JP5273582B2 - Servo motor control method - Google Patents

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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

本発明は、サーボモータの暴走を防止するに好適なサーボモータの制御方法およびその制御装置に関する。   The present invention relates to a servomotor control method suitable for preventing runaway of a servomotor and a control apparatus therefor.

従来、サーボモータを駆動するシステムとして、サーボモータの回転位置を位置検出器で検出し、位置検出器の検出による位置と回転指令を基にサーボモータの回転位置をフィードバック制御するものがある。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a system for driving a servo motor, there is a system in which a rotational position of a servo motor is detected by a position detector, and the rotational position of the servo motor is feedback controlled based on a position detected by the position detector and a rotation command.

この種のシステムに用いられるサーボモータに、期待したトルクを発生させるためには、電流制御のための電気角原点を設定する必要がある。このため、サーボモータの駆動を制御するに際しては、例えば、サーボモータの回転位置を検出する位置検出器がアブソリュート方式の場合、予めU相‐N極が対向する電気角原点と、サーボモータに連結された位置検出器の機械角原点の位相差を予め記憶しておき、これらを基に電気角原点を算出し、算出値にしたがってサーボモータの電流を制御する構成が採用されている。また位置検出器がインクリメンタル方式の場合でも、アブソリュート方式と同様に電気角原点と位置検出器原点（機械角原点）の位相を検出する構成が採用されている。   In order to generate an expected torque in a servo motor used in this type of system, it is necessary to set an electrical angle origin for current control. For this reason, when controlling the drive of the servo motor, for example, if the position detector that detects the rotational position of the servo motor is of the absolute type, it is connected in advance to the electrical angle origin where the U phase-N pole is opposed to the servo motor. A configuration is adopted in which the phase difference of the mechanical angle origin of the position detector is stored in advance, the electrical angle origin is calculated based on these, and the current of the servo motor is controlled according to the calculated value. Even when the position detector is an incremental method, a configuration is employed in which the phase between the electrical angle origin and the position detector origin (mechanical angle origin) is detected as in the absolute method.

しかし、以下の状態がある場合には、正しい電気角原点が得られない場合がある。   However, the correct electrical angle origin may not be obtained when the following conditions exist.

（１）位置検出器の故障
（２）位置検出器とモータコアの位相差が使用中に変化した
（３）記憶した位置検出器の位相差データの破壊
（４）サーボモータとドライブユニットのミスマッチ (1) Position detector failure (2) Phase difference between position detector and motor core changed during use (3) Corruption of stored position detector phase difference data (4) Mismatch between servo motor and drive unit

（１）〜（４）のうちいずれかの状態でサーボモータに対する電流制御を行うと、トルク指令に対して、発生トルクの符合が反転する場合があり、この状態でフィードバック制御を行うとサーボモータが暴走することがある。   When current control is performed on the servo motor in any one of the states (1) to (4), the sign of the generated torque may be reversed with respect to the torque command. When feedback control is performed in this state, the servo motor May runaway.

サーボモータの暴走は、サーボモータをサーボオンしたあとに、ユーザが回転指令を入力することで発生することが多い。これは、サーボモータが期待した方向に動作しないため、回転指令＝位置偏差となり、暴走する方向の出力トルクが短時間で立ち上がるためである。   Servo motor runaway often occurs when the user inputs a rotation command after the servo motor is turned on. This is because the servo motor does not operate in the expected direction, so that the rotation command = position deviation, and the output torque in the runaway direction rises in a short time.

そこで、モータの暴走を防止するために、電源を入れるごとに、モータの通常運転に入る前に、モータのロータと、モータのロータと結合された回転部材の位相のずれである転流角を診断する簡易キャリブレーションモードを設け、この簡易キャリブレーションモードにおいて、モータのコイルに流れる電流をフィードバック制御する駆動回路に、所定の一定値の電流指令値を与えるとともに、モータの回転位置がロックされた状態で、モータの回転位置を検出するセンサの検出信号を基にモータのロータとステータの歯の１歯ピッチ内における位相ずれを検出して転流角を測定し、測定した転流角と予め設定しておいた転流角とを比較し、これらの差が許容範囲外にあるときには警報を発生するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。   Therefore, in order to prevent the motor from running away, each time the power is turned on, the commutation angle, which is the phase shift between the rotor of the motor and the rotating member coupled to the rotor of the motor, is set before the normal operation of the motor. A simple calibration mode for diagnosis is provided. In this simple calibration mode, a predetermined constant current command value is given to the drive circuit for feedback control of the current flowing in the motor coil, and the rotational position of the motor is locked. In this state, the commutation angle is measured by detecting a phase shift within one tooth pitch of the rotor and stator teeth of the motor based on the detection signal of the sensor that detects the rotational position of the motor. There is a proposal that compares the commutation angle that has been set and generates an alarm when these differences are outside the allowable range (Patent Literature). Reference).

特開平３−８２３９２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-82392

従来技術においては、モータが通常運転に入る前に、簡易キャリブレーションモードを設け、このモードにより、モータの実際の転流角を測定し、この転流角と予め設定しておいた転流角とを比較し、これらの差が許容範囲内にないときには警報を発生することでモータの暴走を未然に防止しているが、キャリブレーションモードにおける処理として、モータのコイルに一定電流を流し、ロータが安定した状態になったときに転流角を測定している。このため、このキャリブレーションモードでは、ロータが位置制御されない、オープンループによる制御のため、位置保持力が期待できず、ロータが微小に回転する可能性がある。   In the prior art, a simple calibration mode is provided before the motor enters normal operation, and in this mode, the actual commutation angle of the motor is measured, and this commutation angle and a preset commutation angle are set. When these differences are not within the permissible range, an alarm is generated to prevent the motor from running away, but as a process in the calibration mode, a constant current is passed through the motor coil. The commutation angle is measured when becomes stable. For this reason, in this calibration mode, since the position of the rotor is not controlled and control is performed by an open loop, the position holding force cannot be expected, and the rotor may rotate slightly.

本発明の目的は、サーボモータの運転開始時に、電気角が正しくない場合にはテストモードによる指令によって暴走動作を誘発させて、より小さい回転角でサーボモータの暴走を停止することができるサーボモータの制御方法およびその装置を提供することにある。   An object of the present invention is to start a runaway operation by a command in a test mode when the electrical angle is not correct at the start of the servomotor operation, and to stop the servomotor runaway at a smaller rotation angle. It is an object to provide a control method and apparatus therefor.

前記目的を達成するために、本発明は、サーボモータの位置を検出するとともに、前記サーボモータに関するモードに応じて指令を選択し、選択した指令とサーボモータの位置との差から位置偏差を算出し、算出した位置偏差を基にトルク指令を生成し、当該トルク指令に従って前記サーボモータの電流を制御するサーボモータの制御方法において、前記サーボモータの運転開始時に、テストモードによる指令を選択し、当該選択した指令と前記サーボモータの位置との差から位置偏差を算出し、当該算出した位置偏差が暴走検出しきい値以上のときには前記サーボモータに対する電流制御を停止することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention detects a position of a servo motor, selects a command according to a mode related to the servo motor, and calculates a position deviation from a difference between the selected command and the position of the servo motor. And generating a torque command based on the calculated position deviation, and in the servo motor control method for controlling the current of the servo motor according to the torque command, at the start of operation of the servo motor, select a command in a test mode, A position deviation is calculated from a difference between the selected command and the position of the servo motor, and current control on the servo motor is stopped when the calculated position deviation is equal to or greater than a runaway detection threshold value.

係る構成によれば、サーボモータの運転開始時に、サーボモータが通常運転に移行するに先立って、テストモードによる指令を選択し、選択した指令とサーボモータの位置との差から位置偏差を算出し、算出した位置偏差が暴走検出しきい値以上のときにはサーボモータに対する電流制御を停止するようにしているため、ユーザの操作による指令に従ってサーボモータが通常運転に移行する前に、電気角が正しくない場合には、テストモードによる指令によって暴走動作を誘発させて、より小さい回転角でサーボモータの暴走を停止することができる。   According to this configuration, when the servo motor starts operating, the command in the test mode is selected before the servo motor shifts to the normal operation, and the position deviation is calculated from the difference between the selected command and the position of the servo motor. When the calculated position deviation is equal to or greater than the runaway detection threshold, the current control for the servomotor is stopped, so the electrical angle is not correct before the servomotor enters normal operation according to the user's operation command. In such a case, the runaway operation can be induced by a command in the test mode, and the runaway of the servo motor can be stopped at a smaller rotation angle.

サーボモータの制御方法を採用するに際しては、以下の要素を付加することができる。   In adopting the servo motor control method, the following elements can be added.

好適には、前記サーボモータの運転開始時に、前記テストモードによる微小指令と前記サーボモータの位置との差から算出された位置偏差が前記暴走検出しきい値より小さい状態が一定時間経過したことを条件に、通常運転モードによる指令を選択し、前記通常運転モードに移行する際には、前記テストモードの指令をキャンセルして、前記サーボモータの運転開始時の位置を保持して制御を開始してなる。 Preferably, the at operation start of the servo motor, said state position deviation calculated from the difference is smaller than the runaway detection threshold of the test mode micro instruction and before Symbol servo motor position by the predetermined time has elapsed If the command in the normal operation mode is selected on the condition, and the mode is shifted to the normal operation mode, the command in the test mode is canceled and the control is started while maintaining the position at the start of the servo motor operation. Do it.

係る構成によれば、位置偏差が暴走検出しきい値より小さい状態が一定時間経過したことを条件に、通常運転モードによる指令を選択し、通常運転モードに移行する際には、テストモードの指令をキャンセルして、サーボモータの運転開始時の位置を保持して制御を開始することで、テストモードのときには、ユーザからの回転指令によって通常運転モードに移行するのを阻止することができるため、サーボモータを停止位置に保持した状態で通常運転モードによる運転に移行することができる。   According to such a configuration, the command in the normal operation mode is selected on the condition that the position deviation is smaller than the runaway detection threshold for a certain period of time, and the test mode command is issued when shifting to the normal operation mode. By canceling and holding the position at the start of operation of the servo motor and starting control, in the test mode, it is possible to prevent transition to the normal operation mode by the rotation command from the user, The operation can be shifted to the normal operation mode with the servo motor held at the stop position.

好適には、前記テストモードによる指令は、前記サーボモータの通常運転時の回転指令で規定される回転角よりも小さい回転角の位置指令である。   Preferably, the command in the test mode is a position command having a rotation angle smaller than a rotation angle defined by a rotation command during normal operation of the servo motor.

係る構成によれば、テストモードによる指令を、サーボモータの通常運転時の回転指令で規定される回転角よりも小さい回転角の位置指令とすることで、より確実に小さい回転角でサーボモータの暴走を停止することができる。   According to such a configuration, the command of the test mode is set to a position command having a rotation angle smaller than the rotation angle defined by the rotation command during normal operation of the servo motor, so that the servo motor can be reliably operated with a small rotation angle. Runaway can be stopped.

また、本発明は、サーボモータに関するモードに応じた指令を選択して出力する指令選択器と、前記サーボモータの位置を検出する位置検出器と、前記指令選択器の選択による指令と前記位置検出器の検出出力との差から位置偏差を算出する位置偏差算出器と、前記位置偏差算出器の算出による位置偏差を基にトルク指令を生成し、当該トルク指令に従って前記サーボモータの電流を制御する位置制御器とを備え、前記指令選択器は、前記サーボモータの運転開始時に、テストモードによる指令を選択し、前記位置偏差算出器は、前記テストモードによる指令と前記位置検出器の検出出力との差から位置偏差を算出し、前記位置制御器は、前記位置偏差算出器の算出による位置偏差が暴走検出しきい値以上のときには前記サーボモータに対する電流制御を停止してなることを特徴とする。   In addition, the present invention provides a command selector that selects and outputs a command according to a mode related to a servo motor, a position detector that detects a position of the servo motor, a command by the selection of the command selector, and the position detection. A position deviation calculator that calculates a position deviation from a difference from the detector output, and a torque command based on the position deviation calculated by the position deviation calculator, and controlling the current of the servo motor in accordance with the torque command. A position controller, wherein the command selector selects a command in a test mode at the start of operation of the servo motor, and the position deviation calculator includes a command in the test mode and a detection output of the position detector. The position controller calculates a position deviation from the difference between the servomotor and the position controller when the position deviation calculated by the position deviation calculator is equal to or greater than a runaway detection threshold. Characterized by comprising stop current control.

係る構成によれば、サーボモータの運転開始時に、サーボモータが通常運転に移行するに先立って、テストモードによる指令を選択し、選択した指令とサーボモータの位置との差から位置偏差を算出し、算出した位置偏差が暴走検出しきい値以上のときにはサーボモータに対する電流制御を停止するようにしているため、ユーザの操作による指令に従ってサーボモータが通常運転に移行する前に、電気角が正しくない場合には、テストモードによる指令によって暴走動作を誘発させて、より小さい回転角でサーボモータの暴走を停止することができる。   According to this configuration, when the servo motor starts operating, the command in the test mode is selected before the servo motor shifts to the normal operation, and the position deviation is calculated from the difference between the selected command and the position of the servo motor. When the calculated position deviation is equal to or greater than the runaway detection threshold, the current control for the servomotor is stopped, so the electrical angle is not correct before the servomotor enters normal operation according to the user's operation command. In such a case, the runaway operation can be induced by a command in the test mode, and the runaway of the servo motor can be stopped at a smaller rotation angle.

サーボモータの制御装置を構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。   When configuring the servo motor control device, the following elements can be added.

好適には、前記位置制御器は、前記位置偏差算出器の算出による位置偏差が前記暴走検出しきい値より小さい状態が一定時間経過したことを条件に、通常運転モードによる指令を前記指令選択器に選択させ、前記通常運転モードに移行させる際には、前記テストモードの指令をキャンセルして、前記サーボモータの運転開始時の位置を保持して制御を開始してなる。   Preferably, the position controller sends a command in a normal operation mode to the command selector on a condition that a position deviation calculated by the position deviation calculator is smaller than the runaway detection threshold for a certain period of time. When the operation mode is shifted to the normal operation mode, the command in the test mode is canceled, and the control is started while maintaining the position at the start of the operation of the servo motor.

係る構成によれば、位置偏差が暴走検出しきい値より小さい状態が一定時間経過したことを条件に、通常運転モードによる指令を指令選択器に選択させ、通常運転モードに移行させる際には、テストモードの指令をキャンセルして、サーボモータの運転開始時の位置を保持して制御を開始することで、テストモードのときには、ユーザからの回転指令によって通常運転モードに移行するのを阻止することができるため、サーボモータを停止位置に保持した状態で通常運転モードによる運転に移行することができる。   According to such a configuration, on the condition that the position deviation is smaller than the runaway detection threshold after a certain time has passed, the command selector selects the command in the normal operation mode, and when the mode shifts to the normal operation mode, By canceling the test mode command and holding the position at the start of servo motor operation and starting control, in the test mode, it is possible to prevent the user from entering the normal operation mode by the rotation command from the user. Therefore, the operation can be shifted to the normal operation mode with the servo motor held at the stop position.

好適には、前記指令選択器は、前記テストモードによる指令として、前記サーボモータの通常運転時の回転指令で規定される回転角よりも小さい回転角の位置指令を選択してなる。   Preferably, the command selector selects a position command having a rotation angle smaller than a rotation angle defined by a rotation command during normal operation of the servo motor as a command in the test mode.

係る構成によれば、テストモードによる指令を、サーボモータの通常運転時の回転指令で規定される回転角よりも小さい回転角の位置指令とすることで、より確実に小さい回転角でサーボモータの暴走を停止することができる。   According to such a configuration, the command of the test mode is set to a position command having a rotation angle smaller than the rotation angle defined by the rotation command during normal operation of the servo motor, so that the servo motor can be reliably operated with a small rotation angle. Runaway can be stopped.

本発明によれば、サーボモータの運転開始時に、電気角が正しくない場合には、テストモードによる指令によって暴走動作を誘発させ、より小さい回転角でサーボモータの暴走を停止することができる。   According to the present invention, when the electrical angle is not correct at the start of operation of the servo motor, the runaway operation can be induced by the command in the test mode, and the runaway of the servomotor can be stopped at a smaller rotation angle.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るサーボモータの制御装置の一実施例を示す暴走テスト時の制御ブロック図である。 図１において、サーボモータの制御装置は、サーボモータ１０を制御対象として、暴走テスト用パルス発生器１２、内部パルスジェネレータ１４、パルス列発生器１６、スイッチ１８、減算器２０、位置制御器２２、位置検出器２４を備えて構成されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a control block diagram at the time of a runaway test showing an embodiment of a servo motor control apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the servo motor control device controls the servo motor 10 as a control target, and a runaway test pulse generator 12, an internal pulse generator 14, a pulse train generator 16, a switch 18, a subtracter 20, a position controller 22, a position A detector 24 is provided.

暴走テスト用パルス発生器１２は、サーボモータ１０の運転開始時に、テストモードによる指令として、暴走テスト用の微小パルス、例えば、１６パルスであって４秒相当のパルス（通常運転モードにおける回転指令で規定される回転角よりも小さい回転角のパルス）を発生するようになっている。内部パルスジェネレータ１４は、暴走テスト用の微小パルスをキャンセルし、元に戻すためのパルス、例えば、暴走テスト用の微小パルスの符号を反転させた微小パルス（−１６パルス）を内部から発生するようになっている。パルス列発生器１６は、サーボモータ１０の通常運転モードにおける動作指令として、外部からパルス列を発生するようになっている。   The runaway test pulse generator 12 is a runaway test micro-pulse, for example, 16 pulses equivalent to 4 seconds (rotation command in the normal operation mode) as a command in the test mode when the servo motor 10 starts operation. A pulse having a rotation angle smaller than a prescribed rotation angle) is generated. The internal pulse generator 14 cancels the runaway test minute pulse and generates a pulse for returning to the original, for example, a minute pulse (−16 pulse) obtained by inverting the sign of the runaway test minute pulse. It has become. The pulse train generator 16 generates a pulse train from the outside as an operation command in the normal operation mode of the servo motor 10.

スイッチ１８は、サーボモータ１０に関するモードに応じた指令を選択する指令選択器として、テストモードのときには暴走テスト用パルス発生器１２からの微小パルスを選択し、テストモードから通常運転モードに移行するときには、内部パルスジェネレータ１４からの微小パルスを選択し、通常運転モードのときには、パルス列発生器１６からのパルス（パルス列）を選択し、選択したパルスを回転指令として減算器２０に出力する。   The switch 18 is a command selector that selects a command corresponding to the mode related to the servo motor 10, selects a minute pulse from the runaway test pulse generator 12 in the test mode, and shifts from the test mode to the normal operation mode. The minute pulse from the internal pulse generator 14 is selected, and in the normal operation mode, the pulse (pulse train) from the pulse train generator 16 is selected, and the selected pulse is output to the subtracter 20 as a rotation command.

減算器２０は、スイッチ１８によって選択されたパルスを回転指令として取り込むとともに、サーボモータ１０の回転位置を検出する位置検出器２４の検出出力を取り込み、スイッチ１８の選択による回転指令と位置検出器２４の検出出力との差から位置偏差を算出し、算出した位置偏差を位置制御器２２に出力する位置偏差算出器として構成されている。   The subtracter 20 takes in the pulse selected by the switch 18 as a rotation command, takes in the detection output of the position detector 24 that detects the rotational position of the servo motor 10, and selects the rotation command and the position detector 24 by selecting the switch 18. The position deviation is calculated from the difference between the detected output and the position deviation calculator configured to output the calculated position deviation to the position controller 22.

位置制御器２２は、減算器２０の算出による位置偏差を基にトルク指令を生成し、生成したトルク指令にしたがってサーボモータ１０のコイルを励磁して、サーボモータ１０の電流を制御し、減算器２０の算出による位置偏差が０になるように、サーボモータ１０の回転位置をフィードバック制御するようになっている。   The position controller 22 generates a torque command based on the position deviation calculated by the subtracter 20, excites the coil of the servo motor 10 according to the generated torque command, controls the current of the servo motor 10, and the subtractor. The rotational position of the servo motor 10 is feedback-controlled so that the position deviation calculated by 20 is zero.

この際、スイッチ１８は、例えば、位置制御器２２からの制御信号を基に、サーボモータ１０の運転開始時に、テストモードによる指令として、暴走テスト用パルス発生器１２からの微小パルスを選択し、その後、テストモードから通常運転モードに移行する過程では内部パルスジェネレータ１４からの微小パルスを選択し、通常運転モードに移行したときには、パルス列発生器１６からのパルスを選択するようになっている。   At this time, the switch 18 selects, for example, a minute pulse from the runaway test pulse generator 12 as a command in the test mode at the start of operation of the servo motor 10 based on a control signal from the position controller 22. Thereafter, a minute pulse from the internal pulse generator 14 is selected in the process of shifting from the test mode to the normal operation mode, and a pulse from the pulse train generator 16 is selected when shifting to the normal operation mode.

次に、暴走テスト時の作用を図２のフローチャートにしたがって説明する。まず、サーボモータ１０に対する暴走テストを開始するに際して、サーボモータ１０の運転開始時には、まずテストモードが選択され、スイッチ１８が暴走テスト用パルス発生器１２からのパルスを選択するための切換えが行われ（ステップS１）、その後サーボモータ１０がサーボオンとなる（S２）。サーボモータ１０がサーボオンになった運転開始時には、テストモードによる指令として、暴走テスト用パルス発生器１２からの微小パルスがスイッチ１８を介して減算器２０に入力される。この微小パルスは、例えば、１６パルスであって、４秒相当の回転指令である（S３）。   Next, the operation during the runaway test will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when starting the runaway test for the servomotor 10, at the start of the operation of the servomotor 10, the test mode is first selected, and the switch 18 is switched to select a pulse from the runaway test pulse generator 12. (Step S1) After that, the servo motor 10 is turned on (S2). At the start of operation when the servo motor 10 is servo-on, a minute pulse from the runaway test pulse generator 12 is input to the subtractor 20 via the switch 18 as a command in the test mode. The minute pulse is, for example, 16 pulses and is a rotation command corresponding to 4 seconds (S3).

次に、減算器２０において、スイッチ１８で選択された微小パルスと位置検出器２４の検出出力との差から位置偏差が算出され、算出された位置偏差が位置制御器２２に入力される。このとき、位置制御器２２は、減算器２０の算出による位置偏差が暴走検出しきい値、例えば、通常運転モードにおける位置偏差オーバーしきい値を３０度とした場合、この３０度よりも小さいしきい値である１５度よりも大きいか否かを判定する（S４）。位置偏差が暴走しきい値以上のときには位置制御器２２は、転流異常として、サーボモータ１０のコイルに対する励磁を即座に中止し、サーボモータ１０に対する電流制御を停止する（S５）。すなわち、位置偏差が暴走検出しきい値以上のときには電気角が正しくないとして、暴走テスト用微小パルスを基にサーボモータ１０による暴走動作を誘発させて、より小さい回転角でサーボモータ１０の暴走を停止する。   Next, in the subtracter 20, the position deviation is calculated from the difference between the minute pulse selected by the switch 18 and the detection output of the position detector 24, and the calculated position deviation is input to the position controller 22. At this time, the position controller 22 is less than 30 degrees when the position deviation calculated by the subtractor 20 is a runaway detection threshold, for example, the position deviation overthreshold in the normal operation mode is 30 degrees. It is determined whether or not the threshold value is greater than 15 degrees (S4). When the position deviation is equal to or greater than the runaway threshold, the position controller 22 immediately stops excitation of the servo motor 10 coil as commutation abnormality and stops current control for the servo motor 10 (S5). That is, when the position deviation is equal to or greater than the runaway detection threshold value, it is assumed that the electrical angle is not correct, and the runaway operation by the servomotor 10 is induced based on the minute pulse for the runaway test. Stop.

一方、ステップS４で、位置偏差が暴走検出しきい値よりも小さいと判定されたときには、位置制御器２２は、一定時間経過したか否かを判定し（S６）、位置偏差が暴走しきい値よりも小さい状態が一定時間経過するまでステップS４〜ステップS6の処理を繰り返す。このあと、位置偏差が暴走検出しきい値よりも小さい状態が一定時間経過したことを条件に、すなわちユーザからの回転指令を受付けない状態（サーボロック状態）が一定時間経過したときには、テストモードから通常運転モードに移行するために、スイッチ１８を切換えて、内部パルスジェネレータ１４からのパルスとして、暴走テスト用微小パルスをキャンセルするためのパルスであって、暴走テスト用微小パルスとは逆符号の微小パルス（−１６パルス）を回転指令として入力し、減算器２０の算出による位置偏差の値を補正し、元の状態に戻す（S７）。つまり、位置偏差が暴走検出しきい値より小さい状態が一定時間経過したことを条件に、通常運転モードに移行する際には、テストモードの指令をキャンセルして、サーボモータの運転開始時の位置を保持して制御を開始する。   On the other hand, when it is determined in step S4 that the position deviation is smaller than the runaway detection threshold value, the position controller 22 determines whether or not a certain time has passed (S6), and the position deviation is the runaway threshold value. Steps S4 to S6 are repeated until the state smaller than the predetermined time elapses. After that, when a certain time has elapsed when the position deviation is smaller than the runaway detection threshold, that is, when the rotation command from the user is not accepted (servo lock state), the test mode is In order to shift to the normal operation mode, the switch 18 is switched to cancel the runaway test minute pulse as a pulse from the internal pulse generator 14. A pulse (−16 pulse) is inputted as a rotation command, the position deviation value calculated by the subtracter 20 is corrected, and the original state is restored (S7). In other words, when shifting to the normal operation mode on condition that the position deviation is smaller than the runaway detection threshold for a certain time, the test mode command is canceled and the servo motor operation start position Hold to start control.

このあと通常運転モードによる指令を入力するために、スイッチ１８をパルス列発生器１６側に切換えて、パルス列発生器１６からのパルスを回転指令として取り込み、この回転指令と位置検出器２４の検出出力との差から位置偏差を算出し、算出した位置偏差を基に位置制御器２２でトルク指令を生成し、このトルク指令にしたがってサーボモータ１０のコイルを励磁し、通常運転モードに応じたトルク指令にしたがってサーボモータ１０に対する電流を制御し（S８）、このルーチンでの処理を終了する。   Thereafter, in order to input a command in the normal operation mode, the switch 18 is switched to the pulse train generator 16 side, the pulse from the pulse train generator 16 is taken in as a rotation command, and this rotation command and the detection output of the position detector 24 are A position deviation is calculated from the difference between the two, a torque command is generated by the position controller 22 based on the calculated position deviation, the coil of the servo motor 10 is excited in accordance with this torque instruction, and a torque command corresponding to the normal operation mode is obtained. Therefore, the current for the servo motor 10 is controlled (S8), and the processing in this routine is terminated.

本実施例によれば、サーボモータ１０の運転開始時に、サーボモータ１０を通常運転モードで運転するに先立って、テストモードによってサーボモータ１０をサーボオン状態とし、サーボモータ１０がサーボオンになった直後から一定時間、ユーザからの回転指令を受付けない状態（サーボロック状態）として、暴走テスト用微小パルスにしたがって位置偏差を算出し、この位置偏差が暴走検出しきい値以上のときには電気角が正しくないとして、暴走テスト用微小パルスを基にサーボモータ１０による暴走動作を誘発させて、より小さい回転角でサーボモータ１０の暴走を停止することができる。   According to the present embodiment, at the start of operation of the servo motor 10, prior to operating the servo motor 10 in the normal operation mode, the servo motor 10 is set in the servo-on state by the test mode, and immediately after the servo motor 10 is turned on. Assuming that the rotation command from the user is not received for a certain period of time (servo lock state), the position deviation is calculated according to the runaway test micro pulse, and if this position deviation is greater than the runaway detection threshold, the electrical angle is incorrect. The runaway operation by the servo motor 10 can be induced based on the minute pulse for the runaway test, and the runaway of the servo motor 10 can be stopped at a smaller rotation angle.

この場合、サーボモータ１０は位置制御による停止位置に保持され、サーボモータ１０のロータはサーボオン時の位置を保持されるため、負荷トルクの影響を受けるのを抑制することもできる。   In this case, the servo motor 10 is held at the stop position by the position control, and the rotor of the servo motor 10 is held at the servo-on position, so that it is possible to suppress the influence of the load torque.

本発明に係るサーボモータの制御装置の一実施例を示す暴走テスト時の制御ブロック図である。It is a control block diagram at the time of a runaway test which shows one Example of the control apparatus of the servomotor which concerns on this invention. 暴走テスト時の作用を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the effect | action at the time of a runaway test.

符号の説明Explanation of symbols

１０ サーボモータ、１２ 暴走テスト用パルス発生器、１４ 内部パルスジェネレータ、１６ パルス列発生器、１８ スイッチ、２０ 減算器、２２ 位置制御器、２４ 位置検出器   10 Servo motor, 12 Runaway test pulse generator, 14 Internal pulse generator, 16 Pulse train generator, 18 Switch, 20 Subtractor, 22 Position controller, 24 Position detector

Claims (5)

コイルを有するサーボモータの位置を検出するとともに、前記サーボモータに関するモードに応じて指令を選択し、選択した指令とサーボモータの位置との差から位置偏差を算出し、算出した位置偏差を基にトルク指令を生成し、当該トルク指令に従って前記サーボモータの電流を制御することで、前記位置偏差が０になるように前記サーボモータの回転位置をフィードバック制御するサーボモータの制御方法において、
前記サーボモータの運転開始時に、ユーザーからの回転指令を受付けない状態で且つサーボオンの状態でテストモードによる微小指令を選択し、当該選択した微小指令と前記サーボモータの位置との差から位置偏差を算出し、当該算出した位置偏差が暴走検出しきい値以上のときには前記サーボモータのコイルに対する励磁を即座に中止し、前記サーボモータに対する電流制御を停止してなり、
前記テストモードによる微小指令は、前記サーボモータの通常運転時の回転指令で規定される回転角よりも小さい回転角の位置指令であって、
前記暴走検出しきい値は、通常運転モードにおける位置偏差オーバーしきい値よりも小さい値であって、
前記テストモードによる微小指令と前記サーボモータの位置との差から算出された位置偏差が前記暴走検出しきい値より小さい状態が一定時間経過したことを条件に、通常運転モードに移行してユーザーからの回転指令を選択するものであり、
前記通常運転モードに移行する際には、事前に、前記テストモードによる微小指令とは逆方向の指令を選択することによって、前記テストモードによる微小指令をキャンセルして、前記サーボモータの運転開始時の位置を保持した後に、通常運転モードにおける制御を開始してなる、サーボモータの制御方法。 The position of the servo motor having the coil is detected, a command is selected according to the mode related to the servo motor, a position deviation is calculated from the difference between the selected command and the position of the servo motor, and the position deviation is based on the calculated position deviation. In the servo motor control method for generating a torque command and controlling the current of the servo motor according to the torque command to feedback control the rotational position of the servo motor so that the position deviation becomes zero.
At the start of operation of the servo motor, a minute command in the test mode is selected in a state where the rotation command from the user is not received and the servo is on, and a position deviation is calculated from a difference between the selected minute command and the position of the servo motor. When the calculated position deviation is equal to or greater than the runaway detection threshold, excitation to the coil of the servo motor is immediately stopped, and current control to the servo motor is stopped,
The minute command by the test mode is a position command with a rotation angle smaller than the rotation angle defined by the rotation command during normal operation of the servo motor,
The runaway detection threshold is a value smaller than the position deviation over threshold in the normal operation mode,
The user shifts to the normal operation mode on the condition that the position deviation calculated from the difference between the minute command in the test mode and the position of the servo motor is smaller than the runaway detection threshold for a certain period of time. is intended to select a rotation command,
At the transition to the normal operation mode, in advance, by the micro instruction selecting a command in the reverse direction by the test mode, and cancels the micro-instruction by the test mode, the operation at the start of the servo motor A control method for a servo motor, in which the control in the normal operation mode is started after the position is held. 前記テストモードによる微小指令は、前記サーボモータを４秒の角度だけ回転させる指令であることを特徴とする、請求項１に記載のサーボモータの制御方法。2. The servo motor control method according to claim 1, wherein the minute command in the test mode is a command for rotating the servo motor by an angle of 4 seconds. 通常運転モードにおける位置偏差オーバーしきい値は３０度であって、前記暴走検出しきい値は１５度であることを特徴とする、請求項１に記載のサーボモータの制御方法。The servo motor control method according to claim 1, wherein a position deviation over threshold value in a normal operation mode is 30 degrees, and the runaway detection threshold value is 15 degrees. 前記サーボモータは、内部パルスジェネレータと減算器とを有しており、前記内部パルスジェネレータが、前記テストモードによる微小指令を反転させた逆符号の微小指令を内部から発生し、回転指令として前記減算器に入力し、前記減算器の算出による位置偏差の値を補正することを特徴とする請求項１に記載のサーボモータの制御方法。The servo motor has an internal pulse generator and a subtractor, and the internal pulse generator generates a minute command with an opposite sign obtained by inverting the minute command in the test mode from the inside, and the subtraction is performed as a rotation command. 2. The servo motor control method according to claim 1, wherein a position deviation value calculated by the subtractor is corrected by being input to the controller. 前記サーボモータは、指令選択器と、暴走テスト用パルス発生器と、パルス列発生機と、を有しており、  The servo motor has a command selector, a runaway test pulse generator, and a pulse train generator,
前記指令選択器は、  The command selector is
前記テストモードのときには、前記暴走テスト用パルス発生器からの微小指令を選択し、  When in the test mode, select a minute command from the runaway test pulse generator,
前記テストモードから前記通常運転モードに移行するときには、前記内部パルスジェネレータからの微小指令を選択し、  When shifting from the test mode to the normal operation mode, select a minute command from the internal pulse generator,
前記通常運転モードのときには、前記パルス列発生機からの指令を選択するものであって、  In the normal operation mode, a command from the pulse train generator is selected,
選択した指令を回転指令として前記減算器に入力することを特徴とする請求項４に記載のサーボモータの制御方法。  5. The servo motor control method according to claim 4, wherein the selected command is input to the subtracter as a rotation command.
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