JP4441493B2 - サーボモータ制御装置 - Google Patents
サーボモータ制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4441493B2 JP4441493B2 JP2006026894A JP2006026894A JP4441493B2 JP 4441493 B2 JP4441493 B2 JP 4441493B2 JP 2006026894 A JP2006026894 A JP 2006026894A JP 2006026894 A JP2006026894 A JP 2006026894A JP 4441493 B2 JP4441493 B2 JP 4441493B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- servo
- current
- pwm cycle
- servo motor
- control gain
- 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
Links
Images
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
IGBT等のスイッチング素子は、オン、オフのスイッチング切り替え動作に伴って発熱する。又、該スイッチング素子に流れる電流の大きさが大きいほどスイッチング素子は発熱する。この発熱による温度上昇の増大はスイッチング素子の寿命に影響を与える。
又、長いPWM周期から短いPWM周期に切り替える際には、PWM周期を切り替える前にゲインを高ゲインから低ゲインに切り替え、短いPWM周期から長いPWM周期に切り替える際には、PWM周期を切り替えた後にゲインを低ゲインから高ゲインに切り替えることにより、PWM周期切り替えにともない電流ループが不安定になることを防止する発明も知られている(特許文献4参照)。
さらに、請求項2に係る発明は、前記切替条件判別手段に、前記切替信号が所定時間だけ継続したかを判別する判別手段を備えるものとし、該判別手段で切替信号が所定時間継続したことが判別されたとき前記制御装置に切替信号を出力するようにした。
図1は、本発明の一実施形態の概要ブロック図である。サーボモータ制御装置1は、サーボ制御部10、サーボアンプ20及びモード変更部30を備える。従来のサーボモータ制御装置と相違する点は、モード変更部30を設けていること、及びサーボ制御部10よりPWM周期指令がサーボアンプ20に出力されている点で相違する。
サーボ制御部10は、従来と同様に、CPUとメモリ等のハードウェアを備え、メモリには、位置、速度、電流のループ制御をCPUが実施するためのソフトウェアが格納されている。数値制御装置等の上位制御装置より位置、速度指令を受け、サーボモータ2に取り付けられたパルスコーダ等の位置・速度検出器3からの位置、速度フィードバックにより位置、速度ループ制御を行うとともに、サーボアンプ20に設けられた駆動電流を検出する電流検出器から電流フィードバックにより電流ループ制御を行い、サーボアンプ20に対して電流指令の電圧を出力する。この位置、速度、電流のループ処理はソフトウェア処理によって行われる。サーボアンプ20は、この電流指令電圧を受けて、PWM制御信号を生成し、インバータのスイッチング素子をオン/オフ制御してサーボモータ2を駆動制御する。
サーボアンプ20は、3相交流電源から直流電源に変換するコンバータ(整流回路)21と、直流電源を再び交流電源に変換するインバータ22と、該インバータ22の各相のIGBT等のスイッチング素子Qをオン/オフ制御するスイッチング制御回路23を備えている。なお、各相のスイッチング素子QにはダイオードDが並列に接続されている。
スイッチング制御回路23は、サーボ制御部10から指令される電流指令の電圧と、内部で発生させる三角波とを比較し、インバータ22の各相のスイッチング素子Qをオン/オフ制御するPWM信号を出力してインバータ22を制御し、サーボモータ2を駆動制御する。以上までの動作は、従来のサーボアンプの動作と同じである。
図3は、サーボ制御部10で電流指令を出力する制御周期とPWM周期(三角波の周期)との関係及びモードを説明する説明図である。
図3中、(a)は、サーボ制御部10よりサーボアンプ20に電流指令を出力する制御周期を表し、(b)は、PWM周期を表す3角波の周期を表すもので、このPWM周期は、電流指令の周期と同期付けられ、PWM周期は電流指令の周期の整数倍とされている。この図3に示す例では、モードBでは、PWM周期は電流指令の周期の4倍、モードAでは2倍とされている例を示している。
射出成形機の射出機構においては、射出用サーボモータによって射出スクリュを前進させ、溶融した樹脂を金型内に射出し充填させ、その後、所定圧力で保持する射出・保圧工程と、該射出・保圧工程後に、射出スクリュを回転させながら、射出用サーボモータによって背圧を射出スクリュに与え、射出スクリュの回転等によって生じる溶融した樹脂の圧力によって射出スクリュを後退させ溶融樹脂を計量する計量工程があり、この射出・保圧工程と計量工程が交互に連続的に実施される。
この場合、溶融樹脂を金型内に射出し充填させる射出工程では、射出スクリュを駆動する射出用サーボモータの回転速度は速くなるが負荷は小さい。この射出工程時には、モードAで運転され、サーボ制御部のサーボ制御ゲインは高く、PWM周期は短く設定され、高い制御精度を保持するようにされる。
なお、計量工程時においては、射出用サーボモータに加わる負荷は背圧であり、保圧圧力に比較し非常に小さく、かつ、モータの回転速度も保圧時よりも速くなることから、モードAに切り替え、サーボ制御部のサーボ制御ゲインは高く、PWM周期は短く設定され、高い制御精度を保持するようにされる。
なお、モードBからモードAに切り替えるときも、所定の時定数でゲインを切り替えるようにしてもよい。この場合は、ステップa15の処理がステップa9〜a11と同じような処理に代わる。そして、所定時定数による第1のゲインG1への切り替えが終了すると、例えばフラグF3を「1」にセットし、以後は、このフラグF3が「1」にセットされているかをステップa14の前で判断し、「1」にセットされていればステップa14,15の処理を行わず、その時の処理周期の処理を終了するようにすればよい。又、フラグF3は、ステップa9の前で「0」にリセットするようにすればよい。
スイッチング素子温度Trは複数の領域に分けられ、かつ、モータの回転速度Vrも複数の領域に分けられ、各スイッチング素子温度Trとモータの回転速度Vrの組み合わせ毎にPWM周期P、サーボ制御ゲインGが設定記憶されている。
求められたスイッチング素子温度の中の最大温度Trと、サーボモータの速度Vrに対応するPWM周期Pとサーボ制御ゲインGをメモリに記憶するテーブルTbより読み出す(ステップb2)。
読み出したPWM周期Pと現在指令しているPWM周期を比較する(ステップb3)。現在のPWM周期をPrと表す。現在のPWM周期Prと読み出したPWM周期Pが同じ(Pr=P)であれば、この周期の処理は終了する。
一方、現在のPWM周期Prが読み出したPWM周期Pの方が長い場合(Pr>P)には、ステップb3から、ステップb7に移行し、読み出したPWM周期Pをサーボアンプ20に出力し、このPWM周期に切り替えさせ、その後、サーボ制御部の位置、速度、電流のサーボ制御ゲインを読み出したサーボ制御ゲインGに切り替え(ステップb8)、この周期の処理を終了する。なお、ステップb8のゲイン切り替え処理も所定時定数をもって切り替えるようにしてもよい。
なお、この第2の態様においても、第1の態様と同様に、ステップb3とステップb4の間に、第1の態様のステップa6〜a8の処理を設けて、所定時間経過した後にステップb4以下の処理を開始するようにしてもよいものである。
2 サーボモータ
3 位置・速度検出器
10 サーボ制御部
20 サーボアンプ
30 モーと変更部
21 コンバータ
22 インバータ
23 スイッチング制御回路
Tb テーブル
Claims (10)
- サーボ制御部とサーボアンプとを備え、サーボ制御部からサーボアンプに対して、所定の制御周期毎に少なくとも電流指令を出力し、サーボアンプは、電流指令に基づいて前記制御周期と同期したPWM周期毎にPWM信号を生成し、該PWM信号でインバータのスイッチング素子をオン/オフ制御してサーボモータを駆動するサーボモータ制御装置において、
サーボアンプにおけるインバータの現在のスイッチング素子温度と素子温度基準値とを比較し、現在の素子温度が素子温度基準値を越えているときに第1の判定信号を出力する素子温度判定手段と、
サーボモータの回転速度検出値と回転速度基準値とを比較し、回転速度検出値が回転速度基準値を下回っているときに第2の判定信号を出力する回転速度判定手段と、
第1の判定信号と第2の判定信号の両方が出力されたときに切替信号を出力する切替条件判別手段と、
切替信号が出力されていない状態から切替信号が出力されている状態に変化したときは、サーボ制御ゲインを第1のサーボ制御ゲインから第1のサーボ制御ゲインより低い第2のサーボ制御ゲインに所定の時定数で変化させた後、PWM信号を生成するPWM周期を第1のPWM周期から第1のPWM周期より長い第2のPWM周期に変化させ、切替信号が出力されている状態から切替信号が出力されていない状態に変化したときは、PWM周期を第2のPWM周期から第1のPWM周期に変化させた後、サーボ制御ゲインを第2のサーボ制御ゲインから第1のサーボ制御ゲインに変化させる制御手段と、
を備えることを特徴とするサーボモータ制御装置。 - 前記切替条件判別手段は、さらに、前記切替信号が所定時間だけ継続したかを判別する判別手段を備え、該判別手段で切替信号が所定時間継続したことが判別されたとき前記制御装置に切替信号を出力する請求項1に記載のサーボモータ制御装置。
- サーボモータの駆動電流が電流基準値を越えているときに第3の判定信号を出力する電流判定手段を設け、前記切替条件判別手段は、前記第1、第2の判定信号及び第3の判定信号が出力されたときに切替信号を出力するようにした請求項1又は請求項2に記載のサーボモータ制御装置。
- 前記電流判定手段の電流基準値は、スイッチング素子の温度が上昇するにつれて小さく変更されるようにした請求項3に記載のサーボモータ制御装置。
- 前記制御手段は、サーボ制御ゲインを第2のサーボ制御ゲインから第1のサーボ制御ゲインに変化させるとき、所定の時定数で第2のサーボ制御ゲインから第1のサーボ制御ゲインに変化させるようにした請求項1乃至4の内いずれか1項に記載のサーボモータ制御装置。
- サーボ制御部とサーボアンプとを備え、サーボ制御部からサーボアンプに対して、所定の制御周期毎に少なくとも電流指令を出力し、サーボアンプは、電流指令に基づいて前記制御周期と同期したPWM周期毎にPWM信号を生成し、該PWM信号でインバータのスイッチング素子をオン/オフ制御してサーボモータを駆動するサーボモータ制御装置において、
サーボアンプにおけるインバータのスイッチング素子温度とサーボモータの回転速度に応じて、PWM信号を生成するPWM周期とサーボ制御ゲインとを記憶する記憶手段と、
前記インバータの現在のスイッチング素子温度とサーボモータの回転速度検出値に応じて、記憶手段からPWM周期とサーボ制御ゲインとを読出す読出手段と、
現在のPWM周期と読出手段で読出したPWM周期とを比較し、現在のPWM周期よりも読出したPWM周期が長い場合は、サーボ制御ゲインを現在のサーボ制御ゲインから読出したサーボ制御ゲインに向かって所定の時定数で変化させた後、PWM周期を現在のPWM周期から読出したPWM周期に変化させ、現在のPWM周期よりも読出したPWM周期が短い場合は、PWM周期を現在のPWM周期から読出したPWM周期に変化させた後、サーボ制御ゲインを現在のサーボ制御ゲインから読出したサーボ制御ゲインに変化させる制御手段と、
を備えることを特徴とするサーボモータ制御装置。 - 前記記憶手段には、さらにサーボモータの駆動電流の大きさにも対応して、スイッチング素子温度とサーボモータの回転速度及びサーボモータの駆動電流に応じて、PWM周期とサーボ制御ゲインとが記憶され、前記読出手段は、現在のスイッチング素子温度とサーボモータの回転速度検出値、サーボモータの駆動電流値に応じて、前記記憶手段からPWM周期とサーボ制御ゲインとを読出すようにした請求項6に記載のサーボモータ制御装置。
- 前記現在のスイッチング素子温度は、サーボモータの駆動電流の積分値から求められた推定温度とした請求項1乃至7の内いずれか1項に記載のサーボモータ制御装置。
- 前記現在のスイッチング素子温度は、スイッチング素子に設けた温度検出器から検出される温度とした請求項1乃至7の内いずれか1項に記載のサーボモータ制御装置。
- 前記サーボ制御ゲイン変更時の時定数は、切り替え時のモータ電流が大きいときには時定数を長くし、モータ電流が小さいときは時定数を短くするようにした請求項1乃至9の内いずれか1項に記載のサーボモータ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006026894A JP4441493B2 (ja) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | サーボモータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006026894A JP4441493B2 (ja) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | サーボモータ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007209157A JP2007209157A (ja) | 2007-08-16 |
JP4441493B2 true JP4441493B2 (ja) | 2010-03-31 |
Family
ID=38488109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006026894A Expired - Fee Related JP4441493B2 (ja) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | サーボモータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4441493B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013218552A (ja) * | 2012-04-10 | 2013-10-24 | Fanuc Ltd | 工作機械の送り軸を駆動するサーボモータを制御するサーボモータ制御装置 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4893608B2 (ja) * | 2007-12-04 | 2012-03-07 | 株式会社デンソー | バルブ特性可変装置の駆動装置、及びバルブ特性可変システム |
JP5450248B2 (ja) * | 2010-05-17 | 2014-03-26 | 本田技研工業株式会社 | 電子制御装置 |
JP5516272B2 (ja) * | 2010-09-22 | 2014-06-11 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機制御システム |
JP2012135118A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | インバータ装置 |
JP2012135119A (ja) | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | インバータ装置 |
JP6170715B2 (ja) * | 2013-04-23 | 2017-07-26 | 東芝キヤリア株式会社 | モータ駆動装置 |
CN104627018A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-05-20 | 柳州市同进汽车零部件制造有限公司 | 电动汽车电机控制系统 |
JP7040192B2 (ja) * | 2018-03-22 | 2022-03-23 | 株式会社デンソー | 電動機駆動装置 |
JP7080712B2 (ja) * | 2018-04-26 | 2022-06-06 | 日立Astemo株式会社 | モータ駆動装置、コントローラ、電動車両システム |
JP7132079B2 (ja) * | 2018-10-15 | 2022-09-06 | 日立Astemo株式会社 | モータ駆動装置、電動車両システム |
US11695356B2 (en) * | 2020-10-06 | 2023-07-04 | Ford Global Technologies, Llc | Split gain transfer function for smart motor actuators |
-
2006
- 2006-02-03 JP JP2006026894A patent/JP4441493B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013218552A (ja) * | 2012-04-10 | 2013-10-24 | Fanuc Ltd | 工作機械の送り軸を駆動するサーボモータを制御するサーボモータ制御装置 |
DE102013103341A1 (de) | 2012-04-10 | 2013-12-05 | Fanuc Corporation | Servomotor-Regeleinrichtung zur Steuerung eines Servomotors, der für den Antrieb der Zufuhrachse in einer Werkzeugmaschine ausgelegt ist |
US8736217B2 (en) | 2012-04-10 | 2014-05-27 | Fanuc Corporation | Servo motor control device for controlling servo motor configured to drive feed axis of machine tool |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007209157A (ja) | 2007-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4441493B2 (ja) | サーボモータ制御装置 | |
WO2011162245A1 (ja) | 射出成形機及び電源回生コンバータ | |
KR100648072B1 (ko) | 사출성형기의 제어방법 | |
JP4168039B2 (ja) | 射出成形機の制御装置 | |
US10108182B2 (en) | Motor control apparatus | |
JP2006334929A (ja) | 射出成形機の制御装置 | |
US7125232B2 (en) | Controller of injection molding machine | |
JP5647068B2 (ja) | 射出成形機 | |
JP2015096298A (ja) | 射出成形機の制御装置 | |
WO1987003247A1 (en) | Injection control method and injection controller in an injection molding machine | |
JPH09109220A (ja) | 射出成形機の制御方法及び装置 | |
JP2004154961A (ja) | 回生機能を有する電動射出成形機の駆動制御装置 | |
JP5512584B2 (ja) | 射出成形機及び電源コンバータの制御装置 | |
JP6158881B2 (ja) | インバータの保護方法に特徴を有するモータの制御方法 | |
JP6898759B2 (ja) | 射出成形機および産業機械 | |
JP3838997B2 (ja) | 射出成形機の温度制御装置 | |
JP2004276288A (ja) | 射出成形機及びその温度制御方法 | |
JP4275894B2 (ja) | 射出成形機の型締制御方法 | |
JPH071522A (ja) | 射出成形機の射出装置 | |
JP2007144781A (ja) | 射出成形機の射出制御方法及び装置 | |
JP3255728B2 (ja) | 射出成形機のフィードバック制御方法および射出成形機 | |
CN105033287B (zh) | 尾架控制装置 | |
JPH11207792A (ja) | インラインスクリュー式の射出成形機の制御方法 | |
JP3534990B2 (ja) | 射出成形機の制御方法 | |
JP3329774B2 (ja) | 射出装置及びその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090623 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090817 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091020 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091111 |
|
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: 20091222 |
|
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: 20100108 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4441493 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140115 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |