JPH03265485A - サーボモータの制御装置 - Google Patents
サーボモータの制御装置Info
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- JPH03265485A JPH03265485A JP2063224A JP6322490A JPH03265485A JP H03265485 A JPH03265485 A JP H03265485A JP 2063224 A JP2063224 A JP 2063224A JP 6322490 A JP6322490 A JP 6322490A JP H03265485 A JPH03265485 A JP H03265485A
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- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- 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、ディジタル制御方式により電流を制御するサ
ーボモータの制御装置に関する。
ーボモータの制御装置に関する。
従来の技術
近年、サーボモータのディジタル制御化はマイクロコン
ピュータの高性能化と低価格化により広く普及してきて
いる。従来のこの種のサーボモータの制御装置は第４図
に示す構成が一般的であった。以下その構成について説
明する。
ピュータの高性能化と低価格化により広く普及してきて
いる。従来のこの種のサーボモータの制御装置は第４図
に示す構成が一般的であった。以下その構成について説
明する。
図に示すように、コンバータ（１）は交流電源（２）の
交流電力を直流電力に変換し、ＰＷＭインバータ（３）
に印加する。電流検出器（・１）はリーボモータ（５）
に流れる電流を検出する。演算器（６）は電流指令と電
流検出器（４）の出力との差を出力し、て積分器（７）
に入力する。積分器（７）の積分時定数はτである。演
算器（８）は積分器（７）の出力と演算器く６）の出力
との和を出力する。演算器（６）、（８）お９よび積分
器（７）はゲインＫｅ （９）ととも（こディジシル制
御による比例積分補償器く１０）を構成しで１．）る。
交流電力を直流電力に変換し、ＰＷＭインバータ（３）
に印加する。電流検出器（・１）はリーボモータ（５）
に流れる電流を検出する。演算器（６）は電流指令と電
流検出器（４）の出力との差を出力し、て積分器（７）
に入力する。積分器（７）の積分時定数はτである。演
算器（８）は積分器（７）の出力と演算器く６）の出力
との和を出力する。演算器（６）、（８）お９よび積分
器（７）はゲインＫｅ （９）ととも（こディジシル制
御による比例積分補償器く１０）を構成しで１．）る。
この比例積分補償器（１０〉とＰＷＭイア・・ハタ（３
）とで電流制御ループを形成している９なお、第４図で
は電流検出器（４）および比例積分補償器（１０）につ
いては１相分のみ示し、残る２相分については構成が同
じであるため省略している。
）とで電流制御ループを形成している９なお、第４図で
は電流検出器（４）および比例積分補償器（１０）につ
いては１相分のみ示し、残る２相分については構成が同
じであるため省略している。
上記構成において、演算器（６）により出力された電流
指令と電流フィードバックとの差、すなわち電流偏差は
積分器（７）、演算器（８）および比例積分補償器のゲ
インＫｃ （９）により比例積分補償されて、ＰＷＭイ
ンバータ（３）への電圧指令となる。ＰＷＭインバータ
（３）は電圧指令に応じた電圧をサーボモータ（５）へ
供給する。この結果、サーボモータ（５）には各相の指
令電流に応じた電流が供給される。
指令と電流フィードバックとの差、すなわち電流偏差は
積分器（７）、演算器（８）および比例積分補償器のゲ
インＫｃ （９）により比例積分補償されて、ＰＷＭイ
ンバータ（３）への電圧指令となる。ＰＷＭインバータ
（３）は電圧指令に応じた電圧をサーボモータ（５）へ
供給する。この結果、サーボモータ（５）には各相の指
令電流に応じた電流が供給される。
発明が解決しようとする課題
このような従来のサーボモータの制御装置では、ディジ
タル制御方式による演算時間の遅れにより電流制御ルー
プが不安定となるため、比例積分補償器（１０）のゲイ
ンＫｃ （９）を大きくすることができない。しかし、
比例積分補償器（１０）のゲインＫｃ （９）が小さい
と、サーボモータ（５）の高速回転時に、速度起電圧に
より電流制御ループのゲインが等価的に下がった状態と
なり、サーボモータ（５）に指令どおりの電流が供給で
きずトルク低下の状態が発生する。さらにサーボモータ
（５）の加減速時には、カ行エネルギや回生エネルギに
よりコンバータ（１）の出力電圧が変動するため電流制
御ループのゲインが等価的に変動し、電流制御ループが
不安定になるという問題を有していた。
タル制御方式による演算時間の遅れにより電流制御ルー
プが不安定となるため、比例積分補償器（１０）のゲイ
ンＫｃ （９）を大きくすることができない。しかし、
比例積分補償器（１０）のゲインＫｃ （９）が小さい
と、サーボモータ（５）の高速回転時に、速度起電圧に
より電流制御ループのゲインが等価的に下がった状態と
なり、サーボモータ（５）に指令どおりの電流が供給で
きずトルク低下の状態が発生する。さらにサーボモータ
（５）の加減速時には、カ行エネルギや回生エネルギに
よりコンバータ（１）の出力電圧が変動するため電流制
御ループのゲインが等価的に変動し、電流制御ループが
不安定になるという問題を有していた。
本発明は上記課題を解決するもので、サーボモータの高
速回転時のトルク低下を抑制するとともに、コンバータ
の出力電圧の変動やサーボモータの速度変動による電流
制御ループの等価的なゲインの変動を抑制して電流制御
ループを安定に制御することを目的としている。
速回転時のトルク低下を抑制するとともに、コンバータ
の出力電圧の変動やサーボモータの速度変動による電流
制御ループの等価的なゲインの変動を抑制して電流制御
ループを安定に制御することを目的としている。
課題を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するために、電流制御ループの
比例積分補償器の出力にサーボモータの速度起電圧に比
例した値を加算してサーボモータの速度起電圧をフィー
ドフォワード補償する手段と、コンバータの出力電圧に
応じて電流制御ループのゲインおよび、速度起電圧フィ
ードフォワード補償のゲインを変化させる手段を有する
ことを課題解決手段としている。
比例積分補償器の出力にサーボモータの速度起電圧に比
例した値を加算してサーボモータの速度起電圧をフィー
ドフォワード補償する手段と、コンバータの出力電圧に
応じて電流制御ループのゲインおよび、速度起電圧フィ
ードフォワード補償のゲインを変化させる手段を有する
ことを課題解決手段としている。
作用
本発明は上記課題解決手段によって、サーボモータの速
度起電圧およびコンバータ出力電圧の変動による電流制
御ループの等価的なゲインの変動を抑制でき、サーボモ
ータの高速回転時にもトルク低下が発生することがなく
、電流制御ループを安定に制御することができる。
度起電圧およびコンバータ出力電圧の変動による電流制
御ループの等価的なゲインの変動を抑制でき、サーボモ
ータの高速回転時にもトルク低下が発生することがなく
、電流制御ループを安定に制御することができる。
実施例
以下本発明の一実施例について、第１図を参照しながら
説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を
付して説明を省略する。
説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を
付して説明を省略する。
図に示すように、速度検出器（１１）はサーボモータ（
５）の回転速度を検出するもので、その出力を速度起電
圧定数ＫＥ （１２）を介して単位振巾速度起電圧波形
発生器（１３）の出力とともに乗算器（１４）に入力す
る。単位振巾速度起電圧波形発生器（１３）はサーボモ
ータ（５〉のロータ位置に応じた単位振巾の速度起電圧
波形を発生するものである。乗算器（１４）の出力は速
度起電圧フィードフォワードゲインＫＦ（１５）を介し
て演算器（１６）に入力して比例積分補償器（１７）の
出力に加算し、この演算器（１６）の出力をＰＷＭイン
バータ（３）の電圧指令としている。電圧検出器（１８
）はコンバータ（１）の出力電圧を検出し、その出力に
より速度・起電圧フィードフォワードゲインＫＦ（１５
）と比例補償器（１７）のゲインＫｃ （１９）を変化
させる。
５）の回転速度を検出するもので、その出力を速度起電
圧定数ＫＥ （１２）を介して単位振巾速度起電圧波形
発生器（１３）の出力とともに乗算器（１４）に入力す
る。単位振巾速度起電圧波形発生器（１３）はサーボモ
ータ（５〉のロータ位置に応じた単位振巾の速度起電圧
波形を発生するものである。乗算器（１４）の出力は速
度起電圧フィードフォワードゲインＫＦ（１５）を介し
て演算器（１６）に入力して比例積分補償器（１７）の
出力に加算し、この演算器（１６）の出力をＰＷＭイン
バータ（３）の電圧指令としている。電圧検出器（１８
）はコンバータ（１）の出力電圧を検出し、その出力に
より速度・起電圧フィードフォワードゲインＫＦ（１５
）と比例補償器（１７）のゲインＫｃ （１９）を変化
させる。
なお、第１図では、速度起電圧定数ＫＥ（１２）。
単位振幅速度起電圧波形発生器（１３）、乗算器（１４
）、速度起電圧フィードフォワードゲインＫｐ（１５）
および比例積分補償器（１７）については１相分のみ示
し、残る２相分については構成が同じであるため省略し
ている。
）、速度起電圧フィードフォワードゲインＫｐ（１５）
および比例積分補償器（１７）については１相分のみ示
し、残る２相分については構成が同じであるため省略し
ている。
上記構成において動作を説明すると、演算器（６）によ
り出力された電流指令と電流フィードバックとの差、す
なわち電流偏差は積分器（７）。
り出力された電流指令と電流フィードバックとの差、す
なわち電流偏差は積分器（７）。
演算器（８）およびゲインＫｃ（１９）により比例積分
補償され、さらにサーボモータ（５）の速度起電圧に速
度起電圧フィードフォワード補償ゲインＫＦ （１５）
を乗じた値が加算されてＰＷＭインバータ（３）への電
圧指令となる。ここで、速度起電圧は、サーボモータく
５）のロータ位置に応じて単位振幅の速度起電圧波形を
発生する単位振幅速度起電圧波形発生器（１３）の出力
にサーボモータ（１５）の速度に速度起電圧定数ＫＥ（
１２）を乗じた値を乗じることにより得ている。
補償され、さらにサーボモータ（５）の速度起電圧に速
度起電圧フィードフォワード補償ゲインＫＦ （１５）
を乗じた値が加算されてＰＷＭインバータ（３）への電
圧指令となる。ここで、速度起電圧は、サーボモータく
５）のロータ位置に応じて単位振幅の速度起電圧波形を
発生する単位振幅速度起電圧波形発生器（１３）の出力
にサーボモータ（１５）の速度に速度起電圧定数ＫＥ（
１２）を乗じた値を乗じることにより得ている。
また、比例積分補償器のゲインＫｅ （１９）および速
度起電圧フィードフォワード補償のゲインＫＦ（１５）
はコンバータく１）の出力電圧に応じて変化させる。す
なわち、コンバータ（１）の出力電圧が高（なると、比
例積分補償器（１７）のゲインＫｃ （１９）および速
度起電圧フィードフォワード補償ゲインＫＦ （１５）
を小さくし、またコンバータく１）の出力電圧が低（な
ると比例積分補償器（１７）のゲインＫｅ（１，９）お
よび速度起電圧フィードフォワード補償ゲインＫＦ（１
５）を大きくする。この−例を第２図および第３図に示
している。
度起電圧フィードフォワード補償のゲインＫＦ（１５）
はコンバータく１）の出力電圧に応じて変化させる。す
なわち、コンバータ（１）の出力電圧が高（なると、比
例積分補償器（１７）のゲインＫｃ （１９）および速
度起電圧フィードフォワード補償ゲインＫＦ （１５）
を小さくし、またコンバータく１）の出力電圧が低（な
ると比例積分補償器（１７）のゲインＫｅ（１，９）お
よび速度起電圧フィードフォワード補償ゲインＫＦ（１
５）を大きくする。この−例を第２図および第３図に示
している。
以上のように本発明の実施例のサーボモータの制御装置
によれば、サーボモータ（５）の速度起電圧をフィード
フォワード補償したことにより、サーボモータ（５）の
速度起電圧が電流制御ループに及ぼす影響を打ち消すこ
とができ、さらに比例積分補償器のゲインＫｅ （１９
）および速度起電圧フィードフォワードゲインＫＦ （
１５）をコンバータ（１）の出力電圧に応じて変化させ
ることにより、コンバータ（１）の出力電圧の変動が電
流制御ループに及ぼす影響を打ち消すことができる。こ
の結果、サーボモータ（５）の高速回転時にもトルク低
下が発生せず、さらにコンバータ（１）の出力電圧変動
に対しても安定した電流制御ループを有するサーボモー
タの制御装置が実現できる。
によれば、サーボモータ（５）の速度起電圧をフィード
フォワード補償したことにより、サーボモータ（５）の
速度起電圧が電流制御ループに及ぼす影響を打ち消すこ
とができ、さらに比例積分補償器のゲインＫｅ （１９
）および速度起電圧フィードフォワードゲインＫＦ （
１５）をコンバータ（１）の出力電圧に応じて変化させ
ることにより、コンバータ（１）の出力電圧の変動が電
流制御ループに及ぼす影響を打ち消すことができる。こ
の結果、サーボモータ（５）の高速回転時にもトルク低
下が発生せず、さらにコンバータ（１）の出力電圧変動
に対しても安定した電流制御ループを有するサーボモー
タの制御装置が実現できる。
発明の効果
以上の実施例から明らかなように本発明によれば、サー
ボモータの速度起電圧に比例した値を電圧指令に加算し
て速度起電圧フィードフォワード補償するようにしてい
るので、サーボモータの高速回転時における電流制御ル
ープの等価的なゲインの低下に起因するサーボモータの
トルク低下を抑制することができ、さらに電流制御ルー
プのゲインおよび速度起電圧フィードフォワード補償の
ゲインをコンバータの出力電圧に応じて変化させること
により、サーボモータのカ行・回生および電源電圧変動
による電流制御ループのゲインの等価的な変動を抑制す
ることができ、常に電流制御ループを安定に制御するこ
とができる優れたサーボモータの制御装置を実現できる
ものである。
ボモータの速度起電圧に比例した値を電圧指令に加算し
て速度起電圧フィードフォワード補償するようにしてい
るので、サーボモータの高速回転時における電流制御ル
ープの等価的なゲインの低下に起因するサーボモータの
トルク低下を抑制することができ、さらに電流制御ルー
プのゲインおよび速度起電圧フィードフォワード補償の
ゲインをコンバータの出力電圧に応じて変化させること
により、サーボモータのカ行・回生および電源電圧変動
による電流制御ループのゲインの等価的な変動を抑制す
ることができ、常に電流制御ループを安定に制御するこ
とができる優れたサーボモータの制御装置を実現できる
ものである。
第１図は本発明の一実施例のサーボモータの制御装置の
一部１相分のみとしたブロック図、第２図は同サーボモ
ータの制御装置のコンバータの出力電圧と比例積分補償
器のゲインの関係特性図、第３図は同サーボモータの制
御装置のコンバータの出力電圧と速度検出器のゲインの
関係特性図、第４図は従来のサーボモータの制御装置の
一部】相分のみとしたブロック図である。
一部１相分のみとしたブロック図、第２図は同サーボモ
ータの制御装置のコンバータの出力電圧と比例積分補償
器のゲインの関係特性図、第３図は同サーボモータの制
御装置のコンバータの出力電圧と速度検出器のゲインの
関係特性図、第４図は従来のサーボモータの制御装置の
一部】相分のみとしたブロック図である。
Claims (1)
- 電流指令とサーボモータの電流に比例した電流を入力
とし電圧指令を出力するディジタル制御による比例積分
補償器と、コンバータの出力電圧を前記電圧指令に応じ
た電圧に変換して前記サーボモータに供給するＰＷＭイ
ンバータとで構成された電流制御ループを備え、前記サ
ーボモータの速度起電圧に比例した値を前記電圧指令に
加算してサーボモータの速度起電圧をフィードフォワー
ド補償する手段と、前記コンバータの出力電圧に応じて
上記電流制御ループの比例ゲインおよび、前記速度起電
圧フィードフォワード補償のゲインを変化させる手段と
を有してなるサーボモータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2063224A JP2910129B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | サーボモータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2063224A JP2910129B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | サーボモータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03265485A true JPH03265485A (ja) | 1991-11-26 |
| JP2910129B2 JP2910129B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=13223025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2063224A Expired - Lifetime JP2910129B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | サーボモータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2910129B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993024990A1 (en) * | 1992-06-01 | 1993-12-09 | Fanuc Ltd | Control method for synchronous motor |
| EP1406375A3 (en) * | 2002-10-01 | 2006-01-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electric motor driver and drive control system thereof |
| JP2012125844A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | サーボアンプの制御ループゲイン調整方法、プログラム及びロボット制御装置 |
| WO2022059399A1 (ja) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | オムロン株式会社 | サーボｄｃ給電システム、モータ制御装置、及びサーボモータの制御方法 |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP2063224A patent/JP2910129B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993024990A1 (en) * | 1992-06-01 | 1993-12-09 | Fanuc Ltd | Control method for synchronous motor |
| US5436544A (en) * | 1992-06-01 | 1995-07-25 | Fanuc Ltd. | Method of phase advancing compensation control for an AC synchronous motor |
| EP1406375A3 (en) * | 2002-10-01 | 2006-01-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electric motor driver and drive control system thereof |
| JP2012125844A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | サーボアンプの制御ループゲイン調整方法、プログラム及びロボット制御装置 |
| WO2022059399A1 (ja) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | オムロン株式会社 | サーボｄｃ給電システム、モータ制御装置、及びサーボモータの制御方法 |
| TWI800905B (zh) * | 2020-09-17 | 2023-05-01 | 日商歐姆龍股份有限公司 | 伺服直流供電系統、馬達控制裝置以及伺服馬達的控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2910129B2 (ja) | 1999-06-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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