JP2018060328A - モータ制御装置、モータ制御方法、及びモータ制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
また、図9は、バックラッシ補正が過補正となった場合の、位置誤差の変化量と被駆動軸の位置偏差の経時変化を示すグラフである。なお、位置誤差の変化量を実線で、被駆動軸の位置偏差を一点鎖線で、バックラッシ補正量を二点鎖線で示す。
図1は、第1実施形態に係るモータ制御装置10の構成を示す図である。
上記のバックラッシ補正量が加算された位置指令は、制御部113によりモータ20に送信される。
図3は、第2実施形態に係るモータ制御装置10Aの構成を示す図である。なお、第1実施形態に係るモータ制御装置10と同一の構成要素については、同一の符号を用い、その具体的な説明は省略する。
上記の第2実施形態に係るモータ制御装置10Aは、バックラッシ補正部211の代わりに、図5に示すバックラッシ補正部311を備えてもよい。図5に示すバックラッシ補正部は、基準位置誤差計算部320と、偏差算出器321と、補正ゲイン乗算器322とを備える。基準位置誤差計算部320は、モータ20の反転後に位置誤差が到達するべき目標値である基準位置誤差を計算する。偏差算出器321は、この基準位置誤差と、位置誤差計算部104から第2判定部110を経由して受信する、実際の位置誤差との間の偏差を算出する。補正ゲイン乗算器322は、この偏差に、予め設定される補正ゲインを乗算することにより、バックラッシ補正量を算出する。それと共に、補正ゲイン乗算器322は、第2判定部110から、被駆動軸の位置偏差が第3の基準値以下となったか否かの判定結果を受信し、位置偏差が第3の基準値以下となっている場合には、補正ゲインを時間経過に従って単調減少させる。更に、位置偏差が補正開始時の位置偏差に到達したら、補正ゲイン乗算器322は、補正ゲインをゼロとする。
20 モータ
30 モータ軸(可動部)
35 モータ軸ギア
40 中間軸
45 中間軸ギア
50 主軸(被駆動部)
60 ベルト
101 第1位置検出部
102 変換係数
103 第2位置検出部
104 位置誤差計算部
105 位置指令作成部
106 反転検出部
107 位置誤差変化量計算部
108 第1判定部
109 位置偏差計算部
110 第2判定部
111 211 311 バックラッシ補正部
112 加算器
113 制御部
320 基準位置誤差計算部
321 偏差算出器
322 補正ゲイン乗算器
351 352 451 452 歯
Claims (13)
- モータにより駆動される可動部と、該可動部により駆動される被駆動部との間のバックラッシを補正するモータ制御装置であって、
前記可動部の位置である第1位置を検出する第1位置検出部と、
前記被駆動部の位置である第2位置を検出する第2位置検出部と、
前記第1位置検出部が検出した第1位置検出値を前記可動部と前記被駆動部との間の回転比によって被駆動部の位置の値に換算した換算後第1位置検出値と、前記第2位置検出部が検出した第2位置検出値との間の偏差である位置誤差を計算する位置誤差計算部と、
位置指令を作成する位置指令作成部と、
前記位置指令の反転を検出する反転検出部と、
反転が検出されてからの前記位置誤差の変化量を計算する位置誤差変化量計算部と、
前記位置誤差の変化量が所定の第1の基準値、又は所定の第2の基準値を超えたか否かを判定する第1判定部と、
前記位置指令と前記第2位置検出値との差である位置偏差を計算する位置偏差計算部と、
前記位置偏差が所定の第3の基準値以下になったか否かを判定する第2判定部と、
前記位置指令にバックラッシ補正量を加算するバックラッシ補正部とを備え、
前記位置誤差の変化量が前記第1の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正部が前記バックラッシ補正量の加算を開始し、前記位置誤差の変化量が前記第2の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正部が前記バックラッシ補正量の加算を終了し、補正中に前記位置偏差が前記第3の基準値以下になったとき、前記バックラッシ補正部が前記バックラッシ補正量の加算を中断するモータ制御装置。 - 前記第3の基準値が、補正開始時の位置偏差である、請求項1に記載のモータ制御装置。
- モータにより駆動される可動部と、該可動部により駆動される被駆動部との間のバックラッシを補正するモータ制御装置であって、
前記可動部の位置である第1位置を検出する第1位置検出部と、
前記被駆動部の位置である第2位置を検出する第2位置検出部と、
前記第1位置検出部が検出した第1位置検出値を前記可動部と前記被駆動部との間の回転比によって被駆動部の位置の値に換算した換算後第1位置検出値と、前記第2位置検出部が検出した第2位置検出値との間の偏差である位置誤差を計算する位置誤差計算部と、
位置指令を作成する位置指令作成部と、
前記位置指令の反転を検出する反転検出部と、
反転が検出されてからの前記位置誤差の変化量を計算する位置誤差変化量計算部と、
前記位置誤差の変化量が所定の第1の基準値、又は所定の第2の基準値を超えたか否かを判定する第1判定部と、
前記位置指令と前記第2位置検出値との差である位置偏差を計算する位置偏差計算部と、
前記位置偏差が所定の第3の基準値以下になったか否かを判定する第2判定部と、
前記位置指令にバックラッシ補正量を加算するバックラッシ補正部とを備え、
前記位置誤差の変化量が前記第1の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正部が前記バックラッシ補正量の加算を開始し、前記位置誤差の変化量が前記第2の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正部が前記バックラッシ補正量の加算を終了し、補正中に前記位置偏差が前記第3の基準値以下になったとき、前記バックラッシ補正部が、加算する補正量を漸次小さくするモータ制御装置。 - 前記バックラッシ補正部が、反転後に前記位置誤差が到達するべき目標値である基準位置誤差を計算する基準位置誤差計算部と、前記基準位置誤差と前記位置誤差との偏差に、予め設定される補正ゲインを乗算したものを前記バックラッシ補正量とする乗算器とを備え、
前記位置偏差が前記第3の基準値以下になったら、前記バックラッシ補正部が、前記補正ゲインを時間経過に伴って単調に減少させていき、前記位置偏差が補正開始時の位置偏差に到達したら、前記バックラッシ補正部が、前記補正ゲインをゼロとする、請求項3に記載のモータ制御装置。 - 前記モータにより駆動される前記可動部と、該可動部により駆動される前記被駆動部とは、ギアとベルトの組み合わせによって機械的に結合されている請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
- モータにより駆動される可動部と、該可動部により駆動される被駆動部との間のバックラッシを補正するモータ制御方法であって、
前記可動部の位置である第1位置を検出するステップと、
前記被駆動部の位置である第2位置を検出するステップと、
前記第1位置の検出値を前記可動部と前記被駆動部との間の回転比によって被駆動部の位置の値に換算した換算後第1位置検出値と、前記第2位置の検出値との間の偏差である位置誤差を計算するステップと、
位置指令を作成するステップと、
前記位置指令の反転を検出するステップと、
反転が検出されてからの前記位置誤差の変化量を計算するステップと、
前記位置誤差の変化量が所定の第1の基準値、又は所定の第2の基準値を超えたか否かを判定するステップと、
前記位置指令と前記第2位置の検出値との差である位置偏差を計算するステップと、
前記位置偏差が所定の第3の基準値以下になったか否かを判定するステップと、
前記位置指令にバックラッシ補正量を加算するステップと、をコンピュータが実行し、
前記位置誤差の変化量が前記第1の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正量の加算を開始し、前記位置誤差の変化量が前記第2の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正量の加算を終了し、補正中に前記位置偏差が前記第3の基準値以下になったとき、前記バックラッシ補正量の加算を中断するモータ制御方法。 - 前記第3の基準値が、補正開始時の位置偏差である、請求項6に記載のモータ制御方法。
- モータにより駆動される可動部と、該可動部により駆動される被駆動部との間のバックラッシを補正するモータ制御方法であって、
前記可動部の位置である第1位置を検出するステップと、
前記被駆動部の位置である第2位置を検出するステップと、
前記第1位置の検出値を前記可動部と前記被駆動部との間の回転比によって被駆動部の位置の値に換算した換算後第1位置検出値と、前記第2位置の検出値との間の偏差である位置誤差を計算するステップと、
位置指令を作成するステップと、
前記位置指令の反転を検出するステップと、
反転が検出されてからの前記位置誤差の変化量を計算するステップと、
前記位置誤差の変化量が所定の第1の基準値、又は所定の第2の基準値を超えたか否かを判定するステップと、
前記位置指令と前記第2位置の検出値との差である位置偏差を計算するステップと、
前記位置偏差が所定の第3の基準値以下になったか否かを判定するステップと、
前記位置指令にバックラッシ補正量を加算するステップと、をコンピュータが実行し、
前記位置誤差の変化量が前記第1の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正量の加算を開始し、前記位置誤差の変化量が前記第2の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正量の加算を終了し、補正中に前記位置偏差が前記第3の基準値以下になったとき、加算する補正量を漸次小さくするモータ制御方法。 - 前記位置指令にバックラッシ補正量を加算するステップは、反転後に前記位置誤差が到達するべき目標値である基準位置誤差を計算するサブステップと、前記基準位置誤差と前記位置誤差との偏差に、予め設定される補正ゲインを乗算したものを前記バックラッシ補正量とするサブステップとを有し、
前記位置偏差が前記第3の基準値以下になったら、前記補正ゲインを時間経過に伴って単調に減少させていき、前記位置偏差が補正開始時の位置偏差に到達したら、前記補正ゲインをゼロとする、請求項8に記載のモータ制御方法。 - モータにより駆動される可動部と、該可動部により駆動される被駆動部との間のバックラッシを補正するためのモータ制御プログラムであって、
前記可動部の位置である第1位置を検出するステップと、
前記被駆動部の位置である第2位置を検出するステップと、
前記第1位置の検出値を前記可動部と前記被駆動部との間の回転比によって被駆動部の位置の値に換算した換算後第1位置検出値と、前記第2位置の検出値との間の偏差である位置誤差を計算するステップと、
位置指令を作成するステップと、
前記位置指令の反転を検出するステップと、
反転が検出されてからの前記位置誤差の変化量を計算するステップと、
前記位置誤差の変化量が所定の第1の基準値、又は所定の第2の基準値を超えたか否かを判定するステップと、
前記位置指令と前記第2位置の検出値との差である位置偏差を計算するステップと、
前記位置偏差が所定の第3の基準値以下になったか否かを判定するステップと、
前記位置指令にバックラッシ補正量を加算するステップと、をコンピュータに実行させ、
前記位置誤差の変化量が前記第1の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正量の加算を開始し、前記位置誤差の変化量が前記第2の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正量の加算を終了し、補正中に前記位置偏差が前記第3の基準値以下になったとき、前記バックラッシ補正量の加算を中断するためのモータ制御プログラム。 - 前記第3の基準値が、補正開始時の位置偏差である、請求項10に記載のモータ制御プログラム。
- モータにより駆動される可動部と、該可動部により駆動される被駆動部との間のバックラッシを補正するためのモータ制御プログラムであって、
前記可動部の位置である第1位置を検出するステップと、
前記被駆動部の位置である第2位置を検出するステップと、
前記第1位置の検出値を前記可動部と前記被駆動部との間の回転比によって被駆動部の位置の値に換算した換算後第1位置検出値と、前記第2位置の検出値との間の偏差である位置誤差を計算するステップと、
位置指令を作成するステップと、
前記位置指令の反転を検出するステップと、
反転が検出されてからの前記位置誤差の変化量を計算するステップと、
前記位置誤差の変化量が所定の第1の基準値、又は所定の第2の基準値を超えたか否かを判定するステップと、
前記位置指令と前記第2位置の検出値との差である位置偏差を計算するステップと、
前記位置偏差が所定の第3の基準値以下になったか否かを判定するステップと、
前記位置指令にバックラッシ補正量を加算するステップと、をコンピュータに実行させ、
前記位置誤差の変化量が前記第1の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正量の加算を開始し、前記位置誤差の変化量が前記第2の基準値を超えたとき、前記バックラッシ補正量の加算を終了し、補正中に前記位置偏差が前記第3の基準値以下になったとき、加算する補正量を漸次小さくするためのモータ制御プログラム。 - 前記位置指令にバックラッシ補正量を加算するステップは、反転後に前記位置誤差が到達するべき目標値である基準位置誤差を計算するサブステップと、前記基準位置誤差と前記位置誤差との偏差に、予め設定される補正ゲインを乗算したものを前記バックラッシ補正量とするサブステップとを有し、
前記位置偏差が前記第3の基準値以下になったら、前記補正ゲインを時間経過に伴って単調に減少させていき、前記位置偏差が補正開始時の位置偏差に到達したら、前記補正ゲインをゼロとするための、請求項12に記載のモータ制御プログラム。
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