JP6316323B2 - モータ制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明にかかるモータ制御装置の実施の形態1の構成を示すブロック図である。なお、本発明にかかるモータ制御装置では、高精度な軌跡制御を行う。なお、ここで、軌跡制御とは、2軸または3軸以上の多軸が同時に運動することによって、工具先端部またはロボットの把持部の軌跡を指令の曲線に追従させて制御することをいい、軌跡とは、複数の可動軸で構成された工具先端部が運動中に空間に占める位置を連ねた線のことをいう。可動軸が第1軸であるX軸と第2軸であるY軸の2軸構成である場合を例とすると、指令軌跡と工具先端部が描く実位置軌跡は図2のように2次元平面上で描かれる。なお、図2では、指令軌跡を実線で示し、実位置軌跡を点線で示す。
図5は、本発明にかかるモータ制御装置の実施の形態2の構成を示すブロック図である。実施の形態2において、実施の形態1の図1と同じ符号のブロックは同等の機能を有し、重複する構成及び動作の説明は省略する。
図6は、本発明にかかるモータ制御装置の実施の形態3の構成を示すブロック図である。実施の形態3において、実施の形態1の図1と同じ符号のブロックは同等の機能を有し、重複する構成及び動作の説明は省略する。図6に示すように、本実施の形態のモータ制御装置は、実施の形態1のモータ制御装置に対して第3軸であるZ軸が加わった構成である。
図7は、本発明にかかるモータ制御装置の実施の形態4の構成を示すブロック図である。実施の形態4において、実施の形態1の図1と同じ符号のブロックは同等の機能を有し、重複する構成及び動作の説明は省略する。図7に示すように、本実施の形態のモータ制御装置は、実施の形態1のモータ制御装置に対してX軸機械特性分析部417、Y軸機械特性分析部427及び自動調整判断部403が追加された構成である。
図8は、本発明にかかるモータ制御装置の実施の形態5の構成を示すブロック図である。実施の形態5において、実施の形態1の図1と同じ符号のブロックは同等の機能を有し、重複する構成及び動作の説明は省略する。図8に示すように、本実施の形態のモータ制御装置は、実施の形態1のモータ制御装置のX軸零点推定部15及びY軸零点推定部25に代えて周波数応答表示部504を備える。周波数応答表示部504は、第1モニタ部504a、第2モニタ部504b及びユーザ入力装置504cを備える。なお、図9は、本発明にかかるモータ制御装置の実施の形態5の構成が備える周波数応答表示部504を示す図である。
Claims (7)
- 第1制御対象内の第1の負荷機械に連結された第1モータ及び第2制御対象内の第2の負荷機械に連結された第2モータを制御するモータ制御装置であって、
前記第1モータの位置を検出する第1検出器と、
前記第2モータの位置を検出する第2検出器と、
前記第1制御対象に対する位置指令である第1位置指令と前記第2制御対象に対する位置指令である第2位置指令とを出力する軌跡指令発生器と、
前記軌跡指令発生器からの前記第1位置指令に対して第1応答補正フィルタを作用させる演算を行って補正後第1位置指令を出力する第1応答補正部と、
前記第1応答補正部からの前記補正後第1位置指令と前記第1検出器で検出した位置とを入力として前記第1検出器で検出した位置が前記補正後第1位置指令に一致するように第1トルク指令を生成する第1位置制御部と、
前記軌跡指令発生器からの前記第2位置指令と前記第2検出器で検出した位置を入力として前記第2検出器で検出した位置が前記第2位置指令に一致するように第2トルク指令を生成する第2位置制御部と、
前記第2制御対象内の第2の負荷機械の機械端変位を検出する第2の負荷機械の測定器と、
前記第2トルク指令または前記第2位置指令と、前記第2の負荷機械の測定器によって検出された前記第2の負荷機械の機械端変位とにより、前記第2制御対象の零点の特性として、前記第2トルク指令から前記第2の負荷機械の機械端変位までの伝達関数の零点の特性を表す伝達関数の多項式の情報を抽出する第2制御対象の零点推定部と、
前記第2制御対象の零点推定部で抽出された前記第2制御対象の零点の特性を表す伝達関数の多項式の情報を用いて前記第1応答補正部の前記第1応答補正フィルタの設定を行う応答補正パラメータ決定部と、を備え、
前記第1位置制御部が生成する前記第1トルク指令が前記第1モータに入力され、前記第2位置制御部が生成する前記第2トルク指令が前記第2モータに入力されることを特徴とするモータ制御装置。 - 第1制御対象内の第1の負荷機械に連結された第1モータ及び第2制御対象内の第2の負荷機械に連結された第2モータを制御するモータ制御装置であって、
前記第1モータの位置を検出する第1検出器と、
前記第2モータの位置を検出する第2検出器と、
前記第1制御対象に対する位置指令である第1位置指令と前記第2制御対象に対する位置指令である第2位置指令とを出力する軌跡指令発生器と、
前記軌跡指令発生器からの前記第1位置指令に対して第1応答補正フィルタを作用させる演算を行って補正後第1位置指令を出力する第1応答補正部と、
前記第1応答補正部からの前記補正後第1位置指令と前記第1検出器で検出した位置とを入力として前記第1検出器で検出した位置が前記補正後第1位置指令に一致するように第1トルク指令を生成する第1位置制御部と、
前記軌跡指令発生器からの前記第2位置指令に対して、第2応答補正フィルタを作用させる演算を行って、補正後第2位置指令を、第2位置制御部に出力する第2応答補正部と、
前記第2応答補正部からの前記補正後第2位置指令と前記第2検出器で検出した位置とを入力として前記第2検出器で検出した位置が前記補正後第2位置指令に一致するように第2トルク指令を生成する前記第2位置制御部と、
前記第1制御対象内の第1の負荷機械の機械端変位を検出する第1の負荷機械の測定器と、
前記第1トルク指令または前記第1位置指令と、前記第1の負荷機械の測定器によって検出された前記第1の負荷機械の機械端変位とにより、前記第1制御対象の零点の特性として、前記第1トルク指令から前記第1の負荷機械の機械端変位までの伝達関数の零点の特性を表す伝達関数の多項式の情報を抽出する第1制御対象の零点推定部と、
前記第2制御対象内の第2の負荷機械の機械端変位を検出する第2の負荷機械の測定器と、
前記第2トルク指令または前記第2位置指令と、前記第2の負荷機械の測定器によって検出された前記第2の負荷機械の機械端変位とにより、前記第2制御対象の零点の特性として、前記第2トルク指令から前記第2の負荷機械の機械端変位までの伝達関数の零点の特性を表す伝達関数の多項式の情報を抽出する第2制御対象の零点推定部と、
前記第2制御対象の零点推定部で抽出された前記第2制御対象の零点の特性を表す伝達
関数の多項式の情報を用いて前記第1応答補正部の前記第1応答補正フィルタの設定を行い、前記第1制御対象の零点推定部で抽出された前記第1制御対象の零点の特性を表す伝達関数の多項式の情報を用いて前記第2応答補正部の前記第2応答補正フィルタの設定を行う応答補正パラメータ決定部と、を備え、
前記第1位置制御部が生成する前記第1トルク指令が前記第1モータに入力され、前記第2位置制御部が生成する前記第2トルク指令が前記第2モータに入力されることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記第2トルク指令に対してシステム同定用に加える第2加振信号を生成する第2軸加振信号生成部を備え、
前記第2制御対象の零点推定部は、前記第2軸加振信号生成部によって生成された前記第2加振信号に基づく入力信号と前記第2の負荷機械の機械端変位とにより、前記第2加振信号から前記第2の負荷機械の機械端変位までの伝達関数を同定することで、前記第2制御対象の零点の特性を表す伝達関数の多項式の情報を抽出することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記第1トルク指令に対してシステム同定用に加える第1加振信号を生成する第1軸加振信号生成部と、
前記第2トルク指令に対してシステム同定用に加える第2加振信号を生成する第2軸加振信号生成部と、を備え、
前記第1制御対象の零点推定部は、前記第1軸加振信号生成部によって生成された前記第1加振信号に基づく入力信号と前記第1の負荷機械の機械端変位とにより、前記第1加振信号から前記第1の負荷機械の機械端変位までの伝達関数を同定することで、前記第1制御対象の零点の特性を表す伝達関数の多項式の情報を抽出し、
前記第2制御対象の零点推定部は、前記第2軸加振信号生成部によって生成された前記第2加振信号に基づく入力信号と前記第2の負荷機械の機械端変位とにより、前記第2加振信号から前記第2の負荷機械の機械端変位までの伝達関数を同定することで、前記第2制御対象の零点の特性を表す伝達関数の多項式の情報を抽出することを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。 - 前記第1加振信号に基づく入力信号と前記第1の負荷機械の機械端変位とに基づいて、前記第1制御対象の第1周波数特性を求める第1機械特性分析部と、
前記第2加振信号に基づく入力信号と前記第2の負荷機械の機械端変位とに基づいて、前記第2制御対象の第2周波数特性を求める第2機械特性分析部と、
前記第1機械特性分析部によって求められた前記第1周波数特性と前記第2機械特性分析部によって求められた前記第2周波数特性とにより、前記第1制御対象と前記第2制御対象の反共振特性の有無をそれぞれ探索し、前記第1制御対象の零点推定部と前記第2制御対象の零点推定部を動作させるかどうかを決定する自動調整判断部とを備え、
前記応答補正パラメータ決定部は、前記第1応答補正フィルタと前記第2応答補正フィルタとの設定を行うにあたって、前記自動調整判断部が前記第1制御対象の零点推定部を動作させた時は前記第1制御対象の反共振特性も用いて前記第2応答補正フィルタの設定を行い、前記第2制御対象の零点推定部を動作させた時は前記第2制御対象の反共振特性も用いて前記第1応答補正フィルタの設定を行うことを特徴とする請求項4に記載のモータ制御装置。 - 第1制御対象内の第1の負荷機械に連結された第1モータ及び第2制御対象内の第2の負荷機械に連結された第2モータを制御するモータ制御装置であって、
前記第1モータの位置を検出する第1検出器と、
前記第2モータの位置を検出する第2検出器と、
前記第1制御対象に対する位置指令である第1位置指令と、前記第2制御対象に対する位置指令である第2位置指令を出力する軌跡指令発生器と、
前記軌跡指令発生器からの前記第1位置指令に対して第1応答補正フィルタを作用させる演算を行って補正後第1位置指令を出力する第1応答補正部と、
前記第1応答補正部からの前記補正後第1位置指令と前記第1検出器で検出した位置とを入力として、前記第1検出器で検出した位置が前記補正後第1位置指令に一致するように第1トルク指令を生成する第1位置制御部と、
前記軌跡指令発生器からの前記第2位置指令に対して第2応答補正フィルタを作用させる演算を行って補正後第2位置指令を出力する第2応答補正部と、
前記第2応答補正部からの前記補正後第2位置指令と前記第2検出器で検出した位置とを入力として前記第2検出器で検出した位置が前記補正後第2位置指令に一致するように第2トルク指令を生成する第2位置制御部と、
前記第1制御対象内の第1の負荷機械の機械端変位を検出する第1の負荷機械の測定器と、
前記第2制御対象内の第2の負荷機械の機械端変位を検出する第2の負荷機械の測定器と、
前記第1トルク指令または前記第1位置指令と、前記第1の負荷機械の測定器によって検出された前記第1の負荷機械の機械端変位と、前記第2トルク指令または前記第2位置指令と、前記第2の負荷機械の測定器によって検出された前記第2の負荷機械の機械端変位とにより、周波数特性を表示する周波数応答表示部と、
前記第1トルク指令または前記第1位置指令と前記第1の負荷機械の機械端変位とにより、前記第1トルク指令から前記第1の負荷機械の機械端変位までの第1周波数特性を計算し、前記第1周波数特性と前記第1周波数特性を簡易的に伝達関数で表現した第1簡易モデルの周波数特性とを表示する前記周波数応答表示部の第1モニタ部と、
前記第2トルク指令または前記第2位置指令と前記第2の負荷機械の機械端変位とにより、前記第2トルク指令から前記第2の負荷機械の機械端変位までの第2周波数特性を計算し、前記第2周波数特性と前記第2周波数特性を簡易的に伝達関数で表現した第2簡易モデルの周波数特性とを表示する前記周波数応答表示部の第2モニタ部と、
前記周波数応答表示部の前記第1モニタ部に表示された前記第1簡易モデルの周波数特性と前記第2モニタ部に表示された前記第2簡易モデルの周波数特性とについてグラフ形状の設定変更を行うための前記周波数応答表示部のユーザ入力装置と、
前記周波数応答表示部の前記第1モニタ部で得られた前記第1簡易モデルの伝達関数の情報と前記第2モニタ部で得られた前記第2簡易モデルの伝達関数の情報とを用いて、前記第1応答補正部の前記第1応答補正フィルタ及び前記第2応答補正部の前記第2応答補正フィルタの設定を行う応答補正パラメータ決定部とを備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記第1トルク指令に対してシステム同定用に加える第1加振信号を生成する第1軸加振信号生成部と、
前記第2トルク指令に対してシステム同定用に加える第2加振信号を生成する第2軸加振信号生成部と、を備え、
前記第1モニタ部は、前記第1軸加振信号生成部によって前記第1加振信号が加えられた時の前記第1トルク指令及び前記第1の負荷機械の機械端変位により、前記第1周波数特性を計算して、前記第1周波数特性と前記第1周波数特性を簡易的に伝達関数で表現した前記第1簡易モデルの周波数特性とを表示し、
前記第2モニタ部は、前記第2軸加振信号生成部によって前記第2加振信号が加えられた時の前記第2トルク指令及び前記第2の負荷機械の機械端変位により、前記第2周波数特性を計算して、前記第2周波数特性と前記第2周波数特性を簡易的に伝達関数で表現した前記第2簡易モデルの周波数特性とを表示することを特徴とする請求項6に記載のモータ制御装置。
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