JP3252695B2 - Motor control device - Google Patents

Motor control device

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JP3252695B2
JP3252695B2 JP04451996A JP4451996A JP3252695B2 JP 3252695 B2 JP3252695 B2 JP 3252695B2 JP 04451996 A JP04451996 A JP 04451996A JP 4451996 A JP4451996 A JP 4451996A JP 3252695 B2 JP3252695 B2 JP 3252695B2
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JP
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speed
electric motor
motor
inertia
moment
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隆 中塚
敦実 橋本
久 木下
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Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、バックラッシュを
持つ工作機械を安定に制御する電動機制御装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor controller for stably controlling a machine tool having a backlash.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10に従来の電動機制御装置のブロッ
ク図を示す。負荷9が付加されている電動機1の制御
は、位置制御手段7でエンコーダ(位置検出手段)8で
検出される実位置と、位置指令との位置偏差より積分器
71で積分し、ゲインKPを増幅器72で掛けて速度指
令を算出する。
2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a block diagram of a conventional motor control device. The control of the electric motor 1 to which the load 9 is added is performed by an integrator 71 based on a position deviation between an actual position detected by an encoder (position detection unit) 8 by a position control unit 7 and a position command, and a gain KP is calculated. The speed command is calculated by multiplying by the amplifier 72.

【0003】また、電動機1の実速度は、速度検出手段
4で検出され、速度指令との速度偏差により、速度制御
手段2で電流指令を算出する。このとき速度制御手段2
では、速度偏差を速度比例ゲインKSPを持つ比例項2
1、速度積分ゲインKSIを持つ積分項22、速度微分
ゲインKSDを持つ微分項23の加算することにより電
流指令を算出している。さらに、この電流指令と電流検
出手段5により検出される電動機電流より、電動機1の
トルクを電流制御器3で制御している。
[0003] The actual speed of the electric motor 1 is determined by a speed detecting means.
4) Speed control based on speed deviation from speed command
Means 2 calculates a current command. At this time, the speed control means 2
Then, the speed deviation is calculated using the proportional term 2 having the speed proportional gain KSP.
A current command is calculated by adding an integral term 22 having a speed integral gain KSI and a differential term 23 having a speed differential gain KSD. Further, the torque of the motor 1 is controlled by the current controller 3 based on the current command and the motor current detected by the current detecting means 5.

【0004】しかし、実際の工作機械での負荷9は、動
力系にギアが含まれ、歯車と歯車との間に遊びがある。
このため、電動機1が回転しているときは、歯車が噛み
合っているために、負荷の慣性モーメントが電動機1の
軸端に発生する。しかし、電動機1がほぼ停止している
ときは、無負荷、負荷のいずれの慣性モーメントが電動
機1の軸端に発生するかわからないため、電動機1の軸
端に発生する慣性モーメントが大きく変化する。
However, a load 9 in an actual machine tool includes a gear in a power system, and there is play between the gears.
For this reason, when the electric motor 1 is rotating, the inertia moment of the load is generated at the shaft end of the electric motor 1 because the gears are engaged. However, when the electric motor 1 is almost stopped, it is not known which of the inertia moment of no load and the load is generated at the shaft end of the electric motor 1, so that the moment of inertia generated at the end of the electric motor 1 greatly changes.

【0005】このとき、速度制御系での応答周波数fc
は、負荷9の慣性モーメントJL、電動機1の慣性モー
メントJM、速度比例ゲインKSP、速度積分ゲインK
SI、速度微分ゲインKSD、比例定数g、P1、P2
とすると、経験的に数式(1)の関係
At this time, the response frequency fc in the speed control system is
Are the moment of inertia JL of the load 9, the moment of inertia JM of the electric motor 1, the speed proportional gain KSP, and the speed integral gain K
SI, speed differential gain KSD, proportional constant g, P1, P2
Then, empirically, the relationship of equation (1)

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】があり、負荷の慣性モーメントJLに最適
な速度ゲインを設定しても、ギアに遊びがあるために、
慣性モーメントJLが小さくなることがあり、そのとき
速度制御系の応答周波数が高くなり、電動機1のハンチ
ングの原因となっていた。
[0007] Even if the optimum speed gain is set for the inertia moment JL of the load, there is play in the gears.
In some cases, the moment of inertia JL becomes small. At that time, the response frequency of the speed control system becomes high, causing hunting of the electric motor 1.

【0008】このような電動機1のハンチングを防ぐた
めに、従来の電動機制御装置では、あらかじめ電動機1
と負荷9との慣性モーメント(JM+JL)に最適な速
度ゲインよりも低い速度ゲインを設定して、速度制御系
の応答周波数を下げたり、電動機1の慣性モーメントJ
Mを大きくし、負荷の慣性モーメントJLと電動機1の
慣性モーメントJMとの比率を小さくして慣性モーメン
ト変動を抑えたり、あるいは、小さな慣性モーメント変
動の場合であれば、特開昭63−214372号公報に
記載のとおり、位置偏差値の基準値以下のとき速度積分
ゲインKSIを調節することでハンチングを防止してい
た。
In order to prevent such hunting of the electric motor 1, a conventional electric motor control device employs a motor 1 in advance.
A speed gain lower than the optimum speed gain for the inertia moment (JM + JL) between the motor and the load 9 is set to lower the response frequency of the speed control system or to reduce the inertia moment J of the electric motor 1.
M is increased, and the ratio of the inertia moment JL of the load to the inertia moment JM of the electric motor 1 is decreased to suppress the inertia moment fluctuation, or in the case of a small inertia moment fluctuation, Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-214372. As described in the publication, hunting is prevented by adjusting the speed integral gain KSI when the position deviation value is equal to or less than the reference value.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このように図10に示
す従来の電動機制御装置では、あらかじめ電動機1と負
荷9との慣性モーメント(JM+JL)に最適な速度ゲ
インよりも低い速度ゲインを設定して、速度制御系の応
答周波数fcを下げているため、高精度な位置制御を実
現することはできなかった。また、電動機1の慣性モー
メントJMを大きくし、負荷の慣性モーメントJLと電
動機1の慣性モーメントJMとの比率を小さくすること
で慣性モーメント変動を抑えるために、加減速時間が長
くなりタクトタイムに悪影響を及ぼしていた。さらに、
位置偏差値が基準値以下のときに、速度積分ゲインKS
Iを調節するのみでは、対応できる慣性モーメントの変
動に限界があり、加えて位置偏差値で判定しているため
に、電動機1の回転時にも、速度積分ゲインKSIを変
化させることがあり、制御性能に悪影響を及ぼしてい
た。
As described above, in the conventional motor control device shown in FIG. 10, a speed gain lower than the optimum speed gain for the moment of inertia (JM + JL) between the motor 1 and the load 9 is set in advance. However, since the response frequency fc of the speed control system is lowered, high-accuracy position control cannot be realized. In addition, the moment of inertia JM of the motor 1 is increased, and the ratio of the moment of inertia JL of the load to the moment of inertia JM of the motor 1 is reduced to suppress the fluctuation of the moment of inertia. Was exerted. further,
When the position deviation value is equal to or less than the reference value, the speed integral gain KS
Only by adjusting I, there is a limit to the fluctuation of the inertia moment which can be dealt with. In addition, since the determination is made based on the position deviation value, the speed integral gain KSI may be changed even when the electric motor 1 is rotating. The performance was adversely affected.

【0010】本発明は、このような課題を解決するもの
で、歯車の遊びを持つことで、電動機1の軸端に発生す
る慣性モーメントが大きく変化する工作機械でも、加減
速時間を長くすることなく、電動機1の軸端に発生する
慣性モーメントに最適な速度ゲインよりも小さな速度ゲ
インを設定することなく、常に速度制御系の応答周波数
を一定に保つことで高精度な位置制御を実現することを
目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problem, and has an advantage that the acceleration / deceleration time is lengthened even in a machine tool in which the moment of inertia generated at the shaft end of the electric motor 1 largely changes due to the play of the gear. To achieve high-accuracy position control by always keeping the response frequency of the speed control system constant without setting a speed gain smaller than the optimum speed gain for the moment of inertia generated at the shaft end of the motor 1. With the goal.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に関わる発明においては、電動機と、前記
電動機のトルクを制御するための電流制御手段と、前記
電動機に流れる電流を検出する電流検出手段と、上記電
動機の速度を検出する速度検出手段と、前記電流検出手
段と速度検出手段より得られる電流値と速度値より前記
電動機に付加されている負荷の慣性モーメントを推定す
るための慣性モーメント推定手段と、基準速度以下にな
ると前記慣性モーメント推定手段により推定した慣性モ
ーメントから算出する速度ゲインに変更して速度を制御
する速度制御手段を備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric motor, comprising:
Current control means for controlling the torque of the motor;
A current detecting means for detecting a current flowing through the motor;
Speed detecting means for detecting the speed of the motive;
From the current value and the speed value obtained from the step and the speed detecting means.
Estimate the moment of inertia of the load added to the motor
Means for estimating the moment of inertia for
The moment of inertia estimated by the moment of inertia estimating means.
Speed by changing to the speed gain calculated from the
Those having a speed control means for.

【0012】加えて、請求項2に関わる発明において
は、基準速度以下になると電動機に付加されている負荷
の慣性モーメントを推定し、速度制御手段でその慣性モ
ーメントから算出する速度ゲインに変更して速度を制御
することを有効にする切替判定手段を有する請求項1記
載の電動機制御装置を備えたものである。
In addition, in the invention according to claim 2,
Is the load added to the motor when the speed falls below the reference speed.
The moment of inertia of the
Speed by changing to the speed gain calculated from the
2. A switch determining means for enabling the switching operation.
The motor control device is provided.

【0013】また、請求項3に関わる発明においては、
電動機の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出
手段により検出された位置と位置指令とから前記電動機
の位置を制御する位置制御手段と、位置指令が基準以下
になると、電動機に付加されている負荷の慣性モーメン
トを推定し、速度制御手段でその慣性モーメントから算
出する速度ゲインに変更して速度を制御することを有効
にする切替判定手段とを有する請求項1記載の電動機制
御装置を備えたものである。
In the invention according to claim 3 ,
Position detecting means for detecting the position of the electric motor;
From the position detected by the means and the position command
Position control means to control the position of
Becomes, the moment of inertia of the load added to the motor
Estimated from the moment and calculated from the moment of inertia by the speed control means.
Effective to control speed by changing to speed gain
2. The electric motor control according to claim 1, further comprising: a switching determination unit that sets
It has a control device.

【0014】また、請求項4に関わる発明においては、
電動機の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出
手段により検出された位置と位置指令とから前記電動機
の位置を制御する位置制御手段と、電動機の位置と位置
指令との偏差の積分値が基準以下になると、電動機に付
加されている負荷の慣性モーメントを推定し、速度制御
手段でその慣性モーメントから算出する速度ゲインに変
更して速度を制御することを有効にする切替判定手段と
を有する請求項1記載の電動機制御装置を備えたもので
ある。
Further, in the invention according to claim 4 ,
Position detecting means for detecting the position of the electric motor;
From the position detected by the means and the position command
Control means for controlling the position of the motor, and the position and position of the motor
If the integrated value of the deviation from the command falls below the standard,
Estimate the moment of inertia of the applied load and control the speed.
To the speed gain calculated from the moment of inertia
Switching determination means for enabling the control of the speed
The motor control device according to claim 1, further comprising:
is there.

【0015】また請求項5に関わる発明においては、電
動機の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手
段により検出された位置と位置指令とから前記電動機の
位置を制御する位置制御手段と、電動機の位置と位置指
令との偏差の積分値と位置指令双方が基準以下になる
と、電動機に付加されている負荷の慣性モーメントを推
定し、速度制御手段でその慣性モーメントから算出する
速度ゲインに変更して速度を制御することを有効にする
切替判定手段とを有する請求項1記載の電動機制御装置
を備えたものである。
In the invention according to claim 5 , the electric power
Position detecting means for detecting the position of the motive;
From the position detected by the step and the position command,
Position control means for controlling the position, and the position and position finger of the electric motor
Both the integral value of deviation from the command and the position command are below the standard
And the moment of inertia of the load applied to the motor.
And calculate from the moment of inertia with the speed control means.
Enable speed control by changing to speed gain
2. The motor control device according to claim 1, further comprising: a switching determination unit.
It is provided with.

【0016】さらに、請求項6に関わる発明において
は、電動機と、前記電動機の位置を検出する位置検出手
段と、前記位置検出手段により検出された位置と位置指
令とから前記電動機の位置を制御する位置制御手段と、
前記電動機の速度を検出する速度検出手段と、前記速度
検出手段により検出された速度と位置制御手段より出力
される速度指令より電動機の速度を制御し、基準位置指
令以下になると、負荷がない状態での慣性モーメントに
適した速度ゲインに変更する速度制御手段を備えた電動
機制御装置を備えたものである。
Further, in the invention according to claim 6,
Is a motor and a position detecting means for detecting the position of the motor.
Step, position and position finger detected by the position detection means
And position control means for controlling the position of the electric motor from the command.
Speed detecting means for detecting a speed of the electric motor;
Speed detected by the detection means and output from the position control means
The speed of the motor is controlled by the speed command
Command, the moment of inertia with no load
Electric motor equipped with speed control means for changing to an appropriate speed gain
Machine control device.

【0017】また、請求項7に関わる発明においては、
電動機と、前記電動機の位置を検出する位置検出手段
と、前記位置検出手段により検出された位置と位置指令
とから前記電動機の位置を制御する位置制御手段と、上
記電動機の速度を検出する速度検出手段と、前記速度検
出手段により検出された速度と位置制御手段より出力さ
れる速度指令より電動機の速度を制御し、電動機の位置
と位置指令との偏差の積分値が基準以下になると、負荷
がない状態での慣性モーメントに適した速度ゲインに変
更する速度制御手段を備えた電動機制御装置を提供する
ものである。
Further, in the invention according to claim 7 ,
Electric motor and position detecting means for detecting the position of the electric motor
And a position detected by the position detecting means and a position command.
Position control means for controlling the position of the motor from
Speed detecting means for detecting the speed of the electric motor;
Speed detected by the output means and the output
The speed of the motor is controlled by the speed command
When the integrated value of the deviation between
To a speed gain suitable for the moment of inertia in the absence of
The present invention provides a motor control device provided with a speed control means .

【0018】また、請求項8に関わる発明においては、
電動機と、前記電動機の位置を検出する位置検出手段
と、前記位置検出手段により検出された位置と位置指令
とから上記電動機の位置を制御する位置制御手段と、前
記電動機の速度を検出する速度検出手段と、前記速度検
出手段により検出された速度と位置制御手段より出力さ
れる速度指令より電動機の速度を制御し、電動機の位置
と位置指令との偏差の積分値と位置指令双方が基準以下
になると、負荷がない状態での慣性モーメントに適した
速度ゲインに変更する速度制御手段とを備えた電動機制
御装置を提供するものである
Further, in the invention according to claim 8 ,
Electric motor and position detecting means for detecting the position of the electric motor
And a position detected by the position detecting means and a position command.
A position control means for controlling the position of the electric motor from
Speed detecting means for detecting the speed of the electric motor;
Speed detected by the output means and the output
The speed of the motor is controlled by the speed command
Both the integral value of the deviation between the position command and the position command are below the reference
Is suitable for the moment of inertia without load.
Motor control having speed control means for changing to speed gain
Control device .

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】請求項1に関わる発明の構成によ
り、電動機と負荷との慣性モーメントを推定することが
でき、その推定した慣性モーメントを用いて、常に一定
の速度制御系の応答周波数が得られる速度ゲインを設定
する作用を有する。
According to the configuration of the present invention, the moment of inertia between a motor and a load can be estimated, and the response frequency of a constant speed control system can be constantly determined using the estimated moment of inertia. It has the function of setting the obtained speed gain.

【0020】また、請求項2に関わる発明の構成によ
り、速度指令の判定で慣性モーメントの推定を有効また
は無効に切り替え、その推定した慣性モーメントを用い
ることで、常に一定の速度制御系の応答周波数が得られ
る速度ゲインを設定する作用を有する。
According to the second aspect of the invention, the estimation of the moment of inertia is switched between valid and invalid in the judgment of the speed command, and by using the estimated moment of inertia, the response frequency of the speed control system is always constant. Has the effect of setting the speed gain that can be obtained.

【0021】また、請求項3に関わる発明の構成によ
り、位置指令の判定で慣性モーメントの推定を有効また
は無効に切替え、その推定した慣性モーメントを用いる
ことで、常に一定の速度制御系の応答周波数が得られる
速度ゲインを設定する作用を有する。
According to the third aspect of the present invention, the estimation of the inertia moment is switched between valid and invalid in the determination of the position command, and the estimated inertia moment is used, so that the response frequency of the speed control system is always constant. Has the effect of setting the speed gain that can be obtained.

【0022】また、請求項4に関わる発明の構成によ
り、位置偏差値の積分値の判定で慣性モーメントの推定
を有効または無効に切替え、その推定した慣性モーメン
トを用いることで、常に一定の速度制御系の応答周波数
が得られる速度ゲインを設定する作用を有する。
According to the fourth aspect of the present invention, the estimation of the moment of inertia is switched between valid and invalid in the judgment of the integral value of the position deviation value, and the estimated moment of inertia is used, so that constant speed control is always performed. It has the effect of setting the speed gain at which the response frequency of the system is obtained.

【0023】また、請求項5に関わる発明の構成によ
り、位置偏差値の積分値と位置指令双方の判定で慣性モ
ーメントの推定を有効または無効に切替え、その推定し
た慣性モーメントを用いることで、常に一定の速度制御
系の応答周波数が得られる速度ゲインを設定する作用を
有する。
According to the configuration of the present invention, the estimation of the moment of inertia is switched between valid and invalid by judging both the integrated value of the position deviation value and the position command, and the estimated moment of inertia is always used by using the estimated moment of inertia. This has an effect of setting a speed gain that can obtain a constant response frequency of the speed control system.

【0024】また、請求項6に関わる発明の構成によ
り、位置指令の判定により速度ゲインを切替えること
で、一定の速度制御系の応答周波数が得られる速度ゲイ
ンを設定する作用を有する。
Further, according to the invention of the sixth aspect, by switching the speed gain based on the determination of the position command, there is an operation of setting the speed gain at which a constant response frequency of the speed control system can be obtained.

【0025】また、請求項7に関わる発明の構成によ
り、位置偏差値の積分値の判定により速度ゲインを切替
えることで、一定の速度制御系の応答周波数が得られる
速度ゲインを設定する作用を有する。
Further, according to the configuration of the invention according to claim 7, the speed gain is switched by judging the integral value of the position deviation value, so that the speed gain that can obtain a constant response frequency of the speed control system is set. .

【0026】また、請求項8に関わる発明の構成によ
り、位置偏差値の積分値と位置指令双方の判定により速
度ゲインを切替えることで、一定の速度制御系の応答周
波数が得られる速度ゲインを設定する作用を有する。
In the invention according to the eighth aspect, the speed gain is set by switching the speed gain by judging both the integrated value of the position deviation value and the position command, thereby setting the speed gain at which a constant response frequency of the speed control system can be obtained. It has the effect of doing.

【0027】(実施の形態1)以下、本発明の実施の形
態1につき、図1に沿って説明する。
Embodiment 1 Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.

【0028】負荷9が付加されている電動機1の速度制
御は、電動機1の実速度を、速度検出手段4で検出し、
速度指令との速度偏差により、速度制御手段2で電流指
令を算出する。このとき速度制御手段2では、速度偏差
を速度比例ゲインKSPを持つ比例項21、速度積分ゲ
インKSIを持つ積分項22、速度微分ゲインKSDを
持つ微分項23の加算することにより電流指令を算出し
ている。さらに、この電流指令と電流検出手段5により
検出される電動機電流より、電動機1のトルクを電流制
御手段3で制御している。
The speed control of the motor 1 to which the load 9 is added is performed by detecting the actual speed of the motor 1 by the speed detecting means 4.
The current command is calculated by the speed control means 2 based on the speed deviation from the speed command. At this time, the speed control means 2 calculates a current command by adding the speed deviation to the proportional term 21 having the speed proportional gain KSP, the integral term 22 having the speed integral gain KSI, and the differential term 23 having the speed differential gain KSD. ing. Further, the torque of the motor 1 is controlled by the current control means 3 based on the current command and the motor current detected by the current detection means 5.

【0029】しかし、実際の工作機械での負荷9は、動
力系にギアが含まれ、歯車と歯車との間に遊びがある。
このため、電動機1が回転しているときは、歯車が噛み
合っているために、負荷の慣性モーメントが電動機1の
軸端に発生する。しかし、電動機1がほぼ停止している
ときは、無負荷、負荷のいずれの慣性モーメントが電動
機1の軸端に発生したかわからないため、電動機1の軸
端に発生する慣性モーメントが大きく変化する。
However, the load 9 in the actual machine tool includes a gear in the power system, and there is play between the gears.
For this reason, when the electric motor 1 is rotating, the inertia moment of the load is generated at the shaft end of the electric motor 1 because the gears are engaged. However, when the motor 1 is almost stopped, it is not known whether the inertia moment of the no-load or the load occurs at the shaft end of the motor 1, so that the inertia moment generated at the shaft end of the motor 1 changes greatly.

【0030】このとき、速度制御系での応答周波数fc
は、負荷9の慣性モーメントJL、電動機1の慣性モー
メントJM、速度比例ゲインKSP、速度積分ゲインK
SI、速度微分ゲインKSD、比例定数g、P1、P2
とすると、経験的に前記数式(1)に示す関係がある。
At this time, the response frequency fc in the speed control system
Are the moment of inertia JL of the load 9, the moment of inertia JM of the electric motor 1, the speed proportional gain KSP, and the speed integral gain K
SI, speed differential gain KSD, proportional constant g, P1, P2
Then, empirically, there is the relationship shown in the equation (1).

【0031】ところで、電動機1の軸端に発生する慣性
モーメントは、慣性モーメント推定手段6で推定し、常
に電動機1と負荷9を含めて速度制御系の応答周波数f
cを一定に保つような速度比例ゲイン、速度積分ゲイ
ン、速度微分ゲインを設定する。
The moment of inertia generated at the shaft end of the motor 1 is estimated by the moment of inertia estimating means 6, and the response frequency f of the speed control system including the motor 1 and the load 9 is always included.
The speed proportional gain, the speed integral gain, and the speed derivative gain are set so as to keep c constant.

【0032】具体的には、図2に電動機1と負荷9との
等価ブロック図を示すように、電動機1に流れる電流
I、電動機1の実速度V、外乱トルクTL、負荷9の慣
性モーメントJL、電動機1の慣性モーメントJMとす
ると、数式(2)の関係がある。
More specifically, as shown in FIG. 2, an equivalent block diagram of the motor 1 and the load 9, a current I flowing through the motor 1, an actual speed V of the motor 1, a disturbance torque TL, and a moment of inertia JL of the load 9. , The moment of inertia JM of the electric motor 1, there is a relationship of equation (2).

【0033】[0033]

【数2】 (Equation 2)

【0034】この数式(2)において、電動機1の軸端
に発生する慣性モーメントJは、数式(3)
In the equation (2), the moment of inertia J generated at the shaft end of the electric motor 1 is given by the equation (3)

【0035】[0035]

【数3】 [Equation 3]

【0036】となる。この慣性モーメントJは、外乱ト
ルクTLを無視することにより、慣性モーメント推定手
段6で電流検出手段5より得られる電動機1に流れる電
流と、速度検出手段4より得られる電動機1の実速度と
から推定を行うことができる。つぎに、速度制御手段2
は、慣性モーメントJがdj変化しても、数式(1)に
示すように、速度比例ゲインKSP、速度積分ゲインK
SI、速度微分ゲインKSDをそれぞれ(J+dj)/
J倍にすることで、速度制御系の応答周波数fcを一定
に保つことができる。
## EQU1 ## By ignoring the disturbance torque TL, the inertia moment J is estimated from the current flowing through the motor 1 obtained by the current detection unit 5 by the inertia moment estimation unit 6 and the actual speed of the motor 1 obtained by the speed detection unit 4. It can be performed. Next, speed control means 2
Is that even if the moment of inertia J changes by dj, the speed proportional gain KSP and the speed integral gain K
SI and speed differential gain KSD are (J + dj) /
The response frequency fc of the speed control system can be kept constant by making the value J times.

【0037】(実施の形態2)つぎに、本発明の実施の
形態2につき、図3に沿って説明する。上記で説明した
慣性モーメント推定手段6を備えた電動機制御装置に、
切替判定手段10を加えて、速度ゲイン切替えを有効ま
たは無効にしている。
(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. The motor control device provided with the inertia moment estimating means 6 described above includes:
Switching gain means 10 is added to enable or disable speed gain switching.

【0038】まず、慣性モーメント推定手段6では、外
乱トルクTLを無視することで慣性モーメントJを推定
している。このため、外乱トルクTLが発生するとき
は、正確な慣性モーメントJが推定できない。また、外
乱トルクTLは、電動機1が回転しているときに発生す
る。
First, the inertia moment estimating means 6 estimates the inertia moment J by ignoring the disturbance torque TL. For this reason, when the disturbance torque TL occurs, an accurate moment of inertia J cannot be estimated. Further, the disturbance torque TL is generated when the electric motor 1 is rotating.

【0039】一方で、慣性モーメントJは、電動機1が
一定方向に回転しているときは、歯車が噛み合うために
負荷の慣性モーメントが電動機1の軸端に発生し、電動
機1がほぼ停止しているときに、無負荷と負荷のいずれ
の慣性モーメントが電動機1の軸端に発生しているかわ
からない。
On the other hand, when the motor 1 is rotating in a certain direction, the inertia moment of the load is generated at the shaft end of the motor 1 because the gears mesh with each other, and the motor 1 is almost stopped. It is not known which moment of inertia, no load or load, is occurring at the shaft end of the electric motor 1 when the motor 1 is in operation.

【0040】このため、切替判定手段10により、速度
指令が基準値以下のときは、慣性モーメント推定手段6
で慣性モーメントJを推定して、それぞれの速度ゲイン
(KSP+KSI+KSD)は慣性モーメントに適した
速度ゲイン(KSP+KSI+KSD)に変更し、速度
指令が基準値以上つまり回転時のときは、あらかじめ設
定していた速度ゲイン(KSP+KSI+KSD)に設
定する。このことで、速度制御系の応答周波数fcを一
定に保つことができる。
For this reason, when the speed command is smaller than the reference value, the inertia moment estimating means 6
, The respective speed gains (KSP + KSI + KSD) are changed to speed gains (KSP + KSI + KSD) suitable for the moment of inertia. Set the gain (KSP + KSI + KSD). Thus, the response frequency fc of the speed control system can be kept constant.

【0041】(実施の形態3)つぎに、本発明の実施の
形態3を、図4に沿って説明する。実施の形態3では、
エンコーダ(位置検出手段)8で検出される実位置と位
置指令との位置偏差より積分器71で積分し、ゲインK
Pを増幅器72で掛け速度指令を位置制御手段7で算出
する。この位置制御手段7より算出された速度指令によ
り、上記で説明した慣性モーメント推定手段6を備えた
電動機制御装置に入力する。
Embodiment 3 Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment,
The integrator 71 integrates the position deviation between the actual position detected by the encoder (position detecting means) 8 and the position command, and the gain K
P is multiplied by the amplifier 72 and a speed command is calculated by the position control means 7. The speed command calculated by the position control means 7 is input to the motor control device having the inertia moment estimating means 6 described above.

【0042】このとき、切替判定手段10は、位置指令
により速度ゲインの切替えを行う。具体的には、位置指
令が基準値以下のときは、電動機1を停止させようとし
ている状態であることを知ることができ、慣性モーメン
ト推定手段6で慣性モーメントJLを推定して、それぞ
れの速度ゲインは慣性モーメントに適した速度ゲインに
変更する。つぎに、位置指令が基準値以上のときは、回
転しようとする状態であることを知ることができ、あら
かじめ設定していた負荷慣性モーメントJに適した速度
ゲインに設定する。このことで、速度制御系の応答周波
数fcを一定に保つことができる。
At this time, the switching determination means 10 switches the speed gain according to the position command. Specifically, when the position command is equal to or less than the reference value, it is possible to know that the motor 1 is about to be stopped, and the moment of inertia JL is estimated by the moment of inertia The gain is changed to a speed gain suitable for the moment of inertia. Next, when the position command is equal to or greater than the reference value, it is possible to know that the vehicle is about to rotate, and the speed gain is set to a preset value suitable for the load inertia moment J. Thus, the response frequency fc of the speed control system can be kept constant.

【0043】(実施の形態4)つぎに、本発明の実施の
形態4を、図5に沿って説明する。実施の形態4では、
エンコーダ(位置検出手段)8で検出される実位置と位
置指令との位置偏差より積分器71で積分し、ゲインK
Pを増幅器72で掛け速度指令を位置制御手段7で算出
する。この位置制御手段7より算出された速度指令によ
り、上記で説明した慣性モーメント推定手段6を備えた
電動機制御装置に入力する。
(Embodiment 4) Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment,
The integrator 71 integrates the position deviation between the actual position detected by the encoder (position detecting means) 8 and the position command, and the gain K
P is multiplied by the amplifier 72 and a speed command is calculated by the position control means 7. The speed command calculated by the position control means 7 is input to the motor control device having the inertia moment estimating means 6 described above.

【0044】このとき、切替判定手段10は、位置偏差
の積分値により速度ゲインの切替えを行う。具体的に
は、位置偏差の積分値が基準値以下のときは、追従性よ
く電動機1の位置制御の行われている状態であることを
知ることができ、慣性モーメント推定手段6で慣性モー
メントJLを推定して、それぞれの速度ゲインは慣性モ
ーメントに適した速度ゲイン(KSP+KSI+KS
D)に変更する。つぎに、位置偏差値の積分値が基準値
以上のときは、電動機1の位置制御の追従性が遅れてい
る状態であることを知ることができ、あらかじめ設定し
ていた負荷慣性モーメントJに適した速度ゲインに設定
する。このことで、速度制御系の応答周波数fcを一定
に保つことができる。
At this time, the switching determination means 10 switches the speed gain based on the integral value of the position deviation. Specifically, when the integrated value of the position deviation is equal to or smaller than the reference value, it is possible to know that the position control of the electric motor 1 is being performed with good followability. Is estimated, and each speed gain is a speed gain (KSP + KSI + KS) suitable for the moment of inertia.
Change to D). Next, when the integrated value of the position deviation value is equal to or larger than the reference value, it is possible to know that the follow-up of the position control of the electric motor 1 is delayed, and it is suitable for the load inertia moment J set in advance. Speed gain. Thus, the response frequency fc of the speed control system can be kept constant.

【0045】(実施の形態5)つぎに、本発明の実施の
形態5を、図6に沿って説明する。実施の形態5では、
エンコーダ(位置検出手段)8で検出される実位置と位
置指令との位置偏差より積分器71で積分し、ゲインK
Pを増幅器72で掛け速度指令を位置制御手段7で算出
する。この位置制御手段7より算出された速度指令によ
り、上記で説明した慣性モーメント推定手段6を備えた
電動機制御装置に入力する。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment,
The integrator 71 integrates the position deviation between the actual position detected by the encoder (position detecting means) 8 and the position command, and the gain K
P is multiplied by the amplifier 72 and a speed command is calculated by the position control means 7. The speed command calculated by the position control means 7 is input to the motor control device having the inertia moment estimating means 6 described above.

【0046】このとき、切替判定手段10は、位置偏差
の積分値と位置指令双方により速度ゲイン(KSP+K
SI+KSD)の切替えを行う。具体的には、位置偏差
の積分値が基準値以下のときは、工作機械がほぼ停止中
であることを知ることができ、慣性モーメント推定手段
6で慣性モーメントJLを推定して、それぞれの速度ゲ
イン(KSP+KSI+KSD)は慣性モーメントに適
した速度ゲインに変更する。つぎに、位置偏差の積分値
が基準値以上のときは、工作機械が運転中であることを
知ることができ、あらかじめ設定していた負荷慣性モー
メントJに適した速度ゲイン(KSP+KSI+KS
D)に設定する。このことで、速度制御系の応答周波数
fcを一定に保つことができる。
At this time, the switching determination means 10 determines the speed gain (KSP + K
(SI + KSD). Specifically, when the integrated value of the position deviation is equal to or less than the reference value, it can be known that the machine tool is almost stopped, and the inertia moment JL is estimated by the inertia moment The gain (KSP + KSI + KSD) is changed to a speed gain suitable for the moment of inertia. Next, when the integrated value of the position deviation is equal to or larger than the reference value, it is possible to know that the machine tool is in operation, and the speed gain (KSP + KSI + KS) suitable for the load inertia moment J set in advance.
Set to D). Thus, the response frequency fc of the speed control system can be kept constant.

【0047】(実施の形態6)つぎに、本発明の実施の
形態6を、図7に沿って説明する。実施の形態6では、
負荷9が付加されている電動機1の制御は、エンコーダ
(位置検出手段)8で検出される実位置と位置指令との
位置偏差より積分器71で積分し、ゲインKPを増幅器
72で掛け速度指令を位置制御手段7で算出する。
Embodiment 6 Next, Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment,
The control of the motor 1 to which the load 9 is added is performed by integrating the position deviation between the actual position detected by the encoder (position detecting means) 8 and the position command by the integrator 71 and multiplying the gain KP by the amplifier 72 and the speed command by the amplifier 72. Is calculated by the position control means 7.

【0048】また、電動機1の実速度は、速度検出手段
4で検出され、速度指令との速度偏差により、速度制御
手段2で電流指令を算出する。このとき速度制御手段2
では、速度偏差を速度比例ゲインKSPを持つ速度制御
比例項21、速度積分ゲインKSIを持つ速度制御積分
項22、速度微分ゲインKSDを持つ速度制御微分項2
3を加算することにより電流指令を算出している。さら
に、この電流指令と電流検出手段5により検出される電
動機電流より、電動機のトルクを電流制御器3で制御し
ている。
The actual speed of the electric motor 1 is detected by the speed detecting means 4 and a current command is calculated by the speed control means 2 based on a speed deviation from the speed command. At this time, the speed control means 2
Then, the speed deviation is converted into a speed control proportional term 21 having a speed proportional gain KSP, a speed control integral term 22 having a speed integral gain KSI, and a speed control differential term 2 having a speed differential gain KSD.
The current command is calculated by adding 3. Further, based on the current command and the motor current detected by the current detection means 5, the torque of the motor is controlled by the current controller 3.

【0049】しかし、歯車の遊びによる慣性モーメント
Jの変動は、電動機1が一定方向に回転しているとき
は、歯車が噛み合うために負荷の慣性モーメントが電動
機1の軸端に発生している。しかし、電動機1が停止し
ているときに、無負荷と負荷のいずれの慣性モーメント
が電動機1の軸端に発生しているかわからない。また、
停止時は高い速度制御の応答性は必要ない。
However, the fluctuation of the inertia moment J due to the play of the gears is such that when the motor 1 is rotating in a fixed direction, the inertia moment of the load is generated at the shaft end of the motor 1 because the gears mesh with each other. However, when the motor 1 is stopped, it is not known which moment of inertia, no load or load, is generated at the shaft end of the motor 1. Also,
When stopped, high speed control response is not required.

【0050】さらに、切替判定手段10は、電動機1が
回転させようとしているときは、負荷慣性モーメントに
適した速度ゲイン(KSP+KSI+KSD)に設定
し、停止させようとしているときは、無負荷時の速度ゲ
イン(KSP+KSI+KSD)を設定するための切替
えを行う。具体的には、位置指令が基準値以下のとき
は、速度ゲイン(KSP+KSI+KSD)を負荷がな
い状態での慣性モーメントに適した速度ゲイン(KSP
+KSI+KSD)に変更し、位置指令が基準値以上の
ときは、負荷がある状態での慣性モーメントに適した速
度ゲイン(KSP+KSI+KSD)に設定する。
Further, the switching determining means 10 sets the speed gain (KSP + KSI + KSD) suitable for the load inertia moment when the motor 1 is going to rotate, and the speed at no load when the motor 1 is going to stop. Switching for setting the gain (KSP + KSI + KSD) is performed. Specifically, when the position command is equal to or less than the reference value, the speed gain (KSP + KSI + KSD) is adjusted to the speed gain (KSP
+ KSI + KSD), and when the position command is equal to or greater than the reference value, set a speed gain (KSP + KSI + KSD) suitable for the moment of inertia under load.

【0051】このとき、速度ゲイン(KSP+KSI+
KSD)は、負荷時と無負荷時での電動機1の速度制御
応答周波数fcが変わらないように設定している。この
ような切替え設定により、速度制御系の応答周波数fc
を一定に保つことができる。
At this time, the speed gain (KSP + KSI +
KSD) is set so that the speed control response frequency fc of the electric motor 1 under load and no load does not change. With such a switching setting, the response frequency fc of the speed control system
Can be kept constant.

【0052】(実施の形態7)つぎに、本発明の実施の
形態7を、図8に沿って説明する。実施の形態7では、
負荷9が付加されている電動機1の制御は、エンコーダ
(位置検出手段)8で検出される実位置と位置指令との
位置偏差より積分器71で積分し、ゲインKPを増幅器
72で掛け速度指令を位置制御手段7で算出する。ま
た、電動機1の実速度は、速度検出手段4で検出され、
速度指令との速度偏差により、速度制御手段2で電流指
令を算出する。このとき速度制御手段2では、速度偏差
を速度比例ゲインKSPを持つ比例項21、速度積分ゲ
インKSIを持つ積分項22、速度微分ゲインKSDを
持つ微分項23を加算することにより電流指令を算出し
ている。さらに、この電流指令と電流検出手段5により
検出される電動機電流より、電動機のトルクを電流制御
手段3で制御している。
Embodiment 7 Next, Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIG. In the seventh embodiment,
The control of the motor 1 to which the load 9 is added is performed by integrating the position deviation between the actual position detected by the encoder (position detecting means) 8 and the position command by the integrator 71 and multiplying the gain KP by the amplifier 72 and the speed command by the amplifier 72. Is calculated by the position control means 7. Further, the actual speed of the electric motor 1 is detected by the speed detecting means 4,
The current command is calculated by the speed control means 2 based on the speed deviation from the speed command. At this time, the speed control means 2 calculates a current command by adding the speed deviation to a proportional term 21 having a speed proportional gain KSP, an integral term 22 having a speed integral gain KSI, and a differential term 23 having a speed differential gain KSD. ing. Further, based on the current command and the motor current detected by the current detecting means 5, the torque of the motor is controlled by the current control means 3.

【0053】このため、切替判定手段10は、電動機1
が位置指令に対し遅れが大きいときは、負荷慣性モーメ
ントに適した速度ゲイン(KSP+KSI+KSD)に
設定し、位置指令に対し追従しているときは、無負荷時
の速度ゲイン(KSP+KSI+KSD)を設定するた
めの切替えを行う。具体的には、位置偏差の積分値が基
準値以下のときは、速度ゲイン(KSP+KSI+KS
D)を負荷がない状態での慣性モーメントに適した速度
ゲイン(KSP+KSI+KSD)に変更し、位置偏差
の積分値が基準値以上のときは、負荷がある状態での慣
性モーメントに適した速度ゲイン(KSP+KSI+K
SD)に設定する。
For this reason, the switching determination means 10 determines whether the motor 1
Is set to a speed gain (KSP + KSI + KSD) suitable for the moment of inertia when the delay is large relative to the position command, and to follow the position command, a speed gain (KSP + KSI + KSD) at no load is set. Is switched. Specifically, when the integrated value of the position deviation is equal to or less than the reference value, the speed gain (KSP + KSI + KS)
D) is changed to a speed gain (KSP + KSI + KSD) suitable for the moment of inertia without a load, and when the integrated value of the position deviation is equal to or more than the reference value, the speed gain (KSP + KSI + KSD) suitable for the moment of inertia with the load is applied. KSP + KSI + K
SD).

【0054】このとき、速度ゲイン(KSP+KSI+
KSD)は、負荷時は無負荷時での電動機1の速度制御
系の応答周波数fcが変わらないように設定している。
このような切替設定により、速度制御系の応答周波数f
cを一定に保つことができる。
At this time, the speed gain (KSP + KSI +
KSD) is set so that the response frequency fc of the speed control system of the electric motor 1 at the time of no load under load does not change.
With such a switching setting, the response frequency f of the speed control system
c can be kept constant.

【0055】(実施の形態8)つぎに、本発明の実施の
形態8を、図9に沿って説明する。実施の形態8では、
負荷9が付加されている電動機1の制御は、エンコーダ
(位置検出手段)8で検出される実位置と位置指令との
位置偏差より積分器71で積分し、ゲインKPを増幅器
72で掛け速度指令を位置制御手段7で算出する。ま
た、電動機1の実速度は、速度検出手段4で検出され、
速度指令との速度偏差により、速度制御手段2で電流指
令を算出する。このとき速度制御手段2では、速度偏差
を速度比例ゲインKSPを持つ速度制御比例項21、速
度積分ゲインKSIを持つ速度制御積分項22、速度微
分ゲインKSDを持つ速度制御微分項23を加算するこ
とにより電流指令を算出している。さらに、この電流指
令と電流検出手段5により検出される電動機電流より、
電動機のトルクを電流制御器3で制御している。
Embodiment 8 Next, Embodiment 8 of the present invention will be described with reference to FIG. In the eighth embodiment,
The control of the motor 1 to which the load 9 is added is performed by integrating the position deviation between the actual position detected by the encoder (position detecting means) 8 and the position command by the integrator 71 and multiplying the gain KP by the amplifier 72 and the speed command by the amplifier 72. Is calculated by the position control means 7. Further, the actual speed of the electric motor 1 is detected by the speed detecting means 4,
The current command is calculated by the speed control means 2 based on the speed deviation from the speed command. At this time, the speed control means 2 adds the speed deviation to the speed control proportional term 21 having the speed proportional gain KSP, the speed control integral term 22 having the speed integral gain KSI, and the speed control differential term 23 having the speed differential gain KSD. Is used to calculate the current command. Further, from the current command and the motor current detected by the current detecting means 5,
The torque of the electric motor is controlled by the current controller 3.

【0056】また、位置指令が0でも、制御系の遅れに
より偏差の積分値が0でなく、電動機1が回転すること
もあり、逆に、反転動作などのように偏差の積分値が0
でも、位置指令は0でなく、電動機1が回転することも
ある。このため、電動機1が確実に停止状態であること
を判断するのは、位置指令と位置偏差の積分値双方が0
のときである。
Even if the position command is 0, the integrated value of the deviation is not 0 due to the delay of the control system, and the motor 1 may rotate.
However, the position command is not 0 and the electric motor 1 may rotate. For this reason, it is determined that the electric motor 1 is in the stopped state reliably because both the position command and the integrated value of the position deviation are 0.
It is time.

【0057】このため、切替判定手段10は、工作機械
が運転をしているときは、負荷慣性モーメントに適した
速度ゲイン(KSP+KSI+KSD)に設定し、工作
機械が停止しているときは、無負荷時の速度ゲイン(K
SP+KSI+KSD)を設定するための切替えを行
う。具体的には、位置偏差の積分値と位置指令双方が基
準以下のときは、速度ゲイン(KSP+KSI+KS
D)を負荷がない状態での慣性モーメントに適した速度
ゲイン(KSP+KSI+KSD)に変更し、位置偏差
の積分値と位置指令双方が基準値以上のときは、負荷が
ある状態での慣性モーメントに適した速度ゲイン(KS
P+KSI+KSD)に設定する。
For this reason, the switching determination means 10 sets the speed gain (KSP + KSI + KSD) suitable for the load moment of inertia when the machine tool is operating, and sets no speed when the machine tool is stopped. Speed gain (K
(SP + KSI + KSD). Specifically, when both the integral value of the position deviation and the position command are equal to or less than the reference, the speed gain (KSP + KSI + KS)
D) is changed to the speed gain (KSP + KSI + KSD) suitable for the moment of inertia without load, and when both the integrated value of the position deviation and the position command are equal to or more than the reference value, it is suitable for the moment of inertia with load. Speed gain (KS
P + KSI + KSD).

【0058】このとき、速度ゲイン(KSP+KSI+
KSD)は、負荷時は無負荷時での電動機1の速度制御
系の応答周波数fcが変わらないように設定している。
このような切替設定により、速度制御系の応答周波数f
cを一定に保つことができるものである。
At this time, the speed gain (KSP + KSI +
KSD) is set so that the response frequency fc of the speed control system of the electric motor 1 at the time of no load under load does not change.
With such a switching setting, the response frequency f of the speed control system
c can be kept constant.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上のように、請求項1に関する本発明
の電動機制御装置は、歯車に遊びのある機械でも、加減
速時間を長くすることなく、電動機に付加されている負
荷の慣性モーメントの変動にも速度制御系の応答周波数
を常に一定に制御でき、安定に駆動できるものである。
As described above, the motor control device according to the present invention according to the first aspect of the present invention can reduce the inertia moment of the load applied to the motor without increasing the acceleration / deceleration time even in a machine having a play in the gear. The response frequency of the speed control system can always be controlled to be constant even with fluctuations, and the drive can be stably performed.

【0060】また、請求項2に関する本発明の電動機制
御装置は、歯車に遊びのある機械でも、電動機に付加さ
れている負荷の慣性モーメントの変動にも速度制御系の
応答周波数を常に一定に制御でき、外乱が発生しても安
定に駆動できるものである。
Further, the motor control device according to the second aspect of the present invention controls the response frequency of the speed control system to be always constant even in a machine having play in a gear, even when the inertia moment of a load applied to the motor fluctuates. It can be driven stably even if disturbance occurs.

【0061】また、請求項3に関する本発明の電動機制
御装置は、歯車に遊びのある機械でも、加減速時間を長
くすることなく、電動機に付加されている負荷の慣性モ
ーメントの変動にも速度制御の応答周波数を常に一定に
制御でき、外乱が発生しても安定に駆動でき、かつ高精
度な位置制御を実現できるものである。
Further, the motor control device according to the third aspect of the present invention can control the speed of a machine having play in gears without changing the acceleration / deceleration time without changing the acceleration / deceleration time. Can always be controlled to be constant, can be driven stably even when disturbance occurs, and can realize high-precision position control.

【0062】また、請求項4に関する本発明の電動機制
御装置は、歯車に遊びのある機械でも、加減速時間を長
くすることなく、電動機に付加されている負荷の慣性モ
ーメントの変動にも速度制御の応答周波数を常に一定に
制御でき、外乱が発生しても安定に駆動でき、かつ高精
度な位置制御を実現できるものである。
Further, the motor control device of the present invention according to the fourth aspect of the present invention provides speed control even for a machine with a play in gears, without increasing the acceleration / deceleration time, and also for fluctuations in the inertia moment of the load applied to the motor. Can always be controlled to be constant, can be driven stably even when disturbance occurs, and can realize high-precision position control.

【0063】また、請求項5に関する本発明の電動機制
御装置は、歯車に遊びのある機械でも、加減速時間を長
くすることなく、電動機に付加されている負荷の慣性モ
ーメントの変動にも速度制御の応答周波数を常に一定に
制御でき、外乱が発生しても安定に駆動でき、精度な位
置制御を実現できるものである。
The motor control device of the present invention according to the fifth aspect of the present invention provides speed control even for a machine with play in gears, without prolonging the acceleration / deceleration time, and also for fluctuations in the inertia moment of the load applied to the motor. Can always be controlled to be constant, stable driving can be performed even if disturbance occurs, and accurate position control can be realized.

【0064】また、請求項6に関する本発明の電動機制
御装置は、簡単な構成で、歯車に遊びのある機械でも、
電動機に付加されている負荷の慣性モーメントの変動に
も速度制御系の応答周波数を常に一定に制御でき、外乱
が発生しても安定に駆動でき、かつ高精度な位置制御を
実現できるものである。
The motor control device according to the present invention according to claim 6 has a simple configuration, and is applicable to a machine having play in gears.
It can constantly control the response frequency of the speed control system even when the inertia moment of the load added to the motor fluctuates, can drive stably even if disturbance occurs, and can realize highly accurate position control. .

【0065】また、請求項7に関する本発明の電動機制
御装置は、簡単な構成で、歯車に遊びのある機械でも、
加減速時間を長くすることなく、電動機に付加されてい
る負荷の慣性モーメントの変動にも速度制御の応答周波
数を常に一定に制御でき、外乱が発生しても安定に駆動
でき、かつ高精度な位置制御を実現できるものである。
Further, the motor control device of the present invention according to claim 7 has a simple structure, and is applicable to a machine having a play in gears.
Without lengthening the acceleration / deceleration time, the response frequency of speed control can be constantly controlled even when the inertia moment of the load added to the motor fluctuates. Position control can be realized.

【0066】また、請求項8に関する本発明の電動機制
御装置は、簡単な構成で、歯車に遊びのある機械でも加
減速時間を長くすることなく、電動機に付加されている
負荷の慣性モーメントの変動にも速度制御系の応答周波
数を常に一定に制御でき、外乱が発生しても安定に駆動
でき、かつ高精度な位置制御を実現できるものである。
The motor control device according to the present invention according to claim 8 has a simple structure, and does not increase the acceleration / deceleration time even in a machine with a play on the gears, without changing the inertia moment of the load applied to the motor. In addition, the response frequency of the speed control system can always be controlled to be constant, stable driving can be performed even when disturbance occurs, and highly accurate position control can be realized.

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

【図1】本発明の実施の形態1における電動機制御装置
を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a motor control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態1の電動機の等価ブロック図FIG. 2 is an equivalent block diagram of the electric motor according to the first embodiment.

【図3】同実施の形態2における電動機制御装置を示す
ブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a motor control device according to the second embodiment;

【図4】同実施の形態3における電動機制御装置を示す
ブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a motor control device according to the third embodiment;

【図5】同実施の形態4における電動機制御装置を示す
ブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a motor control device according to the fourth embodiment.

【図6】同実施の形態5における電動機制御装置を示す
ブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing a motor control device according to the fifth embodiment.

【図7】同実施の形態6における電動機制御装置を示す
ブロック図
FIG. 7 is a block diagram showing a motor control device according to the sixth embodiment.

【図8】同実施の形態7における電動機制御装置を示す
ブロック図
FIG. 8 is a block diagram showing a motor control device according to the seventh embodiment.

【図9】同実施の形態8における電動機制御装置を示す
ブロック図
FIG. 9 is a block diagram showing a motor control device according to the eighth embodiment.

【図10】従来のデジタルACサーボ装置の構成を示す
ブロック図
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional digital AC servo device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動機 2 速度制御器 3 電流制御器 4 速度検出手段 5 電流検出手段 6 慣性モーメント推定手段 7 位置制御器 8 エンコーダ(位置検出手段) 9 負荷 10 切替判定手段 21 速度制御比例項 22 速度制御積分項 23 速度制御微分項 71 積分項 72 増幅器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Speed controller 3 Current controller 4 Speed detecting means 5 Current detecting means 6 Inertia moment estimating means 7 Position controller 8 Encoder (position detecting means) 9 Load 10 Switching determining means 21 Speed control proportional term 22 Speed control integral term 23 Speed control differential term 71 Integral term 72 Amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−19279(JP,A) 特開 平7−131992(JP,A) 特開 平6−225566(JP,A) 特開 平4−71381(JP,A) 特開 平7−141030(JP,A) 特開 平7−175527(JP,A) 特開 平7−327382(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/00 G05B 13/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-8-19279 (JP, A) JP-A-7-131992 (JP, A) JP-A-6-225566 (JP, A) JP-A-4-1992 71381 (JP, A) JP-A-7-141030 (JP, A) JP-A-7-175527 (JP, A) JP-A-7-327382 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 7 , DB name) H02P 5/00 G05B 13/02

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電動機と、前記電動機のトルクを制御する
ための電流制御手段と、前記電動機に流れる電流を検出
する電流検出手段と、上記電動機の速度を検出する速度
検出手段と、前記電流検出手段と速度検出手段より得ら
れる電流値と速度値より前記電動機に付加されている負
荷の慣性モーメントを推定するための慣性モーメント推
定手段と、基準速度以下になると前記慣性モーメント推
定手段により推定した慣性モーメントから算出する速度
ゲインに変更して速度を制御する速度制御手段を備えた
電動機制御装置。
An electric motor; a current control means for controlling a torque of the electric motor; a current detecting means for detecting a current flowing through the electric motor; a speed detecting means for detecting a speed of the electric motor; Means and an inertia moment estimating means for estimating an inertia moment of a load added to the electric motor from a current value and a speed value obtained from the speed detecting means, and an inertia estimated by the inertia moment estimating means when the speed becomes equal to or less than a reference speed. Speed calculated from moment
An electric motor control device comprising speed control means for controlling a speed by changing to a gain .
【請求項2】基準速度以下になると電動機に付加されて
いる負荷の慣性モーメントを推定し、速度制御手段で
の慣性モーメントから算出する速度ゲインに変更して
度を制御することを有効にする切替判定手段を有する請
求項1記載の電動機制御装置。
2. When the speed falls below a reference speed, the moment of inertia of the load applied to the motor is estimated, and the speed is changed to a speed gain calculated from the moment of inertia by speed control means. The motor control device according to claim 1 , further comprising a switching determination unit that enables control of the degree.
【請求項3】電動機の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された位置と位置指令とか
ら前記電動機の位置を制御する位置制御手段と、位置指
令が基準以下になると、電動機に付加されている負荷の
慣性モーメントを推定し、速度制御手段でその慣性モー
メントから算出する速度ゲインに変更して速度を制御す
ることを有効にする切替判定手段とを有する請求項1記
載の電動機制御装置。
3. A position detecting means for detecting a position of the electric motor;
Position control means for controlling the position of the electric motor from the position detected by the position detection means and the position command; and estimating a moment of inertia of a load applied to the motor when the position command becomes equal to or less than a reference, and controlling the speed. the inertia mode by means
Control by changing to the speed gain calculated from the
2. The motor control device according to claim 1 , further comprising: a switching determination unit that enables the operation to be performed .
【請求項4】電動機の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された位置と位置指令とか
ら前記電動機の位置を制御する位置制御手段と、電動機
の位置と位置指令との偏差の積分値が基準以下になる
と、電動機に付加されている負荷の慣性モーメントを推
定し、速度制御手段でその慣性モーメントから算出する
速度ゲインに変更して速度を制御することを有効にする
切替判定手段とを有する請求項1記載の電動機制御装
置。
4. A position detecting means for detecting a position of the electric motor;
Position control means for controlling the position of the electric motor based on the position detected by the position detection means and the position command, and an electric motor is added when the integrated value of the deviation between the position of the electric motor and the position command becomes equal to or less than a reference. Estimate the moment of inertia of the load and calculate from the moment of inertia with the speed control means
Enable speed control by changing to speed gain
The motor control device according to claim 1 , further comprising a switching determination unit .
【請求項5】電動機の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された位置と位置指令とか
ら前記電動機の位置を制御する位置制御手段と、電動機
の位置と位置指令との偏差の積分値と位置指令双方が基
準以下になると、電動機に付加されている負荷の慣性
ーメントを推定し、速度制御手段でその慣性モーメント
から算出する速度ゲインに変更して速度を制御すること
を有効に する切替判定手段とを有する請求項1記載の電
動機制御装置。
5. A position detecting means for detecting a position of a motor,
Position control means for controlling the position of the electric motor from the position and the position command detected by the position detection means, and when both the integrated value of the deviation between the position of the motor and the position command and the position command are below the reference, the motor Inertia model of the added load
The moment of inertia is estimated by the speed control means.
To control speed by changing to speed gain calculated from
2. The electric motor control device according to claim 1 , further comprising: a switching determination unit that validates the condition .
【請求項6】電動機と、前記電動機の位置を検出する位
置検出手段と、前記位置検出手段により検出された位置
と位置指令とから前記電動機の位置を制御する位置制御
手段と、前記電動機の速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により検出された速度と位置制御手段
より出力される速度指令より電動機の速度を制御し、基
準位置指令以下になると、負荷がない状態での慣性モー
メントに適した速度ゲインに変更する速度制御手段を備
えた電動機制御装置。
6. An electric motor, position detecting means for detecting a position of the electric motor, position control means for controlling a position of the electric motor from a position detected by the position detecting means and a position command, and a speed of the electric motor. Speed detection means for detecting
Said speed detecting means by controlling the speed of the motor from the speed command output from the position control means and the detected velocity, at the reference position command less inertia motor in a state without a load
An electric motor control device comprising a speed control means for changing to a speed gain suitable for the element .
【請求項7】電動機と、前記電動機の位置を検出する位
置検出手段と、前記位置検出手段により検出された位置
と位置指令とから前記電動機の位置を制御する位置制御
手段と、上記電動機の速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により検出された速度と位置制御手段
より出力される速度指令より電動機の速度を制御し、電
動機の位置と位置指令との偏差の積分値が基準以下にな
ると、負荷がない状態での慣性モーメントに適した速度
ゲインに変更する速度制御手段を備えた電動機制御装
置。
7. An electric motor, position detecting means for detecting a position of the electric motor, position control means for controlling a position of the electric motor from a position detected by the position detecting means and a position command, and a speed of the electric motor. Speed detection means for detecting
Control the speed of the motor from the speed command output from the speed and position control means detected by the speed detecting means, when the integral value of the deviation between the position command and the position of the electric motor becomes the reference below, in the state without a load Speed suitable for moment of inertia
An electric motor control device having a speed control means for changing to a gain .
【請求項8】電動機と、前記電動機の位置を検出する位
置検出手段と、前記位置検出手段により検出された位置
と位置指令とから上記電動機の位置を制御する位置制御
手段と、前記電動機の速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により検出された速度と位置制御手段
より出力される速度指令より電動機の速度を制御し、電
動機の位置と位置指令との偏差の積分値と位置指令双方
が基準以下になると、負荷がない状態での慣性モーメン
トに適した速度ゲインに変更する速度制御手段とを備え
た電動機制御装置。
8. An electric motor, position detecting means for detecting the position of the electric motor, position control means for controlling the position of the electric motor from the position detected by the position detecting means and a position command, and a speed of the electric motor. Speed detection means for detecting
The speed of the motor is controlled based on the speed detected by the speed detecting means and the speed command output from the position control means, and when both the integrated value of the deviation between the position of the motor and the position command and the position command become equal to or less than a reference, the load is reduced. Inertia in the absence of
And a speed control means for changing the speed gain to a speed gain suitable for the motor.
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US8508160B2 (en) 2008-03-28 2013-08-13 Thk Co., Ltd. Servo motor position control device
JP5200648B2 (en) * 2008-04-28 2013-06-05 パナソニック株式会社 Motor drive device
JP2012010462A (en) * 2010-06-23 2012-01-12 Caterpillar Sarl Motor torque control device of work machine
CN103261530B (en) * 2010-12-15 2015-08-12 沃尔沃建造设备有限公司 For the rotation control system of hybrid construction machine
JP6160258B2 (en) * 2013-05-30 2017-07-12 株式会社リコー Motor control device
JP7017940B2 (en) * 2018-01-30 2022-02-09 Ntn株式会社 Electric actuators and electric braking devices
JP6806746B2 (en) * 2018-09-21 2021-01-06 ファナック株式会社 Motor control device
DE102022208234A1 (en) * 2022-08-08 2024-02-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for operating an electric machine of a rotary drive

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