JP3164574B2 - Servo motor controller - Google Patents

Servo motor controller

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JP3164574B2
JP3164574B2 JP15524789A JP15524789A JP3164574B2 JP 3164574 B2 JP3164574 B2 JP 3164574B2 JP 15524789 A JP15524789 A JP 15524789A JP 15524789 A JP15524789 A JP 15524789A JP 3164574 B2 JP3164574 B2 JP 3164574B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明はサーボモータに通電する駆動電流値を外部か
らの指令値に応じて制御するサーボモータ制御に関す
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a servo motor control for controlling a drive current value supplied to a servo motor in accordance with an external command value.

[従来の技術] 従来のこの種のサーボモータ制御装置では、例えばPW
M制御を行なう装置としてトルク指令値とフィードバッ
ク値とを比較し、その偏差値を予め設定した関数に代入
することによりPWM指令値を求め、求めたPWM指令値に対
応する大きさの三相交流をPWM制御によりサーボモータ
に供給する制御装置がある。例えば特開昭63−148891号
公報(トルク制御装置の制御方式)記載の装置は、PWM
指令値を演算する関数をサーボモータ電機子コイルの抵
抗値およびそのインダクタンス値を加味して設定するこ
とにより、サーボモータとの間に構成される制御系の応
答性の向上を図っている。
[Prior art] In a conventional servo motor control device of this kind, for example, PW
As a device for performing M control, a torque command value and a feedback value are compared, a deviation value is substituted into a preset function, a PWM command value is obtained, and a three-phase AC having a magnitude corresponding to the obtained PWM command value is obtained. There is a control device that supplies the servo motor to the servo motor by PWM control. For example, a device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-14891 (control method of a torque control device) is a PWM control device.
By setting the function for calculating the command value in consideration of the resistance value and the inductance value of the armature coil of the servomotor, the responsiveness of a control system formed between the servomotor and the servomotor is improved.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述の構成ではPWM指令値を求める関
数や電流のフィードバックゲインを改善して応答性の向
上を図っても、個々のサーボモータの特性変化にまで対
応することができず、応答性の向上に限度があるという
問題があった。これは運転状態に変化に伴いサーボモー
タの特性が変化してエネルギ損失等の値が変動し、演算
したPWM指令値に対応する大きさの電流を通電しても、
サーボモータに必要な駆動力が発生しなくなるからであ
る。こうしてサーボモータに必要な駆動力が発生しなく
なれば、応答性の向上が妨げられるだけでなく、サーボ
モータの出力トルクが巨視的には一定であっても、微視
的には変動を伴うものとなる。この結果、サーボモータ
を加工装置の工具駆動源とした場合、極めて精密な加工
を行なう際に加工面にムラができるという問題を招く。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described configuration, even if the function of obtaining the PWM command value or the feedback gain of the current is improved to improve the responsiveness, it is possible to cope with the characteristic change of each servo motor. However, there is a problem that there is a limit to improvement in responsiveness. This is because even if the current of the magnitude corresponding to the calculated PWM command value is applied even if the characteristics of the servo motor change with the change of the operation state and the value of energy loss etc.
This is because a driving force required for the servomotor is not generated. If the driving force required for the servomotor is no longer generated, not only will the improvement in responsiveness be hindered, but also the output torque of the servomotor will be macroscopically constant, but will be accompanied by fluctuations microscopically. Becomes As a result, when the servomotor is used as a tool drive source of the processing apparatus, there is a problem that a processing surface becomes uneven when performing extremely precise processing.

本発明のサーボモータ制御装置は上記課題を解決し、
その応答性の向上を図ることを目的とする。
The servo motor control device of the present invention solves the above problems,
The purpose is to improve the responsiveness.

発明の構成 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明
する。
Configuration of the Invention The configuration of the present invention that achieves the above object will be described below.

[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、 サーボモータに供給する駆動電流値を、外部からの指
令値に基づき算出する駆動電流値算出手段を備え、該駆
動電流値算出手段により算出された駆動電流値を用いて
前記サーボモータを駆動するサーボモータ制御装置にお
いて、 前記サーボモータの指令値,駆動速度等の運転状態を
検出する運電状態検出手段と、 前記運転状態検出手段によって検出される運転状態の
変化に対応して当該サーボモータ制御装置に接続された
サーボモータのエネルギ損失がどう変化するかを記憶し
た相関関係記憶手段と、 前記運転状態検出手段により検出された運転状態、お
よび相関関係記憶手段に記憶された前記エネルギ損失の
変化に基づいて、前記サーボモータにて発生するエネル
ギ損失を推定し、該推定されたエネルギ損失を補償する
ための電流値補正量を算出する補正量算出手段と、 該補正量算出手段により算出された電流値補正量に
て、前記駆動電流値算出手段により算出された駆動電流
値を修正する駆動電流修正手段と、 を備えることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A servo motor control device according to the present invention includes a drive current value calculation unit that calculates a drive current value to be supplied to a servo motor based on an external command value. A servo motor control device that drives the servo motor using the drive current value calculated by the means; a power supply state detection unit that detects an operation state such as a command value and a drive speed of the servo motor; Correlation storage means for storing how the energy loss of the servo motor connected to the servo motor control device changes in response to a change in the operating state detected by the means, and detected by the operating state detecting means. The energy loss generated in the servomotor based on the operating state and the change in the energy loss stored in the correlation storage means. Correction amount calculating means for calculating a current value correction amount for compensating the estimated energy loss, and the drive current value calculating means based on the current value correction amount calculated by the correction amount calculating means. And a driving current correcting means for correcting the driving current value calculated by the following.

[作用] 上記構成を有する本発明のサーボモータ制御装置は外
部から指令値が与えられると、運転状態検出手段によっ
て検出された運転状態に応じたエネルギ損失を、相関関
係記憶手段が記憶している相関関係(運転状態の変化に
応じてエネルギ損失の値がどう変化するかを示すもの)
の中から補正量算出手段が推定し、更にその推定された
エネルギ損失を補償するための電流値補正量を求める。
相関関係記憶手段が記憶している相関関係は、接続され
る特定のサーボモータ自体について、運転状態に応じて
発生するエネルギ損失を予め実験などによって調べて設
定したものである。そして駆動電流修正手段が、このエ
ネルギ損失を補償するための電流値補正量を用いて、駆
動電流値算出手段により算出された駆動電流値を補正す
る。従って、運転状態の変化に伴って接続したサーボモ
ータの特性が変化しエネルギ損失等の値が変動しても、
本発明の構成では、そのときの運転状態においてサーボ
モータの駆動力が指令値に近づくように制御される。
[Operation] In the servo motor control device of the present invention having the above configuration, when a command value is given from the outside, the energy loss corresponding to the operating state detected by the operating state detecting means is stored in the correlation storage means. Correlation (indicating how the value of energy loss changes with changes in operating conditions)
The correction amount calculation means estimates the current value from among the above, and further obtains a current value correction amount for compensating the estimated energy loss.
The correlation stored in the correlation storage means is set by examining, in advance, an energy loss that occurs in accordance with the operating state of a specific connected servomotor itself by an experiment or the like. Then, the drive current correction means corrects the drive current value calculated by the drive current value calculation means using the current value correction amount for compensating for the energy loss. Therefore, even if the characteristics of the connected servomotor change due to the change in the operation state and the value such as the energy loss changes,
In the configuration of the present invention, the driving force of the servo motor is controlled so as to approach the command value in the operation state at that time.

尚、指令値としては例えばトルク指令値が該当する
が、トルク指令値がサーボモータのトルクのの値をほぼ
示すように、指令値は運転状態を表す一つの因子であり
える。従って、指令値を運転状態として加味してもよ
い。こうした場合、相関関係記憶手段が記憶している相
関関係は、接続される特定のサーボモータ自体につい
て、指令値を含む運転状態と、これに応じて発生するエ
ネルギ損失の関係となる。
Note that the command value corresponds to, for example, a torque command value, but the command value can be one factor representing the operating state so that the torque command value substantially indicates the value of the torque of the servomotor. Therefore, the command value may be considered as the operating state. In such a case, the correlation stored in the correlation storage means is a relationship between the operation state including the command value and the energy loss generated in response to the operation state of the specific servo motor to be connected.

〔実施例〕〔Example〕

以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにする
ために、以下本発明のサーボモータ制御装置の好適な実
施例について説明する。第1図は本発明一実施例として
のサーボモータ制御装置の制御システムを示すブロック
線図、第2図は制御装置の構成図である。
In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, a preferred embodiment of the servo motor control device of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing a control system of a servo motor control device as one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of the control device.

この制御装置は、第2図に示すように、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Cを中心としたディジタル回路により構成されてい
る。すなわち、論理演算を実行するCPU1と、CPU1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デ
ータテーブルを不揮発的に記憶しているROM3と、情報を
一時的に記憶してCPU1の演算を補助するRAM5と、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7とを主要な構成部としている。
As shown in FIG. 2, this control device is constituted by a digital circuit centered on a microcomputer C as shown in the figure in consideration of simplification of the configuration and versatility. That is, a CPU 1 that executes logical operations, a ROM 3 that nonvolatilely stores various control programs executed by the CPU 1 and a data table used in the programs, and a RAM 5 that temporarily stores information and assists the operations of the CPU 1. And an input / output port 7 for exchanging information with these logic circuits and other devices as main components.

制御装置のその他の機器としては、入出力ポート7か
ら出力されるPWM指令値に応じたPWM信号を出力するPWM
回路9と、パワートランジスタにより構成されたパワー
アンプ11と、PWM回路9からのPWM信号に基づきパワーア
ンプ11を駆動する制御回路13とが設けられている。入出
力ポート7から出力されるPWM指令値はCPU1を中心とし
た論理回路により演算されるもので、このPWM指令値に
従ってPWM制御した三相交流をパワーアンプ11および制
御回路13がサーボモータMに供給する。
Other devices of the control device include a PWM that outputs a PWM signal according to a PWM command value output from the input / output port 7.
A circuit 9, a power amplifier 11 composed of a power transistor, and a control circuit 13 for driving the power amplifier 11 based on a PWM signal from the PWM circuit 9 are provided. The PWM command value output from the input / output port 7 is calculated by a logic circuit centered on the CPU 1, and the power amplifier 11 and the control circuit 13 apply the three-phase alternating current PWM controlled according to the PWM command value to the servo motor M. Supply.

実施例の制御装置は、サーボモータM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。帰還されるサーボモータMの情報は、サーボ
モータMに通電された電流の大きさを検出する電流検出
コイル15の出力およびサーボモータMの回転軸の回転位
置を検出するエンコーダ17の出力である。
The control device of the embodiment employs a feedback control method to stably control the servomotor M with higher accuracy. The information of the servo motor M that is fed back is the output of the current detection coil 15 for detecting the magnitude of the current supplied to the servo motor M and the output of the encoder 17 for detecting the rotational position of the rotary shaft of the servo motor M.

以上のように構成される装置において、制御装置のRO
Mには、位置決め制御のプログラムや、電流指令値およ
びPWM指令値の間の相関関係を規定するデータテーブル
が予め記憶されている。実施例の位置決め制御のプログ
ラムは実行により次の制御システムを構成するものであ
る。第1図に示すように、このシステムは位置アンプ19
を中心とする位置制御のフィードバックループと、その
マイナループとしての速度アンプ21を中心とする速度制
御のフィードバックループと、さらにそのマイナループ
としてのトルクアンプ23を中心とするトルク制御のフィ
ードバックループとからなる。上位システム25から指令
データが入力されると、指令データの示す位置指令値に
工具等の制御対象を移送するためにトルクをデータテー
ブル記憶部27のデータを参照しながら制御し、制御対象
を目標位置に位置決めする。
In the device configured as above, the RO of the control device
M stores in advance a program of the positioning control and a data table that defines the correlation between the current command value and the PWM command value. The positioning control program of the embodiment constitutes the following control system by execution. As shown in FIG.
, A feedback loop of speed control centered on the speed amplifier 21 as its minor loop, and a feedback loop of torque control centered on the torque amplifier 23 as its minor loop. When the command data is input from the host system 25, the torque is controlled with reference to the data in the data table storage unit 27 to transfer the control target such as a tool to the position command value indicated by the command data, and the control target is set to the target. Position in position.

一方、データテーブルは上記のデータテーブル記憶部
27のデータに相当するもので、実施例では接続されるサ
ーボモータ自体に発生するエネルギ損失の値の変化を運
転状態の変化に対応して示したデータテーブル(本発明
の相関関係記憶手段に相当)と、エネルギ損失を補償す
るために必要なPWM指令値の補正量をエネルギ損失の値
に対応して示したデータテーブルとからなる。第3図に
これらデータテーブルの一例をグラフ化して示す。な
お、各データテーブルは接続される特定のサーボモータ
自体について、その発生するエネルギ損失を運転状態を
変更して測定し、また、エネルギ損失を補償しうるPWM
指令値の補正量を、エネルギ損失の値を変更して実験に
より求め作成したものである。測定および実験はフィー
ドバック制御を実施しない条件で行なった。
On the other hand, the data table is stored in the data table storage unit described above.
In the embodiment, a data table (corresponding to the correlation storage means of the present invention) indicating a change in the value of the energy loss generated in the connected servomotor itself in accordance with the change in the operating state. ) And a data table indicating the amount of correction of the PWM command value required to compensate for the energy loss, corresponding to the value of the energy loss. FIG. 3 is a graph showing an example of these data tables. In addition, each data table is used to measure the energy loss generated by changing the operating state of the specific servo motor itself to be connected, and to compensate for the energy loss.
The correction amount of the command value is obtained and obtained by an experiment while changing the value of the energy loss. The measurement and the experiment were performed under the condition that the feedback control was not performed.

データテーブルのうち、回転速度を変数として変化す
る摩擦損失および鉄損によるエネルギ損失の値を表す2
つのテーブルを、第3図(A)および(B)のグラフに
示す。摩擦損失は回転軸とハウジングの軸受との間など
に発生する。鉄損は電機子コイルが巻かれている鉄芯に
おける漏れ磁束等により生ずる。いずれのエネルギ損失
の値も回転速度の増加に伴い増大する傾向がある。
In the data table, 2 represents the value of the energy loss due to the friction loss and the iron loss that change with the rotation speed as a variable.
The two tables are shown in the graphs of FIGS. 3 (A) and (B). The friction loss occurs between the rotating shaft and the bearing of the housing. Iron loss is caused by leakage magnetic flux or the like in an iron core around which an armature coil is wound. Both energy loss values tend to increase with increasing rotational speed.

3つめのデータテーブルとして、PWM指令値を変数と
して変化する銅損によるエネルギ損失の値を表すテーブ
ルを、第3図(C)のグラフに示す。銅損は主に発熱に
ともなう損失によって発生する。PWM指令値の増加に伴
って損失の値が増大する傾向がある。
As a third data table, a table showing the value of energy loss due to copper loss changing with the PWM command value as a variable is shown in the graph of FIG. 3 (C). Copper loss is mainly caused by heat loss. The loss value tends to increase as the PWM command value increases.

4つめのデータテーブルとして、運転継続時間を変数
として変化する入力エネルギの累積値および出力エネル
ギの累積値の間の差としてのエネルギ損失を表すテーブ
ルを、第3図(D)のグラフに示す。運転継続時間はサ
ーボモータの温度上昇等に関与するもので、これを変数
とするエネルギ損失は構成部材の特性の変化、例えば電
機子コイルの抵抗の変化や、パワーアンプの増幅率の変
化によって発生する。エネルギ損失値は運転継続時間の
増加に伴って増大する傾向がある。
As a fourth data table, a table showing the energy loss as a difference between the cumulative value of the input energy and the cumulative value of the output energy, which varies with the operation duration as a variable, is shown in the graph of FIG. The operation continuation time is related to the temperature rise of the servo motor, etc., and the energy loss using this as a variable is caused by a change in the characteristics of the components, for example, a change in the resistance of the armature coil or a change in the amplification factor of the power amplifier. I do. Energy loss values tend to increase with increasing operating duration.

以上の4種のエネルギ損失を補償するPWM指定値の補
正量を表すテーブルを、第3図(E)のグラフに示す。
エネルギ損失が増加するのに伴いPWM指令値の補正量を
増大するように実験結果から設定されている。上記4種
のエネルギ損失値の合計値がこのグラフのエネルギ損失
に相当する。補正量はPWM指令値に加算される量であ
る。
FIG. 3E is a graph showing a correction amount of the PWM designated value for compensating the above four types of energy loss.
Experimental results are set so that the correction amount of the PWM command value increases as the energy loss increases. The sum of the above four types of energy loss values corresponds to the energy loss in this graph. The correction amount is an amount added to the PWM command value.

以上説明した各データテーブルは、サーボモータが同
じ機種であっても、個々のサーボモータを構成する部材
の実際の寸法などによって微妙に相違するため、接続さ
れるサーボモータ自体について作成される。
Each data table described above is slightly different depending on the actual dimensions of the members constituting each servo motor even if the servo motors are of the same model.

こうして構成された実施例のサーボモータ制御装置
は、以下のとおりサーボモータを制御する。第2図に示
すように、上位システム25から位置指令値が入力される
と、位置制御のフィードバックループでは、位置指令値
と、エンコーダ17からの位置検出値とをつき合わせ、そ
の偏差値を位置アンプ19に入力し、位置指令値に位置検
出値が追従するのに必要な速度指令値を演算する処理を
数ミリセカンドの間隔で行なう。
The servo motor control device according to the embodiment configured as described above controls the servo motor as follows. As shown in FIG. 2, when a position command value is input from the host system 25, in a position control feedback loop, the position command value and the position detection value from the encoder 17 are compared, and the deviation value is compared with the position. Input to the amplifier 19, a process of calculating a speed command value necessary for the position detection value to follow the position command value is performed at intervals of several milliseconds.

速度制御のフィードバックループでは、こうして演算
された速度指令値に対して、エンコーダ17の位置検出値
を微分因子Sをかけて微分した速度検出値にさらにゲイ
ンβ2をかけて得た値をつき合わせ、その偏差を速度ア
ンプ21に入力し、速度指令値に速度検出値が追従するの
に必要なトルク指令値を演算する処理の数百マイクロセ
カンドの間隔で行なう。
In the feedback loop of the speed control, a value obtained by multiplying a speed detection value obtained by differentiating the position detection value of the encoder 17 by the differentiation factor S with the speed command value thus calculated and further applying a gain β2 to the speed command value, The deviation is input to the speed amplifier 21, and a process of calculating a torque command value necessary for the speed detection value to follow the speed command value is performed at intervals of several hundred microseconds.

更に、トルク制御のフィードバックループでは、速度
アンプ21が算出したトルク指令値に対して、電流検出コ
イル15の検出信号をA/D変換器29を介しデジタル変換し
た電流検出値にゲインβ3をかけて得た値をつき合わ
せ、その偏差値をトルクアンプ23に入力し、上述した相
関関係を規定するデータテーブルの記憶部27のデータを
参照してPWM指令値を求める数十マイクロセカンドの間
隔で行なう。
Further, in a torque control feedback loop, a gain β3 is applied to a current detection value obtained by digitally converting a detection signal of the current detection coil 15 via the A / D converter 29 with respect to the torque command value calculated by the speed amplifier 21. The obtained values are matched, the deviation value is input to the torque amplifier 23, and the PWM command value is determined at intervals of several tens of microseconds by referring to the data in the storage unit 27 of the data table defining the above-described correlation. .

このトルク制御のフィードバックループにおいてPWM
指令値を求める処理ルーチンの一例を第4図のフローチ
ャートに示す。処理の開始により、まず、トルク指令値
Otrq,電流のフィードバック値Ftrq,回転速度検出値N,運
転継続時間Hの4個の値の読込(ステップ100)を行な
う。回転速度検出値Nは速度制御ループのフィードバッ
ク値を利用する。運転継続時間HはサーボモータMの運
転開始時から所定のインターバルで繰り返されるソフト
タイマ等により得られる。
In this torque control feedback loop PWM
An example of the processing routine for obtaining the command value is shown in the flowchart of FIG. By starting the process, first, the torque command value
Four values of Otrq, current feedback value Ftrq, rotation speed detection value N, and operation continuation time H are read (step 100). As the rotation speed detection value N, a feedback value of the speed control loop is used. The operation continuation time H is obtained by a soft timer or the like which is repeated at predetermined intervals from the start of operation of the servo motor M.

次いで、読み込まれた値のうち、トルク指令値Otrqお
よび電流のフィードバック値Ftrqの偏差値Dを求め、偏
差値Dを所定の関数f(x)に代入してPWM仮指令値PrO
pwmを求める演算処理(ステップ110)を行なう。偏差値
Dを代入する関数f(x)は、比例項や積分項などから
なり、公知のものである。このステップ110の処理が本
発明の駆動電流値算出手段に相当する。
Next, among the read values, a deviation value D between the torque command value Otrq and the current feedback value Ftrq is determined, and the deviation value D is substituted into a predetermined function f (x) to obtain a PWM provisional command value PrO.
The arithmetic processing for obtaining pwm (step 110) is performed. The function f (x) for substituting the deviation value D includes a proportional term, an integral term, and the like, and is a known function. The processing of step 110 corresponds to the drive current value calculation means of the present invention.

次に、こうして得られた回転速度検出値N,PWM仮指令
値PrOpwm,運転継続時間Hの3つの運転状態を示す値
を、第3図(A)ないし(D)に示すデータテーブルに
照合し、この運転状態における4種のエネルギ損失を求
める処理を行なう。回転速度検出値Nからは、第3図
(A)および(B)のグラフを参照して摩擦損失および
鉄損による2つのエネルギ損失値EL1,EL2を特定する
(ステップ120)。PWM仮指令値PrOpwmからは、第3図
(C)のグラフを参照して銅損によるエネルギ損失値EL
3を特定する(ステップ130)。運転継続時間Hからは、
第3図(D)のグラフを参照して入出力エネルギの間の
エネルギ損失値EL4を特定する(ステップ140)。
Next, the thus obtained values indicating the three operating states of the detected rotational speed N, the PWM provisional command value PrOpwm, and the operation continuation time H are compared with the data tables shown in FIGS. 3 (A) to 3 (D). Then, a process for obtaining four types of energy loss in this operating state is performed. From the detected rotational speed N, two energy loss values EL1 and EL2 due to friction loss and iron loss are specified with reference to the graphs of FIGS. 3A and 3B (step 120). From the PWM temporary command value PrOpwm, referring to the graph of FIG. 3 (C), the energy loss value EL due to copper loss
3 is specified (step 130). From the operation continuation time H,
The energy loss value EL4 between the input and output energy is specified with reference to the graph of FIG. 3 (D) (step 140).

こうして4つのエネルギ損失値EL1,EL2,EL3,EL4が求
められると、これらを合計し、合計したエネルギ損失値
ELamtから、第3図(E)のグラフを参照してPWM仮指令
値PrOpwmの補正量CVを特定する(ステップ150)。
When the four energy loss values EL1, EL2, EL3, EL4 are obtained in this way, these are summed, and the total energy loss value is calculated.
The correction amount CV of the PWM temporary command value PrOpwm is specified from ELamt with reference to the graph of FIG. 3 (E) (step 150).

最後に、補正量CVのPWM仮指令値PrOpwmに加算し、PWM
指令値OPpwmを求める演算処理(ステップ160)を行な
う。このステップ160の処理が、本発明の駆動電流修正
手段に相当する。
Finally, the correction amount CV is added to the PWM provisional command value PrOpwm, and the PWM
A calculation process (step 160) for obtaining the command value OPpwm is performed. The processing in step 160 corresponds to the drive current correcting means of the present invention.

以上のフローチャートに示す処理によって、そのとき
の運転状態におけるエネルギ損失を補償しうる値として
得られたPWM4指令値OPpwmは入出力ポート7からPWM回路
9に出力される。PWM回路9は、PWM指令値に従いPWM信
号を発生し、制御回路13がこのPWM信号に基づいてパワ
ーアンプ11を駆動し、PWM制御され三相交流を、接続さ
れているサーボモータMに電機子電流として供給する。
By the processing shown in the above flowchart, the PWM4 command value OPpwm obtained as a value that can compensate for the energy loss in the operating state at that time is output from the input / output port 7 to the PWM circuit 9. The PWM circuit 9 generates a PWM signal in accordance with the PWM command value, and the control circuit 13 drives the power amplifier 11 based on the PWM signal. Supply as current.

以上説明したように、このサーボモータ制御装置によ
れば、速度アンプ21から出力されるトルク指令値Otrqと
そのフィードバック値Ftrqとの偏差値DからPWM指令値O
Ppwmを算出する際、データテーブルを参照し、運転状態
によって変化するエネルギ損失を補償しうるPWM指令値O
Ppwmを得るから、運転状態の変化に伴いサーボモータM
の特性が変化しても、トルク指令値Otrqによく対応する
ように三相交流を制御でき、応答性の向上を図ることが
できるという優れた効果を奏する。例えば、PWM指令値
の算出には、摩擦損失や鉄損、銅損などの要素に着目し
たエネルギ損失値を用いているが、これら要素は接続さ
れるサーボモータの個々によって微妙に相違するもので
り、かつサーボモータに発生する主なエネルギ損失を決
定するものであるから、実施例の構成で算出されるPWM
指令値は、エネルギ損失をよく補償できるものとなる。
従って、サーボモータMのトルクが巨視的にも、微視的
にも一定となる。サーボモータを加工装置の工具駆動源
とした場合、従来のように極めて精密な加工を行なう際
に加工面にムラができるおそれは解消される。
As described above, according to the servo motor control device, the PWM command value Otrq is obtained from the deviation value D between the torque command value Otrq output from the speed amplifier 21 and the feedback value Ftrq.
When calculating Ppwm, the PWM command value O which can refer to the data table and can compensate for the energy loss that varies depending on the operating state
Since Ppwm is obtained, the servo motor M
Even if the characteristics of the above change, the three-phase alternating current can be controlled so as to correspond well to the torque command value Otrq, and an excellent effect that response can be improved can be achieved. For example, when calculating the PWM command value, energy loss values that focus on factors such as friction loss, iron loss, and copper loss are used, but these factors are slightly different depending on the connected servo motor. And determines the main energy loss that occurs in the servo motor.
The command value can compensate the energy loss well.
Therefore, the torque of the servo motor M is macroscopically and microscopically constant. When the servo motor is used as a tool drive source of the processing apparatus, the possibility of unevenness on the processing surface when performing extremely precise processing as in the related art is eliminated.

また、実施例では、トルク指定値Otrqとそのフィード
バック値Ftrqとの偏差値からPWM仮指令値を演算し、演
算したPWM仮指令値に運転状態に応じて特定する補正量
を加算してPWM指令値を得る構成としたから、相関関係
として記憶するデータは運転状態の変化に応じて変化す
るエネルギ損失のデータと、エネルギ損失を補償するた
めの補正量のデータのみでよく、記憶装置の容量が小さ
くてもよいという利点がある。
Further, in the embodiment, a PWM temporary command value is calculated from a deviation value between the torque designation value Otrq and its feedback value Ftrq, and a correction amount specified according to an operation state is added to the calculated PWM temporary command value to obtain a PWM command value. Since the value is obtained, the data to be stored as the correlation only needs to be the data of the energy loss that changes according to the change of the operating state and the data of the correction amount for compensating the energy loss. There is an advantage that it may be small.

さらに、サーボモータの温度上昇による特性変化は運
転継続時間Hにより推定して補償するから、温度センサ
を新たに付加する必要がなく、装置構成が簡単になると
いう効果を奏する。
Furthermore, since the characteristic change due to the temperature rise of the servomotor is estimated and compensated for by the operation continuation time H, it is not necessary to newly add a temperature sensor, so that there is an effect that the device configuration is simplified.

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
うした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し
得ることは勿論である。例えば、駆動電流値の演算時に
参照する相関関係は、駆動電流の補正量を示すものでな
くとも、駆動電流値そのものの値を示すものでもい。エ
ネルギ損失としては実施例に挙げたもの以外にも、風損
など他の要素についてもみたものでもよい。また、サー
ボモータに温度センサを取り付け、温度に対応するエネ
ルギ損失値を示すデータテーブルを予め設定してもよ
い。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments at all, and it is needless to say that the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention. For example, the correlation referred to when calculating the drive current value does not indicate the correction amount of the drive current but may indicate the value of the drive current value itself. As the energy loss, in addition to the energy loss described in the embodiment, other factors such as windage may be considered. Alternatively, a temperature sensor may be attached to the servomotor, and a data table indicating the energy loss value corresponding to the temperature may be set in advance.

発明の効果 以上詳述したように、本発明のサーボモータ制御装置
によれば、エネルギ損失と運転状態の間の相関関係(運
転状態の変化に応じてエネルギ損失の値がどう変化する
かを示すもの)を相関関係記憶手段に予め記憶させてお
き、補正量算出手段が、運転状態検出手段により検出さ
れた運転状態に応じて予想されるエネルギ損失を推定
し、更にこのエネルギ損失を補償するための電流補正量
を算出する。この電流値補正量を用いて、駆動電流修正
手段が、駆動電流値算出手段により算出された駆動電流
値を補正するから、運転状態が変化し、サーボモータの
特性が変化しても、トルク指令値によく対応するように
三相交流を制御でき、応答性が向上するという優れた効
果を奏する。
Effect of the Invention As described in detail above, according to the servo motor control device of the present invention, the correlation between the energy loss and the operating state (shows how the value of the energy loss changes according to the change in the operating state). Are stored in the correlation storage means in advance, and the correction amount calculating means estimates the energy loss expected according to the operating state detected by the operating state detecting means, and further compensates for this energy loss. Is calculated. Since the drive current correction means corrects the drive current value calculated by the drive current value calculation means using the current value correction amount, even if the operation state changes and the characteristics of the servomotor change, the torque command The three-phase alternating current can be controlled so as to correspond to the value well, and an excellent effect that response is improved is achieved.

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

【図1】本発明一実施例としてのサーボモータ制御装置
の制御システムを示すブロック線図
FIG. 1 is a block diagram showing a control system of a servomotor control device as one embodiment of the present invention.

【図2】制御装置の構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a control device.

【図3】(A),(B),(C),(D),(E)は各
々記憶した相関関係を示すグラフ
3 (A), (B), (C), (D), and (E) are graphs each showing a stored correlation.

【図4】トルクアンプにおけるPWM指令値算出処理の一
例を示すフローチャート 1……CPU、3……ROM 5……RAM、9……PWM回路 11……パワーアンプ、13……制御回路 27……データテーブル記憶部 M……サーボモータ
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a PWM command value calculation process in a torque amplifier 1. CPU 3. ROM 5. RAM 9. PWM circuit 11 Power amplifier 13. Control circuit 27 Data table storage M: Servo motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−213503(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-213503 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】サーボモータに供給する駆動電流値を、外
部からの指令値に基づき算出する駆動電流値算出手段を
備え、該駆動電流値算出手段により算出された駆動電流
値を用いて前記サーボモータを駆動するサーボモータ制
御装置において、 前記サーボモータの指令値,駆動速度等の運転状態を検
出する運転状態検出手段と、 前記運転状態検出手段によって検出される運転状態の変
化に対応して当該サーボモータ制御装置に接続されたサ
ーボモータのエネルギ損失がどう変化するかを記憶した
相関関係記憶手段と、 前記運転状態検出手段により検出された運転状態、およ
び相関関係記憶手段に記憶された前記エネルギ損失の変
化に基づいて、前記サーボモータにて発生するエネルギ
損失を推定し、該推定されたエネルギ損失を補償するた
めの電流値補正量を算出する補正量算出手段と、 該補正量算出手段により算出された電流値補正量にて、
前記駆動電流値算出手段により算出された駆動電流値を
修正する駆動電流修正手段と、 を備えることを特徴とするサーボモータ制御装置。
And a drive current value calculating means for calculating a drive current value to be supplied to the servomotor based on an external command value, wherein the drive current value is calculated using the drive current value calculated by the drive current value calculation means. A servo motor control device that drives a motor; an operating state detecting unit that detects an operating state such as a command value and a driving speed of the servo motor; A correlation storage means for storing how the energy loss of the servomotor connected to the servomotor control device changes; an operation state detected by the operation state detection means; and the energy stored in the correlation storage means. Estimating an energy loss occurring in the servomotor based on a change in the loss, and compensating for the estimated energy loss. A correction amount calculating means for calculating a current value correction amount at the current value correction amount calculated by the correction amount calculating means,
A drive current correction unit that corrects the drive current value calculated by the drive current value calculation unit.
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