JP5256704B2 - Moment of inertia estimation device - Google Patents

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本発明は慣性モーメント推定装置に関し、特に、電動機などの駆動装置にて駆動されるロボットなどの負荷慣性モーメントを推定する方法に適用して好適なものである。   The present invention relates to an inertia moment estimation device, and is particularly suitable for application to a method for estimating a load inertia moment of a robot or the like driven by a drive device such as an electric motor.

工作機械の送り軸やロボットなどに使用されるサーボモータによる制御系では、負荷慣性モーメントを推定することでトルク制御を行う方法がある（特許文献１、２）。
図７は、従来の慣性モーメント推定装置が適用される速度制御系の概略構成を示すブロック図である。
図７において、電動機１２１は連結体１２３を介して負荷１２４に接続され、電動機１２１には、電動機１２１の速度検出値ωｍを出力する速度検出器１２２が設けられている。そして、電動機１２１の速度を制御する速度制御系には、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差を算出する減算器１２５、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差を演算増幅してトルク指令値τｒを出力する速度制御器１２６、トルク指令値τｒに基づいて電動機１２１のトルク制御を行うトルク制御器１２７、速度検出値ωｍに基づいて電動機１２１の帰還加速度ａｍを出力する加速度演算器１２８、帰還加速度ａｍとトルク指令値τｒに基づいて負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを出力する負荷慣性モーメント推定器１２９、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅに基づいて速度制御器１２６のゲインを調整するゲイン調整器１３０が設けられている。 In a control system using a servo motor used for a feed axis of a machine tool, a robot, or the like, there is a method of performing torque control by estimating a load inertia moment (Patent Documents 1 and 2).
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a speed control system to which a conventional moment of inertia estimation apparatus is applied.
In FIG. 7, the electric motor 121 is connected to a load 124 via a connecting body 123, and the electric motor 121 is provided with a speed detector 122 that outputs a detected speed value ω m of the electric motor 121. Then, the deviation of the speed control system for controlling the speed of the motor 121, a subtracter 125 for calculating a deviation between the speed command value omega r and the speed detection value omega m, the speed command value omega r and the speed detection value omega m the by operational amplifier speed controller 126 which outputs a torque command value tau r, feedback torque controller 127, the motor 121 based on the speed detection value omega m of performing torque control of the motor 121 based on the torque command value tau r acceleration calculator 128 for outputting the acceleration a m, the feedback acceleration a m a load and outputs the estimated value J e of the load inertia based on the torque command value tau r inertia estimator 129, estimate J e of the load inertia A gain adjuster 130 for adjusting the gain of the speed controller 126 based on the above is provided.

そして、電動機１２１の速度が速度検出器１２２にて検出されると、その速度検出値ωｍが減算器１２５に出力され、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差が減算器１２５にて算出される。そして、減算器１２５にて算出された速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差は速度制御器１２６に出力され、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差を演算増幅することでトルク指令値τｒが算出される。そして、速度制御器１２６にて算出されたトルク指令値τｒはトルク制御器１２７に出力され、トルク指令値τｒに基づいて電動機１２１のトルク制御が行われる。 When the speed of the electric motor 121 is detected by the speed detector 122, the detected speed value ω m is output to the subtractor 125, and the difference between the speed command value ω r and the detected speed value ω m is the subtractor 125. It is calculated by. The deviation between the speed command value ω r calculated by the subtractor 125 and the detected speed value ω m is output to the speed controller 126, and the deviation between the speed command value ω r and the detected speed value ω m is calculated and amplified. Thus, the torque command value τ r is calculated. The torque command value τ r calculated by the speed controller 126 is output to the torque controller 127, and torque control of the electric motor 121 is performed based on the torque command value τ r .

また、速度検出器１２２にて検出された速度検出値ωｍは加速度演算器１２８に出力され、速度検出値ωｍに基づいて電動機１２１の加速度が算出される。そして、加速度演算器１２８にて算出された帰還加速度ａｍは負荷慣性モーメント推定器１２９に出力されるとともに、速度制御器１２６にて算出されたトルク指令値τｒは負荷慣性モーメント推定器１２９に出力され、帰還加速度ａｍとトルク指令値τｒに基づいて負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが算出される。そして、負荷慣性モーメント推定器１２９にて算出された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅはゲイン調整器１３０に出力され、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅに基づいて速度制御器１２６のゲインが調整される。 Further, the speed detection value ω m detected by the speed detector 122 is output to the acceleration calculator 128, and the acceleration of the electric motor 121 is calculated based on the speed detection value ω m . Then, the feedback acceleration a m calculated by the acceleration calculator 128 is output to the load inertia estimator 129, the torque command value tau r calculated by the speed controller 126 to the load inertia estimator 129 is output, the estimate J e of the load inertia is calculated based on the feedback acceleration a m and the torque instruction value tau r. Then, the estimated value J e of the load inertia moment calculated by the moment of inertia estimator 129 is output to the gain adjuster 130, the gain of the speed controller 126 is adjusted based on the estimated value J e of the load inertia The

図８は、図７の負荷慣性モーメント推定器の概略構成の一例を示すブロック図である。
図８において、図７の負荷慣性モーメント推定器１２９には、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを１サンプル期間だけ遅延させる遅延器１０１、定常外乱や高周波外乱などをトルク指令値τｒから除去する外乱除去フィルタ１０２ａ、定常外乱や高周波外乱などを帰還加速度ａｍから除去する外乱除去フィルタ１０２ｂ、外乱除去フィルタ１０２ｂを通過した帰還加速度ａｍと遅延器１０１にて１サンプル期間だけ遅延された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを乗算する乗算器１０３、外乱除去フィルタ１０２ａを通過したトルク指令値τｆと乗算器１０３の出力τｅとの偏差Δτを算出する減算器１０４、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅの収束速度を決める推定時定数Ｇを減算器１０４から出力された偏差Δτに乗算する時定数乗算器１０５、帰還加速度ａｍの振動を検出し、推定時定数Ｇに係数αを乗算する係数決定部１０６、遅延器１０１にて１サンプル期間だけ遅延された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを時定数乗算器１０５の出力に加算する加算器１０７が設けられている。 FIG. 8 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the load inertia moment estimator of FIG.
8, the load inertia moment estimator 129 of FIG. 7 removes from the torque command value τ r a delay device 101 that delays the estimated value J e of the load inertia moment by one sample period, a steady disturbance, a high frequency disturbance, and the like. disturbance removal filter 102a, steady disturbance and disturbance rejection filter 102b to remove high frequency disturbances such as a feedback acceleration a m, the feedback acceleration a m only one sample period by delay unit 101 delayed load inertia passing through the disturbance rejection filter 102b Multiplier 103 for multiplying estimated moment value J e , subtractor 104 for calculating deviation Δτ between torque command value τ f passing through disturbance elimination filter 102 a and output τ e of multiplier 103, estimated value of load inertia moment Time constant multiplier 1 that multiplies deviation Δτ output from subtractor 104 by estimated time constant G that determines the convergence speed of J e. 05, the feedback acceleration a vibration detecting a m, the time constant of the estimate J e of the estimated time of the coefficient determining unit 106 for multiplying the coefficient α in a constant G, delayed by one sample period by delay unit 101 load inertia An adder 107 for adding to the output of the multiplier 105 is provided.

そして、図７の速度制御器１２６にて算出されたトルク指令値τｒは外乱除去フィルタ１０２ａに出力され、トルク指令値τｒから外乱が除去された後、減算器１０４に出力される。また、図７の加速度演算器１２８にて算出された帰還加速度ａｍは外乱除去フィルタ１０２ｂに出力され、帰還加速度ａｍから外乱が除去された後、乗算器１０３および時定数乗算器１０５に出力される。
また、加算器１０７から出力された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅは遅延器１０１に出力され、１サンプル期間だけ遅延された後、加算器１０７に戻されるとともに、乗算器１０３に出力される。 Then, the torque command value τ r calculated by the speed controller 126 in FIG. 7 is output to the disturbance removal filter 102a, and after the disturbance is removed from the torque command value τ r , it is output to the subtractor 104. Further, the feedback acceleration a m calculated by the acceleration calculator 128 of FIG. 7 is output to the disturbance rejection filter 102b, after the disturbance from the feedback acceleration a m is removed, the multiplier 103 and the time constant multiplier 105 Is done.
Further, the estimated value J e of the load inertia moment output from the adder 107 is output to the delay unit 101, delayed by one sample period, returned to the adder 107, and output to the multiplier 103.

そして、乗算器１０３において、外乱除去フィルタ１０２ｂからの出力ａｆと遅延器１０１にて１サンプル期間だけ遅延された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが乗算され、その乗算結果τｅが減算器１０４に出力される。そして、減算器１０４において、外乱除去フィルタ１０２ａを通過したトルク指令値τｆと乗算器１０３の出力τｅとの偏差Δτが算出された後、時定数乗算器１０５に出力される。そして、時定数乗算器１０５において、減算器１０４から出力された偏差Δτに推定時定数Ｇが乗算され、加算器１０７に出力される。そして、加算器１０７において、遅延器１０１にて１サンプル期間だけ遅延された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが時定数乗算器１０５の出力に加算されることで、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが出力される。 The multiplier 103 multiplies the output a f from the disturbance elimination filter 102 b by the estimated value J e of the load inertia moment delayed by one sample period in the delay unit 101, and the multiplication result τ e is subtracted by the subtractor 104. Is output. The subtractor 104 calculates a deviation Δτ between the torque command value τ f that has passed through the disturbance elimination filter 102 a and the output τ e of the multiplier 103, and then outputs the deviation Δτ to the time constant multiplier 105. Then, the time constant multiplier 105 multiplies the deviation Δτ output from the subtracter 104 by the estimated time constant G and outputs the result to the adder 107. The adder 107 adds the estimated value J e of the load inertia moment delayed by one sample period in the delay unit 101 to the output of the time constant multiplier 105, thereby estimating the estimated value J e of the load inertia moment. Is output.

ここで、係数決定部１０６は、加速度演算器１２８にて算出された帰還加速度ａｍの振動が予め定められたレベル以上の時には、０以上１未満の係数αを推定時定数Ｇに乗算する。また、加速度演算器１２８にて算出された帰還加速度ａｍの振動が予め定められたレベルに満たない時には、１という係数αを推定時定数Ｇに乗算する。これにより、帰還加速度ａｍの振動が大きい時には、推定が遅くなり、振動の影響を受け難くすることが可能となることから、負荷慣性モーメントの推定精度を改善することが可能となる。 Here, the coefficient determining unit 106, when the vibration is equal to or higher than a predetermined level of the feedback acceleration a m calculated by the acceleration calculator 128 multiplies the estimated time constant G a coefficient less than 0 or 1 alpha. Further, when the vibration of the feedback acceleration a m calculated by the acceleration calculator 128 is below a predetermined level multiplies the factor of 1 alpha to the estimated time constant G. Thus, when the vibration of the feedback acceleration a m is large, estimation slower, since it is possible to hardly affected by vibration, it is possible to improve the estimation accuracy of the load inertia.

図９は、図８の係数決定部の概略構成を示すブロック図である。
図９において、係数決定部１０６には、外乱除去フィルタ１０２ｂを通過した帰還加速度ａｆの絶対値を算出する絶対値算出部１１１ａ、絶対値算出部１１１ａの出力の移動平均を算出する移動平均フィルタ１１２ａ、外乱除去フィルタ１０２ｂを通過した帰還加速度ａｆの移動平均を算出する移動平均フィルタ１１２ｂ、移動平均フィルタ１１２ｂの出力の絶対値を算出する絶対値算出部１１１ｂ、移動平均フィルタ１１２ａの出力と絶対値算出部１１１ｂの出力との偏差を算出する減算器１１３、減算器１１３の出力をしきい値１１５と比較する比較器１１４が設けられている。 FIG. 9 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the coefficient determination unit of FIG.
9, the coefficient determining unit 106, the absolute value calculating section 111a for calculating the absolute value of the feedback acceleration a f passing through the disturbance rejection filter 102b, the moving average filter for calculating a moving average of the output of the absolute value calculating section 111a 112a, the moving average filter 112b for calculating a moving average of the feedback acceleration a f passing through the disturbance rejection filter 102b, an absolute value calculating section 111b for calculating an absolute value of the output of the moving average filter 112b, the moving average filter 112a and the output of the absolute A subtractor 113 that calculates a deviation from the output of the value calculation unit 111b and a comparator 114 that compares the output of the subtractor 113 with a threshold 115 are provided.

そして、外乱除去フィルタ１０２ｂを通過した帰還加速度ａｆは絶対値算出部１１１ａおよび移動平均フィルタ１１２ｂに出力される。そして、絶対値算出部１１１ａにて帰還加速度ａｆの絶対値が算出された後、移動平均フィルタ１１２ａに出力され、移動平均フィルタ１１２ａにて移動平均がとられた後、減算器１１３に出力される。また、外乱除去フィルタ１０２ｂを通過した帰還加速度ａｆが移動平均フィルタ１１２ｂに出力されると、移動平均フィルタ１１２ｂにて帰還加速度ａｆの移動平均がとられた後、絶対値算出部１１１ｂに出力され、絶対値算出部１１１ｂにて絶対値が算出された後、減算器１１３に出力される。 Then, the feedback acceleration a f passing through the disturbance rejection filter 102b is output to the absolute value calculating section 111a and a moving average filter 112b. After the absolute value of the feedback acceleration a f in absolute value calculating section 111a is calculated, is outputted to the moving average filter 112a, after the moving average at the moving average filter 112a is taken, is output to the subtractor 113 The Further, when the feedback acceleration a f passing through the disturbance rejection filter 102b is output to the moving average filter 112b, after the moving average of the feedback acceleration a f is taken at the moving average filter 112b, the output to the absolute value calculating section 111b After the absolute value is calculated by the absolute value calculation unit 111b, the absolute value is output to the subtractor 113.

そして、減算器１１３において、移動平均フィルタ１１２ａの出力と絶対値算出部１１１ｂの出力との偏差が算出された後、比較器１１４に出力され、比較器１１４にて減算器１１３の出力がしきい値１１５と比較され、指令による加速度変動よりも十分速い振動成分が検出される。
なお、図７の負荷慣性モーメント推定器１２９では、逐次最小２乗法に基づいて負荷慣性モーメントが推定され、今回のｋ時点における負荷慣性モーメントの推定値をＪｅ（ｋ）、前回の（ｋ−１）時点における負荷慣性モーメントの推定値をＪｅ（ｋ−１）とすると、Ｊｅ（ｋ）とＪｅ（ｋ−１）との関係は以下の（１）式で表すことができる。
Ｊｅ（ｋ）＝Ｊｅ（ｋ−１）＋αＧ（ｋ）｛τｆ（ｋ）−Ｊｅ（ｋ−１）ａｆ（ｋ）｝
・・・（１） The subtractor 113 calculates the deviation between the output of the moving average filter 112a and the output of the absolute value calculator 111b, and then outputs the deviation to the comparator 114. The comparator 114 outputs the threshold of the subtractor 113. Compared with the value 115, a vibration component sufficiently faster than the acceleration fluctuation caused by the command is detected.
Note that the load inertia moment estimator 129 in FIG. 7 estimates the load inertia moment based on the successive least squares method, and obtains the estimated value of the load inertia moment at the current k time as J e (k) and the previous (k− If the estimated value of the load moment of inertia 1) time and J e (k-1), the relationship between the J e (k) and J e (k-1) can be expressed by the following equation (1).
J e (k) = J e (k−1) + αG (k) {τ f (k) −J e (k−1) a f (k)}
... (1)

ただし、推定時定数Ｇは、逐次最小２乗法においては、外乱除去フィルタ１０２ｂを通過した帰還加速度ａｆに応じて、以下の（２）式および（３）式で求めることができる。
Ｇ（ｋ）＝Ｐ（ｋ）・ａｆ（ｋ） ・・・（２）
Ｐ（ｋ）＝Ｐ（ｋ−１）／（λ＋Ｐ（ｋ−１）ａｆ（ｋ）２） ・・・（３）
ただし、λは忘却係数と呼ばれる定数で、駆動機械の慣性モーメントの変化に対応するために、１より少し小さな値が選択される。 However, the estimated time constant G can be obtained by the following formulas (2) and (3) according to the feedback acceleration a f that has passed through the disturbance removal filter 102b in the successive least squares method.
G (k) = P (k) · a f (k) (2)
P (k) = P (k−1) / (λ + P (k−1) a f (k) 2 ) (3)
However, λ is a constant called a forgetting factor, and a value slightly smaller than 1 is selected to cope with a change in the moment of inertia of the driving machine.

図１０は、図７の負荷慣性モーメント推定器の概略構成のその他の例を示すブロック図である。
図１０において、図８の時定数乗算器１０５および係数決定部１０６の代わりに、推定区間判定器１０８、時定数乗算器１０９および乗算器１１０が設けられている。
ここで、推定区間判定器１０８は、外乱除去フィルタ１０２ｂを通過した帰還加速度ａｆが所定のレベル以上の場合は、判定フラグｆｅを１とし、所定のレベル未満の場合は、判定フラグｆｅを０とする。時定数乗算器１０９は、（２）式および（３）式で求めた推定時定数Ｇを減算器１０４から出力された偏差Δτに乗算する。乗算器１１０は、時定数乗算器１０９の出力に判定フラグｆｅを乗算し、加算器１０７に出力する。そして、遅延器１０１にて１サンプル期間だけ遅延された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを乗算器１１０の出力に加算することで、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを出力することができる。 FIG. 10 is a block diagram showing another example of the schematic configuration of the load inertia moment estimator of FIG.
In FIG. 10, instead of the time constant multiplier 105 and the coefficient determination unit 106 in FIG. 8, an estimation interval determination unit 108, a time constant multiplier 109, and a multiplier 110 are provided.
Here, the estimation section determination unit 108, if the feedback acceleration a f passing through the disturbance rejection filter 102b is higher than the predetermined level, the decision flag f e is 1, if less than the predetermined level, the determination flag f e Is set to 0. The time constant multiplier 109 multiplies the deviation Δτ output from the subtractor 104 by the estimated time constant G obtained by the expressions (2) and (3). Multiplier 110 multiplies the output of time constant multiplier 109 by determination flag fe and outputs the result to adder 107. Then, by adding the estimated value J e of the load inertia moment that is delayed by one sample period by delay unit 101 to the output of the multiplier 110 can output the estimated value J e of the load inertia.

この構成では、時定数乗算器１０９の出力に判定フラグｆｅを乗算することで、帰還加速度ａｆを小さくすることができ、Ｓ／Ｎ比が悪化すると、負荷慣性モーメントの推定を停止することが可能となることから、負荷慣性モーメントの推定値の乱れを防止することができる。
特許第３７９６２６１号公報 特開２００６−２１７７２９号公報 In this configuration, the feedback acceleration a f can be reduced by multiplying the output of the time constant multiplier 109 by the determination flag fe, and when the S / N ratio deteriorates, the estimation of the load inertia moment is stopped. Therefore, disturbance of the estimated value of the load inertia moment can be prevented.
Japanese Patent No. 3796261 JP 2006-217729 A

しかしながら、図７の慣性モーメント推定器１２９では、コギングトルクや偏芯などにより機械系に振動がある場合、図７のフィードバック制御系で電動機１２１を駆動すると、速度検出値ωｍやトルク指令値τｒに振動の影響が現れ、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが本来の値と異なるようになるという問題があった。
すなわち、図８の慣性モーメント推定装置では、帰還加速度ａｍの振動を検出し、振動が予め定めたレベル以上にある間は推定時定数Ｇを小さくすることで、振動の影響が軽減される。 However, the moment of inertia estimator 129 in FIG. 7, if there is a vibration in the mechanical system due cogging torque or eccentricity, when driving the motor 121 in the feedback control system of FIG. 7, the speed detection value omega m and the torque command value τ effects of vibration on the r appears, the estimated value J e of the load inertia moment there is a problem that is as different from the original value.
That is, in the inertia moment estimation apparatus of FIG. 8 detects the vibration of the feedback acceleration a m, while in the above the level of vibration is determined in advance by reducing the estimated time constant G, the influence of vibration is reduced.

しかし、図９の係数決定部１０６では、帰還加速度ａｍに現れる振動周波数が移動平均フィルタ１１２ａ、１１２ｂの遮断周波数よりも低い場合、振動成分のみの検出が困難となり、推定誤差が増加するという問題があった。
また、図１０の慣性モーメント推定装置では、帰還加速度ａｍが予め定めたレベル以下の場合に推定を停止することで、Ｓ／Ｎ比の悪化に起因する推定誤差が低減される。
しかし、図１０の慣性モーメント推定装置では、コギングトルクや偏芯などにより機械系に振動がある場合、その振動の影響が帰還加速度ａｍにも現れるため、推定動作が停止せず、推定誤差が増加するという問題があった。 However, the coefficient determination unit 106 of FIG. 9, the feedback acceleration a m occurrence vibration frequency moving average filter 112a, is lower than the cutoff frequency of the 112b, it is difficult to detect only the vibration component, that estimation error increases problems was there.
Further, in the moment of inertia estimation apparatus of FIG. 10, the feedback acceleration a m is by stopping the estimation when: predetermined level, the estimated error due to deterioration of the S / N ratio is reduced.
However, in the moment of inertia estimation apparatus of FIG. 10, if there is a vibration in the mechanical system due cogging torque or eccentricity, because the influence of the vibration appears in the feedback acceleration a m, estimation operation is not stopped, the estimation error There was a problem of increasing.

図１１は、図１０の慣性モーメント推定装置の各部の動作波形を示す図である。なお、図１１の動作波形は、コギングトルクの大きなモータを駆動した時の負荷慣性モーメント推定動作をシミュレートして求めた。
図１１（ａ）において、図７のフィードバック制御系には、上位装置から速度指令値ωｒが入力される。また、図１１（ｂ）に示すように、図８の外乱除去フィルタ１０２ａからは定常外乱や高周波外乱などが除去されたトルク指令値τｆが出力される。また、図１１（ｃ）に示すように、図８の外乱除去フィルタ１０２ｂからは定常外乱や高周波外乱などが除去された帰還加速度ａｆが出力される。図１１（ｂ）および図１１（ｃ）からも判るように、一定速駆動時にコギングトルクに基づく振動がトルク指令値τｆおよび帰還加速度ａｆに現れる。 FIG. 11 is a diagram showing operation waveforms of respective parts of the inertia moment estimation apparatus of FIG. The operation waveform in FIG. 11 was obtained by simulating the load inertia moment estimation operation when driving a motor with a large cogging torque.
In FIG. 11A, the speed command value ω r is input from the host device to the feedback control system of FIG. Further, as shown in FIG. 11B, a torque command value τ f from which steady disturbance, high frequency disturbance, and the like are removed is output from the disturbance removal filter 102a of FIG. Further, as shown in FIG. 11C, the feedback acceleration a f from which steady disturbance, high frequency disturbance, and the like are removed is output from the disturbance removal filter 102b of FIG. As can be seen from FIGS. 11B and 11C, vibration based on the cogging torque appears in the torque command value τ f and the feedback acceleration a f during constant speed driving.

また、図１１（ｄ）に示すように、振動が継続的に発生する一定速区間においては、図１０の推定区間判定器１０８の判定フラグｆｅは０となる。また、図１１（ｅ）に示すように、図１１（ｄ）の判定フラグｆｅの値に応じて負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅの更新を停止しながら負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを出力することで、図１１（ｆ）に示すように、判定フラグｆｅの値を常に１に設定して負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを出力した場合に比べて、一定速区間での負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅの変動を抑制することができる。ただし、加速終了付近では振動の周波数が低く、図１０の推定区間判定器１０８では振動が検出されないため、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが本来の値の２倍程度となっている。
そこで、本発明の目的は、コギングトルクや偏芯などにより機械系に振動がある場合においても、振動周波数に依存することなく負荷慣性モーメントの推定精度を向上させることが可能な慣性モーメント推定装置を提供することである。 Further, as shown in FIG. 11 (d), the determination flag fe of the estimation interval determination unit 108 in FIG. Further, as shown in FIG. 11 (e), the estimated value J e of the load inertia with stop updating the estimate J e of the load inertia moment according to the value of the determination flag f e shown in FIG. 11 (d) by outputting, as shown in FIG. 11 (f), by setting the value of the determination flag f e always 1 as compared with the case of outputting the estimated value J e of the load inertia, the load at a constant speed section it is possible to suppress the fluctuation of the estimated value J e moment of inertia. However, since the frequency of vibration is low near the end of acceleration and no vibration is detected by the estimation interval determination unit 108 in FIG. 10, the estimated value J e of the load inertia moment is about twice the original value.
Therefore, an object of the present invention is to provide an inertia moment estimation device capable of improving the estimation accuracy of the load inertia moment without depending on the vibration frequency even when there is vibration in the mechanical system due to cogging torque or eccentricity. Is to provide.

上述した課題を解決するために、請求項１記載の慣性モーメント推定装置によれば、電動機の速度検出値に基づいて第１の帰還加速度を演算する帰還加速度演算手段と、前記電動機の動作を指示する指令値に基づいて第２の帰還加速度を推定する帰還加速度推定手段と、前記電動機のトルク指令値および前記第１の帰還加速度に基づいて、負荷慣性モーメントを推定する慣性モーメント推定手段と、前記第２の帰還加速度が予め定められたレベル以上の区間を、前記慣性モーメント推定手段にて負荷慣性モーメントを推定する区間として判別する推定区間判別手段と、前記帰還加速度演算手段にて演算された第１の帰還加速度から外乱を除去する第１の外乱除去手段と、前記帰還加速度推定手段にて推定された第２の帰還加速度から外乱を除去する第２の外乱除去手段と、前記トルク指令値から外乱を除去する第３の外乱除去手段とを備え、前記慣性モーメント推定手段は、前記第１の外乱除去手段にて外乱が除去されたｋ時点における第１の帰還加速度をａｆ（ｋ）、前記第３の外乱除去手段にて外乱が除去されたｋ時点におけるトルク指令値をτｆ（ｋ）、ｋ時点における前記負荷慣性モーメントをＪｅ（ｋ）としたとき、前記第１の帰還加速度ａｆ（ｋ）と前記トルク指令値τｆ（ｋ）とを変数とし、前記負荷慣性モーメントＪｅ（ｋ）を係数とする関係式を下式のとおり定め、前記関係式に適応同定法を適用することにより、前記負荷慣性モーメントＪｅ（ｋ）を推定することを特徴とする。
Ｊｅ（ｋ）＝Ｊｅ（ｋ−１）＋ｆｅＧ（ｋ）｛τｆ（ｋ）−Ｊｅ（ｋ−１）ａｆ（ｋ）｝
ここで、Ｊｅ（ｋ−１）は、（ｋ−１）時点における前記負荷慣性モーメント、Ｇ（ｋ）は、推定時定数、ｆｅは、係数である。 In order to solve the above-described problem, according to the inertia moment estimation apparatus according to claim 1, feedback acceleration calculation means for calculating a first feedback acceleration based on a detected speed value of the motor, and an operation of the motor are instructed. Feedback acceleration estimating means for estimating a second feedback acceleration based on a command value to be performed; inertia moment estimating means for estimating a load inertia moment based on the torque command value of the motor and the first feedback acceleration; An estimation interval determination unit that determines an interval in which the second feedback acceleration is equal to or higher than a predetermined level as an interval for estimating the load inertia moment by the inertia moment estimation unit; and a second interval calculated by the feedback acceleration calculation unit. A first disturbance removing means for removing the disturbance from the first feedback acceleration and a second feedback acceleration estimated by the feedback acceleration estimating means. And a third disturbance removing unit that removes the disturbance from the torque command value, and the moment of inertia estimating unit is configured to remove the disturbance by the first disturbance removing unit. The first feedback acceleration at the time point is af (k), the torque command value at the k time point when the disturbance is removed by the third disturbance removing means is τf (k), and the load inertia moment at the k time point is J e ( k), the relational expression in which the first feedback acceleration af (k) and the torque command value τf (k) are variables and the load inertia moment J e (k) is a coefficient is as follows: The load inertia moment J e (k) is estimated by applying an adaptive identification method to the relational expression.
Je (k) = Je (k−1) + feG (k) {τf (k) −Je (k−1) af (k)}
Here, Je (k−1) is the load moment of inertia at time (k−1), G (k) is an estimated time constant, and fe is a coefficient.

また、請求項２記載の慣性モーメント推定装置によれば、前記適応同定法は、逐次最小２乗法または固定トレース法による適応同定法であることを特徴とする。
また、請求項３記載の慣性モーメント推定装置によれば、前記慣性モーメント推定手段は、前記第２の外乱除去手段にて外乱が除去された第２の帰還加速度に基づいて、前記負荷慣性モーメントの推定値の更新速度を調整する推定時定数調整手段を備えることを特徴とする。 Also, according to the inertia moment estimation apparatus according to claim 2, wherein the adaptive identification method is characterized in that a sequential adaptive identification method by least squares or fixed tracing method.
Further, according to the inertia moment estimation apparatus according to claim 3 , the inertia moment estimation means is configured to determine the load inertia moment based on the second feedback acceleration from which the disturbance has been removed by the second disturbance removal means. An estimated time constant adjusting means for adjusting the update speed of the estimated value is provided.

また、請求項４記載の慣性モーメント推定装置によれば、前記慣性モーメント推定手段は、前記第２の外乱除去手段にて外乱が除去された第２の帰還加速度が予め定められたレベル未満の場合、前記負荷慣性モーメントの推定値の更新を停止する推定停止手段を備えることを特徴とする。
また、請求項５記載の慣性モーメント推定装置によれば、前記外乱除去手段は、バンドパスフィルタまたはローパスフィルタと差分演算器にて構成されていることを特徴とする。
また、請求項６記載の慣性モーメント推定装置によれば、前記指令値は、速度指令値または位置指令値であることを特徴とする。 According to the inertia moment estimation apparatus according to claim 4 , the inertia moment estimation unit is configured such that the second feedback acceleration from which the disturbance is removed by the second disturbance removal unit is less than a predetermined level. The method further comprises an estimation stop means for stopping the update of the estimated value of the load inertia moment.
Further, according to the inertia moment estimation apparatus of the fifth aspect , the disturbance removing means is configured by a band pass filter or a low pass filter and a difference calculator.
Further, according to the inertia moment estimation apparatus of the sixth aspect , the command value is a speed command value or a position command value.

以上説明したように、本発明によれば、負荷慣性モーメントの推定区間を判別する帰還加速度を、電動機の動作を指示する指令値に基づいて求めることができ、負荷振動の影響を受けることなく、負荷慣性モーメントの推定区間を判別することができる。このため、コギングトルクや偏芯などにより機械系に振動がある場合においても、速度検出値やトルク指令値に現れる振動の影響が負荷慣性モーメントの推定値に及ぶのを防止することができ、負荷慣性モーメントの推定精度を向上させることが可能となる。   As described above, according to the present invention, the feedback acceleration for determining the load inertia moment estimation section can be obtained based on the command value instructing the operation of the electric motor without being affected by the load vibration. The estimated section of the load inertia moment can be determined. For this reason, even when there is vibration in the mechanical system due to cogging torque, eccentricity, etc., it is possible to prevent the influence of vibration appearing in the speed detection value or torque command value from reaching the estimated value of the load inertia moment. It is possible to improve the estimation accuracy of the moment of inertia.

以下、本発明の実施形態に係る慣性モーメント推定装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る慣性モーメント推定装置が適用される速度制御系の概略構成を示すブロック図である。
図１において、電動機１は連結体３を介して負荷４に接続され、電動機１には、電動機１の速度検出値ωｍを出力する速度検出器２が設けられている。そして、電動機１の速度を制御する速度制御系には、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差を算出する減算器５、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差を演算増幅してトルク指令値τｒを出力する速度制御器６、トルク指令値τｒに基づいて電動機１のトルク制御を行うトルク制御器７、トルク指令値τｒ、速度指令値ωｒおよび速度検出値ωｍに基づいて負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを出力する負荷慣性モーメント推定器８、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅに基づいて速度制御器６のゲインを調整するゲイン調整器９が設けられている。 Hereinafter, an inertia moment estimation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a speed control system to which the inertia moment estimation apparatus according to the first embodiment of the present invention is applied.
In FIG. 1, the electric motor 1 is connected to a load 4 via a coupling body 3, and the electric motor 1 is provided with a speed detector 2 that outputs a detected speed value ω m of the electric motor 1. Then, the deviation of the speed control system for controlling the speed of the motor 1, a subtractor 5 for calculating a deviation between the speed command value omega r and the speed detection value omega m, the speed command value omega r and the speed detection value omega m speed controller 6 for outputting a torque command value tau r by computing amplifies the torque controller 7 for controlling the torque of the motor 1 based on the torque command value tau r, the torque command value tau r, the speed command value omega r and load inertia estimator 8 which outputs an estimated value J e of the load inertia based on the speed detection value omega m, gain adjuster 9 for adjusting the gain of the speed controller 6 based on the estimated value J e of the load inertia Is provided.

ここで、負荷慣性モーメント推定器８は、速度指令値ωｒに基づいて帰還加速度を推定し、その推定された帰還加速度に基づいて負荷慣性モーメントの推定区間を判別しながら、速度検出値ωｍから求めた帰還加速度およびトルク指令値τｒに基づいて負荷慣性モーメントを推定することができる。
そして、電動機１の速度が速度検出器２にて検出されると、その速度検出値ωｍが減算器５に出力され、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差が減算器５にて算出される。そして、減算器５にて算出された速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差は速度制御器６に出力され、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差を演算増幅することでトルク指令値τｒが算出される。そして、速度制御器６にて算出されたトルク指令値τｒはトルク制御器７に出力され、トルク指令値τｒに基づいて電動機１のトルク制御が行われる。 Here, the load inertia moment estimator 8 estimates the feedback acceleration based on the speed command value ω r , and determines the load inertia moment estimation section based on the estimated feedback acceleration, while detecting the speed detected value ω m. The load inertia moment can be estimated based on the feedback acceleration and the torque command value τ r obtained from the above.
When the speed of the electric motor 1 is detected by the speed detector 2, the detected speed value ω m is output to the subtracter 5, and the difference between the speed command value ω r and the detected speed value ω m is the subtracter 5. It is calculated by. The deviation between the speed command value ω r calculated by the subtracter 5 and the detected speed value ω m is output to the speed controller 6, and the deviation between the speed command value ω r and the detected speed value ω m is calculated and amplified. Thus, the torque command value τ r is calculated. The torque command value τ r calculated by the speed controller 6 is output to the torque controller 7, and the torque control of the electric motor 1 is performed based on the torque command value τ r .

また、速度検出器２にて検出された速度検出値ωｍおよび上位装置から与えられる速度指令値ωｒは負荷慣性モーメント推定器８に出力される。そして、負荷慣性モーメント推定器８において、速度指令値ωｒに基づいて帰還加速度が推定され、その推定された帰還加速度に基づいて負荷慣性モーメントの推定区間が判別されながら、速度検出値ωｍから求めた帰還加速度およびトルク指令値τｒに基づいて負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが算出される。そして、負荷慣性モーメント推定器８にて算出された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅはゲイン調整器９に出力され、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅに基づいて速度制御器６のゲインが調整される。 Further, the detected speed value ω m detected by the speed detector 2 and the speed command value ω r given from the host device are output to the load inertia moment estimator 8. Then, the moment of inertia estimator 8, the estimated feedback acceleration based on the speed command value omega r, while estimation interval of load inertia based on the estimated feedback acceleration is determined from the speed detection value omega m Based on the obtained feedback acceleration and torque command value τ r , an estimated value J e of the load inertia moment is calculated. Then, the estimated value J e of the load inertia moment calculated by the moment of inertia estimator 8 is outputted to the gain adjuster 9, the gain of the speed controller 6 is adjusted based on the estimated value J e of the load inertia The

これにより、負荷慣性モーメントの推定区間を判別する帰還加速度を、負荷振動の影響のない速度指令値ωｒに基づいて求めることができる。このため、コギングトルクや偏芯などにより機械系に振動がある場合においても、速度検出値ωｍやトルク指令値τｒに現れる振動の影響が負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅに及ぶのを防止することができ、負荷慣性モーメントの推定精度を向上させることが可能となる。 As a result, the feedback acceleration for discriminating the estimated section of the load inertia moment can be obtained based on the speed command value ω r without the influence of the load vibration. For this reason, even when there is vibration in the mechanical system due to cogging torque, eccentricity, etc., the influence of vibration appearing in the speed detection value ω m and the torque command value τ r is prevented from reaching the estimated value J e of the load inertia moment. It is possible to improve the estimation accuracy of the load inertia moment.

図２は、本発明の第１実施形態に係る慣性モーメント推定装置の概略構成を示すブロック図である。
図２において、図１の負荷慣性モーメント推定器８には、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを１サンプル期間だけ遅延させる遅延器２１、速度検出値ωｍに基づいて電動機１の帰還加速度ａｍを演算する加速度演算器２３、速度指令値ωｒに基づいて電動機１の帰還加速度ａｍｅを推定する帰還加速度推定器２７、定常外乱や高周波外乱などをトルク指令値τｒから除去する外乱除去フィルタ２２ａ、定常外乱や高周波外乱などを帰還加速度ａｍから除去する外乱除去フィルタ２２ｂ、定常外乱や高周波外乱などを帰還加速度ａｍｅから除去する外乱除去フィルタ２２ｃ、外乱除去フィルタ２２ｂを通過した帰還加速度ａｆと遅延器２１にて１サンプル期間だけ遅延された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを乗算する乗算器２４、外乱除去フィルタ２２ａを通過したトルク指令値τｆと乗算器２４の出力τｅとの偏差Δτを算出する減算器２５、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅの収束速度を決める推定時定数Ｇを減算器２５から出力された偏差Δτに乗算する時定数乗算器２６、外乱除去フィルタ２２ｃを通過した帰還加速度ａｆｅから負荷慣性モーメントの推定区間を判別し、判定フラグｆｅを出力する推定区間判定器２８、時定数乗算器２６の出力に判定フラグｆｅを乗算する乗算器２９、遅延器２１にて１サンプル期間だけ遅延された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを乗算器２９の出力に加算する加算器３０が設けられている。 FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the inertia moment estimation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
2, the load inertia moment estimator 8 in FIG. 1 calculates a feedback acceleration am of the motor 1 based on the speed detector value ωm, a delay unit 21 that delays the estimated value Je of the load inertia moment by one sample period. An acceleration calculator 23, a feedback acceleration estimator 27 that estimates the feedback acceleration ame of the electric motor 1 based on the speed command value ωr, a disturbance removal filter 22a that removes steady disturbance, high frequency disturbance, and the like from the torque command value τr, steady disturbance and high frequency One sample is obtained by a disturbance removal filter 22b that removes disturbances and the like from the feedback acceleration am, a disturbance removal filter 22c that removes steady disturbances and high-frequency disturbances from the feedback acceleration ame, a feedback acceleration af that has passed through the disturbance removal filter 22b, and a delay device 21. A multiplier 24 for multiplying the estimated value Je of the load inertia moment delayed by a period, A subtractor 25 that calculates a deviation Δτ between the torque command value τf that has passed through the filter 22a and the output τe of the multiplier 24, and an estimated time constant G that determines the convergence speed of the estimated value Je of the load inertia moment are output from the subtractor 25. A time constant multiplier 26 that multiplies the deviation Δτ, an estimated interval of load inertia moment is determined from the feedback acceleration afe that has passed through the disturbance elimination filter 22c, and an estimation interval determiner 28 that outputs a determination flag fe, and a time constant multiplier 26 And an adder 30 for adding the estimated value Je of the load inertia moment delayed by one sample period by the delay unit 21 to the output of the multiplier 29.

なお、外乱除去フィルタ２２ａ〜２２ｃは、バンドパスフィルタまたはローパスフィルタと差分演算器にて構成することができる。そして、高域の遮断周波数に制御帯域の上限値を設定することで、制御帯域以上の高周波外乱を除去することができる。また、低域の遮断周波数を数Ｈｚに設定することで、定常外乱を除去することができる。
そして、図１の速度制御器６にて算出されたトルク指令値τｒは外乱除去フィルタ２２ａに出力され、トルク指令値τｒから外乱が除去された後、減算器２５に出力される。また、図１の速度検出器２にて検出された速度検出値ωｍは加速度演算器２３に出力され、加速度演算器２３にて帰還加速度ａｍが演算された後、外乱除去フィルタ２２ｂに出力され、帰還加速度ａｍから外乱が除去された後、乗算器２４に出力される。さらに、上位装置から与えられた速度指令値ωｒは帰還加速度推定器２７に出力され、帰還加速度推定器２７にて帰還加速度ａｍｅが演算された後、外乱除去フィルタ２２ｃに出力され、帰還加速度ａｍｅから外乱が除去された後、時定数乗算器２６および推定区間判定器２８に出力される。 The disturbance removal filters 22a to 22c can be configured by a band pass filter or a low pass filter and a difference calculator. Then, by setting the upper limit value of the control band to the high cut-off frequency, it is possible to remove high-frequency disturbance above the control band. Moreover, the steady disturbance can be removed by setting the low-frequency cutoff frequency to several Hz.
The torque command value τ r calculated by the speed controller 6 in FIG. 1 is output to the disturbance removal filter 22a, and after the disturbance is removed from the torque command value τ r , it is output to the subtracter 25. Further, the detected speed detection value omega m at a speed detector 2 of FIG. 1 is outputted to the acceleration calculator 23, after the feedback acceleration a m is computed by the acceleration computing unit 23, outputs the disturbance removal filter 22b is, after the disturbance from the feedback acceleration a m is removed, is output to the multiplier 24. Further, the speed command value ω r given from the host device is output to the feedback acceleration estimator 27, and after the feedback acceleration a me is calculated by the feedback acceleration estimator 27, it is output to the disturbance elimination filter 22 c and the feedback acceleration is calculated. After the disturbance is removed from a me, it is output to the time constant multiplier 26 and the estimation interval determiner 28.

また、加算器３０から出力された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅは遅延器２１に出力され、１サンプル期間だけ遅延された後、加算器３０に戻されるとともに、乗算器２４に出力される。
そして、乗算器２４において、外乱除去フィルタ２２ｂからの出力ａｆと遅延器２１にて１サンプル期間だけ遅延された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが乗算され、その乗算結果τｅが減算器２５に出力される。そして、減算器２５において、外乱除去フィルタ２２ａを通過したトルク指令値τｆと乗算器２４の出力τｅとの偏差Δτが算出された後、時定数乗算器２６に出力される。 Also, the estimated load inertia moment J e output from the adder 30 is output to the delay unit 21, delayed by one sample period, returned to the adder 30, and output to the multiplier 24.
Then, the multiplier 24 multiplies the output a f from the disturbance elimination filter 22b by the estimated value J e of the load inertia moment delayed by one sample period by the delay unit 21, and the multiplication result τ e is subtracted by the subtracter 25. Is output. The subtractor 25 calculates a deviation Δτ between the torque command value τ f that has passed through the disturbance elimination filter 22 a and the output τ e of the multiplier 24, and then outputs the deviation Δτ to the time constant multiplier 26.

そして、時定数乗算器２６において、減算器２５から出力された偏差Δτに推定時定数Ｇが乗算され、乗算器２９に出力される。ここで、時定数乗算器２６は、外乱除去フィルタ２２ｃを通過した帰還加速度ａｆｅに基づいて、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅの更新速度を調整することができる。例えば、外乱除去フィルタ２２ｃを通過した帰還加速度ａｆｅの振動が予め定められたレベル以上の時には、０以上１未満の係数αを推定時定数Ｇに乗算することができる。また、外乱除去フィルタ２２ｃを通過した帰還加速度ａｆｅの振動が予め定められたレベルに満たない時には、１という係数αを推定時定数Ｇに乗算する。これにより、帰還加速度ａｆｅの振動が大きい時には、推定が遅くなり、振動の影響を受け難くすることが可能となることから、負荷慣性モーメントの推定精度を改善することが可能となる。 The time constant multiplier 26 multiplies the deviation Δτ output from the subtractor 25 by the estimated time constant G and outputs the result to the multiplier 29. Here, the time constant multiplier 26 can adjust the update speed of the estimated value J e of the load inertia moment based on the feedback acceleration a fe that has passed through the disturbance elimination filter 22 c. For example, when the vibration of the feedback acceleration a fe that has passed through the disturbance removal filter 22c is greater than or equal to a predetermined level, the estimated time constant G can be multiplied by a coefficient α that is greater than or equal to 0 and less than 1. When the vibration of the feedback acceleration a fe that has passed through the disturbance removal filter 22c does not reach a predetermined level, the estimated time constant G is multiplied by a coefficient α of 1. As a result, when the vibration of the feedback acceleration a fe is large, the estimation is delayed and the influence of the vibration can be made difficult. Therefore, it is possible to improve the estimation accuracy of the load inertia moment.

一方、外乱除去フィルタ２２ｃを通過した帰還加速度ａｆｅが推定区間判定器２８に入力されると、推定区間判定器２８は、帰還加速度ａｆｅが所定のレベル以上の場合は、判定フラグｆｅを１とし、所定のレベル未満の場合は、判定フラグｆｅを０とし、乗算器２９に出力する。そして、乗算器２９において、時定数乗算器２６の出力に判定フラグｆｅが乗算され、加算器３０に出力される。そして、加算器３０において、遅延器２１にて１サンプル期間だけ遅延された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが乗算器２９の出力に加算されることで、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが出力される。
ここで、時定数乗算器２６の出力に判定フラグｆｅを乗算することで、帰還加速度ａｆｅを小さくすることができ、Ｓ／Ｎ比が悪化すると、負荷慣性モーメントの推定を停止することが可能となることから、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅの乱れを防止することができる。 On the other hand, when the feedback acceleration a fe passing through the disturbance rejection filter 22c is input to the estimation interval determiner 28, estimation interval determiner 28, if the feedback acceleration a fe is equal to or higher than a predetermined level, the decision flag f e If it is 1 and less than the predetermined level, the determination flag fe is set to 0 and output to the multiplier 29. The multiplier 29 multiplies the output of the time constant multiplier 26 by the determination flag fe and outputs the result to the adder 30. Then, the adder 30, that estimate J e of the load inertia moment that is delayed by one sample period by delay unit 21 is added to the output of the multiplier 29, the estimated value J e of the load inertia is output Is done.
Here, by multiplying the judgment flag f e to the output of the time constant multiplier 26, it is possible to reduce the feedback acceleration a fe, the S / N ratio is deteriorated, may stop the estimation of the load inertia since it is possible, it is possible to prevent the disturbance estimated value J e of the load inertia.

図３は、図２の推定区間判定器の概略構成を示すブロック図である。
図３において、推定区間判定器２８には、帰還加速度ａｆｅの絶対値を算出する絶対値演算器４１および帰還加速度ａｆｅとしきい値ａｔｈとを比較する比較器４２が設けられている。
そして、外乱除去フィルタ２２ｃを通過した帰還加速度ａｆｅは絶対値演算器４１に入力され、帰還加速度ａｆｅの絶対値がとられた後、比較器４２に出力される。そして、比較器４２において、帰還加速度ａｆｅの絶対値がしきい値ａｔｈと比較され、帰還加速度ａｆｅがしきい値ａｔｈ以上の場合は、判定フラグｆｅとして１が出力され、しきい値ａｔｈ未満の場合は、判定フラグｆｅとして０が出力される。 FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the estimation section determination unit in FIG.
In Figure 3, the estimation interval determiner 28, a comparator 42 for comparing the absolute value absolute value calculator 41 and a feedback acceleration a fe and calculates the feedback acceleration a fe with a threshold a th is provided.
Then, the feedback acceleration a fe that has passed through the disturbance elimination filter 22 c is input to the absolute value calculator 41, and after the absolute value of the feedback acceleration a fe is taken, it is output to the comparator 42. Then, in the comparator 42, the absolute value of the feedback acceleration a fe is compared with a threshold a th, when the feedback acceleration a fe is equal to or higher than the threshold a th, 1 is output as the judgment flag f e, teeth If it is less than the threshold value ath , 0 is output as the determination flag fe .

ここで、判定フラグｆｅが０になると、（３）式のｆｅがかかる項は全て０となるため、乗算器２９の出力は０となり、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅは前回の値がそのまま保持され、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅの更新が停止される。
なお、帰還加速度推定器２７では、速度制御系の応答を模擬するローパスフィルタでフィルタリングした速度指令値ωｒを微分することで、帰還加速度ａｍｅを演算することができる。このローパスフィルタの伝達関数Ｆ（ｓ）は、以下の（４）式で与えることができる。
Ｆ（ｓ）＝１／（１＋Ｊｅ／Ｋｓｓ） ・・・（４）
ただし、Ｋｓは速度ループゲイン（ｒａｄ／ｓ）、ｓはラプラス演算子である。 Here, when the determination flag fe is 0, all the terms that require fe in equation (3) are 0, so the output of the multiplier 29 is 0, and the estimated value J e of the load moment of inertia is the previous value. There it is held, the estimated values J e of the load inertia is stopped.
The feedback acceleration estimator 27 can calculate the feedback acceleration a me by differentiating the speed command value ω r filtered by a low-pass filter that simulates the response of the speed control system. The transfer function F (s) of this low-pass filter can be given by the following equation (4).
F (s) = 1 / (1 + J e / K s s) (4)
Here, K s is a speed loop gain (rad / s), and s is a Laplace operator.

また、図１の負荷慣性モーメント推定器８では、逐次最小２乗法に基づいて負荷慣性モーメントを推定することができ、今回のｋ時点における負荷慣性モーメントの推定値をＪｅ（ｋ）、前回の（ｋ−１）時点における負荷慣性モーメントの推定値をＪｅ（ｋ−１）とすると、Ｊｅ（ｋ）とＪｅ（ｋ−１）との関係は以下の（５）式で表すことができる。
Ｊｅ（ｋ）＝Ｊｅ（ｋ−１）＋ｆｅＧ（ｋ）｛τｆ（ｋ）−Ｊｅ（ｋ−１）ａｆ（ｋ）｝
・・・（５）
なお、推定時定数Ｇは、逐次最小２乗法においては、（２）式および（３）式で求めることができる。また、適応同定法として逐次最小２乗法の代わりに固定トレース法を用いるようにしてもよい。 In addition, the load inertia moment estimator 8 in FIG. 1 can estimate the load inertia moment based on the successive least squares method. The estimated value of the load inertia moment at the current k time point is J e (k), (k-1) when the estimated value of the load inertia at the time and J e (k-1), the relationship of J e (k) and J e (k-1) is be represented by the following formula (5) Can do.
J e (k) = J e (k−1) + f e G (k) {τ f (k) −J e (k−1) a f (k)}
... (5)
Note that the estimated time constant G can be obtained by the equations (2) and (3) in the successive least squares method. Further, as an adaptive identification method, a fixed trace method may be used instead of the sequential least square method.

図４は、本発明の第１実施形態に係る慣性モーメント推定装置の各部の動作波形を示す図である。なお、図４の動作波形は、コギングトルクの大きなモータを駆動した時の負荷慣性モーメント推定動作をシミュレートして求めた。
図４（ａ）において、図１のフィードバック制御系には、上位装置から速度指令値ωｒが入力される。また、図４（ｂ）に示すように、図８の外乱除去フィルタ１０２ａからは定常外乱や高周波外乱などが除去されたトルク指令値τｆが出力される。また、図４（ｃ）に示すように、図２の外乱除去フィルタ１０２ｂからは定常外乱や高周波外乱などが除去された帰還加速度ａｆが出力される。図４（ｂ）および図４（ｃ）からも判るように、一定速駆動時にコギングトルクに基づく振動がトルク指令値τｆおよび帰還加速度ａｆに現れる。また、図４（ｄ）に示すように、図２の外乱除去フィルタ１０２ｃからは定常外乱や高周波外乱などが除去された帰還加速度ａｆｅが出力される。図４（ｄ）からも判るように、帰還加速度ａｆｅには、一定速駆動時にコギングトルクに基づく振動の影響が現れない。 FIG. 4 is a diagram showing operation waveforms of each part of the moment of inertia estimation apparatus according to the first embodiment of the present invention. Note that the operation waveform in FIG. 4 was obtained by simulating the load inertia moment estimation operation when a motor having a large cogging torque was driven.
In FIG. 4A, a speed command value ω r is input from the host device to the feedback control system of FIG. Further, as shown in FIG. 4B, the torque command value τ f from which the steady disturbance, the high frequency disturbance and the like are removed is output from the disturbance removal filter 102a of FIG. Further, as shown in FIG. 4 (c), the feedback acceleration a f etc. steady disturbance or a high-frequency disturbance is removed from the disturbance rejection filter 102b of Figure 2 is output. As can be seen from FIG. 4B and FIG. 4C, vibration based on the cogging torque appears in the torque command value τ f and the feedback acceleration a f during constant speed driving. Further, as shown in FIG. 4D, the feedback acceleration a fe from which steady disturbance, high frequency disturbance, and the like are removed is output from the disturbance removal filter 102c of FIG. As can be seen from FIG. 4D, the feedback acceleration a fe is not affected by vibration based on the cogging torque during constant speed driving.

また、図４（ｅ）に示すように、振動が現れる一定速区間においては、図２の推定区間判定器２８の判定フラグｆｅは常に０となる。また、図４（ｆ）に示すように、図４（ｅ）の判定フラグｆｅの値に応じて負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅの更新を停止しながら負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを出力することで、図４（ｇ）に示すように、判定フラグｆｅの値を常に１に設定して負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを出力した場合に比べて、一定速区間での負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅの変動を抑制することができる。また、図２の推定区間判定器２８を用いた場合には、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅに振動の影響が現れるのを防止することができるが、図１０の推定区間判定器１０８を用いた場合には、一定速駆動中に現れる振動の影響により、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが増大することが判る。 Further, as shown in FIG. 4E, in the constant speed section where the vibration appears, the determination flag fe of the estimation section determination unit 28 in FIG. Further, as shown in FIG. 4 (f), the estimated value J e of the load inertia with stop updating the estimate J e of the load inertia moment according to the value of the determination flag f e shown in FIG. 4 (e) by outputting, as shown in FIG. 4 (g), by setting the value of the determination flag f e always 1 as compared with the case of outputting the estimated value J e of the load inertia, the load at a constant speed section it is possible to suppress the fluctuation of the estimated value J e moment of inertia. In the case of using the estimation duration determiner 28 of FIG. 2, although it is possible to prevent the effects of vibration on the estimated value J e of the load inertia moment appears, use the estimation interval determiner 108 of FIG. 10 If you were, due the influence of vibration occurring in the constant speed drive, it can be seen that the estimated value J e of the load inertia is increased.

図５は、本発明の第２実施形態に係る慣性モーメント推定装置が適用される速度制御系の概略構成を示すブロック図である。
図５において、電動機１の速度を制御する速度制御系には、速度検出値ωｍに基づいて位置検出値Ｘｍを算出する位置検出器１０、位置指令値Ｘｒと位置検出値Ｘｍとの偏差を算出する減算器１１、位置指令値Ｘｒと位置検出値Ｘｍとの偏差を演算増幅して速度指令値ωｒを出力する位置制御器１２、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差を算出する減算器５、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差を演算増幅してトルク指令値τｒを出力する速度制御器６、トルク指令値τｒに基づいて電動機１のトルク制御を行うトルク制御器７、トルク指令値τｒ、位置指令値Ｘｒおよび速度検出値ωｍに基づいて負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅを出力する負荷慣性モーメント推定器１３、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅに基づいて速度制御器６および位置制御器１２のゲインを調整するゲイン調整器１４が設けられている。 FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a speed control system to which the inertia moment estimation apparatus according to the second embodiment of the present invention is applied.
In Figure 5, the speed control system for controlling the speed of the motor 1, the position detector 10 for calculating a position detection value X m based on the speed detection value omega m, the position detection value X m and the position command value X r subtractor 11 for calculating a deviation, the position command value X r and the position detection value X position controller 12 a deviation between m and the operational amplifier to output a speed command value omega r, the speed command value omega r and the speed detection value subtractor 5 which calculates a deviation between omega m, the speed controller 6 for outputting a torque command value tau r a deviation between the speed command value omega r and the speed detection value omega m and the operational amplifier, the torque command value tau r torque controller 7 for controlling the torque of the motor 1 based, torque command value tau r, load inertia estimator for outputting an estimated value J e of the load inertia based on the position command value X r and the speed detection value omega m 13, based on the estimated value J e of the load inertia Gain adjuster 14 for adjusting the gain in degrees controller 6 and a position controller 12 are provided.

ここで、負荷慣性モーメント推定器１３は、位置指令値Ｘｒに基づいて帰還加速度を推定し、その推定された帰還加速度に基づいて負荷慣性モーメントの推定区間を判別しながら、速度検出値ωｍから求めた帰還加速度およびトルク指令値τｒに基づいて負荷慣性モーメントを推定することができる。
そして、電動機１の速度が速度検出器２にて検出されると、その速度検出値ωｍが位置検出器１０および減算器５に出力される。そして、位置検出器１０において、速度検出値ωｍに基づいて位置検出値Ｘｍが算出された後、減算器１１に出力され、位置指令値Ｘｒと位置検出値Ｘｍとの偏差が減算器１１にて算出される。そして、減算器１１にて算出された位置指令値Ｘｒと位置検出値Ｘｍとの偏差は位置制御器１２に出力され、位置指令値Ｘｒと位置検出値Ｘｍとの偏差を演算増幅することで速度指令値ωｒが算出される。 Here, the load inertia moment estimator 13 estimates the feedback acceleration based on the position command value Xr , and determines the load inertia moment estimation section based on the estimated feedback acceleration, while detecting the speed detection value ω m. The load inertia moment can be estimated based on the feedback acceleration and the torque command value τ r obtained from the above.
When the speed of the electric motor 1 is detected by the speed detector 2, the detected speed value ω m is output to the position detector 10 and the subtracter 5. The position detector 10 calculates the position detection value X m based on the speed detection value ω m and then outputs the position detection value X m to the subtractor 11 to subtract the deviation between the position command value X r and the position detection value X m. Calculated by the vessel 11. The subtractor 11 difference between the calculated position command value X r and the position detection value X m is outputted to the position controller 12 by, calculating a deviation between the position detection value X m and the position command value X r amplification speed command value omega r is calculated by.

そして、位置制御器１２にて算出された速度指令値ωｒは減算器５に出力され、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差が減算器５にて算出される。そして、減算器５にて算出された速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差は速度制御器６に出力され、速度指令値ωｒと速度検出値ωｍとの偏差を演算増幅することでトルク指令値τｒが算出される。そして、速度制御器６にて算出されたトルク指令値τｒはトルク制御器７に出力され、トルク指令値τｒに基づいて電動機１のトルク制御が行われる。 Then, the speed command value ω r calculated by the position controller 12 is output to the subtractor 5, and a deviation between the speed command value ω r and the speed detection value ω m is calculated by the subtractor 5. The deviation between the speed command value ω r calculated by the subtracter 5 and the detected speed value ω m is output to the speed controller 6, and the deviation between the speed command value ω r and the detected speed value ω m is calculated and amplified. Thus, the torque command value τ r is calculated. The torque command value τ r calculated by the speed controller 6 is output to the torque controller 7, and the torque control of the electric motor 1 is performed based on the torque command value τ r .

また、速度検出器２にて検出された速度検出値ωｍおよび上位装置から与えられる位置指令値Ｘｒは負荷慣性モーメント推定器１３に出力される。そして、負荷慣性モーメント推定器１３において、位置指令値Ｘｒに基づいて帰還加速度が推定され、その推定された帰還加速度に基づいて負荷慣性モーメントの推定区間が判別されながら、速度検出値ωｍから求めた帰還加速度およびトルク指令値τｒに基づいて負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅが算出される。そして、負荷慣性モーメント推定器１３にて算出された負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅはゲイン調整器１４に出力され、負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅに基づいて速度制御器６および位置制御器１２のゲインが調整される。 Further, the detected speed value ω m detected by the speed detector 2 and the position command value X r given from the host device are output to the load inertia moment estimator 13. Then, the moment of inertia estimator 13, the estimated feedback acceleration based on the position command value X r, while estimation interval of load inertia based on the estimated feedback acceleration is determined from the speed detection value omega m Based on the obtained feedback acceleration and torque command value τ r , an estimated value J e of the load inertia moment is calculated. The load estimated value J e of the load inertia moment calculated by the moment of inertia estimator 13 is outputted to the gain adjuster 14, the load inertia moment estimated value J based on the e velocity controller 6 and the position controller 12 The gain of is adjusted.

これにより、負荷慣性モーメントの推定区間を判別する帰還加速度を、負荷振動の影響のない位置検出値Ｘｍに基づいて求めることができる。このため、制御系が位置制御系の場合において、コギングトルクや偏芯などによる機械系の振動の影響が速度指令値ωｒに及ぶ場合においても、速度検出値ωｍやトルク指令値τｒや速度指令値ωｒに現れる振動の影響が負荷慣性モーメントの推定値Ｊｅに及ぶのを防止することができ、負荷慣性モーメントの推定精度を向上させることが可能となる。 Thus, the feedback acceleration to determine an estimated interval of the load inertia can be determined on the basis of no influence of the load vibration position detection value X m. Therefore, when the control system is a position control system, even when the influence of mechanical vibration due to cogging torque, eccentricity, etc. reaches the speed command value ω r , the speed detection value ω m , the torque command value τ r , can influence the vibrations appearing on the speed command value omega r is prevented from reaching the estimated value J e of the load inertia, it is possible to improve the estimation accuracy of the load inertia.

図６は、本発明の第２実施形態に係る慣性モーメント推定装置の概略構成を示すブロック図である。
図６において、図５の負荷慣性モーメント推定器１３には、図２の帰還加速度推定器２７の代わりに帰還加速度推定器３１が設けられている。ここで、図２の帰還加速度推定器２７は、速度指令値ωｒに基づいて帰還加速度ａｍｅを推定し、外乱除去フィルタ２２ｃに出力するのに対し、図６の帰還加速度推定器３１は、位置指令値Ｘｒに基づいて帰還加速度ａｍｅを推定し、外乱除去フィルタ２２ｃに出力する。 FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of an inertia moment estimation apparatus according to the second embodiment of the present invention.
6, the load inertia moment estimator 13 of FIG. 5 is provided with a feedback acceleration estimator 31 instead of the feedback acceleration estimator 27 of FIG. Here, the feedback acceleration estimator 27 in FIG. 2 estimates the feedback acceleration a me based on the speed command value ω r and outputs it to the disturbance elimination filter 22c, whereas the feedback acceleration estimator 31 in FIG. Based on the position command value Xr , the feedback acceleration a me is estimated and output to the disturbance removal filter 22c.

ここで、帰還加速度推定器３１では、位置制御系の応答を模擬するローパスフィルタでフィルタリングした位置指令値Ｘｒを２回微分することで、帰還加速度ａｍｅを演算することができる。このローパスフィルタの伝達関数Ｆ（ｓ）は、以下の（６）式で与えることができる。
Ｆ（ｓ）＝１／（１＋１／Ｋｐｓ＋Ｊｅ／（ＫｓＫ）ｓ２） ・・・（６）
ただし、Ｋｐは位置ループゲイン、Ｋｓは速度ループゲイン、ｓはラプラス演算子である。 Here, the feedback acceleration estimator 31, a position command value X r obtained by filtering by the low-pass filter to simulate the response of the position control system by differentiating twice, it is possible to calculate the feedback acceleration a me. The transfer function F (s) of this low-pass filter can be given by the following equation (6).
F (s) = 1 / (1 + 1 / K p s + J e / (K s K) s 2 ) (6)
However, K p is a position loop gain, K s is the speed loop gain, s is a Laplace operator.

本発明の第１実施形態に係る慣性モーメント推定装置が適用される速度制御系の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a speed control system to which an inertia moment estimation apparatus according to a first embodiment of the present invention is applied. 本発明の第１実施形態に係る慣性モーメント推定装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the inertia moment estimation apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図２の推定区間判定器の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the estimation area determination device of FIG. 本発明の第１実施形態に係る慣性モーメント推定装置の各部の動作波形を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement waveform of each part of the inertia moment estimation apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る慣性モーメント推定装置が適用される速度制御系の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the speed control system with which the inertia moment estimation apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention is applied. 本発明の第２実施形態に係る慣性モーメント推定装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the inertia moment estimation apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 従来の慣性モーメント推定装置が適用される速度制御系の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the speed control system with which the conventional inertia moment estimation apparatus is applied. 従来の慣性モーメント推定装置の概略構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of schematic structure of the conventional inertia moment estimation apparatus. 図８の係数決定部の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the coefficient determination part of FIG. 従来の慣性モーメント推定装置の概略構成のその他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of schematic structure of the conventional inertia moment estimation apparatus. 図１０の慣性モーメント推定装置の各部の動作波形を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement waveform of each part of the inertia moment estimation apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電動機
２ 速度検出器
３ 連結体
４ 負荷
５、１１ 減算器
６ 速度制御器
７ トルク制御器
８、１３ 負荷慣性モーメント推定器
９、１４ ゲイン調整器
１０ 位置検出器
１２ 位置制御器
２１ 遅延器
２２ａ〜２２ｃ 外乱除去フィルタ
２３ 加速度演算器
２４、２９ 乗算器
２５ 減算器
２６ 推定時定数乗算器
２７、３１ 帰還加速度推定器
２８ 推定区間判定器
３０ 加算器
４１ 絶対値演算器
４２ 比較器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric motor 2 Speed detector 3 Connection body 4 Load 5, 11 Subtractor 6 Speed controller 7 Torque controller 8, 13 Load inertia moment estimator 9, 14 Gain adjuster 10 Position detector 12 Position controller 21 Delay device 22a -22c Disturbance elimination filter 23 Acceleration calculator 24, 29 Multiplier 25 Subtractor 26 Estimated time constant multiplier 27, 31 Feedback acceleration estimator 28 Estimation interval determiner 30 Adder 41 Absolute value calculator 42 Comparator

Claims (6)

電動機の速度検出値に基づいて第１の帰還加速度を演算する帰還加速度演算手段と、
前記電動機の動作を指示する指令値に基づいて第２の帰還加速度を推定する帰還加速度推定手段と、
前記電動機のトルク指令値および前記第１の帰還加速度に基づいて、負荷慣性モーメントを推定する慣性モーメント推定手段と、
前記第２の帰還加速度が予め定められたレベル以上の区間を、前記慣性モーメント推定手段にて負荷慣性モーメントを推定する区間として判別する推定区間判別手段と、
前記帰還加速度演算手段にて演算された第１の帰還加速度から外乱を除去する第１の外乱除去手段と、
前記帰還加速度推定手段にて推定された第２の帰還加速度から外乱を除去する第２の外乱除去手段と、
前記トルク指令値から外乱を除去する第３の外乱除去手段とを備え、
前記慣性モーメント推定手段は、前記第１の外乱除去手段にて外乱が除去されたｋ時点における第１の帰還加速度をａｆ（ｋ）、前記第３の外乱除去手段にて外乱が除去されたｋ時点におけるトルク指令値をτｆ（ｋ）、ｋ時点における前記負荷慣性モーメントをＪｅ（ｋ）としたとき、前記第１の帰還加速度ａｆ（ｋ）と前記トルク指令値τｆ（ｋ）とを変数とし、前記負荷慣性モーメントＪｅ（ｋ）を係数とする関係式を下式のとおり定め、前記関係式に適応同定法を適用することにより、前記負荷慣性モーメントＪｅ（ｋ）を推定することを特徴とする慣性モーメント推定装置。
Ｊｅ（ｋ）＝Ｊｅ（ｋ−１）＋ｆｅＧ（ｋ）｛τｆ（ｋ）−Ｊｅ（ｋ−１）ａｆ（ｋ）｝
ここで、
Ｊｅ（ｋ−１）は、（ｋ−１）時点における前記負荷慣性モーメント、
Ｇ（ｋ）は、推定時定数、
ｆｅは、係数である。 Feedback acceleration calculating means for calculating the first feedback acceleration based on the detected speed value of the electric motor;
Feedback acceleration estimating means for estimating a second feedback acceleration based on a command value for instructing the operation of the electric motor;
An inertia moment estimation means for estimating a load inertia moment based on the torque command value of the motor and the first feedback acceleration;
An estimation interval determination means for determining an interval in which the second feedback acceleration is equal to or higher than a predetermined level as an interval for estimating a load inertia moment by the inertia moment estimation means;
First disturbance removing means for removing disturbance from the first feedback acceleration calculated by the feedback acceleration calculating means;
Second disturbance removing means for removing disturbance from the second feedback acceleration estimated by the feedback acceleration estimating means;
Third disturbance removing means for removing disturbance from the torque command value;
The moment of inertia estimation means uses af (k) as the first feedback acceleration at time k when the disturbance is removed by the first disturbance removal means, and k removes the disturbance by the third disturbance removal means. When the torque command value at the time point is τf (k) and the load moment of inertia at the time point k is J e (k), the first feedback acceleration af (k) and the torque command value τf (k) are variables. And a relational expression with the load inertia moment J e (k) as a coefficient is defined as shown below, and the load inertia moment J e (k) is estimated by applying an adaptive identification method to the relational expression. An inertia moment estimation device characterized by the above.
Je (k) = Je (k−1) + feG (k) {τf (k) −Je (k−1) af (k)}
here,
Je (k−1) is the load inertia moment at the time (k−1),
G (k) is the estimated time constant,
fe is a coefficient. 前記適応同定法は、逐次最小２乗法または固定トレース法による適応同定法であることを特徴とする請求項１記載の慣性モーメント推定装置。   2. The inertia moment estimation apparatus according to claim 1, wherein the adaptive identification method is an adaptive identification method based on a sequential least square method or a fixed trace method. 前記慣性モーメント推定手段は、前記第２の外乱除去手段にて外乱が除去された第２の帰還加速度に基づいて、前記負荷慣性モーメントの推定値の更新速度を調整する推定時定数調整手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の慣性モーメント推定装置。   The inertia moment estimating means includes estimated time constant adjusting means for adjusting an update rate of the estimated value of the load inertia moment based on the second feedback acceleration from which the disturbance has been removed by the second disturbance removing means. The inertia moment estimation apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that: 前記慣性モーメント推定手段は、前記第２の外乱除去手段にて外乱が除去された第２の帰還加速度が予め定められたレベル未満の場合、前記負荷慣性モーメントの推定値の更新を停止する推定停止手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の慣性モーメント推定装置。   The inertia moment estimation means stops the update of the estimated value of the load inertia moment when the second feedback acceleration from which the disturbance has been removed by the second disturbance removal means is less than a predetermined level. The inertia moment estimation apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising means. 前記外乱除去手段は、バンドパスフィルタまたはローパスフィルタと差分演算器にて構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の慣性モーメント推定装置。   5. The inertia moment estimation apparatus according to claim 1, wherein the disturbance removing unit includes a band-pass filter or a low-pass filter and a difference calculator. 6. 前記指令値は、速度指令値または位置指令値であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の慣性モーメント推定装置。   6. The inertia moment estimation apparatus according to claim 1, wherein the command value is a speed command value or a position command value.
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