JP4196400B2 - Motor control device and control method - Google Patents

Motor control device and control method Download PDF

Info

Publication number
JP4196400B2
JP4196400B2 JP2003116669A JP2003116669A JP4196400B2 JP 4196400 B2 JP4196400 B2 JP 4196400B2 JP 2003116669 A JP2003116669 A JP 2003116669A JP 2003116669 A JP2003116669 A JP 2003116669A JP 4196400 B2 JP4196400 B2 JP 4196400B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
motor
state quantity
motor control
comparison value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003116669A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004328829A (en
Inventor
英夫 永田
康之 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP2003116669A priority Critical patent/JP4196400B2/en
Publication of JP2004328829A publication Critical patent/JP2004328829A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4196400B2 publication Critical patent/JP4196400B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、モータの制御装置に関し、さらに詳しく言えば、特にモータの制御パラメータを調整するモータの制御装置及び制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
モータの制御装置に適用されているモータの制御系のブロック線図を図9に示す。モータ制御系の特性が機構系とモータ含む全体の動作に直接影響するため、高い軌跡精度や速度応答性が要求される場合には、制御装置の制御パラメータの調整は極めて重要である。
制御パラメータ、ここでは特に、位置ゲインや速度ゲインなどの制御パラメータを調整する方法について述べる。モータの制御系において、良好な定常特性と即応性・剛性を高く保つために、内部ループから発振が生じないよう注意をしながらできるだけ大きめのループゲインを決定して行く必要がある。従来は、作業者が経験によって、モータから振動や異音が発生しないように、適切なゲインを設定していた。これは、予め特定のゲインを入力し、実際の使用に近い動作をモータに行わせることで、振動や異音が発生した場合にはゲインを小さくし、位置や速度の応答遅れが発生した場合にはゲインを大きく変更するなどの手順を踏み、希望とするモータの性能が得られるようにゲインを調整する方法である。
【0003】
また、従来のモータの制御ゲインを自動調整する装置の従来例1として、モータの回転速度を変えるパターン(ランプ状の速度指令を含む)を発生するテストパターン発生器と、速度制御演算器の積分器への出力を遮断するスイッチと、テストゲインへの切り替えが可能な速度ループゲイン乗算器と、ゲイン調整器を備えている。この制御装置では、実際に駆動するランプ状の速度指令のテストパターンとモータの回転速度を検出する速度検出手段から出力の差に応じてモータの制御ループのループゲインを変えるゲイン調整器により負荷イナーシャを推定し、この負荷イナーシャにより適したループゲインを設定するオートチューニングが可能となる(特許文献1参照)。
また、従来例2として、速度偏差に制御ループのゲインを乗じた値を制御対象に加えて制御対象の比例制御を行う制御系において、速度偏差の増加に対して発振領域から安定領域に向かってゲインが減少する特性を備えたゲイン調整系を形成し、発振限界に収束するゲインを求めている(特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−70566号公報
【特許文献2】
特開平9―106303号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の制御パラメータのゲインを調整する方法においては、熟練者の経験に頼らなければならず、チューニングする作業者によっては、最適なゲインを得るまでには多大な時間を要するばかりでなく、モータ制御系が発振する恐れがあるという問題があった。また、作業者が振動の発生を確認するために、別に測定器を使用してモータの位置や速度の情報を測定する必要があった。
また、従来例1では、パラメータ調整する際に、特別な調整動作を必要とし、通常の運転中にパラメータの調整をすることができないという問題がある。頻繁に機構部の負荷が換わる場合には、その都度通常の運転を止め、パラメータ調整ができる動作範囲を確保し、特別な調整動作を実行する必要がある。また、専用の動作指令で調整を行っても、実際の作業で使用する動作指令で動作させると、条件の違いにより制御系が発振するなどの危険性もある。更には、精度の面では、モータを含む駆動系に摩擦が働く場合、位置偏差や速度検出値が影響を受けるため、パラメータ調整を正確にすることができないという問題もある。
【0006】
同様に、前記従来2でも、精度の面で、モータに重力や摩擦が働く場合には速度偏差が影響を受けるため、パラメータ調整を正確にすることができないという問題がある。また、制御パラメータの速度ループゲインの調整にしか対応していないという問題もある。
そこで本発明は、調整のための特別な動作を必要とせず、通常の運転中でも、負荷側の種々の条件下でも、短時間で精度良く制御パラメータを調整することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記問題点を解決するため、以下の構成としたものである。
請求項1記載のモータの制御装置は、モータ制御部の指令に基づいてモータを駆動し、前記モータに接続される機構部を有するモータの制御装置において、前記モータを模擬したモータモデルと、前記機構部を模擬した機構モデル部と、前記モータ制御部を模擬した制御モデル部とを有するシミュレーション部と、前記モータ制御部、前記モータ及び前記機構部からなる実機部と前記シミュレーション部との同一状態量であるモータ位置、モータ速度、モータ加速度のいずれか1つを比較し、FFTを用いて抽出した前記状態量の振動成分である状態量比較値を作成する状態量比較部と、前記状態量比較値と予め設定されたしきい値とを比較し、前記状態量比較値が前記しきい以上の場合に前記モータ制御部の制御パラメータが最適でないと判断し、前記状態量比較値が前記しきい内の場合に前記制御パラメータが最適であると判断する評価量演算部と、前記評価量演算部において前記制御パラメータが最適でないと判断された場合、前記状態量比較値を前記しきい値内に入るように、前記制御パラメータを調整する制御パラメータ調整部と、を備えるものである。
【0008】
請求項2記載のモータの制御装置は、モータ制御部の指令に基づいてモータを駆動し、前記モータに接続される機構部を有するモータの制御装置であって、前記モータが複数接続された多軸ロボットを駆動するモータの制御装置において、前記モータ制御部と前記モータと前記機構部からなり、更に、軸間の相互干渉を補償するための相互慣性パラメータをもつ相互干渉補償部を有する実機部と、前記モータを模擬したモータモデルと、前記機構部を模擬した機構モデル部と、前記モータ制御部を模擬した制御モデル部と、を軸毎に有するシミュレーション部と、前記実機部と前記シミュレーション部との同一状態量を比較し、状態量比較値を作成する状態量比較部と、前記状態量比較値と予め設定されたしきい値とを比較し、前記状態量比較値が前記しきい以上の場合に前記相互慣性パラメータが最適でないと判断し、前記状態量比較値が前記しきい内の場合に前記相互慣性パラメータが最適であると判断する評価量演算部と、前記評価量演算部において前記相互慣性パラメータが最適でないと判断された場合、前記状態量比較値を前記しきい値内に入るように、前記相互慣性パラメータを調整する制御パラメータ調整部と、を備えるものである。
また、請求項3記載のモータの制御装置は、請求項2記載の発明における前記状態量が、モータ位置、モータ速度、モータ加速度のいずれか1つであるものである。
また、請求項4記載のモータの制御装置は、請求項2記載の発明における前記状態量比較部が、FFTを用いて抽出した前記状態量の振動成分を前記状態量比較値とするものである。
また、請求項5記載のモータの制御装置は、請求項1記載の発明における前記制御パラメータ調整部における前記制御パラメータの調整をしても前記状態量比較値が前記しきい以上の場合、前記モータの制御装置が、前記モータ制御部の制御構造および前記機構モデル部のモデル構造ならびに前記シミュレーション部の制御構造を変更するものである。
また、請求項6記載のモータの制御装置は、請求項1または2記載の発明における前記評価量演算部が、前記状態量比較値を監視し、前記状態量比較値の大きさに応じて前記制御パラメータまたは前記相互慣性パラメータの調整を自動的に開始するものである。
また、請求項7記載のモータの制御装置は、請求項1記載の発明における前記制御パラメータが、位置ループゲイン又は速度ループゲインであるものである。
【0009】
請求項8記載のモータの制御装置は、モータ制御部の指令に基づいてモータを駆動し、前記モータに接続される機構部を有し、前記モータ制御部と前記モータと前記機構部とからなる実機部を備えるモータの制御装置の制御方法において、前記モータの制御装置が、更に、前記実機部を模擬したモデルを有するシミュレーション部を備え、同一の指令を前記実機部と前記シミュレーション部とに入力し、前記実機部と前記シミュレーション部との同一状態量であるモータ位置、モータ速度、モータ加速度のいずれか1つを比較して、FFTを用いて抽出した前記状態量の振動成分である状態量比較値を作成し、前記状態量比較値と予め設定されたしきい値とを比較し、前記状態量比較値が前記しきい以上の場合に前記モータ制御部の制御パラメータが最適でないと判断し、前記状態量比較値が前記しきい内の場合に前記制御パラメータが最適であると判断し、前記制御パラメータが最適でないと判断した場合、前記状態量比較値を前記しきい値内に入るように、前記制御パラメータを調整する、という手順で処理するのである。
請求項9記載のモータの制御装置は、モータ制御部の指令に基づいてモータを駆動し、前記モータに接続される機構部を有し、前記モータ制御部と前記モータと前記機構部とからなる実機部を備え、前記モータが複数接続された多軸ロボットを駆動するモータの制御装置の制御方法において、前記モータの制御装置が、更に、前記実機部における軸間の相互干渉を補償するための相互慣性パラメータをもつ相互干渉補償部と、前記実機部を模擬したモデルを軸毎に有するシミュレーション部とを備え、同一の指令を前記実機部と前記シミュレーション部とに入力し、前記実機部と前記シミュレーション部との同一状態量を比較して状態量比較値を作成し、前記状態量比較値と予め設定されたしきい値とを比較し、前記状態量比較値が前記しきい以上の場合に前記相互慣性パラメータが最適でないと判断し、前記状態量比較値が前記しきい内の場合に前記相互慣性パラメータが最適であると判断し、前記相互慣性パラメータが最適でないと判断した場合、前記状態量比較値を前記しきい値内に入るように、前記相互慣性パラメータを調整する、という手順で処理するのである。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の基本構成を図1に示して説明する。ここでは、説明の簡略化のため、本制御装置で駆動するモータは1個で、前記モータに接続される機構部は減速機を介した単純な円筒形状の負荷とする。
図1において、実機部10は、機構部12と、前記機構部12に接続されたモータ13と、前記モータ13を制御するモータ制御部11で構成されている。シミュレーション部20は、前記モータ13の動力学系を模擬したモータモデル23と、前記機構部12の動力学系を模擬した機構モデル部22と、前記モータ制御部11を模擬した制御モデル部21で構成されている。
制御装置のモータを制御する装置内で、前記実機部10及び前記シミュレーション部20は並列に配置されており、それぞれ上位コントローラから同一の指令を入力とする。前記実機部10及び前記シミュレーション部20では、入力された指令に応じて機構部12及び機構部モデル22を制御するためのトルク指令をそれぞれモータ13及びモータモデル23に出力する。ここで、上位コントローラから入力される同一の指令は、実際の作業で使用する動作指令であり、予め記憶されたパターンを再生して用いても良いし、CADデータなどから自動的に作成する方法でも良い。予め記憶されたパターンを使用すると、例えば、パターン作成時点で周辺機器との干渉を回避しているため、同定動作中に周辺機器との衝突がないなどのメリットがある。
【0011】
状態量比較部31では、前記実機部10と前記シミュレーション部20における前記モータ制御部11と前記制御モデル部22の同一状態量(例えば、位置偏差や速度フィードバックなど)を、または、前記機構部12と前記機構モデル部22の同一状態量(例えば、位置フィードバックなど)を比較して、状態量比較値を作成する。
評価量演算部32は、前記状態量比較部31で作成した前記状態量比較値がしきい値以内であるかどうかで、実機部10のモータ制御部11の制御パラメータが最適に設定されているかどうかを判断する。ここでは、実機とモデルのパラメータが完全に一致した場合、即ち実機とシミュレーションが全く同じ挙動を示す場合には、理想的には状態量比較値が0になることを判断基準としている。
【0012】
ここで、しきい値と比較する際に、前記状態量比較値の瞬時値を用いるか、前記状態量比較値の蓄積値を用いるかなどは選択できる。更に、モータが複数接続されるロボット等の機械装置の場合には、ロボットの手先効果器部分の状態量として、前記状態量比較値を直交座標値に変換した値なども使用できる。
前記状態量比較値がしきい値以上であれば、制御パラメータ調整部33で前記モータ制御部11と制御モデル部21の制御パラメータの値を連動させて変更し、前記状態量比較値がしきい値以内に入るまで、同一指令による動作から制御パラメータ値を変更する。前記状態量比較値がしきい値以内であれば、実機とシミュレーションの制御パラメータが近似値になったと判断して調整作業を終了する。ここで、制御パラメータ値の変更方法は状態量比較値の符号で修正方向を判別し、しきい値に対する状態量比較値の大きさで修正量を決定するなどの方法を用いる。
【0013】
通常の作業中に調整動作を実行するか、又は通常の作業を中断して特別な調整動作を実行するかは、作業者が前記制御装置を介して選択できる。更に、通常の運転中に、前記評価量演算部32内において逐次前記状態量比較値を監視しておき、状態量比較値が大きくなることで調整の必要/不要を判断し、自動的に調整動作を実行させても良い。
【0014】
以下に、本発明の第1の具体的実施例を図2に示して説明する。
前記モータ制御部11は、位置速度制御ループ111とアンプ112で構成されており、通常の作業用の位置(角度)指令を入力して、トルク指令をアンプ112へ出力することで、モータ12及び前記機構部13を駆動する。位置速度制御ループ111では、例えば図9に示す位置比例−速度比例積分制御を用いる。同様に、前記制御モデル部21も、位置速度制御ループモデル211とアンプモデル212で構成されており、通常運転時の位置(角度)指令を入力してトルク指令をアンプモデル212へ出力することで、前記機構モデル部22を駆動するモデル構造とする。
【0015】
更に、前記基本構成で想定した機構部に重力が作用する場合や、減速機の摩擦が大きい場合や調整精度の要求が高い場合には、実機部とシミュレーション部の差異を無くすため、重力や摩擦の補償を行うことも可能である。前記モータ制御部11で、前記機構部12の重力と静止摩擦及び動摩擦の外力補償部15を内蔵し、位置フィードバック(以下、FBとする)に応じた重力トルクと摩擦トルクを演算して、トルク指令に加算することで、外力の影響を補償する。又は、前記制御モデル部21に前記モータモデル23の重力モデルと静止摩擦及び動摩擦モデルの外力補償部モデル25を内蔵して、指令に応じた重力トルクと摩擦トルクを演算して、トルク指令に加算することで、外力の影響を模擬しても良い。外力補償部15を有効にするか、外力補償部モデル25を有効にするかを、必要に応じて選択する。
また同様に、制御対象が複数のリンクを持つロボットの場合には、通常の動作指令によって姿勢変化が起きるため、各軸の負荷イナーシャが実時間で変動する。そこで、予め機構部のモデルを持ち、実時間で動力学の演算を解き、姿勢毎の負荷イナーシャを求めることで、制御パラメータの調整時に、姿勢変化の影響を補償する。
以下では、前記モータ制御部11の速度ループゲインKv及び位置ループゲインKpを調整する方法について述べる。ここでは、通常運転時の指令を用いて調整動作を実行するが、特別に調整動作用の指令を使用しても良い。
【0016】
(1)調整準備
実機部10の前記モータ制御部11において、調整前の位置ループゲインと速度ループゲインの初期値としてKp0、Kv0を設定する。また、シミュレーション部20の前記制御モデル部21も、位置ループゲインと速度ループゲインの初期値として実機部10と同じKp0、Kv0を設定する。
上位コントローラから、図3(a)に示す作業時の位置指令を、前記実機部10の前記モータ制御部11及び前記シミュレーション部20の前記制御モデル部21に入力する。この指令は、例えば、作業中のあるポイントから別のポイントへの移動命令とする。
【0017】
(2)速度ループゲインKvの調整
調整には位置指令の等速区間(定常状態)を使用して、この指令に対するモータ13及びモータモデル23に接続された位置検出器14及び位置検出器モデル24で検出した位置FBの微分値(速度FB)を状態量とする。実機部及びシミュレーション部の速度指令及び速度FBは、図3(b)に示す波形となる。
ここで、指令の周波数成分による応答が発生した場合は、実機部の速度FBとシミュレーション部の速度FBの両方で同じ周波数の応答が生じ、指令を要因とする周波数成分の影響を取り除くことができる。
実機とシミュレーションの速度FBは前記状態量比較部31で比較され、状態量比較値(速度FBの差)を作成する。求められた状態量比較値が、評価量演算部32で予め決められたしきい値以内であるかどうかを判断する。ここでは、高周波の振動成分を判断基準とするため、前記状態量比較には瞬時値を用いている。
【0018】
実機部の速度ループゲインKv0が適正な値より高すぎる場合には制御系が発振的になり速度FBに高周波成分の振動が乗るため、高周波成分が現れる直前の値が最適値である。よって、高周波成分がしきい値以上となった場合は、モータ制御部11及び制御モデル部21の速度ループゲインKv0を小さい値Kv1にそれぞれ設定し直して調整を繰り返す。この調整中にしきい値以上であった状態からしきい値以内になった直後の値を最適値Kv2として調整を終了する。
逆に高周波成分が無い場合は、前記状態量比較値はしきい値以下となるが、最適な値であるかは判断できない。そのため、徐々に実機部の速度ループゲインKv0を大きい値Kv1に設定し直して、高周波成分が現れるまで調整を繰り返す。この調整中にしきい値以内であった状態からしきい値以上になった直前の値を最適値Kv2として調整を終了する。
以上の手順により、速度ループゲインの最適値Kv2を求めることができる。
【0019】
(3)位置ループゲインKpの調整
前述の速度ループゲインKvの調整後に、位置ループゲインKpの調整を実施する。調整には図4(a)に示す位置指令の等速区間(定常状態)を使用して、この指令に対するモータ13及びモータモデル23に接続された位置検出器14及び位置検出器モデル24で検出した位置FBの微分値(速度FB)を状態量とする。実機部及びシミュレーション部の速度指令及び速度FBは、図4(b)及び(c)に示す波形となる。
実機とシミュレーションの速度FBは前記状態量比較部31で比較され、状態量比較値(速度FBの偏差)を作成する。求められた状態量比較値が、評価量演算部32で予め決められたしきい値以内であるかどうかと高周波成分が乗っているかで判断する。前記状態量比較値は一定時間毎の蓄積値を用いることで、平均的な比較が可能となる。
【0020】
実機部の位置ループゲインKp0の最適値は、高周波成分が現れる直前の値である。実機部の位置ループゲインKp0が最適な値より高い場合には、図4(b)に示すように制御系が発振して速度FBの偏差に高周波成分の振動が乗り、図4(d)に示すように状態量比較値はしきい値よりも大きくなる。この場合は、モータ制御部11及び制御モデル部21の位置ループゲインKp0を小さい値Kp1に設定し直して調整を繰り返す。この調整中にしきい値以上であった状態からしきい値以内になった直後の値を最適値Kp2として調整を終了する。
逆に、実機部の位置ループゲインKp0が最適な値より小さい場合には、図4(c)に示すように高周波成分の振動は発生しないが、最適な値であるかは判断できない。また、速度FBの偏差が大きくなるため、図4(d)に示すように前記状態量比較値はしきい値よりも大きくなる。この場合は、徐々に実機部の位置ループゲインKp0を大きい値Kp1に設定し、高周波成分の振動が乗るまで調整を繰り返し、しきい値以内であった状態からしきい値以上になった直前の値を最適値Kp2として調整を終了する。
【0021】
これら一連の調整作業の実施は、作業者が機構部の負荷を変更した場合に作業者が制御装置を操作することで意図的に実施する方法や、予め前記評価量演算部32内で特定の状態量比較値(実機部とシミュレーション部の速度FBの偏差など)を監視して、負荷イナーシャの変動を自動的に検出して制御パラメータの調整作業を開始する方法が考えられる。そのため、上記実施例では、通常運転時の速度FBの偏差を監視して、実機部とシミュレーション部の状態量に差がある場合には、自動的にゲイン調整動作を開始する構成にしても良い。
【0022】
以下に、本発明の第2の具体的実施例を説明する。
本実施例では、前記第1の実施例で位置ループゲインと速度ループゲインの調整時の高周波成分を判定する過程が異なる。前記第1の実施例では、振動成分の抽出を波形の時間変化を直接測定して求めていたが、本実施例では状態量比較部31でFFT(Fast Fourier Transform)を用いることで、実機部とシミュレーション部の位置FBや速度FBの振動成分をより簡単に判定できる。
速度FBの振動判定を例に説明する。前記状態比較部31内の振動成分抽出部311でFFT解析することによって、図5(a)及び(b)の速度FBから、図5(c)に示すように簡単に高周波成分が発生していることを特定することができる。
後は第1の具体的実施例に記載した手順で、実機部とシミュレーション部の周波数およびパワーがしきい値内でほぼ一致するように制御パラメータ調整部33で制御パラメータである速度ループゲインKv及び位置ループゲインKpを変更して、状態量比較値がしきい値以内になるように繰り返す。
【0023】
以下に、本発明の第3の具体的実施例を説明する。
本実施例は、前記第1の具体的実施例で求められたモータ制御部の制御パラメータを調整し、振動特性評価を実施した後に、必要に応じて実機部10の前記モータ制御部11及びシミュレーション部20の前記機構モデル部22の制御構造を変更し、調整の精度を向上させるものである。
振動特性評価で振動がしきい値よりも小さくならない場合には、制御対象のモデルの次数が合ってないと判断し、図6に示すようにシミュレーション部20の機構モデル部22の次数を大きくする方向に変更する。
【0024】
ここでは、剛体モデル(1慣性系)から2慣性系モデルの制御構成に変更する。ただし、2慣性系の制御対象を制御する場合、2つの慣性を繋ぐバネ要素が振動の原因になるため、バネからの反力をモータ制御系のトルク指令から減算する必要がある。そこで、実機部10のモータ制御部11では、2慣性モデルのオブザーバを配置し、推定したねじれ角θSによる反力τRをトルク指令から減算する構造に変更する。また、シミュレーション部20では、2次側機構部モデル221に入力されるねじれ角θSSによる反力τSをトルク指令から減算する。
このように、制御パラメータの調整結果により、前記モータ制御部11及び前記機構モデル部22の制御構成を変更することで、負荷側の振動を抑制し、高精度な制御を行うことができる。
【0025】
以下に、本発明の第4の具体的実施例を説明する。ここでは、実機部とシミュレーション部の軌跡ズレ情報を元に、ロボットの相互慣性による干渉力補償の制御パラメータを調整する方法に関して説明する。
本実施例では、モータが複数接続された水平多関節型ロボットに関して、相互慣性を補償する制御系パラメータの調整方法を説明する。説明を簡略化するため、図7(a)に示すように制御対象の機構部は、2軸の水平多関節型ロボットとする。ここで、各軸の主慣性(各軸の負荷イナーシャJL)は既に求められていると仮定し、他の軸に影響を与える相互慣性の補償パラメータを調整する方法について説明する。
本実施例では、図8に示すように実機部に相互干渉補償部35を設ける。理想空間であるシミュレーション部には相互干渉が作用しないため、相互干渉補償部35により実機部に作用している相互干渉を完全に補償できると、シミュレーション部と同等の振るまいになる。このことを利用して、実機部とシミュレーション部のロボット先端の直交座標系における位置FB値を比較し、位置FB偏差を小さくすることで、実機部の相互干渉補償の制御パラメータを調整する。以下で詳細に説明する。
【0026】
(1)相互干渉部の設定
2軸の水平多関節型ロボットの運動方程式は次のように表される。
【0027】
【数1】

Figure 0004196400
【0028】
ここで、miはリンクiの質量、Liは軸から重心までの距離、aiはリンク長さである。また、速度に関する干渉力の項は速度に依存しており、慣性項に比較して変化は緩やかであり、速度制御ループで補償されるため、無視して考えられる。その場合、式(1)と(2)は次のように表せる。
【0029】
【数2】
Figure 0004196400
【0030】
よって、式(3)と(4)は以下のように表現することができる。
【0031】
【数3】
Figure 0004196400
【0032】
ここで、
【0033】
【数4】
Figure 0004196400
【0034】
また、Iiは重心周りの慣性モーメント、Niはi軸モータの減速機の減速比、Iimはモータのモータロータのイナーシャ(等価慣性モーメント)である。
i、Li、ai、Niは既知であり、主慣性であるJ11とJ22は、負荷イナーシャJLとして既に求められているため、特定の姿勢θ1とθ2での重心周りの慣性モーメントIiを式(6)〜(8)から求め、相互慣性であるJ12とJ21を求めることができる。
【0035】
式(5)は、加減速時に2軸目が1軸目に作用する干渉トルクτ12と1軸目が2軸目に作用する干渉トルクτ21が、以下のように表せることを意味する。
【0036】
【数5】
Figure 0004196400
【0037】
よって、図8に示すように、求められた相互慣性のパラメータJ12(=J21)を元に、実機部10に相互干渉部35を配置する。
【0038】
(2)相互慣性モデルのパラメータJ12の調整
上位コントローラから、通常運転時の位置(角度)指令を、前記実機部10の前記モータ制御部11a、11b及び前記シミュレーション部20の前記制御モデル部21a、21bに入力する。この指令は、図7(b)に示すように1軸目を・・θ1で、2軸目を・・θ2で動作させることで、2軸目に干渉力τ21を与え、実機部とシミュレーション部の挙動(軌跡ズレ)を比較する。
実機部の相互干渉補償部35の相互慣性Jr12(=Jr21)と、実際に実機部の機構部に作用している相互慣性Js12(=Js21)が一致していない場合には、実機部とシミュレーション部に軌跡ズレが発生する。ここでは、実機部とシミュレーション部の軌跡ズレを定量的に判断することで、相互干渉補償部35の相互慣性パラメータを調整する。
【0039】
実機部とシミュレーション部の軌跡の比較をするために、順変換部34では、前記モータ制御部11の位置検出器14a、14bの位置FBと、前記制御モデル部21の位置検出器モデル24a、24bの位置FBをそれぞれ順変換し、直交座標系における実機部とシミュレーション部のロボット先端の位置FB(状態量)を求める。前記状態比較部31では、2つの前記位置FBを差分して状態量比較値を求め、評価量演算部32で予め決められたしきい値以内であるかどうかを判断する。
しきい値以内であれば、制御パラメータ(相互慣性)の調整を終了する。これで実際に作用している相互干渉と実機部の相互干渉補償部35が近似値になったことになる。しきい値以上であれば、以下に示すように制御パラメータ調整部33で相互干渉補償部35の制御パラメータJ12を変更し、しきい値以内になるまで繰り返す。
【0040】
相互慣性のパラメータJ12の変更方法は、図7(b)に示すように実機部の軌跡とシミュレーション部の軌跡のズレ量(ΔX,ΔY)から、相互慣性のパラメータJ12を変更する大きさと正負方向について判断する。これには、直交座標系における軌跡のズレ量を、ヤコビアンと呼ばれる関節座標系と作業座標系の微小変位関係式の逆行列を用いて、関節座標系のズレ量に変換する。2軸のヤコビアンJacobianは以下の式で表すことができる。
【0041】
【数6】
Figure 0004196400
【0042】
ここで、θ12=θ1+θ2
また、その逆行列Jacobean-1は以下の式で表すことができる。
【0043】
【数7】
Figure 0004196400
【0044】
よって、直交座標系における軌跡のズレ量(ΔX,ΔY)と関節座標系における角度誤差(Δθ1,Δθ2)は以下のように表すことができる。
【0045】
【数8】
Figure 0004196400
【0046】
また、関節座標系の剛性から、角度誤差とトルクの関係は以下の式で表すことができる。
【0047】
【数9】
Figure 0004196400
【0048】
ここで、K=Kp・Kv・J
よって、相互慣性のパラメータJ12は、式(13)と以下の式を解くことで得ることができる。
【0049】
【数10】
Figure 0004196400
【0050】
実際の作業で使用する位置指令を用いて以上の作業を繰り返すことで、多軸ロボットの相互干渉による干渉力補償の制御パラメータを調整することができる。
【0051】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1のモータの制御装置によれば、実機部及びシミュレーション部を並列に配置し、入力された同一の指令に応じて機構部及び機構部モデルの状態量を比較し、予め決められたしきい値以内に状態量入るまで、同一指令による動作の比較から実機部の制御パラメータ値の変更を繰り返すことにより、重力や動摩擦等の影響を受けずに、動作領域の制限などの制約を受けずに、制御部の制御パラメータを自動的に調整することができる。
請求項2記載のモータの制御装置によれば、複数のモータ制御の状態量で調整動作を実施することにより、複数軸の場合の軸間に生じる制御パラメータも調整することができる。また、複数の前記モータの相互干渉を補償し、相互干渉のパラメータを調整することにより、相互干渉の制約を受けずに、制御部の制御パラメータを自動的に調整することができる。
請求項3記載のモータの制御装置によれば、前記モータ制御部のゲイン調整は前記モータ制御部の速度、加速度の振動特性が前記シミュレーション部の同信号に比較して一定レベル以下になるように調整することにより、状況を的確に判断して運転条件に依らず、正確にモデルパラメータを同定できる。
請求項4記載のモータの制御装置によれば、前記振動特性の評価はFFTなどの振動周波数成分の大きさを評価する手法を用いることにより、問題となる振動成分を的確に判断して、正確に制御パラメータの調整を行うことができる。
請求項5記載のモータの制御装置によれば、振動特性の評価を実施後、前記モータ制御部の制御構造を変化させることにより、実機及びモデルの機構構成に合った制御系を構築でき、制御対象をより的確に制御できる。
請求項記載のモータの制御装置によれば、前記評価量演算部の判断により、前記調整動作の実行を選択することにより、自動的にパラメータの更新ができる。
請求項記載のモータの制御装置によれば、前記モータ制御部の制御パラメータを位置ループゲイン又は速度ループゲインとすることにより、高精度の位置決めや速度応答が可能となる。
請求項記載のモータの制御方法によれば、実機部及びシミュレーション部を並列に配置し、入力された同一の指令に応じて機構部及び機構部モデルの状態量を比較し、予め決められたしきい値以内に状態量入るまで、同一指令による動作から実機部の制御パラメータ値の変更を繰り返すことにより、重力や動摩擦等の影響を受けずに、機構部の周りに複数の周辺機器がある場合でも動作領域の制限などの制約を受けずに、制御部の制御パラメータを簡単に調整することができる。
請求項9記載のモータの制御装置によれば、複数のモータ制御の状態量で調整動作を実施することにより、複数軸の場合の軸間に生じる制御パラメータも調整することができる。また、複数の前記モータの相互干渉を補償し、相互干渉のパラメータを調整することにより、相互干渉の制約を受けずに、制御部の制御パラメータを自動的に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の基本構成図
【図2】本発明の第1の具体的実施例を表すブロック図
【図3】本発明の第1の具体的実施例における応答波形1
【図4】本発明の第1の具体的実施例における応答波形2
【図5】本発明の第2の具体的実施例における応答波形
【図6】本発明の第3の具体的実施例を表すブロック図
【図7】本発明の第4の具体的実施例を表すモデル
【図8】本発明の第4の具体的実施例を表すブロック図
【図9】従来の制御方式を示す図
【符号の説明】
10:実機部
11:モータ制御部
12:機構部
13:モータ
14:位置検出器
15:外力補償部
20:シミュレーション部
21:制御モデル部
22:機構モデル部
23:モータモデル
24:位置検出器モデル
25:外力補償部モデル
31:状態量比較部
32:評価量演算部
33:制御パラメータ調整部
34:パラメータ同定部
35:相互干渉補償部
111:位置速度ループ
112:アンプ
121:2次側機構部
122:減速機
211:位置速度制御ループモデル
212:アンプモデル
221:2次側機構部モデル
222:減速機モデル
311:振動成分抽出部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a motor control device, and more particularly to a motor control device and a control method for adjusting motor control parameters.
[0002]
[Prior art]
A block diagram of a motor control system applied to the motor control device is shown in FIG. Since the characteristics of the motor control system directly affect the overall operation including the mechanism system and the motor, adjustment of control parameters of the control device is extremely important when high trajectory accuracy and speed responsiveness are required.
A method for adjusting control parameters, in particular, control parameters such as position gain and speed gain will be described. In a motor control system, it is necessary to determine a loop gain as large as possible while taking care not to generate oscillation from the inner loop in order to keep good steady-state characteristics, quick response and rigidity. Conventionally, an appropriate gain has been set by an operator so as not to generate vibration or abnormal noise from the motor. This is because when a specific gain is input in advance and the motor performs an operation close to actual use, if a vibration or abnormal noise occurs, the gain is reduced and a response delay in position or speed occurs. Is a method of adjusting the gain so that the desired motor performance can be obtained by taking steps such as changing the gain greatly.
[0003]
Further, as a conventional example 1 of a device for automatically adjusting the control gain of a conventional motor, an integration of a test pattern generator for generating a pattern for changing the rotational speed of the motor (including a ramp-shaped speed command) and a speed control calculator A switch for shutting off the output to the tester, a speed loop gain multiplier capable of switching to the test gain, and a gain adjuster. In this control device, a load inertia is adjusted by a gain adjuster that changes the loop gain of the control loop of the motor in accordance with the output difference from the test pattern of the ramp-shaped speed command actually driven and the speed detection means for detecting the rotational speed of the motor. , And auto-tuning that sets a loop gain more suitable for this load inertia becomes possible (see Patent Document 1).
Further, as a conventional example 2, in a control system that performs proportional control of a control object by adding a value obtained by multiplying the speed deviation to the gain of the control loop to the control object, from the oscillation region toward the stable region with respect to an increase in the speed deviation. A gain adjustment system having a characteristic of decreasing the gain is formed, and a gain that converges to the oscillation limit is obtained (see Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-70566
[Patent Document 2]
JP-A-9-106303
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method of adjusting the gain of the control parameter, it is necessary to rely on the experience of a skilled person, and depending on the operator to be tuned, not only does it take a lot of time to obtain the optimum gain, There is a problem that the motor control system may oscillate. In addition, in order for the operator to confirm the occurrence of vibration, it has been necessary to measure information on the position and speed of the motor using a separate measuring instrument.
Further, the conventional example 1 has a problem that a special adjustment operation is required when adjusting the parameters, and the parameters cannot be adjusted during normal operation. When the load on the mechanism section is frequently changed, it is necessary to stop the normal operation each time, secure an operation range in which parameters can be adjusted, and execute a special adjustment operation. Even if adjustment is performed using a dedicated operation command, there is a risk that if the operation command is used in actual work, the control system may oscillate due to a difference in conditions. Furthermore, in terms of accuracy, when friction acts on the drive system including the motor, there is a problem that the parameter adjustment cannot be made accurate because the position deviation and the speed detection value are affected.
[0006]
Similarly, the conventional method 2 also has a problem that the parameter adjustment cannot be made accurately because the speed deviation is affected when gravity or friction acts on the motor in terms of accuracy. There is also a problem that it only supports adjustment of the speed loop gain of the control parameter.
Therefore, the present invention aims to adjust control parameters with high accuracy in a short time even during normal operation and under various conditions on the load side without requiring any special operation for adjustment.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In the present invention, in order to solve the above problems, the following configuration is adopted.
  The motor control device according to claim 1 drives the motor based on a command from the motor control unit and is connected to the motor.MachineIn a motor control apparatus having a structure part, a simulation unit having a motor model simulating the motor, a mechanism model part simulating the mechanism part, a control model part simulating the motor control part, and the motor control The same state quantity of the actual machine part and the simulation part consisting of the motor part, the motor and the mechanism partAny one of motor position, motor speed, or motor accelerationCompareIt is a vibration component of the state quantity extracted using FFTA state quantity comparison unit that creates a state quantity comparison value is compared with the state quantity comparison value and a preset threshold value. When the state quantity comparison value is equal to or greater than the threshold, the control of the motor control unit is performed. An evaluation amount calculation unit that determines that the parameter is not optimal and determines that the control parameter is optimal when the state quantity comparison value is within the threshold; and the control parameter is not optimal in the evaluation amount calculation unit And a control parameter adjustment unit that adjusts the control parameter so that the state quantity comparison value falls within the threshold value when judged.
[0008]
  The motor control device according to claim 2 is a motor control device that has a mechanism unit that drives the motor based on a command from the motor control unit and is connected to the motor, and includes a plurality of motors connected to each other. In a motor control device for driving an axis robot, an actual machine unit comprising the motor control unit, the motor, and the mechanism unit, and further including a mutual interference compensation unit having a mutual inertia parameter for compensating for mutual interference between the axes. A simulation unit having a motor model simulating the motor, a mechanism model unit simulating the mechanism unit, and a control model unit simulating the motor control unit for each axis, the actual unit, and the simulation unit A state quantity comparison unit that compares the same state quantity and creates a state quantity comparison value, compares the state quantity comparison value with a preset threshold value, and compares the state quantity ratio. An evaluation amount calculator that determines that the mutual inertia parameter is not optimal when a value is equal to or greater than the threshold, and that determines that the mutual inertia parameter is optimal when the state quantity comparison value is within the threshold; A control parameter adjustment unit that adjusts the mutual inertia parameter so that the state quantity comparison value falls within the threshold when the evaluation amount calculation unit determines that the mutual inertia parameter is not optimal. Is.
  According to a third aspect of the present invention, there is provided the motor control device according to the second aspect, wherein the state quantity is any one of a motor position, a motor speed, and a motor acceleration.
  According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the motor control apparatus, wherein the state quantity comparison unit according to the second aspect uses the vibration component of the state quantity extracted using FFT as the state quantity comparison value. .
  According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the motor control apparatus according to the first aspect, wherein, even if the control parameter adjustment unit adjusts the control parameter, the state quantity comparison value is equal to or greater than the threshold. The control device changes the control structure of the motor control unit, the model structure of the mechanism model unit, and the control structure of the simulation unit.
  According to a sixth aspect of the present invention, in the motor control device according to the first or second aspect, the evaluation amount calculation unit monitors the state quantity comparison value, and determines the state quantity comparison value according to the magnitude of the state quantity comparison value. Adjustment of the control parameter or the mutual inertia parameter is automatically started.
  According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the motor control apparatus according to the first aspect, wherein the control parameter is a position loop gain or a speed loop gain.
[0009]
  The motor control device according to claim 8 includes a mechanism unit that drives the motor based on a command from the motor control unit and is connected to the motor, and includes the motor control unit, the motor, and the mechanism unit. In the control method of a motor control device including a real machine unit, the motor control device further includes a simulation unit having a model simulating the real machine unit, and inputs the same command to the real machine unit and the simulation unit And the same state quantity of the actual machine part and the simulation partAny one of motor position, motor speed, or motor accelerationCompare, The vibration component of the state quantity extracted using FFTA state quantity comparison value is created, the state quantity comparison value is compared with a preset threshold value, and the control parameter of the motor control unit is not optimal when the state quantity comparison value is equal to or greater than the threshold. Determining that the control parameter is optimal when the state quantity comparison value is within the threshold, and determining that the control parameter is not optimal when the control parameter is not optimal. The process is performed by adjusting the control parameter so as to enter.
  The motor control device according to claim 9 includes a mechanism unit that drives the motor based on a command from the motor control unit and is connected to the motor, and includes the motor control unit, the motor, and the mechanism unit. In a control method of a motor control apparatus that drives a multi-axis robot having a real machine section and connected to a plurality of the motors, the motor control apparatus further compensates for mutual interference between axes in the real machine section. A mutual interference compensation unit having a mutual inertia parameter, and a simulation unit having a model simulating the real machine unit for each axis, and inputting the same command to the real machine unit and the simulation unit. A state quantity comparison value is created by comparing the same state quantity with the simulation unit, the state quantity comparison value is compared with a preset threshold value, and the state quantity comparison value is the threshold value. In the above case, it is determined that the mutual inertia parameter is not optimal, and when the state quantity comparison value is within the threshold, it is determined that the mutual inertia parameter is optimal, and it is determined that the mutual inertia parameter is not optimal. In this case, the processing is performed by adjusting the mutual inertia parameter so that the state quantity comparison value falls within the threshold value.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The basic configuration of the present invention will be described with reference to FIG. Here, for the sake of simplification of explanation, it is assumed that one motor is driven by the present control device, and the mechanism connected to the motor is a simple cylindrical load via a speed reducer.
In FIG. 1, the actual machine unit 10 includes a mechanism unit 12, a motor 13 connected to the mechanism unit 12, and a motor control unit 11 that controls the motor 13. The simulation unit 20 includes a motor model 23 that simulates the dynamic system of the motor 13, a mechanism model unit 22 that simulates the dynamic system of the mechanism unit 12, and a control model unit 21 that simulates the motor control unit 11. It is configured.
In the device that controls the motor of the control device, the actual machine unit 10 and the simulation unit 20 are arranged in parallel, and each receives the same command from the host controller. The actual machine unit 10 and the simulation unit 20 output torque commands for controlling the mechanism unit 12 and the mechanism unit model 22 to the motor 13 and the motor model 23, respectively, according to the input commands. Here, the same command input from the host controller is an operation command used in actual work, and a pattern stored in advance may be reproduced or used, or a method of automatically creating from CAD data or the like. But it ’s okay. Using a pre-stored pattern, for example, has an advantage that there is no collision with the peripheral device during the identification operation because interference with the peripheral device is avoided at the time of pattern creation.
[0011]
In the state quantity comparison unit 31, the same state quantity (for example, position deviation and speed feedback) of the motor control unit 11 and the control model unit 22 in the actual machine unit 10 and the simulation unit 20 or the mechanism unit 12 is used. Are compared with the same state quantity (for example, position feedback) of the mechanism model unit 22 to create a state quantity comparison value.
Whether the control parameter of the motor control unit 11 of the actual machine unit 10 is optimally set based on whether or not the state quantity comparison value created by the state quantity comparison unit 31 is within a threshold value. Judge whether. Here, when the parameters of the real machine and the model are completely the same, that is, when the real machine and the simulation exhibit exactly the same behavior, the determination criterion is that the state quantity comparison value is ideally 0.
[0012]
Here, when comparing with the threshold value, it is possible to select whether to use the instantaneous value of the state quantity comparison value or the accumulated value of the state quantity comparison value. Further, in the case of a mechanical device such as a robot to which a plurality of motors are connected, a value obtained by converting the state quantity comparison value into an orthogonal coordinate value can be used as the state quantity of the hand effector portion of the robot.
If the state quantity comparison value is equal to or greater than the threshold value, the control parameter adjustment unit 33 changes the control parameter values of the motor control unit 11 and the control model unit 21 in conjunction with each other, and the state quantity comparison value becomes the threshold value. The control parameter value is changed from the operation with the same command until it falls within the value. If the state quantity comparison value is within the threshold value, it is determined that the control parameters of the actual machine and the simulation are approximate values, and the adjustment operation is terminated. Here, as a method for changing the control parameter value, a method is used in which the correction direction is determined by the sign of the state quantity comparison value, and the correction amount is determined by the magnitude of the state quantity comparison value with respect to the threshold value.
[0013]
The operator can select whether to perform the adjustment operation during the normal work or to interrupt the normal work and execute the special adjustment operation through the control device. Further, during normal operation, the state quantity comparison value is monitored successively in the evaluation quantity calculation unit 32, and the necessity / unnecessity of adjustment is determined by the state quantity comparison value increasing, and the adjustment is automatically performed. The operation may be executed.
[0014]
Hereinafter, a first specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The motor control unit 11 includes a position / speed control loop 111 and an amplifier 112. By inputting a position (angle) command for normal operation and outputting a torque command to the amplifier 112, the motor 12 and The mechanism unit 13 is driven. In the position / speed control loop 111, for example, position proportional-speed proportional integral control shown in FIG. 9 is used. Similarly, the control model unit 21 also includes a position / speed control loop model 211 and an amplifier model 212. By inputting a position (angle) command during normal operation and outputting a torque command to the amplifier model 212, A model structure for driving the mechanism model unit 22 is adopted.
[0015]
Furthermore, when gravity acts on the mechanism assumed in the basic configuration, when the reduction gear friction is large, or when there is a high demand for adjustment accuracy, the difference between the actual unit and the simulation unit is eliminated. It is also possible to perform compensation. The motor control unit 11 incorporates an external force compensation unit 15 for gravity, static friction and dynamic friction of the mechanism unit 12, and calculates gravity torque and friction torque according to position feedback (hereinafter referred to as FB) to obtain torque. By adding to the command, the effect of external force is compensated. Alternatively, the control model unit 21 incorporates the gravity model of the motor model 23 and the external force compensation unit model 25 of the static friction and dynamic friction models, and calculates the gravitational torque and friction torque according to the command and adds them to the torque command. By doing so, you may simulate the influence of external force. Whether to enable the external force compensator 15 or the external force compensator model 25 is selected as necessary.
Similarly, when the control target is a robot having a plurality of links, the posture change is caused by a normal operation command, so the load inertia of each axis varies in real time. Therefore, by having a model of the mechanism unit in advance, solving the dynamics calculation in real time, and obtaining the load inertia for each posture, the influence of the posture change is compensated when adjusting the control parameter.
Hereinafter, a method for adjusting the speed loop gain Kv and the position loop gain Kp of the motor control unit 11 will be described. Here, the adjustment operation is executed using a command during normal operation, but a special command for adjustment operation may be used.
[0016]
(1) Preparation for adjustment
In the motor control unit 11 of the actual machine unit 10, Kp is used as an initial value of the position loop gain and speed loop gain before adjustment.0, Kv0Set. The control model unit 21 of the simulation unit 20 also has the same Kp as the actual unit 10 as initial values of the position loop gain and the velocity loop gain.0, Kv0Set.
A position command during work shown in FIG. 3A is input from the host controller to the motor control unit 11 of the actual machine unit 10 and the control model unit 21 of the simulation unit 20. This command is, for example, a movement command from one point during work to another point.
[0017]
(2) Adjustment of speed loop gain Kv
For the adjustment, the constant velocity section (steady state) of the position command is used, and the differential value of the position FB detected by the position detector 14 and the position detector model 24 connected to the motor 13 and the motor model 23 for this command ( Speed FB) is a state quantity. The speed command and speed FB of the actual machine unit and the simulation unit have waveforms shown in FIG.
Here, when a response due to the frequency component of the command occurs, a response of the same frequency occurs at both the speed FB of the actual machine unit and the speed FB of the simulation unit, and the influence of the frequency component caused by the command can be removed. .
The state machine comparison unit 31 compares the actual machine and the simulation speed FB to create a state quantity comparison value (difference in speed FB). It is determined whether or not the obtained state quantity comparison value is within a threshold value determined in advance by the evaluation quantity calculation unit 32. Here, since a high-frequency vibration component is used as a determination criterion, instantaneous values are used for the state quantity comparison.
[0018]
Speed loop gain Kv of actual machine0Is higher than the appropriate value, the control system becomes oscillating and the vibration of the high frequency component is added to the speed FB, so the value immediately before the high frequency component appears is the optimum value. Therefore, when the high frequency component exceeds the threshold value, the speed loop gain Kv of the motor control unit 11 and the control model unit 210Is a small value Kv1Repeat the adjustment with each setting again. During this adjustment, the value immediately after the value is within the threshold value from the state that is equal to or more than the threshold value is the optimum value Kv.2To finish the adjustment.
Conversely, when there is no high-frequency component, the state quantity comparison value is equal to or less than the threshold value, but it cannot be determined whether it is an optimal value. Therefore, gradually the speed loop gain Kv of the actual machine part0Is a large value Kv1Repeat the adjustment until high frequency components appear. The value immediately before the threshold value is exceeded from the state within the threshold value during the adjustment is the optimum value Kv.2To finish the adjustment.
By the above procedure, the optimum value Kv of the speed loop gain2Can be requested.
[0019]
(3) Adjustment of position loop gain Kp
After adjusting the speed loop gain Kv, the position loop gain Kp is adjusted. For adjustment, the position command constant velocity section (steady state) shown in Fig. 4 (a) is used and detected by the position detector 14 and the position detector model 24 connected to the motor 13 and motor model 23 corresponding to this command. The differential value (velocity FB) of the position FB is used as the state quantity. The speed command and speed FB of the actual machine unit and the simulation unit have waveforms shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c).
The state machine comparison unit 31 compares the actual machine and the simulation speed FB to create a state quantity comparison value (deviation of the speed FB). It is determined whether or not the obtained state quantity comparison value is within a threshold value determined in advance by the evaluation quantity computing unit 32 and whether a high frequency component is present. As the state quantity comparison value, an average comparison can be performed by using an accumulated value for every predetermined time.
[0020]
Actual part position loop gain Kp0The optimum value of is the value immediately before the appearance of the high frequency component. Actual part position loop gain Kp04 is higher than the optimum value, the control system oscillates as shown in FIG. 4 (b), and the vibration of the high frequency component is added to the deviation of the speed FB, and the state quantity comparison value as shown in FIG. 4 (d). Becomes larger than the threshold value. In this case, the position loop gain Kp of the motor control unit 11 and the control model unit 210Is a small value Kp1Set to and repeat the adjustment. During this adjustment, the value immediately after the value is within the threshold from the state that is equal to or greater than the threshold is set to the optimum value Kp.2To finish the adjustment.
Conversely, the position loop gain Kp of the actual unit04 is smaller than the optimum value, as shown in FIG. 4C, high-frequency component vibration does not occur, but it cannot be determined whether it is the optimum value. Further, since the deviation of the speed FB becomes large, the state quantity comparison value becomes larger than the threshold value as shown in FIG. In this case, gradually the position loop gain Kp of the actual machine part0Is a large value Kp1And repeat the adjustment until the vibration of the high frequency component is applied. The value immediately before the threshold value is exceeded from the state within the threshold value is the optimum value Kp.2To finish the adjustment.
[0021]
Implementation of these series of adjustment operations may be performed by a method in which the operator intentionally executes the operation of the control device when the worker changes the load of the mechanism unit, or in advance in the evaluation amount calculation unit 32. A method is conceivable in which the state parameter comparison value (deviation of the speed FB between the actual machine unit and the simulation unit, etc.) is monitored to automatically detect the fluctuation of the load inertia and start the control parameter adjustment operation. Therefore, in the above embodiment, the deviation of the speed FB during normal operation may be monitored, and if there is a difference in the state quantity between the actual machine unit and the simulation unit, the gain adjustment operation may be automatically started. .
[0022]
The second specific example of the present invention will be described below.
This embodiment differs from the first embodiment in the process of determining a high frequency component when adjusting the position loop gain and the velocity loop gain. In the first embodiment, the extraction of the vibration component is obtained by directly measuring the time change of the waveform. In this embodiment, however, the state quantity comparison unit 31 uses an FFT (Fast Fourier Transform), so The vibration component of the position FB and the speed FB of the simulation unit can be determined more easily.
The vibration determination at the speed FB will be described as an example. By performing an FFT analysis in the vibration component extraction unit 311 in the state comparison unit 31, a high frequency component is easily generated as shown in FIG. 5 (c) from the velocity FB in FIGS. 5 (a) and 5 (b). Can be identified.
Thereafter, according to the procedure described in the first specific embodiment, the control parameter adjustment unit 33 controls the speed loop gain Kv and the frequency and power so that the frequency and power of the actual unit and the simulation unit substantially match within the threshold value. The position loop gain Kp is changed and repeated so that the state quantity comparison value falls within the threshold value.
[0023]
The third specific example of the present invention will be described below.
In the present embodiment, after adjusting the control parameters of the motor control unit obtained in the first specific embodiment and evaluating the vibration characteristics, the motor control unit 11 and the simulation of the actual machine unit 10 are performed as necessary. The control structure of the mechanism model unit 22 of the unit 20 is changed to improve the adjustment accuracy.
When vibration does not become smaller than the threshold value in the vibration characteristic evaluation, it is determined that the order of the model to be controlled does not match, and the order of the mechanism model unit 22 of the simulation unit 20 is increased as shown in FIG. Change direction.
[0024]
Here, the control configuration is changed from a rigid body model (one inertia system) to a two inertia system model. However, when controlling the control object of the two-inertia system, the spring element that connects the two inertias causes vibrations, so it is necessary to subtract the reaction force from the spring from the torque command of the motor control system. Therefore, in the motor control unit 11 of the actual machine unit 10, a two-inertia model observer is arranged, and the estimated twist angle θSReaction force τRTo a structure that subtracts from the torque command. Further, in the simulation unit 20, the twist angle θ input to the secondary side mechanism unit model 221.SSReaction force τSIs subtracted from the torque command.
As described above, by changing the control configuration of the motor control unit 11 and the mechanism model unit 22 according to the adjustment result of the control parameter, vibration on the load side can be suppressed and highly accurate control can be performed.
[0025]
The fourth specific example of the present invention will be described below. Here, a description will be given of a method for adjusting the control parameter for interference force compensation based on the mutual inertia of the robot based on the locus deviation information between the actual machine unit and the simulation unit.
In the present embodiment, a control system parameter adjustment method for compensating for mutual inertia will be described for a horizontal articulated robot to which a plurality of motors are connected. In order to simplify the description, as shown in FIG. 7 (a), the mechanism unit to be controlled is a biaxial horizontal articulated robot. Here, it is assumed that the main inertia of each axis (load inertia JL of each axis) has already been obtained, and a method of adjusting the compensation parameter for mutual inertia that affects other axes will be described.
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, a mutual interference compensation unit 35 is provided in the actual machine unit. Since the mutual interference does not act on the simulation part which is an ideal space, if the mutual interference acting on the actual machine part can be completely compensated by the mutual interference compensation part 35, the behavior becomes the same as the simulation part. By utilizing this, the position FB value in the Cartesian coordinate system of the robot tip of the real machine part and the simulation part is compared, and the control parameter for mutual interference compensation of the real machine part is adjusted by reducing the position FB deviation. This will be described in detail below.
[0026]
(1) Setting of mutual interference part
The equation of motion of the two-axis horizontal articulated robot is expressed as follows.
[0027]
[Expression 1]
Figure 0004196400
[0028]
Where miIs the mass of link i, LiIs the distance from the axis to the center of gravity, aiIs the link length. Further, the term of the interference force related to the speed depends on the speed, and the change is more gradual than the inertia term and is compensated by the speed control loop, so it can be ignored. In that case, equations (1) and (2) can be expressed as follows.
[0029]
[Expression 2]
Figure 0004196400
[0030]
Therefore, equations (3) and (4) can be expressed as follows:
[0031]
[Equation 3]
Figure 0004196400
[0032]
here,
[0033]
[Expression 4]
Figure 0004196400
[0034]
IiIs the moment of inertia around the center of gravity, NiIs the reduction ratio of the reducer of the i-axis motor, IimIs the inertia (equivalent moment of inertia) of the motor rotor of the motor.
mi, Li, Ai, NiIs known and is the main inertia J11And Jtwenty twoHas already been determined as the load inertia JL,1And θ2Moment of inertia I around the center of gravityiIs obtained from the equations (6) to (8), and J is the mutual inertia.12And Jtwenty oneCan be requested.
[0035]
Equation (5) is the interference torque τ that the second axis acts on the first axis during acceleration / deceleration12And the interference torque τ that the first axis acts on the second axistwenty oneMeans that it can be expressed as follows.
[0036]
[Equation 5]
Figure 0004196400
[0037]
Therefore, as shown in FIG. 8, the obtained mutual inertia parameter J12(= Jtwenty one), The mutual interference unit 35 is arranged in the actual machine unit 10.
[0038]
(2) Parameter J of mutual inertia model12Adjustment of
A position (angle) command during normal operation is input from the host controller to the motor control units 11a and 11b of the actual machine unit 10 and the control model units 21a and 21b of the simulation unit 20. As shown in Fig. 7 (b), this command gives the first axis1The second axis2The interference force τ on the second axistwenty oneAnd compare the behavior (trajectory misalignment) between the real machine and the simulation unit.
Mutual inertia J of the mutual interference compensation unit 35 of the actual machine partr12(= Jr21) And the mutual inertia J actually acting on the mechanical part of the actual machine parts12(= Js21) Does not match, a locus shift occurs between the real machine unit and the simulation unit. Here, the mutual inertia parameter of the mutual interference compensator 35 is adjusted by quantitatively judging the locus deviation between the actual machine part and the simulation part.
[0039]
In order to compare the trajectory between the actual machine unit and the simulation unit, the forward conversion unit 34 includes the position FB of the position detectors 14a and 14b of the motor control unit 11 and the position detector models 24a and 24b of the control model unit 21. Each position FB is forward-converted to determine the position FB (state quantity) of the robot tip of the real machine part and the simulation part in the orthogonal coordinate system. The state comparison unit 31 obtains a state amount comparison value by subtracting the two positions FB, and determines whether the evaluation amount calculation unit 32 is within a predetermined threshold value.
If it is within the threshold value, the control parameter (mutual inertia) adjustment is terminated. As a result, the mutual interference actually acting and the mutual interference compensation unit 35 of the actual unit become approximate values. If it is equal to or greater than the threshold, the control parameter adjustment unit 33 controls the control parameter J of the mutual interference compensation unit 35 as shown below.12Repeat until the value is within the threshold.
[0040]
Mutual inertia parameter J127 (b), the mutual inertia parameter J is calculated from the deviation (ΔX, ΔY) between the trajectory of the actual machine part and the trajectory of the simulation part.12Judge the magnitude and positive / negative direction to change. For this purpose, the shift amount of the trajectory in the Cartesian coordinate system is converted into a shift amount of the joint coordinate system using an inverse matrix of a minute displacement relational expression between the joint coordinate system called the Jacobian and the work coordinate system. The biaxial Jacobian Jacobian can be expressed as:
[0041]
[Formula 6]
Figure 0004196400
[0042]
Where θ12= Θ1+ Θ2
And its inverse matrix Jacobean-1Can be expressed as:
[0043]
[Expression 7]
Figure 0004196400
[0044]
Therefore, the amount of deviation (ΔX, ΔY) of the locus in the orthogonal coordinate system and the angle error (Δθ in the joint coordinate system).1, Δθ2) Can be expressed as follows:
[0045]
[Equation 8]
Figure 0004196400
[0046]
Also, from the rigidity of the joint coordinate system, the relationship between the angle error and the torque can be expressed by the following equation.
[0047]
[Equation 9]
Figure 0004196400
[0048]
Where K = Kp · Kv · J
Therefore, the mutual inertia parameter J12Can be obtained by solving equation (13) and the following equation.
[0049]
[Expression 10]
Figure 0004196400
[0050]
By repeating the above operation using the position command used in the actual operation, it is possible to adjust the control parameter for interference force compensation due to the mutual interference of the multi-axis robot.
[0051]
【The invention's effect】
  As described above, according to the motor control device of the first aspect, the actual machine unit and the simulation unit are arranged in parallel, and the state quantities of the mechanism unit and the mechanism unit model are compared according to the same input command. By repeating the change of the control parameter value of the actual unit from the comparison of the operation by the same command until the state quantity enters within the predetermined threshold, the operation area can be limited without being affected by gravity, dynamic friction, etc. The control parameters of the control unit can be automatically adjusted without being restricted by the above.
  According to the motor control apparatus of the second aspect, the control parameter generated between the axes in the case of a plurality of axes can be adjusted by performing the adjusting operation with the plurality of state amounts of the motor control.Further, by compensating for the mutual interference of the plurality of motors and adjusting the mutual interference parameters, the control parameters of the control unit can be automatically adjusted without being restricted by the mutual interference.
  According to the motor control device of claim 3, the gain adjustment of the motor control unit is performed so that the vibration characteristics of the speed and acceleration of the motor control unit are below a certain level compared to the same signal of the simulation unit. By adjusting, it is possible to accurately determine the model parameters and accurately identify the model parameters regardless of the operating conditions.
  According to the motor control device of claim 4, the vibration characteristics are evaluated accurately by using a technique for evaluating the magnitude of the vibration frequency component such as FFT to accurately determine the vibration component in question. The control parameters can be adjusted.
  According to the motor control device of the fifth aspect, after the evaluation of the vibration characteristics, the control system suitable for the mechanism configuration of the actual machine and the model can be constructed by changing the control structure of the motor control unit. The target can be controlled more precisely.
  Claim6According to the motor control device described,The parameter can be automatically updated by selecting execution of the adjustment operation based on the judgment of the evaluation amount calculation unit.
  Claim7According to the motor control device described above, by setting the control parameter of the motor control unit to the position loop gain or the speed loop gain, highly accurate positioning and speed response are possible.
  Claim8According to the described motor control method, the real machine unit and the simulation unit are arranged in parallel, the state quantities of the mechanism unit and the mechanism unit model are compared according to the same input command, and a predetermined threshold value is determined. Even if there are multiple peripheral devices around the mechanism unit without being affected by gravity, dynamic friction, etc., by repeating the change of the control parameter value of the actual machine unit from the operation by the same command until the state quantity enters within The control parameters of the control unit can be easily adjusted without being restricted by the limitation of the area.
  According to the motor control apparatus of the ninth aspect,By performing the adjustment operation with a plurality of motor control state quantities, the control parameters generated between the axes in the case of a plurality of axes can also be adjusted. Further, by compensating for the mutual interference of the plurality of motors and adjusting the mutual interference parameters, the control parameters of the control unit can be automatically adjusted without being restricted by the mutual interference.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a first basic configuration diagram of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a first specific embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a response waveform 1 in the first specific embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a response waveform 2 in the first specific embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows a response waveform in the second specific example of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a third specific example of the present invention.
FIG. 7 is a model representing a fourth specific embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a fourth specific example of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a conventional control method
[Explanation of symbols]
10: Actual machine part
11: Motor controller
12: Mechanism part
13: Motor
14: Position detector
15: External force compensation section
20: Simulation section
21: Control model part
22: Mechanism model part
23: Motor model
24: Position detector model
25: External force compensator model
31: State quantity comparison unit
32: Evaluation amount calculation unit
33: Control parameter adjustment unit
34: Parameter identification unit
35: Mutual interference compensator
111: Position velocity loop
112: Amplifier
121: Secondary mechanism
122: Reducer
211: Position / speed control loop model
212: Amplifier model
221: Secondary mechanism model
222: Reducer model
311: Vibration component extraction unit

Claims (9)

モータ制御部の指令に基づいてモータを駆動し、前記モータに接続される機構部を有するモータの制御装置において、
前記モータを模擬したモータモデルと、前記機構部を模擬した機構モデル部と、前記モータ制御部を模擬した制御モデル部とを有するシミュレーション部と、
前記モータ制御部、前記モータ及び前記機構部からなる実機部と前記シミュレーション部との同一状態量であるモータ位置、モータ速度、モータ加速度のいずれか1つを比較し、FFTを用いて抽出した前記状態量の振動成分である状態量比較値を作成する状態量比較部と、
前記状態量比較値と予め設定されたしきい値とを比較し、前記状態量比較値が前記しきい以上の場合に前記モータ制御部の制御パラメータが最適でないと判断し、前記状態量比較値が前記しきい内の場合に前記制御パラメータが最適であると判断する評価量演算部と、
前記評価量演算部において前記制御パラメータが最適でないと判断された場合、前記状態量比較値を前記しきい値内に入るように、前記制御パラメータを調整する制御パラメータ調整部と、を備えることを特徴とするモータの制御装置。
In a motor control device that drives a motor based on a command from a motor control unit and has a mechanism unit connected to the motor,
A simulation unit including a motor model simulating the motor, a mechanism model unit simulating the mechanism unit, and a control model unit simulating the motor control unit;
The motor control unit, the motor and the mechanism unit, and the simulation unit are compared with any one of the motor position, the motor speed, and the motor acceleration, which are the same state quantities , and extracted using FFT A state quantity comparison unit that creates a state quantity comparison value that is a vibration component of the state quantity;
The state quantity comparison value is compared with a preset threshold, and when the state quantity comparison value is equal to or greater than the threshold, it is determined that the control parameter of the motor control unit is not optimal, and the state quantity comparison value An evaluation amount calculation unit that determines that the control parameter is optimal when is within the threshold;
A control parameter adjustment unit that adjusts the control parameter so that the state quantity comparison value falls within the threshold when the evaluation parameter calculation unit determines that the control parameter is not optimal. A motor control device.
モータ制御部の指令に基づいてモータを駆動し、前記モータに接続される機構部を有するモータの制御装置であって、前記モータが複数接続された多軸ロボットを駆動するモータの制御装置において、
前記モータ制御部と前記モータと前記機構部からなり、更に、軸間の相互干渉を補償するための相互慣性パラメータをもつ相互干渉補償部を有する実機部と、
前記モータを模擬したモータモデルと、前記機構部を模擬した機構モデル部と、前記モータ制御部を模擬した制御モデル部と、を軸毎に有するシミュレーション部と、
前記実機部と前記シミュレーション部との同一状態量を比較し、状態量比較値を作成する状態量比較部と、
前記状態量比較値と予め設定されたしきい値とを比較し、前記状態量比較値が前記しきい以上の場合に前記相互慣性パラメータが最適でないと判断し、前記状態量比較値が前記しきい内の場合に前記相互慣性パラメータが最適であると判断する評価量演算部と、
前記評価量演算部において前記相互慣性パラメータが最適でないと判断された場合、前記状態量比較値を前記しきい値内に入るように、前記相互慣性パラメータを調整する制御パラメータ調整部と、を備えることを特徴とするモータの制御装置。
A motor control device that drives a motor based on a command from a motor control unit and has a mechanism unit connected to the motor, wherein the motor control device drives a multi-axis robot to which a plurality of the motors are connected.
An actual machine unit that includes the motor control unit, the motor, and the mechanism unit, and further includes a mutual interference compensation unit having a mutual inertia parameter for compensating for mutual interference between the shafts;
A simulation unit having a motor model simulating the motor, a mechanism model unit simulating the mechanism unit, and a control model unit simulating the motor control unit for each axis;
A state quantity comparison unit that compares the same state quantities of the real machine unit and the simulation unit and creates a state quantity comparison value;
The state quantity comparison value is compared with a preset threshold value. When the state quantity comparison value is equal to or greater than the threshold, it is determined that the mutual inertia parameter is not optimal. An evaluation amount calculation unit that determines that the mutual inertia parameter is optimal when within the threshold;
A control parameter adjustment unit that adjusts the mutual inertia parameter so that the state quantity comparison value falls within the threshold when the evaluation amount calculation unit determines that the mutual inertia parameter is not optimal. The motor control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記状態量が、モータ位置、モータ速度、モータ加速度のいずれか1つであることを特徴とする請求項2記載のモータの制御装置。  The motor control device according to claim 2, wherein the state quantity is one of a motor position, a motor speed, and a motor acceleration. 前記状態量比較部が、FFTを用いて抽出した前記状態量の振動成分を前記状態量比較値とすることを特徴とする請求項2記載のモータの制御装置。  The motor control device according to claim 2, wherein the state quantity comparison unit uses a vibration component of the state quantity extracted using FFT as the state quantity comparison value. 前記制御パラメータ調整部における前記制御パラメータの調整をしても前記状態量比較値が前記しきい以上の場合、
前記モータの制御装置が、前記モータ制御部の制御構造および前記機構モデル部のモデル構造ならびに前記シミュレーション部の制御構造を変更すること特徴とする請求項1記載のモータ制御装置。
Even if the control parameter adjustment unit adjusts the control parameter, if the state quantity comparison value is greater than or equal to the threshold,
The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device changes a control structure of the motor control unit, a model structure of the mechanism model unit, and a control structure of the simulation unit.
前記評価量演算部が、前記状態量比較値を監視し、前記状態量比較値の大きさに応じて前記制御パラメータまたは前記相互慣性パラメータの調整を自動的に開始すること特徴とする請求項1または2記載のモータ制御装置。  The evaluation amount calculation unit monitors the state quantity comparison value and automatically starts adjusting the control parameter or the mutual inertia parameter according to the magnitude of the state quantity comparison value. Or the motor control apparatus of 2. 前記制御パラメータが、位置ループゲイン又は速度ループゲインであることを特徴とする請求項1記載のモータの制御装置。  The motor control device according to claim 1, wherein the control parameter is a position loop gain or a speed loop gain. モータ制御部の指令に基づいてモータを駆動し、前記モータに接続される機構部を有し、前記モータ制御部と前記モータと前記機構部とからなる実機部を備えるモータの制御装置の制御方法において、
前記モータの制御装置が、更に、前記実機部を模擬したモデルを有するシミュレーション部を備え、
同一の指令を前記実機部と前記シミュレーション部とに入力し、
前記実機部と前記シミュレーション部との同一状態量であるモータ位置、モータ速度、モータ加速度のいずれか1つを比較して、FFTを用いて抽出した前記状態量の振動成分である状態量比較値を作成し、
前記状態量比較値と予め設定されたしきい値とを比較し、前記状態量比較値が前記しきい以上の場合に前記モータ制御部の制御パラメータが最適でないと判断し、前記状態量比較値が前記しきい内の場合に前記制御パラメータが最適であると判断し、
前記制御パラメータが最適でないと判断した場合、前記状態量比較値を前記しきい値内に入るように、前記制御パラメータを調整する、という手順で処理することを特徴とするモータの制御装置の制御方法。
A control method for a motor control device that drives a motor based on a command from a motor control unit, includes a mechanism unit connected to the motor, and includes an actual machine unit including the motor control unit, the motor, and the mechanism unit. In
The motor control device further includes a simulation unit having a model simulating the real machine unit,
The same command is input to the actual machine unit and the simulation unit,
A state quantity comparison value that is a vibration component of the state quantity extracted using FFT by comparing any one of the motor position, the motor speed, and the motor acceleration that are the same state quantity in the real machine section and the simulation section. Create
The state quantity comparison value is compared with a preset threshold, and when the state quantity comparison value is equal to or greater than the threshold, it is determined that the control parameter of the motor control unit is not optimal, and the state quantity comparison value Determines that the control parameter is optimal when the threshold is within the threshold;
When the control parameter is determined to be not optimal, the control of the motor control device is processed by a procedure of adjusting the control parameter so that the state quantity comparison value falls within the threshold value. Method.
モータ制御部の指令に基づいてモータを駆動し、前記モータに接続される機構部を有し、前記モータ制御部と前記モータと前記機構部とからなる実機部を備え、前記モータが複数接続された多軸ロボットを駆動するモータの制御装置の制御方法において、
前記モータの制御装置が、更に、前記実機部における軸間の相互干渉を補償するための相互慣性パラメータをもつ相互干渉補償部と、前記実機部を模擬したモデルを軸毎に有するシミュレーション部とを備え、
同一の指令を前記実機部と前記シミュレーション部とに入力し、
前記実機部と前記シミュレーション部との同一状態量を比較して状態量比較値を作成し、
前記状態量比較値と予め設定されたしきい値とを比較し、前記状態量比較値が前記しきい以上の場合に前記相互慣性パラメータが最適でないと判断し、前記状態量比較値が前記しきい内の場合に前記相互慣性パラメータが最適であると判断し、
前記相互慣性パラメータが最適でないと判断した場合、前記状態量比較値を前記しきい値内に入るように、前記相互慣性パラメータを調整する、という手順で処理することを特徴とするモータの制御装置の制御方法。
A motor unit is driven based on a command from the motor control unit, and has a mechanism unit connected to the motor, and includes an actual machine unit including the motor control unit, the motor, and the mechanism unit, and a plurality of the motors are connected. In a control method of a motor control device for driving a multi-axis robot,
The motor control device further includes a mutual interference compensation unit having a mutual inertia parameter for compensating mutual interference between axes in the real machine unit, and a simulation unit having a model simulating the real machine unit for each axis. Prepared,
The same command is input to the actual machine unit and the simulation unit,
Compare the same state quantity of the actual machine part and the simulation part to create a state quantity comparison value,
The state quantity comparison value is compared with a preset threshold value. When the state quantity comparison value is equal to or greater than the threshold, it is determined that the mutual inertia parameter is not optimal. Determining that the mutual inertia parameter is optimal when within the threshold;
When it is determined that the mutual inertia parameter is not optimal, the motor control device is processed by a procedure of adjusting the mutual inertia parameter so that the state quantity comparison value falls within the threshold value. Control method.
JP2003116669A 2003-04-22 2003-04-22 Motor control device and control method Expired - Fee Related JP4196400B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003116669A JP4196400B2 (en) 2003-04-22 2003-04-22 Motor control device and control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003116669A JP4196400B2 (en) 2003-04-22 2003-04-22 Motor control device and control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004328829A JP2004328829A (en) 2004-11-18
JP4196400B2 true JP4196400B2 (en) 2008-12-17

Family

ID=33496800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003116669A Expired - Fee Related JP4196400B2 (en) 2003-04-22 2003-04-22 Motor control device and control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4196400B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101141670B1 (en) * 2010-12-21 2012-05-04 자동차부품연구원 System for processing real-time trouble detection for motor control unit development and method therefor

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006333594A (en) * 2005-05-25 2006-12-07 Yaskawa Electric Corp Mechanical characteristic modeling apparatus and method, motor controller, and machine control system
CN100517135C (en) * 2005-11-18 2009-07-22 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 Self-controlled simulation system and method thereof
JP4997140B2 (en) * 2008-02-21 2012-08-08 アズビル株式会社 Data collection method, data collection device, and modeling device
JP2010049599A (en) * 2008-08-25 2010-03-04 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology Machine tool
CN111052596B (en) * 2017-08-29 2023-06-20 松下知识产权经营株式会社 Motor driving device
WO2020003738A1 (en) * 2018-06-26 2020-01-02 日本電産株式会社 Control parameter adjustment method and control parameter adjustment device
JP7384575B2 (en) * 2018-08-10 2023-11-21 川崎重工業株式会社 Information processing device, intermediary device, simulation system, information processing method and program
WO2020137522A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 オムロン株式会社 Synchronization control device, synchronization control system, synchronization control method, and simulation device
JP7310465B2 (en) 2018-12-27 2023-07-19 オムロン株式会社 Synchronous control device, synchronous control system, synchronous control method, and simulation device
JP7524741B2 (en) * 2020-11-30 2024-07-30 オムロン株式会社 Servo parameter adjustment method and adjustment device
JPWO2023084835A1 (en) * 2021-11-12 2023-05-19
JP7482201B1 (en) 2022-12-22 2024-05-13 株式会社安川電機 MOTOR CONTROL SYSTEM, CONTROL PARAMETER AUTOMATIC ADJUSTMENT METHOD, AND AUTOMATIC ADJUSTMENT PROGRAM

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101141670B1 (en) * 2010-12-21 2012-05-04 자동차부품연구원 System for processing real-time trouble detection for motor control unit development and method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004328829A (en) 2004-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4363058B2 (en) Motor, motor control device, motor control system, and motor identification method
JP4196400B2 (en) Motor control device and control method
JP6046218B1 (en) Robot controller for a robot that puts objects together
JP5327722B2 (en) Robot load estimation apparatus and load estimation method
US5627440A (en) Method of computing drive pattern for suppressing vibration of industrial robot
EP3023208B1 (en) Control device for motor drive device, control device for multi-axial motor, and control method for motor drive device
JP5078891B2 (en) Method and apparatus for moving guidance of machine elements in a machine
JP6316323B2 (en) Motor control device
KR101489116B1 (en) Load characteristic estimating apparatus for driving machine
JP3946843B2 (en) Method for controlling coordinate measuring apparatus and coordinate measuring apparatus
JP6705851B2 (en) Vibration analysis device and vibration analysis method
JP2005242794A (en) Robot control device and robot control method
WO2002082202A1 (en) Motor controller and method for measuring characteristics of mechanism
JP4453526B2 (en) Servo control device
KR20150056833A (en) Weaving control device of multi-joint robot
JP2004364396A (en) Controller and control method for motor
JP2604929B2 (en) Robot control device
JPH10128688A (en) Non-interfering control method of robot
JP2000148210A (en) Gain calculating device
JP2005275588A (en) Motor controller control parameter sensitivity analyzing device
JP7034383B2 (en) Servo controller
US10814482B2 (en) Robot controller
JP2016005296A (en) Control method of motor drive device, motor drive device and robot device
TWI752720B (en) Electronic device and control method thereof
JPH07185817A (en) Weaving control method of multi-axes robot

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060331

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080521

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080523

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080805

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080818

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080908

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080921

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131010

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees