JP6708720B2 - Servo control device, servo control method, and servo control program - Google Patents
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Description
本発明は、サーボ制御装置、サーボ制御方法及びサーボ制御プログラムに関わり、特にサーボモータのサーボ制御装置、サーボ制御方法及びサーボ制御プログラムに関する。 The present invention relates to a servo control device, a servo control method and a servo control program, and more particularly to a servo control device for a servo motor, a servo control method and a servo control program.
サーボモータのサーボ制御装置が、例えば特許文献1に記載されている。特許文献1では、サーボ制御装置において、速度制御ゲインの調整時に、トルク指令又は電流指令のサンプリング値を、周波数におけるサーボモータのトルクの強さへ変換し、サーボモータのトルクの強さがピークとなる周波数帯域を発振帯域と判断し、発振帯域におけるサーボモータのトルクの強さを減衰させるように帯域阻止フィルタを設定することが記載されている。
A servo control device for a servo motor is described in
しかしながら、特許文献1では、制御ゲインの与える影響が共振ピーク振幅だけでなく共振周波数に対してもある場合に、その周波数変動分も考慮に入れたフィルタ調整を行うことができなかった。
However, in
本発明は、制御ゲインの与える影響が共振ピーク振幅だけでなく共振周波数に対してもある場合に、その周波数変動分も考慮に入れたフィルタ調整を行うことができるサーボ制御装置、サーボ制御方法及びサーボ制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention provides a servo control device, a servo control method, and a servo control method capable of performing filter adjustment in consideration of the frequency variation when the influence of the control gain is exerted not only on the resonance peak amplitude but also on the resonance frequency. The purpose is to provide a servo control program.
本発明に係わるサーボ制御装置(例えば、後述のサーボ制御装置10)は、サーボモータ(例えば、後述のサーボモータ20)の速度指令値を作成する速度指令作成部(例えば、後述の速度指令作成部100)と、前記サーボモータの速度を検出する速度検出部(例えば、後述の速度検出部107)と、速度制御ループの制御ゲインである速度制御ゲイン(例えば、後述の速度制御ゲイン101)と、前記サーボモータへのトルク指令値を作成するトルク指令作成部(例えば、後述のトルク指令作成部102)と、前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させる少なくとも一個のフィルタ(例えば、後述のフィルタ103)と、所定の周波数範囲で正弦波掃引を行う正弦波掃引入力部(例えば、後述の正弦波掃引入力部104)と、掃引される正弦波の周波数特性を算出する周波数特性算出部(例えば、後述の周波数特性算出部105)と、前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させるように前記フィルタを調整するフィルタ調整部(例えば、後述のフィルタ調整部106)と、を備え、
前記速度制御ゲイン、前記トルク指令作成部、前記フィルタ及び前記速度検出部は前記速度制御ループを構成し、前記速度制御ゲインには、前記速度指令値と検出された前記速度との差に前記正弦波掃引入力部から出力される正弦波が加えられた信号が入力され、前記フィルタ調整部は、前記速度制御ゲインの値を変更しながら前記周波数特性算出部が算出する周波数特性に含まれる共振周波数を検出し、前記速度制御ゲインが共振周波数及び共振ピーク振幅に与える影響を測定することによって前記フィルタを調整し、前記フィルタ調整部は、前記速度制御ゲインの値と前記周波数特性算出部から得られる周波数特性の共振周波数との定量関係をフィッティングすることによって、前記速度制御ゲインの値の変動に対する前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数のシフトを評価し、前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数で前記フィルタを適用するサーボ制御装置である。
A servo control device (for example, a
The speed control gain, the torque command creating unit, the filter, and the speed detecting unit form the speed control loop, and the speed control gain includes the sine of the difference between the speed command value and the detected speed. A signal to which a sine wave output from the wave sweep input unit is added is input, and the filter adjustment unit changes the value of the speed control gain, and the resonance frequency included in the frequency characteristic calculated by the frequency characteristic calculation unit. And adjusting the filter by measuring the effect of the speed control gain on the resonance frequency and the resonance peak amplitude, and the filter adjusting unit is obtained from the value of the speed control gain and the frequency characteristic calculating unit. By fitting a quantitative relationship with the resonance frequency of the frequency characteristic, the shift of the frequency that causes the resonance peak amplitude with respect to the fluctuation of the value of the speed control gain is evaluated, and the filter is used at the frequency that causes the resonance peak amplitude. This is the applied servo control device.
本発明に係わるサーボ制御方法は、サーボモータの速度指令値を作成し、前記サーボモータの速度を検出し、前記速度指令値と検出された前記速度との差に、所定の周波数範囲で掃引される正弦波が加えられた信号を速度制御ゲインに入力し、前記速度制御ゲインからの出力に基づいて前記サーボモータへのトルク指令値を作成し、前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を少なくとも一個のフィルタで減衰させ、前記特定の周波数帯成分が減衰された前記トルク指令値によって前記サーボモータを駆動する、サーボ制御装置のサーボ制御方法であって、
前記所定の周波数範囲で掃引される前記正弦波の周波数特性を算出し、前記速度制御ゲインの値を変更しながら、算出された周波数特性に含まれる共振周波数を検出し、前記速度制御ゲインの値が共振周波数及び共振ピーク振幅に与える影響を測定することによって、前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させるように前記フィルタを調整し、前記速度制御ゲインの値と前記算出された周波数特性の共振周波数との定量関係をフィッティングすることによって、前記速度制御ゲインの値の変動に対する前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数のシフトを評価し、前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数で前記フィルタを適用する、サーボ制御装置のサーボ制御方法である。
A servo control method according to the present invention creates a speed command value for a servo motor, detects the speed of the servo motor, and sweeps a difference between the speed command value and the detected speed in a predetermined frequency range. A signal to which a sine wave is added is input to the speed control gain, a torque command value to the servo motor is created based on the output from the speed control gain, and a specific frequency band component included in the torque command value. Is attenuated by at least one filter, the specific frequency band component is driven by the torque command value is attenuated, the servo control method of the servo control device,
The frequency characteristic of the sine wave swept in the predetermined frequency range is calculated, the resonance frequency included in the calculated frequency characteristic is detected while changing the value of the speed control gain, and the value of the speed control gain is calculated. Is measured on the resonance frequency and the resonance peak amplitude, the filter is adjusted so as to attenuate a specific frequency band component included in the torque command value, and the value of the speed control gain and the calculated value are calculated. By fitting a quantitative relationship with the resonance frequency of the frequency characteristic, the shift of the frequency that causes the resonance peak amplitude with respect to the fluctuation of the value of the speed control gain is evaluated, and the filter is used at the frequency that causes the resonance peak amplitude. It is a servo control method of a servo control device to be applied.
本発明に係わるサーボ制御プログラムは、サーボモータのサーボ制御装置としてのコンピュータに、
サーボモータの速度指令値を作成する処理と、前記サーボモータの速度を検出する処理と、前記速度指令値と検出された前記速度との差に、所定の周波数範囲で掃引される正弦波が加えられた信号を速度制御ゲインに入力する処理と、前記速度制御ゲインからの出力に基づいて前記サーボモータへのトルク指令値を作成する処理と、前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を少なくとも一個のフィルタで減衰させる処理と、前記特定の周波数帯成分が減衰された前記トルク指令値によって前記サーボモータを駆動する処理と、を実行させ、
前記所定の周波数範囲で掃引される前記正弦波の周波数特性を算出し、前記速度制御ゲインの値を変更しながら、算出された周波数特性に含まれる共振周波数を検出し、前記速度制御ゲインの値が共振周波数及び共振ピーク振幅に与える影響を測定することによって、前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させるように前記フィルタを調整し、前記速度制御ゲインの値と前記算出された周波数特性の共振周波数との定量関係をフィッティングすることによって、前記速度制御ゲインの値の変動に対する前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数のシフトを評価し、前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数で前記フィルタを適用する、サーボ制御プログラムである。
The servo control program according to the present invention is stored in a computer as a servo control device for a servo motor,
A process of creating a speed command value of the servo motor, a process of detecting the speed of the servo motor, and a difference between the speed command value and the detected speed are added with a sine wave swept in a predetermined frequency range. A process of inputting the obtained signal to the speed control gain, a process of creating a torque command value for the servomotor based on the output from the speed control gain, and a specific frequency band component included in the torque command value. A process of attenuating with at least one filter and a process of driving the servo motor by the torque command value in which the specific frequency band component is attenuated are executed,
The frequency characteristic of the sine wave swept in the predetermined frequency range is calculated, the resonance frequency included in the calculated frequency characteristic is detected while changing the value of the speed control gain, and the value of the speed control gain is calculated. Is measured on the resonance frequency and the resonance peak amplitude, the filter is adjusted so as to attenuate a specific frequency band component included in the torque command value, and the value of the speed control gain and the calculated value are calculated. By fitting a quantitative relationship with the resonance frequency of the frequency characteristic, the shift of the frequency that causes the resonance peak amplitude with respect to the fluctuation of the value of the speed control gain is evaluated, and the filter is used at the frequency that causes the resonance peak amplitude. This is the servo control program to be applied.
本発明によれば、制御ゲインの与える影響が共振ピーク振幅だけでなく共振周波数に対してもある場合に、その周波数変動分も考慮に入れたフィルタ調整を行うことができる。 According to the present invention, when the influence of the control gain is exerted not only on the resonance peak amplitude but also on the resonance frequency, the filter adjustment can be performed in consideration of the frequency variation.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図1は本発明に係わる一実施形態のサーボ制御装置、サーボモータ、及び伝達機構を含むシステムを示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a system including a servo control device, a servo motor, and a transmission mechanism according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、サーボ制御装置10は、サーボモータ20の速度指令値を作成する速度指令作成部100と、速度制御ループの制御ゲインである速度制御ゲイン101と、サーボモータ20のトルク指令値を作成するトルク指令作成部102と、トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させるフィルタ103と、を備えている。
またサーボ制御装置10は、サーボモータ20の速度を検出する速度検出部107、速度制御ループへ、所定の周波数範囲で正弦波掃引を行う正弦波掃引入力部(正弦波外乱入力部)104、正弦波掃引入力部104により掃引される正弦波の周波数特性を算出する周波数特性算出部105、及びトルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させるようにフィルタ103を調整するフィルタ調整部106を備えている。
速度制御ゲイン101、トルク指令作成部102、フィルタ103、及び速度検出部107は、サーボモータ20の回転速度を制御する速度制御ループを構成する。フィルタ13は図1では1個示されているが、複数個設けてもよい。
As shown in FIG. 1, the
Further, the
The
伝達機構30は工作機械の送り軸、サーボモータ20の回転数を減速させる減速機、サーボモータ20の回転運動を直線運動に変換する変換機構等である。
The
フィルタ調整部106は、速度制御ゲイン101の値を変更しながら速度制御ゲイン101の出力値を参照し、周波数特性算出部105が算出する周波数特性に含まれる共振周波数を検出し、速度制御ゲイン101がその共振周波数及び共振ピーク振幅に与える影響を測定することによって、フィルタ103の、減衰させる周波数帯を調整する。例えば、図2に示すように、フィルタ調整部106が速度制御ゲイン101の速度制御ゲインの値ωを、200、400、800、1600(%)に変更しながら、速度制御ゲイン101の出力値を参照し、周波数特性算出部105が算出する周波数特性に含まれる共振周波数を検出する。そして、フィルタ調整部106は、速度制御ゲイン101がその共振周波数及び共振ピーク振幅に与える影響を測定することによって、トルク指令に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させるようにフィルタ103を調整する。
The
上述したように、図2は速度制御ゲインが変動する場合の、周波数とゲイン(振幅)との関係を示す特性図である。図2に示すように、速度制御ゲインの値ωを、200、400、800、1600(%)に変更すると、速度制御ゲインの上昇に対応して、共振ピークが増大していくことが分かる。また速度制御ゲインの値ωを、200、400、800、1600(%)に変更すると、速度制御ゲインの上昇に対応して、860Hz近傍の周波数領域で2つの共振ピークゲインの値の大小関係が変わり(最大共振ピークゲインが得られる共振周波数が高周波側にシフトする)、1150Hz近傍、1310Hz近傍の周波数領域で共振ピークゲインが得られるときの共振周波数が低周波数側にシフトしていくことが分かる。 As described above, FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the frequency and the gain (amplitude) when the speed control gain changes. As shown in FIG. 2, it can be seen that when the value ω of the speed control gain is changed to 200, 400, 800, 1600 (%), the resonance peak increases corresponding to the increase of the speed control gain. When the value ω of the speed control gain is changed to 200, 400, 800, 1600 (%), the magnitude relationship between the two resonance peak gain values in the frequency region near 860 Hz corresponds to the increase of the speed control gain. It can be seen that the resonance frequency shifts to the low frequency side when the resonance peak gain is obtained in the frequency region near 1150 Hz and 1310 Hz (the resonance frequency at which the maximum resonance peak gain is obtained shifts to the high frequency side). ..
なお、共振周波数のずれは他の要因によっても生じ、例えば、非特許文献1(H.-C. Mo¨hring (2) et al. CIRP Annals - Manufacturing Technology 64 (2015) 725-748)では、機械構造の共振について報告がなされており、ねじり振動よりも曲げ振動のほうが共振周波数のずれが相対的に大きく、曲げに起因する共振モードは、共振周波数が変化しやすいことが記載されている。本実施形態では、このような特性に着目し、速度制御ゲイン101の与える影響が共振周波数に対して顕著である場合には、その周波数変動分も考慮に入れて、トルク指令に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させるようにフィルタ103を調整する。
Note that the shift of the resonance frequency is caused by other factors as well, for example, in Non-Patent Document 1 (H.-C. Mo ¨ hring (2) et al. CIRP Annals-Manufacturing Technology 64 (2015) 725-748), It has been reported that the resonance of the mechanical structure has a larger deviation of the resonance frequency in bending vibration than in torsional vibration, and that the resonance frequency of the resonance mode caused by bending is likely to change. In the present embodiment, attention is paid to such characteristics, and when the influence of the
フィルタ調整部106は速度制御ゲイン101の値と周波数特性算出部105から得られる周波数特性の共振ピーク振幅との定量関係を数式に記述して共振特性の評価及びフィルタの適用可能性を決定することができる。図3は、速度制御ゲインをデシベルで横軸(x軸)に示し、共振ピークゲイン(共振ピーク振幅)をデシベルで縦軸(y軸)に示した特性図である。図3では、860Hz近傍の周波数範囲での共振ピークゲイン、1150Hz近傍の周波数範囲での共振ピークゲイン、1310Hz近傍の周波数範囲での共振ピークゲインを示している。これらの周波数範囲は図2においてそれぞれ点線で示されている。
The
速度制御ゲインと共振ピークゲインとの定量関係は、速度制御ゲインが200、400、800、1600の場合に、それぞれ図3に示す、次の3つの数式(数1−数3)で示す直線で表すことができる。yは共振ピークゲイン、xは速度制御ゲインを示している。図3において、R2は決定係数であり、数1−数3で表される直線がどの程度当てはまっているかの目安を表すものである。
The quantitative relationship between the speed control gain and the resonance peak gain is a straight line shown by the following three formulas (Equation 1-Equation 3) shown in FIG. 3 when the speed control gain is 200, 400, 800, 1600, respectively. Can be represented. y represents the resonance peak gain, and x represents the speed control gain. In FIG. 3, R 2 is a coefficient of determination and represents a measure of how well the straight line represented by the
ここで、速度制御ゲインと共振ピークゲインとの定量関係は、線形系(バネマスダンパ系)ならば、直線の傾きは1になるべきである。しかし、数1から数3に示されるように、傾きは1より大きくなっている。1より大きな傾き共振が増大するのは、非線形な共振成長の“速さ”を表している。この“速さ”の順にフィルタ適用の優先度を決定すれば、非線形な共振成長が速いほど優先的にフィルタを調整することができる。数1から数3から明らかなように、傾きは1.3368>1.2633>1.1812となっているので、優先順位は、優先順位の上から、1150HZ近傍の周波数範囲、860HZ近傍の周波数範囲、1310HZ近傍の周波数範囲となる。したがって、速度制御ゲインに対して各ゲインピーク(共振モード)の成長の仕方を調べ、それを定量化したパラメータ値によって優先度を明確に決定することができる。その結果、異なる制御ゲイン下での複数回の周波数応答計測による共振モードの定量評価、それに基づくフィルタ強度調整及び優先度の決定を実現することができる。
Here, if the quantitative relationship between the speed control gain and the resonance peak gain is a linear system (spring mass damper system), the slope of the straight line should be 1. However, the slope is larger than 1 as shown in the
また、フィルタ調整部106は速度制御ゲイン101の値と周波数特性算出部105から得られる周波数特性の共振周波数との定量関係によって共振特性の評価及びフィルタの適用可能性を決定することができる。上述したように、図2から、速度制御ゲインの値ωを、200、400、800、1600(%)に変更すると、共振ピーク振幅のときの共振周波数が高周波側又は低周波数側にシフトしていくことが分かる。そこで、速度制御ゲインの値に対応して、共振ピークがどの周波数で生じるかを評価でき、どの周波数帯域でフィルタを適用すべきかを判断することができる。
Further, the
次に、サーボ制御装置の動作について図4のフローチャートを用いて説明する。 Next, the operation of the servo control device will be described with reference to the flowchart of FIG.
先ず、速度指令作成部100が速度指令値(速度の目標値)を出力し、正弦波掃引入力部104が所定の周波数範囲で正弦波(正弦波外乱)を出力する(ステップS201)。例えば、正弦波掃引入力部104は例えば、500Hzから2000Hz周波数範囲で正弦波掃引を行う。速度検出部107がサーボモータ20の実際の速度値を検出して(ステップS202)、速度検出値を出力する。
First, the speed
次に、速度指令値と実際の速度検出値との速度誤差(Vsub)に、正弦波(α)を加えて、速度制御ゲイン101に入力する。速度制御ゲイン101の速度制御ゲインの値ωはフィルタ調整部106によって設定される。トルク指令作成部102は速度制御ゲイン101の出力値(ω・(Vsub+α))に基づいてトルク指令値を生成し(ステップS203)、フィルタ103に出力する。周波数特性算出部105は、正弦波掃引入力部104によって掃引される正弦波の周波数特性を算出する(ステップS204)。
Next, a sine wave (α) is added to the speed error (Vsub) between the speed command value and the actual speed detection value, and the result is input to the
フィルタ調整部106は速度制御ゲイン101の出力値(ω・(Vsub+α))と周波数特性算出部105で算出された周波数特性とに基づいて、周波数特性算出部105が算出する周波数特性に含まれる共振周波数と共振ピーク振幅とを検出する(ステップS205)。
Based on the output value (ω·(Vsub+α)) of the
次に、フィルタ調整部106は速度制御ゲインを変更して再度、周波数特性を算出するかどうかを判断する(S206)。速度制御ゲインを変更して再度、周波数特性を算出する場合には(S206のyes)、フィルタ調整部106が速度制御ゲインを調整し(ステップS207)、ステップS201に戻る。
Next, the
一方、速度制御ゲインを変更しない場合には(S206のno)、フィルタ調整部106は速度制御ゲインとそれぞれの共振ピーク振幅及び共振周波数との定量関係をそれぞれフィッティングし(ステップS208)、フィルタを適用すべき共振を決定し(ステップS209)、フィルタ103に対してフィルタ対象の共振のためのフィルタ特性を指定する(S210)。
On the other hand, when the speed control gain is not changed (No in S206), the
以上説明した実施形態のサーボ制御装置の全部又は一部は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合せにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。ハードウェアで構成する場合、図1に示す、サーボ制御装置の一部又は全部を、例えば、LSI(Large Scale Integrated circuit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、ゲートアレイ、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路(IC)で構成することができる。 All or part of the servo control device according to the embodiments described above can be realized by hardware, software, or a combination thereof. Here, “realized by software” means realized by the computer reading and executing the program. When it is configured by hardware, a part or all of the servo control device shown in FIG. 1 is, for example, an LSI (Large Scale Integrated circuit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a gate array, an FPGA (Field Programmable Gate Array). It can be configured by an integrated circuit (IC) such as.
サーボ制御装置の全部又は一部をソフトウェアで構成する場合、図4のフローチャートで示されるサーボ制御装置の動作の全部又は一部を記述したプログラムを記憶した、ハードディスク、ROM等の記憶部、演算に必要なデータを記憶するDRAM、CPU、及び各部を接続するバスで構成されたコンピュータにおいて、演算に必要な情報をDRAMに記憶し、CPUで当該プログラムを動作させることで実現することができる。 When software is used to configure all or part of the servo control device, a storage unit such as a hard disk or a ROM that stores a program describing all or part of the operation of the servo control device shown in the flowchart of FIG. In a computer including a DRAM that stores necessary data, a CPU, and a bus that connects the respective units, information necessary for calculation can be stored in the DRAM, and the program can be operated by the CPU.
プログラムは、様々なタイプのコンピュータ可読媒体(computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。コンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。コンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば、光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。 The program can be stored using various types of computer readable media and supplied to the computer. The computer readable medium includes various types of tangible storage medium. Examples of the computer readable medium include a magnetic recording medium (for example, flexible disk, magnetic tape, hard disk drive), magneto-optical recording medium (for example, magneto-optical disk), CD-ROM (Read Only Memory), CD-R, CD-. R/W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (random access memory)) are included.
以上説明した本実施形態のサーボ制御装置及びサーボ制御方法によれば、ゲインとフィルタを一体化して挙動を把握した上で共振特性を分析することで、感覚に頼らない調整が自動で可能であり、有限個のフィルタを最大限活用することができる。 According to the servo control device and the servo control method of the present embodiment described above, the gain and the filter are integrated to grasp the behavior and analyze the resonance characteristic, so that adjustment without relying on the sense can be automatically performed. , It is possible to maximize the use of a limited number of filters.
また本実施形態のサーボ制御装置及びサーボ制御方法によれば、共振モードの非線形挙動を含めて定量化することによって、調整の正確さを向上しつつ、よりロバストな制御系を容易に実現できる。 Further, according to the servo control apparatus and the servo control method of the present embodiment, by quantifying the nonlinear behavior of the resonance mode, it is possible to easily realize a more robust control system while improving the accuracy of adjustment.
10 サーボ制御装置
20 サーボモータ
30 伝達機構
100 速度指令作成部
101 速度制御ゲイン
102 トルク指令作成部
103 フィルタ
104 正弦波掃引入力部
105 周波数特性算出部
106 フィルタ調整部
107 速度検出部
10
Claims (3)
前記サーボモータの速度を検出する速度検出部と、
速度制御ループの制御ゲインである速度制御ゲインと、
前記サーボモータへのトルク指令値を作成するトルク指令作成部と、
前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させる少なくとも一個のフィルタと、
所定の周波数範囲で正弦波掃引を行う正弦波掃引入力部と、
掃引される正弦波の周波数特性を算出する周波数特性算出部と、
前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させるように前記フィルタを調整するフィルタ調整部と、を備え、
前記速度制御ゲイン、前記トルク指令作成部、前記フィルタ及び前記速度検出部は前記速度制御ループを構成し、
前記速度制御ゲインには、前記速度指令値と検出された前記速度との差に前記正弦波掃引入力部から出力される正弦波が加えられた信号が入力され、
前記フィルタ調整部は、前記速度制御ゲインの値を変更しながら前記周波数特性算出部が算出する周波数特性に含まれる共振周波数を検出し、前記速度制御ゲインが共振周波数及び共振ピーク振幅に与える影響を測定することによって前記フィルタを調整し、
前記フィルタ調整部は、前記速度制御ゲインの値と前記周波数特性算出部から得られる周波数特性の共振周波数との定量関係をフィッティングすることによって、前記速度制御ゲインの値の変動に対する前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数のシフトを評価し、前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数で前記フィルタを適用するサーボ制御装置。 A speed command creation unit that creates a speed command value for the servo motor,
A speed detection unit for detecting the speed of the servo motor,
The speed control gain, which is the control gain of the speed control loop,
A torque command creating unit that creates a torque command value for the servo motor,
At least one filter that attenuates a specific frequency band component included in the torque command value,
A sine wave sweep input section that performs a sine wave sweep in a predetermined frequency range,
A frequency characteristic calculation unit for calculating the frequency characteristic of the swept sine wave,
A filter adjusting unit that adjusts the filter so as to attenuate a specific frequency band component included in the torque command value,
The speed control gain, the torque command creation unit, the filter and the speed detection unit constitute the speed control loop,
A signal obtained by adding a sine wave output from the sine wave sweep input unit to a difference between the speed command value and the detected speed is input to the speed control gain,
The filter adjusting unit detects the resonance frequency included in the frequency characteristic calculated by the frequency characteristic calculating unit while changing the value of the speed control gain, and the influence of the speed control gain on the resonance frequency and the resonance peak amplitude. Adjust the filter by measuring,
The filter adjustment unit, by fitting a quantitative relationship between the value of the speed control gain and the resonance frequency of the frequency characteristic obtained from the frequency characteristic calculation unit, the resonance peak amplitude with respect to the fluctuation of the value of the speed control gain. A servo controller that evaluates the frequency shift that is produced and applies the filter at a frequency that produces the resonant peak amplitude.
前記サーボモータの速度を検出し、
前記速度指令値と検出された前記速度との差に、所定の周波数範囲で掃引される正弦波が加えられた信号を速度制御ゲインに入力し、
前記速度制御ゲインからの出力に基づいて前記サーボモータへのトルク指令値を作成し、
前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を少なくとも一個のフィルタで減衰させ、
前記特定の周波数帯成分が減衰された前記トルク指令値によって前記サーボモータを駆動する、サーボ制御装置のサーボ制御方法であって、
前記所定の周波数範囲で掃引される前記正弦波の周波数特性を算出し、前記速度制御ゲインの値を変更しながら、算出された周波数特性に含まれる共振周波数を検出し、前記速度制御ゲインの値が共振周波数及び共振ピーク振幅に与える影響を測定することによって、前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させるように前記フィルタを調整し、
前記速度制御ゲインの値と前記算出された周波数特性の共振周波数との定量関係をフィッティングすることによって、前記速度制御ゲインの値の変動に対する前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数のシフトを評価し、前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数で前記フィルタを適用する、サーボ制御装置のサーボ制御方法。 Create a speed command value for the servo motor,
Detecting the speed of the servo motor,
In the difference between the speed command value and the detected speed, a signal to which a sine wave swept in a predetermined frequency range is added is input to the speed control gain,
Create a torque command value to the servo motor based on the output from the speed control gain,
Attenuating a specific frequency band component contained in the torque command value with at least one filter,
A servo control method of a servo control device, which drives the servo motor by the torque command value in which the specific frequency band component is attenuated,
The frequency characteristic of the sine wave swept in the predetermined frequency range is calculated, the resonance frequency included in the calculated frequency characteristic is detected while changing the value of the speed control gain, and the value of the speed control gain is calculated. Adjusts the filter so as to attenuate a specific frequency band component included in the torque command value by measuring the effect of the resonance frequency and the resonance peak amplitude.
By fitting the quantitative relationship between the value of the speed control gain and the resonance frequency of the calculated frequency characteristic, the shift of the frequency that causes the resonance peak amplitude with respect to the variation of the value of the speed control gain is evaluated, and A servo control method for a servo control device, wherein the filter is applied at a frequency that causes a resonance peak amplitude.
サーボモータの速度指令値を作成する処理と、
前記サーボモータの速度を検出する処理と、
前記速度指令値と検出された前記速度との差に、所定の周波数範囲で掃引される正弦波が加えられた信号を速度制御ゲインに入力する処理と、
前記速度制御ゲインからの出力に基づいて前記サーボモータへのトルク指令値を作成する処理と、
前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を少なくとも一個のフィルタで減衰させる処理と、
前記特定の周波数帯成分が減衰された前記トルク指令値によって前記サーボモータを駆動する処理と、を実行させ、
前記所定の周波数範囲で掃引される前記正弦波の周波数特性を算出し、前記速度制御ゲインの値を変更しながら、算出された周波数特性に含まれる共振周波数を検出し、前記速度制御ゲインの値が共振周波数及び共振ピーク振幅に与える影響を測定することによって、前記トルク指令値に含まれる特定の周波数帯成分を減衰させるように前記フィルタを調整し、
前記速度制御ゲインの値と前記算出された周波数特性の共振周波数との定量関係をフィッティングすることによって、前記速度制御ゲインの値の変動に対する前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数のシフトを評価し、前記共振ピーク振幅を生じさせる周波数で前記フィルタを適用する、サーボ制御プログラム。 In the computer as the servo control device of the servo motor,
The process of creating the speed command value of the servo motor,
A process of detecting the speed of the servo motor,
In the difference between the speed command value and the detected speed, a process of inputting a signal to which a sine wave swept in a predetermined frequency range is added to the speed control gain,
A process of creating a torque command value for the servomotor based on the output from the speed control gain;
A process of attenuating a specific frequency band component included in the torque command value with at least one filter,
A process of driving the servo motor by the torque command value in which the specific frequency band component is attenuated,
The frequency characteristic of the sine wave swept in the predetermined frequency range is calculated, the resonance frequency included in the calculated frequency characteristic is detected while changing the value of the speed control gain, and the value of the speed control gain is calculated. Adjusts the filter so as to attenuate a specific frequency band component included in the torque command value by measuring the effect of the resonance frequency and the resonance peak amplitude.
By fitting a quantitative relationship between the value of the speed control gain and the resonance frequency of the calculated frequency characteristic, the shift of the frequency that causes the resonance peak amplitude with respect to the fluctuation of the value of the speed control gain is evaluated, and A servo control program that applies the filter at a frequency that produces a resonant peak amplitude.
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