JPH01129793A - 電動機のトルク制御方式 - Google Patents
電動機のトルク制御方式Info
- Publication number
- JPH01129793A JPH01129793A JP62286877A JP28687787A JPH01129793A JP H01129793 A JPH01129793 A JP H01129793A JP 62286877 A JP62286877 A JP 62286877A JP 28687787 A JP28687787 A JP 28687787A JP H01129793 A JPH01129793 A JP H01129793A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明はトルク制御、方式に関し、特に制御精度が要求
されるパイラテラルマスク・スレーブマニピュレータ等
に用いて有効な電動機のトルク制御方式に関する。
されるパイラテラルマスク・スレーブマニピュレータ等
に用いて有効な電動機のトルク制御方式に関する。
Ｂ０発明の概要
本発明は、電流指令値に基づくトルク指令に対し、電動
機の電機子電流に基づく出力トルクを追従させる電動機
のトルク制御方式において、電動機の慣性モーメント、
摩擦トルク係数、電機子インダクタンス、電機子抵抗、
電動機トルク定数、電動機誘起電圧定数等による偏差に
基づく量を考慮して、 電流指令と電機子電流の偏差を補正し、この補正値を電
動機印加電圧とするものである。
機の電機子電流に基づく出力トルクを追従させる電動機
のトルク制御方式において、電動機の慣性モーメント、
摩擦トルク係数、電機子インダクタンス、電機子抵抗、
電動機トルク定数、電動機誘起電圧定数等による偏差に
基づく量を考慮して、 電流指令と電機子電流の偏差を補正し、この補正値を電
動機印加電圧とするものである。
Ｃ０従来の技術
マスク・スレーブマニピュレータの中には、スレーブ側
の負荷の力感覚をマスク側の作業者にフィードバックす
る、所謂パイラテラルマスク・スレーブマニピュレータ
と称呼されるものがある。
の負荷の力感覚をマスク側の作業者にフィードバックす
る、所謂パイラテラルマスク・スレーブマニピュレータ
と称呼されるものがある。
この種のパイラテラルマスクスレーブマニピュレータに
おいては、電動機を用いたトルク制御装置を駆動するサ
ーボドライバを有している。
おいては、電動機を用いたトルク制御装置を駆動するサ
ーボドライバを有している。
第３図は、サーボドライバを用いたトルク制御装置の従
来技術に係る制御系を示すブロック線図である。同図中
、■は電流指令値、Ｋはサーボゲイン、Ｒａは電機子抵
抗、Ｌａは電機子インダクタンス、ＫＴはトルク定数、
Ｆは電動機軸換算摩擦係数、Ｊは電動機軸換算慣性モー
メント、Ｋｅは誘起電圧定数である。
来技術に係る制御系を示すブロック線図である。同図中
、■は電流指令値、Ｋはサーボゲイン、Ｒａは電機子抵
抗、Ｌａは電機子インダクタンス、ＫＴはトルク定数、
Ｆは電動機軸換算摩擦係数、Ｊは電動機軸換算慣性モー
メント、Ｋｅは誘起電圧定数である。
かかる制御系において、電流指令値Ｉと電機子電流値１
ａとの電流偏差Ｅ（Ｓ）は次式の通りである。
ａとの電流偏差Ｅ（Ｓ）は次式の通りである。
（１）式において、
Ｋ＝ １５［Ｖ／Ａ］。
Ｒａ＝＝２［Ω」。
Ｌ ａ ＝ ６ ［ｍＨ］。
Ｋｔ ＝ ０ 、 ｌ ｌ ［Ｎ−ｍ／Ａ］。
Ｆ＝０．００３６［ｋｇｍ］。
Ｊ＝０． ００２５２［ｋｇｍ”］。
Ｋｅ＝０．１０５［Ｖ／ｒａｄ／Ｓ］
の条件においてシュミレーション結果は第４図のように
なる。
なる。
Ｄ６発明が解決しようとする問題点
上記制御系においては、（１）式と第４図から明らかな
ように、過渡的にも、定常的にも電流指令に基づくトル
ク指令に対し、トルク制御装置の電機子電流に基づく出
力トルクが追従しないことになる。したがって、上記従
来技術では、精度の良いトルク制御を行うことが不可能
となる。
ように、過渡的にも、定常的にも電流指令に基づくトル
ク指令に対し、トルク制御装置の電機子電流に基づく出
力トルクが追従しないことになる。したがって、上記従
来技術では、精度の良いトルク制御を行うことが不可能
となる。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、過渡的にも、定
常的にも、トルク指令に対し、トルク制御装置のトルク
出力の追従性が良好になるように改良したトルク制御装
置の制御方式を提供することを目的とする。
常的にも、トルク指令に対し、トルク制御装置のトルク
出力の追従性が良好になるように改良したトルク制御装
置の制御方式を提供することを目的とする。
Ｅ１問題点を解決するための手段
上記目的を達成する本発明の構成は、電流指令値に基づ
くトルク指令に対し、電動機に基づく出力トルクを追従
させるトルク制御方式において、電流指令値に電動機の
電機子抵抗を乗じた量と、電流指令値を微分した値に電
機子インダクタンス値を乗じた量と、さらに電流指令値
を電動機軸換算摩擦係数と電動機軸換算慣性モーメント
からなる１次遅れ要素に入力し、その出力値に電動機ト
ルク定数および誘起電圧定数を乗じた量を、電流指令値
と電機子電流値の電流偏差に電流サーボゲインを乗じた
量に加え、この加算による量を前記電動機の印加電圧と
する。
くトルク指令に対し、電動機に基づく出力トルクを追従
させるトルク制御方式において、電流指令値に電動機の
電機子抵抗を乗じた量と、電流指令値を微分した値に電
機子インダクタンス値を乗じた量と、さらに電流指令値
を電動機軸換算摩擦係数と電動機軸換算慣性モーメント
からなる１次遅れ要素に入力し、その出力値に電動機ト
ルク定数および誘起電圧定数を乗じた量を、電流指令値
と電機子電流値の電流偏差に電流サーボゲインを乗じた
量に加え、この加算による量を前記電動機の印加電圧と
する。
Ｆ０作用
上記構成の本発明によれば、電流指令値と電機子電流の
偏差に基づく量が、トルク制御装置の慣性モーメント、
摩擦トルク係数、電機子インダクタンス及び電機子抵抗
等による偏差に基づく量により補正される。
偏差に基づく量が、トルク制御装置の慣性モーメント、
摩擦トルク係数、電機子インダクタンス及び電機子抵抗
等による偏差に基づく量により補正される。
Ｇ、実施例
以下に本発明の実施例を図面によって説明する。
第１図は本実施例方式を実現する制御系を示すブロック
図である。同図に示すように、本実施例では、電流指令
値Ｉに電機子抵抗を乗じた量と、電流指令値■を微分し
た値に電機子インダクタンス値Ｌａを乗じた量と、さら
に、電動機軸換算摩擦係数Ｆと電動機軸換算慣性モーメ
ントＪからなる１次遅れ要素１／Ｆ＋ＪＳ（但しＳは微
分演算子）に入力し、その出力値にトルク制御装置の電
動機トルク定数に７及び誘起電圧定数Ｋｅを乗じた量を
、電流指令値■と電機子電流値の電流偏差に電流サーボ
ゲインＫを乗じた量に加え、この加算によるＩＩをＰＷ
Ｍアンプで発生させトルク制御装置の電動機の印加電圧
とするものである。
図である。同図に示すように、本実施例では、電流指令
値Ｉに電機子抵抗を乗じた量と、電流指令値■を微分し
た値に電機子インダクタンス値Ｌａを乗じた量と、さら
に、電動機軸換算摩擦係数Ｆと電動機軸換算慣性モーメ
ントＪからなる１次遅れ要素１／Ｆ＋ＪＳ（但しＳは微
分演算子）に入力し、その出力値にトルク制御装置の電
動機トルク定数に７及び誘起電圧定数Ｋｅを乗じた量を
、電流指令値■と電機子電流値の電流偏差に電流サーボ
ゲインＫを乗じた量に加え、この加算によるＩＩをＰＷ
Ｍアンプで発生させトルク制御装置の電動機の印加電圧
とするものである。
すなわち、本実施例は第３図に示す従来の方式に、第１
図において点線で囲んだ部分を追加したものである。
図において点線で囲んだ部分を追加したものである。
このときの電流偏差Ｅ（Ｓ）は
Ｅ（Ｓ）−〇 ・・・・・・・・・（２）となり、本
方式によれば、（１）式における分子の各項ＬａＪ−８
” 、（１１ａＪ＋ＬａＦ）、ＲａＦ＋Ｋ ｅ Ｋ Ｔ
が消去されており、電流偏差は無くなっている。
方式によれば、（１）式における分子の各項ＬａＪ−８
” 、（１１ａＪ＋ＬａＦ）、ＲａＦ＋Ｋ ｅ Ｋ Ｔ
が消去されており、電流偏差は無くなっている。
第２図は、第４図の場合と同様に、
Ｒａ＝２［Ω］。
Ｌ ａ ＝ ６ ［ｍＨ］。
Ｋ？ ＝ ０ 、 １ １ ［Ｎ−ｍ／Ａ］。
Ｆ＝０．００３６［ｋｇｍ］。
Ｊ−０，００２５２［ｋｇｍ”コ。
Ｋｅ＝０． １０５［Ｖ／ｒａｄ／Ｓ］の条件における
本方式のシミュレーションの結果である。第２図から明
らかなように、本方式では、良好な電流追従特性を示し
ていることがわかる。
本方式のシミュレーションの結果である。第２図から明
らかなように、本方式では、良好な電流追従特性を示し
ていることがわかる。
Ｉ（、発明の効果
本発明は以上の如く、電動機の慣性モーメント。
摩擦トルク係数、電機子インダクタンス、電機子抵抗、
電動機のトルク定数、電動機誘起電圧定数等による偏差
に基づく量を考慮して、電流指令と電機子電流の偏差を
補正し、この補正値を電動機印加電圧としたから、過渡
時、定常時においても、電動機の電機子電流すなわち出
力トルクの指令に対する追従性を良好に改善でき、精度
を要求するトルク制御装置例えばハイラテラルマスク・
スレーブマニピュレータ等に対して有効なトルク制御方
式を得ることができる。
電動機のトルク定数、電動機誘起電圧定数等による偏差
に基づく量を考慮して、電流指令と電機子電流の偏差を
補正し、この補正値を電動機印加電圧としたから、過渡
時、定常時においても、電動機の電機子電流すなわち出
力トルクの指令に対する追従性を良好に改善でき、精度
を要求するトルク制御装置例えばハイラテラルマスク・
スレーブマニピュレータ等に対して有効なトルク制御方
式を得ることができる。
第１図は本発明の実施例に係る制御系を示すブロック線
図、第２図は第１図の制御系の特性図、第３図は従来の
制御系を示すブロック線図、第４図は第３図の制御系の
特性図である。 ！・・・電流指令、！ａ・・・電機子電流、Ｌａ・・・
電機子インダクタンス。
図、第２図は第１図の制御系の特性図、第３図は従来の
制御系を示すブロック線図、第４図は第３図の制御系の
特性図である。 ！・・・電流指令、！ａ・・・電機子電流、Ｌａ・・・
電機子インダクタンス。
Claims (1)
- 電流指令値に基づくトルク指令に対し、電動機に基づく
出力トルクを追従させるトルク制御方式において、電流
指令値に電動機の電機子抵抗を乗じた量と、電流指令値
を微分した値に電機子インダクタンス値を乗じた量と、
さらに電流指令値を電動機軸換算摩擦係数と電動機軸換
算慣性モーメントからなる１次遅れ要素に入力し、その
出力値に電動機トルク定数および誘起電圧定数を乗じた
量を、電流指令値と電機子電流値の電流偏差に電流サー
ボゲインを乗じた量に加え、この加算による量を前記電
動機の印加電圧とすることを特徴とする電動機のトルク
制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286877A JPH01129793A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 電動機のトルク制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286877A JPH01129793A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 電動機のトルク制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129793A true JPH01129793A (ja) | 1989-05-23 |
Family
ID=17710159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62286877A Pending JPH01129793A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 電動機のトルク制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01129793A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5986249A (en) * | 1994-10-20 | 1999-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High frequency heating apparatus for providing a uniform heating of an object |
| US6274859B1 (en) | 1994-04-07 | 2001-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High frequency heating apparatus for selective heating of a desired portion of an object |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835436A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-02 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 造波機の推力制御装置 |
| JPS58201113A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-22 | Fujitsu Ltd | 可動体位置決めサ−ボシステム |
| JPS59144920A (ja) * | 1983-02-04 | 1984-08-20 | Kobe Steel Ltd | ロボツトの制御装置 |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP62286877A patent/JPH01129793A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835436A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-02 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 造波機の推力制御装置 |
| JPS58201113A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-22 | Fujitsu Ltd | 可動体位置決めサ−ボシステム |
| JPS59144920A (ja) * | 1983-02-04 | 1984-08-20 | Kobe Steel Ltd | ロボツトの制御装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6172348B1 (en) | 1994-04-07 | 2001-01-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High frequency heating apparatus |
| US6274859B1 (en) | 1994-04-07 | 2001-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High frequency heating apparatus for selective heating of a desired portion of an object |
| US5986249A (en) * | 1994-10-20 | 1999-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High frequency heating apparatus for providing a uniform heating of an object |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041224 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050118 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050309 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060221 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |