JPH0382385A - Servo motor controller - Google Patents

Servo motor controller

Info

Publication number
JPH0382385A
JPH0382385A JP1214196A JP21419689A JPH0382385A JP H0382385 A JPH0382385 A JP H0382385A JP 1214196 A JP1214196 A JP 1214196A JP 21419689 A JP21419689 A JP 21419689A JP H0382385 A JPH0382385 A JP H0382385A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
speed
acceleration
current
command
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
Application number
JP1214196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Heisuke Iwashita
平輔 岩下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP1214196A priority Critical patent/JPH0382385A/en
Publication of JPH0382385A publication Critical patent/JPH0382385A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To improve frequency response characteristic by correcting a current command by a deviation between an acceleration signal and an estimate acceleration as a model criterion of a control system in a speed controller for a servo motor, providing a limiter and limiting the current of the motor. CONSTITUTION:In a speed control loop having the sum of a value obtained by integrating a deviation signal between a speed command V(S) and a motor speed W(S) by an integration term K1S and a value obtained by feeding back the speed W(S) through a proportional term K2 as a torque command T(S), a criterion model alpha(KT/JM), a differentiating operator S, a correction gain KA are provided, and a limiter for limiting a current to a predetermined value or less is further provided. That is, the acceleration of the motor is fed back by the operator S, the acceleration is estimated with a current command as a criterion, compared with an acceleration signal, and the command T(S) is corrected. Thus, the frequency response of a control system is improved. An inverter and a motor are protected against an overcurrent by the limiter.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、周波数応答特性等の特性を改善した、サーボ
モータ制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a servo motor control device with improved characteristics such as frequency response characteristics.

従来の技術 サーボモータの速度制御系は、外乱を無視すると第4図
のブロック図のように示すことができる。
The speed control system of a conventional servo motor can be shown as a block diagram in FIG. 4, if disturbances are ignored.

図において、K、は積分ゲイン、に2は比例ゲイン、に
アはトルク定数、Jwはモータロータイナーシャ、βは
負荷イナーシャの大きさを表す定数である。この速度制
御系は、速度指令V (s)とモータ速度W (s)と
の偏差信号を積分項Kl/Sにより積分したものおよび
モータ速度W(s)を比例項に2を通して帰還したもの
の和としてトルク指令T(S)(電流指令)とし、さら
に、同期電動機においてはモータの磁束分布と電流がト
ルクと関連しているため、該トルク指令T (s)に対
し電流ループ制御を行ってモータを駆動している。
In the figure, K is an integral gain, 2 is a proportional gain, 2 is a torque constant, Jw is a motor rotor inertia, and β is a constant representing the magnitude of load inertia. This speed control system consists of the sum of the deviation signal between the speed command V (s) and the motor speed W (s), integrated by the integral term Kl/S, and the motor speed W (s) fed back through the proportional term 2. In addition, in a synchronous motor, the magnetic flux distribution and current of the motor are related to the torque, so current loop control is performed on the torque command T (s) to control the motor. is driving.

発明が解決しようとする課題 このような速度制御系は、積分項に、/Sのために応答
に時間遅れが生じ、制御系が発振して不安定状態となっ
たり、モータ停止時に振動が発生するという問題があっ
た。
Problems to be Solved by the Invention In such a speed control system, there is a time delay in response due to /S in the integral term, and the control system may oscillate and become unstable, or vibration may occur when the motor is stopped. There was a problem.

本発明はこのような従来技術の問題点の解消を目的とす
ると共に、モータを駆動制御するインバータやモータ自
体の保護を行うサーボモータ制御装置を提供するもので
ある。
The present invention aims to solve the problems of the prior art, and also provides a servo motor control device that protects an inverter that drives and controls the motor and the motor itself.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明のサーボモータ制御
装置は次のように構成される。即ち、サーボモータの速
度を微分して加速度信号を形成する手段、速度制御ルー
プより出力される電流指令を用いて制御系のモデル規範
としての加速度を推定する手段、前記加速度信号と推定
された加速度を比較して偏差を求める手段、該偏差信号
により電流指令を補正する手段、補正された電流指令に
対してサーボモータに流れる電流を所定値以下に制御す
るためのリミッタ、とを具備することによって上記課題
を解決した。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the servo motor control device of the present invention is configured as follows. That is, means for differentiating the speed of the servo motor to form an acceleration signal, means for estimating acceleration as a control system model standard using the current command output from the speed control loop, and the acceleration signal and the estimated acceleration. and a limiter for controlling the current flowing through the servo motor to a predetermined value or less with respect to the corrected current command. The above issues were resolved.

作用 上記構成とすることにより、本発明によればサーボモー
タの制御系の安定性が向上し、負荷変動や外乱による影
響も軽減することができる。又、加速度のフィードバッ
ク制御を行うことから、サーボモータが何らかの理由で
急激に停止して加速度が急激に増大してもリミッタによ
って電流は制限されるから、モータ電流を制御するイン
バータ及びモータ自体に過大な電流が流れず、インバー
タ及びモータを保護することとなる。
Effect: By having the above configuration, according to the present invention, the stability of the servo motor control system can be improved, and the influence of load fluctuations and disturbances can be reduced. In addition, since feedback control of acceleration is performed, even if the servo motor suddenly stops for some reason and the acceleration suddenly increases, the current will be limited by the limiter, so the inverter that controls the motor current and the motor itself will be This prevents the current from flowing, protecting the inverter and motor.

実施例 以下、図により本発明の実施例について説明す、る。本
発明においては、モデル規範適応制御を用いるので、最
初にこの制御の原理について説明する。第3図は並列形
モデル規範制御系の一例を示すブロック図である。この
図に示すように、制御対象に対して規範モデルを並列に
配置し、制御対象の出力■。a7と規範モデルの出力i
。a7の差eによって補正信号C(e)を作り、これを
■。。
EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be explained with reference to the drawings. Since the present invention uses model-norm adaptive control, the principle of this control will be explained first. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a parallel model reference control system. As shown in this figure, the reference model is placed in parallel with the controlled object, and the output of the controlled object ■. a7 and the output i of the normative model
. A correction signal C(e) is created by the difference e of a7, and this is converted to ■. .

に加えるようにしたものである。このようなモデル規範
適応制御は、応答が速く制御系に対する適応制御ができ
るという利点を有しそいる。
It was designed to be added to. Such model-based adaptive control is likely to have the advantage of quick response and adaptive control of the control system.

第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

図において、第4図と同一符号については説明を省略す
るが、速度制御系の規範モデルα(KT / J M 
)と微分オペレータSにおよび補正ゲインKAを設けた
点、及びサーボモータに流す電流を所定値以下に制限す
るリミッタを設けた点に特徴がある。即ち、微分オペレ
ータSを設けることによりモータ速度を微分して加速度
フィードバック系を形成し、電流指令を規範として加速
度を推定し、加速度信号と比較して電流指令の補正を行
い、こb補正された電流指令に対し、リミッタで所定値
以上の電流がモータに流れないようにしたものである。
In the figure, explanations are omitted for the same symbols as in Fig. 4, but the reference model α (KT / J M
), a differential operator S, and a correction gain KA are provided, and a limiter is provided to limit the current flowing through the servo motor to a predetermined value or less. That is, by providing a differential operator S, the motor speed is differentiated to form an acceleration feedback system, the acceleration is estimated using the current command as a standard, and the current command is corrected by comparing it with the acceleration signal. In response to a current command, a limiter prevents a current exceeding a predetermined value from flowing to the motor.

次に第1図の伝達関数W (s)/V (s)を求める
Next, the transfer function W (s)/V (s) shown in FIG. 1 is determined.

(1)補正ゲインKA=Oの場合(従来例)(W (s
) /V (s) ) = (KTKl ) / (JM (1+β) s’ 
+Kr K2 s+Kt Kl )・・・・・・(1) ;= 、ニー1 (K 1= (1+β。)Kt。
(1) When correction gain KA=O (conventional example) (W (s
) /V (s) ) = (KTKl) / (JM (1+β) s'
+Kr K2 s+Kt Kl )...(1) ;= , knee 1 (K 1= (1+β.)Kt.

K  2 =  (1+β0)K20 β :実際のイナーシャに対応する定数β。:負荷のイ
ナーシャ比に対応する定数に1o:β。=Oのときの速
度ループの積分ゲインに20:β。=0のときの速度ル
ープの比例ゲインとすると、β−β。の場合には、 (
1)式は、(W (s) /V (s) ) =  (Kt Klo (1+β。))/(J、(1+
βo)S’+ KT (1+βo ) K2O3+KT
 KIO(1+β。))= 、Wn’ / (S’ +
2ζWnS+Wn’)   ・・曲(2)と表すことが
できる。但し、 (Kr KIO) /JM =Wn2.  (KT /
JM ) K20=2ζWnとする。
K2=(1+β0)K20 β: Constant β corresponding to actual inertia. : 1o:β to the constant corresponding to the inertia ratio of the load. = 20:β for the integral gain of the velocity loop when O. If it is the proportional gain of the velocity loop when = 0, then β - β. In Case of, (
1) The formula is (W (s) /V (s)) = (Kt Klo (1+β.))/(J, (1+
βo)S'+KT (1+βo) K2O3+KT
KIO(1+β.))= , Wn'/(S'+
2ζWnS+Wn') ... can be expressed as song (2). However, (Kr KIO) /JM =Wn2. (KT/
JM) Let K20=2ζWn.

(2)補正ゲインKA≠0.係数α=0の場合(W (
a) /V (S) ) =  (KtKx)/[(JM(1+β) +KT K
A ) S2+ KT K2 S +Kt Kt ] 
          ・・・・・・(3)となり、加速
度フィードバックのみを付加するとモータのロータイナ
ーシャが擬似的に増大したことに相当する。
(2) Correction gain KA≠0. When coefficient α=0 (W (
a) /V (S) ) = (KtKx)/[(JM(1+β) +KT K
A) S2+ KT K2 S +Kt Kt]
(3), and adding only acceleration feedback corresponds to a pseudo increase in the rotor inertia of the motor.

(3)補正ゲインKAToo、係数α≠0の場合(モデ
ル規範制御と加速度フィードバックを付加した場合) (W (S)/V (S)) =KTK、(1+αKAKt/JM))/ (JM (
1+β)+ KT KA ) S2+KT K2  (
1+(αKAKT/JM)) S+ KT Kl  (
1+ (αKAKT/JM))ここで、(αに?/JM
)=α′ とおくと、(W (s) /V (s) ) =  (Kt K1(1+α’ KA) )/ [(J
M (i+β)+  Kt KA ) S’ + (K
、 K20(1+βo ) (1+KA a’ ) S
)+  (KTKIO(1+βo)(1+a’ KA)
)]次に、KAを(Kt KA/J M(1+β))=
Pとなるように定めたとき、即ち、見かけ上のロータイ
ナーシャが(1+P)倍となったときに、α′ をKA
α’  =Pと定めると、αはp (JM (1+β)
/Ky)・α(Kt /JM ) =pより、α= 1
/(1+β) となることから、伝達関数は (W (s) /V (s) ) ” (KT Kl。(1+β。)(1千P)l/ [J
M (1+β)(1+円S2+KT K20(1+β。
(3) When correction gain KAToo, coefficient α≠0 (when model standard control and acceleration feedback are added) (W (S)/V (S)) = KTK, (1+αKAKt/JM))/ (JM (
1+β)+KT KA) S2+KT K2 (
1+(αKAKT/JM)) S+ KT Kl (
1+ (αKAKT/JM)) Here, (to α?/JM
) = α′, then (W (s) /V (s) ) = (Kt K1(1+α′ KA) )/[(J
M (i + β) + Kt KA ) S' + (K
, K20(1+βo) (1+KA a') S
)+ (KTKIO(1+βo)(1+a' KA)
)] Next, KA is (Kt KA/J M(1+β))=
When the apparent rotor inertia is set to be P, that is, when the apparent rotor inertia is multiplied by (1+P), α' is KA
If α' = P, then α is p (JM (1+β)
/Ky)・α(Kt/JM) =p, α= 1
/(1+β), so the transfer function is (W (s) /V (s)) ” (KT Kl.(1+β.)(1000P)l/[J
M (1+β)(1+yen S2+KT K20(1+β.

)(1+円S+Kt Klo (1+βo)(1+P)
]=(KT Kl。(1+β。))/[JM(1+β)
S2+Kt K20 (1+βo)S+Kr Klo 
(1+β、)]   −・−−−−(4)となる。
) (1 + Yen S + Kt Klo (1 + βo) (1 + P)
]=(KT Kl.(1+β.))/[JM(1+β)
S2+Kt K20 (1+βo)S+Kr Klo
(1+β,)] −·−−−(4).

即ち、 (4)式は、速度グループは指令に対してはK
A=O(従来例)と同じ挙動を示し、同時にモータロー
タのイナーシャが見かけ上大きくなり、速度制御系の安
定性が増大していることを示している。
In other words, Equation (4) shows that the speed group is K for the command.
It shows the same behavior as A=O (conventional example), and at the same time, the inertia of the motor rotor apparently increases, indicating that the stability of the speed control system is increased.

第2図は、外乱の影響を考慮した速度制限系のブロック
図である。外乱の影響について検討する前に、イナーシ
ャの変化による伝達関数への影響を考察する。
FIG. 2 is a block diagram of a speed limiting system that takes into account the influence of disturbances. Before considering the influence of disturbances, let us consider the influence of changes in inertia on the transfer function.

(1)モータイナーシャの係数βをβ(S)としたとき
の伝達関数 H(s) −(W (s) /V (s) )=  (
Kt Klo (1+a’ KA)(1+β。))/[
(JM(1+β(8) ) +Kf KA) 82+K
T K20 (1+βo ) (1+KA (X’ )
 S+KT K、。(1+β。)(1+α’KA)](
5) (6H(s)/8β(S)) = (Kt Klo(1+α’KA)JMs2(1+β
o))/[(JM(1+β(s))+KT KA S2
+KT K20(1+βo ) (1+ KAa’ )
 S+Kt  Klo(1+βo )(1+a’  K
A )]’(6) ここで、KA=0とすれば (?3Ho (s) /8β(S)) =−KTKIO(1+βo) Jv S2/ (JM 
(1+β(s))S2+Kt K20 (1+βO) 
S+に’r KIO(1+β。))2・・・・・・(7
) 次に、 Gl  (8) = (6H(s) /6β(s) ) / (6Ho 
 (s) /8β(S))・・・・・・(8) を求めると、 KA =P・(1+βt) x (Ju/Ky)、α=
1/(1+β、)のとき KAα’ =KA X (Kt / Jv )α=P(
1+βr ) (JM /Kt )・(KT/JM)X
 (1/ (1+β、)) =P であり、かっ1+β(s)”=1+β、とすれば、 Gl  (s) =[(JM(1+β1) S2+KT K20(1+β
O)S+Kr Klo(1+β。))2 x (1+P)]/[(1+p )’  (JM (1
+β+)’s2+Kt K20(1+β。) S+Kt
 Klo(1+β、))2]=1/ (1千P)   
            ・・曲(9)となる。この 
(9)式は、補正ゲインKAを、モーターのロータイナ
ーシャが(1+P)倍になるように定め、αを、速度制
御系のカットオフ周波数及びダイビング係数がKA=0
のときと等しくくなるように定めてると、負荷イナーシ
ャの変化が速度ループ伝達関数の変化に与える影響を1
/(1+P)倍に低減できることを示している。
(1) Transfer function H(s) −(W(s)/V(s))=(when motor inertia coefficient β is β(S))
Kt Klo (1+a' KA) (1+β.))/[
(JM(1+β(8)) +Kf KA) 82+K
T K20 (1+βo) (1+KA (X')
S+KT K,. (1+β.)(1+α'KA)](
5) (6H(s)/8β(S)) = (Kt Klo(1+α'KA) JMs2(1+β
o))/[(JM(1+β(s))+KT KA S2
+KT K20 (1+βo) (1+KAa')
S+Kt Klo(1+βo)(1+a' K
A )]'(6) Here, if KA=0, (?3Ho (s) /8β(S)) =-KTKIO(1+βo) Jv S2/ (JM
(1+β(s))S2+Kt K20 (1+βO)
'r KIO(1+β.))2・・・・・・(7
) Next, Gl (8) = (6H(s) /6β(s) ) / (6Ho
(s) /8β(S))・・・・・・(8) When calculating, KA = P・(1+βt) x (Ju/Ky), α=
When 1/(1+β,), KAα' = KA X (Kt/Jv) α=P(
1+βr) (JM/Kt)・(KT/JM)X
(1/ (1+β,)) = P, and 1+β(s)”=1+β, then Gl (s) = [(JM(1+β1) S2+KT K20(1+β
O) S+Kr Klo(1+β.))2 x (1+P)]/[(1+p)' (JM (1
+β+)'s2+Kt K20(1+β.) S+Kt
Klo(1+β,))2]=1/ (1,000P)
...It becomes song (9). this
In equation (9), the correction gain KA is determined so that the rotor inertia of the motor is multiplied by (1+P), and α is determined so that the cutoff frequency and diving coefficient of the speed control system are KA=0.
If it is set to be equal to
/(1+P) times.

(2)第2図においてトルク外乱To(s)を考慮した
場合の伝達関数 いま、 トルク指令 T (s) = (K、/ S) V (s)  ((
Kl / S)+に2 ) W (s) 補正トルク信号 A (s)=KA ((CIKT/JM)T (8) 
 SW (S))モータ速度 W (s) = !1/ (S Ju (1+β))l
[To (s) +にア(T (s) +A (s) 
) ]とすると、次式が成立する。
(2) Transfer function when considering torque disturbance To(s) in Fig. 2 Now, torque command T (s) = (K, / S) V (s) ((
Kl / S) +2) W (s) Correction torque signal A (s) = KA ((CIKT/JM)T (8)
SW (S)) Motor speed W (s) = ! 1/ (S Ju (1+β))l
[To (s) + niA (T (s) +A (s)
) ], then the following formula holds true.

W (s) = [1/ (S JM (1+β))]
  [’ro (s)+Kt [T (S) +KA 
 ((αに?/JM) T (s)−8W(s))] 
] ・・・・・・(10) 次に、 (SJM(1+β) W (s) ) =To  (S) +KT  (1+KAα(Ki/J
v) ) ’r (s)S Kt W (s ) KA =T、  (s) +KT  (1+に’ Aα(K、
/JM))[(Kl /s) v (s) −((Kl
 /S) +に2 ) w (s) ]−3K、W (
8)KA ・・・・・・(11) S’ JM (1+β)W(s) =STo  (s) +Kt (1+KA a’) (
Kl V (s)−(Kl +SK2 ) W (S)
 ) −82KT W (S) KA・・・・・・(1
2) [(J、(1+β) +KA KT ) S’ +KT
 K2 (1+KA a’)S+Kt Kl (1+K
A a’)] w (s)=STo  (s) +Kt
 K1(1+KA α’)、V (8)・・・・・・(
13) となるので、これより (10)式は、W (s) =
 [KTKto(1+βo ) (1+KA α’)V
 (8)+STD  (s)] / [(JM (1+
β) 十KA KT ) S2+Kt K20(1+β
o ) (1+KA a’ ) S+Kt Klo(1
+βo)(1+KAα′)]・・・・・・(14) となる。また、外乱To(s)の変化によりモータ速度
W(s)がどのように変化するかを検討すると、 (6w (s)/6To  (s)) =8/ [(JM (1+β)+KAKア)S2十Kt
 K20 (1+βo ) (1+ KA a’ ) 
S+Kt K、o (1+βo ) (1+KA a’
 ) ](t5) となる。ここで、KA=0のときのモータ速度をWo(
s)とすると、 Wo  (s) ” (KTKIO(1+βo ) V (s) + S
To  (s) )/(JM(1+β) S2+Kt 
K20 (1+βo)S+Ky Kl。(1+β。) 
       ・・・・・・(16)となるので、 (?3Wo (s) /8To (s) )=To (
s) / (九(1+β)S2+KT K20 (1+
βo ) S+Kt K、o (1+β。))・・・・
・・(17) よって、 G7I)(s) = (6W (s) /6To (s) )/(6WO (S)/PJTD  (S)) = (JM(1+β)S2+KT K20 (1+β)
S+Kt Klo (1+βO))/[(JM  (1
+β)+KA KT) S2+Kt K2O(1+βo
 ) (1+KA a’ ) S+Kr Klo (1
+β。)(1+KAα′)1・・・・・・(18) が成立する。
W (s) = [1/ (S JM (1+β))]
['ro (s) +Kt [T (S) +KA
((to α?/JM) T (s)-8W(s))]
] ・・・・・・(10) Next, (SJM(1+β) W (s) ) =To (S) +KT (1+KAα(Ki/J
v) ) 'r (s)S Kt W (s) KA =T, (s) +KT (to 1+' Aα(K,
/JM)) [(Kl /s) v (s) −((Kl
/S) +2) w (s) ]-3K, W (
8) KA ・・・・・・(11) S' JM (1+β)W(s) =STo (s) +Kt (1+KA a') (
Kl V (s) - (Kl + SK2) W (S)
) -82KT W (S) KA・・・・・・(1
2) [(J, (1+β) +KA KT ) S' +KT
K2 (1+KA a')S+Kt Kl (1+K
A a')] w (s) = STo (s) +Kt
K1 (1+KA α'), V (8)...(
13) From this, equation (10) becomes W (s) =
[KTKto(1+βo) (1+KA α')V
(8)+STD (s)] / [(JM (1+
β) 10KA KT) S2+Kt K20(1+β
o ) (1+KA a') S+Kt Klo(1
+βo)(1+KAα′)] (14) Also, considering how the motor speed W(s) changes due to a change in the disturbance To(s), (6w (s)/6To (s)) = 8/ [(JM (1+β)+KAKa) S20Kt
K20 (1+βo) (1+KA a')
S+Kt K,o (1+βo) (1+KA a'
) ] (t5). Here, the motor speed when KA=0 is Wo(
s), then Wo (s) ” (KTKIO(1+βo) V (s) + S
To (s) )/(JM(1+β) S2+Kt
K20 (1+βo)S+Ky Kl. (1+β.)
......(16), so (?3Wo (s) /8To (s) )=To (
s) / (9(1+β)S2+KT K20 (1+
βo ) S+Kt K,o (1+β.))...
...(17) Therefore, G7I)(s) = (6W (s) /6To (s) )/(6WO (S)/PJTD (S)) = (JM(1+β)S2+KT K20 (1+β)
S+Kt Klo (1+βO))/[(JM (1
+β)+KA KT) S2+Kt K2O(1+βo
) (1+KA a') S+Kr Klo (1
+β. )(1+KAα')1...(18) holds true.

次に、 KA=P (1+β) (J、 /に、 ) 、α=1
/ (1+β)とすると、 G7゜00 = UM (1+β) S2+KT K20 (1+β
)S+Kr Klo (1+β、))/(1+円 (J
M(1+β) 82+Kt K20(1+βo ) S
+KT KIO(1+β。))=1/(1千P)   
          ・・・・・・(19)となる。 
(19)式は、補正ゲインKAを、モータのロータイナ
ーシャが(1+P)倍になるように定め、αを速度制御
系のカットオフ周波数およびダイビング係数がKA=0
のときと等しくなるように定めると、外乱トルク変動が
モータ速度W(8)に与える影響は1/(1+P)に低
減されることを示している。
Next, KA=P (1+β) (J, /to, ), α=1
/ (1+β), then G7゜00 = UM (1+β) S2+KT K20 (1+β
)S+Kr Klo (1+β,))/(1+yen (J
M(1+β) 82+Kt K20(1+βo) S
+KT KIO(1+β.))=1/(1,000P)
...(19).
In equation (19), the correction gain KA is determined so that the rotor inertia of the motor is multiplied by (1+P), and α is set so that the cutoff frequency and diving coefficient of the speed control system are KA=0.
It is shown that if it is set to be equal to the case of , the influence of the disturbance torque fluctuation on the motor speed W(8) is reduced to 1/(1+P).

このように、本発明においては、電流のフィードバック
制御の代りに加速度のフィードバック制御を行うことに
よって外乱抑圧性を向上させた。
As described above, in the present invention, disturbance suppression performance is improved by performing acceleration feedback control instead of current feedback control.

一方、サーボモータが何らかの理由で突然回転を停止し
たとき、加速度は大きく変化する。特に、第1図、第2
図において微分オペレータSでモータ速度W(s)を微
分して得られる加速度フィードバック信号はモータの突
然の停止により大きな値になるが、規範モデルα (K
t / J M )から出力される推定加速度信号は、
位置ループや速度ループ等の遅れによりモータの回転停
止と同時に大きな値とはならない。その結果、補正され
た電流指令は大きな値となりサーボモータに流れる電流
を制御するインバータに大きな電流指令が出力され、該
インバータ及びサーボモータ自体を破損させる恐れがあ
る。そこで、本発明は、第1図、第2図に示すように、
補正された電流指令をリミッタに通し電流を所定値以下
に制限することによって、インバータに過大な電流指令
が入力されないようにして、インバータ及びサーボモー
タを保護している。
On the other hand, when the servo motor suddenly stops rotating for some reason, the acceleration changes significantly. In particular, Figures 1 and 2
In the figure, the acceleration feedback signal obtained by differentiating the motor speed W(s) with the differential operator S becomes a large value due to the sudden stop of the motor, but the reference model α (K
The estimated acceleration signal output from t/JM) is
Due to delays in position loops, speed loops, etc., the value does not become large at the same time as the motor stops rotating. As a result, the corrected current command becomes a large value, and a large current command is output to the inverter that controls the current flowing to the servo motor, which may damage the inverter and the servo motor itself. Therefore, the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2,
By passing the corrected current command through the limiter and limiting the current to a predetermined value or less, the inverter and servo motor are protected by preventing an excessive current command from being input to the inverter.

従来の電流ループ制御においては、通常速度ループから
出力されるトルク指令値T(S)(電流指令値)に対し
リミッタを設けているが、この場合は電流のフィードバ
ック信号が指令値を超えることがないから指令値に対し
リミットを設けることで充分であるが、加速度フィード
バック制御の場合は、加速度フィードバック信号が大き
く変化することから、速度ループから出力される電流指
令(トルク指令)に対しリミットを設けてもインバータ
に過大な電流指令が入力されることになるので、加速度
フィードバックループ内にリミッタを設けてインバータ
に過大な電流指令が入力されないようにしている。
In conventional current loop control, a limiter is provided for the torque command value T(S) (current command value) output from the normal speed loop, but in this case, the current feedback signal cannot exceed the command value. However, in the case of acceleration feedback control, since the acceleration feedback signal changes significantly, it is necessary to set a limit on the current command (torque command) output from the speed loop. Therefore, a limiter is provided in the acceleration feedback loop to prevent an excessive current command from being input to the inverter.

発明の詳細 な説明したように、本発明はサーボモータの速度制御系
に、モータ速度を微分して加速度信号を形成するループ
を設けると共に、電流指令を用いてモデル規範としての
加速度を特定し、この推定値と加速度信号と比較し、電
流指令を補正し、かつ、補正された電流指令に対しリミ
ッタによって電流制限を行ってインバータに過大な電流
指令が入力されないようにしたので、周波数応答を高め
、外乱や負荷変動の影響を軽減でき安定な制御を行なう
ことができると共に、インバータに過大な電流指令が入
力されることなくインバータやサーボモータ自体を破損
させるようなことはない。
As described in detail, the present invention provides a servo motor speed control system with a loop that differentiates the motor speed to form an acceleration signal, and uses a current command to specify the acceleration as a model standard. This estimated value is compared with the acceleration signal, the current command is corrected, and the corrected current command is limited by a limiter to prevent an excessive current command from being input to the inverter, increasing the frequency response. In addition, the influence of disturbances and load fluctuations can be reduced and stable control can be performed, and an excessive current command is not input to the inverter, thereby preventing damage to the inverter or servo motor itself.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図は本発明のブロック図、第3図はモデル
規範制御を説明するブロック図、第4図は従来例のブロ
ック図である。 S・・・微分オペレータ、1/S・・・積分オペレータ
。 K1・・・積分ゲイン、に2・・・比例ゲイン、KT・
・・トルク定数、JM・・・モータのイナーシャ、KA
・・・補正ゲイン。
FIGS. 1 and 2 are block diagrams of the present invention, FIG. 3 is a block diagram illustrating model-based control, and FIG. 4 is a block diagram of a conventional example. S...differential operator, 1/S...integral operator. K1...integral gain, 2...proportional gain, KT・
... Torque constant, JM ... Motor inertia, KA
...Correction gain.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  サーボモータの速度を微分して加速度信号を形成する
手段、速度制御ループより出力される電流指令を用いて
制御系のモデル規範としての加速度を推定する手段、前
記加速度信号と推定された加速度とを比較して偏差を求
める手段、該偏差信号により電流指令を補正する手段、
補正された電流指令に対してサーボモータに流れる電流
を所定値以下に制御するためのリミッタ、とを具備する
ことを特徴とするサーボモータ制御装置。
means for differentiating the speed of the servo motor to form an acceleration signal; means for estimating acceleration as a control system model standard using a current command output from the speed control loop; means for determining the deviation by comparison; means for correcting the current command using the deviation signal;
A servo motor control device comprising: a limiter for controlling a current flowing through the servo motor to a predetermined value or less in response to a corrected current command.
JP1214196A 1989-08-22 1989-08-22 Servo motor controller Pending JPH0382385A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1214196A JPH0382385A (en) 1989-08-22 1989-08-22 Servo motor controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1214196A JPH0382385A (en) 1989-08-22 1989-08-22 Servo motor controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0382385A true JPH0382385A (en) 1991-04-08

Family

ID=16651822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1214196A Pending JPH0382385A (en) 1989-08-22 1989-08-22 Servo motor controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0382385A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992018920A1 (en) * 1991-04-16 1992-10-29 Fanuc Ltd Adaptive pi control system
US5444612A (en) * 1991-04-16 1995-08-22 Fanuc Ltd. Adaptive PI control system
JP2002199773A (en) * 2000-12-27 2002-07-12 Sanden Corp Drive control method for compressor motor and inverter for driving compressor
WO2003085816A1 (en) * 2002-04-05 2003-10-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor control device
WO2005122385A1 (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor controller and motor controlling method
WO2007129627A1 (en) * 2006-05-08 2007-11-15 Shinko Electric Co., Ltd. Damper for automobiles for reducing vibration of automobile body
CN104238359A (en) * 2014-08-31 2014-12-24 长春工业大学 Control method of large electromechanical mixed inertia system
CN108897218A (en) * 2018-07-06 2018-11-27 北京航空航天大学 A kind of magnetic suspension rotor odd harmonic vibration suppressing method based on mixing odd times repetitive controller

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444612A (en) * 1991-04-16 1995-08-22 Fanuc Ltd. Adaptive PI control system
WO1992018920A1 (en) * 1991-04-16 1992-10-29 Fanuc Ltd Adaptive pi control system
JP2002199773A (en) * 2000-12-27 2002-07-12 Sanden Corp Drive control method for compressor motor and inverter for driving compressor
US7068002B2 (en) 2002-04-05 2006-06-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor control device
WO2003085816A1 (en) * 2002-04-05 2003-10-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor control device
CN100461612C (en) * 2004-06-11 2009-02-11 三菱电机株式会社 Motor controller and method therefor
US7276869B2 (en) 2004-06-11 2007-10-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor controller and motor controlling method
WO2005122385A1 (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motor controller and motor controlling method
WO2007129627A1 (en) * 2006-05-08 2007-11-15 Shinko Electric Co., Ltd. Damper for automobiles for reducing vibration of automobile body
JPWO2007129627A1 (en) * 2006-05-08 2009-09-17 シンフォニアテクノロジー株式会社 Vibration control device
JP5136408B2 (en) * 2006-05-08 2013-02-06 シンフォニアテクノロジー株式会社 Vibration control device for vehicle and vibration control method
US8401735B2 (en) 2006-05-08 2013-03-19 Shinko Electric Co., Ltd. Damping apparatus for reducing vibration of automobile body
US8504239B2 (en) 2006-05-08 2013-08-06 Shinko Electric Co., Ltd. Damping apparatus for reducing vibration of automobile body
US8626386B2 (en) 2006-05-08 2014-01-07 Shinko Electric Co., Ltd. Damping apparatus for reducing vibration of automobile body
US8818625B2 (en) 2006-05-08 2014-08-26 Shinko Electric Co., Ltd. Damping apparatus for reducing vibrations
US8892338B2 (en) 2006-05-08 2014-11-18 Shinko Electric Co., Ltd. Damping apparatus for reducing vibration of automobile body
CN104238359A (en) * 2014-08-31 2014-12-24 长春工业大学 Control method of large electromechanical mixed inertia system
CN108897218A (en) * 2018-07-06 2018-11-27 北京航空航天大学 A kind of magnetic suspension rotor odd harmonic vibration suppressing method based on mixing odd times repetitive controller

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4507493B2 (en) AC motor speed control device
JPH0382385A (en) Servo motor controller
EP3171235B1 (en) Control device, control method, information processing program, and recording medium
US20160149523A1 (en) Motor controller and method for controlling motor
US4733156A (en) Power system stabilizing apparatus
JPH0325505A (en) Multifunction controller
US4950967A (en) Servomotor control apparatus
JP2770461B2 (en) Multi-function control device
JPH0580805A (en) Adaptive sliding mode control system based on pi control loop
JPH0412689A (en) Motor controller
JP3494677B2 (en) Voltage type inverter device
JP7243537B2 (en) Induction motor controller
Cao et al. An Improved Extra-Insensitive Input Shaper with feed-forward compensation for Servo Systems
JPS60176104A (en) Process controller
JPS6338959B2 (en)
JPS6160675B2 (en)
JPS63257487A (en) Controlling method for servo-motor
JPH02228701A (en) Digital servo control system
JPS58192485A (en) Speed controller for dc motor
JPS6334712B2 (en)
JPH07281758A (en) Control system for servo motor
JPH04140086A (en) Method and device for controlling motor
JPH04265682A (en) Servo amplifier provided with function for limiting upper limit rotational speed
JPH05284774A (en) Speed controller for motor
JPS6334711B2 (en)