JP3336791B2 - Motor load characteristic identification device - Google Patents

Motor load characteristic identification device

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JP3336791B2
JP3336791B2 JP02495295A JP2495295A JP3336791B2 JP 3336791 B2 JP3336791 B2 JP 3336791B2 JP 02495295 A JP02495295 A JP 02495295A JP 2495295 A JP2495295 A JP 2495295A JP 3336791 B2 JP3336791 B2 JP 3336791B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、機械負荷を駆動するモ
ータの制御装置で、特に、機械負荷の振動特性を表わす
パラメータを同定するのに好適なモータ負荷特性同定装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device for driving a mechanical load, and more particularly to a motor load characteristic identifying device suitable for identifying a parameter representing a vibration characteristic of a mechanical load.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、振動特性を有する機械負荷駆動モ
ータの制御では、振動特性を表わすパラメータを同定す
る方法として、振動特性を2慣性系でモデル化し、その
パラメータをモータ発生トルクとモータ速度の検出値か
ら同定する方式が知られている。1993年にThe Euro
pean Power Electronics Conference(EPE‘93)で
発表された、“Self−tuning State Control for a Poo
rly Damped MechanicalSystem”(著者:N.KlaaBen,pp.
394−398)によれば、モータと機械負荷とが軸ねじり剛
性で連結された2慣性系のパラメータを、モータ発生ト
ルクに対するモータ速度の伝達関数の係数を同定するこ
とで演算する。伝達関数としては、モータ発生トルクお
よびモータ速度を検出する各サンプリング時点毎のデー
タ列の関係として記述する。すなわち、モータ発生トル
クのデータ列τm(z)、モータ速度のデータ列ωm(z)
を次式で表わす。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the control of a mechanical load drive motor having vibration characteristics, as a method of identifying a parameter representing the vibration characteristic, the vibration characteristic is modeled by a two-inertia system, and the parameter is defined by the motor generated torque and the motor speed. A method of identifying from a detected value is known. The Euro in 1993
"Self-tuning State Control for a Poo" announced at the pean Power Electronics Conference (EPE'93)
rly Damped MechanicalSystem ”(author: N.KlaaBen, pp.
According to 394-398), a parameter of a two-inertia system in which a motor and a mechanical load are connected by axial torsional rigidity is calculated by identifying a coefficient of a transfer function of a motor speed with respect to a motor generated torque. The transfer function is described as a relationship between a data train at each sampling point for detecting the motor generated torque and the motor speed. That is, a data sequence τ m (z) of the motor generated torque and a data sequence ω m (z) of the motor speed
Is represented by the following equation.

【0003】[0003]

【数1】 (Equation 1)

【0004】このとき、伝達関数G(z)は、次式で定
義される。
At this time, a transfer function G (z) is defined by the following equation.

【0005】[0005]

【数2】 (Equation 2)

【0006】この係数であるan ,bn を演算すること
により、モータと機械負荷との2慣性系パラメータ(モ
ータおよび機械負荷の慣性モーメント値や軸ねじり剛性
など)を同定できる。
By calculating the coefficients a n and b n , it is possible to identify the two inertial system parameters of the motor and the mechanical load (the moment of inertia of the motor and the mechanical load, the torsional rigidity of the shaft, etc.).

【0007】ここで、伝達関数の係数an ,bn の演算
には、検出したN個のデータ列から演算したan ,bn
と実際値との誤差が最小となるように系統的な手法を用
いて実行される。これは最小2乗法と呼ばれる手法とし
てよく知られており、一瀬著「誤差論」(初版 昭28
年,培風館)のpp.38〜54にその演算方法が記述
されている。
Here, the coefficients a n and b n of the transfer function are calculated by using the a n and b n calculated from the detected N data strings.
This is performed using a systematic method so that the error between the actual value and the actual value is minimized. This is well known as a method called the least squares method, and is described by Ichinose in "Error Theory" (First Edition, Sho 28
Year, Baifukan) pp. 38 to 54 describe the calculation method.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】さて、モータによる機
械負荷駆動系では、モータ速度はモータ発生トルクだけ
でなく機械負荷に作用する負荷トルクによっても変化す
る。従って、モータ発生トルクに対するモータ速度の伝
達関数を演算するためには、このとき作用する負荷トル
クの特性を正しくモデル化しておく必要がある。
In a mechanical load drive system using a motor, the speed of the motor varies not only with the torque generated by the motor but also with the load torque acting on the mechanical load. Therefore, in order to calculate the transfer function of the motor speed with respect to the motor generated torque, it is necessary to correctly model the characteristics of the load torque acting at this time.

【0009】しかし、本公知例では、負荷トルクがモー
タ速度検出値に与える影響を、モータ速度検出での測定
誤差に含めてモデル化する。この測定誤差により時系列
的に相関性のない雑音がモータ速度検出値に重畳してい
るとして、モータ発生トルクに対するモータ速度の伝達
関数の係数を最小2乗法により演算している。このた
め、実際のモータによる機械負荷駆動系で見られるよう
に、パラメータ同定中に歯車のガタや機械部の非線形摩
擦により負荷トルクによる外乱が作用する系では、正し
く機械系の振動特性を同定できない。
However, in this known example, the effect of the load torque on the motor speed detection value is modeled by including the measurement error in the motor speed detection. Assuming that noise having no correlation in time series is superimposed on the detected motor speed value due to this measurement error, the coefficient of the transfer function of the motor speed with respect to the motor generated torque is calculated by the least square method. For this reason, as seen in a mechanical load drive system using an actual motor, in a system in which disturbance due to load torque acts due to gear play or non-linear friction of a mechanical part during parameter identification, the vibration characteristics of the mechanical system cannot be correctly identified. .

【0010】本発明の目的は、機械系に負荷トルクの作
用する場合でも、正しく機械系の振動を表わすパラメー
タを同定することにある。
An object of the present invention is to correctly identify parameters representing the vibration of a mechanical system even when a load torque acts on the mechanical system.

【0011】更に、本公知例によれば、モータ発生トル
クに対するモータ速度の伝達関数を、各サンプリング時
点毎のデータ列の関係式として演算する。このため、同
定された係数はサンプリング周期に依存した値として演
算される。機械系の振動特性を表わす物理量を同定する
には、この演算された係数からサンプリング時間を考慮
に入れて変換する必要があり、サンプリング時間を適切
に設定しないと振動特性の同定精度が劣化する。
Further, according to this known example, a transfer function of a motor speed with respect to a motor generated torque is calculated as a relational expression of a data sequence at each sampling time. Therefore, the identified coefficient is calculated as a value depending on the sampling period. In order to identify a physical quantity representing the vibration characteristic of the mechanical system, it is necessary to convert the calculated coefficient in consideration of the sampling time, and if the sampling time is not set appropriately, the identification accuracy of the vibration characteristic deteriorates.

【0012】本発明の目的は、モータ発生トルクからモ
ータ速度への伝達関数をサンプリング時間に依存せずに
直接演算することで、精度よく振動特性を同定すること
にある。
An object of the present invention is to accurately identify vibration characteristics by directly calculating a transfer function from a motor generated torque to a motor speed without depending on a sampling time.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本目的を達成するため、
機械系に作用する負荷トルクがモータ速度検出値に与え
る影響を時間関数で表わし、これを考慮に入れて、モー
タ発生トルクに対するモータ速度の伝達関数を同定する
ようにした。
In order to achieve the above object,
The effect of the load torque acting on the mechanical system on the motor speed detection value is represented by a time function, and taking this into account, a transfer function of the motor speed with respect to the motor generated torque is identified.

【0014】また、モータ発生トルクおよびモータ速度
の時間積分値を新たな変数とし、これらの関係式により
伝達関数の係数を同定するようにした。
Further, the time integral value of the motor generated torque and the motor speed is used as a new variable, and the coefficient of the transfer function is identified by the relational expression.

【0015】[0015]

【作用】負荷トルクがモータ速度検出値に与える影響を
時間関数としてモデル化することにより、速度検出値に
含まれる測定誤差と分離して機械系の振動特性を同定で
きる。これにより、歯車のガタや非線形摩擦の作用する
場合でも、正しく振動特性を同定できる。
By modeling the effect of the load torque on the detected motor speed as a time function, the vibration characteristics of the mechanical system can be identified separately from the measurement error included in the detected speed. As a result, even when the backlash of the gear or the non-linear friction acts, the vibration characteristics can be correctly identified.

【0016】また、サンプリング毎の瞬時のデータ列で
なく、これを積分した値を新たな変数とすることで、サ
ンプリング時間の影響を受けずに伝達関数の係数を演算
でき、この演算結果により精度よく振動特性を表わす物
理的パラメータ(慣性モーメント値や軸ねじり剛性な
ど)を同定できる。更に、積分値を用いることで、瞬時
値のデータ列から演算する場合に比べて、測定誤差の影
響を受けにくいパラメータ同定を達成できる。
Further, by using a value obtained by integrating the value instead of an instantaneous data sequence for each sampling as a new variable, the coefficient of the transfer function can be calculated without being affected by the sampling time. Physical parameters (moment of inertia, torsional rigidity of the shaft, etc.) representing the vibration characteristics can be identified well. Further, by using the integral value, parameter identification that is less susceptible to measurement errors can be achieved as compared with the case where calculation is performed from a data string of instantaneous values.

【0017】[0017]

【実施例】本発明の実施例を図1により説明する。モー
タによる機械負荷駆動系は、モータ1と機械負荷2およ
び両者の連結軸3より構成され、連結軸の軸ねじれによ
りモータ1と機械負荷2とが振動する。負荷特性として
同定する物理パラメータは、モータ1および機械負荷2
の各慣性モーメント値、連結軸3の軸ねじり剛性値と粘
性係数などである。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A mechanical load drive system using a motor includes a motor 1, a mechanical load 2, and a connecting shaft 3 for both, and the motor 1 and the mechanical load 2 vibrate due to the torsion of the connecting shaft. The physical parameters identified as load characteristics are the motor 1 and the mechanical load 2
, The torsional rigidity of the connecting shaft 3 and the viscosity coefficient.

【0018】モータ1はパワー変換器4により電力が供
給さり駆動トルクを発生する。ここで、パワー変換器4
によりモータ1に流れるトルク電流it は電流検出器5
により検出され、パワー変換器4にはモータ1に所望の
トルク電流指令値ir にしたがって、トルク電流it
流れるよう電流制御系が設けられている。更に、モータ
1には速度検出器6が取付けられており、モータ速度ω
m を検出する。モータ速度指令発生器7は、モータ駆動
系に対する速度指令ωr を発生する。モータ速度制御装
置8は、前記、速度指令値ωr およびモータ速度検出値
ωm 、モータトルク電流検出値it を用いて、モータ速
度ωm が指令値ωr に一致するよう、パワー変換器4に
対するトルク電流指令値ir を演算する。
The motor 1 is supplied with electric power by the power converter 4 to generate a driving torque. Here, the power converter 4
Torque current i t flowing through the motor 1 by the current detector 5
It is detected by, the power converter 4 in accordance with the desired torque current command value i r to the motor 1, and the current control system is provided to flow the torque current i t. Further, a speed detector 6 is attached to the motor 1, and the motor speed ω
Find m . Motor speed command generator 7 generates a velocity command omega r for the motor drive system. Motor speed controller 8, the speed command value omega r and the motor speed detected value omega m, with a motor torque current detection value i t, so that the motor speed omega m is equal to the command value omega r, power converter calculating a torque current command value i r for 4.

【0019】さて、このようなモータ駆動系に対して、
モータ負荷特性の同定装置9を設ける。同定装置9は、
モータトルク電流it とモータ速度ωm の検出値を用
い、モータ駆動系の振動特性を2慣性系でモデル化した
ときのパラメータ値を同定する。同定装置9には、モー
タトルク電流検出値it に対する係数乗算器901と3
つの積分器902,903,904、および、モータ速
度検出値ωm に対する2つの積分器905,906、に
加えて、機械負荷2に作用する負荷トルクτd がモータ
速度検出値に与える影響を模擬する負荷トルク模擬手段
907が設けられており、同定演算器908において、
各積分器の出力であるx1 ,x2 ,x3 ,y1 ,y2
よび負荷トルク模擬手段907からの出力であるδ
(t)を用いて、パラメータ値の同定演算を実行する。
Now, for such a motor drive system,
A motor load characteristic identification device 9 is provided. The identification device 9
Using the detection value of the motor torque current i t and the motor speed omega m, to identify the parameter value when modeling the vibration characteristics of the motor drive system with two-inertia system. Identification device 9, the coefficient multiplier 901 to the motor torque current detection value i t 3
One of the integrators 902, 903, 904, and two integrators for the motor speed detected value omega m 905 and 906, in addition, simulating the effect of the load torque tau d acting on the mechanical load 2 has on the motor speed detected value A load torque simulating means 907 is provided.
X 1 , x 2 , x 3 , y 1 , y 2 which are the outputs of the integrators and δ which is the output from the load torque simulating means 907
Using (t), an operation for identifying the parameter value is executed.

【0020】次に、モータ駆動系の振動特性を表わす2
慣性系モデルのブロック線図を図2に示す。ここで、J
1 がモータ慣性モーメント値、J2 が機械負荷の慣性モ
ーメント値、Ks が軸ねじり剛性、Cs が粘性係数を表
わし、Sはラプラス演算子を意味する。また、τm がモ
ータ発生トルク、ωm がモータ速度、ωl が機械負荷側
の速度を表わす。同定装置9では、モータトルク電流i
t に比例するモータ発生トルクτm と、モータ速度ωm
から、J1 ,J2 ,Ks ,Cs を同定する。
Next, a description will be given of the vibration characteristics of the motor drive system.
FIG. 2 shows a block diagram of the inertial system model. Where J
1 is a motor inertia values, the moment of inertia value J 2 mechanical load, K s is the axial torsional rigidity, C s represents a viscosity coefficient, S is meant Laplace operator. Further, τ m represents the motor generated torque, ω m represents the motor speed, and ω l represents the speed on the mechanical load side. In the identification device 9, the motor torque current i
motor generated torque τ m proportional to t and motor speed ω m
, J 1 , J 2 , K s , and C s are identified.

【0021】このとき、モータ発生トルクτm 、負荷ト
ルクτd に対するモータ速度ωm の伝達係数は、図2の
2慣性モデルから次式のように与えられる。
[0021] At this time, transfer coefficient of the motor speed omega m motor torque tau m, the load torque tau d is given by 2 inertia model in FIG. 2 as follows.

【0022】[0022]

【数3】 [Equation 3]

【0023】ここで、ωn は共振角周波数、ωz は反共
振角周波数を表わし、ζn ,ζz は各々、共振および反
共振周波数でのダンピングファクタに対応する。これら
は、2慣性系パラメータJ1 ,J2 ,Ks ,Cs と次式
の関係がある。
Here, ω n represents the resonance angular frequency, ω z represents the anti-resonance angular frequency, and ζ n and ζ z correspond to the damping factors at the resonance and anti-resonance frequencies, respectively. These have the following equation with the two inertial system parameters J 1 , J 2 , K s and C s .

【0024】[0024]

【数4】 (Equation 4)

【0025】さて、本発明では、モータ発生トルクτm
に対するモータ速度ωm の伝達関数としてパラメータを
同定する。(3)式より、伝達関数F(s)は次式とな
る。
In the present invention, the motor generated torque τ m
Identifying parameter as a transfer function of the motor speed omega m for. From equation (3), the transfer function F (s) is as follows.

【0026】[0026]

【数5】 (Equation 5)

【0027】ここで、各係数q1 ,q2 ,p0 ,p1
2 と物理パラメータとは次の関係がある。
Here, each coefficient q 1 , q 2 , p 0 , p 1 ,
The following relationship exists between p 2 and the physical parameters.

【0028】[0028]

【数6】 (Equation 6)

【0029】従って、(5)式の伝達関数の係数を同定
することにより、2慣性系パラメータ値J1 ,J2 ,K
s ,Cs は(6)式より演算できる。
Therefore, by identifying the coefficients of the transfer function of the equation (5), the two inertial system parameter values J 1 , J 2 , K
s, C s can calculated from equation (6).

【0030】さて、本発明では、(5)式を変形して、
次式の関係として表わす。
Now, according to the present invention, the equation (5) is transformed into
This is expressed as the following equation.

【0031】[0031]

【数7】 (Equation 7)

【0032】ここで1/sは積分を表わし、1/s2
1/s3は各々、2重,3重積分に対応する。(7)式
を用いると(3)式は次式で表わされる。
Here, 1 / s represents integration, and 1 / s 2 ,
1 / s 3 corresponds to double and triple integration, respectively. Using equation (7), equation (3) is expressed by the following equation.

【0033】[0033]

【数8】 (Equation 8)

【0034】この関係を展開すると、次式の関係とな
る。
When this relationship is expanded, the following relationship is obtained.

【0035】[0035]

【数9】 (Equation 9)

【0036】ここで、δ(t)は負荷トルクτd がモー
タ速度ωm に与える影響を表わす。τm およびωm の各
積分値を、次式のように、x1 ,x2 ,x3 ,y1 ,y
2 とする。
Here, δ (t) represents the effect of the load torque τ d on the motor speed ω m . The integrated values of τ m and ω m are expressed as x 1 , x 2 , x 3 , y 1 , y
Assume 2 .

【0037】[0037]

【数10】 (Equation 10)

【0038】これより、同定すべき関係式は次式のよう
に求まる。
From this, the relational expression to be identified is obtained as follows.

【0039】[0039]

【数11】 y(t)=−q1y2(t)−q2y1(t)+p0x3(t)+p1x2(t) +p2x1(t)+δ(t)+e(t) …(11) ここで、e(t)は同定に伴う誤差を表わし、これが最
小になるよう各係数を同定する。すなわち、この関係式
に基づいて、図1の同定演算器908により係数を同定
する。
Y (t) =-q1y2 (t) -q2y1 (t) + p0x3 (t) + p1x2 (t) + p2x1 (t) + δ (t) + e (t) (11) where e (t) Represents an error associated with the identification, and identifies each coefficient so as to minimize the error. That is, the coefficients are identified by the identification calculator 908 in FIG. 1 based on this relational expression.

【0040】次に、負荷トルクτd がモータ速度に与え
る影響δ(t)を次の時間関数としてモデル化する。
Next, the effect δ (t) of the load torque τ d on the motor speed is modeled as the following time function.

【0041】[0041]

【数12】 (Equation 12)

【0042】ここで、c=(c1 2 …cν)は、ν次
の時間関数の係数であり、この負荷トルク特性モデルを
新たに導入することにより、負荷トルク外乱が作用する
機械系においても、精度よく振動モデルのパラメータ、
1 ,J2 ,Ks ,Cs を同定する。
Here, c = (c 1 c 2 ... C ν ) is a coefficient of a ν-order time function. By newly introducing this load torque characteristic model, the mechanical system in which load torque disturbance acts , The parameters of the vibration model,
J 1 , J 2 , K s , and C s are identified.

【0043】δ(t)を(12)式のようにモデル化す
ることにより、同定する関係式(11)式は、次式で記述で
きる。
The relational expression (11) to be identified by modeling δ (t) as shown in expression (12) can be described by the following expression.

【0044】[0044]

【数13】 (Equation 13)

【0045】この関係式に基づくことにより、よく知ら
れている最小2乗法に従って、(13)式の係数を同定でき
る。この最小2乗法によるブロック線図を図3に示す。
これにより、次式に示す2乗誤差e2 が最小になるよう
に係数q1 ,q2 ,p0 ,p1 ,p2 、およびc1 ,c
2 ,…,cν を同定する。
Based on this relational expression, the coefficient of the expression (13) can be identified according to the well-known least squares method. FIG. 3 shows a block diagram based on the least squares method.
Thus, the coefficients q 1 , q 2 , p 0 , p 1 , p 2 , and c 1 , c are set such that the square error e 2 shown in the following equation is minimized.
2 , ..., cv are identified.

【0046】[0046]

【数14】 [Equation 14]

【0047】以上、述べたように、本実施例によれば、
従来技術では無視していた負荷トルク外乱τd の影響
を、ν次の時間関数として考慮に入れて、モータ発生ト
ルクからモータ速度への伝達関数の係数を最小2乗法に
より同定するので、精度よく2慣性系振動パラメータを
同定できる。更に、モータ発生トルクに対するモータ速
度の伝達関数の関係式を変形して、モータ発生トルク,
モータ速度の各積分値の関係式として係数を同定するの
で、サンプリング時点毎の瞬時値のデータ列に基づく従
来の同定方法に比べ、測定誤差や雑音の影響を受けずに
同定できるという利点がある。
As described above, according to this embodiment,
The influence of load torque disturbance tau d, which has been neglected in the prior art, taking into account as ν next time function, since the coefficients of the transfer function from the motor torque to the motor speed identified by the least squares method, accurately The two inertial vibration parameters can be identified. Further, by modifying the relational expression of the transfer function of the motor speed with respect to the motor generated torque, the motor generated torque,
Since the coefficient is identified as a relational expression of each integral value of the motor speed, there is an advantage that identification can be performed without being affected by measurement errors and noise as compared with the conventional identification method based on a data string of instantaneous values at each sampling time. .

【0048】さて、本発明の第2の実施例として、(1
3)式の関係式をくりかえし演算により同定する方法を
以下に説明する。そのブロック線図を図4に示す。ま
ず、(14)式により、(13)式を最小2乗法により
解き、求まった結果をNi-1,Di-1 とする。それに対
応する変数をx^,y^とする。次にi次点でx^,y
^からNi ,Di を求める。これらをi=1,2,…と
くりかえすことにより、より精度よくN,Dを演算でき
る。その関係式は次式で表わせる。
As a second embodiment of the present invention, (1
A method of identifying the relational expression of the expression 3) by repeated calculation will be described below. The block diagram is shown in FIG. First, the equation (14), (13) a solved by the least square method type, the results of Motoma' and N i-1, D i- 1. The variables corresponding to this are x ^ and y ^. Next, at the i-th point, x ^, y
N i and D i are obtained from ^. By repeating these as i = 1, 2,..., N and D can be calculated more accurately. The relational expression can be expressed by the following expression.

【0049】[0049]

【数15】 (Equation 15)

【0050】ここで、iはくりかえしの回数を表わし、
iを大きくすることで同定精度を向上できる。
Where i represents the number of repetitions,
Identification accuracy can be improved by increasing i.

【0051】以上述べたように、本実施例によれば、最
小2乗法をくりかえし同定精度を向上できるので、より
精度よく2慣性系パラメータを同定できるという利点が
ある。
As described above, according to this embodiment, since the least square method is repeated to improve the identification accuracy, there is an advantage that the two inertial system parameters can be identified with higher accuracy.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、モータにより駆動される機械系に外乱トルクとして
作用する負荷トルク成分の影響を時間関数でモデル化
し、これを含めて、モータ発生トルクに対するモータ速
度への伝達関数の係数を同定できる。したがって、モー
タへのトルク電流指令値を与えてパラメータ同定中に外
乱負荷トルクが作用する場合でも、これによる影響と分
離して伝達関数の係数を同定できる。この係数は2慣性
系振動モデルでの物理パラメータ値、J1 ,J2
s ,Cs と対応するので、この係数同定値から精度よ
くパラメータ同定できるという効果がある。
As described above in detail, according to the present invention, the effect of a load torque component acting as a disturbance torque on a mechanical system driven by a motor is modeled by a time function. The coefficient of the transfer function to the motor speed with respect to the generated torque can be identified. Therefore, even when a disturbance load torque acts during parameter identification by giving a torque current command value to the motor, the coefficient of the transfer function can be identified separately from the influence of this. This coefficient is a physical parameter value in the two inertial vibration model, J 1 , J 2 ,
Since they correspond to K s and C s , there is an effect that parameters can be accurately identified from these coefficient identification values.

【0053】更に、本発明では、モータ発生トルクおよ
びモータ速度の各積分値の関係に変換して伝達関数の係
数を同定するので、サンプリング時点毎の瞬時値の関係
式から係数同定を実行する公知例の方法に比べて、モー
タ速度やモータ発生トルクの検出値に含まれる測定ノイ
ズの影響を除去したパラメータ同定を達成できる。これ
により、従来方式に比べより高精度の振動特性の同定を
実行できる。
Further, according to the present invention, since the coefficient of the transfer function is identified by converting it into the relation between the integral values of the motor generated torque and the motor speed, the coefficient identification is executed from the relational expression of the instantaneous value at each sampling time. Compared with the method of the example, parameter identification in which the influence of measurement noise included in the detected value of the motor speed or the motor generated torque is eliminated can be achieved. As a result, identification of vibration characteristics can be performed with higher accuracy than in the conventional method.

【0054】これらによるパラメータ同定値を用いて、
振動特性を持つモータ機械系を制御することにより、振
動を抑制し、応答特性の良好なモータ制御を達成でき
る。
Using these parameter identification values,
By controlling a motor mechanical system having vibration characteristics, vibration can be suppressed and motor control with good response characteristics can be achieved.

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

【図1】本発明の一実施例であるモータ負荷特性同定装
置の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a motor load characteristic identification device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の制御対象の一例であるモータ負荷特性
の2慣性系モデル。
FIG. 2 is a two-inertia model of a motor load characteristic which is an example of a control target of the present invention.

【図3】本発明の最小2乗法による係数同定のブロック
線図。
FIG. 3 is a block diagram of coefficient identification by the least squares method of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例であるくりかえし演算によ
る最小2乗法のブロック線図。
FIG. 4 is a block diagram of a least-squares method according to another embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…モータ、2…機械負荷、4…パワ−変換器、5…電
流検出器、6…速度検出器、7…モ−タ速度指令発生
器、8…モ−タ速度制御装置、9…モータ負荷特性の同
定装置、901…係数乗算器、902〜906…積分
器、907…負荷トルク模擬手段、908…同定演算
器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor, 2 ... Mechanical load, 4 ... Power converter, 5 ... Current detector, 6 ... Speed detector, 7 ... Motor speed command generator, 8 ... Motor speed control device, 9 ... Motor Load characteristic identification device, 901: coefficient multiplier, 902 to 906, integrator, 907: load torque simulation means, 908: identification arithmetic unit.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−176580(JP,A) 特開 平6−78579(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/34 H02P 5/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-5-176580 (JP, A) JP-A-6-78579 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 31 / 34 H02P 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】トルク電流i t とモータ速度ω m とに基づ
いて制御されたモータと、該モータに連結した機械負荷
駆動する装置のモータ負荷特性同定装置において、該モータ負荷特性同定装置は、 前記 モータトルク電流it を検出する手段と、 モータ速度ωm を検出する手段との検出信号を入力し、
前記モータトルク電流it からモータ発生トルクτm
演算する手段、 前記モータ発生トルクτm の演算値の積分値を演算す
る第1の積分演算手段と、2重積分値を演算する第2の
積分演算手段と、3重積分値を演算する第3の積分演算
手段と前記 モータ速度検出値ωm積分値を演算する第4の
積分演算手段と、2重積分値を演算するを演算する第5
の積分演算手段と、 負荷トルク模擬手段備えモータ 発生トルクの積分値である、前記第1の積分演算
手段の積分値と、前記第2の積分演算手段の積分値と、
前記第3の積分演算手段の積分値と、モータ速度の積分
である、前記第4の積分演算手段の積分値と、前記第
5の積分演算手段の積分値と、前記負荷トルク模擬手段
の出力である負荷トルクがモータ速度に与える影響δ
(t)とを入力し、最小2乗法により、モータ発生トル
クに対するモータ速度の伝達関数の係数を同定し、 この同定結果に基づきモータ機械系の2慣性系パラメー
タであるモータ慣性モーメント値J1 と、機械負荷慣性
モーメント値J2 と、軸ねじり剛性Ks とを同定する同
定演算器とを備えることを特徴とするモータ負荷特性同
定装置。
1. A based on the torque current i t and the motor speed omega m
Controlled motor and mechanical load connected to the motor
In motor load characteristic identification apparatus for driving the device, the motor load characteristic identification unit receives a means for detecting the torque current i t of the motor, the detection signal of the means for detecting the motor speed omega m,
Means for calculating a motor torque tau m from the motor torque current i t, the calculation value of the motor torque tau m, to calculating an integral value
A first integral calculating means, and a second integral calculating means for calculating a double integral value .
And integral calculation unit, a third integral calculation for calculating the triple integral value
Means and, of the motor speed detection value omega m, fourth for calculating an integral value
A fifth calculating means for calculating a double integral value;
Comprising of an integral calculating means, and a load torque simulating means is the integral value of the motor torque, the first integral calculation
An integral value of the means, an integral value of the second integral operation means,
An integral value of the third integral operation means, an integral value of the motor speed, an integral value of the third integral operation means,
And the load torque simulating means.
Of load torque, which is the output of motor, on motor speed δ
(T) and enter the, by the least squares method, to identify the coefficients of the transfer function of the motor speed to the motor torque, the motor inertia value J 1 is a 2-inertia system parameters of the motor mechanical system on the basis of the identification results , the identifying the machine load inertia moment value J 2, a shaft torsional stiffness K s
A motor load characteristic identification device, comprising: a constant operation unit .
【請求項2】請求項1において、前記同定した2慣性系
パラメータ値を用いて、モータ速度制御装置の制御定数
調整することを特徴とするモータ負荷特性同定装置。
2. A control constant of a motor speed control device according to claim 1, wherein the identified two inertial system parameter values are used.
A motor load characteristic identification device characterized by adjusting the following .
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