JP3582541B2 - Positioning control method by sliding mode control - Google Patents

Description

【０００４】
はモデル速度、
【０００５】
【外２】

【０００６】
はモデル加速度を示す。この規範モデル３００に外部から位置指令Ｘｒｅｆ が入力されると規範モデル３００では図示のように、モデル位置Ｘ_Ｍ 、モデル速度
【０００７】
【外３】

【０００８】
が外部に出力されるとともに加え合わせ点３１１、３１２にフィードバックされて、モデル加速度指令Ｕ_Ｍ が計算され出力される。（以下モデル制御器の出力である各要素には単語の前に「モデル」 を付けて表す）
図中、４０１〜４０６はモータ制御系の伝達要素、４１１〜４１３はモータ制御系の加え合わせ点である。符号のＫｐは位置ゲイン、Ｋｖは速度ゲイン、Ｊ_Ｌはモータと負荷の慣性モーメント、
【０００９】
【外４】

【００１０】
はモータと負荷の慣性モーメントノミナル値、Ｘはモータ位置、
【００１１】
【外５】

【００１２】
はモータ速度、
【００１３】
【外６】

【００１４】
はモータ加速度、ＵとＵｒｅｆ は加速度指令を示す。
規範モデル３００から出力されるモデル位置Ｘ_Ｍ とモータ位置Ｘとの偏差に位置ゲインＫｐを乗算して速度指令とし、規範モデル３００から出力されるモデル速度
【００１５】
【外７】

【００１６】
とモータ速度
【００１７】
【外８】

【００１８】
との偏差と前記速度指令とを加算して速度ゲインＫｖを乗算して加速度指令Ｕとする。この加速度指令Ｕに規範モデル３００からフィードフォワード出力されるモデル加速度指令Ｕ_Ｍ を加算して加速度指令Ｕｒｅｆ としてモータに出力する構成となっている。
すなわち、モータへの加速度指令Ｕｒｅｆ は以下の式で表すことができる。
【００１９】
【数１】

【００２０】
この時、規範モデルのパラメータが実機のモータと一致していれば、モータ位置Ｘ、モータ速度
【００２１】
【外９】

【００２２】
はモデル位置Ｘ_Ｍ 、モデル速度
【００２３】
【外１０】

【００２４】
に一致するためにそれぞれの偏差は０となり、Ｕｒｅｆ ＝Ｕ_Ｍ となってこの制御系は規範モデルからフィードフォワード出力されるモデル加速度指令Ｕ_Ｍ により制御される。
モータに加わるトルク外乱によりモデルとモータの位置や速度がずれた場合には、位置ゲインＫｐや速度ゲインＫｖによりフィードバック制御され、モータ位置は規範モデルの出力であるモデル位置Ｘ_Ｍ に追従するので指令追従性を向上させることができる。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の２自由度制御系では、実システムのパラメータがノミナル値より変動した場合（たとえば、負荷イナーシャの変動等）、モータ位置Ｘは規範モデルの出力であるモデル位置Ｘ_Ｍ に対して追従誤差が発生するという問題がある。
一例として、図３の制御系においてモータと負荷の慣性モーメントＪ_Ｌ が２倍に変動した場合の位置ステップ応答を図４に示す。図中点線が規範モデルの出力であるモデル位置Ｘ_Ｍ で、実線がモータ位置Ｘである。このように従来の２自由度制御系ではパラメータ変動に対してモータ位置Ｘはモデル位置Ｘ_Ｍ に追従できず、位置指令に対してもオーバーシュート等が発生するという問題がある。
【００２６】
本発明の目的は、制御対象の負荷の状態値が変動してもモデル制御器の規範出力に追従して正確で安定した制御が可能なサーボモータの位置決め制御方法を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明のスライディングモード制御による位置決め制御方法では、
サーボモータ駆動系のモデルと、前記モデルの制御を行なうモデル制御器とからなる規範モデルを適用して、２自由度制御系により制御を行なう、サーボモータの位置決め制御方法において、規範モデルからの出力であるモデル位置と、サーボモータの実際位置との位置偏差と、規範モデルからの出力であるモデル速度と、サーボモータの実際速度との速度偏差とを切換線とし、位置偏差に定数を乗じた値に速度偏差を加算した加算値を基に、位置偏差および規範モデルからのモデル加速度指令にがさらにモータと負荷の慣性モーメントのノミナル値からの変動値によりスライディングモード制御入力の補償値を決定し、サーボモータへの加速度指令を出力してスライディングモード制御を行なう。
【００２８】
【作用】
規範モデルを適用した２自由度制御系の位置決め制御方法においてスライディングモード制御を行なったので、制御対象である負荷慣性モーメント等の負荷の状態値がノミナル値より変動しても、状態がスライディングモード切換線に収束するので、状態値の偏差は予め設定した目標値を含む基準状態値線に拘束され、基準線と交差する毎に偏差値が縮小する方向に係数が切換わり、制御対象のパラメータの変動の影響を受けることなく時間の経過にしたがって漸近安定的に偏差値０に収束し、目標としたモデルの状態量に制御対象の状態量を追従させることが可能となる。
【００２９】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の規範モデルを適用したサーボモータの２自由度位置制御方法の構成ブロック図であり、図中、点線で囲まれた１００が規範モデルで、１０１〜１０６は伝達要素、１１１、１１２は加え合わせ点である。符号のＸｒｅｆ は位置指令発生器（不図示）からの位置指令、Ｋｐ_Ｍ はモデル位置ゲイン、Ｋｖ_Ｍ はモデル速度ゲイン、Ｊ_Ｍ はモデル慣性モーメント、Ｘ_Ｍ はモデル位置、
【００３０】
【外１１】

【００３１】
はモデル速度、
【００３２】
【外１２】

【００３３】
はモデル加速度を示す。
図中、２０１〜２０６はモータ制御系の伝達要素、２２０はスライディングモード制御器、２１１〜２１４はモータ制御系の加え合わせ点である。符号のＫｐは位置ゲイン、Ｋｖは速度ゲイン、Ｊ_Ｌはモータと負荷の慣性モーメント、
【００３４】
【外１３】

【００３５】
はモータと負荷の慣性モーメントノミナル値、Ｘ はモータ位置、
【００３６】
【外１４】

【００３７】
はモータ速度、
【００３８】
【外１５】

【００３９】
はモータ加速度、Ｔｃｏｍｐはスライディングモード制御入力（補償値）、ＵとＵｒｅｆ は加速度指令を示す。
規範モデルを適用した２自由度制御系の基本構成と動作は従来例の図２と同様なので説明を省略する。本発明の実施例ではモデル位置Ｘ_Ｍ 、モデル速度
【００４０】
【外１６】

【００４１】
、モータ位置Ｘ、モータ速度
【００４２】
【外１７】

【００４３】
を入力し、スライディングモード制御入力Ｔｃｏｍｐを出力するスライディングモード制御器２２０を有し、規範モデル１００から出力されるモデル位置Ｘ_Ｍ とモータ位置Ｘとの偏差に位置ゲインＫｐを乗算した速度指令に、規範モデル１００から出力されるモデル速度
【００４４】
【外１８】

【００４５】
とモータ速度
【００４６】
【外１９】

【００４７】
との偏差とを加算して速度ゲインＫｖを乗算した乗算値に、スライディングモード制御入力Ｔｃｏｍｐが加算されて加速度指令Ｕとなる。
本実施例では、スライディングモードの切換線を以下のように定義する。即ち、規範モデルの出力であるモデル位置Ｘ_Ｍ からモータ位置Ｘを減算した位置偏差と、規範モデルの出力であるモデル速度
【００４８】
【外２０】

【００４９】
からモータ速度
【００５０】
【外２１】

【００５１】
を減算した速度偏差とを切換線とする。
【００５２】
【数２】

【００５３】
ここで、Ｃは正の定数である。
また、スライディングモードの存在条件は
【００５４】
【数３】

【００５５】
となり，大域的なスライディングモードの存在条件は、
【００５６】
【数４】

【００５７】
となる。また、（１）式より、
【００５８】
【数５】

【００５９】
となる。サーボモータへの加速度指令Ｕｒｅｆ は、
【００６０】
【数６】

【００６１】
ただし、Ｔｃｏｍｐはスライディングモード制御入力である。
システムのパラメータ変動により、サーボモータへの加速度指令Ｕｒｅｆ のａ倍
【００６２】
【数７】

【００６３】
がモータ加速度
【００６４】
【外２２】

【００６５】
とすると（４）、（５）式より、
【００６６】
【数８】

【００６７】
（１）式より、
【００６８】
【数９】

【００６９】
となるので（７）式を（６）式に代入し、またＣ＝Ｋｐとして整理すると、
【００７０】
【数１０】

【００７１】
ここで、モデル加速度
【００７２】
【外２３】

【００７３】
とモデル加速度指令Ｕ_Ｍ は等しいと仮定すると、（８）式は、
【００７４】
【数１１】

【００７５】
となる。よって、
【００７６】
【外２４】

【００７７】
は次式のようになる。
【００７８】
【数１２】

【００７９】
ここで、通常Ｋｐ＜ａＫｖと設計するため、（１０）式第１項は負となる。故に（１）式が成立するためには、
（ーＫｐ^２ （Ｘ_Ｍ ーＸ）＋（１ーａ）Ｕ_Ｍ ーａＴｃｏｍｐ）Ｓ＜０ （１１）
となるようにすればよい。
よって、Ｓ＜０の時、
１）（Ｘ_Ｍ ーＸ）について
（Ｘ_Ｍ ーＸ）＞０の時
ーＫｐ^２ （Ｘ_Ｍ ーＸ）ーａＴｃｏｍｐ１ ＞０ より
Ｔｃｏｍｐ１ ＝ーＫｐ^２ （Ｘ_Ｍ ーＸ）／ａ_ＭＩＮ
（Ｘ_Ｍ ーＸ）＜０の時
ーＫｐ^２ （Ｘ_Ｍ ーＸ）ーａＴｃｏｍｐ１ ＞０ より
Ｔｃｏｍｐ１ ＝０
２）Ｕ_Ｍ について
Ｕ_Ｍ ＞０の時
（１ーａ）Ｕ_Ｍ ーａＴｃｏｍｐ２ ＞０
Ｔｃｏｍｐ２ ＝（１ーａ_ＭＡＸ ）Ｕ_Ｍ ／ａ_ＭＡＸ
Ｕ_Ｍ ＜０の時
（１ーａ）Ｕ_Ｍ ーａＴｃｏｍｐ２ ＞０
Ｔｃｏｍｐ２ ＝（１ーａ_ＭＩＮ ）Ｕ_Ｍ ／ａ_ＭＩＮ
ここで、ａ_ＭＩＮ 、ａ_ＭＡＸ はパラメータ変動の最小値と最大値である。
【００８０】
なお、Ｓ＞０の時は、上記（Ｘ_Ｍ ーＸ）、Ｕ_Ｍ の正負の場合を入れ替えた値とする。従ってスライディングモード制御入力Ｔｃｏｍｐは、
Ｔｃｏｍｐ＝Ｔｃｏｍｐ１ ＋Ｔｃｏｍｐ２
として入力すればよい。
図２にモータと負荷の慣性モーメントが２倍に変動した場合の本発明におけるステップ応答のシュミレーション結果を示す。図中点線が規範モデルの出力であるモデル位置Ｘ_Ｍ で、実線がモータ位置Ｘである。このように、本発明ではモータの状態がスライディング切換線に拘束されるので、システムのパラメータが変動してもモータ位置Ｘは規範モデルの出力であるモデル位置Ｘ_Ｍ に追従し、正確で安定した制御が可能となる。
【００８１】
なお、サーボモータの速度制御は比例制御として説明したが、比例、積分制御の場合においてもスライディングモード制御を行なうことは可能である。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、サーボモータの位置決め制御方法に、スライディングモード制御を行なったので、規範モデルの出力であるモデル位置Ｘ_Ｍ からモータ位置Ｘを減算した位置偏差と、規範モデルの出力であるモデル速度
【００８３】
【外２５】

【００８４】
からモータ速度
【００８５】
【外２６】

【００８６】
を減算した速度偏差とからなるスライディングモード切換線にモータの状態が拘束され、システムのパラメータ変動に対して正確で安定したロバストな制御系とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の規範モデルを適用したサーボモータの２自由度位置制御方法の構成ブロック図であ
【図２】本発明の実施例のモータと負荷の慣性モーメントが２倍に変動した場合の位置ステップ応答グラフである。
【図３】従来例の規範モデルを適用したサーボモータの２自由度位置制御方法の構成ブロック図である。
【図４】従来例におけるモータと負荷の慣性モーメントが２倍に変動した場合の位置ステップ応答グラフである。
【符号の説明】
１００、３００ 規範モデル
１０１〜１０６、２０１〜２０６、３０１〜３０６、４０１〜４０６ 伝達要素
１１１、１１２、２１１〜２１４、３１１、３１２、４１１〜４１３ 加え合わせ点
２２０ スライディングモード制御器
Ｘｒｅｆ 位置指令
Ｋｐ_Ｍ モデル位置ゲイン
Ｋｖ_Ｍ モデル速度ゲイン
Ｊ_Ｍ モデル慣性モーメント
Ｘ_Ｍ モデル位置
【数１３】

Ｋｐ 位置ゲイン
Ｋｖ 速度ゲイン
Ｊ_Ｌ モータと負荷の慣性モーメント
【数１４】

Ｘ モータ位置
【数１５】

Ｔｃｏｍｐ スライディングモ−ド制御入力（補償値）
Ｕ、Ｕｒｅｆ 加速度指令[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a positioning control method for a servomotor for driving a robot, an NC, and the like, and more particularly to a positioning control method for a servomotor for performing accurate and stable control with respect to a change in a condition of a control target.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to improve the command followability of a drive system by a servomotor, as a positioning control method of a servomotor such as a robot or an NC, a standard system model is applied, No. 178, National Institute of Electrical and Electronics Engineers, 1992. The configuration of a two-degree-of-freedom control system that can independently design target value followability and disturbance suppression characteristics using a reference model as disclosed in "Two-degree-of-freedom position control method for motor".
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a two-degree-of-freedom position control method for a servomotor to which a reference model is applied. In the figure, reference numeral 300 denotes a reference model, and reference numerals 301 to 306 denote transmission elements, 311 and 312. Is an addition point. Xref is a position command from a position command generator (not shown), Kp _M is a model position gain, Kv _M is a model speed gain, J _M is a model moment of inertia, X _M is a model position,
[0003]
[Outside 1]

[0004]
Is the model speed,
[0005]
[Outside 2]

[0006]
Indicates model acceleration. When a position command Xref is externally input to the reference model 300, the reference model 300, as shown, has a model position X _M and a model speed.
[Outside 3]

[0008]
There is fed back to the summing point 311 and 312 added is outputted to the outside, the model acceleration commands U _M is calculated and output. (Hereinafter, each element that is the output of the model controller is indicated by adding "model" before the word.)
In the figure, 401 to 406 are transmission elements of the motor control system, and 411 to 413 are addition points of the motor control system. Kp numerals position gain, Kv is the velocity gain, J _L is the motor and load moment of inertia,
[0009]
[Outside 4]

[0010]
Is the nominal value of the moment of inertia of the motor and load, X is the motor position,
[0011]
[Outside 5]

[0012]
Is the motor speed,
[0013]
[Outside 6]

[0014]
Indicates a motor acceleration, and U and Uref indicate acceleration commands.
A speed command by multiplying a position gain Kp to the deviation between the model position X _M and the motor position X which is output from the reference model 300, model velocity [0015] outputted from the reference model 300
[Outside 7]

[0016]
And motor speed [0017]
[Outside 8]

[0018]
The acceleration command U is obtained by adding the deviation from the above and the speed command and multiplying by the speed gain Kv. By adding the model acceleration commands U _M which is feed-forward outputted from the reference model 300 has a configuration for outputting to the motor as the acceleration command Uref to the acceleration command U.
That is, the acceleration command Uref to the motor can be expressed by the following equation.
[0019]
(Equation 1)

[0020]
At this time, if the parameters of the reference model match the actual motor, the motor position X and the motor speed
[Outside 9]

[0022]
Is the model position X _M , the model speed
[Outside 10]

[0024]
Each deviation to match the control system becomes zero, and Uref = U _M is controlled by the model acceleration commands U _M which is feed-forward outputted from the reference model.
If the position and speed of the model and the motor is shifted by a torque disturbance applied to the motor is feedback-controlled by the position gain Kp and speed gain Kv, the motor position follows the model position X _M is the output of the reference model command Followability can be improved.
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional two degree of freedom control system, if the parameters of the real system is varied from the nominal value (e.g., variation of the load inertia, etc.), follow the model position X _M motor position X is the output of the reference model There is a problem that an error occurs.
As an example, a location step response when the moment of inertia J _L of the motor and the load has changed twice in FIG. 4 in the control system of FIG. In model position X _M is the output dotted line in the figure is the reference model, the solid line is a motor position X. Thus motor position X for the parameter variations in the conventional two-degrees-of-freedom control system can not follow the model position X _M, there is a problem that overshoot and the like are generated with respect to the position command.
[0026]
An object of the present invention is to provide a servomotor positioning control method capable of performing accurate and stable control by following a reference output of a model controller even when a state value of a load of a control target fluctuates.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In the positioning control method by the sliding mode control of the present invention,
In a servo motor positioning control method in which a reference model including a model of a servo motor drive system and a model controller for controlling the model is applied to perform control by a two-degree-of-freedom control system, an output from the reference model is provided. The position deviation between the model position and the actual position of the servomotor, the model speed output from the reference model, and the speed deviation between the actual speed of the servomotor were used as switching lines, and the position deviation was multiplied by a constant. Based on the value obtained by adding the speed deviation to the value, the position deviation and the model acceleration command from the reference model further determine the compensation value of the sliding mode control input from the fluctuation value of the motor and load inertia moment from the nominal value. , And outputs an acceleration command to the servo motor to perform sliding mode control.
[0028]
[Action]
Since the sliding mode control is performed in the positioning control method of the two-degree-of-freedom control system to which the reference model is applied, even if the load state value such as the load inertia moment to be controlled fluctuates from the nominal value, the state is switched to the sliding mode. Since the deviation converges on the line, the deviation of the state value is constrained by the reference state value line including the preset target value, and the coefficient is switched in a direction in which the deviation value decreases each time the line intersects with the reference line, and the parameter of the parameter to be controlled is The deviation value is asymptotically and stably converged to 0 as time elapses without being affected by the fluctuation, and the state quantity of the control target can follow the target state quantity of the model.
[0029]
【Example】
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a two-degree-of-freedom position control method for a servomotor to which a reference model according to the present invention is applied. In the figure, reference numeral 100 denotes a reference model, reference numerals 101 to 106 denote transmission elements, Reference numeral 112 denotes an addition point. Xref is a position command from a position command generator (not shown), Kp _M is a model position gain, Kv _M is a model speed gain, J _M is a model moment of inertia, X _M is a model position,
[0030]
[Outside 11]

[0031]
Is the model speed,
[0032]
[Outside 12]

[0033]
Indicates model acceleration.
In the figure, 201 to 206 are transmission elements of a motor control system, 220 is a sliding mode controller, and 211 to 214 are addition points of the motor control system. Kp numerals position gain, Kv is the velocity gain, J _L is the motor and load moment of inertia,
[0034]
[Outside 13]

[0035]
Is the nominal value of the moment of inertia of the motor and load, X is the motor position,
[0036]
[Outside 14]

[0037]
Is the motor speed,
[0038]
[Outside 15]

[0039]
Represents a motor acceleration, Tcomp represents a sliding mode control input (compensation value), and U and Uref represent acceleration commands.
The basic configuration and operation of the two-degree-of-freedom control system to which the reference model is applied are the same as those in FIG. In the embodiment of the present invention, the model position X _M and the model speed
[Outside 16]

[0041]
, Motor position X, motor speed
[Outside 17]

[0043]
Enter a has a sliding mode controller 220 for outputting a sliding mode control input Tcomp, the speed command obtained by multiplying the position gain Kp to the deviation between the model position X _M and the motor position X which is output from the reference model 100, Model speed output from reference model 100
[Outside 18]

[0045]
And motor speed
[Outside 19]

[0047]
The sliding mode control input Tcomp is added to the multiplied value obtained by adding the deviation and the speed gain Kv to obtain the acceleration command U.
In this embodiment, the sliding mode switching line is defined as follows. That is, the positional deviation obtained by subtracting the motor position X from the model position X _M is the output of the reference model, model velocity [0048] which is the output of the reference model
[Outside 20]

[0049]
From the motor speed
[Outside 21]

[0051]
And the speed deviation obtained by subtracting the above is defined as a switching line.
[0052]
(Equation 2)

[0053]
Here, C is a positive constant.
The existence condition of the sliding mode is as follows.
(Equation 3)

[0055]
And the existence condition of the global sliding mode is
[0056]
(Equation 4)

[0057]
It becomes. Also, from equation (1),
[0058]
(Equation 5)

[0059]
It becomes. The acceleration command Uref to the servomotor is
[0060]
(Equation 6)

[0061]
Here, Tcomp is a sliding mode control input.
The acceleration command Uref to the servomotor is multiplied by a times due to the system parameter fluctuation.
(Equation 7)

[0063]
Is the motor acceleration.
[Outside 22]

[0065]
Then, from equations (4) and (5),
[0066]
(Equation 8)

[0067]
From equation (1),
[0068]
(Equation 9)

[0069]
Substituting equation (7) into equation (6) and rearranging it as C = Kp,
[0070]
(Equation 10)

[0071]
Here, the model acceleration
[Outside 23]

[0073]
And the model acceleration command _UM are equal, the expression (8) is
[0074]
(Equation 11)

[0075]
It becomes. Therefore,
[0076]
[Outside 24]

[0077]
Becomes as follows.
[0078]
(Equation 12)

[0079]
Here, since Kp <aKv is usually designed, the first term of Expression (10) is negative. Therefore, in order for equation (1) to hold,
(Over ^Kp 2 _{(X M} over X) + (1 over a) _{U M} over aTcomp) S <0 (11)
What is necessary is just to make it.
Therefore, when S <0,
1) _{(X M} over X) for _{(X M} over X)> 0 of the hotkey ^Kp 2 _{(X M} over X) over aTcomp1> 0 than Tcomp1 = over ^Kp 2 _{(X M} over _{X) / a MIN
(X M} over X) <0 of hotkey ^Kp 2 _{(X M} over X) over aTcomp1> 0 than Tcomp1 = 0
2) When U _M > 0 for U _M (1−a) U _M −aTcomp2> 0
Tcomp2 = (1 over _{a MAX)} U _{M / a} MAX
When U _M <0 (1−a) U _M −aTcomp2> 0
Tcomp2 = (1 over _{a MIN)} U _{M / a} MIN
Here, a _MIN and a _MAX are the minimum value and the maximum value of the parameter fluctuation.
[0080]
Incidentally, when S> 0, the above _{(X M} over X), a value obtained by rearranging the case of positive and negative _{U M.} Therefore, the sliding mode control input Tcomp is
Tcomp = Tcomp1 + Tcomp2
Should be input as
FIG. 2 shows a simulation result of the step response in the present invention when the moment of inertia between the motor and the load fluctuates twice. In model position X _M is the output dotted line in the figure is the reference model, the solid line is a motor position X. Thus, since the present invention the state of the motor is constrained to sliding switching line, the motor position X also parameters of the system is varied follows the model position X _M is the output of the reference model, stable and accurate Control becomes possible.
[0081]
Although the speed control of the servo motor has been described as the proportional control, the sliding mode control can be performed also in the case of the proportional or integral control.
[0082]
【The invention's effect】
According to the present invention described above, the positioning control method of the servo motor, since performed sliding mode control, a positional deviation obtained by subtracting the motor position X from the model position X _M is the output of the reference model, reference model Model speed which is the output of
[Outside 25]

[0084]
From the motor speed
[Outside 26]

[0086]
The state of the motor is constrained by the sliding mode switching line composed of the speed deviation obtained by subtracting the above, and a stable and robust control system can be provided with respect to system parameter fluctuations.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a two-degree-of-freedom position control method for a servomotor to which a reference model according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. It is a position step response graph at the time of fluctuating.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional two-degree-of-freedom position control method for a servomotor to which a reference model is applied.
FIG. 4 is a position step response graph when the moment of inertia between a motor and a load fluctuates twice in a conventional example.
[Explanation of symbols]
100, 300 Reference models 101 to 106, 201 to 206, 301 to 306, 401 to 406 Transmission elements 111, 112, 211 to 214, 311, 312, 411 to 413 Addition point 220 Sliding mode controller Xref Position command Kp _M Model position gain Kv _M model speed gain J _M model inertia moment X _M model position

Kp Position gain Kv Speed gain J _L Moment of inertia between motor and load

X Motor position [Equation 15]

Tcomp Sliding mode control input (compensation value)
U, Uref acceleration command

Claims (1)

A servo motor positioning control method in which a reference model including a model of a servo motor drive system and a model controller for controlling the model is applied and control is performed by a two-degree-of-freedom control system,
A model position that is an output from the reference model, and a position deviation between the actual position of the servomotor and
A model speed, which is an output from the reference model, and a speed deviation between the actual speed of the servomotor and a switching line , based on an addition value obtained by adding the speed deviation to a value obtained by multiplying the position deviation by a constant, In addition to the position deviation and the model acceleration command from the reference model, a compensation value of a sliding mode control input is determined based on a variation value of a motor and a load inertia moment from a nominal value, and an acceleration command to a servomotor is output to output a sliding command. A positioning control method comprising performing mode control.

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