JP2897030B2 - サーボ制御装置 - Google Patents
サーボ制御装置Info
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- JP2897030B2 JP2897030B2 JP1165321A JP16532189A JP2897030B2 JP 2897030 B2 JP2897030 B2 JP 2897030B2 JP 1165321 A JP1165321 A JP 1165321A JP 16532189 A JP16532189 A JP 16532189A JP 2897030 B2 JP2897030 B2 JP 2897030B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サーボシステムにおいてモータ等を含め
てのシミュレーション動作を可能にするサーボ制御装置
に関するものである。
てのシミュレーション動作を可能にするサーボ制御装置
に関するものである。
第３図は従来のデジタル化されたサーボシステムのハ
ードウエア構成を示すブロック図である。
ードウエア構成を示すブロック図である。
図において、（５）はサーボ増幅器の主回路であり、
電源と接続したダイオード（51）、平滑コンデンサ（5
2）、トランジスタ（53）および電流検出器（54）など
で構成されている。（６）はサーボモータ部で、モータ
（61）と、その速度と位置の検出器（62）とにより構成
される。（30）はサーボ制御装置、例えば、デジタル制
御回路である。デジタル制御回路（30）はサーボ増幅器
（５）の制御回路であり、その内部のCPU（31）はバス
（33）により各種メモリ装置（34）と接続されるととも
に、インターフェース回路（35a）によりデジタル制御
回路（30）を上位で制御する上位コントローラ（60）
と、また、インタフェース回路（35b）によりサーボシ
ステムの運転状態をモニタする表示器（32）と接続さ
れ、D/A変換器（39）によりアナログモニタ装置に接続
されている。
電源と接続したダイオード（51）、平滑コンデンサ（5
2）、トランジスタ（53）および電流検出器（54）など
で構成されている。（６）はサーボモータ部で、モータ
（61）と、その速度と位置の検出器（62）とにより構成
される。（30）はサーボ制御装置、例えば、デジタル制
御回路である。デジタル制御回路（30）はサーボ増幅器
（５）の制御回路であり、その内部のCPU（31）はバス
（33）により各種メモリ装置（34）と接続されるととも
に、インターフェース回路（35a）によりデジタル制御
回路（30）を上位で制御する上位コントローラ（60）
と、また、インタフェース回路（35b）によりサーボシ
ステムの運転状態をモニタする表示器（32）と接続さ
れ、D/A変換器（39）によりアナログモニタ装置に接続
されている。
さらに、サーボモータ（61）の位置、速度の検出値は
カウンタ（36）により、また、サーボ増幅器（５）の出
力電流値はA/D変換器（37）によりバス（33）に与えら
れ、サーボ増幅器（５）には操作信号がPWM回路（38）
により伝送されている。
カウンタ（36）により、また、サーボ増幅器（５）の出
力電流値はA/D変換器（37）によりバス（33）に与えら
れ、サーボ増幅器（５）には操作信号がPWM回路（38）
により伝送されている。
第４図はモータ（61）として直流サーボモータを使用
したサーボシステムの制御ループの構成を示すブロック
図である。図において、θ、ω、ｉ、ｖ、および、τ
は、それぞれモータ（61）の位置、速度、電流、電圧、
および、トルクを表し、θ*、ω*、i*、v*は、それぞれ
の指令値を示している。
したサーボシステムの制御ループの構成を示すブロック
図である。図において、θ、ω、ｉ、ｖ、および、τ
は、それぞれモータ（61）の位置、速度、電流、電圧、
および、トルクを表し、θ*、ω*、i*、v*は、それぞれ
の指令値を示している。
図において、（１）は位置演算手段、例えば、位置調
節器である。（２）は速度演算手段、例えば、速度調節
器である。（３）は電流調節器である。これらの位置調
節器（１）、速度調節器（２）、電流調節器（３）は、
いずれもCPU（31）が制御プログラムソフトウエアを実
行することにより具現される。なお、Gp（ｓ）、G
s（ｓ）、Gc（ｓ）はそれぞれの伝達関数である。
（５）はゲインK1のサーボ増幅器、（11）は抵抗Ra、時
定数Taとするモータの電気特性、（12）はトルク定数
Kt、（13）はイナーシャＪによる項、（14）はゲインKv
とした電圧帰還項、（15）は積分項を有する位置検出部
を示すものである。
節器である。（２）は速度演算手段、例えば、速度調節
器である。（３）は電流調節器である。これらの位置調
節器（１）、速度調節器（２）、電流調節器（３）は、
いずれもCPU（31）が制御プログラムソフトウエアを実
行することにより具現される。なお、Gp（ｓ）、G
s（ｓ）、Gc（ｓ）はそれぞれの伝達関数である。
（５）はゲインK1のサーボ増幅器、（11）は抵抗Ra、時
定数Taとするモータの電気特性、（12）はトルク定数
Kt、（13）はイナーシャＪによる項、（14）はゲインKv
とした電圧帰還項、（15）は積分項を有する位置検出部
を示すものである。
上述のようなサーボシステムの制御動作に関する性能
および諸特性のチェックを行うには、実機の動作中にお
ける各種運転データをモニタして行う方法の他に、モー
タ（61）および検出器（62）などの駆動系のハードウエ
アを切り離し、この駆動系の特性をシミュレーションプ
ログラムに置換し、これと制御プログラムとを同時に実
行してサーボシステム動作のシミュレーションを行って
結果を解析する方法がある。例えば、第４図において電
流指令i*の入力部から電流ｉの出力部に至る電流ループ
に着目すると、この電流ループは第５図（ａ）に示す電
流ループに書き変えられる。さらに、第５図（ｂ）に示
す電流ループとしても書き変えられる。なお、第４図、
第５（ａ）、第５図（ｂ）においてはPWMサンプリング
時間による影響等については図示を省略している。シミ
ュレーション演算においては、この電流ループの伝達関
数にもとづくソフトウエアプログラムによる演算が行わ
れるが、この伝達関数は進み項と２次の遅れ項を含むの
で、CPUによる演算には可成の処理時間を要する。そこ
で、シミュレーション演算のために、さらに、CPU装置
を別個に設ける方法がとられている。第６図は特開昭58
−222357号公報に開示されたシミュレーション動作が可
能なシステムを示すブロック図である。図において、
（７）は第３図に相当するシステムに付加されたシミュ
レーション処理回路であり、CPU（71）およびメモリ（7
2）等により構成されている。シミュレーション回路
（７）のバス（73）はデジタル制御回路（30）のバス
（33）に接続されている。シミュレーションを行う場合
にはシミュレーション処理回路（７）が駆動系に置き代
わって制御ループに接続され、制御動作のシミュレーシ
ョンが実行されて、その結果がモニタによりチェックさ
れる構成になっている。
および諸特性のチェックを行うには、実機の動作中にお
ける各種運転データをモニタして行う方法の他に、モー
タ（61）および検出器（62）などの駆動系のハードウエ
アを切り離し、この駆動系の特性をシミュレーションプ
ログラムに置換し、これと制御プログラムとを同時に実
行してサーボシステム動作のシミュレーションを行って
結果を解析する方法がある。例えば、第４図において電
流指令i*の入力部から電流ｉの出力部に至る電流ループ
に着目すると、この電流ループは第５図（ａ）に示す電
流ループに書き変えられる。さらに、第５図（ｂ）に示
す電流ループとしても書き変えられる。なお、第４図、
第５（ａ）、第５図（ｂ）においてはPWMサンプリング
時間による影響等については図示を省略している。シミ
ュレーション演算においては、この電流ループの伝達関
数にもとづくソフトウエアプログラムによる演算が行わ
れるが、この伝達関数は進み項と２次の遅れ項を含むの
で、CPUによる演算には可成の処理時間を要する。そこ
で、シミュレーション演算のために、さらに、CPU装置
を別個に設ける方法がとられている。第６図は特開昭58
−222357号公報に開示されたシミュレーション動作が可
能なシステムを示すブロック図である。図において、
（７）は第３図に相当するシステムに付加されたシミュ
レーション処理回路であり、CPU（71）およびメモリ（7
2）等により構成されている。シミュレーション回路
（７）のバス（73）はデジタル制御回路（30）のバス
（33）に接続されている。シミュレーションを行う場合
にはシミュレーション処理回路（７）が駆動系に置き代
わって制御ループに接続され、制御動作のシミュレーシ
ョンが実行されて、その結果がモニタによりチェックさ
れる構成になっている。
上述のように構成されたサーボシステムにおいては、
上位コントローラを含めたシステムの動作チェックを制
御回路とモータ部とを接続した状態で行うことは実用上
多くの制約があり、充分にこれを行うことは困難であっ
た。また、モータを装置に組み込む以前にシステムにチ
ェックを行うことができず、工期短縮を図ることができ
ない等の問題があった。
上位コントローラを含めたシステムの動作チェックを制
御回路とモータ部とを接続した状態で行うことは実用上
多くの制約があり、充分にこれを行うことは困難であっ
た。また、モータを装置に組み込む以前にシステムにチ
ェックを行うことができず、工期短縮を図ることができ
ない等の問題があった。
このような問題を避けるため、モータを接続せずにシ
ミュレーションプログラムにより駆動系をシミュレーシ
ョンし運転動作チェックを行う場合には、シミュレーシ
ョンプログラムによる演算処理のために別途にCPUおよ
び他の周辺装置が必要になり、装置が高価なものになる
という問題点があった。
ミュレーションプログラムにより駆動系をシミュレーシ
ョンし運転動作チェックを行う場合には、シミュレーシ
ョンプログラムによる演算処理のために別途にCPUおよ
び他の周辺装置が必要になり、装置が高価なものになる
という問題点があった。
この発明は、上述のような問題点を解決するためにな
されたもので、サーボモータおよび検出器を用いること
なくサーボシステムの動作確認チェックが容易にできる
とともに、シミュレーションプログラムによる演算処理
のために別途のCPU装置を必要としないサーボ制御装置
を得ることを目的とする。
されたもので、サーボモータおよび検出器を用いること
なくサーボシステムの動作確認チェックが容易にできる
とともに、シミュレーションプログラムによる演算処理
のために別途のCPU装置を必要としないサーボ制御装置
を得ることを目的とする。
この発明に係るサーボ制御装置は、位置指令にもとづ
きモータを駆動するモードと、モータを駆動することな
しに位置指令に対するモータの現在位置および現在速度
のシミュレーションモニタを可能にするシミュレーショ
ンモードとのいずれかに切換可能なサーボ制御装置であ
って、シミュレーションモードでは、入力信号に｛1/
（１＋T1・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）または｛1/（１＋T1・
Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）を乗じた結
果をモータの現在速度のシミュレーション値として出力
するとともにさらに（1/S）を乗じた結果をモータの現
在位置のシミュレーション値として出力するシミュレー
ション値算出手段と、位置指令とモータの現在位置のシ
ミュレーション値との差分をもとに所定の演算を行う位
置演算手段と、位置演算手段の演算出力とモータの現在
速度のシミュレーション値との差分をもとに所定の演算
を行いその結果を入力信号としてシミュレーション値算
出手段に出力する速度演算手段と、を有するシミュレー
ション装置として作動するようにしたものである。但
し、Ktはモータのトルク定数、Ｊはモータのイナーシ
ャ、T1およびT2はモータの電流時定数、Ｓはラプラス変
換で使用される慣用記号である。
きモータを駆動するモードと、モータを駆動することな
しに位置指令に対するモータの現在位置および現在速度
のシミュレーションモニタを可能にするシミュレーショ
ンモードとのいずれかに切換可能なサーボ制御装置であ
って、シミュレーションモードでは、入力信号に｛1/
（１＋T1・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）または｛1/（１＋T1・
Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）を乗じた結
果をモータの現在速度のシミュレーション値として出力
するとともにさらに（1/S）を乗じた結果をモータの現
在位置のシミュレーション値として出力するシミュレー
ション値算出手段と、位置指令とモータの現在位置のシ
ミュレーション値との差分をもとに所定の演算を行う位
置演算手段と、位置演算手段の演算出力とモータの現在
速度のシミュレーション値との差分をもとに所定の演算
を行いその結果を入力信号としてシミュレーション値算
出手段に出力する速度演算手段と、を有するシミュレー
ション装置として作動するようにしたものである。但
し、Ktはモータのトルク定数、Ｊはモータのイナーシ
ャ、T1およびT2はモータの電流時定数、Ｓはラプラス変
換で使用される慣用記号である。
また、速度指令にもとづきモータを駆動するモード
と、モータを駆動することなしに速度指令に対するモー
タの現在速度のシミュレーションモニタを可能にするシ
ミュレーションモードとのいずれかに切換可能なサーボ
制御装置であって、シミュレーションモードでは、入力
信号に｛1/（１＋T1・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）または｛1/
（１＋T1・Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）
を乗じた結果をモータの現在速度のシミュレーション値
として出力するシミュレーション値算出手段と、速度指
令とモータの現在速度のシミュレーション値との差分を
もとに所定の演算を行いその結果を入力信号としてシミ
ュレーション値算出手段に出力する速度演算手段と、を
有するシミュレーション装置として作動するようにした
ものである。但し、Ktはモータのトルク定数、Ｊはモー
タのイナーシャ、T1およびT2はモータの電流時定数、Ｓ
はラプラス変換で使用される慣用記号である。
と、モータを駆動することなしに速度指令に対するモー
タの現在速度のシミュレーションモニタを可能にするシ
ミュレーションモードとのいずれかに切換可能なサーボ
制御装置であって、シミュレーションモードでは、入力
信号に｛1/（１＋T1・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）または｛1/
（１＋T1・Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）
を乗じた結果をモータの現在速度のシミュレーション値
として出力するシミュレーション値算出手段と、速度指
令とモータの現在速度のシミュレーション値との差分を
もとに所定の演算を行いその結果を入力信号としてシミ
ュレーション値算出手段に出力する速度演算手段と、を
有するシミュレーション装置として作動するようにした
ものである。但し、Ktはモータのトルク定数、Ｊはモー
タのイナーシャ、T1およびT2はモータの電流時定数、Ｓ
はラプラス変換で使用される慣用記号である。
この発明におけるサーボ制御装置は、シミュレーショ
ンモードでは、シミュレーション値算出手段が入力信号
に｛1/（１＋T1・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）または｛1/（１＋
T1・Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）を乗じ
た結果をモータの現在速度のシミュレーション値として
出力するとともにさらに（1/S）を乗じた結果をモータ
の現在位置きシミュレーション値として出力し、位置演
算手段が位置指令とモータの現在位置のシミュレーショ
ン値との差分をもとに所定の演算を行い、速度演算手段
が位置演算手段の演算出力とモータの現在速度のシミュ
レーション値との差分をもとに所定の演算を行いその結
果を入力信号としてシミュレーション値算出手段に出力
するシミュレーション装置として作動する。
ンモードでは、シミュレーション値算出手段が入力信号
に｛1/（１＋T1・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）または｛1/（１＋
T1・Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）を乗じ
た結果をモータの現在速度のシミュレーション値として
出力するとともにさらに（1/S）を乗じた結果をモータ
の現在位置きシミュレーション値として出力し、位置演
算手段が位置指令とモータの現在位置のシミュレーショ
ン値との差分をもとに所定の演算を行い、速度演算手段
が位置演算手段の演算出力とモータの現在速度のシミュ
レーション値との差分をもとに所定の演算を行いその結
果を入力信号としてシミュレーション値算出手段に出力
するシミュレーション装置として作動する。
また、シミュレーションモードでは、シミュレーショ
ン値算出手段が入力信号に｛1/（１＋T1・Ｓ）｝（Kt/J
・Ｓ）または｛1/（１＋T1・Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・
Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）を乗じた結果をモータの現在速度の
シミュレーション値として出力し、速度演算手段が速度
指令とモータの現在速度のシミュレーション値との差分
をもとに所定の演算を行いその結果を入力信号としてシ
ミュレーション値算出手段に出力するシミュレーション
装置として作動する。
ン値算出手段が入力信号に｛1/（１＋T1・Ｓ）｝（Kt/J
・Ｓ）または｛1/（１＋T1・Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・
Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）を乗じた結果をモータの現在速度の
シミュレーション値として出力し、速度演算手段が速度
指令とモータの現在速度のシミュレーション値との差分
をもとに所定の演算を行いその結果を入力信号としてシ
ミュレーション値算出手段に出力するシミュレーション
装置として作動する。
第１図はこの発明の一実施例によるサーボ制御装置が
使用されたサーボシステムにおけるシミュレーション動
作を示す制御ブロック図である。
使用されたサーボシステムにおけるシミュレーション動
作を示す制御ブロック図である。
図において、（１）、（２）、（12）、（13）、（1
5）は従来例を示した第４図における同一符号の部分と
同様である。（21）は第４図における電流指令i*の入力
部から電流ｉの出力部までの電流ループに対応した近似
演算部である。この電流ループは、本来第５図（ｂ）に
より表されるものであるが、この発明においてはこれに
近似する伝達関数として、 Gce（ｓ）＝1/（１＋T1・Ｓ） ・・・（１） または、 Gce（ｓ）＝｛1/（１＋T1・Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・
Ｓ）｝ ・・・（２） 但し、T1、T2は電流時定数 を用いる。
5）は従来例を示した第４図における同一符号の部分と
同様である。（21）は第４図における電流指令i*の入力
部から電流ｉの出力部までの電流ループに対応した近似
演算部である。この電流ループは、本来第５図（ｂ）に
より表されるものであるが、この発明においてはこれに
近似する伝達関数として、 Gce（ｓ）＝1/（１＋T1・Ｓ） ・・・（１） または、 Gce（ｓ）＝｛1/（１＋T1・Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・
Ｓ）｝ ・・・（２） 但し、T1、T2は電流時定数 を用いる。
すなわち、電流ループを、式（１）においては１次遅
れ要素の伝達関数で近似し、式（２）においては２次遅
れ要素の伝達関数で近似するようにしている。
れ要素の伝達関数で近似し、式（２）においては２次遅
れ要素の伝達関数で近似するようにしている。
なお、位置制御を行う場合におけるシミュレーション
値算出手段は、第１図に示す演算処理のうち、トルク定
数Kt（12）、イナーシャＪによる項（13）、積分項を有
する位置検出部（15）、および、近似演算部（21）によ
り構成される部分の演算処理を行うものとする。また、
位置制御を除外した場合におけるシミュレーション値算
出手段は、第１図に示す演算処理のうち、トルク定数Kt
（12）、イナーシャＪによる項（13）、および、近似演
算部（21）により構成される部分の演算処理を行うもの
とする。
値算出手段は、第１図に示す演算処理のうち、トルク定
数Kt（12）、イナーシャＪによる項（13）、積分項を有
する位置検出部（15）、および、近似演算部（21）によ
り構成される部分の演算処理を行うものとする。また、
位置制御を除外した場合におけるシミュレーション値算
出手段は、第１図に示す演算処理のうち、トルク定数Kt
（12）、イナーシャＪによる項（13）、および、近似演
算部（21）により構成される部分の演算処理を行うもの
とする。
第７図は電流ループを示す伝達関数のゲイン（実線）
と、式（１）に示す伝達関数Gce（ｓ）のゲインの近似
直線（点線）とを示すボード線図である。図において、
ωcは折点角周波数である。
と、式（１）に示す伝達関数Gce（ｓ）のゲインの近似
直線（点線）とを示すボード線図である。図において、
ωcは折点角周波数である。
電流ループを示す伝達関数｛ｉ（ｓ）／i*（ｓ）｝の
ゲインは、大略この第７図の実線に示すように或る周波
数から次第に減衰する曲線になる。
ゲインは、大略この第７図の実線に示すように或る周波
数から次第に減衰する曲線になる。
電流ループは第４図に示すように速度ループのマイナ
ーループなので、速度ループの応答性（折れ点角周波
数）に対して電流ループの応答性（折れ点角周波数）を
５倍程度以上に高くとり、電流ループの応答性が速度ル
ープに及ぼす影響を少なくする必要がある。
ーループなので、速度ループの応答性（折れ点角周波
数）に対して電流ループの応答性（折れ点角周波数）を
５倍程度以上に高くとり、電流ループの応答性が速度ル
ープに及ぼす影響を少なくする必要がある。
例えば、速度ループの応答性が600rad/secである場合
には、電流ループの応答性はこの５倍の3000rad/sec程
度が必要になる。従って、このように設計されている場
合には第７図の折点角周波数ωcを3000rad/sec程度とす
ればよく、時定数T1は、T1＝1/ωcに設定される。ま
た、時定数T2は第７図の実線にあわせてT2＝1/（３〜
５）ωc程度に設定すればよい。
には、電流ループの応答性はこの５倍の3000rad/sec程
度が必要になる。従って、このように設計されている場
合には第７図の折点角周波数ωcを3000rad/sec程度とす
ればよく、時定数T1は、T1＝1/ωcに設定される。ま
た、時定数T2は第７図の実線にあわせてT2＝1/（３〜
５）ωc程度に設定すればよい。
なお、第７図の実線はサーボモータ部（６）を有する
同様の装置を用いて実測により求めてもよいが、ｉ
（ｓ）／i*（ｓ）の正確な演算式が分っていればそれを
もとに作成してもよい。
同様の装置を用いて実測により求めてもよいが、ｉ
（ｓ）／i*（ｓ）の正確な演算式が分っていればそれを
もとに作成してもよい。
式（１）または式（２）にもとづくシミュレーション
におけるソフトウエアプログラムの演算は比較的容易
で、これを実行するCPUの負担も軽いために、デジタル
制御回路（30）内の既設のCPU（31）および周辺機器を
利用し、第１図に示されるシミュレーション演算を実行
して動作機能のチェックを行うことができる。
におけるソフトウエアプログラムの演算は比較的容易
で、これを実行するCPUの負担も軽いために、デジタル
制御回路（30）内の既設のCPU（31）および周辺機器を
利用し、第１図に示されるシミュレーション演算を実行
して動作機能のチェックを行うことができる。
なお、シミュレーションの精度が多少悪くてもよい場
合や、CPU（31）の処理能力に余裕がない場合には式
（１）にもとづく演算を行い、PWM回路（38）のサンプ
リング時間による影響等も含めた精度のよいシミュレー
ションが必要でありCPU（31）の処理能力に余裕がある
場合には式（２）にもとづく演算を行うようにすればよ
い。
合や、CPU（31）の処理能力に余裕がない場合には式
（１）にもとづく演算を行い、PWM回路（38）のサンプ
リング時間による影響等も含めた精度のよいシミュレー
ションが必要でありCPU（31）の処理能力に余裕がある
場合には式（２）にもとづく演算を行うようにすればよ
い。
電流ループは上述のように応答性のよい速度ループの
マイナーループであるため、動作チェック項目となるモ
ータ位置θ、速度ω等の応答において、このような近似
による影響は小さい。
マイナーループであるため、動作チェック項目となるモ
ータ位置θ、速度ω等の応答において、このような近似
による影響は小さい。
速度のステップ応答において、電流ループを示す近似
前の伝達関数によるシミュレーションと、式（１）また
は式（２）の伝達関数Gce（ｓ）で近似したシミュレー
ションとでは、オーバーシュート量において略10％以内
の差異に収めることができる。
前の伝達関数によるシミュレーションと、式（１）また
は式（２）の伝達関数Gce（ｓ）で近似したシミュレー
ションとでは、オーバーシュート量において略10％以内
の差異に収めることができる。
この実施例によるサーボシステムにおいて、通常運転
時はデジタル制御回路（30）が上位コントローラ（60）
からの指令θ*にもとづきサーボモータ部（６）に与え
る電圧Ｖを求め、サーボ増幅器（５）にPWM制御信号を
与えるまでの演算を行っているが、スイッチによる切り
換え、または、パラメータの変更による切り換えによ
り、デジタル制御回路（30）においてシミュレーション
ソフトウエアプログラムにより第１図の制御ループ演算
が実行され、モータ（61）や検出器（62）等の駆動系が
切り離された状態で、モータ（61）の位置θ、速度ω、
電流ｉのチェックや、その他の動作チェックを行うこと
ができる。
時はデジタル制御回路（30）が上位コントローラ（60）
からの指令θ*にもとづきサーボモータ部（６）に与え
る電圧Ｖを求め、サーボ増幅器（５）にPWM制御信号を
与えるまでの演算を行っているが、スイッチによる切り
換え、または、パラメータの変更による切り換えによ
り、デジタル制御回路（30）においてシミュレーション
ソフトウエアプログラムにより第１図の制御ループ演算
が実行され、モータ（61）や検出器（62）等の駆動系が
切り離された状態で、モータ（61）の位置θ、速度ω、
電流ｉのチェックや、その他の動作チェックを行うこと
ができる。
また、この発明のサーボ制御装置によれば、所定速度
への到達信号や位置決め完了信号等によるインターロッ
クのある上位コントローラ（60）のプログラム（例え
ば、速度が所定の速度に到達しことにより切削動作に移
行したり、位置決め完了信号により穴開け動作に移行す
るなどの連携動作を行うプログラム）の動作確認をサー
ボモータ部（６）を接続せずに行うこともできる。これ
により、サーボモータ部（６）を組込む以前に、上位コ
ントローラ（60）が実行するプログラムのデバッグや動
作確認が容易にでき、装置の生産性の向上がはかれると
ともに装置の据え付け調整時間等を大幅に短縮すること
ができる。
への到達信号や位置決め完了信号等によるインターロッ
クのある上位コントローラ（60）のプログラム（例え
ば、速度が所定の速度に到達しことにより切削動作に移
行したり、位置決め完了信号により穴開け動作に移行す
るなどの連携動作を行うプログラム）の動作確認をサー
ボモータ部（６）を接続せずに行うこともできる。これ
により、サーボモータ部（６）を組込む以前に、上位コ
ントローラ（60）が実行するプログラムのデバッグや動
作確認が容易にでき、装置の生産性の向上がはかれると
ともに装置の据え付け調整時間等を大幅に短縮すること
ができる。
第２図は、これらの数値をモニタする表示器（32）の
正面図であり、回転数1500rpmを表示している例が示さ
れている。
正面図であり、回転数1500rpmを表示している例が示さ
れている。
なお、以上の説明においては、モータ（61）は直流サ
ーボモータであるものとして説明したが、交流サーボモ
ータであってもよい。
ーボモータであるものとして説明したが、交流サーボモ
ータであってもよい。
以上説明したように本発明によるサーボ制御装置によ
れば、シミュレーションモードでは、シミュレーション
値算出手段が入力信号に｛1/（１＋T1・Ｓ）｝（Kt/J・
Ｓ）または｛1/（１＋T1・Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・
Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）を乗じた結果をモータの現在速度の
シミュレーション値として出力し、速度演算手段が速度
指令とモータの現在速度のシミュレーション値との差分
をもとに所定の演算を行いその結果を入力信号としてシ
ミュレーション値算出手段に出力するシミュレーション
装置として作動するので、モータを組込まない状態でシ
ステムのチェックができ生産性や据付調整性の阻害を防
止できるとともに、シミュレーション動作時における必
要演算処理能力の増大化、および、必要CPU数の増大化
が防止され、装置のコストアップを防止できる効果があ
る。
れば、シミュレーションモードでは、シミュレーション
値算出手段が入力信号に｛1/（１＋T1・Ｓ）｝（Kt/J・
Ｓ）または｛1/（１＋T1・Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・
Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）を乗じた結果をモータの現在速度の
シミュレーション値として出力し、速度演算手段が速度
指令とモータの現在速度のシミュレーション値との差分
をもとに所定の演算を行いその結果を入力信号としてシ
ミュレーション値算出手段に出力するシミュレーション
装置として作動するので、モータを組込まない状態でシ
ステムのチェックができ生産性や据付調整性の阻害を防
止できるとともに、シミュレーション動作時における必
要演算処理能力の増大化、および、必要CPU数の増大化
が防止され、装置のコストアップを防止できる効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例によるサーボ制御装置にお
けるシミュレーション制御の制御ブロック図、第２図は
表示器の正面図、第３図は従来のサーボシステムのハー
ドウエア構成を示すブロック図、第４図は従来のサーボ
システムにおける制御ブロック図、第５図（ａ）、
（ｂ）は第４図における電流ループの制御ブロック図、
第６図は第３図のサーボシステムにCPUを別個に付加し
た従来装置を示すブロック図、第７図は第５図（ｂ）の
電流ループと、式（１）に示す伝達関数Gce（ｓ）との
ボード線図である。 図において、（６）はサーボモータ部、（21）は電流ル
ープの近似演算部、（30）はデジタル制御回路、（31）
はCPU、（32）は表示器、（61）はモータである。な
お、図中において同一符号は同一または相当部分を示し
ている。
けるシミュレーション制御の制御ブロック図、第２図は
表示器の正面図、第３図は従来のサーボシステムのハー
ドウエア構成を示すブロック図、第４図は従来のサーボ
システムにおける制御ブロック図、第５図（ａ）、
（ｂ）は第４図における電流ループの制御ブロック図、
第６図は第３図のサーボシステムにCPUを別個に付加し
た従来装置を示すブロック図、第７図は第５図（ｂ）の
電流ループと、式（１）に示す伝達関数Gce（ｓ）との
ボード線図である。 図において、（６）はサーボモータ部、（21）は電流ル
ープの近似演算部、（30）はデジタル制御回路、（31）
はCPU、（32）は表示器、（61）はモータである。な
お、図中において同一符号は同一または相当部分を示し
ている。
Claims (2)
- 【請求項１】位置指令にもとづきモータを駆動するモー
ドと、上記モータを駆動することなしに上記位置指令に
対する上記モータの現在位置および現在速度のシミュレ
ーションモニタを可能にするシミュレーションモードと
のいずれかに切換可能なサーボ制御装置であって、上記
シミュレーションモードでは、入力信号に｛1/（１＋T1
・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）または｛1/（１＋T1・Ｓ）｝・
｛1/（１＋T2・Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）を乗じた結果を上記
モータの現在速度のシミュレーション値として出力する
とともにさらに（1/S）を乗じた結果を上記モータの現
在位置のシミュレーション値として出力するシミュレー
ション値算出手段と、上記位置指令と上記モータの現在
位置のシミュレーション値との差分をもとに所定の演算
を行う位置演算手段と、上記位置演算手段の演算出力と
上記モータの現在速度のシミュレーション値との差分を
もとに所定の演算を行いその結果を上記入力信号として
上記シミュレーション値算出手段に出力する速度演算手
段と、を有するシミュレーション装置として作動するこ
とを特徴とするサーボ制御装置。 但し、Ktは上記モータのトルク定数、Ｊは上記モータの
イナーシャ、T1およびT2は上記モータの電流時定数、Ｓ
はラプラス変換で使用される慣用記号である。 - 【請求項２】速度指令にもとづきモータを駆動するモー
ドと、上記モータを駆動することなしに上記速度指令に
対する上記モータの現在速度のシミュレーションモニタ
を可能にするシミュレーションモードとのいずれかに切
換可能なサーボ制御装置であって、上記シミュレーショ
ンモードでは、入力信号に｛1/（１＋T1・Ｓ）｝（Kt/J
・Ｓ）または｛1/（１＋T1・Ｓ）｝・｛1/（１＋T2・
Ｓ）｝（Kt/J・Ｓ）を乗じた結果を上記モータの現在速
度のシミュレーション値として出力するシミュレーショ
ン値算出手段と、上記速度指令と上記モータの現在速度
のシミュレーション値との差分をもとに所定の演算を行
いその結果を上記入力信号として上記シミュレーション
値算出手段に出力する速度演算手段と、を有するシミュ
レーション装置として作動することを特徴とするサーボ
制御装置。 但し、Ktは上記モータのトルク定数、Ｊは上記モータの
イナーシャ、T1およびT2は上記モータの電流時定数、Ｓ
はラプラス変換で使用される慣用記号である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1165321A JP2897030B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | サーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1165321A JP2897030B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | サーボ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332383A JPH0332383A (ja) | 1991-02-12 |
| JP2897030B2 true JP2897030B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=15810108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1165321A Expired - Lifetime JP2897030B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | サーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897030B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006304478A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Nsk Ltd | モータ駆動制御装置及びそれを用いた電動パワーステアリング装置 |
| JP2008262445A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | サーボモータ駆動装置 |
| JP5216415B2 (ja) * | 2008-05-21 | 2013-06-19 | ディエスピーテクノロジ株式会社 | 模擬モータを用いたモータ用コントローラ試験装置 |
| CN112526877B (zh) * | 2020-11-06 | 2023-11-14 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种伺服系统调试方法及装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5698383A (en) * | 1979-12-29 | 1981-08-07 | Fuji Electric Co Ltd | Position control simulator |
| US4751443A (en) * | 1986-07-22 | 1988-06-14 | Honeywell Inc. | Servo simulator |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP1165321A patent/JP2897030B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0332383A (ja) | 1991-02-12 |
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