JP3360935B2 - Machine resonance detection device and vibration suppression control device in motor control system - Google Patents

Machine resonance detection device and vibration suppression control device in motor control system

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JP3360935B2 JP12785994A JP12785994A JP3360935B2 JP 3360935 B2 JP3360935 B2 JP 3360935B2 JP 12785994 A JP12785994 A JP 12785994A JP 12785994 A JP12785994 A JP 12785994A JP 3360935 B2 JP3360935 B2 JP 3360935B2
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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、電動機が駆動する機構
の機械共振信号を検出する電動機制御系における機械振
動検出装置を備えた電動機制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor control device provided with a mechanical vibration detecting device in an electric motor control system for detecting a mechanical resonance signal of a mechanism driven by an electric motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ボールネジ等の力の伝達機構を電動機で
駆動する機構制御系では、伝達機構の機械共振現象が、
制御系のループゲインの上限を決定し、制御性能を悪化
させる問題がある。例えば、電動機を取り付けたボール
ネジと可動台とからなる直動機構では、ボールネジの捩
じり振動等の機械共振を避けるため、前記電動機の制御
装置のループゲインを標準設定値(電動機単体の設定)
よりも下げざるを得ず、可動台の運動特性が劣化する問
題がある。可動台の速度が直接検出できる場合、前記速
度と電動機の角速度から前記機械共振信号を検出するこ
とができ、この信号により機械振動を減衰し、制御系の
ループゲインを高め得ることが知られている(「参照モ
デルを用いた低剛性な負荷機械を駆動する電動機制御系
の設計」、昭和62年電気学会産業応用部門全国大会予
稿集、p452)。多くの場合、可動台等に速度検出器
を取り付けることができないため速度が検出不可能とな
り、前記機械共振信号が検出できず、機械振動を制御す
ることができなかった。
2. Description of the Related Art In a mechanism control system in which a force transmission mechanism such as a ball screw is driven by an electric motor, the mechanical resonance phenomenon of the transmission mechanism is
There is a problem of determining the upper limit of the loop gain of the control system and deteriorating the control performance. For example, in a direct-acting mechanism including a ball screw having an electric motor attached and a movable base, in order to avoid mechanical resonance such as torsional vibration of the ball screw, the loop gain of the control device of the electric motor is set to a standard setting value (setting of the electric motor alone).
However, there is a problem that the motion characteristics of the movable table deteriorate. It is known that when the speed of the movable table can be directly detected, the mechanical resonance signal can be detected from the speed and the angular velocity of the electric motor, and this signal can attenuate mechanical vibration and increase the loop gain of the control system. (“Design of a motor control system for driving a low-rigidity load machine using a reference model”, 1987 Proceedings of National Conference of Industrial Applications Division of the Institute of Electrical Engineers of Japan, p452). In many cases, since the speed detector cannot be attached to the movable table or the like, the speed cannot be detected, the mechanical resonance signal cannot be detected, and the mechanical vibration cannot be controlled.

【0003】そこで、第1の従来技術として、共振現象
を考慮して機構と電動機の運動方程式をたて、この運動
方程式から導出した状態方程式に対して状態オブザーバ
を構成し、前記オブザーバが推定する状態量から前記機
械振動信号を出力する方法が知られている(例えば、
「二慣性共振系を持つ他励直流機の一速度制御法」、電
気学会論文誌B、pp111−118(昭和61))。
また、第2の従来技術として、電流制御系シミュレータ
(1次遅れフィルタ)と慣性シミュレータ(積分)とか
らなるシミュレータ装置によって、前記機械共振信号を
検出する方法がある(「シミュレータ追従制御付速度制
御」、昭和60年電気学会全国大会講演論文集、60
4、p714)。具体的には、図16に示すように、電
動機制御装置の電流指令信号を入力した前記シミュレー
タ801の出力信号から電動機の角速度信号を差し引い
た差信号に、前記機械共振信号成分が含まれる。また、
第3の従来技術として、最小次元外乱トルクオブザーバ
を用いて、機械振動を減衰する方法がある(「外乱トル
クオブザーバに基づく多慣性系の振動抑制制御」、平成
5年電気学会全国大会講演論文集、666、p6−7
3)。前記外乱トルクオブザーバにて、電動機のトルク
外乱を推定し、これをトルク制御装置(電流調節器を通
して駆動トルクを発生)にフィードバック(ゲインK
1)して、機械振動を抑制しようとする方法である。
Therefore, as a first conventional technique, a motion equation of a mechanism and an electric motor is established in consideration of a resonance phenomenon, a state observer is constructed with respect to a state equation derived from this motion equation, and the observer estimates. A method of outputting the mechanical vibration signal from the state quantity is known (for example,
"One-speed control method of separately excited DC machine having two-inertia resonance system", IEEJ Transactions B, pp111-118 (Showa 61)).
Further, as a second conventional technique, there is a method of detecting the machine resonance signal by a simulator device including a current control system simulator (first-order lag filter) and an inertia simulator (integration) (“speed control with simulator follow-up control”). , 1985 Proceedings of the Annual Meeting of the Institute of Electrical Engineers of Japan, 60
4, p. 714). Specifically, as shown in FIG. 16, the mechanical resonance signal component is included in the difference signal obtained by subtracting the angular velocity signal of the electric motor from the output signal of the simulator 801 to which the current command signal of the electric motor control device is input. Also,
As a third conventional technique, there is a method of attenuating mechanical vibration by using a minimum-dimensional disturbance torque observer (“Vibration suppression control of multi-inertia system based on disturbance torque observer”, Proc. , 666, p6-7
3). The disturbance torque observer estimates the torque disturbance of the electric motor and feeds it back to the torque control device (generates the driving torque through the current regulator) (gain K).
1) to suppress mechanical vibration.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記第1の
従来技術では、状態オブザーバを設計するために、制御
対象として、電動機と機械共振要素(2次系)のモデル
が本質的に必要である。機械振動を推定するため、前記
モデルを高速度(共振周波数の30倍程度)で計算する
必要があるが、振動周波数が高い場合、計算が追い付か
なくなるという問題点がある。例えば、モータの角度を
観測するエンコーダで生じる約1000Hzの共振で
は、計算周期は約30μs(30kHz)となり、実現
が困難である。1つの機械共振要素(2次系)のモデル
は、1周波数の機械共振現象しか記述できないので、2
周波数以上の共振現象を伴っている場合は、状態オブザ
ーバの次数が非常に大きくなり、計算量が増大する。こ
のような場合、さらに実現が困難となる。ボールネジや
モータシャフトの捩じり共振現象と前記エンコーダの共
振現象、あるいは前記捩じり共振と伝達系のカップリン
グの共振現象等、実機では、複数の共振現象が生じるこ
とが多い。また、オブザーバの動作には、電動機以外
に、機械共振系のパラメータも設定する必要があるが、
機械要素の物理パラメータは機構の種類が変われば大幅
に変化するし、また、機構毎にすべて測定することも困
難である。このため、現場等において、オブザーバに必
要なパラメータをすべて設定することは実際には不可能
に近いという問題点もある。特に、オブザーバの次数が
増大するほどオブザーバの設定すべきパラメータ数が増
大し、さらに、オブザーバの調整が著しく困難となる。
生産現場では、ゲイン調整やパラメータ設定はできるだ
け簡便でなければならず、この点で、従来技術の問題点
は深刻である。
However, in the first prior art, in order to design the state observer, a model of the electric motor and the mechanical resonance element (secondary system) is essentially required as a controlled object. . In order to estimate the mechanical vibration, it is necessary to calculate the model at a high speed (about 30 times the resonance frequency), but when the vibration frequency is high, there is a problem that the calculation cannot catch up. For example, at a resonance of about 1000 Hz that occurs in an encoder that observes the angle of a motor, the calculation cycle is about 30 μs (30 kHz), which is difficult to realize. Since the model of one mechanical resonance element (secondary system) can describe only one frequency mechanical resonance phenomenon,
When a resonance phenomenon of a frequency or higher is involved, the order of the state observer becomes very large and the amount of calculation increases. In such a case, realization becomes more difficult. In an actual machine, a plurality of resonance phenomena often occur, such as a torsional resonance phenomenon of a ball screw or a motor shaft and a resonance phenomenon of the encoder, or a resonance phenomenon of the torsional resonance and a coupling of a transmission system. In addition, for the operation of the observer, it is necessary to set the parameters of the mechanical resonance system in addition to the electric motor.
The physical parameters of the mechanical elements change significantly if the type of mechanism changes, and it is also difficult to measure all the physical parameters for each mechanism. Therefore, it is practically impossible to set all the parameters required for the observer in the field. In particular, as the order of the observer increases, the number of parameters to be set by the observer increases, and further, it becomes extremely difficult to adjust the observer.
At the production site, gain adjustment and parameter setting should be as simple as possible, and the problem of the prior art is serious in this respect.

【0005】また、第2の従来技術では、パラメータ変
動が直接、前記差信号に悪影響を及ぼす問題点がある。
例えば、機構の慣性モーメントが変動すると、前記慣性
シミュレータの積分ゲインが慣性モーメントに反比例す
るため、前記差信号出力において、低周波の速度信号成
分の除去が不十分となり、機械共振信号のみを取り出す
ことができなくなる(機械共振信号の品質が劣化す
る)。また、前記シミュレータでは、外乱等が存在しな
い理想状態のモデルであるから、伝達機構の摩擦力や負
荷からの反力等の外乱信号成分も前記差信号出力に直接
含まれる。このため、機械共振信号のみを取り出すこと
ができず、機械共振信号の品質が劣化するという問題が
ある。第3の従来技術では、電動機のトルク外乱の推定
信号に、機械共振信号と伝達気候の摩擦力等による外乱
信号が本質的に含まれる。本来、外乱信号は低周波成分
が主体であり、機械共振信号は高周波成分が主体である
ので、それぞれ最適な補償器の設計が異なることが普通
である。第3の従来技術では本質的に両者を分離できな
いため、外乱抑圧と機械共振抑圧とに関して最適な補償
器の設計が困難であるという大きな問題点がある。この
ことは、フィードバックゲイン調整が簡便でなくなり、
主たる制御系である速度制御系の広帯域化と機械振動抑
圧とを同時に追求することが容易でなくなるという問題
も生じる。
In addition, the second conventional technique has a problem that the parameter variation directly affects the difference signal.
For example, when the moment of inertia of the mechanism fluctuates, the integral gain of the inertia simulator is inversely proportional to the moment of inertia. Therefore, in the difference signal output, removal of the low-frequency velocity signal component becomes insufficient, and only the mechanical resonance signal is extracted. Cannot be performed (the quality of the mechanical resonance signal deteriorates). Further, since the simulator is a model in an ideal state in which no disturbance or the like exists, disturbance signal components such as the frictional force of the transmission mechanism and the reaction force from the load are directly included in the difference signal output. Therefore, there is a problem that only the mechanical resonance signal cannot be extracted and the quality of the mechanical resonance signal deteriorates. In the third conventional technique, the estimated signal of the torque disturbance of the electric motor essentially includes the mechanical resonance signal and the disturbance signal due to the frictional force of the transmitted climate. Originally, the disturbance signal is mainly composed of low-frequency components, and the mechanical resonance signal is mainly composed of high-frequency components, so that the optimum compensator designs are usually different. In the third conventional technique, the two cannot be essentially separated, so that there is a big problem that it is difficult to design an optimal compensator for disturbance suppression and mechanical resonance suppression. This means that feedback gain adjustment is not easy,
There also arises a problem that it is not easy to simultaneously pursue the widening of the speed control system, which is the main control system, and the suppression of mechanical vibration.

【0006】本発明が解決すべき課題は、機械振動を高
速で推定し、現場でのゲイン調整やパラメータ設定を簡
便にでき、機械共振信号を高精度で取り出すことのでき
る電動機制御系における機械振動検出装置及び主たる制
御系の広帯域化と機械振動の制振とを同時に達成できる
制振制御装置を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to estimate mechanical vibration at high speed, simplify gain adjustment and parameter setting on site, and obtain mechanical resonance signal with high accuracy. It is an object of the present invention to provide a vibration suppression control device capable of simultaneously achieving a wide band of a detection device and a main control system and vibration suppression of mechanical vibration.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、トルク指令をあたえると電動機のトルク
を制御する電動機制御装置に適用する機械振動検出装置
であって、γを電動機と負荷の慣性モーメントの逆数と
し、Doを前記電動機と前記負荷の粘性摩擦係数を前記
電動機と前記負荷の慣性モーメントで割った値とした時
に、入力信号に前記γを乗じた信号と積分器の出力に前
記Doを乗じた信号の差を前記積分器の入力にするとと
もに前記積分器の出力をその出力とする等価剛体モデル
と、比例増幅を行う第1の補償手段と、積分演算を行う
第2の補償手段と、前記第2の補償手段の出力である推
定外乱信号と前記第1の補償手段の出力を加算する第1
の加算器と、前記トルク指令と前記第1の加算器の出力
を加算して前記等価剛体モデルの入力とする第2の加算
器と、速度検出手段によって得られる前記電動機の速度
に対応する速度信号から前記等価剛体モデルの出力を差
し引き、得られる機械共振信号を前記第1の補償手段と
前記第2の補償手段に入力する減算器とを備えたことを
特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a torque of an electric motor when a torque command is given.
Vibration detection device applied to a motor control device for controlling motors
And γ is the reciprocal of the moment of inertia of the motor and load
And Do is the viscous friction coefficient of the electric motor and the load.
When divided by the moment of inertia of the motor and the load
, The input signal is multiplied by the above γ and the output of the integrator
When the difference between the signals multiplied by Do is input to the integrator,
An equivalent rigid body model whose output is the output of the integrator
And a first compensating means for proportional amplification, and an integral operation
A second compensating means and an output which is an output of the second compensating means.
A first adding the constant disturbance signal and the output of the first compensating means
Adder, the torque command and the output of the first adder
Second addition to add as the input of the equivalent rigid body model
And the speed of the electric motor obtained by the speed detection means
The output of the equivalent rigid body model from the velocity signal corresponding to
And subtract the resulting mechanical resonance signal with the first compensating means.
And a subtracter for inputting to the second compensating means .

【0008】また、本発明は、トルク指令をあたえると
電動機のトルクを制御する電動機制御装置に適用する機
械振動検出装置であって、γを電動機と負荷の慣性モー
メントの逆数とし、Doを前記電動機と前記負荷の粘性
摩擦係数を前記電動機と前記負荷の慣性モーメントで割
った値とした時に、入力信号に前記γを乗じた信号と積
分器の出力に前記Doを乗じた信号の差を前記積分器の
入力にするとともに前記積分器の出力をその出力とする
等価剛体モデルと、比例増幅を行う第1の補償手段と、
積分演算を行う第2の補償手段と、積分演算又は1次遅
れ演算を行う第3の補償手段と、積分演算あるいは1次
遅れ演算を行う第4の補償手段と、前記第2の補償手段
の出力である推定外乱信号と前記第1の補償手段の出力
を加算する第1の加算器と、前記トルク指令と前記第1
の加算器の出力を加算して前記等価剛体モデルの入力と
する第2の加算器と、速度検出手段によって得られる前
記電動機の速度に対応する速度信号から前記等価剛体モ
デルの出力を差し引き、得られる機械共振信号を前記第
1の補償手段と前記第2の補償手段に入力する減算器
と、前記機械共振信号を前記第3の補償手段に入力し、
前記第3の補償手段の出力を前記第4の補償手段に入力
し、前記第4の補償手段の出力と前記電動機制御装置へ
のトルク指令信号とを入力とする第3の加算器と、前記
第3の加算器の出力信号を前記電動機制御装置のトルク
指令入力端子に入力する構成としたことを特徴とする。
Further, according to the present invention , when a torque command is given.
Machines applied to electric motor control devices that control the torque of electric motors
A mechanical vibration detector, in which γ is the inertial motor of the motor and the load.
And the viscosity of the electric motor and the load.
Divide the friction coefficient by the moment of inertia of the motor and the load.
The input signal multiplied by the above γ
The difference of the signals obtained by multiplying the output of the divider by Do is
It is used as an input and the output of the integrator is used as its output.
An equivalent rigid body model and a first compensation means for performing proportional amplification,
Second compensating means for performing integral calculation, and integral calculation or first-order delay
Third compensating means for performing this calculation, and integral calculation or primary
Fourth compensating means for performing delay calculation, and the second compensating means
The estimated disturbance signal which is the output of the first and the output of the first compensating means
A first adder for adding the torque command and the first adder
The output of the adder of is added to the input of the equivalent rigid body model
Before the second adder to perform the speed detection means
The equivalent rigid body model is calculated from the speed signal corresponding to the speed of the motor.
Dell's output is subtracted and the resulting mechanical resonance signal is
Subtractor for inputting to the first compensation means and the second compensation means
And inputting the mechanical resonance signal to the third compensating means,
The output of the third compensating means is input to the fourth compensating means.
To the output of the fourth compensating means and the motor controller.
A third adder that receives the torque command signal of
The output signal of the third adder is input to the torque command input terminal of the electric motor control device.

【0009】この制振制御装置において、電動機が角速
度を制御する制御系である場合には、前記第3の補償手
段の出力と前記電動機制御装置への速度指令信号とを
3の加算器に入力し、前記第3の加算器の出力信号を前
記電動機制御装置の速度入力端子に入力する構成とす
る。なお、本発明において、等価剛体モデルとは、入出
力関係が、角速度検出器を備えた電動機を含む機構系の
モデルから機械振動を生じる機械振動要素を取り除いた
残りである剛体系を意味する。
In this vibration damping control device, when the electric motor is a control system for controlling the angular velocity, the output of the third compensating means and the speed command signal to the electric motor control device are set to the first value.
3 and the output signal of the third adder is input to the speed input terminal of the motor control device. In the present invention, the equivalent rigid body model means a rigid system in which the input / output relationship is the rest of the model of the mechanical system including the electric motor including the angular velocity detector, from which mechanical vibration elements causing mechanical vibration are removed.

【0010】[0010]

【作用】まず、本発明の原理を説明する。図1におい
て、破線で囲まれたブロック101内が機械共振現象を
伴った機構(電動機を含む)を、一点鎖線で囲まれたブ
ロック102が本発明による機械振動検出装置をそれぞ
れ示している。機構の一例として、図2に示す2慣性の
捩じり共振系を考える。図中の機械系の運動方程式は、
First, the principle of the present invention will be described. In FIG. 1, a block 101 surrounded by a broken line represents a mechanism (including an electric motor) accompanied by a mechanical resonance phenomenon, and a block 102 surrounded by a one-dot chain line represents a mechanical vibration detecting device according to the present invention. As an example of the mechanism, consider a two-inertia torsional resonance system shown in FIG. The equation of motion of the mechanical system in the figure is

【数1】 となる。ここで、 θm :モータ軸の角度 [rad] θL :負荷軸角度 [rad] δθ:等価線形バネの捩じれ角 [rad] Jm :モータ軸側の慣性モーメント [Kgm2] JL :負荷軸側の慣性モーメント(モータ軸換算) [Kgm2] K :等価線形バネのバネ定数 [Nm/rad] Dm :モータ軸の粘性摩擦係数 [Nm/(rad/s)] DL :負荷軸の粘性摩擦係数 [Nm/(rad/s)] DT :等価線形バネ系の等価粘性摩擦係数 [Nm/(rad/s)] u1 :モータ軸の発生トルク [Nm] である。ここで、状態変数を[Equation 1] Becomes Where θ m : Motor shaft angle [rad] θ L : Load shaft angle [rad] δ θ: Equivalent linear spring torsion angle [rad] J m : Motor shaft side inertia moment [Kgm 2 ] J L : Load Moment of inertia on shaft side (converted to motor shaft) [Kgm 2 ] K: Spring constant of equivalent linear spring [Nm / rad] D m : Viscous friction coefficient of motor shaft [Nm / (rad / s)] D L : Load shaft Viscous friction coefficient [Nm / (rad / s)] DT : Equivalent viscous friction coefficient of equivalent linear spring system [Nm / (rad / s)] u 1 : Torque generated by motor shaft [Nm]. Where the state variable is

【数2】 観測出力(電動機の角速度)を[Equation 2] Observation output (angular velocity of electric motor)

【数3】 を得る。ただし、[Equation 3] To get However,

【数4】 である。[Equation 4] Is.

【0011】電動機が発生するトルクから電動機の角速
度(観測出力)までの伝達関数は、
The transfer function from the torque generated by the motor to the angular velocity (observation output) of the motor is

【数5】 である。但し、特性方程式P(s) は、[Equation 5] Is. However, the characteristic equation P (s) is

【数6】 である。(6)式は、電動機のパラメータと機械共振系
のパラメータが組み合わさっており、式を1次式と2次
式の積に因数分解することは、非常に困難であった。こ
のため、式の物理的意味が不明確であり、制御系全体に
対して状態オブザーバを構成せざるを得なかった。
[Equation 6] Is. The expression (6) is a combination of the parameters of the electric motor and the parameters of the mechanical resonance system, and it was very difficult to factor the expression into the product of the linear expression and the quadratic expression. For this reason, the physical meaning of the equation is unclear, and the state observer must be configured for the entire control system.

【0012】そこで本発明では、(6)式において、Therefore, in the present invention, in the equation (6),

【数7】 とおく。但し、αはモータに対する負荷慣性モーメント
の比 α=JL /Jm (8) である。(7a)〜(7c)を用いて(6)式を表現す
ると、 P(s) =s3 ((ω0/Q0)+D0)s2 +ω0 2s+ω0 20 (9) となる。ここで、新たに
[Equation 7] far. Here, α is the ratio of the load inertia moment to the motor α = J L / J m (8). When Expression (6) is expressed using (7a) to (7c), P (s) = s 3 ((ω 0 / Q 0 ) + D 0 ) s 2 + ω 0 2 s + ω 0 2 D 0 (9) Become. Where new

【数8】 を考える。但し、(10b)式で、 ε=(1/Q0 )(D0 /ω0 ) (11) とおいた。(9)式と(10b)式より、ε=0のと
き、
[Equation 8] think of. However, in the equation (10b), ε = (1 / Q 0 ) (D 0 / ω 0 ) (11) is set. From equations (9) and (10b), when ε = 0,

【数9】 であるから、[Equation 9] Therefore,

【数10】 はP(s) の近似式であり、εは近似誤差を表している。
(11)式からわかるように、Q0 が大きい程、近似誤
差εは小さくなる。例えば、Q0 >10,ω0 >10D
0 のとき、ε<0.01となる。
[Equation 10] Is an approximation formula of P (s), and ε represents an approximation error.
As can be seen from the equation (11), the larger the Q 0 , the smaller the approximation error ε. For example, Q 0 > 10, ω 0 > 10D
When 0 , ε <0.01.

【0013】(7a)〜(7c)式を仮定することによ
り、特性方程式P(s) を(10a),(10b)式の
By assuming the equations (7a) to (7c), the characteristic equation P (s) is expressed by the equations (10a) and (10b).

【数11】 で、[Equation 11] so,

【数12】 と近似できる。ここで、(5)式において[Equation 12] Can be approximated by Here, in equation (5)

【数13】 とおく、(12)式と(13a),(13b)式を
(5)式に用いると、伝達関数の近似式
[Equation 13] (12) and (13a) and (13b) are used in equation (5), the transfer function approximation equation

【数14】 が導出できる。(14a),(14b)式を用いること
により、2慣性共振系は図1の破線のブロック101内
に示す等価剛体系G1(s)
[Equation 14] Can be derived. By using the equations (14a) and (14b), the two-inertia resonance system has an equivalent rigid system G 1 (s) shown in the block 101 of the broken line in FIG.

【数15】 と機械共振系G2(s)[Equation 15] And mechanical resonance system G 2 (s)

【数16】 とに分離できる。もし、等価剛体系の速度が検出できれ
ば、観測出力から等価剛体系の検出速度を差し引いた差
信号により、機械振動成分のみが検出できる。
[Equation 16] Can be separated into If the velocity of the equivalent rigid system can be detected, only the mechanical vibration component can be detected by the difference signal obtained by subtracting the detected velocity of the equivalent rigid system from the observation output.

【0014】等価剛体系の速度は仮想的な状態量であ
り、検出不可能である。状態オブザーバを用いると、等
価剛体系の速度が観測可能であるが、公知の状態オブザ
ーバの設計理論を単純に適用するだけでは、オブザーバ
が機械共振系G2(s)を含まざるを得ず、本発明の目
的が達せられない。このため、本発明では、機械系が等
価剛体系と共振系とに分離できたことに着目し、等価剛
体系は物理的に低域通過特性となり、高周波である共振
成分には、ほとんど応答しないと考え、敢えて、電動機
の角速度(図1で共振系の出力)を観測出力と近似し
て、等価剛体オブザーバ(等価剛体系をモデルとする状
態オブザーバ)を構成する。
The velocity of the equivalent rigid system is a virtual state quantity and cannot be detected . Using the state observer , the velocity of the equivalent rigid system can be observed , but simply applying the known design theory of the state observer would force the observer to include the mechanical resonance system G 2 (s). The object of the present invention cannot be achieved. Therefore, in the present invention, attention is paid to the fact that the mechanical system can be separated into an equivalent rigid system and a resonant system, and the equivalent rigid system physically has a low-pass characteristic and hardly responds to a resonant component of high frequency. Considering that, the angular velocity of the electric motor (the output of the resonance system in FIG. 1) is approximated to the observed output, and an equivalent rigid body observer (a state observer modeled on the equivalent rigid system) is constructed.

【0015】即ち、図1において、等価剛体系の速度That is, in FIG. 1, the velocity of the equivalent rigid system

【数17】 に関して微分方程式[Equation 17] Differential equation with respect to

【数18】 が成り立つ。(16b)式は、外乱のモデルである。
(16a)〜(16c)式において、状態変数を
[Equation 18] Holds. Equation (16b) is a disturbance model.
In equations (16a) to (16c), the state variables are

【数19】 とおくと、等価剛体系の状態方程式と出力方程式[Formula 19] , The equation of state and output equation of the equivalent rigid system

【数20】 を得る。但し、[Equation 20] To get However,

【数21】 である。[Equation 21] Is.

【0016】ここで、(19a),(19c)式のc1
とA1 で構成する行列式
Here, c 1 in the equations (19a) and (19c)
And determinant consisting of A 1

【数22】 は正則であるから、(18a),(18b)式の制御系
は可観測であり、(18a),(18b)式に関してオ
ブザーバ
[Equation 22] Is regular, the control system of equations (18a) and (18b) is observable, and the observer is concerned with equations (18a) and (18b).

【数23】 が構成可能である。(21)式において、[Equation 23] Is configurable. In equation (21),

【数24】 はオブザーバのゲインであり、(19a),(19c)
式と(22a)式より
[Equation 24] Is the observer gain, and (19a), (19c)
From formula and formula (22a)

【数25】 である。[Equation 25] Is.

【0017】(21)式と(22b)式より、From equations (21) and (22b),

【数26】 を得る。ここで、 k1 =ωf /Qf (24a) k2 =ωf 2/γ (24b) とおくと、(23a),(23b)式は、[Equation 26] To get Here, letting k 1 = ω f / Q f (24a) k 2 = ω f 2 / γ (24b), equations (23a) and (23b) are

【数27】 となる。すなわち、電動機のトルクに比例する変量をu
(t) に入力し、電動機の角速度をy(t) に入力して、
(25a),(25b)式を計算すると、
[Equation 27] Becomes That is, u is a variable proportional to the torque of the motor.
Enter in (t), enter the angular velocity of the motor in y (t),
When formulas (25a) and (25b) are calculated,

【数28】 が機械共振信号となり、[Equation 28] Becomes a mechanical resonance signal,

【数29】 が推定外乱信号となる。[Equation 29] Is the estimated disturbance signal.

【0018】(25a),(25b)式は図1の一点鎖
線のブロック102内のブロック線図で表現できるの
で、機械振動検出装置102は前記ブロック線図で構成
される。すなわち、本発明は図1に示すように、本質的
に、推定した等価剛体速度
Since the equations (25a) and (25b) can be expressed by the block diagram in the block 102 indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 1, the mechanical vibration detecting device 102 is constructed by the block diagram. That is, according to the present invention, as shown in FIG. 1, the estimated equivalent rigid body velocity is essentially

【数30】 を出力する等価剛体モデル手段と、比例演算を行う第1
の補償手段と、積分演算を行う第2の補償手段とで構成
される。また、(16c)式に(7c)式と(13a)
式を用いると、
[Equation 30] Equivalent rigid body model means for outputting and first proportional calculation
And a second compensating means for performing integral calculation. In addition, the formula (7c) and the formula (13a) are added to the formula (16c).
Using the formula,

【数31】 を得る。(26)式において、通常DmT<<JmK、DL
T<<JmK、DmT<<JmKであるから、(26)式は
(8)式を用いて、
[Equation 31] To get In the equation (26), usually D m D T << J m K, D L
Since D T << J m K and D m D T << J m K, the formula (26) is obtained by using the formula (8).

【数32】 で近似できる。また、(7a)式でDmT<<(1+α)
mK、DLT<<(1+α)JmK、DmT<<(1+α)
mKであるから、D0
[Equation 32] Can be approximated by Also, in the formula (7a), D m D T << (1 + α)
J m K, D L D T << (1 + α) J m K, D m D T << (1 + α)
Since it is J m K, D 0 is

【数33】 で近似できる。図1あるいは(25)式において、本発
明の機械振動検出装置では、状態オブザーバの帯域ωf
とQf 、および電動機を含む機構のパラメータとしてγ
とD0 のパラメータを設定しなければならない。ωf
f は必要に応じて、自由に設定できるパラメータであ
る。(27)式と(28)式より、パラメータγとD0
は容易に計算あるいは測定できる電動機と負荷(伝達機
構)の慣性モーメントと粘性摩擦係数とから計算でき
る。あるいは、機械共振系の共振周波数と反共振周波数
とを測定して、ガンマを計算することも容易である。す
なわち、本発明の機械振動検出装置では、容易にパラメ
ータの調整が行なえる。
[Expression 33] Can be approximated by 1 or (25), a mechanical vibration detecting apparatus of the present invention, the state observer band omega f
And Q f , and γ as a parameter of the mechanism including the electric motor
And the parameters D 0 must be set. ω f and Q f are parameters that can be freely set as needed. From equations (27) and (28), parameters γ and D 0
Can be easily calculated or measured from the moment of inertia of the motor and load (transmission mechanism) and the viscous friction coefficient. Alternatively, it is easy to calculate the gamma by measuring the resonance frequency and the anti-resonance frequency of the mechanical resonance system. That is, in the mechanical vibration detecting device of the present invention, the parameters can be easily adjusted.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明する。図
3と図4により、本発明の第1実施例を説明する。図3
は図1の機械振動検出装置(一点鎖線内)のブロック図
を等価変換したものである。図中、積分要素301とゲ
イン302,303は等価剛体モデルであり、304は
反転増幅器、305は第1の補償手段(比例要素)、3
06は第2の補償手段(積分要素)である。ゲイン30
2は電動機と負荷機械の慣性モーメントの合計を意味す
る。ゲイン303は電動機と負荷の粘性摩擦であり、通
常無視できる。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below. A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. Figure 3
Is an equivalent conversion of the block diagram of the mechanical vibration detecting device (indicated by the one-dot chain line) in FIG. 1. In the figure, an integral element 301 and gains 302 and 303 are equivalent rigid body models, 304 is an inverting amplifier, 305 is a first compensating means (proportional element), 3
Reference numeral 06 is a second compensating means (integrating element). Gain 30
2 means the sum of the moments of inertia of the electric motor and the load machine. The gain 303 is a viscous friction between the electric motor and the load, which can usually be ignored.

【0020】図4は、図3のブロック線図を演算増幅器
で実現したものである。図中、演算増幅回路401から
404で機械振動検出装置を構成している。積分演算回
路401が等価剛体モデルであり、図3の粘性摩擦が微
小なときなど、D0 を無視する場合、フィードバック抵
抗R3 は取り除く。電動機のトルクに比例する信号u
(t) (例えば、電動機のトルク制御装置のトルクモニタ
信号あるいはトルク指令信号等)を積分演算回路401
に入力し、電動機の角速度を観測出力信号として演算増
幅回路402に入力すると、演算増幅回路402から機
械共振信号が出力でき、積分演算回路404から推定外
乱信号が出力できる。本実施例では、機械振動信号と推
定外乱信号を独立に出力できる利点がある。
FIG. 4 is a block diagram of FIG. 3 realized by an operational amplifier. In the figure, the operational amplification circuits 401 to 404 constitute a mechanical vibration detection device. When the integral calculation circuit 401 is an equivalent rigid body model and D 0 is ignored when the viscous friction in FIG. 3 is small, the feedback resistor R 3 is removed. A signal u proportional to the torque of the electric motor
(t) (for example, a torque monitor signal or a torque command signal of a torque control device for an electric motor)
When the angular velocity of the electric motor is input to the operational amplifier circuit 402 as an observation output signal, the operational amplifier circuit 402 can output a mechanical resonance signal and the integral operation circuit 404 can output an estimated disturbance signal. The present embodiment has an advantage that the mechanical vibration signal and the estimated disturbance signal can be output independently.

【0021】推定外乱信号を必要としない場合、図4の
比例演算回路403と積分演算回路404を一つにまと
めることができる。これを第2の実施例として、図5に
示す。図5では、比例積分演算回路503以外はすべて
図4の実施例と同一であり、機械振動検出装置としての
動作は図4と等価である。本実施例では、演算増幅回路
3個で機械振動検出装置が構成できる利点がある。
When the estimated disturbance signal is not required, the proportional operation circuit 403 and the integral operation circuit 404 shown in FIG. 4 can be integrated. This is shown in FIG. 5 as a second embodiment. 5 is the same as the embodiment of FIG. 4 except for the proportional-plus-integral arithmetic circuit 503, and the operation as the mechanical vibration detection device is equivalent to that of FIG. In this embodiment, there is an advantage that the mechanical vibration detection device can be configured with three operational amplifier circuits.

【0022】電動機(ACサーボモータ)とボールネジ
とテーブルとからなる直動機構に、第2の実施例(図
5)を適用して得た、機械共振信号の推定実験結果を図
6に示す。図6(a)は、前記電動機を駆動するパワー
アンプのトルク指令入力から前記電動機角速度(検出出
力)までの周波数特性をサーボアナライザで測定した結
果である。低周波から約100Hzまでは、ほぼ−6d
B/OCTであり、等価剛体系の特性(図1の101参
照)が確認できる。100Hz〜1KHzに、反共振周
波数145Hz、共振周波数395Hzの機械共振特性
(図1の101参照)が確認できる。図6(b)は、前
記トルク指令から機械共振信号(機械共振検出装置10
2の出力)までの周波数特性をサーボアナライザで測定
した結果である。395Hzの共振特性以外は、ほぼ2
0dB以下に低減されているので、機械共振検出装置1
02が機械共振信号を検出できていることが確認でき
る。ゲイン調整等は以下のように行う。 (1)機械振動検出装置の帯域(図3のωf )を小さく
する。図4又は図5では、例えばR4を小さくする。図
14ではVR2を小さくする(又はゼロ)。 (2)電動機のトルク制御装置あるいは速度制御装置等
によって電動機を駆動する。但し、前記制御装置は機械
振動を起こさない程度のゲインに調整しておく。 (3)機械振動(共振)信号出力を観測する。図4又は
図5では演算増幅器402の出力である。 (4)前記信号出力がほぼゼロとなるように電動機と負
荷機械の慣性モーメントを意味するパラメータ(図3の
γ)を調整する。図4又は図5ではR2を可変すればよ
い。図14ではVR1を可変する。 (5)機械振動検出装置の帯域(図3のωf )を設計値
とする。図4又は図5では、R4を、図14ではVR2
を設計値に戻す。
FIG. 6 shows the experimental results of estimation of the mechanical resonance signal obtained by applying the second embodiment (FIG. 5) to the linear motion mechanism consisting of the electric motor (AC servo motor), the ball screw and the table. FIG. 6A is a result of measuring the frequency characteristic from the torque command input of the power amplifier for driving the electric motor to the electric motor angular velocity (detection output) with a servo analyzer. -6d from low frequency to about 100Hz
It is B / OCT, and the characteristic of the equivalent rigid system (see 101 in FIG. 1) can be confirmed. Mechanical resonance characteristics (see 101 in FIG. 1) at an antiresonance frequency of 145 Hz and a resonance frequency of 395 Hz can be confirmed at 100 Hz to 1 KHz. FIG. 6B shows a machine resonance signal (machine resonance detection device 10 based on the torque command).
2 is the result of measuring the frequency characteristics up to (output 2) with a servo analyzer. Except for the resonance characteristics of 395 Hz, it is almost 2
Since it is reduced to 0 dB or less, the mechanical resonance detecting device 1
It can be confirmed that 02 can detect the mechanical resonance signal. Gain adjustment and the like are performed as follows. (1) The band of the mechanical vibration detector (ω f in FIG. 3) is reduced. In FIG. 4 or 5, for example, R4 is reduced. In FIG. 14, VR2 is made small (or zero). (2) The electric motor is driven by a torque control device or a speed control device of the electric motor. However, the control device is adjusted to a gain that does not cause mechanical vibration. (3) Observe mechanical vibration (resonance) signal output. In FIG. 4 or FIG. 5, it is the output of the operational amplifier 402. (4) The parameter (γ in FIG. 3) that means the moment of inertia of the electric motor and the load machine is adjusted so that the signal output becomes substantially zero. In FIG. 4 or 5, R2 may be changed. In FIG. 14, VR1 is changed. (5) The band (ω f in FIG. 3) of the mechanical vibration detector is used as the design value. In FIG. 4 or 5, R4 is used, and in FIG. 14, VR2 is used.
To the design value.

【0023】図7と図8により、本発明の機械共振抑圧
制御装置に関する第3の実施例を説明する。図7は、ト
ルク制御装置に適用した本発明の制振制御装置のブロッ
ク図である。図中、電動機を含む機械系101と機械振
動検出装置102は、第1の実施例あるいは第2の実施
例と同様であるので説明を省略する。機械振動検出装置
102が推定した機械共振信号を積分要素あるいは一次
遅れ要素で構成する第3の補償手段720に入力する。
第3の補償手段720の出力を積分要素あるいは一次遅
れ要素で構成する第4の補償手段に入力し、出力を加算
増幅手段710に入力する。前記加算入力手段710は
制振フィードバックゲイン(Kf)手段712と反転/
非反転増幅手段711と加算手段(図では加算点で示
す)とからなる。前記加算手段は、第3および第4の補
償手段と反転/非反転増幅手段を通った機械共振信号と
上位の制御装置(例えば、速度制御用補償器)から出力
されるトルク指令信号を加算して、電動機のトルク制御
装置のトルク指令信号として出力する。前記電動機のト
ルク制御装置のトルク指令信号あるいは電動機のトルク
制御装置のトルクモニタ信号を電動機のトルクに比例す
る信号u(t)として、機械振動検出装置102に入力
する。
A third embodiment of the mechanical resonance suppression control system of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a block diagram of the vibration damping control device of the invention applied to the torque control device. In the figure, a mechanical system 101 including an electric motor and a mechanical vibration detecting device 102 are the same as those in the first embodiment or the second embodiment, and therefore their explanations are omitted. The mechanical resonance signal estimated by the mechanical vibration detecting device 102 is input to the third compensating means 720 constituted by an integral element or a first-order lag element.
The output of the third compensating means 720 is input to the fourth compensating means composed of an integrating element or a first-order lag element, and the output is input to the summing amplifying means 710. The addition input unit 710 and the damping feedback gain (Kf) unit 712 are inverted / inverted.
It comprises a non-inverting amplification means 711 and an addition means (indicated by an addition point in the figure). The adding means adds the mechanical resonance signal that has passed through the third and fourth compensating means and the inverting / non-inverting amplifying means and the torque command signal output from a higher-order control device (for example, compensator for speed control). And outputs it as a torque command signal of the torque control device for the electric motor. The torque command signal of the torque control device for the electric motor or the torque monitor signal for the torque control device for the electric motor is input to the mechanical vibration detection device 102 as a signal u (t) proportional to the torque of the electric motor.

【0024】前記第3および第4の補償手段と前記加算
増幅手段のブロック線図を演算増幅器で実現した例を図
8に示す。図中、第3および第4の補償手段は積分器で
構成している。演算増幅器等のDCオフセット電圧が悪
影響を与える場合は、コンデンサC1あるいはC2と並
列に抵抗を入れて不完全積分器を構成し、一次遅れ系と
すればよい。反転/非反転増幅手段711は開閉手段K
を閉じれば反転増幅となり、Kを開とすれば、非反転増
幅となる。VR1,VR2,VR3を用いて、制振フィ
ードバックゲインを調整する。VR2,VR3は機械共
振信号が適当な大きさとなるように、補助的に使用し、
制振フィードバックとしては主として、VR1を用い
る。電動機(ACサーボモータ)とボールネジとテーブ
ルからなる直動機構に、第3の実施例(図7)を適用し
て得た、機械共振の制振実験結果を図9に示す。実験装
置(図示せず)では、速度指令信号と電動機角速度信号
とを入力し、トルク指令信号を出力する速度制御用補償
器(図示せず)を備えている。前記速度制御用補償器は
速度制御ゲインKv の比例制御とした。
FIG. 8 shows an example in which a block diagram of the third and fourth compensating means and the adding and amplifying means is realized by an operational amplifier. In the figure, the third and fourth compensating means are composed of integrators. When the DC offset voltage of the operational amplifier or the like has a bad influence, a resistor may be inserted in parallel with the capacitor C1 or C2 to form an incomplete integrator, which is a first-order lag system. The inverting / non-inverting amplifying means 711 is an opening / closing means K.
If is closed, inverting amplification is performed, and if K is opened, non-inverting amplification is performed. The damping feedback gain is adjusted using VR1, VR2, and VR3. VR2 and VR3 are used as auxiliary so that the mechanical resonance signal has an appropriate magnitude.
VR1 is mainly used as the damping feedback. FIG. 9 shows the results of a vibration damping test of mechanical resonance obtained by applying the third embodiment (FIG. 7) to a linear motion mechanism composed of an electric motor (AC servomotor), a ball screw and a table. The experimental apparatus (not shown) is provided with a speed control compensator (not shown) that inputs a speed command signal and an electric motor angular velocity signal and outputs a torque command signal. The speed control compensator is a proportional control of the speed control gain K v .

【0025】図9は、速度指令から電動機角速度信号ま
での周波数特性の測定結果であり、(a)は、制振制御
を行わない場合(図8のVR1→0/10、Kf
0)、(b)は制振制御の場合(図8のVR1→10/
10、Kf →100%)である。ゲイン調整等は以下の
ように行う。 (1)図8のVR1→0/10とし、直動機構のテーブ
ルを動かしながら速度制御系が発振ぎみになるまで速度
制御ゲインを上げる(図9(a))。 (2)図8において、トルク指令に含まれる振動波形を
モニタM1にて、機械共振検出装置が出力する機械共振
信号をモニタM2にて同時に観測する。 (3)モニタM1とモニタM2のそれぞれの振動波形の
振幅がほぼ、同等となるように、VR2(必要ならばV
R3も)を調整する。 (4)モニタM1とモニタM2のそれぞれの振動波形の
位相が反転位相となるように加算増幅手段710の開閉
手段Kと、機械共振検出装置が備える等価剛体オブザー
バの帯域ωf を調整する。例えば、図5のR4を可変し
て、ωf を可変すればよい。 (5)VR1を上げていくと、機械共振が消滅する。 (6)機械共振が生じるまで速度ゲインKV を上げる。 (7)VR1を上げ、機械共振を消滅する(必要なら
ば、VR2,VR3を用いる)。 (8)前記(6)と(7)を繰り返し、速度ループゲイ
ンを上げる(図9(b))。 以上の調整により、機械共振(395Hz)を抑えなが
ら、速度制御系の周波数帯域を広げ得ることが確認でき
る(図9)。
FIG. 9 shows the measurement results of the frequency characteristic from the speed command to the electric motor angular velocity signal, and FIG. 9A shows the case where the damping control is not performed (VR1 → 0/10, K f
0) and (b) are for vibration damping control (VR1 → 10 / in FIG. 8).
10, K f → 100%). Gain adjustment and the like are performed as follows. (1) VR1 → 0/10 in FIG. 8 is set, and the speed control gain is increased while moving the table of the linear motion mechanism until the speed control system becomes oscillated (FIG. 9 (a)). (2) In FIG. 8, the monitor M1 simultaneously observes the vibration waveform included in the torque command, and the monitor M2 simultaneously observes the machine resonance signal output by the machine resonance detecting device. (3) VR2 (if necessary, V2 so that the amplitudes of the vibration waveforms of the monitor M1 and the monitor M2 are almost the same).
R3 also). (4) The band ω f of the equivalent rigid body observer included in the mechanical resonance detection device and the opening / closing means K of the addition amplification means 710 is adjusted so that the phases of the respective vibration waveforms of the monitor M1 and the monitor M2 are inverted phases. For example, R4 in FIG. 5 may be changed to change ω f . (5) When VR1 is raised, mechanical resonance disappears. (6) Increase the speed gain K V until mechanical resonance occurs. (7) Raise VR1 to eliminate mechanical resonance (use VR2 and VR3 if necessary). (8) The above (6) and (7) are repeated to increase the velocity loop gain (FIG. 9 (b)). It can be confirmed that the frequency band of the speed control system can be expanded while suppressing mechanical resonance (395 Hz) by the above adjustment (FIG. 9).

【0026】次に、図10及び図11により、本発明の
機械共振抑圧制御装置に関する第4の実施例を説明す
る。図10は、速度制御装置に適用した本発明の制振制
御装置のブロック図である。図中、電動機を含む機構系
101と機械振動検出装置102は、第1の実施例ある
いは第2の実施例と同様であるので説明を省略する。機
械振動検出装置102が推定した機械共振信号を、積分
要素あるいは一次遅れ要素で構成する第3の補償手段7
20に入力する。第3の補償手段720の出力を加算増
幅手段710に入力する。前記加算増幅手段710は制
振フィードバックゲイン(Kf )手段712と反転/非
反転増幅手段711と加算手段(図では加算点で示す)
とからなる。前記加算手段は、第3の補償手段720と
反転/非反転増幅手段711を通った機械共振信号と上
位の制御装置(例えば、位置制御用補償器)から出力さ
れる速度指令信号を加算して、電動機の速度制御装置の
速度指令信号として出力する。前記電動機の速度制御装
置のトルク指令信号あるいは電動機の速度制御装置のト
ルクモニタ信号を電動機のトルクに比例する信号u
(t)として、機械振動検出装置102に入力する。
Next, referring to FIGS. 10 and 11, a fourth embodiment of the mechanical resonance suppression control system of the present invention will be described. FIG. 10 is a block diagram of the vibration suppression control device of the invention applied to the speed control device. In the figure, the mechanical system 101 including the electric motor and the mechanical vibration detecting device 102 are the same as those in the first embodiment or the second embodiment, and therefore their explanations are omitted. A third compensating means 7 which configures the mechanical resonance signal estimated by the mechanical vibration detecting device 102 with an integral element or a first-order lag element.
Enter in 20. The output of the third compensation means 720 is input to the summing amplification means 710. The summing amplification means 710 is a damping feedback gain ( Kf ) means 712, an inverting / non-inverting amplification means 711, and an addition means (indicated by addition points in the figure).
Consists of. The adding means adds the mechanical resonance signal that has passed through the third compensating means 720 and the inverting / non-inverting amplifying means 711 and the speed command signal output from a higher-level control device (for example, a position control compensator). , As a speed command signal of the speed control device for the electric motor. A signal u proportional to the torque command signal of the motor speed control device or the torque monitor signal of the motor speed control device is proportional to the torque of the motor.
It is input to the mechanical vibration detection device 102 as (t).

【0027】前記第3の補償手段720と前記加算増幅
手段710のブロック線図を演算増幅器で実現した例を
図11に示す。図中、第3の補償手段720は積分器で
構成している。演算増幅器等のDCオフセット電圧が悪
影響を与える場合は、コンデンサC1と並列に抵抗を入
れて不完全積分器を構成し、一次遅れ系とすればよい。
反転/非反転増幅手段711は開閉手段Kを閉じれば反
転増幅となり、Kを開とすれば、非反転増幅となる。V
R1,VR2を用いて、制振フィードバックゲインを調
整する。VR2は機械共振信号が適当な大きさとなるよ
うに、補助的に使用し、制振フィードバックとしては主
として、VR1を用いる。
FIG. 11 shows an example in which the block diagram of the third compensation means 720 and the summing amplification means 710 is realized by an operational amplifier. In the figure, the third compensation means 720 is composed of an integrator. When the DC offset voltage of the operational amplifier or the like has a bad influence, a resistor may be inserted in parallel with the capacitor C1 to form an incomplete integrator to form a first-order lag system.
The inverting / non-inverting amplification means 711 performs inverting amplification when the opening / closing means K is closed, and non-inverting amplification when K is opened. V
The damping feedback gain is adjusted using R1 and VR2. VR2 is used as an auxiliary so that the mechanical resonance signal has an appropriate magnitude, and VR1 is mainly used as damping feedback.

【0028】電動機(ACサーボモータ)とボールネジ
とテーブルとからなる直動機構に、第4の実施例(図1
0)を適用して得た、機械共振の制振実験結果を図12
に示す。実験装置(図示せず)では、速度制御装置の速
度制御用補償器は速度制御ゲインKv の比例制御とし
た。図12は、速度指令から電動機角速度信号までの周
波数特性の測定結果であり、(a)は制振制御を行わな
い場合(図11のVR1→0/10、Kf →0)、
(b)は制振制御を行う場合(図11のVR1→10/
10、Kf →100%)である。(c)は制振制御を行
う場合(図11のVR1→10/10、Kf →100
%)であり、速度ループゲインKv を上げている。
A fourth embodiment (see FIG. 1) is used in a linear motion mechanism composed of an electric motor (AC servomotor), a ball screw and a table.
Fig. 12 shows the results of the vibration control experiment of mechanical resonance obtained by applying 0).
Shown in. In the experimental device (not shown), the speed control compensator of the speed control device was a proportional control of the speed control gain K v . FIG. 12 shows the measurement result of the frequency characteristic from the speed command to the electric motor angular velocity signal. (A) shows the case where the vibration damping control is not performed (VR1 → 0/10, K f → 0 in FIG. 11),
(B) shows the case of performing the vibration suppression control (VR1 → 10 /
10, K f → 100%). (C) shows the case of performing damping control (VR1 → 10/10, K f → 100 in FIG. 11).
%), Which raises the velocity loop gain K v .

【0029】ゲイン調整等は以下のように行う。 (1)図1 1のVR1→0/10とし、直動機構のテー
ブルを動かしながら速度制御系が発振ぎみとなるまで速
度制御ゲインを上げる(図12(a))。 (2)図1 1において、電動機の検出速度に含まれる振
動波形を電動機の速度制御装置の速度モニタにて、機械
共振検出装置が出力する機械共振信号をモニタM2にて
同時に観測する。 (3)濃度モニタとモニタM2のそれぞれの振動波形の
振幅がほぼ同等となるように、VR2を調整する。 (4)速度モニタとモニタM2のそれぞれの振動波形の
位相が反転位相となるように加算増幅手段710の開閉
手段Kと、機械共振検出装置が備える等価剛体オブザー
バの帯域ωfを調整する。例えば、図5のR4を可変し
て、ωfを可変すればよい。 (5)VR1を上げていくと機械共振が消滅する(図1
2(b))。 (6)機械共振が生じるまで速度ゲインKV を上げる。 (7)VR1を上げて機械共振を消滅させる(必要なら
ばVR2を用いる)。 (8)前記(6)と(7)を繰り返し、速度ループゲイ
ンを上げる(図12(c))。 以上の調整により、機械共振(660Hz)を抑えなが
ら、速度制御系の周波数帯域を広げ得ることが確認でき
る。図12の実験結果によると、25Hz→90Hzま
で速度制御系の周波数帯域が拡大できることが確認でき
る。
The gain adjustment and the like are performed as follows. (1) Set VR1 → 0/10 in FIG. 11 and increase the speed control gain until the speed control system becomes oscillating while moving the table of the linear motion mechanism (FIG. 12 (a)). (2) In FIG. 11, the vibration waveform included in the detected speed of the electric motor is simultaneously observed by the speed monitor of the electric motor speed control device, and the mechanical resonance signal output by the mechanical resonance detection device is simultaneously observed by the monitor M2. (3) VR2 is adjusted so that the amplitudes of the vibration waveforms of the concentration monitor and monitor M2 are approximately the same. (4) The band ωf of the equivalent rigid body observer included in the mechanical resonance detecting device and the opening / closing means K of the addition amplifying means 710 is adjusted so that the phases of the vibration waveforms of the speed monitor and the monitor M2 are inverted phases. For example, R4 in FIG. 5 may be changed to change ωf. (5) Mechanical resonance disappears as VR1 is raised (Fig. 1
2 (b)). (6) Increase the speed gain K V until mechanical resonance occurs. (7) Raise VR1 to eliminate mechanical resonance (use VR2 if necessary). (8) The above (6) and (7) are repeated to increase the velocity loop gain (FIG. 12 (c)). By the above adjustment, it can be confirmed that the frequency band of the speed control system can be expanded while suppressing the mechanical resonance ( 660 Hz ). From the experimental results of FIG. 12, it can be confirmed that the frequency band of the speed control system can be expanded from 25 Hz to 90 Hz.

【0030】図13は本発明の第5実施例を示すもので
ある。本実施例の機械振動抑制装置601では、第1の
コネクタ602、第2のコネクタ603、加算手段60
4、位相補償手段605を有している。第1のコネクタ
602は電動機制御装置606のコネクタ607と接続
し、電動機制御装置606のトルクモニタ信号を機械振
動検出手段608および第2のコネクタ603に伝達す
る。前記機械振動検出手段608は機械共振信号を位相
補償手段605に出力する。なお、機械振動検出手段6
08は図1およびその説明において詳述しているのでこ
こでは省略する。位相補償手段605の出力信号は制振
ゲイン調整手段609で適切にゲイン調整された後で、
加算手段604に機械共振制動信号として入力される。
第2のコネクタ603は指令側コネクタ610と接続
し、前記トルクモニタ信号と速度モニタ信号を指令側コ
ネクタ610から出力する。指令側コネクタ610の速
度指令信号は、第2のコネクタ603を通って、加算手
段604に入力される。機械共振制動信号と速度指令信
号の和である加算手段604の出力信号は第1のコネク
タ602を通って電動機制御装置606の速度指令とな
る。機械振動検出手段の例を図14に示す。同図におい
て、VR1は電動機と負荷の慣性モーメント調整用可変
抵抗器であり、VR2は振動波形の位相調整用の可変抵
抗器である。機械共振信号の検出原理については、前述
の通りである。
FIG. 13 shows a fifth embodiment of the present invention. In the mechanical vibration suppressing device 601 of this embodiment, the first connector 602, the second connector 603, and the adding means 60 are included.
4. It has a phase compensation means 605. The first connector 602 is connected to the connector 607 of the electric motor control device 606, and transmits the torque monitor signal of the electric motor control device 606 to the mechanical vibration detection means 608 and the second connector 603. The mechanical vibration detection means 608 outputs the mechanical resonance signal to the phase compensation means 605. The mechanical vibration detecting means 6
Since 08 has been described in detail in FIG. 1 and its description, it is omitted here. The output signal of the phase compensating means 605 is appropriately gain-adjusted by the damping gain adjusting means 609,
It is input to the adding means 604 as a mechanical resonance braking signal.
The second connector 603 is connected to the command side connector 610, and outputs the torque monitor signal and the speed monitor signal from the command side connector 610. The speed command signal of the command side connector 610 is input to the adding means 604 through the second connector 603. The output signal of the adding means 604, which is the sum of the mechanical resonance braking signal and the speed command signal, passes through the first connector 602 and becomes the speed command of the electric motor control device 606. FIG. 14 shows an example of the mechanical vibration detecting means. In the figure, VR1 is a variable resistor for adjusting the moment of inertia of the electric motor and the load, and VR2 is a variable resistor for adjusting the phase of the vibration waveform. The principle of detecting the mechanical resonance signal is as described above.

【0031】位相補償手段605、制振ゲイン調整手段
609と加算手段604の実施例を図15に示す。本例
では、加算手段604は反転加算増幅回路であり、位相
補償手段609は90°位相を遅らせる積分回路であ
り、制振ゲイン調整手段は可変抵抗器で実現している。
以上のように、本第5実施例では、演算増幅器によっ
て、機械振動検出手段、位相補償手段、制振ゲイン調整
手段および加算手段を実現したが、マイクロプロセッサ
等を用いて実現することも可能である。この場合、機械
振動検出手段、位相補償手段、制振ゲイン調整手段およ
び加算手段をマイクロプロセッサ内のソフトウエアにて
実現し、アナログ量の速度信号の場合にはA/D変換器
とD/A変換器を用いてマイクロプロセッサとインター
フェイスすればよい。なお、本実施例では速度指令型の
電動機制御装置の場合を説明したが、トルク指令入力型
の電動機制御装置に対しても、図13の速度指令をトル
ク指令信号に変更するだけで全く同様に実施が可能であ
る。
FIG. 15 shows an embodiment of the phase compensating means 605, the damping gain adjusting means 609 and the adding means 604. In this example, the adding means 604 is an inverting addition amplifying circuit, the phase compensating means 609 is an integrating circuit for delaying the 90 ° phase, and the damping gain adjusting means is realized by a variable resistor.
As described above, in the fifth embodiment, the mechanical vibration detecting means, the phase compensating means, the damping gain adjusting means and the adding means are realized by the operational amplifier, but it is also possible to realize by using a microprocessor or the like. is there. In this case, the mechanical vibration detecting means, the phase compensating means, the damping gain adjusting means and the adding means are realized by software in the microprocessor, and in the case of an analog speed signal, the A / D converter and the D / A are used. A converter may be used to interface with the microprocessor. In the present embodiment, the case of the speed command type motor control device has been described, but the same applies to the torque command input type motor control device only by changing the speed command of FIG. 13 into a torque command signal. It can be implemented.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によって、機
械共振系を等価剛体系と共振系とに理論的に明確に分離
でき、このことから、等価剛体系は物理的に低域通過特
性となり、高周波である共振成分には、ほとんど応答し
ないという考えに基づいて、電動機の角速度(図1で共
振系の出力)を観測出力と近似することによって、等価
剛体系をモデルとする状態オブザーバである等価剛体オ
ブザーバが初めて構成でき、よって電動機の角速度信号
と電動機のトルクに比例する信号とから機械振動成分と
外乱成分とを独立に検出でき、外乱成分の混入による機
械共振信号の品質劣化が防止できる。
As described above, according to the present invention, a mechanical resonance system can be theoretically clearly separated into an equivalent rigid system and a resonant system. From this fact, the equivalent rigid system physically has a low-pass characteristic. Therefore, by approximating the angular velocity of the motor (the output of the resonance system in Fig. 1) to the observed output, based on the idea that it hardly responds to the resonance component of high frequency, a state observer that models the equivalent rigid system A certain equivalent rigid body observer can be constructed for the first time, so that mechanical vibration components and disturbance components can be detected independently from the angular velocity signal of the motor and the signal proportional to the torque of the motor, and the deterioration of the mechanical resonance signal due to mixing of disturbance components is prevented. it can.

【0033】また、本発明では、等価剛体オブザーバに
機械振動系のモデルを用いない。このため、たとえ2周
波数以上の共振減少を伴っていても、機械振動検出装置
の次数は常に等価剛体モデルの次数+1であり、計算量
増大および設定すべきパラメータ数の増大という問題が
解決でき、測定が困難な機械共振のパラメータが設定不
要という効果がある。また、等価剛体オブザーバには、
前記第1の補償手段(比例)と前記第2の補償手段(積
分)とからなるフィードバックループを備えているた
め、検出した機械振動信号成分にオブザーバのパラメー
タ変動が影響しにくいという効果もある。
Further, in the present invention, the model of the mechanical vibration system is not used for the equivalent rigid body observer. For this reason, the order of the mechanical vibration detector is always the order of the equivalent rigid body model + 1 even if the resonance is reduced by more than 2 frequencies, and the problems of increasing the amount of calculation and the number of parameters to be set can be solved. There is an effect that it is not necessary to set a mechanical resonance parameter that is difficult to measure. In addition, the equivalent rigid body observer
Since the feedback loop including the first compensating means (proportional) and the second compensating means (integral) is provided, there is also an effect that the detected mechanical vibration signal component is less likely to be affected by the parameter variation of the observer.

【0034】また、第2の実施例で説明したように、本
発明の機械共振検出装直によって、高周波の機械振動
(395Hz)が検出できており(図6)、高速高精度
で機械振動が検出できる。さらに、第3および第4の実
施例で説明したように、制振装置は、高周波の機械振動
(395Hzおよび660Hz)抑制と、速度制御系も
広帯域化(約3倍および3.6倍)が簡単な調整により
同時に行なえる効果がある。特に、ボールネジを用いた
機械系で660Hzという高周波の機械振動抑圧は、従
来技術ではほとんど不可能と考えられており、本発明の
効果は大きい。
Further, as described in the second embodiment, the mechanical resonance detection mounting of the present invention enables detection of high-frequency mechanical vibration (395 Hz) (FIG. 6), and high-speed and high-accuracy mechanical vibration can be detected. Can be detected. Furthermore, as described in the third and fourth embodiments , the vibration damping device suppresses high-frequency mechanical vibrations (395 Hz and 660 Hz) and the speed control system has a wide band (about 3 times and 3.6 times). There is an effect that it can be done at the same time by simple adjustment. In particular, it is considered that the mechanical vibration suppression at a high frequency of 660 Hz in a mechanical system using a ball screw is almost impossible by the conventional technique, and the effect of the present invention is great.

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

【図1】 本発明の原理を説明するブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating the principle of the present invention.

【図2】 共振機構の一例を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a resonance mechanism.

【図3】 本発明の第1の実施例のブロック線図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram of the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第1の実施例の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第2の実施例の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention.

【図6】 機械共振信号の推定実験結果を示すグラフで
ある。
FIG. 6 is a graph showing an experimental result of estimating a mechanical resonance signal.

【図7】 本発明の第3の実施例のブロック線図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram of a third embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第3の実施例の回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第3の実施例に関する実験結果を示
すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the experimental results regarding the third example of the present invention.

【図10】 本発明の第4の実施例のブロック線図であ
る。
FIG. 10 is a block diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の第4の実施例の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第4の実施例に関する実験結果を
示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing experimental results regarding the fourth example of the present invention.

【図13】 本発明の第5の実施例のブロック図であ
る。
FIG. 13 is a block diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の第5実施例における機械振動検出
手段の一例を示す回路図である。
FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of mechanical vibration detecting means in a fifth embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の第5実施例における加算手段と位
相補償手段の一例を示す回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram showing an example of an adding means and a phase compensating means in a fifth embodiment of the present invention.

【図16】 第2の従来例のブロック図である。FIG. 16 is a block diagram of a second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 電動機を含む機構系、102 機械振動検出装
置、301 積分要素、302,303 等価剛体モデ
ル、304 反転増幅器、305 第1の補償手段(比
例要素)、306 第2の補償手段(積分要素)、40
1 積分演算回路、402 演算増幅回路、403 比
例演算回路、404 積分演算回路、503 比例積分
演算回路、601 機械振動抑制装置、602 第1の
コネクタ、603 第2のコネクタ、604 加算手
段、605 位相補償手段、606電動機制御装置、6
07 コネクタ、608 機械振動検出手段、609
制振ゲイン調整手段、610 指令側コネクタ
101 mechanical system including electric motor, 102 mechanical vibration detector, 301 integral element, 302, 303 equivalent rigid body model, 304 inverting amplifier, 305 first compensating means (proportional element), 306 second compensating means (integral element), 40
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 integral arithmetic circuit, 402 arithmetic amplifier circuit, 403 proportional arithmetic circuit, 404 integral arithmetic circuit, 503 proportional integral arithmetic circuit, 601 mechanical vibration suppression device, 602 first connector, 603 second connector, 604 adding means, 605 phase Compensation means, 606 electric motor control device, 6
07 connector, 608 mechanical vibration detection means, 609
Damping gain adjusting means, 610 Command side connector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 5/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 トルク指令をあたえると電動機のトルク
を制御する電動機制御装置に適用する機械振動検出装置
であって、 γを電動機と負荷の慣性モーメントの逆数とし、Doを
前記電動機と前記負荷の粘性摩擦係数を前記電動機と前
記負荷の慣性モーメントで割った値とした時に、入力信
号に前記γを乗じた信号と積分器の出力に前記Doを乗
じた信号の差を前記積分器の入力にするとともに前記積
分器の出力をその出力とする等価剛体モデルと、 比例増幅を行う第1の補償手段と、 積分演算を行う第2の補償手段と、 前記第2の補償手段の出力である推定外乱信号と前記第
1の補償手段の出力を加算する第1の加算器と、 前記トルク指令と前記第1の加算器の出力を加算して前
記等価剛体モデルの入力とする第2の加算器と、 速度検出手段によって得られる前記電動機の速度に対応
する速度信号から前記等価剛体モデルの出力を差し引
き、得られる機械共振信号を前記第1の補償手段と前記
第2の補償手段に入力する減算器とを備えたことを特徴
とする 機械共振検出装置。
1. A torque of an electric motor when a torque command is given.
Vibration detection device applied to a motor control device for controlling motors
There is, the γ is the reciprocal of the moment of inertia of the motor load, the Do
The viscous friction coefficient of the electric motor and the load is
When the value divided by the load's moment of inertia is input,
Signal multiplied by γ and the output of the integrator multiplied by Do
The difference between the two signals is input to the integrator and the product
An equivalent rigid body model having the output of the divider as its output, a first compensating means for performing proportional amplification, a second compensating means for performing integral calculation, and an estimated disturbance signal which is an output of the second compensating means. The above
A first adder for adding the outputs of the compensation means 1 and the torque command and the output of the first adder
Corresponding to the speed of the electric motor obtained by the second adder used as the input of the equivalent rigid body model and the speed detecting means.
Subtract the output of the equivalent rigid body model from the velocity signal
The obtained mechanical resonance signal to the first compensating means.
And a subtractor for inputting to the second compensating means.
To mechanical resonance detection device.
【請求項2】トルク指令をあたえると電動機のトルクを
制御する電動機制御装置に適用する機械振動検出装置で
あって、 γを電動機と負荷の慣性モーメントの逆数とし、Doを
前記電動機と前記負荷の粘性摩擦係数を前記電動機と前
記負荷の慣性モーメントで割った値とした時に、入力信
号に前記γを乗じた信号と積分器の出力に前記Doを乗
じた信号の差を前記積分器の入力にするとともに前記積
分器の出力をその出力とする等価剛体モデルと、 比例増幅を行う第1の補償手段と、 積分演算を行う第2の補償手段と、 積分演算又は1次遅れ演算を行う第3の補償手段と、 積分演算あるいは1次遅れ演算を行う第4の補償手段
と、 前記第2の補償手段の出力である推定外乱信号と前記第
1の補償手段の出力を加算する第1の加算器と、 前記トルク指令と前記第1の加算器の出力を加算して前
記等価剛体モデルの入力とする第2の加算器と、 速度検出手段によって得られる前記電動機の速度に対応
する速度信号から前記等価剛体モデルの出力を差し引
き、得られる機械共振信号を前記第1の補償手段と前記
第2の補償手段に入力する減算器と、 前記機械共振信号を前記第3の補償手段に入力し、前記
第3の補償手段の出力を前記第4の補償手段に入力し、
前記第4の補償手段の出力と前記電動機制御装置へのト
ルク指令信号とを入力とする第3の加算器と、 前記第3の加算器 の出力信号を前記電動機制御装置のト
ルク指令入力端子に入力する構成としたことを特徴とす
る制振制御装置。
2. When the torque command is given, the torque of the electric motor is changed.
With the mechanical vibration detection device applied to the motor control device to control
Then , let γ be the reciprocal of the moment of inertia of the motor and load, and Do be
The viscous friction coefficient of the electric motor and the load is
When the value divided by the load's moment of inertia is input,
Signal multiplied by γ and the output of the integrator multiplied by Do
The difference between the two signals is input to the integrator and the product
An equivalent rigid body model having the output of the divider as its output, a first compensating means for performing proportional amplification, a second compensating means for performing integral calculation, and a third compensating means for performing integral calculation or first-order delay calculation. And fourth compensating means for performing integral calculation or first-order delay calculation
And the estimated disturbance signal that is the output of the second compensating means,
A first adder for adding the outputs of the compensation means 1 and the torque command and the output of the first adder
Corresponding to the speed of the electric motor obtained by the second adder used as the input of the equivalent rigid body model and the speed detecting means.
Subtract the output of the equivalent rigid body model from the velocity signal
The obtained mechanical resonance signal to the first compensating means.
A subtracter for inputting to the second compensating means, and the mechanical resonance signal for inputting to the third compensating means,
The output of the third compensating means is input to the fourth compensating means,
The output of the fourth compensation means and the output to the motor control device
A vibration damping control device characterized in that a third adder which receives a Luk command signal and an output signal of the third adder are inputted to a torque command input terminal of the electric motor control device.
【請求項3】トルク指令をあたえると電動機のトルクを
制御する電動機制御装置に適用する機械振動検出装置で
あって、 γを電動機と負荷の慣性モーメントの逆数とし、Doを
前記電動機と前記負荷の粘性摩擦係数を前記電動機と前
記負荷の慣性モーメントで割った値とした時に、入力信
号に前記γを乗じた信号と積分器の出力に前記Doを乗
じた信号の差を前記積分器の入力にするとともに前記積
分器の出力をその出力とする等価剛体モデルと、 比例増幅を行う第1の補償手段と、 積分演算を行う第2の補償手段と、 積分演算又は1次遅れ演算を行う第3の補償手段と、 積分演算あるいは1次遅れ演算を行う第4の補償手段
と、 前記第2の補償手段の出力である推定外乱信号と前記第
1の補償手段の出力を加算する第1の加算器と、 前記トルク指令と前記第1の加算器の出力を加算して前
記等価剛体モデルの入力とする第2の加算器と、 速度検出手段によって得られる前記電動機の速度に対応
する速度信号から前記等価剛モデルの出力を差し引
き、得られる機械共振信号を前記第1の補償手段と前記
第2の補償手段に入力する減算器と、 前記機械共振信号を前記第3の補償手段に入力し、前記
第3の補償手段の出力と前記電動機制御装置へのトルク
指令信号とを入力とする第4の加算器と、 前記第4の加算器の出力信号を前記電動機制御装置の速
度入力端子に入力する構成としたことを特徴とする電動
機制御系における制振制御装置。
3. A mechanical vibration detecting device applied to an electric motor control device for controlling the torque of an electric motor when a torque command is given, wherein γ is the reciprocal of the moment of inertia of the electric motor and the load, and Do is the electric motor and the load. When the viscous friction coefficient is divided by the moment of inertia of the electric motor and the load, the difference between the signal obtained by multiplying the input signal by γ and the signal obtained by multiplying the output of the integrator by Do is input to the integrator. In addition, an equivalent rigid body model having the output of the integrator as its output, a first compensating means for performing proportional amplification, a second compensating means for performing an integral calculation, and a third compensating operation or a first-order delay calculation Compensating means, fourth compensating means for performing integration calculation or first-order lag calculation, and first addition for adding the estimated disturbance signal which is the output of the second compensating means and the output of the first compensating means. With a vessel Said equivalent rigid body from the second adder and the speed signal corresponding to the speed of the motor obtained by the speed detecting means for the input of said equivalent rigid body model by adding the output of the torque command first adder A subtracter for subtracting the output of the model and inputting the obtained mechanical resonance signal to the first compensation means and the second compensation means; and a mechanical resonance signal input to the third compensation means for the third compensation means. A fourth adder which receives the output of the compensating means and the torque command signal to the electric motor control device, and a configuration which inputs the output signal of the fourth adder to the speed input terminal of the electric motor control device. A vibration damping control device in an electric motor control system characterized by the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3189865B2 (en) * 1995-08-18 2001-07-16 株式会社安川電機 Mechanical vibration detection device and vibration control device
JP3580933B2 (en) * 1996-02-20 2004-10-27 松下冷機株式会社 Hermetic capacity control compressor and refrigeration system
JP3900219B2 (en) 1997-10-24 2007-04-04 株式会社安川電機 Electric motor speed control device and gain setting method for the same
WO2002082194A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Servo control device
JP4151401B2 (en) * 2002-12-19 2008-09-17 株式会社安川電機 Servo control device
JP6119872B2 (en) * 2013-10-28 2017-04-26 株式会社安川電機 Motor control device
CN105424171B (en) * 2015-11-05 2018-04-20 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 The real-time detection and guard method of a kind of carrier-borne stabilized platform mechanical resonant

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