JP2811685B2 - Servo motor controller - Google Patents

Servo motor controller

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JP2811685B2
JP2811685B2 JP63251065A JP25106588A JP2811685B2 JP 2811685 B2 JP2811685 B2 JP 2811685B2 JP 63251065 A JP63251065 A JP 63251065A JP 25106588 A JP25106588 A JP 25106588A JP 2811685 B2 JP2811685 B2 JP 2811685B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、作動指令に従ってサーボモータをフィード
バック制御するサーボモータ制御装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servomotor control device that feedback-controls a servomotor according to an operation command.

[従来の技術] 各種のNC工作機械、ロボット、測定装置等においてサ
ーボモータが多用されている。
[Prior Art] Servo motors are frequently used in various NC machine tools, robots, measuring devices and the like.

そして、このサーボモータの制御装置は、作動指令に
したがってサーボモータをフィードバック制御するよう
になっている。
The servomotor control device performs feedback control of the servomotor in accordance with the operation command.

すなわち、例えば目標回転位置、目標回転速度が作動
指令として入力されると、これらの目標値と現在のサー
ボモータの回転位置、回転速度とから、サーボモータに
通電すべき電流指令値を算出し、サーボモータに実際に
通電される電流と電流指令値との偏差に所定の係数(フ
ィードバックゲイン)をかけて、フィードバック制御す
る。
That is, for example, when a target rotation position and a target rotation speed are input as operation commands, a current command value to be supplied to the servomotor is calculated from these target values and the current rotation position and rotation speed of the servomotor, Feedback control is performed by multiplying the deviation between the current actually supplied to the servomotor and the current command value by a predetermined coefficient (feedback gain).

サーボモータは上記のように通電される電流によって
回転磁界を作り、この回転磁界に同期してロータが回転
する。
As described above, the servo motor generates a rotating magnetic field by the supplied current, and the rotor rotates in synchronization with the rotating magnetic field.

ところが、サーボモータの回転速度が上昇すると、電
流指令値に対して、実際に流れる電流が所定位相分だけ
遅れる。なお、電流指令値と電源電圧との位相は一致し
ている。
However, when the rotation speed of the servomotor increases, the current that actually flows is delayed by a predetermined phase with respect to the current command value. Note that the phase of the current command value matches the phase of the power supply voltage.

すなわち、電流指令値はサーボモータの回転位置に同
期して変化するが、実際に流れる電流iは、電源電圧を
Vm、周期をω、抵抗をr、サーボモータのインダクタン
スをLとすると、下記式で表される。
That is, the current command value changes in synchronization with the rotational position of the servomotor, but the current i that actually flows depends on the power supply voltage.
Assuming that Vm, ω is the cycle, r is the resistance, and L is the inductance of the servomotor, it is expressed by the following equation.

したがって、実際に流れる電流iは、理論的には、サ
ーボモータの回転位置に応じた電流指令値に比べて、θ
だけ遅れることとなる。現実には、この遅れは各サーボ
モータによって、多少変動する。
Therefore, the current i actually flowing is theoretically θ θ compared to the current command value corresponding to the rotational position of the servomotor.
Only be delayed. In reality, this delay slightly varies depending on each servomotor.

第6図は、この関係を示したものであり、実線は電流
指令値、破線は実際に流れる電流iである。また、一点
鎖線は電流指令値と実際に流れる電流iとの偏差であ
る。
FIG. 6 shows this relationship. The solid line is the current command value, and the broken line is the current i that actually flows. The dashed line indicates the deviation between the current command value and the current i that actually flows.

そして、第6図の斜線部は、通電した電流がサーボモ
ータの回転に寄与しない部分(無効部分)である。
The hatched portions in FIG. 6 are portions (ineffective portions) where the supplied current does not contribute to the rotation of the servomotor.

従来のサーボモータ制御装置では、この無効部分が最
小となるように、フィードバックゲインを設定してい
る。しかし、上記式から明らかなように、位相の遅れθ
は、回転速度によって変化するために、全ての回転速度
にわたって、最適なフィードバックゲインを設定するこ
とはできず、最も頻繁に使用する回転速度等で最適とな
るようにしているにすぎない。
In the conventional servo motor control device, the feedback gain is set so that the invalid portion is minimized. However, as is apparent from the above equation, the phase delay θ
Since it changes depending on the rotation speed, the optimum feedback gain cannot be set over all the rotation speeds, and only the optimum feedback gain is used at the most frequently used rotation speed.

そのため、特に回転速度が高くなったときに、無効部
分が増大し、サーボモータの効率が悪くなる。
Therefore, especially when the rotation speed increases, the invalid portion increases, and the efficiency of the servomotor deteriorates.

すなわち、通電した電流のトルクに寄与する割合が低
下し、発熱量が増大する。
That is, the ratio of the supplied current to the torque decreases, and the amount of generated heat increases.

また、上記のようにサーボモータが回転すると、サー
ボモータのコイルには、逆起電力(誘起電圧)が発生す
る。
When the servo motor rotates as described above, a back electromotive force (induced voltage) is generated in the coil of the servo motor.

この誘起電圧Emは、通電した電流を打ち消す方向に発
生し、コイルの巻数をN、磁束をΦとすると以下の式で
表される。なお、Φmは磁束の最大値である。
The induced voltage Em is generated in a direction to cancel the supplied current, and is represented by the following equation, where N is the number of turns of the coil and Φ is the magnetic flux. Note that Φm is the maximum value of the magnetic flux.

したがって、誘起電圧Emは、磁束の変化率すなわちサ
ーボモータの回転速度に比例して大きくなる。
Therefore, the induced voltage Em increases in proportion to the change rate of the magnetic flux, that is, the rotation speed of the servomotor.

そのため、特に回転速度が高い場合に、サーボモータ
に印加される電圧が誘起電圧Emに打ち消されて低下し、
実際に流れる電流は電流指令値よりも小さな値となって
しまう。
Therefore, especially when the rotation speed is high, the voltage applied to the servomotor is canceled out by the induced voltage Em and decreases,
The current that actually flows is smaller than the current command value.

その結果、サーボモータのトルクは作業指令によって
指示された値よりも、小さくなってしまう。
As a result, the torque of the servomotor becomes smaller than the value specified by the work command.

これに対処するため、コイルに実際に流れる電流を検
出し、サーボモータに所望の電流が流れるよう電流のフ
ィードバック制御を行っている。
To cope with this, the current actually flowing through the coil is detected, and the feedback control of the current is performed so that the desired current flows through the servomotor.

[発明が解決しようとする課題] 本発明は、上記電流の位相のずれを補償し効率よくサ
ーボモータを制御すると共に、より簡単な構成で所望の
トルクを発生するサーボモータの制御装置を提供するこ
とを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention provides a servomotor control device that compensates for the above-described current phase shift, efficiently controls the servomotor, and generates a desired torque with a simpler configuration. The purpose is to:

[課題を解決するための手段] 本発明のサーボモータ制御装置は、第1図に例示する
ごとく、 作動指令に従ってサーボモータM1が作動するように、
サーボモータM1に供給する電流の制御を行うサーボモー
タ制御装置であって、 上記サーボモータM1の回転位置および回転速度を検出
する状態検出手段M2と、 上記検出された回転位置,回転速度および上記作動指
令を用いて、上記サーボモータM1に供給する電流指令値
を算出する電流指令値算出手段M3と、 該算出された電流指令値に基づいて、サーボモータM1
に通電される電流を制御するサーボモータ駆動手段M4
と、 を備えると共に、 さらに サーボモータM1の回転速度と、該回転速度に応じて生
じる電流指令値に対する電流の位相ずれとの関係が予め
記憶された電流位相記憶手段(図示しない)と、 上記検出された回転速度に対する電流位相補償量を、
上記電流位相記憶手段に記憶された上記関係に基づいて
決定する電流補償量決定手段M5と、 サーボモータM1の回転速度と、該回転速度に応じて生
じる誘起電圧による電流の低下量との関係が予め記憶さ
れた電流低下量記憶手段(図示しない)と、 上記検出された回転速度に対する電圧補償量を、上記
電流低下量記憶手段に記憶された上記関係に基づいて決
定する電圧補償量決定手段M6と、 上記決定される電流位相補償量および電圧補償量によ
り、上記電流指令値を補正する電流指令値補正手段M7と を備えたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] As illustrated in FIG. 1, the servo motor control device of the present invention operates such that the servo motor M1 operates according to an operation command.
What is claimed is: 1. A servo motor control device for controlling a current supplied to a servo motor M1, comprising: state detection means M2 for detecting a rotation position and a rotation speed of the servo motor M1; A current command value calculating means M3 for calculating a current command value to be supplied to the servo motor M1 using the command; and a servo motor M1 based on the calculated current command value.
Servo motor drive means M4 for controlling the current supplied to the motor
And current phase storage means (not shown) in which the relationship between the rotation speed of the servomotor M1 and the current phase shift with respect to the current command value generated according to the rotation speed is stored in advance. Current phase compensation amount for the rotation speed
The current compensation amount determining means M5, which is determined based on the relationship stored in the current phase storage means, and the relationship between the rotation speed of the servo motor M1 and the amount of reduction in current due to the induced voltage generated according to the rotation speed. A current reduction amount storage means (not shown) stored in advance; and a voltage compensation amount determination means M6 for determining the voltage compensation amount for the detected rotation speed based on the relationship stored in the current reduction amount storage means. And current command value correction means M7 for correcting the current command value based on the determined current phase compensation amount and voltage compensation amount.

[作用] 本サーボモータ制御装置では、状態検出手段M2によっ
て検出されるサーボモータM1の回転速度から、電流指令
値に対する実際に流れる電流の位相の遅れを電流補償量
決定手段M5にて推定する。この推定は、電流位相記憶手
段に予め記憶されている、サーボモータM1の回転速度
と、回転速度に応じて生じる電流指令値に対する電流の
位相ずれとの関係に基づいて行われる。そして、電流指
令値算出手段M3で算出された電流指令値の位相を、電流
指令値補正手段M7にてこの遅れに相当する分だけ予め進
めておく。
[Operation] In the present servomotor control device, the current compensation amount determining means M5 estimates the delay of the phase of the current actually flowing with respect to the current command value from the rotation speed of the servomotor M1 detected by the state detecting means M2. This estimation is performed based on the relationship between the rotation speed of the servomotor M1 and the current phase shift with respect to the current command value generated according to the rotation speed, which is stored in the current phase storage means in advance. Then, the phase of the current command value calculated by the current command value calculation means M3 is advanced in advance by the current command value correction means M7 by an amount corresponding to this delay.

そのため、サーボモータ駆動手段M4にて、補正された
電流指令値によってサーボモータM1を制御する際に、特
に高回転速度の場合に、サーボモータM1の回転位置に対
する実際に流れる電流の位相の遅れがなくなり、効率良
くサーボモータを制御することができる。
Therefore, when the servo motor M1 is controlled by the corrected current command value in the servo motor driving means M4, especially at a high rotation speed, the delay of the phase of the current actually flowing with respect to the rotation position of the servo motor M1 is reduced. And the servomotor can be efficiently controlled.

また、サーボモータM1の回転速度から、誘起電圧によ
る電圧低下を電圧補償量決定手段M6にて推定する。この
推定は、電流低下量記憶手段に予め記憶されている、サ
ーボモータM1の回転速度と、この回転速度に応じて生じ
る誘起電圧による電流の低下量との関係に基づいて行わ
れる。そして、電流指令値算出手段M3で算出された電流
指令値を、電流指令値補正手段M7にてこの電圧低下に相
当する分だけ予め高めておく。
Further, a voltage drop due to the induced voltage is estimated by the voltage compensation amount determining means M6 from the rotation speed of the servo motor M1. This estimation is performed based on the relationship between the rotational speed of the servo motor M1 and the amount of decrease in the current due to the induced voltage generated according to the rotational speed, which is stored in advance in the current decrease amount storage means. Then, the current command value calculated by the current command value calculation means M3 is increased in advance by the current command value correction means M7 by an amount corresponding to the voltage drop.

そのため、サーボモータM1を制御する際に、特に高回
転の場合に、誘起電圧の発生による実際に流れる電流の
低下が補償される。
Therefore, when the servomotor M1 is controlled, particularly in the case of high rotation, a reduction in the current that actually flows due to the generation of the induced voltage is compensated.

すなわち、上記電流の位相補償及び誘起電圧の補償を
双方実行することで、従来必要であった電流のフィード
バック制御を行わなくとも、所望のトルクを発生するよ
うにサーボモータへの供給電流を制御することができ
る。しかも、サーボモータM1の回転速度と電流の位相ず
れの関係は、予め電流位相記憶手段に記憶されているの
で、装置構成が簡略であり、しかも回転速度が検出され
れば即、位相ずれを決定することができる。
That is, by performing both the phase compensation of the current and the compensation of the induced voltage, the current supplied to the servomotor is controlled so as to generate a desired torque without performing the feedback control of the current which is conventionally required. be able to. In addition, since the relationship between the rotational speed of the servo motor M1 and the phase shift of the current is stored in advance in the current phase storage means, the device configuration is simple, and the phase shift is determined immediately when the rotational speed is detected. can do.

更に、サーボモータM1の回転速度と電流の低下量の関
係も、電流低下量記憶手段に予め記憶されているので、
回転速度が検出されれば即、電流低下量を決定すること
ができる。
Further, since the relationship between the rotation speed of the servo motor M1 and the amount of decrease in current is also stored in advance in the current decrease amount storage means,
As soon as the rotation speed is detected, the amount of current decrease can be determined.

[実施例] 本発明の一実施例を第2図〜第5図を用いて説明す
る。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第2図は、本実施例の構成図である。 FIG. 2 is a configuration diagram of the present embodiment.

コントローラ10は、構成の簡略化、汎用性を考慮して
図示するようにマイクロコンピュータを中心としたディ
ジタル回路により構成されている。
The controller 10 is constituted by a digital circuit centered on a microcomputer as shown in the figure in consideration of simplification of the configuration and versatility.

すなわち、論理演算を実行するCPU10a、該CPU10aの実
行する各種制御プログラムおよびプログラムで使用する
各データテーブルを不揮発的に記憶しているROM10b、情
報の一時的記憶を実行してCPU10aの演算を補助するRAM1
0c、これら論理回路と他の機器との情報の授受を受け持
つ入出力ポート10dを主要部としている。
That is, the CPU 10a that executes a logical operation, the ROM 10b that nonvolatilely stores various control programs executed by the CPU 10a and the respective data tables used in the programs, and temporarily stores information to assist the operation of the CPU 10a. RAM1
0c, an input / output port 10d for exchanging information between these logic circuits and other devices is a main part.

コントローラ10のその他の機器としては、入出力ポー
ト10dより入力する制御信号に従ったPWM信号を出力する
PWM回路10e、そのPWM信号に基づきパワートランジスタ
により構成されたパワーアンプ10gを駆動するプリドラ
イバ10fが設けられている。
Other devices of the controller 10 output a PWM signal according to a control signal input from the input / output port 10d.
A PWM circuit 10e and a pre-driver 10f for driving a power amplifier 10g configured by a power transistor based on the PWM signal are provided.

このパワーアンプ10gによってPWM制御された三相交流
が制御用モータ20の電機子電流として供給されるため、
制御用モータ20の駆動は入出力ポート10dから出力され
る制御信号により、すなわちCPU10aを中心とした論理回
路により制御されることになる。
Since the three-phase alternating current PWM controlled by the power amplifier 10g is supplied as the armature current of the control motor 20,
The driving of the control motor 20 is controlled by a control signal output from the input / output port 10d, that is, by a logic circuit centering on the CPU 10a.

またコントローラ10は、制御用モータ20をより高精度
に安定して制御するため、フィードバック制御方式を採
用している。
In addition, the controller 10 employs a feedback control method to stably control the control motor 20 with higher accuracy.

帰還される制御用モータ20の出力の情報は、制御用モ
ータ20の回転軸の回転位置を検出するエンコーダ26の検
出出力である。
The information about the output of the control motor 20 that is fed back is the detection output of the encoder 26 that detects the rotational position of the rotation shaft of the control motor 20.

エンコーダ26で検出される制御用モータ20の回転位置
とは、制御用モータを構成するステータとロータとの相
対位置であり、また、この回転位置は、微分されて回転
速度としても使用される。
The rotational position of the control motor 20 detected by the encoder 26 is a relative position between a stator and a rotor constituting the control motor, and the rotational position is differentiated and used as a rotational speed.

制御用モータ20の回転軸は、ワークなどが載置される
テーブル30と螺合するボールネジ32に連結されている。
The rotating shaft of the control motor 20 is connected to a ball screw 32 screwed to a table 30 on which a work or the like is placed.

従って、制御用モータ20の回転軸が回転するとボール
ネジ32が回転し、螺合しているテーブル30を図面左右方
向に移動させることができる。
Therefore, when the rotation shaft of the control motor 20 rotates, the ball screw 32 rotates, and the screwed table 30 can be moved in the horizontal direction in the drawing.

このとき、回転軸の回転量がテーブル30の移動量に、
回転軸の回転速度がテーブル30の移動速度に対応する。
At this time, the amount of rotation of the rotating shaft corresponds to the amount of movement of the table 30,
The rotation speed of the rotating shaft corresponds to the moving speed of the table 30.

また、コントローラ10のROM10bには、上述のように、
制御プログラム以外に、制御用モータ20の回転速度に対
して実際に流れる電流の位相の遅れ量が電流位相補償量
として、同じく回転速度に対して誘起電圧による実際の
電流の低下量が電圧補償量として記憶されている。
Also, as described above, the ROM 10b of the controller 10
In addition to the control program, the delay amount of the phase of the current that actually flows with respect to the rotation speed of the control motor 20 is defined as the current phase compensation amount, and the actual reduction amount of the current due to the induced voltage with respect to the rotation speed is also the voltage compensation amount. It is stored as

この電流位相補償量は、「従来の技術」で説明した理
論的な遅れ量θと制御用モータ20から実験によって求め
た遅れ量とによって決定され、電圧補償量は「従来の技
術」で説明した理論的な誘起電圧Emと制御用モータ20か
ら実験によって求めた電圧の低下量とによって決定され
ている。
This current phase compensation amount is determined by the theoretical delay amount θ described in “Prior Art” and the delay amount experimentally obtained from the control motor 20, and the voltage compensation amount is described in “Prior Art”. It is determined by the theoretical induced voltage Em and the amount of voltage decrease obtained from the control motor 20 through experiments.

この回転速度と電流位相補償量との関係の一例を第5
図(A)に示し、回転速度と電圧補償量との関係を第5
図(B)に示す。
An example of the relationship between the rotation speed and the current phase compensation amount is shown in FIG.
FIG. 5A shows the relationship between the rotation speed and the voltage compensation amount in the fifth embodiment.
It is shown in FIG.

公知のように、CPU10aを中心とした論理回路は各種電
子部品の集合体のようなものであり、これらに所定のプ
ログラムを実行させることで、目的とする各種の電子回
路を構成することができる。
As is known, a logic circuit centering on the CPU 10a is like an aggregate of various electronic components, and by executing a predetermined program on these, various electronic circuits of interest can be configured. .

本実施例のコントローラ10は、ROM10bに記憶されるプ
ログラムにより、第3図のように動作する。
The controller 10 of the present embodiment operates as shown in FIG. 3 by a program stored in the ROM 10b.

このプログラムは、コントローラ10を含むサーボシス
テムの起動がなされたときから繰り返し実行されるもの
であり、所定間隔で繰り返し実行される。
This program is repeatedly executed from the time when the servo system including the controller 10 is started, and is repeatedly executed at predetermined intervals.

先ず制御が開始されると、制御指令および制御用モー
タ20の回転位置が入力される(ステップS100)。
First, when control is started, a control command and a rotational position of the control motor 20 are input (step S100).

この制御指令は、図示されないキーボード等から入力
されるものであり、制御用モータ20の回転速度、回転位
置等の目標情報からなり、また、制御用モータ20の回転
位置はエンコーダ26から入力される。
The control command is input from a keyboard or the like (not shown), and includes target information such as a rotation speed and a rotation position of the control motor 20, and the rotation position of the control motor 20 is input from the encoder 26. .

次いで、上記入力された制御用モータ20の回転位置を
微分することによって制御用モータ20の回転速度を算出
する(ステップS110)。
Next, the rotational speed of the control motor 20 is calculated by differentiating the input rotational position of the control motor 20 (step S110).

続いて、上記制御指令、制御モータ20の回転位置、回
転速度から、制御用モータ20に通電する電流指令値を算
出する(ステップS120)。
Subsequently, a current command value for energizing the control motor 20 is calculated from the control command, the rotation position and the rotation speed of the control motor 20 (step S120).

この電流指令値の算出については周知であるので、説
明を省略する。
Since the calculation of the current command value is well known, the description is omitted.

ついで、上記算出された回転速度を用い、ROM10bから
予め記憶される電流位相補償量(第5図(A)参照)を
算出し(ステップS130)、同じく上記算出された回転速
度を用い、ROM10bから予め記憶される電圧補償量(第5
図(B)参照)を算出する(ステップS140)。
Next, a current phase compensation amount (see FIG. 5A) stored in advance from the ROM 10b is calculated from the ROM 10b using the calculated rotation speed (Step S130). The previously stored voltage compensation amount (fifth
FIG. (B) is calculated) (step S140).

そして、ステップS120にて算出された電流指令値を、
該算出された電流位相補償量,電圧補償量で補正する
(ステップS150)。
Then, the current command value calculated in step S120 is
Correction is performed using the calculated current phase compensation amount and voltage compensation amount (step S150).

この電流位相補償量による補正は、上記電流指令値と
同じ波高値、周期であるが、位相が上記算出された電流
位相補償量だけ進んだサイン波を、電流指令値に重ね合
わせることによってなされる。また、電圧補償量による
補正は、誘起電圧によって低下する電流値に相当する値
を電流指令値に加えることによってなされる。
The correction based on the current phase compensation amount is performed by superimposing a sine wave having the same peak value and cycle as the current command value but having a phase advanced by the calculated current phase compensation amount on the current command value. . The correction based on the voltage compensation amount is performed by adding a value corresponding to the current value reduced by the induced voltage to the current command value.

ついで、この様に補正された電流指令値をPWM信号に
変換して入出力ポート10dよりPWM回路10eに出力し(ス
テップS160)、処理を終了する。
Next, the current command value thus corrected is converted into a PWM signal and output from the input / output port 10d to the PWM circuit 10e (step S160), and the process ends.

以上のようなプログラムによりコントローラ10として
構成される疑似的な電子回路を、視覚的に示したブロッ
ク図が第4図である。
FIG. 4 is a block diagram visually showing a pseudo electronic circuit configured as the controller 10 by the above program.

上記プログラムの実行により、CPU10aないし入出力ポ
ート10dにより構成される論理回路は、図示するように
2重のフィードバックループを有するサーボ回路を構成
している。なお、K1〜K3は各々の値を算出する際に、CP
U10a内で実行される論理演算の際の係数に相当する。
By executing the above program, the logic circuit constituted by the CPU 10a or the input / output port 10d constitutes a servo circuit having a double feedback loop as shown. Note that K1 to K3 are used when calculating each value.
It corresponds to a coefficient at the time of a logical operation executed in U10a.

簡単に説明すると、このサーボ系に制御指令が与えら
れると、サーボモータ20は位置指令と速度指令との2段
階のフィードバックループにより、制御される。
In brief, when a control command is given to this servo system, the servomotor 20 is controlled by a two-stage feedback loop of a position command and a speed command.

位置指令は、制御指令をエンコーダ26の出力で補正さ
れ、ゲインK1をかけられて速度指令とされるものであ
り、速度指令は、エンコーダ26の出力を微分した値(回
転速度)によって補正され、ゲインK2をかけられて電流
指令とされるものである。電流指令は、上記回転速度か
ら求められた電流位相補償量だけ位相の進んだサイン波
によって補正され、さらに、同じく上記回転速度から求
められた電圧補償量によって補正され、ゲインK3をかけ
られてドライバ10e,10g,10fから所定電流が供給される
ものである。
The position command is obtained by correcting the control command with the output of the encoder 26 and multiplying the gain command by the gain K1 to obtain a speed command. The speed command is corrected by a value (rotation speed) obtained by differentiating the output of the encoder 26. The current command is obtained by multiplying the gain K2. The current command is corrected by a sine wave advanced in phase by the current phase compensation amount obtained from the rotation speed, further corrected by the voltage compensation amount similarly obtained from the rotation speed, multiplied by a gain K3, and A predetermined current is supplied from 10e, 10g, and 10f.

ついで、速度フィードバックで、上記制御されるモー
タ20の回転速度が、位置指令から得られた速度指令と一
致するように、速度指令を補正する。
Next, the speed command is corrected by the speed feedback so that the rotation speed of the motor 20 to be controlled matches the speed command obtained from the position command.

さらに、位置フィードバックでは、上記速度フィード
バックで制御されるモータ20の回転位置が指令位置から
得られた位置指令と一致するように、位置指令を補正す
る。
Further, in the position feedback, the position command is corrected such that the rotational position of the motor 20 controlled by the speed feedback coincides with the position command obtained from the command position.

以上のように、制御することによって、回転速読が高
くなっても、制御用モータ20の回転位置に対する実際に
流れる電流の位相の遅れがなくなって無効な電流が流れ
なくなり、効率がよくなるとともに、誘起電圧による電
流の低下がなくなり、所望のトルクを得ることができ
る。
As described above, by controlling, even if the rotational speed reading becomes high, the delay of the phase of the current that actually flows with respect to the rotational position of the control motor 20 is eliminated, and no invalid current flows, and the efficiency is improved. A reduction in current due to the induced voltage is eliminated, and a desired torque can be obtained.

その結果、制御用モータ20の無効電流による発熱が無
くなる。
As a result, heat generation due to the reactive current of the control motor 20 is eliminated.

また、電流のフィードバックを行わなくともよいの
で、構成を簡単にすることができる。
In addition, since it is not necessary to perform current feedback, the configuration can be simplified.

さらに、本実施例では、電流位相補償量,電圧補償量
を算出する際に、論理的に算数した遅れθ,誘起電圧Em
だけでなく、実験的に求めたデータも使用しているの
で、位相の遅れに対する補償,誘起電圧による電流低下
に対する補償がより確実に行える。
Furthermore, in the present embodiment, when calculating the current phase compensation amount and the voltage compensation amount, the logically calculated delay θ and the induced voltage Em
In addition, since data obtained experimentally is used, compensation for phase delay and compensation for current drop due to induced voltage can be performed more reliably.

[発明の効果] 本発明のサーボモータ制御装置では、サーボモータの
回転速度に応じて、電流指令値の位相を回転速度による
遅れに相当する分だけ予め進めておくと共に、電流指令
値を誘起電圧による電流の低下に相当する分だけ高くし
ておく。
[Effects of the Invention] In the servo motor control device of the present invention, the phase of the current command value is advanced in advance by an amount corresponding to the delay due to the rotation speed in accordance with the rotation speed of the servo motor, and the current command value is reduced by the induced voltage. Is increased by an amount corresponding to the decrease in current caused by the above.

したがって、回転速度が高くなっても、サーボモータ
の回転位置に対する実際に流れる電流の位相の遅れがな
くなり、無効な電流が流れなくなり、効率がよくなる。
その結果、サーボモータの無効電流による発熱が無くな
る。
Therefore, even if the rotation speed is increased, the phase of the current that actually flows with respect to the rotation position of the servomotor is not delayed, and an invalid current does not flow, thereby improving the efficiency.
As a result, heat generation due to the reactive current of the servomotor is eliminated.

また、回転が高くなっても、誘起電圧による実際に流
れる電流の低下がなくなり、所望のトルクを得ることが
できるとともに、電流のフィードバック制御を行う必要
がなく、構成が簡単になる。すなわち、最も高速な制御
が要求される電流のフィードバック制御を省略すること
ができるため、装置の負担が軽減され、より安価で、簡
素な構成によりシステムを構築することができる。
In addition, even if the rotation increases, the current that actually flows due to the induced voltage does not decrease, so that a desired torque can be obtained, and it is not necessary to perform feedback control of the current, so that the configuration is simplified. That is, since the feedback control of the current which requires the fastest control can be omitted, the load on the device can be reduced, and the system can be constructed with a cheaper and simpler configuration.

さらに、回転速度に対する電流の位相の遅れを、電流
位相記憶手段に予め記憶しており、また回転速度に応じ
て発生する誘起電圧による電流の低下量を、電流低下量
記憶手段に予め記憶しているので、電流位相補償量及び
電圧補償量の推定に要する構成が簡略化されると共に、
これら何れもが短時間で推定され、これにより電流指令
値の補正も速やかに行われ、高速応答性が確保される。
Further, the delay of the phase of the current with respect to the rotation speed is stored in advance in the current phase storage unit, and the amount of decrease in the current due to the induced voltage generated according to the rotation speed is stored in advance in the current decrease amount storage unit. Therefore, the configuration required for estimating the current phase compensation amount and the voltage compensation amount is simplified, and
Either of these is estimated in a short time, whereby the correction of the current command value is quickly performed, and high-speed response is ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の基本的構成を例示する構成図、第2図
は本発明の一実施例の構成図、第3図はその動作を説明
する流れ図、第4図はそのブロック図、第5図(A)は
それに使用する回転速度と電流位相補償量との関係を示
す線図、第5図(B)はそれに使用する回転速度と電圧
補償量との関係を示す線図、第6図は従来の問題点の説
明図である。 M1,20……サーボモータ(制御用モータ) M2,26……状態検出手段(エンコーダ) M3……電流指令値算出手段 M4……サーボモータ駆動手段 M5……電流補償量決定手段 M6……電圧補償量決定手段 M7……電流指令値補正手段 10……コントローラ
FIG. 1 is a block diagram illustrating a basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation thereof, FIG. FIG. 5 (A) is a diagram showing the relationship between the rotation speed and the current phase compensation amount used for it, FIG. 5 (B) is a diagram showing the relationship between the rotation speed and the voltage compensation amount used therefor, and FIG. The figure is an explanatory view of a conventional problem. M1,20: Servo motor (control motor) M2, 26: State detection means (encoder) M3: Current command value calculation means M4: Servo motor drive means M5: Current compensation amount determination means M6: Voltage Compensation amount determination means M7: Current command value correction means 10: Controller

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H02P 5/408-5/412 H02P 7/628-7/632 H02P 21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】作動指令に従ってサーボモータが作動する
ように、サーボモータに供給する電流の制御を行うサー
ボモータ制御装置であって、 上記サーボモータの回転位置および回転速度を検出する
状態検出手段と、 上記検出された回転位置、回転速度および上記作動指令
を用いて、上記サーボモータに供給する電流指令値を算
出する電流指令値算出手段と、 該算出された電流指令値に基づいて、サーボモータに通
電される電流を制御するサーボモータ駆動手段と、 を備えると共に、 さらに サーボモータの回転速度と、該回転速度に応じて生じる
電流指令値に対する電流の位相ずれとの関係が予め記憶
された電流位相記憶手段と、 上記検出された回転速度に対する電流位相補償量を、上
記電流位相記憶手段に記憶された上記関係に基づいて決
定する電流補償量決定手段と、 サーボモータの回転速度と、該回転速度に応じて生じる
誘起電圧による電流の低下量との関係が予め記憶された
電流低下量記憶手段と、 上記検出された回転速度に対する電圧補償量を、上記電
流低下量記憶手段に記憶された上記関係に基づいて決定
する電圧補償量決定手段と、 上記決定される電流位相補償量および電圧補償量によ
り、上記電流指令値を補正する電流指令値補正手段と を備えたことを特徴とするサーボモータ制御装置。
1. A servo motor control device for controlling a current supplied to a servo motor so as to operate the servo motor in accordance with an operation command, comprising: state detecting means for detecting a rotation position and a rotation speed of the servo motor; Current command value calculating means for calculating a current command value to be supplied to the servomotor using the detected rotational position, rotational speed and the operation command; and a servomotor based on the calculated current command value. A servo motor driving means for controlling a current supplied to the motor, and a current stored in advance in which a relationship between a rotation speed of the servo motor and a phase shift of the current with respect to a current command value generated according to the rotation speed is stored in advance. A phase storage means, and a current phase compensation amount for the detected rotation speed based on the relation stored in the current phase storage means. Means for determining current compensation amount to be determined; current reduction amount storage means for storing in advance the relationship between the rotation speed of the servomotor and the amount of current reduction due to the induced voltage generated according to the rotation speed; Voltage compensation amount determining means for determining a voltage compensation amount for speed based on the relationship stored in the current decrease amount storage means; and the current command value is determined by the determined current phase compensation amount and voltage compensation amount. And a current command value correcting means for correcting.
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