JPH02199502A - 外乱推定オブザーバによるサーボ制御方法 - Google Patents
外乱推定オブザーバによるサーボ制御方法Info
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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、ロボットや低剛性の機械におけるサーボ制御
において、外乱除去方法に関する。
において、外乱除去方法に関する。
従来の技術
０ボツトは一般に片持はり構成になっており、その剛性
が低く、共振周波数が４〜５Ｈｚ程度で低周波帯域での
特性が悪い。また、ロボット以外でも剛性の低い機械に
おいては、低周波特性が悪く外乱に弱い。そこで、ロボ
ットや剛性の低い機械に対してはサーボ系をも含めて剛
性を上げるためにサーボ系内に積分器を設け、比例積分
処理（ＰＩ副制御を行って、振動発生を防止すると共に
、外乱に対して強いサーボ制御系を構成されている。
が低く、共振周波数が４〜５Ｈｚ程度で低周波帯域での
特性が悪い。また、ロボット以外でも剛性の低い機械に
おいては、低周波特性が悪く外乱に弱い。そこで、ロボ
ットや剛性の低い機械に対してはサーボ系をも含めて剛
性を上げるためにサーボ系内に積分器を設け、比例積分
処理（ＰＩ副制御を行って、振動発生を防止すると共に
、外乱に対して強いサーボ制御系を構成されている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、サーボ系内に積分器を設けた場合、積分
器によって位相が遅れ、応答性が遅いため、周期外乱に
非常に弱く振動発生の原因となるという欠点を有する。
器によって位相が遅れ、応答性が遅いため、周期外乱に
非常に弱く振動発生の原因となるという欠点を有する。
また、外乱を除去するもの、いわゆるゼロイング（ＺＥ
ＲＯＩＮＧ）手段として、一般に外乱推定オブザーバに
よって外乱を推定し、この推定外乱に基いてゼロイング
を行うことが知られている。
ＲＯＩＮＧ）手段として、一般に外乱推定オブザーバに
よって外乱を推定し、この推定外乱に基いてゼロイング
を行うことが知られている。
外乱推定オブザーバは位相を低周波数域で回さずに外乱
を除去するため周期外乱に非常に強いという利点を有す
る。
を除去するため周期外乱に非常に強いという利点を有す
る。
しかしながら、ロボッ１−のようなイナーシャ変動の大
きな系に、この外乱推定オブザーバを適用すると外乱推
定オブザーバのモデルに適用されているイナーシャに対
するパラメータの値が［１ボツＩ〜等の機械のイナーシ
ャの値と合わなくなり、悪影響を及ぼす場合が生じる。
きな系に、この外乱推定オブザーバを適用すると外乱推
定オブザーバのモデルに適用されているイナーシャに対
するパラメータの値が［１ボツＩ〜等の機械のイナーシ
ャの値と合わなくなり、悪影響を及ぼす場合が生じる。
また、高周波帯域においては、逆に外乱推定オブザーバ
による外乱推定値の位相が遅れ、位相が回り、悪影響を
及ぼすという欠点が生じる。
による外乱推定値の位相が遅れ、位相が回り、悪影響を
及ぼすという欠点が生じる。
そこで、本発明の目的は、外乱推定オブザーバを勺−ボ
系に適用し、かつ、系のイナーシャ変動、高周波帯域で
の悪影響を防、止した外乱推定オブザ＼ バによるサーボ制御方法を提供する。ことにある。
系に適用し、かつ、系のイナーシャ変動、高周波帯域で
の悪影響を防、止した外乱推定オブザ＼ バによるサーボ制御方法を提供する。ことにある。
課題を解決するための手段
本発明は、上記課題を解決するために、サーボ系に外乱
推定オブザーバを適用し、サーボ系で制御される機械の
状態に応じたイナーシャを順次求め、該機械の状態に応
じたイナーシャによって外乱推定オブザーバで順次外乱
を推定し、該推定された外乱に対しフィルタ処理を行っ
て高周波成分を除去し、補正された推定外乱を求め、該
推定外乱によって外乱を除去するように制御した。
推定オブザーバを適用し、サーボ系で制御される機械の
状態に応じたイナーシャを順次求め、該機械の状態に応
じたイナーシャによって外乱推定オブザーバで順次外乱
を推定し、該推定された外乱に対しフィルタ処理を行っ
て高周波成分を除去し、補正された推定外乱を求め、該
推定外乱によって外乱を除去するように制御した。
作 用
リーーボ系で制御される機械の状態に応じて変動するイ
ナーシャを順次求め、該求められたイナーシャによって
外乱推定オブザーバのモデルのパラメータを変更して外
乱推定を行う。そのため、外乱推定オブザーバのモデル
のパラメータ（イナーシャ）と実際のサーボ系のパラメ
ータ（イナーシャ）は合致し、外乱推定オブザーバのモ
デルとサーボ系が合わなくなるという事態は生じない。
ナーシャを順次求め、該求められたイナーシャによって
外乱推定オブザーバのモデルのパラメータを変更して外
乱推定を行う。そのため、外乱推定オブザーバのモデル
のパラメータ（イナーシャ）と実際のサーボ系のパラメ
ータ（イナーシャ）は合致し、外乱推定オブザーバのモ
デルとサーボ系が合わなくなるという事態は生じない。
また、求められた推定外乱に対し、フィルタ処理を行っ
て高周波成分を除去するから、高周波帯域での位相が回
った外乱推定値による悪影響が取り除かれ、外乱に強く
低周波帯域での剛性を上げたサーボ制御を行うことがで
きる。
て高周波成分を除去するから、高周波帯域での位相が回
った外乱推定値による悪影響が取り除かれ、外乱に強く
低周波帯域での剛性を上げたサーボ制御を行うことがで
きる。
実施例
第１図は、本発明の外乱推定オブザーバにょるサーボ制
御のブロック線図である。
御のブロック線図である。
図中、■はサーボ回路からサーボモータへ出力される１
−ルク指令としての電流指令、１，２はサーボモータの
伝達関数の項であり・、項１のＫｔはトルク定数、項２
のＪｍは該サーボモータで駆動されるロボット等の負荷
を含めた系の全イナーシャである。また、Ｔ［は外乱を
意味し、■はサーボモータの実速度を意味する。５は外
乱推定オブザーバ、３は外乱推定オブザーバで推定され
る推定外乱に対応する値に乗じるパラメータの項であり
、４はローパスフィルタで、項３から出力される推定外
乱に対応する値ｙをフィルタ処理して、高周波成分で除
去して推定外乱に対応する値ｙ゛を出力し、この値ｙ′
を電流指令Ｉから減じて外乱ＴＬを除去する構成どなっ
ており、いわゆるゼロイング（ＺＥＲＯＩＮ’Ｇ）処理
を行うものである。
−ルク指令としての電流指令、１，２はサーボモータの
伝達関数の項であり・、項１のＫｔはトルク定数、項２
のＪｍは該サーボモータで駆動されるロボット等の負荷
を含めた系の全イナーシャである。また、Ｔ［は外乱を
意味し、■はサーボモータの実速度を意味する。５は外
乱推定オブザーバ、３は外乱推定オブザーバで推定され
る推定外乱に対応する値に乗じるパラメータの項であり
、４はローパスフィルタで、項３から出力される推定外
乱に対応する値ｙをフィルタ処理して、高周波成分で除
去して推定外乱に対応する値ｙ゛を出力し、この値ｙ′
を電流指令Ｉから減じて外乱ＴＬを除去する構成どなっ
ており、いわゆるゼロイング（ＺＥＲＯＩＮ’Ｇ）処理
を行うものである。
外乱Ｉ〜ルクＴＬの微分値１Ｌ、ナーボモータの加速度
９としたとき、次の第（１）、第（２）式を満足するも
のとして、外乱推定オブザーバを構成□すると、第１図
に示すブロック線図の外乱推定オブザーバが得られる。
９としたとき、次の第（１）、第（２）式を満足するも
のとして、外乱推定オブザーバを構成□すると、第１図
に示すブロック線図の外乱推定オブザーバが得られる。
士Ｌ＝’Ｏ・・・・・・（１）
ｖ−＝（１−Ｋｔ／Ｊｍ）＋（ＴＬ／Ｊｍ） −・・
−（２）外乱推定オブザーバ５の項５２２項５３のに１
゜Ｋ２は外乱推定オブザーバ５のパラメータで、項５１
は電流指令Ｉから推定外乱に対応する値ｙを減じた値、
即ち、実際にサーボモータへ出力される電流値に乗じる
パラメータの項であり、５４は積分項である。
−（２）外乱推定オブザーバ５の項５２２項５３のに１
゜Ｋ２は外乱推定オブザーバ５のパラメータで、項５１
は電流指令Ｉから推定外乱に対応する値ｙを減じた値、
即ち、実際にサーボモータへ出力される電流値に乗じる
パラメータの項であり、５４は積分項である。
そして、この外乱推定オブザーバ５を構成することによ
って、外乱推定オブザーバ５の項５２の出力として、外
乱に対応する値Ｘ＝ＴＬ’／Ｊｍ（エビは推定外乱）が
得られる。
って、外乱推定オブザーバ５の項５２の出力として、外
乱に対応する値Ｘ＝ＴＬ’／Ｊｍ（エビは推定外乱）が
得られる。
すなわち、第１図のブロック線図を解析すると、（（１
−ｙ’）・Ｋｔ＋ＴＬ）・（１／Ｊｍ−８）＝ｖ・・・
・・・（３） （（Ｉ−Ｖ’）・（Ｋｔ／Ｊｍ） ＋ （ｖ−ｖ’）Ｋ
１＋ （ｖ−ｖ’） ’（Ｋ２ ／Ｓ））・（１／５）
＝ｖ・・・・・・（４） （なお、Ｖ゛は積分項５４の出力で推定速度）第（３）
式より Ｎ−ｙ’）−（Ｖ−Ｊｍ−８−ＴＬ）／Ｋｔ ・・
・・・１５）第（５）式を第（４）式に代入し整理する
と、（（ｖ−Ｊｍ−８−ＴＬ）／Ｋｊｌ ’ （Ｋｔ／
Ｊｍ）−１−（ｖ−ｖ’）・（Ｋｌ ＋ （Ｋ２ ／５
））＝Ｓ−Ｖ’・・・・・・（６） Ｖ ・Ｓ−（ＴＬ ／Ｊｍ）＋ （ｖ−ｖ’）・ （Ｋ
１ −ト （Ｋ２ ／５））＝Ｓ ・ ■゛
・・・・・・ （７）（ｖ−ｖ’）
（Ｓ・ｉ−に１ ＋（Ｋ２ ／５））−ＴＬ ／Ｊｍ
・・・・・・（８） 故に、 ・・・・・・（９） その結果、項５３の出力Ｘは ｘ−（ｖ−Ｖ゛）・Ｋ２／Ｓ ・・・・・・（１０） 第（１０）式において、パラメータに２ 、に１を極が
安定するようにう選択すると、 Ｘ崎ＴＬ ／Ｊｍ −・・・−・（１１
）項５３の出力Ｘは第（１１）式に示されるように、外
乱に比例した値Ｔビ／Ｊｍとなる。
−ｙ’）・Ｋｔ＋ＴＬ）・（１／Ｊｍ−８）＝ｖ・・・
・・・（３） （（Ｉ−Ｖ’）・（Ｋｔ／Ｊｍ） ＋ （ｖ−ｖ’）Ｋ
１＋ （ｖ−ｖ’） ’（Ｋ２ ／Ｓ））・（１／５）
＝ｖ・・・・・・（４） （なお、Ｖ゛は積分項５４の出力で推定速度）第（３）
式より Ｎ−ｙ’）−（Ｖ−Ｊｍ−８−ＴＬ）／Ｋｔ ・・
・・・１５）第（５）式を第（４）式に代入し整理する
と、（（ｖ−Ｊｍ−８−ＴＬ）／Ｋｊｌ ’ （Ｋｔ／
Ｊｍ）−１−（ｖ−ｖ’）・（Ｋｌ ＋ （Ｋ２ ／５
））＝Ｓ−Ｖ’・・・・・・（６） Ｖ ・Ｓ−（ＴＬ ／Ｊｍ）＋ （ｖ−ｖ’）・ （Ｋ
１ −ト （Ｋ２ ／５））＝Ｓ ・ ■゛
・・・・・・ （７）（ｖ−ｖ’）
（Ｓ・ｉ−に１ ＋（Ｋ２ ／５））−ＴＬ ／Ｊｍ
・・・・・・（８） 故に、 ・・・・・・（９） その結果、項５３の出力Ｘは ｘ−（ｖ−Ｖ゛）・Ｋ２／Ｓ ・・・・・・（１０） 第（１０）式において、パラメータに２ 、に１を極が
安定するようにう選択すると、 Ｘ崎ＴＬ ／Ｊｍ −・・・−・（１１
）項５３の出力Ｘは第（１１）式に示されるように、外
乱に比例した値Ｔビ／Ｊｍとなる。
こうして、外乱推定オブザーバ５によって得られた外乱
ＴＬに比例した項ｘ＝ＴＩ−’／Ｊｍに項３のパラメー
タＪｍ−Ａ／Ｋｔ（Ａは単位系を合せるためのフィード
バックゲインである）を乗じれば、 ｙ＝ｘ−Ｊｍ−Ａ／Ｋｔ＝ＴＬ’４Ａ／Ｋｔ・・・・・
・（１２） この値ｙ＝Ｔド・Ａ／Ｋｔを項４のフィルタ処理を行い
高周波成分を除去（ｙ ’）して、電流指令値Ｉより減
ずれば項１の出力は、 Ｋｔ （１−ｙ’）−Ｋｔ （Ｉ−ＴＬ’・Ａ／Ｋ ｔ
＞・・Ｋｔ−１−ＴＬ’・Ａ ・・・・・・（１
３）上記第（１３）式で示される項１の出力と外乱Ｔ［
が加算されると、Ｔビ・Ａ ＝＝ Ｔ Ｌであるから、
外乱ＴＬは除去されることとなる。
ＴＬに比例した項ｘ＝ＴＩ−’／Ｊｍに項３のパラメー
タＪｍ−Ａ／Ｋｔ（Ａは単位系を合せるためのフィード
バックゲインである）を乗じれば、 ｙ＝ｘ−Ｊｍ−Ａ／Ｋｔ＝ＴＬ’４Ａ／Ｋｔ・・・・・
・（１２） この値ｙ＝Ｔド・Ａ／Ｋｔを項４のフィルタ処理を行い
高周波成分を除去（ｙ ’）して、電流指令値Ｉより減
ずれば項１の出力は、 Ｋｔ （１−ｙ’）−Ｋｔ （Ｉ−ＴＬ’・Ａ／Ｋ ｔ
＞・・Ｋｔ−１−ＴＬ’・Ａ ・・・・・・（１
３）上記第（１３）式で示される項１の出力と外乱Ｔ［
が加算されると、Ｔビ・Ａ ＝＝ Ｔ Ｌであるから、
外乱ＴＬは除去されることとなる。
しかし、外乱相定オブザーバ５中の項５１及び外乱推定
オブザーバ５から出力される外乱下［に比例する値Ｘに
乗じるパラメータの項３には、イナーシャＪｍが含まれ
ている。このイナーシャＪｍが一定の値であれば問題は
ないが、ロボットのようなイナーシＶ変動の大きい系で
は、これらの項５１，３の値を一定値とすると、モデル
と系のパラメータ（Ｊｍ）が合わなくなり、悪影響が出
る。そこで、本発明においては、このイナーシＩ７Ｊｍ
を系の状態に合わせ変化させ、ゲインスケジューリング
を行う。即ち、ロボット等においては、ロボット等の動
作状態位置（姿勢）に応じてイナーシャが変動するから
、ロボット等の動作状態位置に応じてイナーシレを計算
し、または、動作状態に応じてイナーシャの値を記憶し
ておき、順次、現在のイナーシャの値を読出すようにし
てゲインスケジューリングを行う。
オブザーバ５から出力される外乱下［に比例する値Ｘに
乗じるパラメータの項３には、イナーシャＪｍが含まれ
ている。このイナーシャＪｍが一定の値であれば問題は
ないが、ロボットのようなイナーシＶ変動の大きい系で
は、これらの項５１，３の値を一定値とすると、モデル
と系のパラメータ（Ｊｍ）が合わなくなり、悪影響が出
る。そこで、本発明においては、このイナーシＩ７Ｊｍ
を系の状態に合わせ変化させ、ゲインスケジューリング
を行う。即ち、ロボット等においては、ロボット等の動
作状態位置（姿勢）に応じてイナーシャが変動するから
、ロボット等の動作状態位置に応じてイナーシレを計算
し、または、動作状態に応じてイナーシャの値を記憶し
ておき、順次、現在のイナーシャの値を読出すようにし
てゲインスケジューリングを行う。
第２図は、本発明を実施するロボッ１−等のサーボ制御
回路図であり、１０はロボット等の機械を制御する数値
制御装置のメインプロセッサから移動指令を受けて、位
置、速度、トルク制御を行うデジタルシグナルプロセッ
ザを有するデジタルサーボ回路であり、従来のデジタル
サーボ回路と同一構成であり、その詳細は省略する。１
１は第１図に示す外乱推定オブザーバ５及びパラメータ
の項３、及び、フ忙ルタ４の各処理を行うげロイング回
路であり、該ゼロイング回路の処理もデジタルサーボ回
路１０のデジタルシグノールプロセッザによって処理さ
れる。また、１２はサーボアンプ、１３はサーボモータ
、１４はサーボモータ１３の回転によってフィードバッ
クパルスＦＰを発生するパルスコーダである。デジタル
サーボ回路１０は数値制御装置のメインプロセッサから
移動指令を受け、該移動指令値とパルスコーダ１４から
のフィードバックパルスＦＰにより位置偏差を求め、該
位置偏差に応じ速度指令値を算出し、該速度指令値と、
フィードバックパルスＦＰによって求められるサーボモ
ータ１３の実速度Ｖとの差、即ち、速度偏差を求め、ト
ルク指令値（電流指令値）■を算出する。このトルク指
令値Ｉを求めるまでの処理は従来のデジタルサーボ回路
の処理と同一であるが、本発明においては、上記処理以
外に、数値制御装置において、該数値制御装置が制御し
ているロボット等の機械の動作状態に応じて逐次変る該
サーボ系に加わる全イナーシャを計棹し、または、動作
状態に応じて記憶されているイナーシャの値を読出し、
デジタルサーボ回路１０内に設けた共有ＲＡＭ中に逐次
現在のイナーシャＪｍを書込んでいる。また、デジタル
サーボ回路１０のデジタルシグナルプロセッサはこの共
有ＲＡＭ中に書込まれたイナーシャＪｍ及び前述したデ
ジタルサーボ制御処理の過程で求めたトルク指令値（電
流指令値）■、ササーモータ１３の実速度Ｖに基き、ゼ
ロイング回路１１の処理を行う１、即ち、第１図の外乱
推定オブザーバ５及び項３，４の処理を行う。
回路図であり、１０はロボット等の機械を制御する数値
制御装置のメインプロセッサから移動指令を受けて、位
置、速度、トルク制御を行うデジタルシグナルプロセッ
ザを有するデジタルサーボ回路であり、従来のデジタル
サーボ回路と同一構成であり、その詳細は省略する。１
１は第１図に示す外乱推定オブザーバ５及びパラメータ
の項３、及び、フ忙ルタ４の各処理を行うげロイング回
路であり、該ゼロイング回路の処理もデジタルサーボ回
路１０のデジタルシグノールプロセッザによって処理さ
れる。また、１２はサーボアンプ、１３はサーボモータ
、１４はサーボモータ１３の回転によってフィードバッ
クパルスＦＰを発生するパルスコーダである。デジタル
サーボ回路１０は数値制御装置のメインプロセッサから
移動指令を受け、該移動指令値とパルスコーダ１４から
のフィードバックパルスＦＰにより位置偏差を求め、該
位置偏差に応じ速度指令値を算出し、該速度指令値と、
フィードバックパルスＦＰによって求められるサーボモ
ータ１３の実速度Ｖとの差、即ち、速度偏差を求め、ト
ルク指令値（電流指令値）■を算出する。このトルク指
令値Ｉを求めるまでの処理は従来のデジタルサーボ回路
の処理と同一であるが、本発明においては、上記処理以
外に、数値制御装置において、該数値制御装置が制御し
ているロボット等の機械の動作状態に応じて逐次変る該
サーボ系に加わる全イナーシャを計棹し、または、動作
状態に応じて記憶されているイナーシャの値を読出し、
デジタルサーボ回路１０内に設けた共有ＲＡＭ中に逐次
現在のイナーシャＪｍを書込んでいる。また、デジタル
サーボ回路１０のデジタルシグナルプロセッサはこの共
有ＲＡＭ中に書込まれたイナーシャＪｍ及び前述したデ
ジタルサーボ制御処理の過程で求めたトルク指令値（電
流指令値）■、ササーモータ１３の実速度Ｖに基き、ゼ
ロイング回路１１の処理を行う１、即ち、第１図の外乱
推定オブザーバ５及び項３，４の処理を行う。
第３図は、デジタルシグナルプロセッサが行うこのゼロ
イング回路１１の処理フローヂｐ−１〜であり、デジタ
ルシグナルプロセッサはこの第３図の処理を所定周期毎
行って、電流指令値を出力し、Ｄ／Ａ変換を行ってサー
ボアンプを介してサーボモータ１３を駆動することとな
る。
イング回路１１の処理フローヂｐ−１〜であり、デジタ
ルシグナルプロセッサはこの第３図の処理を所定周期毎
行って、電流指令値を出力し、Ｄ／Ａ変換を行ってサー
ボアンプを介してサーボモータ１３を駆動することとな
る。
まず、共有ＲＡＭ中に記憶されている現在のイナーシャ
Ｊｍの値を読み（ステップＳ１）、この読出した値Ｊｍ
と前周期の処理で計算された外乱推定Ｘを記憶するレジ
スタＲ（ｘ）からこの外乱推定値Ｘを読出し、第（１２
）式の演算を行う（ステップＳ２）。即ち、第１図にお
けるパラメータの項３の処理を行い、外乱に比例する項
ｙを求め、次に、ローパスフィルタの処理を行って該値
ｙから高周波成分を除却しくステップＳ４）、デジタル
サーボ回路１０から出力される、即ち、従来と同様の処
理によって出力されるトルク指令値である電流指令値Ｉ
からフィルタ処理した後の値ｙ゛を減算し、補正された
電流指令値ＩとしてレジスタＲ（１）に格納すると共に
この電流指令Ｉをサーボアンプへ出力するくステップ８
５）。
Ｊｍの値を読み（ステップＳ１）、この読出した値Ｊｍ
と前周期の処理で計算された外乱推定Ｘを記憶するレジ
スタＲ（ｘ）からこの外乱推定値Ｘを読出し、第（１２
）式の演算を行う（ステップＳ２）。即ち、第１図にお
けるパラメータの項３の処理を行い、外乱に比例する項
ｙを求め、次に、ローパスフィルタの処理を行って該値
ｙから高周波成分を除却しくステップＳ４）、デジタル
サーボ回路１０から出力される、即ち、従来と同様の処
理によって出力されるトルク指令値である電流指令値Ｉ
からフィルタ処理した後の値ｙ゛を減算し、補正された
電流指令値ＩとしてレジスタＲ（１）に格納すると共に
この電流指令Ｉをサーボアンプへ出力するくステップ８
５）。
次に、デジタルシグナルプロセッサはレジスタＲ（Ｉ）
に記憶されている電流指令値１、及びデジタルサーボ回
路１０の処理中に検出されているサーボモータ１３の実
速度Ｖを用いて第１図中５の外乱推定オブザーバの処理
を行う（ステップＳ６）。そして、この外乱推定オブザ
ーバの処理で得られた外乱推定値に対応する値×（第１
図中項５３の処理出力）をレジスタＲ（ｘｌに記憶する
（ステップ８７）。なお、外乱推定オブザーバの処理中
に算出される速度推定値■°も、次周期での外乱推定オ
ブナーバ処理に使用するのでこの値もレジスタに記憶さ
れる。
に記憶されている電流指令値１、及びデジタルサーボ回
路１０の処理中に検出されているサーボモータ１３の実
速度Ｖを用いて第１図中５の外乱推定オブザーバの処理
を行う（ステップＳ６）。そして、この外乱推定オブザ
ーバの処理で得られた外乱推定値に対応する値×（第１
図中項５３の処理出力）をレジスタＲ（ｘｌに記憶する
（ステップ８７）。なお、外乱推定オブザーバの処理中
に算出される速度推定値■°も、次周期での外乱推定オ
ブナーバ処理に使用するのでこの値もレジスタに記憶さ
れる。
かくして、各周期毎、上記処理が行われ、サーボモータ
には外乱を除却するように、電流指令が与えられる。ま
た、外乱を推定するためのパラメータは、ロボット等の
機械の状態に応じて決まるイナーシャの値に基いて決め
られ、さらに、外乱推定値の高周波成分をカットするよ
うにしているので、外乱推定オブザーバを用いるときの
悪影響は取除かれる。
には外乱を除却するように、電流指令が与えられる。ま
た、外乱を推定するためのパラメータは、ロボット等の
機械の状態に応じて決まるイナーシャの値に基いて決め
られ、さらに、外乱推定値の高周波成分をカットするよ
うにしているので、外乱推定オブザーバを用いるときの
悪影響は取除かれる。
発明の効果
本発明によれば、サーボ系を含めた機械の割竹があがり
、低周波数帯域の位相が回らす外乱を除去するため、周
期性外乱に強くなる。また、イナーシャ変動に対し、変
動するイナーシャに合わせるように外乱推定オブザーバ
、ゼロイング処理のパラメータがゲインスケジューリン
グされるため、現実の系とモデルの系のパラメータが合
わなくなり悪影響を及ぼすことはない。さらに、高周波
成分は除却されるため、外乱推定値の位相が回り悪影響
を及ぼすこともない。
、低周波数帯域の位相が回らす外乱を除去するため、周
期性外乱に強くなる。また、イナーシャ変動に対し、変
動するイナーシャに合わせるように外乱推定オブザーバ
、ゼロイング処理のパラメータがゲインスケジューリン
グされるため、現実の系とモデルの系のパラメータが合
わなくなり悪影響を及ぼすことはない。さらに、高周波
成分は除却されるため、外乱推定値の位相が回り悪影響
を及ぼすこともない。
第１図は本発明の外乱推定オブザーバによるサーボ制御
のブロック図、第２図は本発明の一実施例のロボット等
のサーボ制御回路図、第３図は同一実施例におけるデジ
タルシグナルプロセッサのゼロイング処理のフローヂャ
ートである。 ３・・・パラメータの項、４・・・フィルタ、５・・・
外乱推定オブザーバ、１０・・・デジタルサーボ回路、
１１・・・ゼロイング回路。
のブロック図、第２図は本発明の一実施例のロボット等
のサーボ制御回路図、第３図は同一実施例におけるデジ
タルシグナルプロセッサのゼロイング処理のフローヂャ
ートである。 ３・・・パラメータの項、４・・・フィルタ、５・・・
外乱推定オブザーバ、１０・・・デジタルサーボ回路、
１１・・・ゼロイング回路。
Claims (1)
- 外乱推定オブザーバによりサーボ系に加わる外乱を推定
し、該推定外乱によって外乱を除去するように制御した
サーボ制御方法において、サーボ系で制御される機械の
状態に応じたイナーシャを順次求め、該機械の状態に応
じたイナーシャによつて外乱推定オブザーバで順次外乱
を推定し、該推定された外乱に対しフィルタ処理を行っ
て高周波成分を除去し、補正された推定外乱を求め、該
補正された推定外乱によつて外乱を除去するように制御
した外乱推定オブザーバによるサーボ制御方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017713A JPH02199502A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 外乱推定オブザーバによるサーボ制御方法 |
| KR1019900702165A KR910700490A (ko) | 1989-01-30 | 1990-01-17 | 외란추정 업저어버(observer)에 의한 서어보 제어방법 |
| CA002026578A CA2026578A1 (en) | 1989-01-30 | 1990-01-17 | Servo control method using a disturbance estimation observer |
| EP19900901898 EP0413030A4 (en) | 1989-01-30 | 1990-01-17 | Servo control method by the disturbance estimation observer |
| PCT/JP1990/000044 WO1990008987A1 (fr) | 1989-01-30 | 1990-01-17 | Procede de servocommande utilisant un detecteur d'evaluation de perturbation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017713A JPH02199502A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 外乱推定オブザーバによるサーボ制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02199502A true JPH02199502A (ja) | 1990-08-07 |
Family
ID=11951395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1017713A Pending JPH02199502A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 外乱推定オブザーバによるサーボ制御方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0413030A4 (ja) |
| JP (1) | JPH02199502A (ja) |
| KR (1) | KR910700490A (ja) |
| CA (1) | CA2026578A1 (ja) |
| WO (1) | WO1990008987A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393326B1 (ko) * | 2000-04-12 | 2003-07-31 | 박병림 | 액츄에이터 시스템의 정밀 속도 제어 방법 |
| CN109062050A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-21 | 广东电网有限责任公司 | 一种较高频扰动观测方法及装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59102756D1 (de) * | 1990-05-08 | 1994-10-06 | Teldix Gmbh | Vibrationsisolation eines magnetisch gelagerten körpers. |
| JPH0424701A (ja) * | 1990-05-15 | 1992-01-28 | Fanuc Ltd | オブザーバ制御方式 |
| JP2732159B2 (ja) * | 1991-10-29 | 1998-03-25 | ファナック株式会社 | 異常負荷検出方法 |
| DE19846637A1 (de) * | 1998-10-09 | 2000-04-13 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren und Schaltungsanordnung zur automatischen Parametrierung eines schnellen digitalen Drehzahlregelkreises |
| CN113183154B (zh) * | 2021-05-10 | 2022-04-26 | 浙江工业大学 | 一种柔性关节机械臂的自适应反演控制方法 |
| CN115890735B (zh) * | 2023-02-09 | 2023-05-05 | 四川大学华西医院 | 机械臂系统、机械臂及其控制方法、控制器和存储介质 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2656433C3 (de) * | 1976-12-14 | 1983-11-17 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V., 8000 Muenchen | Verfahren und Anordnung zur Regelung von Manipulatoen und industriellen Robotern |
| JPS60160404A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | サ−ボ系におけるイナ−シヤ変動の自動追従方式 |
| JPS60214007A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Hitachi Ltd | 多関節ロボツトの駆動制御方法 |
| US4603284A (en) * | 1984-06-05 | 1986-07-29 | Unimation, Inc. | Control system for manipulator apparatus with resolved compliant motion control |
| JPS61244286A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-30 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 電動機のフイ−ドバツク速度制御方式 |
-
1989
- 1989-01-30 JP JP1017713A patent/JPH02199502A/ja active Pending
-
1990
- 1990-01-17 WO PCT/JP1990/000044 patent/WO1990008987A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1990-01-17 KR KR1019900702165A patent/KR910700490A/ko not_active Application Discontinuation
- 1990-01-17 CA CA002026578A patent/CA2026578A1/en not_active Abandoned
- 1990-01-17 EP EP19900901898 patent/EP0413030A4/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393326B1 (ko) * | 2000-04-12 | 2003-07-31 | 박병림 | 액츄에이터 시스템의 정밀 속도 제어 방법 |
| CN109062050A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-21 | 广东电网有限责任公司 | 一种较高频扰动观测方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2026578A1 (en) | 1990-07-31 |
| WO1990008987A1 (fr) | 1990-08-09 |
| EP0413030A1 (en) | 1991-02-20 |
| KR910700490A (ko) | 1991-03-15 |
| EP0413030A4 (en) | 1993-03-03 |
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