JP4590897B2 - Electric motor control device, electric motor control device system - Google Patents
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Description
本発明は、電動機を用いた位置決め装置に関するものであり、例えば、半導体製造装置や工作機械などの位置決め装置あるいは産業用ロボットに用いられる電動機制御装置に関し、特に、電動機制御装置の制御パラメータ調整を最適に行うために、機械の反共振周波数および共振周波数を検出する電動機制御装置に関する。 The present invention relates to a positioning device using an electric motor, for example, a positioning device such as a semiconductor manufacturing device or a machine tool, or an electric motor control device used for an industrial robot, and in particular, optimal control parameter adjustment of the electric motor control device. The present invention relates to an electric motor control device that detects an anti-resonance frequency and a resonance frequency of a machine.
従来のサーボアナライザは、短時間で高精度な伝達関数測定ができるよう、正弦波掃引による測定を実行する前に広帯域信号を発生させて高速フーリエ変換(FFT)で伝達関数を求め、この伝達関数の変化率に応じて正弦波掃引測定の周波数測定ポイントを決定し、これに従って正弦波掃引による測定を実行するように制御する機能を有する制御回路を備えている(例えば、特許文献1参照)。 A conventional servo analyzer generates a wideband signal before performing measurement by sine wave sweep so as to perform high-accuracy transfer function measurement in a short time, and obtains a transfer function by fast Fourier transform (FFT). A control circuit having a function of determining the frequency measurement point of the sine wave sweep measurement according to the change rate of the sine wave and performing the measurement by the sine wave sweep in accordance with the frequency measurement point is provided (see, for example, Patent Document 1).
また、機械系の慣性モーメント、機械剛性、制動抵抗係数等のパラメータをクーロン摩擦が作用しても同定するように、ホワイトノイズ発生部を備えたFFT演算部は、機械系からの角速度の応答に対してFFT演算を行って共振パラメータ同定部へ出力し、共振パラメータ同定部は、FFT演算部及び剛体パラメータ同定部からのFFT演算で得られたゲイン線図を基にして2慣性共振系のパラメータを同定するようにしているものもある。(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the FFT calculation unit equipped with the white noise generation unit responds to the angular velocity response from the mechanical system so that parameters such as the moment of inertia, mechanical rigidity, braking resistance coefficient, etc. of the mechanical system can be identified even when Coulomb friction acts. The FFT calculation is performed and output to the resonance parameter identification unit. The resonance parameter identification unit is a parameter of the two inertia resonance system based on the gain diagram obtained by the FFT calculation from the FFT calculation unit and the rigid body parameter identification unit. Some are trying to identify. (For example, refer to Patent Document 2).
さらに、電動機制御装置の共振周波数検出装置には、安価な演算装置で、簡単な演算で共振周波数を高速に検出できるように、機械を駆動する電動機と、その機械の動作量を検出する検出器と、制御指令を受けて電動機を駆動する制御器とからなる電動機制御装置において、掃引正弦波信号を発生して電動機制御装置に入力する指令発生器と、指令発生器が出力する掃引正弦波信号の周波数情報と検出器の信号を入力し、検出器の信号の絶対値が最大となる掃引正弦波信号の周波数を共振周波数として出力するようにしているものもある(例えば、特許文献3参照)。 Further, the resonance frequency detection device of the motor control device includes an electric motor that drives the machine and a detector that detects the operation amount of the machine so that the resonance frequency can be detected at high speed by a simple calculation with an inexpensive calculation device. And a controller that drives the motor in response to a control command, a command generator that generates a sweep sine wave signal and inputs the signal to the motor control device, and a sweep sine wave signal that the command generator outputs The frequency information of the detector and the detector signal are input, and the frequency of the swept sine wave signal that maximizes the absolute value of the detector signal is output as the resonance frequency (see, for example, Patent Document 3). .
従来技術の第1の例を説明する。
図7は従来技術の第1の例を示すサーボアナライザの伝達関数測定方法の説明図である。
伝達関数の変化が大きいところでは高分解能で、変化の少ないところでは低分解能で測定することにより短時間で高精度に測定するために、正規の正弦波掃引測定に先立ち、測定ポイントを決定する。
測定ポイントを決めるため、STEP1で高帯域信号を被測定システムに加え測定周波数帯域の伝達関数を求める。このデータを微分して変化率を求め、変化率の大小に応じて測定分解能が変わるように測定ポイントを決定する。
次に、STEP2で、正弦波掃引により、先に決定された測定ポイントに従って正弦波の測定周波数を変えながら解析周波数領域全体にわたって測定する。
こうして伝達特性の変化が大きいところでは周波数分解能を高くして掃引し、伝達特性の変化が小さいところでは周波数分解能を低くして掃引するようにして、短時間でより高精度な伝達関数を測定する。
A first example of the prior art will be described.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a transfer function measuring method of a servo analyzer showing a first example of the prior art.
A measurement point is determined prior to regular sine wave sweep measurement in order to perform measurement with high resolution in a short time and with high resolution when the change of the transfer function is large and with low resolution when the change is small.
In order to determine a measurement point, a high band signal is added to the system under measurement in
Next, in STEP 2, measurement is performed over the entire analysis frequency range by changing the measurement frequency of the sine wave according to the previously determined measurement point by sine wave sweep.
In this way, when the transfer characteristic change is large, the frequency resolution is increased and the sweep is performed, and when the transfer characteristic change is small, the frequency resolution is decreased and the sweep is performed, so that a more accurate transfer function can be measured in a short time. .
従来技術の第2の例を説明する。
図8は従来技術の第2の例を示すパラメータ同定装置のブロック図である。
まず、剛体パラメータ同定部108の計算モードにおいて、周期性を有する速度指令と機械系105の角速度との偏差が求められ、制御ゲインが掛けられて駆動トルクとなり、機械系105へ送られる。
エラーシステム106は、上記駆動トルクと機械系105から与えられる角速度(ωM )に基づいてパラメータ同定誤差信号(ηe )を求め、この誤差信号と内部信号(q0 ,q′0 ,q1 )を剛体パラメータ同定部108へ出力する。
剛体パラメータ同定部108は、エラーシステム106からのパラメータ同定誤差信号(ηe )とその内部信号(q0 ,q′0 ,q1 )に基づいて剛体パラメータを同定し、その同定値を共振パラメータ同定部113へ出力する。
共振パラメータ同定部113の計算モードに移り、FFT演算部110から出力されるホワイトノイズの信号を機械系に駆動トルクとして入力する。
FFT演算部110は、内部で発生したホワイトノイズと角速度をFFT演算してゲイン特性を求め、そのゲイン特性からパラメータを計算して共振パラメータ同定部113へ出力する。
共振パラメータ同定部113は、剛体パラメータ同定部108及びFFT演算部110からのパラメータに基づいて共振パラメータを同定する。
パラメータ同定の精度を評価できるエラーシステム106の信号を用いて、剛体モードのパラメータである全体の慣性モーメント、クーロン摩擦及び制動抵抗係数が剛体パラメータ同定部108によって計算される。また、機械系105の振動特性は、FFT演算部110によって求められ、そのゲイン線図を基に機械系の剛性、2つの慣性、内部減衰係数が共振パラメータ同定部113によって計算される。
A second example of the prior art will be described.
FIG. 8 is a block diagram of a parameter identification device showing a second example of the prior art.
First, in the calculation mode of the rigid body
The
The rigid body
The operation shifts to the calculation mode of the resonance
The
The resonance
The rigid body
従来技術の第3の例を説明する。
図9は従来技術の第3の例を示す電動機制御装置の共振周波数検出装置の構成を示すブロック図である。
図9において、201は指令発生器、202は制御器、203は電動機、204は機械、205は検出器、206は信号処理器である。
指令発生器201は掃引正弦波の指令信号Θを発生し、制御器202に与えて電動機203を駆動する。電動機203と連結した機械204が動作する。
指令発生器201は信号処理器206へも周波数情報τを与えている。電動機203の動作量は検出器205で検出し、応答信号ξを信号処理器206へ与える。
信号処理器206は掃引正弦波指令の周波数情報τと応答信号ξを受け取り、応答信号ξの絶対値が最大となるときの掃引正弦波の周波数を共振周波数と判断して共振周波数検出結果fを出力する。
このように、従来の電動機制御装置の共振周波数検出装置は、掃引正弦波の指令信号Θに対する応答信号ξの絶対値が最大となるときの掃引正弦波周波数を共振周波数と判断して共振周波数を検出するのである。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the resonance frequency detection device of the motor control device according to the third example of the prior art.
In FIG. 9, 201 is a command generator, 202 is a controller, 203 is an electric motor, 204 is a machine, 205 is a detector, and 206 is a signal processor.
The
The
The
Thus, the resonance frequency detection device of the conventional motor control device determines the resonance frequency by determining the sweep sine wave frequency when the absolute value of the response signal ξ to the sweep sine wave command signal Θ is maximum as the resonance frequency. It detects.
しかしながら、特許文献1から特許文献2に示した従来技術によると、共振周波数や反共振周波数を計測するためにFFTなどの周波数分析演算を使って多量のデータを用いた演算を必要としており、電動機制御に通常は使われないFFTアナライザを別途準備するか、FFT演算を実施できて多量の演算処理が可能な高価な演算装置を必要とするため、演算時間が長くなり、コストが嵩み、さらに使い勝手がよくないという問題があった。
また、特許文献3では、簡単な演算で共振周波数のみを高速に検出しているが、簡単で、高速で、安価な反共振周波数の検出については実現できていなかった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、安価な演算装置で、簡単に、かつ高速に演算でき、反共振周波数および共振周波数を推定できる電動機制御装置を提供する。
However, according to the prior art shown in
In
The present invention has been made in view of such problems, and provides an electric motor control device that can be calculated easily and at high speed with an inexpensive calculation device and can estimate the anti-resonance frequency and the resonance frequency.
請求項1記載の本発明は、動作量を検出する検出器と、制御指令を受けて電動機を駆動する制御器と、掃引正弦波信号を発生して前記制御器に入力する指令発生器と、前記指令発生器が出力する前記掃引正弦波信号の周波数情報と前記検出器の信号を入力し、前記検出器の信号の絶対値が最大となる前記掃引正弦波信号の周波数を共振周波数として出力する共振周波数推定手段とからなる電動機制御装置において、
前記指令発生器が出力する前記掃引正弦波信号の周波数情報と前記検出器の信号を入力し、入力した前記掃引正弦波信号周波数周期の少なくとも1/4の時間を周波数の変化区分の中心と定め、、変化区分の中心の前後に周波数周期の少なくとも1/4の時間を含めて応答振幅値を求める区間と定め、区分ごとに前記検出器の信号の絶対値の最大値を、掃引している入力周波数に対応する区分の周波数に対する応答振幅値とし、前記応答振幅値が、最小となる周波数を反共振周波数として出力する反共振周波数推定手段を備えるようにしたものである。
請求項2記載の本発明は、請求項1記載の電動機制御装置において、反共振周波数推定手段は、前記指令発生器が出力する前記掃引正弦波信号の掃引速度に応じて、入力した前記掃引正弦波信号の周波数の周期の少なくとも1/4の時間を周波数の変化区分の中心と定め、変化区分の中心の前後に周波数周期の少なくとも1/4のe倍(eは実数)の時間を含めて応答振幅値を求める区間と定め、区分ごとに前記検出器の信号の絶対値の最大値を、掃引している入力周波数に対する応答振幅値とし、前記応答振幅値が最小となる周波数を反共振周波数として出力するようにしたものである。
The present invention according to
The frequency information of the swept sine wave signal output from the command generator and the signal of the detector are input, and the time of at least 1/4 of the input swept sine wave signal frequency period is determined as the center of the frequency change section. , Is defined as a section for obtaining a response amplitude value including the time of at least 1/4 of the frequency period before and after the center of the change section, and the maximum absolute value of the detector signal is swept for each section. Anti-resonance frequency estimation means is provided which outputs a response amplitude value corresponding to the frequency of the section corresponding to the input frequency, and outputs a frequency at which the response amplitude value is the minimum as an anti-resonance frequency.
According to a second aspect of the present invention, in the electric motor control apparatus according to the first aspect, the anti-resonance frequency estimating means inputs the sweep sine according to the sweep speed of the sweep sine wave signal output from the command generator. The time of at least 1/4 of the frequency period of the wave signal is defined as the center of the frequency change section, and includes e times (e is a real number) of at least 1/4 of the frequency period before and after the center of the change section. The response amplitude value is determined as a section, and the maximum absolute value of the detector signal is set as the response amplitude value for the swept input frequency for each section, and the frequency at which the response amplitude value is minimum is the anti-resonance frequency. Is output.
以上述べたように、本発明によれば請求項に記載された構成の反共振周波数を推定する電動機制御装置としたので、簡単な演算で反共振および共振周波数を高速に算出でき、安価な演算装置を用いて、反共振および共振周波数を推定するという効果がある。また、反共振および共振周波数を推定すると共に、フィルタ処理部に共振周波数を抑えるフィルタ処理入力値を自動入力し設定し、さらに、フィルタ処理部のパラメータを反共振および共振周波数から算出し、自動的にフィルタ処理部にパラメータを設定し、電動機制御装置の性能を向上できるという効果がある。 As described above, according to the present invention, since the motor control device for estimating the anti-resonance frequency of the configuration described in the claims is provided, the anti-resonance and the resonance frequency can be calculated at high speed with a simple calculation, and the calculation is inexpensive. The apparatus has an effect of estimating the antiresonance and the resonance frequency. In addition, the anti-resonance and resonance frequency are estimated, and the filter processing input value for suppressing the resonance frequency is automatically input and set in the filter processing unit, and the parameters of the filter processing unit are calculated from the anti-resonance and resonance frequency and automatically In addition, there is an effect that the performance of the motor control device can be improved by setting parameters in the filter processing unit.
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1実施例から第3実施例を示す電動機制御装置の構成を示すブロック図である。図において、1は指令発生器、2は制御器、3は電動機、4は機械、5は検出器、6は共振周波数推定手段、7は反共振周波数推定手段、8はスイッチ、9は出力装置、10は閉ループ制御器、11はフィルタ処理部、12は演算装置、13は加算器、14は出力装置、15はハイパスフィルタ、16は記憶装置である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electric motor control device according to the first to third embodiments of the present invention. In the figure, 1 is a command generator, 2 is a controller, 3 is an electric motor, 4 is a machine, 5 is a detector, 6 is resonance frequency estimation means, 7 is anti-resonance frequency estimation means, 8 is a switch, and 9 is an output device. Reference numeral 10 denotes a closed loop controller, 11 denotes a filter processing unit, 12 denotes an arithmetic device, 13 denotes an adder, 14 denotes an output device, 15 denotes a high-pass filter, and 16 denotes a storage device.
本発明が特許文献1および特許文献2と異なる部分は、FFT演算を行う手段なしに、共振周波数推定手段6と反共振周波数推定手段7を備えた部分である。また、本発明が特許文献3と異なる部分は、反共振周波数推定手段7を備えた部分である。
The portion of the present invention that differs from
反共振周波数および共振周波数を推定する場合には、スイッチ8aを、指令発生器1の指令信号Cを制御器2に直接入力するよう設定し、スイッチ8bでフィルタ処理器11を切り、また、スイッチ8cで閉ループを切り、開ループとする。最小周波数Fminから最大周波数Fmaxまで周波数が変化する掃引正弦波指令を指令信号Cとして出力し、同時に、時々刻々と変化する指令信号Cの周波数情報Aも出力する。制御器2は、指令発生器1から受けた指令信号Cに従って電動機3を駆動し、連結された機械4が動作する。電動機3に連結された検出器5の出力は電動機動作量mを検出し、これを応答信号Sとして信号処理器6に送る。この図では電動機3と機械4が連結されているため、電動機動作量mを検出すれば、機械4の共振特性や反共振特性を検出できる。この応答信号Sは機械4が周波数に依存して少しの外力でも大きな反応を示す共振特性を持つため、共振周波数では振幅が最大となる。
なお、この例ではスイッチ8dにてハイパスフィルタ15は使用しない。
When estimating the anti-resonance frequency and the resonance frequency, the switch 8a is set so that the command signal C of the
In this example, the high pass filter 15 is not used in the switch 8d.
共振周波数の推定は、共振周波数推定手段6が掃引正弦波指令の周波数情報Aと応答信号Sを受け取り、最小周波数Fminを過ぎた検出最小下限周波数Flim から共振周波数の検出のための演算を行なう。検出最小下限周波数Flim以上で、応答信号Sの絶対値が最大となるときの掃引正弦波の周波数を共振周波数と判断して共振周波数検出結果fを出力する。図2は掃引正弦波の周波数と時間の関係を示すグラフである。tminからtmax間の時間中、最小周波数Fminから検出最小下限周波数Flimを経て、最大周波数Fmaxまで周波数が変化する掃引正弦波指令が指令信号Cとなる。信号処理器6は検出最小下限周波数Flimより高い周波数となる時間tlimからtmax間において、共振周波数の検出を実施する。 The resonance frequency estimation means 6 receives the frequency information A of the swept sine wave command and the response signal S, and calculates the resonance frequency from the detection minimum lower limit frequency F lim that has passed the minimum frequency F min. Do. The frequency of the swept sine wave when the absolute value of the response signal S is equal to or greater than the detection minimum lower limit frequency F lim is determined as the resonance frequency, and the resonance frequency detection result f is output. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the frequency of a swept sine wave and time. During the period from t min to t max, a sweep sine wave command whose frequency changes from the minimum frequency F min to the maximum frequency F max through the detection minimum lower limit frequency F lim becomes the command signal C. The signal processor 6 detects the resonance frequency during the time t lim to t max where the frequency is higher than the detection minimum lower limit frequency F lim .
また、外力に対する反応が小さい反共振特性を持つため、反共振周波数では、応答信号Sは機械4が周波数に依存する外力に対して反応が小さい。但し、振幅の絶対値の最小値は、応答は振動波形となるため全領域に存在する。よって、共振周波数を検出するほど簡単には反共振周波数を推定できない。 Further, since the response to the external force is small, the response signal S has a small response to the external force depending on the frequency at the anti-resonance frequency. However, the minimum value of the absolute value of the amplitude exists in the entire region because the response is a vibration waveform. Therefore, the anti-resonance frequency cannot be estimated as easily as the resonance frequency is detected.
そこで、周波数が一定ならば、図3に示すように少なくとも1/4周期前後の時間を観察すれば、振動波形の絶対値のピークが把握できることを利用して、前記検出器の信号の絶対値が最大となる点を掃引している入力周波数に対する応答振幅値とする。
共振周波数の推定と同様に、入力する掃引正弦波信号の周波数は応答の周波数とする。
例えば、掃引正弦波信号の周波数をfi1とし、そのときの時間をti1とすれば、応答S1なので、振動のピーク値である。この振動の周期T=1/fi1であり、このti1時間の前後T/4の区間を観察しても、この区間の絶対値の最大値はS1である。
時間ti2においては、周波数は同様にfi1,周期Tとすると、応答振幅値Si=S2=0であるが、時間ti2の前後T/4の区間を観察すると、絶対値の最大値はS1である。
ti1とti2の間も同様に前後T/4の区間を観察すると、絶対値の最大値を求めることができる。他の区間でも同様に考えることができる。
つまり、該当時間に対して、前後に入力周波数の少なくとも1/4周期の区間を観察し絶対値の最大値を求め、これを入力周波数に対する応答振幅値Siとすることができる。
Therefore, if the frequency is constant, the absolute value of the signal of the detector can be obtained by utilizing the fact that the peak of the absolute value of the vibration waveform can be grasped by observing the time of at least about ¼ period as shown in FIG. The response amplitude value for the input frequency that is sweeping the point where becomes the maximum.
Similar to the estimation of the resonance frequency, the frequency of the input swept sine wave signal is the response frequency.
For example, if the frequency of the swept sine wave signal is fi1, and the time at that time is ti1, the response S1 is the peak value of vibration. The period T of this vibration is T = 1 / fi1, and even if the section of T / 4 before and after this ti1 time is observed, the maximum absolute value of this section is S1.
At time t i2 , when the frequency is similarly f i1 and period T, the response amplitude value Si = S2 = 0. However, when the section of T / 4 before and after time ti2 is observed, the maximum absolute value is S1. It is.
Similarly, by observing a section of T / 4 before and after between ti1 and ti2, the maximum absolute value can be obtained. The same applies to other sections.
That is, the maximum absolute value can be obtained by observing at least a quarter cycle of the input frequency before and after the corresponding time, and this can be used as the response amplitude value Si for the input frequency.
なお、掃引周波数の速度が遅ければ、同じ周波数、周期Tの区間を観察できるように、1/4周期のe倍(e>1)として観察区間を広げても良い。
掃引に応じて、時間tiの前を長く、後を短くまたは、時間tiの前を短く、後を長く区間を設定するように、e1,e2の倍率を設定しても良い。
また、データの開始時、終了時に前後に区間が取れない場合には、当然ながら、有効となる区間だけを用いて、反共振周波数を推定して良い。
If the speed of the sweep frequency is slow, the observation interval may be expanded as e times (e> 1) of the ¼ period so that the interval of the same frequency and period T can be observed.
Depending on the sweep, the magnifications of e1 and e2 may be set so that the section before the time ti is long and the section after the time ti is short, or the section before the time ti is short and the section after the time ti is long.
In addition, in the case where there are no sections before and after the start and end of the data, the anti-resonance frequency may be estimated using only the effective section.
以上のようにして、任意の時間ti、つまり周波数に対する応答振幅値Siが得られたので、決められた範囲の応答Sつまり応答振幅値Siの全域における最小の応答Siとなる時間の入力周波数fiが反共振周波数となる。 As described above, since the response amplitude value Si with respect to the arbitrary time ti, that is, the frequency is obtained, the input frequency fi at the time when the response S in the predetermined range, that is, the minimum response Si in the entire region of the response amplitude value Si is obtained. Becomes the anti-resonance frequency.
なお、共振周波数を推定しているので、共振周波数以下を反共振周波数の推定範囲として、反共振周波数を推定して良い。
共振周波数を推定後、反共振周波数を推定するようにすれば、演算時間の短縮がはかれる。
Since the resonance frequency is estimated, the anti-resonance frequency may be estimated by setting the anti-resonance frequency below the resonance frequency.
If the anti-resonance frequency is estimated after estimating the resonance frequency, the calculation time can be shortened.
また、反共振周波数および共振周波数の推定は、記憶装置16a,16bに周波数情報Aや応答信号Sを記憶させておき、後から反共振周波数および共振周波数を推定しても良い。 Further, the antiresonance frequency and the resonance frequency may be estimated by storing the frequency information A and the response signal S in the storage devices 16a and 16b and estimating the antiresonance frequency and the resonance frequency later.
さらに、反共振周波数推定時に、入力周波数に対する応答振幅値Siと周波数情報Aを記憶装置16bに記憶させておき、後から応答振幅値Siの最大となる周波数を求めて反共振周波数を推定しても良い。 Further, at the time of estimating the anti-resonance frequency, the response amplitude value Si and the frequency information A for the input frequency are stored in the storage device 16b, and the anti-resonance frequency is estimated by obtaining the frequency at which the response amplitude value Si is maximized later. Also good.
反共振周波数および共振周波数の推定が終了したら、反共振周波数および共振周波数の推定値を演算装置12に入力し、演算装置12は電動機制御装置を最適に動作するようにフィルタ処理部11のパラメータを算出し、フィルタ処理部11にパラメータを設定する。
When the estimation of the anti-resonance frequency and the resonance frequency is completed, the estimated values of the anti-resonance frequency and the resonance frequency are input to the
フィルタ処理部11のパラメータ設定が完了したら、スイッチ8a,8b,8cを戻し閉ループ化する。
指令発生器1は動作信号を指令信号Mとして出力して、閉ループ制御器10に入力する。閉ループ制御器10の出力はフィルタ処理部11を通して制御器2へ伝わり、電動機3を駆動し、連結された機械4が動作する。電動機3に連結された検出器5の出力は電動機動作量mを検出し、これを応答信号Sとして指令信号Cと一致するよう閉ループ制御器10は動作を制御する。このとき、フィルタ処理部11は閉ループ制御器10の出力から共振特性を抑制する効果を果たす。
When the parameter setting of the filter processing unit 11 is completed, the switches 8a, 8b, and 8c are returned to form a closed loop.
The
こうして、反共振周波数および共振周波数を推定し、これを利用して電動機制御装置の制御パラメータであるフィルタ処理部11のパラメータを設定することができる。 Thus, the anti-resonance frequency and the resonance frequency can be estimated, and the parameters of the filter processing unit 11 that are control parameters of the motor control device can be set using the estimated anti-resonance frequency and resonance frequency.
なお、実施例では、検出器5が電動機動作量mを検出したが、機械4の機械動作量xを検出しても良い。
また、掃引正弦波の周波数と時間の関係は、直線に限られることは無く、任意の曲線であっても構わない。図2の中で波線で示したように、LOG周波数で掃引しても良い。
さらに、検出最小下限周波数Flimを最小周波数Fminと同様に取り扱っても構わない。
In the embodiment, the detector 5 detects the motor operation amount m, but the machine operation amount x of the
Further, the relationship between the frequency of the swept sine wave and time is not limited to a straight line, and may be an arbitrary curve. As indicated by the wavy line in FIG. 2, sweeping may be performed at the LOG frequency.
Further, the detection minimum lower limit frequency F lim may be handled in the same manner as the minimum frequency F min .
第2実施例を、図1を使って説明する。
第1実施例と異なり、電動機制御装置が常に閉ループとなるようスイッチ8cを閉じ、
スイッチ8aは、指令発生器1の指令信号Cが閉ループ制御器10の前段の加算器13aの(+)端子に印加する。
閉ループ制御器10は、指令と検出器5の信号が比較され、その差を小さくするよう働いて制御器2に指令を出力する。
なお、第1実施例と同様に、スイッチ8bはフィルタ処理器11に入力しないようにする。
A second embodiment will be described with reference to FIG.
Unlike the first embodiment, the switch 8c is closed so that the motor control device is always in a closed loop,
The switch 8 a applies the command signal C of the
The closed loop controller 10 compares the command and the signal of the detector 5 and outputs a command to the controller 2 by reducing the difference.
As in the first embodiment, the switch 8b is not input to the filter processor 11.
また、本発明が特許文献1および特許文献2と異なる部分は、FFT演算を行う手段なしに、共振周波数推定手段6と反共振周波数推定手段7を備えた部分である。また、本発明が特許文献3と異なる部分は、反共振周波数推定手段7を備えた部分である。
Further, the part of the present invention different from
反共振周波数および共振周波数を推定する場合には、第1実施例と同様に、共振周波数推定手段6と反共振周波数推定手段7は、指令発生器1が出力する掃引正弦波指令の周波数情報Aと検出器5が出力する応答信号Sを受け取り、第1実施例と同様に、反共振周波数および共振周波数が推定できる。
When estimating the anti-resonance frequency and the resonance frequency, similarly to the first embodiment, the resonance frequency estimation means 6 and the anti-resonance frequency estimation means 7 are frequency information A of the swept sine wave command output from the
反共振周波数および共振周波数の推定が終了したら、第1実施例と同様にこれを利用して電動機制御装置の制御パラメータであるフィルタ処理部11のパラメータを設定することができる。 When the estimation of the anti-resonance frequency and the resonance frequency is completed, the parameter of the filter processing unit 11 that is the control parameter of the motor control device can be set using this as in the first embodiment.
第3実施例を、図1を使って説明する。
第1実施例と異なり、電動機制御装置が常に閉ループとなるようスイッチ8cを閉じ、スイッチ8aは、第2実施例と異なり、指令発生器1の指令信号Cを、閉ループ制御器10の後段の加算器13bの(+)端子に印加する。閉ループ制御器10へは「0」の指令が与えられ、閉ループ制御器10は、0値の指令と検出器5の信号が比較され、その差を小さくするよう働いて制御器2に指令を出力する。
閉ループ制御器10の出力と指令信号Cが合わさって、制御器2に入力され、電動機2を動作させる。
A third embodiment will be described with reference to FIG.
Unlike the first embodiment, the switch 8c is closed so that the motor control device is always in a closed loop. Unlike the second embodiment, the switch 8a adds the command signal C of the
The output of the closed loop controller 10 and the command signal C are combined and input to the controller 2 to operate the electric motor 2.
本発明が特許文献1および特許文献2と異なる部分は、FFT演算を行う手段なしに、共振周波数推定手段6と反共振周波数推定手段7を備えた部分である。また、本発明が特許文献3と異なる部分は、反共振周波数推定手段7を備えた部分である。
The portion of the present invention that differs from
反共振周波数および共振周波数を推定するのは、第1実施例や第2実施例と同様である。
また、反共振周波数および共振周波数の推定後も、第1実施例や第2実施例と同様に動作できる。
反共振周波数および共振周波数の推定が終了したら、第1実施例や第2実施例と同様これを利用して電動機制御装置の制御パラメータであるフィルタ処理部11のパラメータを設定することができる。
The anti-resonance frequency and the resonance frequency are estimated in the same manner as in the first and second embodiments.
Further, even after the anti-resonance frequency and the resonance frequency are estimated, the operation can be performed in the same manner as in the first and second embodiments.
When the estimation of the anti-resonance frequency and the resonance frequency is completed, parameters of the filter processing unit 11 that are control parameters of the motor control device can be set using the same as in the first and second embodiments.
なお、第1実施例から第3実施例では、反共振周波数および共振周波数を推定する場合に、スイッチ8bにてフィルタ処理部11を使用しなかったが、反共振周波数および共振周波数推定後、フィルタ処理部11のパラメータを設定した後に、スイッチ8bにてフィルタ処理部11を有効にした上で、再び反共振周波数および共振周波数を推定しても良い。例えば、フィルタ処理部11が複数の共振周波数を抑制するパラメータを有する場合に利用できる。 In the first to third embodiments, when the antiresonance frequency and the resonance frequency are estimated, the filter processing unit 11 is not used in the switch 8b. However, after the antiresonance frequency and the resonance frequency are estimated, the filter is not used. After setting the parameters of the processing unit 11, the anti-resonance frequency and the resonance frequency may be estimated again after enabling the filter processing unit 11 with the switch 8b. For example, it can be used when the filter processing unit 11 has a parameter for suppressing a plurality of resonance frequencies.
また、第1実施例から第3実施例では、スイッチ8dによりハイパスフィルタ15を使用していないが、応答信号Sにオフセットがある場合や、掃引周波数の最小周波数Fminもしくは検出最小下限周波数Flim以下の信号を応答信号Sから除く場合に、スイッチ8dによりハイパスフィルタ15を使用した上で、反共振周波数および共振周波数を推定しても良い。 In the first to third embodiments, the high-pass filter 15 is not used by the switch 8d. However, when the response signal S has an offset, the minimum frequency F min of the sweep frequency, or the detection minimum lower limit frequency F lim. When the following signals are excluded from the response signal S, the antiresonance frequency and the resonance frequency may be estimated using the high-pass filter 15 by the switch 8d.
図4は、本発明の第4実施例を示す電動機制御装置の構成を示すブロック図を示す。
図4では、図1とは異なり、閉ループ制御器10の内容を詳述し、位置制御器22と速度制御器21を置いている。単位系が異なる多重ループのため、応答Sは単位換算器23を介して速度制御器21へ入力する。
また、加えて、検出器5bが閉ループ制御器10の内部の指令信号Cが入力される加算器の前段に追加されており、一巡した信号Tを検出する。
さらに、ハイパスフィルタ15、スイッチ8dを省略している。
この例では、上記の構成における第3実施例に基づく動作を追加説明する。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an electric motor control device showing a fourth embodiment of the present invention.
In FIG. 4, unlike FIG. 1, the contents of the closed loop controller 10 are described in detail, and a position controller 22 and a speed controller 21 are provided. The response S is input to the speed controller 21 via the unit converter 23 because of the multiple loops having different unit systems.
In addition, a
Further, the high-pass filter 15 and the switch 8d are omitted.
In this example, the operation based on the third embodiment in the above configuration will be additionally described.
本発明が特許文献1および特許文献2と異なる部分は、FFT演算を行う手段なしに、共振周波数推定手段6と反共振周波数推定手段7を備えた部分である。また、本発明が特許文献3と異なる部分は、反共振周波数推定手段7を備えた部分である。
The portion of the present invention that differs from
閉ループ制御器10に位置制御器22と速度制御器21が有り、電動機3の電動機動作量mを検出する検出器5aの応答Sは、加算器13aの(−)端子から位置制御器22に入力され、また、加算器13eの(−)端子から単位換算器23を介して速度制御器21に入力される。
このように閉ループ制御器10は、位置ループ、速度ループを構成しており、そして加算器13aの(+)端子に印加され位置制御器22に入力されて、指令と検出器5aの応答Sが位置の単位で比較され、その差を小さくするよう働いて、加算器13eの(+)端子に印加され速度制御器21に入力される。速度制御器21は、位置制御器22の出力と、単位換算器23を介して入力された検出器5aの応答Sが速度の単位で比較され、その差を小さくするよう働いて、スイッチ8bを介して制御器2に入力される。
制御器2は第1実施例から第3実施例と同様に、電動機3を動作する構成になっている。
The closed loop controller 10 has a position controller 22 and a speed controller 21, and the response S of the
Thus, the closed loop controller 10 constitutes a position loop and a velocity loop, and is applied to the (+) terminal of the adder 13a and input to the position controller 22, and the command and the response S of the
The controller 2 is configured to operate the
反共振周波数および共振周波数を推定する場合には、第3実施例と同様に、電動機制御装置が常に閉ループとなるようスイッチ8cを閉じ、スイッチ8aは、指令発生器1の指令信号Cを、閉ループ制御器10の後段の加算器13bの(+)端子に印加する。
閉ループ制御器10つまり位置制御器22へは、「0」の指令が与えられ、閉ループ制御器10は、0値の指令と検出器5aの信号が比較され、その差を小さくするよう働いて制御器2に指令を出力する。
閉ループ制御器10つまり速度制御器21の出力と指令信号Cが合わさって、制御器2に入力され、電動機2を動作させる。
この例では、共振周波数推定手段6と反共振周波数推定手段7が用いる信号を、閉ループを一巡した信号Tを検出器5bが検出した応答信号sを用いる。
第1実施例に示した同様の方法で、反共振周波数および共振周波数が推定できる。
When estimating the anti-resonance frequency and the resonance frequency, as in the third embodiment, the switch 8c is closed so that the motor control device is always in a closed loop, and the switch 8a receives the command signal C from the
A command of “0” is given to the closed loop controller 10, that is, the position controller 22, and the closed loop controller 10 compares the zero value command with the signal of the
The output of the closed loop controller 10, that is, the speed controller 21 and the command signal C are combined and input to the controller 2 to operate the electric motor 2.
In this example, the signal used by the resonance frequency estimation means 6 and the anti-resonance frequency estimation means 7 is used as the response signal s obtained by detecting the signal T that makes a round of the closed loop by the
The antiresonance frequency and the resonance frequency can be estimated by the same method shown in the first embodiment.
反共振周波数および共振周波数の推定が終了したら、第1実施例や第3実施例と同様これを利用して電動機制御装置の制御パラメータであるフィルタ処理部11のパラメータを設定することができる。 When the estimation of the anti-resonance frequency and the resonance frequency is completed, the parameter of the filter processing unit 11 that is a control parameter of the motor control device can be set using the same as in the first and third embodiments.
図5に本発明の第5実施例を示す共振周波数推定手段の説明図を示す。
第5実施例は反共振周波数推定方法がこれまでの説明とは異なるが、全体的な実施内容は第1実施例から第4実施例と同様である。また、指令発生器1、制御器2、電動機3、機械4、検出器5、出力装置9、閉ループ制御器10、フィルタ処理部11、演算装置12、加算器13、出力装置14、ハイパスフィルタ15、記憶装置16などについては省略しているが、第1実施例から第4実施例と同様の構成にて第5実施例の共振周波数推定手段7を使用する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of resonance frequency estimation means showing the fifth embodiment of the present invention.
Although the fifth embodiment is different in the anti-resonance frequency estimation method from the description so far, the overall implementation contents are the same as those in the first to fourth embodiments. In addition, the
本発明が特許文献1および特許文献2と異なる部分は、FFT演算を行う手段ではない、共振周波数推定手段6と反共振周波数推定手段7である。また、本発明が特許文献3と異なる部分は、反共振周波数推定手段7を備えた部分である。
The parts of the present invention different from
反共振周波数および共振周波数を推定するための動作は、実施例1から実施例4までと同様である。
反共振周波数の推定方法が異なり、指令発生器1が出力する前記掃引正弦波信号の周波数情報Aと前記検出器5の応答信号Sを入力し、周波数の変化区分を定め、周波数区分ごとに前記検出器5の信号の絶対値の最大値を応答振幅値Siとし、応答振幅値Siが最小となる区分の周波数を反共振周波数として出力する。
The operation for estimating the antiresonance frequency and the resonance frequency is the same as in the first to fourth embodiments.
The estimation method of the anti-resonance frequency is different, the frequency information A of the swept sine wave signal output from the
図5のように、掃引している周波数をいくつかの区分に分けて、その中の絶対値の最大値を求める。
図5において、f1≦fA≦f2、f3≦fB≦f4、・・・・・といった関係がある
。
掃引が線形的に変化すれば、区切りは時間軸上で均等に分けられる。図2の波線のようにLOG周波数で変化する場合は、変化分に応じた区分になる。
また、fA=F1,fB=f2、・・・のように細かく区分しても良い。
あるいは、一旦、粗く区分した後、再度細かく区分して反共振周波数を推定しても良い
。
記憶装置16を用いてデータを記憶しておけば、区分を変えながら複数回反共新周波数の推定を実施し、精度を上げても良い。
また、これを繰り返しても良い。
As shown in FIG. 5, the sweeping frequency is divided into several sections, and the maximum absolute value among them is obtained.
5, there are relationships such as f1 ≦ fA ≦ f2, f3 ≦ fB ≦ f4,.
If the sweep changes linearly, the breaks are equally divided on the time axis. When it changes at the LOG frequency as shown by the wavy line in FIG. 2, it is classified according to the change.
Further, it may be finely divided as fA = F1, fB = f2,.
Alternatively, after once roughly classifying, the anti-resonance frequency may be estimated by classifying again finely.
By storing data using a storage device 16, while changing the division performed estimation of multiple anticommunist new frequency may improve the accuracy.
This may be repeated.
もしくは、記憶装置16を用いず、掃引周波数の最小値と最大値を変えて、周波数を絞って再度、電動機を駆動し、新たな周波数情報Aと応答信号Sを得て、反共振周波数を推定してもよい。
また、これを繰り返しても良い。
Or, without using the storage device 16, the minimum and maximum values of the sweep frequency are changed, the frequency is reduced, the motor is driven again, new frequency information A and response signal S are obtained, and the anti-resonance frequency is estimated. May be.
This may be repeated.
以上のように、共振周波数および反共振周波数が推定できるので、前述の実施例と同様にこれらを利用できる。 As described above, since the resonance frequency and the anti-resonance frequency can be estimated, these can be used in the same manner as in the above-described embodiment.
実施例6にて、電動機制御装置が複数軸存在する事例を説明する。
図6は本発明の第6実施例を示す電動機制御装置の構成を示すブロック図である。
図6では、反共振周波数および共振周波数を推定する場合の構成のみを示している。
多軸構成のため、指令制御器17を付加しているが、閉ループ制御器10(10a、10b)やフィルタ処理器11(11a、11b)などは図中に省略している。
可動する機械はそれぞれ4a,4bに分かれているが、機械4として一体化しており、他軸の影響を受ける。
In the sixth embodiment, a case where a plurality of motor control devices exist will be described.
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an electric motor control apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows only the configuration for estimating the antiresonance frequency and the resonance frequency.
The command controller 17 is added because of the multi-axis configuration, but the closed loop controller 10 (10a, 10b), the filter processor 11 (11a, 11b), etc. are omitted in the figure.
The movable machines are divided into 4a and 4b, respectively, but they are integrated as a
本発明が特許文献1および特許文献2と異なる部分は、FFT演算を行う手段ではない、共振周波数推定手段6と反共振周波数推定手段7である。また、本発明が特許文献3と異なる部分は、反共振周波数推定手段7を備えた部分である。
さらに、多軸構成とした部分が従来技術とは異なる。
The parts of the present invention different from
Further, the multi-axis configuration is different from the prior art.
多軸構成なので他軸の影響を受けるため、電動機3aを動作させた場合の、検出器5aの応答S11、検出器5bの応答S21、電動機3bを動作させた場合の、検出器5bの応答S22、検出器5aの応答S12が検出できる。
2軸が同時に稼働した場合の応答S1、S2と、応答S11、S12、S21、S22の関係は、式(1)になる。
S1=S11+S12 (1)
S2=S21+S22
1軸づつ稼働すれば、応答S11、S12、S21、S22それぞれをS1、S2として観察できる。
多軸を同時に稼働しても良いが、この例では1軸づつ稼働する場合について説明する。
指令制御器17は指令発生器1aに指令発生を命じ、掃引正弦波を発生し、指令信号C1を制御器2aに送り、電動機3aを動作させ、機械4aを動作する。機械4aを含む共振、反共振特性が電動機3aの電動機動作量mにも含まれており、これを検出器5aが検出する。また、他軸でも電動機3bは動作していないが、機械4として関連しているので、機械4bの機械動作量xを検出器5bが検出する。検出器5aが検出した応答S11と、検出器5bが検出した応答S21を共振周波数推定手段6a、6b、反共振周波数推定手段7a,7bに入力する。共振周波数推定手段6a、6b、反共振周波数推定手段7a,7bには指令信号C1である掃引正弦波の周波数情報A1も同時に入力する。
実施例1から実施例5のいずれかと同様の方法で、共振周波数推定手段6a、6b、反共振周波数推定手段7a,7bは共振周波数fr1、fr2、反共振周波数fa1、fb2、を推定する。
Since it is a multi-axis configuration, it is affected by other axes, so the response S 11 of the
The relationship between the responses S 1 and S 2 and the responses S 11 , S 12 , S 21 , and S 22 when the two axes are operated simultaneously is expressed by Equation (1).
S 1 = S 11 + S 12 (1)
S 2 = S 21 + S 22
If each axis operates, the responses S 11 , S 12 , S 21 , S 22 can be observed as S 1, S 2 , respectively.
Although multiple axes may be operated at the same time, in this example, a description will be given of a case where each axis is operated.
Command controller 17 commanded command generator to the command generator 1a, generates a swept sine wave, sends a command signal C 1 to the controller 2a, the motor 3a is operated, operating the machine 4a. The resonance and anti-resonance characteristics including the machine 4a are also included in the motor operation amount m of the motor 3a, and this is detected by the
In the same manner as any one of the first to fifth embodiments, the resonance frequency estimation means 6a and 6b and the anti-resonance frequency estimation means 7a and 7b have the resonance frequencies f r1 and f r2 and the anti-resonance frequencies f a1 and f b2 . presume.
共振周波数fr1、fr2、反共振周波数fa1、fb2、の推定が終了すれば、出力装置13に共振周波数fr1、fr2、反共振周波数fa1、fb2を表示したり、演算装置12に共振周波数fr1、fr2、反共振周波数fa1、fb2を入力して、図中にはないフィルタ処理器11a、11bに送り、パラメータを設定する。
When the estimation of the resonance frequencies f r1 and f r2 and the anti-resonance frequencies f a1 and f b2 is completed, the resonance frequency f r1 and f r2 and the anti-resonance frequencies f a1 and f b2 are displayed or calculated on the
次に、指令制御器17は指令発生器1bに指令発生を命じ、掃引正弦波を発生し、指令信号C2を制御器2bに送り、電動機3bを動作させる。電動機3aを動作させた場合と同様に、検出器5bが機械4bの機械動作量xを検出し、応答S22を得て、検出器5aが電動機3aの電動機動作量mを検出し、応答S12を得る。
検出器5aが検出した応答S12と、検出器5bが検出した応答S22を共振周波数推定手段6a、6b、反共振周波数推定手段7a,7bに入力する。
共振周波数推定手段6a、6b、反共振周波数推定手段7a,7bには指令信号C2である掃引正弦波の周波数情報A2も同時に入力する。
実施例1から実施例5や、電動機3aを動作させた場合と同様に、共振周波数推定手段6a、6b、反共振周波数推定手段7a,7bは共振周波数fr1、fr2、反共振周波数fa1、fb2、を推定する。
Next, the command controller 17 commands the command generator 1b to generate a command, generates a swept sine wave, sends a command signal C2 to the controller 2b, and operates the motor 3b. As in the case of the electric motor 3a is operated, the
And response S 12 that the
Resonance frequency estimation means 6a, 6b, the anti-resonance frequency estimation means 7a, frequency information A 2 sweep sine wave and 7b is an instruction signal C 2 is also input simultaneously.
As in the case of the first to fifth embodiments and when the motor 3a is operated, the resonance frequency estimation means 6a and 6b and the anti-resonance frequency estimation means 7a and 7b have resonance frequencies f r1 and f r2 and an anti-resonance frequency f a1. , F b2 .
共振周波数fr1、fr2、反共振周波数fa1、fb2、の推定が終了すれば、出力装置13に共振周波数fr1、fr2、反共振周波数fa1、fb2を表示したり、演算装置12に共振周波数fr1、fr22、反共振周波数fa1、fb2を入力して、図中にはないフィルタ処理器11a、11bに送り、パラメータを設定する。
When the estimation of the resonance frequencies f r1 and f r2 and the anti-resonance frequencies f a1 and f b2 is completed, the resonance frequency f r1 and f r2 and the anti-resonance frequencies f a1 and f b2 are displayed or calculated on the
簡単な演算で、かつ安価な演算装置で反共振周波数および共振周波数が推定することができるので、電動機制御装置の負荷慣性モーメントもしくは負荷慣性が既知であれば、反共振周波数および共振周波数を用いて、電動機制御装置の機械系を数値モデル化するという用途にも適用できる。通常、負荷慣性モーメントもしくは負荷慣性は、電動機制御装置の制御に必須であり、既知である。
例えば、電動機制御装置の機械系を2慣性モデルとすれば、共振周波数ωRと反共振周波数ωAは、以下の式(2)となるので、負荷慣性モーメントもしくは負荷慣性Jを用いて、式(2)のように、モータ側および負荷側の負荷慣性モーメントもしくは負荷慣性J1,J2と、バネ定数Kを推定できるという効果もある。
ωR=√(K(1/J1+1/J2))
ωA=√(K/J2)
J=J1+J2 (2)
J1=J(ωA 2/ωR 2)
J2=J(1−ωA 2/ωR 2)
K=JωA 2(1−ωA 2/ωR 2) (3)
Since the anti-resonance frequency and the resonance frequency can be estimated with a simple calculation and an inexpensive calculation device, if the load inertia moment or the load inertia of the motor control device is known, the anti-resonance frequency and the resonance frequency are used. It can also be applied to the use of numerical modeling of the mechanical system of the motor control device. Usually, the load inertia moment or the load inertia is essential for the control of the motor control device and is known.
For example, if the mechanical system of the motor control device is a two-inertia model, the resonance frequency ω R and the anti-resonance frequency ω A are expressed by the following equation (2), and therefore, using the load inertia moment or the load inertia J, the equation As in (2), there is also an effect that the load inertia moments or load inertias J 1 and J 2 and the spring constant K on the motor side and the load side can be estimated.
ω R = √ (K (1 / J 1 + 1 / J 2 ))
ω A = √ (K / J 2 )
J = J 1 + J 2 (2)
J 1 = J (ω A 2 / ω R 2 )
J 2 = J (1-ω A 2 / ω R 2 )
K = Jω A 2 (1-ω A 2 / ω R 2 ) (3)
1 指令発生器
2 制御器
3 電動機
4 機械
5 検出器
8 スイッチ
9 出力装置
10 閉ループ制御器
11 フィルタ処理部
12 演算装置
13 加算器
14 出力装置
15 ハイパスフィルタ
16 記憶装置
17 指令制御器
21 速度制御器
22 位置制御器
23 単位換算器
101 減算器
102 乗算器、
104 切換スイッチ
105 機械系
106 エラーシステム
108 剛体パラメータ同定部
110 FFT演算部
113 共振パラメータ同定部
201 指令発生器
202 制御器
203 電動機
204 機械
205 検出器
206 信号処理器
DESCRIPTION OF
104
Claims (12)
前記掃引正弦波信号の周波数情報と前記第1の検出器の検出信号を入力し、前記掃引正弦波信号の周波数周期における任意の時点を中心に、その前後の前記周波数周期の1/4のe倍(eは1以上の実数)の時間間隔を、応答振幅値を求める区間とした場合、該区間における前記第1の検出器の検出信号の絶対値の最大値を、前記掃引正弦波信号の周波数に対する前記応答振幅値として求め、前記応答振幅値が最小となる周波数を反共振周波数として出力する反共振周波数推定手段、を備えたことを特徴とする電動機制御装置。 A first detector for detecting an operation amount of the electric motor, and a controller for driving the electric motor in response to a control command, and generates a swept sine wave signal command generator to be input to the controller, the command generator The frequency information of the swept sine wave signal output by the detector and the detection signal of the first detector are input, and the frequency of the swept sine wave signal that maximizes the absolute value of the detection signal of the first detector is determined . Resonance frequency estimation means for outputting as a resonance frequency , in an electric motor control device comprising:
The frequency information of the swept sine wave signal and the detection signal of the first detector are input, and an elapse of ¼ of the frequency period before and after the arbitrary point in the frequency period of the swept sine wave signal. When a time interval that is double (e is a real number equal to or greater than 1) is set as a section for obtaining a response amplitude value, the maximum absolute value of the detection signal of the first detector in the section is set to the sweep sine wave signal. determined by said response amplitude value for the frequency, the motor control device, wherein the response amplitude value with an anti-resonance frequency estimation hand stage, which outputs a frequency which is a minimum as an anti-resonant frequency.
前記第1の加算器の出力信号を入力して前記制御指令を出力する閉ループ制御器と、を備え、A closed-loop controller that inputs the output signal of the first adder and outputs the control command,
前記指令発生器が、前記掃引正弦波信号を前記制御器に入力する代わりに、前記掃引正弦波信号を前記第1の加算器に入力することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の電動機制御装置。4. The command generator according to claim 1, wherein the command generator inputs the sweep sine wave signal to the first adder instead of inputting the sweep sine wave signal to the controller. The motor control device according to one.
前記掃引正弦波信号と前記閉ループ制御器の出力信号とを加算して前記制御指令を出力する第2の加算器と、を備え、A second adder that adds the swept sine wave signal and the output signal of the closed loop controller to output the control command;
前記指令発生器が、前記掃引正弦波信号を前記制御器に入力する代わりに、前記掃引正弦波信号を前記第2の加算器に入力することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の電動機制御装置。4. The command generator according to claim 1, wherein the command generator inputs the sweep sine wave signal to the second adder instead of inputting the sweep sine wave signal to the controller. The motor control device according to one.
前記第1の加算器の出力信号を入力して前記制御指令を出力する閉ループ制御器と、A closed loop controller for inputting the output signal of the first adder and outputting the control command;
前記閉ループ制御器の出力信号を検出する第2の検出器と、を備え、A second detector for detecting an output signal of the closed loop controller,
前記指令発生器が、前記掃引正弦波信号を前記制御器に入力する代わりに、前記掃引正弦波信号を前記第1の加算器に入力すると共に、Instead of inputting the swept sine wave signal to the controller, the command generator inputs the swept sine wave signal to the first adder;
前記共振周波数推定手段および前記反共振周波数推定手段が、前記第1の検出器の検出信号を入力する代わりに、前記第2の検出器の検出信号を入力することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の電動機制御装置。2. The resonance frequency estimation means and the anti-resonance frequency estimation means receive the detection signal of the second detector instead of inputting the detection signal of the first detector. 4. The motor control device according to any one of 3.
前記掃引正弦波信号と前記閉ループ制御器の出力信号とを加算して前記制御指令を出力する第2の加算器と、A second adder that adds the swept sine wave signal and the output signal of the closed loop controller to output the control command;
前記閉ループ制御器の出力信号を検出する第2の検出器と、を備え、A second detector for detecting an output signal of the closed loop controller,
前記指令発生器が、前記掃引正弦波信号を前記制御器に入力する代わりに、前記掃引正弦波信号を前記第2の加算器に入力すると共に、Instead of inputting the swept sine wave signal to the controller, the command generator inputs the swept sine wave signal to the second adder;
前記共振周波数推定手段および前記反共振周波数推定手段が、前記第1の検出器の検出信号を入力する代わりに、前記第2の検出器の検出信号を入力することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の電動機制御装置。2. The resonance frequency estimation means and the anti-resonance frequency estimation means receive the detection signal of the second detector instead of inputting the detection signal of the first detector. 4. The motor control device according to any one of 3.
前記推定共振周波数および前記推定反共振周波数に基づくパラメータを、前記演算装置から設定されるフィルタ処理部と、を備え、A parameter based on the estimated resonance frequency and the estimated anti-resonance frequency, a filter processing unit set from the arithmetic device,
前記フィルタ処理部が、その出力を前記制御指令に加算することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載の電動機制御装置。The motor control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the filter processing unit adds the output to the control command.
前記共振周波数推定手段および前記反共振周波数推定手段が、前記検出器の検出信号を入力する代わりに、前記ハイパスフィルタの出力信号を入力することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1つに記載の電動機制御装置。9. The resonance frequency estimation unit and the anti-resonance frequency estimation unit input an output signal of the high-pass filter instead of inputting a detection signal of the detector. The electric motor control device described in 1.
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