined threshold value for a predetermined time or more, it is determined that the operation target is stopped. By using the integration value output from the integrator to determine whether or not the operation target is stopped, the motor control device can not only perform simple proportional-integral control, but also a filter for improving characteristics, etc. Even in the case of a complicated control form including other elements, it is possible to prevent the process of clearing the integral control command value from being disabled by the action of the other elements. This is because the integral value output from the integrator is not easily affected by the action of the other elements.
As described above, when the operation object reaches the target position and the integral value output from the integrator provided in the integral control means becomes equal to or less than a predetermined threshold value for a predetermined time or more, the integration is performed. Since the value is reset, this configuration can manage the remaining allowable time of the integral control command value. By managing the remaining allowable time of the integral control command value, the accuracy of motor life management can be improved.

本発明の第二態様に係るモータ制御方法は、動作対象物の目標位置を示した位置指令値と前記動作対象物の検出された位置との差分に基づいた比例制御によって、前記動作対象物の目標速度を示す速度指令値を算出する位置制御手段と、前記速度指令値と前記動作対象物の検出された速度との差分である速度偏差に基づいた積分制御によって積分制御指令値を算出し、該積分制御指令値と前記速度偏差との和に基づいて、前記モータに出力させるトルクを示すトルク指令値を算出する速度制御手段と、を備え、前記動作対象物の位置を変化させるモータを制御するモータ制御装置のモータ制御方法であって、前記動作対象物が前記目標位置に到達したか否かを判定する第1工程と、前記動作対象物が前記目標位置に到達したと判定された場合に、前記積分制御指令値をリセットする第2工程と、を含む。   The motor control method according to the second aspect of the present invention includes a proportional control based on a difference between a position command value indicating a target position of the operation object and a detected position of the operation object, and An integral control command value is calculated by position control means for calculating a speed command value indicating a target speed, and integral control based on a speed deviation that is a difference between the speed command value and the detected speed of the operation object, Speed control means for calculating a torque command value indicating a torque to be output to the motor based on the sum of the integral control command value and the speed deviation, and controlling the motor that changes the position of the operation object A motor control method of a motor control device that performs a first step of determining whether or not the operation target has reached the target position, and when it is determined that the operation target has reached the target position , And a second step of resetting the integral control command value.

本発明によれば、動作対象物が目標位置に到達した後に、モータへ電流が持続して流れることを解消できる、という優れた効果を有する。   According to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to eliminate the continuous flow of current to the motor after the operation object reaches the target position.

本発明の第1実施形態に係るモータ制御装置の速度制御に関する機能を示した機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing a function about speed control of a motor control device concerning a 1st embodiment of the present invention. 残留トルクが発生する速度制御指令の一例である。It is an example of the speed control command which a residual torque generate | occur | produces. 本発明の第1実施形態に係るモータ制御装置において、動作対象物がクライテリア範囲内に到達する度に積分値をリセットした場合における、トルク指令値の時間変化を示すグラフである。In the motor control device concerning a 1st embodiment of the present invention, it is a graph which shows time change of a torque command value when an integrated value is reset whenever an operation subject reaches the criteria range. 本発明の第1実施形態に係るモータ制御装置において、動作対象物がクライテリア範囲内に到達している間に積分値をリセットした場合における、トルク指令値の時間変化を示すグラフである。In the motor control device concerning a 1st embodiment of the present invention, it is a graph which shows time change of a torque command value when an integrated value is reset while an operation subject has reached the criteria range. 本発明の第2実施形態に係るモータ制御装置の速度制御に関する機能を示した機能ブロック図である。It is the functional block diagram which showed the function regarding the speed control of the motor control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るモータ制御装置の速度制御に関する機能を示した機能ブロック図である。It is the functional block diagram which showed the function regarding the speed control of the motor control apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下に、本発明に係るモータ制御装置及びモータ制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a motor control device and a motor control method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、本第1実施形態に係るモータ制御装置10の速度制御に関する機能を示した機能ブロック図である。モータ制御装置10は、ボールネジやギアを介してテーブルやロボットアーム等の動作対象物を駆動させるモータ12を制御する装置である。
[First Embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating functions related to speed control of the motor control device 10 according to the first embodiment. The motor control device 10 is a device that controls a motor 12 that drives an operation target such as a table or a robot arm via a ball screw or a gear.

モータ制御装置10は、位置制御部14及び速度制御部16を備える。   The motor control device 10 includes a position control unit 14 and a speed control unit 16.

位置制御部14は、動作対象物の目標位置を示した位置指令値と動作対象物の検出された位置(以下、「検出位置」という。)との差分である位置偏差に基づいた比例制御によって、動作対象物の目標速度を示す速度指令値を算出する。
具体的には、位置制御部14は、減算器20で位置指令値から検出位置を減算することによって位置偏差を算出し、比例器22で位置偏差に予め定められた位置制御ゲインKを乗算することによって速度指令値を算出する。
The position control unit 14 performs proportional control based on a positional deviation that is a difference between a position command value indicating the target position of the operation target and a detected position of the operation target (hereinafter referred to as “detection position”). Then, a speed command value indicating the target speed of the operation target is calculated.
Specifically, the position control section 14, a subtracter detected position from the position command value 20 to calculate a position deviation by subtracting, multiplying the position control gain K p predetermined for the position deviation is proportional 22 To calculate a speed command value.

速度制御部16は、速度指令値と動作対象物の検出された速度(以下、「検出速度」という。)との差分である速度偏差に基づいて、比例制御指令値及び積分制御指令値を算出する。
具体的には、速度偏差は、位置制御部14から出力された速度指令値から検出速度が減算器24で減算されて算出され、比例制御指令値とされる。そして、速度制御部16は、積分器26で速度偏差の積分値を算出し、比例器28で積分値に予め定められた速度制御積分ゲインKvIを乗算することによって積分制御指令値を算出する。
The speed control unit 16 calculates a proportional control command value and an integral control command value based on a speed deviation that is a difference between the speed command value and the detected speed of the operation target (hereinafter referred to as “detected speed”). To do.
Specifically, the speed deviation is calculated by subtracting the detected speed from the speed command value output from the position controller 14 by the subtractor 24, and is set as a proportional control command value. Then, the speed control unit 16 calculates an integral value of the speed deviation by the integrator 26 and calculates an integral control command value by multiplying the integral value by a predetermined speed control integral gain K vI by the proportional unit 28. .

さらに、速度制御部16は、積分制御指令値と速度偏差との和に基づいて、モータ12に出力させるトルクを示すトルク指令値を算出する。
具体的には、速度制御部16は、加算器30で積分制御指令値に速度偏差(比例制御指令値)を加算し、比例器32で加算器30による加算結果に速度制御ゲインKvpを乗算することによって、トルク指令値を算出する。
Furthermore, the speed control unit 16 calculates a torque command value indicating the torque to be output to the motor 12 based on the sum of the integral control command value and the speed deviation.
Specifically, the speed controller 16 adds a speed deviation (proportional control command value) to the integral control command value by the adder 30, and multiplies the addition result by the adder 30 by the speed control gain K vp by the proportional device 32. By doing so, a torque command value is calculated.

モータ12は、トルク指令値に応じた電流が流れることによって、トルクを発生させ、動作対象物の位置を変化させる。   The motor 12 generates torque and changes the position of the operation target when a current corresponding to the torque command value flows.

ここで、動作対象物が目標位置に到達した後にも、モータ12へ電流が流れ続け、残留トルクが発生する場合がある。この原因は、摩擦(静摩擦と動摩擦)に起因して発生する定常偏差を補償するための、速度制御の積分成分が蓄積するためである。すなわち、速度制御部16内で算出される積分制御指令値が0(零)とならないためである。   Here, even after the operation target reaches the target position, a current continues to flow to the motor 12 and a residual torque may be generated. This is because an integral component of speed control for compensating for a steady deviation caused by friction (static friction and dynamic friction) is accumulated. That is, the integral control command value calculated in the speed control unit 16 does not become 0 (zero).

図2は、残留トルクが発生する速度制御指令の一例である。図2には、比例制御によって生成された比例制御指令値A(速度偏差に対応)、積分制御によって生成された積分制御指令値B(積分制御指令値に対応)、及び比例制御指令値Aと積分制御指令値Bとの和である制御指令値C(トルク指令値に対応)の時間変化が表わされている。   FIG. 2 is an example of a speed control command that generates residual torque. FIG. 2 shows a proportional control command value A (corresponding to a speed deviation) generated by proportional control, an integral control command value B (corresponding to an integral control command value) generated by integral control, and a proportional control command value A A time change of the control command value C (corresponding to the torque command value) that is the sum of the integral control command value B is shown.

図2に示されるように、動作対象物が目標位置に到達しても、制御指令値Cは、0に収束していない。これにより、モータ12に残留トルクが発生することとなる。この理由は、比例制御指令値Aが、動作対象物が目標位置に到達すると少し後に0に収束する一方、積分制御指令値Bは、動作対象物が目標位置に到達するまでは、略一定値Cviであるものの、動作対象物が目標位置に到達しても、0に収束しないためである。
このことから、積分制御による積分制御指令値Bを0とすることによって、制御指令値Cも0に収束することが分かる。
As shown in FIG. 2, the control command value C does not converge to 0 even when the operation target reaches the target position. As a result, residual torque is generated in the motor 12. This is because the proportional control command value A converges to 0 a little later when the operation target reaches the target position, while the integral control command value B is a substantially constant value until the operation target reaches the target position. Although it is Cvi, it does not converge to 0 even if the operation target reaches the target position.
From this, it is understood that the control command value C converges to 0 by setting the integral control command value B by the integral control to 0.

そこで、本第1実施形態に係るモータ制御装置10は、動作対象物が目標位置に到達した場合に、速度制御部16から出力される積分制御指令値をリセットする。   Therefore, the motor control device 10 according to the first embodiment resets the integral control command value output from the speed control unit 16 when the operation target reaches the target position.

具体的には、動作対象物が目標位置に到達した場合に、モータ制御装置10に備えられるリセット部40によって、積分器26の状態量(蓄積された積分成分、積分定数)がリセットされる。すなわち、動作対象物が目標位置に到達した場合に、積分器26で演算される積分値がリセットされる。なお、本第1実施形態では、リセットとして、積分器26で演算される積分値を0とするが、これに限らず、リセットとして、積分値を0と同等の値にすること、としてもよい。
これにより、速度制御部16で算出されるトルク指令値は、積分制御の影響を受けず、比例制御のみの影響を受ける。すなわち、トルク指令値は、速度偏差に速度制御ゲインKvpが乗算された値となるので、動作対象物が目標位置に到達した状態において、モータに流れる電流が約0となる。
Specifically, when the operation target reaches the target position, the reset unit 40 provided in the motor control device 10 resets the state quantities (accumulated integration components and integration constants) of the integrator 26. That is, when the operation target reaches the target position, the integration value calculated by the integrator 26 is reset. In the first embodiment, the integration value calculated by the integrator 26 is set to 0 as a reset. However, the present invention is not limited to this, and the integration value may be set to a value equivalent to 0 as a reset. .
Thereby, the torque command value calculated by the speed control unit 16 is not affected by the integral control but only by the proportional control. That is, the torque command value is a value obtained by multiplying the speed deviation by the speed control gain K vp, so that the current flowing through the motor is about 0 when the operation target has reached the target position.

なお、動作対象物が目標位置に到達した場合とは、動作対象物が目標位置に違わず到達したことのみではなく、動作対象物が目標位置を含む所定範囲内に到達した場合も含む。本第1実施形態では、位置偏差の絶対値が予め定められた閾値α以下となった場合を、動作対象物が目標位置に到達した場合とする。なお、閾値αで示される範囲をクライテリア範囲という。   The case where the operation target has reached the target position includes not only that the operation target has reached the target position but also the case where the operation target has reached a predetermined range including the target position. In the first embodiment, a case where the absolute value of the position deviation is equal to or less than a predetermined threshold value α is a case where the operation target has reached the target position. Note that a range indicated by the threshold value α is referred to as a criterion range.

本第1実施形態に係るリセット部40は、位置偏差が入力され、位置偏差の絶対値を出力する絶対値出力部42、及び絶対値出力部42から出力された絶対値が閾値α以下であるか否かを判定する判定部44を備える。そして、判定部44は、上記絶対値が閾値α以下である場合をリセット基準とし、位置偏差がリセット基準を満たした場合に積分器26で演算される積分値を0とすることで、積分制御指令値をリセットする。   In the reset unit 40 according to the first embodiment, a positional deviation is input, an absolute value output unit 42 that outputs an absolute value of the positional deviation, and an absolute value output from the absolute value output unit 42 is a threshold value α or less. The determination part 44 which determines whether it is is provided. Then, the determination unit 44 sets the integral value calculated by the integrator 26 when the absolute value is equal to or less than the threshold value α as a reset reference and sets the integral value calculated by the integrator 26 when the position deviation satisfies the reset reference as an integral control. Reset the command value.

判定部44は、リセット基準が満たされた場合、リセットフラグを立てる(リセットフラグを1とする。)。積分器26は、“1”とされたリセットフラグが判定部44から入力されると、積分値を0とすることで、積分制御指令値をリセットする。一方、リセット基準が満たされていない場合、判定部44は、リセットフラグを立てず、0のままとする。この場合、積分器26は、積分値を0としない。
また、新たな位置指令がモータ制御装置10に入力され、入力前までリセット基準が満たされていても、入力後にリセット基準が満たされなくなると、すぐに比例制御と積分制御とで速度制御が行われることとなる。
When the reset criterion is satisfied, the determination unit 44 sets a reset flag (sets the reset flag to 1). When the reset flag set to “1” is input from the determination unit 44, the integrator 26 resets the integral control command value by setting the integral value to zero. On the other hand, when the reset criterion is not satisfied, the determination unit 44 does not set the reset flag and keeps 0. In this case, the integrator 26 does not set the integral value to zero.
Even if a new position command is input to the motor control device 10 and the reset standard is satisfied before input, if the reset standard is not satisfied after input, speed control is performed immediately using proportional control and integral control. Will be.

ここで、積分値を0として積分制御指令値をリセットするタイミングについて、2つのパターンについて説明する。   Here, two patterns will be described with respect to the timing of resetting the integral control command value with the integral value set to 0.

動作対象物がクライテリア範囲内に到達したとしても、微小な時間遅れや他の比例制御部分や特性を改善するためのフィルタ等(例えば、比例器32とモータ12との間に設けられる。)の作用により、動作対象物の位置が再びクライテリア範囲外となる可能性がある。そこで、第1パターンでは、動作対象物がクライテリア範囲外からクライテリア範囲内に到達する度に、積分値を0として積分制御指令値をリセットする。すなわち、動作対象物がクライテリア範囲内に到達したタイミングでリセットフラグが1とされ、その後、リセットフラグは0に戻る。   Even when the operation target reaches the criteria range, a minute time delay, another proportional control part, a filter for improving the characteristics, etc. (for example, provided between the proportional device 32 and the motor 12). Due to the action, there is a possibility that the position of the moving object will be out of the criteria range again. Therefore, in the first pattern, every time the operation target reaches the criterion range from the outside of the criterion range, the integral control command value is reset to zero. That is, the reset flag is set to 1 at the timing when the operation target reaches the criteria range, and then the reset flag returns to 0.

図3は、第1パターンにおける、トルク指令値の時間変化を示すグラフである。図3では、トルク指令値の時間変化と共に、トルク指令値の時間変化に対応する目標位置の時間変化と位置偏差の時間変化も示す。図3における実線が従来の制御によるトルク指令値の時間変化であり、図3における破線が本第1実施形態に係る第1パターンによるトルク指令値の時間変化である。
図3に示されるように、位置偏差が小さくなっても従来では、トルク指令値は、すぐには0に収束していなかった。しかし、本第1実施形態に係る第1パターンでは、位置偏差がクライテリア範囲内となると、トルク指令値が0となる。
FIG. 3 is a graph showing a time change of the torque command value in the first pattern. In FIG. 3, the time change of the target position and the time change of the position deviation corresponding to the time change of the torque command value are shown together with the time change of the torque command value. The solid line in FIG. 3 is the time change of the torque command value by the conventional control, and the broken line in FIG. 3 is the time change of the torque command value by the first pattern according to the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the torque command value has not converged to 0 immediately before, even if the position deviation is reduced. However, in the first pattern according to the first embodiment, when the position deviation falls within the criteria range, the torque command value becomes zero.

また、第2パターンでは、動作対象物がクライテリア範囲内に滞在している間、積分制御指令値をリセットし続ける。すなわち、動作対象物がクライテリア範囲内に到達している間、リセットフラグが1とされ続ける。
ここで、第1パターンでは、動作対象物がクライテリア範囲内に到達すると積分値が0とされることによって、積分制御指令値はリセットされ、一旦は0となるが、動作対象物がクライテリア範囲内であっても再び積分器26が演算を始める。すなわち、積分制御指令値が一旦0となるが、クライテリア範囲内においても再び積分制御と比例制御とが継続される。一方、第2パターンでは、動作対象物がクライテリア範囲内に滞在している間、積分値を0とし、積分制御指令値をリセットし続けるので、クライテリア範囲内では、積分制御は行われず、比例制御のみによって制御が収束される。
Further, in the second pattern, the integration control command value is continuously reset while the operation target object stays within the criteria range. That is, the reset flag is continuously set to 1 while the operation target reaches the criterion range.
Here, in the first pattern, when the operation target reaches the criteria range, the integral value is set to 0, so that the integral control command value is reset to 0. However, the operation target is within the criteria range. Even then, the integrator 26 starts operation again. That is, the integral control command value once becomes 0, but the integral control and the proportional control are continued again within the criteria range. On the other hand, in the second pattern, the integral value is set to 0 and the integral control command value is continuously reset while the operation object stays within the criterion range. Therefore, integral control is not performed within the criterion range, and proportional control is performed. Control is converged only by.

図4は、第2パターンにおける、トルク指令値の時間変化を示すグラフである。図4における実線が従来の制御によるトルク指令値の時間変化であり、図4における破線が本第1実施形態に係る第2パターンによるトルク指令値の時間変化である。
図4に示されるように、第2パターンでも、第1パターンと同様に、位置偏差がクライテリア範囲内となるとトルク指令値が0となる。
FIG. 4 is a graph showing the time change of the torque command value in the second pattern. The solid line in FIG. 4 is the time change of the torque command value by the conventional control, and the broken line in FIG. 4 is the time change of the torque command value by the second pattern according to the first embodiment.
As shown in FIG. 4, in the second pattern as well, as in the first pattern, the torque command value becomes 0 when the position deviation is within the criteria range.

以上説明したように、本第1実施形態に係るモータ制御装置10は、動作対象物の目標位置を示した位置指令値と動作対象物の検出位置との差分に基づいて比例制御によって、速度指令値を算出する位置制御部14、速度指令値と動作対象物の検出速度との差分である速度偏差に基づいた積分制御によって、積分制御指令値を算出し、積分制御指令値と速度偏差との和に基づいて、モータ12に出力させるトルクを示すトルク指令値を算出する速度制御部16を備える。そして、速度制御部16から出力される積分制御指令値は、動作対象物がクライテリア範囲内に到達した場合にリセットされる。   As described above, the motor control device 10 according to the first embodiment performs speed command by proportional control based on the difference between the position command value indicating the target position of the operation target and the detection position of the operation target. The position control unit 14 for calculating the value calculates the integral control command value by the integral control based on the speed deviation which is the difference between the speed command value and the detected speed of the operation target, and calculates the integral control command value and the speed deviation. A speed control unit 16 that calculates a torque command value indicating a torque to be output to the motor 12 based on the sum is provided. The integral control command value output from the speed control unit 16 is reset when the operation target reaches the criteria range.

従って、本第1実施形態に係るモータ制御装置10は、動作対象物が目標位置に到達した後に、モータ12へ電流が持続して流れる現象、いわゆる残留トルク指令の発生を解消できる。   Therefore, the motor control apparatus 10 according to the first embodiment can eliminate the phenomenon of a so-called residual torque command in which a current continuously flows to the motor 12 after the operation target reaches the target position.

また、本第1実施形態に係るモータ制御装置10は、積分制御指令値のリセットを速度制御が実行されている間に行われるので、積分制御指令値をリセットするためのシーケンスを新たに設ける必要はない。このため、本第1実施形態に係るモータ制御装置10は、簡易な構成で、動作対象物が目標位置に到達した後に、モータへ電流が持続して流れることを解消できる。   Further, since the motor control device 10 according to the first embodiment resets the integral control command value while the speed control is being executed, it is necessary to newly provide a sequence for resetting the integral control command value. There is no. For this reason, the motor control apparatus 10 according to the first embodiment has a simple configuration and can eliminate the continuous flow of current to the motor after the operation target has reached the target position.

また、本第1実施形態に係るモータ制御装置10は、積分制御指令値を演算するための積分器26の状態量をリセットすることによって、積分制御指令値をリセットするので、速度制御の積分成分の蓄積を確実に除去することができる。   Further, the motor control device 10 according to the first embodiment resets the integral control command value by resetting the state quantity of the integrator 26 for calculating the integral control command value. Can be reliably removed.

〔第2実施形態〕
以下、本発明の第2実施形態について説明する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.

本第2実施形態に係るモータ制御装置10では、動作対象物がクライテリア範囲内に到達し、かつ速度制御部16によって算出されたトルク指令値が所定時間T1以上の間予め定められた閾値β以下となった場合に、速度制御部16から出力される積分制御指令値がリセットされる。   In the motor control device 10 according to the second embodiment, the operation target reaches the criteria range, and the torque command value calculated by the speed control unit 16 is equal to or less than a predetermined threshold β for a predetermined time T1 or more. In this case, the integral control command value output from the speed control unit 16 is reset.

図5は、本第2実施形態に係るモータ制御装置10の速度制御に関する機能を示した機能ブロック図である。なお、図5における図1と同一の構成部分については図1と同一の符号を付して、その説明を省略する。   FIG. 5 is a functional block diagram illustrating functions related to speed control of the motor control device 10 according to the second embodiment. In FIG. 5, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

判定部44は、位置偏差の絶対値が閾値α以下(クライテリア範囲内)であるか否かの判定結果を総合判定部50へ出力する。なお、判定結果が肯定判定の場合、フラグが立てられることによって、判定結果が総合判定部50へ出力される。   The determination unit 44 outputs a determination result as to whether or not the absolute value of the position deviation is equal to or less than the threshold value α (within the criteria range) to the comprehensive determination unit 50. When the determination result is affirmative, the determination result is output to the comprehensive determination unit 50 by setting a flag.

判定部60は、速度制御部16によって算出されたトルク指令値が時間T1以上の間閾値β以下であるか否かを判定し、判定結果を総合判定部50へ出力する。   The determination unit 60 determines whether or not the torque command value calculated by the speed control unit 16 is equal to or less than the threshold value β for the time T1 or more, and outputs the determination result to the comprehensive determination unit 50.

閾値βは、例えば、動作対象物に生じるクーロン摩擦トルクを予め同定し、該クーロン摩擦力よりも小さな値とする。
または、閾値βを、所定の速度で動作対象物を駆動させている場合のトルク指令値とする。このトルク指令値は、クーロン摩擦トルクと粘性摩擦トルクとの和となるが、粘性摩擦トルクはクーロン摩擦トルクに比べて小さいため、トルク指令値とクーロン摩擦トルクとが略同等であると考えることができる。
The threshold value β is, for example, identified in advance as the Coulomb friction torque generated in the operation target and set to a value smaller than the Coulomb friction force.
Alternatively, the threshold value β is set as a torque command value when the operation target is driven at a predetermined speed. This torque command value is the sum of the Coulomb friction torque and the viscous friction torque, but since the viscous friction torque is smaller than the Coulomb friction torque, it can be considered that the torque command value and the Coulomb friction torque are substantially equivalent. it can.

すなわち、閾値βよりも小さなトルク指令値が継続して出力されても、モータ12は、動作対象物を駆動させられないにもかかわらず、電流が流れ続けることとなる。   That is, even if a torque command value smaller than the threshold value β is continuously output, the motor 12 continues to flow even though the operation target is not driven.

なお、判定部60による判定結果が肯定判定の場合、フラグが立てられることによって、判定結果が総合判定部50へ出力される。   If the determination result by the determination unit 60 is affirmative, the determination result is output to the comprehensive determination unit 50 by setting a flag.

総合判定部50は、位置偏差の絶対値が閾値α以下であり、かつトルク指令値が時間T1以上の間閾値β以下をリセット基準とし、判定部44,60から1とされたフラグが入力された場合に、モータ12のトルクが摩擦力に負けた状況下にあるため、動作対象物が停止していると判定し、リセットフラグを立てる。積分器26は、“1”とされたリセットフラグが判定部44から入力されると、積分値を0とすることで、積分制御指令値をリセットする。   The overall determination unit 50 receives a flag set to 1 from the determination units 44 and 60, with the absolute value of the position deviation being the threshold value α or less and the torque command value being the threshold value β or less during the time T1 or more. In this case, since the torque of the motor 12 is in a state where the frictional force is lost, it is determined that the operation target is stopped, and a reset flag is set. When the reset flag set to “1” is input from the determination unit 44, the integrator 26 resets the integral control command value by setting the integral value to zero.

以上説明したように、本第2実施形態に係るモータ制御装置10は、動作対象物がクライテリア範囲内に到達し、かつトルク指令値が時間T1以上の間閾値β以下となった場合に、積分制御指令値をリセットするので、トルク指令値の残留許容時間を管理できる。トルク指令値の残留許容時間を管理することによって、モータの寿命管理の精度を高めることができる。   As described above, the motor control device 10 according to the second embodiment integrates when the operation target reaches the criteria range and the torque command value is equal to or less than the threshold value β for the time T1 or more. Since the control command value is reset, the remaining allowable time of the torque command value can be managed. By managing the remaining allowable time of the torque command value, it is possible to improve the accuracy of motor life management.

〔第3実施形態〕
以下、本発明の第3実施形態について説明する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described.

本第3実施形態に係るモータ制御装置10では、動作対象物がクライテリア範囲内に到達し、かつ速度制御部16が備える積分器26から出力された積分値が所定時間T2以上の間予め定められた閾値γ以下となった場合に、該積分値をリセットすることにより、積分制御指令値をリセットする。   In the motor control device 10 according to the third embodiment, the integrated value output from the integrator 26 provided in the speed control unit 16 is predetermined for a predetermined time T2 or more when the operation target reaches the criteria range. The integral control command value is reset by resetting the integral value when the threshold value γ or less is reached.

図6は、本第3実施形態に係るモータ制御装置10の速度制御に関する機能を示した機能ブロック図である。なお、図6における図1と同一の構成部分については図1と同一の符号を付して、その説明を省略する。   FIG. 6 is a functional block diagram illustrating functions related to speed control of the motor control device 10 according to the third embodiment. In FIG. 6, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

判定部44は、位置偏差の絶対値が閾値α以下(クライテリア範囲内)であるか否かの判定結果を総合判定部50へ出力する。なお、判定結果が肯定判定の場合、フラグが立てられることによって、判定結果が総合判定部50へ出力される。   The determination unit 44 outputs a determination result as to whether or not the absolute value of the position deviation is equal to or less than the threshold value α (within the criteria range) to the comprehensive determination unit 50. When the determination result is affirmative, the determination result is output to the comprehensive determination unit 50 by setting a flag.

判定部70は、積分器26から出力される積分値が時間T2以上の間閾値γ以下であるか否かを判定し、判定結果を総合判定部50へ出力する。   The determination unit 70 determines whether or not the integrated value output from the integrator 26 is equal to or less than the threshold value γ for a time T2 or more, and outputs the determination result to the comprehensive determination unit 50.

閾値γは、例えば、所定の速度で動作対象物を駆動させている場合の積分制御指令値Cviの算出に用いられる積分値Cvi’未満の所定値とする。積分値Cvi’は、モータ制御装置10が、単純な比例積分制御だけでなく、特性を改善するためのフィルタ等(例えば、比例器32とモータ12との間に設けられる。)の他の要素を含む複雑な制御形態であった場合に、他の要素の作用の影響を受けにくい値である。なお、積分値Cvi’は、所定の速度で動作対象物を駆動させている場合に実測することで求められる。   For example, the threshold value γ is a predetermined value less than the integral value Cvi ′ used for calculating the integral control command value Cvi when the operation target is driven at a predetermined speed. The integral value Cvi ′ is not limited to simple proportional-integral control by the motor control device 10, but is used for other elements such as a filter for improving characteristics (for example, provided between the proportional device 32 and the motor 12). Is a value that is not easily affected by the action of other elements. The integral value Cvi ′ is obtained by actual measurement when the operation target is driven at a predetermined speed.

なお、判定結果が肯定判定の場合、フラグが立てられることによって、判定結果が総合判定部50へ出力される。   When the determination result is affirmative, the determination result is output to the comprehensive determination unit 50 by setting a flag.

総合判定部50は、位置偏差の絶対値が閾値α以下であり、かつ積分器26から出力される積分値が時間T2以上の間閾値γ以下をリセット基準とし、判定部44,70から1とされたフラグが入力された場合に動作対象物が停止していると判定し、リセットフラグを立てる。積分器26は、“1”とされたリセットフラグが判定部44から入力されると、積分値を0とすることで、積分制御指令値をリセットする。   The overall determination unit 50 uses the determination unit 44, 70 to 1 as the reset reference when the absolute value of the position deviation is equal to or less than the threshold value α and the integral value output from the integrator 26 is equal to or less than the threshold value γ during the time T2. When the flag is input, it is determined that the operation target is stopped, and a reset flag is set. When the reset flag set to “1” is input from the determination unit 44, the integrator 26 resets the integral control command value by setting the integral value to zero.

以上説明したように、本第3実施形態に係るモータ制御装置10は、動作対象物が停止している否かの判定に、積分器26から出力される積分値を用いることによって、モータ制御装置10が、単純な比例積分制御だけでなく、特性を改善するためのフィルタ等の他の要素を含む複雑な制御形態であった場合に、他の要素の作用により、積分制御指令値をクリアする処理が働かなくなることを防止できる。積分器26から出力される積分値は、上記他の要素の作用の影響を受けにくいためである。また、本第3実施形態に係るモータ制御装置10は、積分制御指令値の残留許容時間を管理できる。積分制御指令値の残留許容時間を管理することによって、モータ12の寿命管理の精度を高めることができる。   As described above, the motor control device 10 according to the third embodiment uses the integrated value output from the integrator 26 to determine whether or not the operation target object is stopped, so that the motor control device 10 When 10 is a complicated control form including not only simple proportional-integral control but also other elements such as a filter for improving characteristics, the integral control command value is cleared by the action of other elements. It can be prevented that the processing does not work. This is because the integrated value output from the integrator 26 is not easily affected by the action of the other elements. Further, the motor control device 10 according to the third embodiment can manage the remaining allowable time of the integral control command value. By managing the allowable remaining time of the integration control command value, the life management accuracy of the motor 12 can be improved.

以上、本発明を、上記各実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using said each embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various changes or improvements can be added to the above-described embodiments without departing from the gist of the invention, and embodiments to which the changes or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention.

例えば、上記各実施形態では、積分制御指令値をリセットするために、積分制御指令値を演算するための積分器26の状態量、すなわち積分器26で演算される積分値をリセットする形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、動作対象物が目標位置に到達した場合に速度制御積分ゲインKvIを0に切り替えて、積分制御指令値をリセットする形態としてもよい。
この形態の場合、リセット基準が満たされると、例えば、判定部44又は総合判定部50から比例器28へ“1”とされたリセットフラグが入力され、比例器28は、積分器26で演算された積分値に速度制御積分ゲインKvIの替わりに0を乗算することによって、積分制御指令値をリセットする。
For example, in each of the above-described embodiments, a state in which the state quantity of the integrator 26 for calculating the integral control command value, that is, the integral value calculated by the integrator 26 is reset in order to reset the integral control command value. However, the present invention is not limited to this. For example, when the operation target reaches the target position, the speed control integral gain K vI is switched to 0 and the integral control command value is reset. Also good.
In the case of this form, when the reset criterion is satisfied, for example, a reset flag set to “1” is input from the determination unit 44 or the comprehensive determination unit 50 to the proportional device 28, and the proportional device 28 is calculated by the integrator 26. The integral control command value is reset by multiplying the integrated value by 0 instead of the speed control integral gain KvI .

10 モータ制御装置
12 モータ
14 位置制御部
16 速度制御部
26 積分器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Motor control apparatus 12 Motor 14 Position control part 16 Speed control part 26 Integrator

Claims (7)

動作対象物の位置を変化させるモータを制御するモータ制御装置であって、
前記動作対象物の目標位置を示した位置指令値と前記動作対象物の検出された位置との差分に基づいた比例制御によって、前記動作対象物の目標速度を示す速度指令値を算出する位置制御手段と、
前記速度指令値と前記動作対象物の検出された速度との差分である速度偏差に基づいた積分制御によって積分制御指令値を算出し、該積分制御指令値と前記速度偏差との和に基づいて、前記モータに出力させるトルクを示すトルク指令値を算出する速度制御手段と、
を備え、
前記積分制御指令値は、前記動作対象物が前記目標位置に到達した場合にリセットされるモータ制御装置。
A motor control device that controls a motor that changes the position of an operation target,
Position control for calculating a speed command value indicating the target speed of the operation object by proportional control based on a difference between a position command value indicating the target position of the operation object and a detected position of the operation object Means,
An integral control command value is calculated by integral control based on a speed deviation that is a difference between the speed command value and the detected speed of the operation target, and based on a sum of the integral control command value and the speed deviation. Speed control means for calculating a torque command value indicating a torque to be output to the motor;
With
The integral control command value is a motor control device that is reset when the operation object reaches the target position.
前記積分制御指令値を演算するための積分器の状態量がリセットされることによって、前記積分制御指令値がリセットされる請求項1記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the integration control command value is reset by resetting a state quantity of an integrator for calculating the integration control command value. 前記動作対象物が前記目標位置に到達する度に、前記積分制御指令値がリセットされる請求項1又は請求項2記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the integral control command value is reset every time the operation target reaches the target position. 前記動作対象物が前記目標位置に滞在している間、前記積分制御指令値がリセットされ続ける請求項1又は請求項2記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the integral control command value is continuously reset while the operation target object stays at the target position. 前記動作対象物が前記目標位置に到達し、かつ前記速度制御手段によって算出された前記トルク指令値が所定時間以上の間予め定められた閾値以下となった場合に、前記積分制御指令値がリセットされる請求項1又は請求項2記載のモータ制御装置。   The integral control command value is reset when the operation object reaches the target position and the torque command value calculated by the speed control means is not more than a predetermined threshold value for a predetermined time or more. The motor control device according to claim 1 or claim 2 to be performed. 前記動作対象物が前記目標位置に到達し、かつ前記積分制御手段が備える積分器から出力された積分値が所定時間以上の間予め定められた閾値以下となった場合に、該積分値がリセットされることによって、前記積分制御指令値がリセットされる請求項1又は請求項2記載のモータ制御装置。   The integral value is reset when the operation object reaches the target position and the integral value output from the integrator provided in the integral control means is below a predetermined threshold for a predetermined time or more. The motor control device according to claim 1, wherein the integral control command value is reset by being performed. 動作対象物の目標位置を示した位置指令値と前記動作対象物の検出された位置との差分に基づいた比例制御によって、前記動作対象物の目標速度を示す速度指令値を算出する位置制御手段と、前記速度指令値と前記動作対象物の検出された速度との差分である速度偏差に基づいた積分制御によって積分制御指令値を算出し、該積分制御指令値と前記速度偏差との和に基づいて、前記モータに出力させるトルクを示すトルク指令値を算出する速度制御手段と、を備え、前記動作対象物の位置を変化させるモータを制御するモータ制御装置のモータ制御方法であって、
前記動作対象物が前記目標位置に到達したか否かを判定する第1工程と、
前記動作対象物が前記目標位置に到達したと判定された場合に、前記積分制御指令値をリセットする第2工程と、
を含むモータ制御方法。
Position control means for calculating a speed command value indicating the target speed of the operation object by proportional control based on a difference between a position command value indicating the target position of the operation object and a detected position of the operation object And an integral control command value is calculated by integral control based on a speed deviation that is a difference between the speed command value and the detected speed of the operation object, and the sum of the integral control command value and the speed deviation is calculated. Speed control means for calculating a torque command value indicating the torque to be output to the motor based on the motor control method of the motor control device for controlling the motor that changes the position of the operation object,
A first step of determining whether or not the operation object has reached the target position;
A second step of resetting the integral control command value when it is determined that the operation object has reached the target position;
A motor control method including:
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