JPH01170396A - モータ速度制御装置 - Google Patents
モータ速度制御装置Info
- Publication number
- JPH01170396A JPH01170396A JP62328059A JP32805987A JPH01170396A JP H01170396 A JPH01170396 A JP H01170396A JP 62328059 A JP62328059 A JP 62328059A JP 32805987 A JP32805987 A JP 32805987A JP H01170396 A JPH01170396 A JP H01170396A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- notch filter
- motor
- speed
- constant
- natural frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 13
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Ac 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、モータの速度又は装置制御装置において、制
御系の固有振動数を除去するディジタルノツチフィルタ
の定数を設定する手段を具備したモータ速度制御装習に
関する。
御系の固有振動数を除去するディジタルノツチフィルタ
の定数を設定する手段を具備したモータ速度制御装習に
関する。
モータの速度制御又は位置制御を行う場合、モータに機
械的負荷を取り付けることが殆どである。
械的負荷を取り付けることが殆どである。
このとき、機構の動特性を良くするため、すなわちモー
タのサーボ性能を上げるためには、モータの速度ループ
ゲインを上げる必要がある。しかし、モータの速度ルー
プゲインを上げていくと、やがて機構の固有振動がモー
タの速度ループに外乱として加わり、モータの速度ルー
プはこの固有振動数で発振をしてしまう。このため、速
度ループのゲインを高くすることには限界があった。
タのサーボ性能を上げるためには、モータの速度ループ
ゲインを上げる必要がある。しかし、モータの速度ルー
プゲインを上げていくと、やがて機構の固有振動がモー
タの速度ループに外乱として加わり、モータの速度ルー
プはこの固有振動数で発振をしてしまう。このため、速
度ループのゲインを高くすることには限界があった。
この対策として、速度ループ内に固有振動数を除去する
ようなノツチフィルタ等を挿入し、ループゲインを上げ
るようにしている。
ようなノツチフィルタ等を挿入し、ループゲインを上げ
るようにしている。
しかし、機構の形状が変わったり、何らかの理由で機構
の機械定数が変化すると、それに応じて固有振動数も変
化する。このような場合には、そのたびに固有振動数を
測定し、この振動数に合うようにノツチフィルタの定数
を変える必要があった。しかし、その作業は煩雑であり
、特別な測定装置や専門の技術者も必要となる。そこで
、ノツチフィルタの定数変更作業を行うには、制御装置
及び電動機全体をサービスセンター等に持ち込むか、技
術者が現場まで測定器を携えて赴く必要があった。
の機械定数が変化すると、それに応じて固有振動数も変
化する。このような場合には、そのたびに固有振動数を
測定し、この振動数に合うようにノツチフィルタの定数
を変える必要があった。しかし、その作業は煩雑であり
、特別な測定装置や専門の技術者も必要となる。そこで
、ノツチフィルタの定数変更作業を行うには、制御装置
及び電動機全体をサービスセンター等に持ち込むか、技
術者が現場まで測定器を携えて赴く必要があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、現場において簡単にノツチフィルタの定数設
定及び変更を行うことのできる装置を提供することを目
的とする。
のであり、現場において簡単にノツチフィルタの定数設
定及び変更を行うことのできる装置を提供することを目
的とする。
本発明のモータ速度制御装置は、この目的を達成するた
め、モータに対してインパルストルク指令を与える手段
を備え、前記インパルストルク指令が与えられたときの
前記モータの速度応答を検出し、検出されたモータ速度
応答のディジタル値をフーリエ変換するフーリエ演算手
段と、該フーリエ演算手段によって演算された結果に基
づいて前記モータに接続された機構の固有振動数を求め
る手段と、求められた固有振動数成分を除去するノツチ
フィルタの定数を求めて該定数を前記ノツチフィルタの
定数として設定する手段とを備えたことを特徴とする。
め、モータに対してインパルストルク指令を与える手段
を備え、前記インパルストルク指令が与えられたときの
前記モータの速度応答を検出し、検出されたモータ速度
応答のディジタル値をフーリエ変換するフーリエ演算手
段と、該フーリエ演算手段によって演算された結果に基
づいて前記モータに接続された機構の固有振動数を求め
る手段と、求められた固有振動数成分を除去するノツチ
フィルタの定数を求めて該定数を前記ノツチフィルタの
定数として設定する手段とを備えたことを特徴とする。
本発明においては、ディジタルノツチフィルタの定数設
定及び変更を行う手段を制御装置に内蔵した構成として
いる。この定数設定又は変更に際しては、まず、トルク
指令としてインパルストルクをモータに加える。このと
きの速度応答を、ＣＰＵを用いたＦＦＴ（高速フーリエ
変換器）により周波数分析し、その分析結果に基づいて
機構の固有振動数を求め、この振動数を除去するような
定数設定をディジタルノツチフィルタに対して行う。
定及び変更を行う手段を制御装置に内蔵した構成として
いる。この定数設定又は変更に際しては、まず、トルク
指令としてインパルストルクをモータに加える。このと
きの速度応答を、ＣＰＵを用いたＦＦＴ（高速フーリエ
変換器）により周波数分析し、その分析結果に基づいて
機構の固有振動数を求め、この振動数を除去するような
定数設定をディジタルノツチフィルタに対して行う。
これにより、その現実の機構における固有振動数を抑制
するようなノツチフィルタを実現することが可能となる
。操作員は単にインパルストルクを発生するための指令
を与えるだけでよく、ノツチフィルタに対する定数設定
までの作業はすべてＣＰｔＴによって行われる。
するようなノツチフィルタを実現することが可能となる
。操作員は単にインパルストルクを発生するための指令
を与えるだけでよく、ノツチフィルタに対する定数設定
までの作業はすべてＣＰｔＴによって行われる。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は各
部の信号波形を示している。第１図において、１は速度
アンプであり、速度指令Ｎ、及び速度検出値Ｎ、に基づ
いてトルク指令Ｔ、を算出する。２はディジタル方式の
ノツチフィルタであり、系の固有振動数帯域でのゲイン
を抑制する。このノツチフィルタ２の後段にはスタート
ボタン１０が設けられており、通常の運転時においては
、ノツチフィルタ２によって有害周波数成分が除去され
たトルク士旨令Ｔｒ がパワーアンプ３に入力され、モ
ータ４の駆動信号となる。モータ４の回転位置信号はエ
ンコーダ５で検出され、速度演算部７で速度信号に変換
される。速度演算部７で演算された速度検出値Ｎｆ は
速度アンプ１に入力されるとともに、高速フーリエ演算
を行うＦＦＴ演算部８に入力され、固有振動数の演算が
行われる。６は機構部であり、慣性要素、粘性要素、摩
擦要素を有している。なお、９で示した破線内は、ディ
ジタル回路で構成されている。
部の信号波形を示している。第１図において、１は速度
アンプであり、速度指令Ｎ、及び速度検出値Ｎ、に基づ
いてトルク指令Ｔ、を算出する。２はディジタル方式の
ノツチフィルタであり、系の固有振動数帯域でのゲイン
を抑制する。このノツチフィルタ２の後段にはスタート
ボタン１０が設けられており、通常の運転時においては
、ノツチフィルタ２によって有害周波数成分が除去され
たトルク士旨令Ｔｒ がパワーアンプ３に入力され、モ
ータ４の駆動信号となる。モータ４の回転位置信号はエ
ンコーダ５で検出され、速度演算部７で速度信号に変換
される。速度演算部７で演算された速度検出値Ｎｆ は
速度アンプ１に入力されるとともに、高速フーリエ演算
を行うＦＦＴ演算部８に入力され、固有振動数の演算が
行われる。６は機構部であり、慣性要素、粘性要素、摩
擦要素を有している。なお、９で示した破線内は、ディ
ジタル回路で構成されている。
たとえば、電源立ち上げ時等において、ノツチフィルタ
２の定数設定を行う場合には、スタートボタン１０を押
して、インパルストルク指令Ｔｒ′をモータ４に与える
（第２図（ａ）参照）。そのときのエンコーダ５からの
速度検出値Ｎｒ（第２図ら）参照）を速度演算部７内の
メモリに記憶してふく。ＦＦＴ演算部８は、このメモリ
に記憶されている速度検出値を高速フーリエ変換を用い
て周波数分析しく第２図（ｅ）参照）、機構の振動周波
数ｆ、を求める。
２の定数設定を行う場合には、スタートボタン１０を押
して、インパルストルク指令Ｔｒ′をモータ４に与える
（第２図（ａ）参照）。そのときのエンコーダ５からの
速度検出値Ｎｒ（第２図ら）参照）を速度演算部７内の
メモリに記憶してふく。ＦＦＴ演算部８は、このメモリ
に記憶されている速度検出値を高速フーリエ変換を用い
て周波数分析しく第２図（ｅ）参照）、機構の振動周波
数ｆ、を求める。
そして、求まった周波数を除去するようなノツチフィル
タ２の定数を求め、このノツチフィルタ２を速度アンプ
１の後に加える。ノツチフィルタ２の特性を決定するた
めのフィルタ定数としては、中心周波数、減衰率等があ
る。このようにして得られたノツチフィルタ２の周波数
特性を第２図（ｄ）に示す。
タ２の定数を求め、このノツチフィルタ２を速度アンプ
１の後に加える。ノツチフィルタ２の特性を決定するた
めのフィルタ定数としては、中心周波数、減衰率等があ
る。このようにして得られたノツチフィルタ２の周波数
特性を第２図（ｄ）に示す。
以上の動作は、操作員がスタートボタン１０を押すとい
う操作で開始され、後の動作は自動的に行われる。
う操作で開始され、後の動作は自動的に行われる。
以上のＣＰＵにおける処理手順を第３図のフローチャー
トに示す。
トに示す。
なお、この実施例では、ノツチフィルタを用いたが、固
有振動数の周波数によっては、ノツチフィルタと同等の
作用を有するローパスフィルタを用いることもできる。
有振動数の周波数によっては、ノツチフィルタと同等の
作用を有するローパスフィルタを用いることもできる。
また、フィルタの位置は、速度アンプｌの後である必要
はなく、速度演算部７の後でも同じような効果がある。
はなく、速度演算部７の後でも同じような効果がある。
以上に説明したように、本発明においては、モータの設
置時又は機構変更時にインパルストルク応答により機構
の固有振動数を求め、その固有振動数を除去するような
定数をノツチフィルタに設定するようにしている。この
機構は制御装置に内蔵しているため、機構部の固有周波
数が変化しても、再度設定を行うことにより、簡単にノ
ツチフィルタの定数を変更できる。したがって、本発明
によれば、系の発振を抑制した適正なノツチフィルタを
常時実現することができ、速度ループゲインを高くして
サーボ性能を向上させた速度制御又は位置制御を達成す
ることができる。
置時又は機構変更時にインパルストルク応答により機構
の固有振動数を求め、その固有振動数を除去するような
定数をノツチフィルタに設定するようにしている。この
機構は制御装置に内蔵しているため、機構部の固有周波
数が変化しても、再度設定を行うことにより、簡単にノ
ツチフィルタの定数を変更できる。したがって、本発明
によれば、系の発振を抑制した適正なノツチフィルタを
常時実現することができ、速度ループゲインを高くして
サーボ性能を向上させた速度制御又は位置制御を達成す
ることができる。
第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第２
図は第１図の各ブロックの動作を示す波形図、第３図は
制御装置内の動作手順を示すフローチャートである。 １：速度アンプ ２：ノッチフィルタ３：パワー
アンプ ４：モータ ５：エンコーダ ６：機構部 ７：速度演算部 ８：ＦＦＴ演算部９：ディジタ
ル構成部 １０ニスタートボタン特許出願人 株式会
社 安用電機製作所代 理 人 小 堀 益（ほか
２名）第１図 ｆ（ＨＸＩ
図は第１図の各ブロックの動作を示す波形図、第３図は
制御装置内の動作手順を示すフローチャートである。 １：速度アンプ ２：ノッチフィルタ３：パワー
アンプ ４：モータ ５：エンコーダ ６：機構部 ７：速度演算部 ８：ＦＦＴ演算部９：ディジタ
ル構成部 １０ニスタートボタン特許出願人 株式会
社 安用電機製作所代 理 人 小 堀 益（ほか
２名）第１図 ｆ（ＨＸＩ
Claims (1)
- １、モータに対してインパルストルク指令を与える手段
を備え、前記インパルストルク指令が与えられたときの
前記モータの速度応答を検出し、検出されたモータ速度
応答のディジタル値をフーリエ変換するフーリエ演算手
段と、該フーリエ演算手段によって演算された結果に基
づいて前記モータに接続された機構の固有振動数を求め
る手段と、求められた固有振動数成分を除去するノッチ
フィルタの定数を求めて該定数を前記ノッチフィルタの
定数として設定する手段とを備えたことを特徴とするモ
ータ速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328059A JPH01170396A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | モータ速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328059A JPH01170396A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | モータ速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01170396A true JPH01170396A (ja) | 1989-07-05 |
Family
ID=18206055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62328059A Pending JPH01170396A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | モータ速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01170396A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004029634A3 (en) * | 2002-09-26 | 2004-07-08 | 3M Innovative Properties Co | Adaptable spatial notch filter |
| JP2006339195A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 電子部品装着装置 |
| JP2007191252A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Murata Mach Ltd | 搬送装置の速度制御装置 |
| JP2015136218A (ja) * | 2014-01-16 | 2015-07-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | モータ制御装置 |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP62328059A patent/JPH01170396A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004029634A3 (en) * | 2002-09-26 | 2004-07-08 | 3M Innovative Properties Co | Adaptable spatial notch filter |
| US6963184B2 (en) | 2002-09-26 | 2005-11-08 | 3M Innovative Properties Company | Adaptable spatial notch filter |
| JP2006339195A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 電子部品装着装置 |
| JP2007191252A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Murata Mach Ltd | 搬送装置の速度制御装置 |
| JP2015136218A (ja) * | 2014-01-16 | 2015-07-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | モータ制御装置 |
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