JP2759698B2 - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
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- JP2759698B2 JP2759698B2 JP2031270A JP3127090A JP2759698B2 JP 2759698 B2 JP2759698 B2 JP 2759698B2 JP 2031270 A JP2031270 A JP 2031270A JP 3127090 A JP3127090 A JP 3127090A JP 2759698 B2 JP2759698 B2 JP 2759698B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はロボットや工作機械のテーブル送り等に用い
られるサーボモータの制御装置に関する。
られるサーボモータの制御装置に関する。
従来の技術 サーボモータに加わる負荷、たとえばNC工作機械のテ
ーブルとモータ軸とを結合するカップリングやギヤ列等
が示す負荷はばらつきを持って変動する。
ーブルとモータ軸とを結合するカップリングやギヤ列等
が示す負荷はばらつきを持って変動する。
そこで、サーボモータの速度制御を行なうモータ制御
装置では、このような負荷のばらつきを速度制御部の速
度ゲインを変えることにより調整している。
装置では、このような負荷のばらつきを速度制御部の速
度ゲインを変えることにより調整している。
特にデジタル制御装置においては、デジタル入力処理
を行なうことにより、速度系のゲインを変え、負荷を所
定のモードで作動させることを可能としている。
を行なうことにより、速度系のゲインを変え、負荷を所
定のモードで作動させることを可能としている。
以下、図面を参照しながら従来のモータ制御装置につ
いて説明する。
いて説明する。
第８図において、１はモータ２の速度指令を与える上
位制御装置、３はモータ２のエンコーダ４により出力さ
れる速度フィードバック信号と速度指令が入力される速
度制御部である。５はモータ２に電力を供給する駆動回
路、６はモータ２への供給電力を遮断する電力遮断回
路、７は外部から電力遮断回路６を動作させる非常停止
スイッチである。
位制御装置、３はモータ２のエンコーダ４により出力さ
れる速度フィードバック信号と速度指令が入力される速
度制御部である。５はモータ２に電力を供給する駆動回
路、６はモータ２への供給電力を遮断する電力遮断回
路、７は外部から電力遮断回路６を動作させる非常停止
スイッチである。
以上のように構成されたモータ制御装置についてその
動作を説明する。
動作を説明する。
まず、上位制御装置１から所定モードでモータ２を駆
動すべく速度指令が与えられる。速度制御部３は、エン
コーダ４から得られる速度フィードバック信号（以下速
度FB信号と記す）と速度指令に基づき目標とのずれを修
正することの可能なトルク指令を出力する。駆動回路５
は、トルク指令に応じた電力をモータ２に供給し、これ
により速度制御がなされることとなる。
動すべく速度指令が与えられる。速度制御部３は、エン
コーダ４から得られる速度フィードバック信号（以下速
度FB信号と記す）と速度指令に基づき目標とのずれを修
正することの可能なトルク指令を出力する。駆動回路５
は、トルク指令に応じた電力をモータ２に供給し、これ
により速度制御がなされることとなる。
この場合、モータ２の負荷のばらつき、たとえば負荷
減の変動があると、速度系のループゲインが高くなるの
で、ゲインを下げる調整が必要となる。
減の変動があると、速度系のループゲインが高くなるの
で、ゲインを下げる調整が必要となる。
この時、デジタル速度制御装置においては、上位制御
装置１によりデジタル値によって速度ループゲインの値
を設定し、速度制御部３の速度系ゲインを変更し、最適
なゲインになるように調整を行なっている。そして、そ
の際に発振が起こると、非常停止スイッチ７によりモー
タ２の供給電力を遮断する。
装置１によりデジタル値によって速度ループゲインの値
を設定し、速度制御部３の速度系ゲインを変更し、最適
なゲインになるように調整を行なっている。そして、そ
の際に発振が起こると、非常停止スイッチ７によりモー
タ２の供給電力を遮断する。
発明が解決しようとする課題 ところで、上記したモータ制御装置の場合、速度制御
系における目標値への制御を速度データを用いて行って
いるので、発振判定に制御対象と同じ速度データを用い
ることになり、的確な判定が行えないおそれがある。ま
た、前述したように、速度制御系の調整の際に発振が起
こり、非常停止スイッチ７が押され、電力遮断回路６が
作動するには、ある一定の時間を要する。このため、非
常スイッチ７を押しても電力遮断回路６が動作するまで
に駆動回路５内の制御素子（たとえばパワートランジス
タ）に定格を越えた電力が供給される恐れがある。この
ような場合、制御素子が破壊されることとなり、問題と
なっている。
系における目標値への制御を速度データを用いて行って
いるので、発振判定に制御対象と同じ速度データを用い
ることになり、的確な判定が行えないおそれがある。ま
た、前述したように、速度制御系の調整の際に発振が起
こり、非常停止スイッチ７が押され、電力遮断回路６が
作動するには、ある一定の時間を要する。このため、非
常スイッチ７を押しても電力遮断回路６が動作するまで
に駆動回路５内の制御素子（たとえばパワートランジス
タ）に定格を越えた電力が供給される恐れがある。この
ような場合、制御素子が破壊されることとなり、問題と
なっている。
本発明は、このような従来の問題を解決するものであ
り、モータの発振時にその駆動回路の制御素子の保護を
的確に行なえるモータ制御装置を提供することを目的と
する。
り、モータの発振時にその駆動回路の制御素子の保護を
的確に行なえるモータ制御装置を提供することを目的と
する。
課題を解決するための手段 本発明は、前記目的を達成するために、速度の時間微
分値である加速度を検出して発振を的確に判定するよう
にしたものであり、速度指令および速度フィードバック
信号から、所定サンプリング時間におけるの最大値を算
出する加速度算出部と、算出された両加速度の最大値の
差分が判定値以上となる差判定回数をサンプリング時間
経過毎に算出し、差判定回数が発振判定値を上回るとモ
ータの供給電力を遮断する電力遮断制御手段とを備えた
ものである。
分値である加速度を検出して発振を的確に判定するよう
にしたものであり、速度指令および速度フィードバック
信号から、所定サンプリング時間におけるの最大値を算
出する加速度算出部と、算出された両加速度の最大値の
差分が判定値以上となる差判定回数をサンプリング時間
経過毎に算出し、差判定回数が発振判定値を上回るとモ
ータの供給電力を遮断する電力遮断制御手段とを備えた
ものである。
さらに、本発明における第２の発明は、電力遮断制御
手段に代えて、差判定回数を算出するとともに、その回
数が発振判定回数を上回るとモータの速度系のゲインを
下げるゲイン低減制御手段を備えたものでる。
手段に代えて、差判定回数を算出するとともに、その回
数が発振判定回数を上回るとモータの速度系のゲインを
下げるゲイン低減制御手段を備えたものでる。
作用 本発明は、前記構成によって、速度指令および速度フ
ィードバック信号の両加速度の最大値を求め、その差分
が判定値以上となる差判定回数を求め、その回数が発振
判定値を上回ったときにモータ供給電力を遮断するの
で、発振判定を的確に行って駆動回路の保護を的確に行
なうことができる。
ィードバック信号の両加速度の最大値を求め、その差分
が判定値以上となる差判定回数を求め、その回数が発振
判定値を上回ったときにモータ供給電力を遮断するの
で、発振判定を的確に行って駆動回路の保護を的確に行
なうことができる。
さらに、発振判定時にモータ供給電力を遮断するのに
代えて、モータの速度系のゲインを下げるようにしても
同様な効果を得ることができる。
代えて、モータの速度系のゲインを下げるようにしても
同様な効果を得ることができる。
実施例 第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すものであ
る。
る。
第１図において、10は速度指令を出力する上位制御装
置、11は速度指令および速度FB信号が入力される速度制
御部、12はモータ13に電力を供給する駆動回路、14はモ
ータ供給電力を遮断する電力遮断回路、15はモータの回
転出力に応じた速度FB信号を発するエンコーダである。
置、11は速度指令および速度FB信号が入力される速度制
御部、12はモータ13に電力を供給する駆動回路、14はモ
ータ供給電力を遮断する電力遮断回路、15はモータの回
転出力に応じた速度FB信号を発するエンコーダである。
ここで、速度制御部11は、速度指令と速度FB信号に基
づき両速度のずれを修正することの可能なトルク指令を
出力する機能の他に、加速度算出部16および電力遮断制
御部17としての機能を備える。すなわち、加速度算出部
16は、速度指令aiの加速度biおよび速度FB信号viの加速
度xiを算出した上で、各加速度の最大値bM,xMを算出し
て所定エリアに取り込む機能を備えている。電力遮断制
御部17は、両最大値bM,xMの差分（xM-bM）が判定値Ｋ以
上となる差判定回数VoFをサンプリング時間Ｔ毎に算出
した上で、そのVoFが発振判定値NFを上回ったと判定す
ると、電力遮断回路14に遮断信号Ｓを出力する機能を備
えている。
づき両速度のずれを修正することの可能なトルク指令を
出力する機能の他に、加速度算出部16および電力遮断制
御部17としての機能を備える。すなわち、加速度算出部
16は、速度指令aiの加速度biおよび速度FB信号viの加速
度xiを算出した上で、各加速度の最大値bM,xMを算出し
て所定エリアに取り込む機能を備えている。電力遮断制
御部17は、両最大値bM,xMの差分（xM-bM）が判定値Ｋ以
上となる差判定回数VoFをサンプリング時間Ｔ毎に算出
した上で、そのVoFが発振判定値NFを上回ったと判定す
ると、電力遮断回路14に遮断信号Ｓを出力する機能を備
えている。
次に前記第１実施例の動作について第２図ないし第６
図を参照して説明する。
図を参照して説明する。
まず、第６図に示すように、速度指令18に対し、発振
時の速度FB信号19はその振幅がきわめて大きくなる。こ
の時の最大時間幅Ｔ（たとえば8m sec）をサンプリング
時間とし、この時間幅Ｔ内での測定時点を決定すべくＮ
個に分割し各測定値ｉ（ｉ＝0,1,…Ｎ）を得る。このよ
うな条件設定に基づき、まず速度指令aiおよび速度FB信
号から各加速最大値bM,xMを求める。
時の速度FB信号19はその振幅がきわめて大きくなる。こ
の時の最大時間幅Ｔ（たとえば8m sec）をサンプリング
時間とし、この時間幅Ｔ内での測定時点を決定すべくＮ
個に分割し各測定値ｉ（ｉ＝0,1,…Ｎ）を得る。このよ
うな条件設定に基づき、まず速度指令aiおよび速度FB信
号から各加速最大値bM,xMを求める。
ここでは、第２図に示すように、測定点i,i＋１にお
ける速度ai,ai＋１の差から加速度biを得る。この加速
度biが正で前回の測定点ｉ−１までの最大値bMを越えた
時のみ最大値を今回の値biとして更新する。この処理
は、測定点ｉ＞Ｎとなるまで、すなわち最大時間幅Ｔが
経過するまで行ない、次のサンプリング時間Ｔにも同様
な処理を繰り返す。
ける速度ai,ai＋１の差から加速度biを得る。この加速
度biが正で前回の測定点ｉ−１までの最大値bMを越えた
時のみ最大値を今回の値biとして更新する。この処理
は、測定点ｉ＞Ｎとなるまで、すなわち最大時間幅Ｔが
経過するまで行ない、次のサンプリング時間Ｔにも同様
な処理を繰り返す。
他方、第３図に示すように、測定点i,i＋１における
速度vi,vi＋１の差から加速度xiを得る。そして速度ai,
ai＋１の場合と同様にして最大値xMの更新処理を行な
い、同様に各サンプリング時間Ｔ毎に最大値xMの算出を
行なう。
速度vi,vi＋１の差から加速度xiを得る。そして速度ai,
ai＋１の場合と同様にして最大値xMの更新処理を行な
い、同様に各サンプリング時間Ｔ毎に最大値xMの算出を
行なう。
次に、第４図に示すように、得られたサンプリング時
間Ｔの間の両最大値bMとxMを時間Ｔ経過毎に取り込む。
そして、差分（xM-bM）が一定の判定値Ｋ以上である時
にのみ、差判定回数VoFを１増加させるカウント処理を
する。
間Ｔの間の両最大値bMとxMを時間Ｔ経過毎に取り込む。
そして、差分（xM-bM）が一定の判定値Ｋ以上である時
にのみ、差判定回数VoFを１増加させるカウント処理を
する。
さらに第５図に示すように、差判定回数VoFが発振判
定値NFを越えた場合にのみ、この速度系が発振したと見
做し、遮断信号Ｓを電力遮断回路14に出力し、差判定回
数VoFをクリアする。この結果駆動回路12への電力供給
が断たれ、内部の制御素子の保護が的確になされること
となる。
定値NFを越えた場合にのみ、この速度系が発振したと見
做し、遮断信号Ｓを電力遮断回路14に出力し、差判定回
数VoFをクリアする。この結果駆動回路12への電力供給
が断たれ、内部の制御素子の保護が的確になされること
となる。
前記第１の実施例において、電力遮断制御部17による
機能に基づき差判定回数VoFが発振判定値NFを上回った
場合にのみ電力遮断を行なっているが、これに代えて次
の手段を採っても良い。
機能に基づき差判定回数VoFが発振判定値NFを上回った
場合にのみ電力遮断を行なっているが、これに代えて次
の手段を採っても良い。
すなわち、本発明の第２実施例においては、速度制御
部11内に加速度算出部16の他にゲイン低減制御部（図示
せず）を備える。このゲイン低減制御部は、差判定回数
VoFを算出した上でその回数VoFが発振判定値NFを上回っ
た場合にのみ、第７図に示すように、速度系のゲインパ
ラメータを所定値だけ下げ、差判定回数VoFをクリアす
る。この結果、速度系のゲインが下がり、発振が阻止さ
れる。特に、本実施例の場合、モータを停止させなくて
済み、より効率よく調整等を行なうことができる利点が
ある。
部11内に加速度算出部16の他にゲイン低減制御部（図示
せず）を備える。このゲイン低減制御部は、差判定回数
VoFを算出した上でその回数VoFが発振判定値NFを上回っ
た場合にのみ、第７図に示すように、速度系のゲインパ
ラメータを所定値だけ下げ、差判定回数VoFをクリアす
る。この結果、速度系のゲインが下がり、発振が阻止さ
れる。特に、本実施例の場合、モータを停止させなくて
済み、より効率よく調整等を行なうことができる利点が
ある。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明のモータ制御
装置によれば、速度指令と速度フィードバック信号の加
速度の最大値を比較し、その差分が規定値を上回る状態
が所定量続くと発振と見做し、モータの供給電力を遮断
し、または速度系のゲインを下げるようにしたので、発
振判定を的確に行って駆動回路の保護を的確に行なえる
という効果を有する。
装置によれば、速度指令と速度フィードバック信号の加
速度の最大値を比較し、その差分が規定値を上回る状態
が所定量続くと発振と見做し、モータの供給電力を遮断
し、または速度系のゲインを下げるようにしたので、発
振判定を的確に行って駆動回路の保護を的確に行なえる
という効果を有する。
第１図は本発明の一実施例としてのモータ制御装置のブ
ロック図、第２図から第５図は第１図のモータ制御装置
で用いる動作制御プログラムのフローチャート、第６図
は第１図のモータ制御装置に加わる速度指令および速度
フィードバック信号の波形図、第７図は本発明の他の実
施例で用いる動作制御プログラムのフローチャート、第
８図は従来のモータ制御装置のブロック図である。 10……上位制御装置、11……速度制御部、12……駆動回
路、13……モータ、14……電力遮断回路、15……エンコ
ーダ、16……加速度算出部、17……電力遮断制御部、ai
……速度指令、bi……速度指令aiの加速度、vi……速度
フィードバック信号、xi……速度フィードバック信号vi
の加速度、bM……加速度biの最大値、xM……加速度xiの
最大値、Ｋ……判定値、VoF……差判定回数、NF……発
振判定値。
ロック図、第２図から第５図は第１図のモータ制御装置
で用いる動作制御プログラムのフローチャート、第６図
は第１図のモータ制御装置に加わる速度指令および速度
フィードバック信号の波形図、第７図は本発明の他の実
施例で用いる動作制御プログラムのフローチャート、第
８図は従来のモータ制御装置のブロック図である。 10……上位制御装置、11……速度制御部、12……駆動回
路、13……モータ、14……電力遮断回路、15……エンコ
ーダ、16……加速度算出部、17……電力遮断制御部、ai
……速度指令、bi……速度指令aiの加速度、vi……速度
フィードバック信号、xi……速度フィードバック信号vi
の加速度、bM……加速度biの最大値、xM……加速度xiの
最大値、Ｋ……判定値、VoF……差判定回数、NF……発
振判定値。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−125612（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02P 5/00 H02H 7/08
Claims (2)
- 【請求項１】速度指令を発する上位制御装置と、モータ
の速度フィードバック信号を発するエンコーダと、前記
速度指令および速度フィードバック信号から、所定サン
プリング時間における各加速度の最大値を算出する加速
度算出部と、前記所定サンプリング時間経過後に前記両
加速度の最大値の差分が判定値以上となる差判定回数を
算出するとともに、各所定サンプリング時間毎にその差
判定回数が発振判定値を上回ったと判定されたときに、
前記モータの供給電力を遮断する電力遮断制御手段とを
備えたモータ制御装置。 - 【請求項２】電力遮断制御手段に代えて、差判定回数を
算出するとともにその差判定回数が発振判定値を上回っ
たと判定されたときに、モータの速度系のゲインを下げ
るゲイン低減制御手段を備えた請求項（１）記載のモー
タ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2031270A JP2759698B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2031270A JP2759698B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | モータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03235686A JPH03235686A (ja) | 1991-10-21 |
| JP2759698B2 true JP2759698B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=12326644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2031270A Expired - Fee Related JP2759698B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759698B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008079441A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ制御装置およびモータ制御装置を含む制御機器 |
| JP2011254700A (ja) * | 2011-09-22 | 2011-12-15 | Panasonic Corp | モータ制御装置を含む制御機器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61125612A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-13 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | サ−ボシステムの異常検出装置 |
| JPS6443084A (en) * | 1987-08-10 | 1989-02-15 | Hitachi Ltd | Servo abnormality detection |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP2031270A patent/JP2759698B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03235686A (ja) | 1991-10-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |