JP2020202717A - サーボモータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
<サーボモータ制御装置の構成>
図1は、本発明の実施の形態1に係るサーボモータ制御装置の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、サーボモータ制御装置1は、指令値入力回路10、制御処理部20、電力変換機30、ゲートドライバ70を備えている。
指令値入力回路10には、上位装置100から入力指令値が入力される。入力指令値は、サーボモータMを制御するためのパラメータである。指令値入力回路10には、サーボモータMを有するアプリケーションの運転パターンに対応する入力指令値が順次入力される。本実施の形態では、入力指令値として速度指令値が入力される。速度指令値は、サーボモータMの回転速度に関するパラメータであり、回転軸の角速度等で表される。
図2は、本発明の実施の形態1に係る制御処理部の構成の一例を示すブロック図である。なお、図2では、上位装置100と制御処理部20と指令値入力回路10は省略されている。
電力変換機30は、図1に示すように、コンバータ40、平滑回路50、インバータ60、ゲートドライバ70を有する。コンバータ40は、外部電源110から供給される交流電源を直流電源に変換する回路である。コンバータ40には周知の回路が用いられる。コンバータ40は、例えば半波整流回路や全波整流回路等で構成される。平滑回路50は、コンバータ40で生成された直流電源を平滑にする回路である。平滑回路50には、例えばコンデンサやコイルを備えた周知の回路が用いられる。
サーボモータMは、例えばプレス機等の各種アプリケーションに組み込まれ、インバータ60から供給される3相電源により動作し、アプリケーションを機能させる。サーボモータM付近には、位置検出器ENが設けられている。位置検出器ENは、サーボモータMが例えば1回転する度にパルスを出力することで、制御処理部20へ位置情報を供給する。制御処理部20は、入力される位置情報によりサーボモータMの位置や回転速度等を算出することが可能である。
次に、具体例を挙げてサーボモータMの制御方法について説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係るサーボモータの制御方法の一例を示す図である。図3には、入力指令値である速度指令値、トルク指令値、サーボモータMの現在位置のタイミングチャートがそれぞれ示されている。速度指令値、トルク指令値のタイミングチャートには、各期間における速度指令リミット値、トルク指令リミット値もそれぞれ示されている。速度指令値のタイミングチャートが本実施の形態の運転パターンに対応している。速度指令値による運転パターンは、例えばプレス機等に設けられるサーボモータの制御に用いられる。
本実施の形態によれば、制御処理部20は、入力指令値が指令リミット値の範囲内である場合、入力指令値を比較後指令値とし、入力指令値が指令リミット値の範囲外である場合、指令リミット値を比較後指令値とする。
次に、実施の形態2について説明する。なお、以下では、前述の実施の形態と重複する箇所については原則としてその説明を省略する。本実施の形態において、指令値入力回路10には、上位装置100から位置指令値が入力指令値として入力される。入力指令値は、例えばネットワークあるいはパルス列入力等により指令値入力回路10に入力される。指令値入力回路10は、入力された位置指令値を制御処理部20へ出力する。
次に、本実施の形態におけるサーボモータの制御方法について説明する。図6は、本発明の実施の形態2に係るサーボモータの制御方法の一例を示す図である。図6には、入力指令値である位置指令値、速度指令値、トルク指令値、センサ入力1、2、3のタイミングチャートがそれぞれ示されている。位置指令値、速度指令値、トルク指令値のタイミングチャートには、各期間における位置指令リミット値、速度指令リミット値、トルク指令リミット値もそれぞれ示されている。位置指令値のタイミングチャートが本実施の形態の運転パターンに対応している。位置指令値による運転パターンは、例えばNC工作機等に設けられるサーボモータの制御に用いられる。
本実施の形態によれば、前述の実施の形態による各効果に加え、以下の効果が得られる。本実施の形態によれば、制御処理部20は、入力された位置指令値に基づき速度指令値を生成し、速度指令値に基づきトルク指令値を生成する。
Claims (9)
- 上位装置から入力される入力指令値に基づきサーボモータの制御を行うサーボモータ制御装置であって、
前記入力指令値と指令リミット値とを比較して比較後指令値を生成し、前記比較後指令値に基づき電流指令値及び電圧指令値を生成する制御処理部と、
前記電流指令値及び前記電圧指令値に基づき前記サーボモータに電力を供給する電力変換器と、
を備え、
前記制御処理部は、前記入力指令値が前記指令リミット値の範囲内である場合、前記入力指令値を前記比較後指令値とし、前記入力指令値が前記指令リミット値の範囲外である場合、前記指令リミット値を前記比較後指令値とする、
サーボモータ制御装置。 - 請求項1に記載のサーボモータ制御装置において、
前記制御処理部は、前記サーボモータを有するアプリケーションの運転パターンにおける期間に応じて比較対象となる前記指令リミット値を切り換える、
サーボモータ制御装置。 - 請求項1に記載のサーボモータ制御装置において、
前記入力指令値は速度指令値であり、
前記制御処理部は、前記速度指令値と速度指令リミット値とを比較して比較後速度指令値を生成し、前記比較後速度指令値に基づきトルク指令値を生成し、前記トルク指令値とトルク指令リミット値とを比較して比較後トルク指令値を生成し、前記比較後トルク指令値に基づき前記電流指令値及び前記電圧指令値を生成する、
サーボモータ制御装置。 - 請求項3に記載のサーボモータ制御装置において、
前記制御処理部は、位置検出器により検出される前記サーボモータの位置情報に基づき前記速度指令リミット値及び前記トルク指令リミット値を切り換える、
サーボモータ制御装置。 - 請求項3に記載のサーボモータ制御装置において、
前記制御処理部は、前記速度指令値及び前記トルク指令値の少なくともいずれかが異常な値であると判定した場合、異常通知を前記上位装置へ出力する、
サーボモータ制御装置。 - 請求項1に記載のサーボモータ制御装置において、
前記入力指令値は位置指令値であり、
前記制御処理部は、前記位置指令値と位置指令リミット値とを比較して比較後位置指令値を生成し、前記比較後位置指令値に基づき速度指令値を生成し、前記速度指令値と速度指令リミット値とを比較して比較後速度指令値を生成し、前記比較後速度指令値に基づきトルク指令値を生成し、前記トルク指令値とトルク指令リミット値とを比較して比較後トルク指令値を生成し、前記比較後トルク指令値に基づき前記電流指令値及び前記電圧指令値を生成する、
サーボモータ制御装置。 - 請求項6に記載のサーボモータ制御装置において、
前記制御処理部は、位置検出器により検出される前記サーボモータの位置情報を用いて、前記位置指令リミット値、前記速度指令リミット値、及び前記トルク指令リミット値を切り換える、
サーボモータ制御装置。 - 請求項6に記載のサーボモータ制御装置において、
前記制御処理部は、前記位置指令値、前記速度指令値及び前記トルク指令値の少なくともいずれかが異常な値であると判定した場合、異常通知を前記上位装置へ出力する、
サーボモータ制御装置。 - 請求項1に記載のサーボモータ制御装置において、
前記制御処理部は、センサにより検出される前記サーボモータを有するアプリケーションのセンサ情報を用いて前記指令リミット値を切り換える、
サーボモータ制御装置。
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