JPH04308489A - Servo controller - Google Patents
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- JPH04308489A JPH04308489A JP3100407A JP10040791A JPH04308489A JP H04308489 A JPH04308489 A JP H04308489A JP 3100407 A JP3100407 A JP 3100407A JP 10040791 A JP10040791 A JP 10040791A JP H04308489 A JPH04308489 A JP H04308489A
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Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、機械系の物理諸元が変
更されても、オートチューニング機能により常に一定の
性能が保たれるように構成されたサーボ制御装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo control device configured so that even if the physical specifications of a mechanical system are changed, constant performance is always maintained by an auto-tuning function.
【0002】0002
【従来の技術】従来のサーボ制御装置にあっては、機械
系の物理諸元が一定であることを前提として、チューニ
ングを行なう構成となっていた。2. Description of the Related Art Conventional servo control devices have a configuration in which tuning is performed on the premise that the physical specifications of the mechanical system are constant.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】上記の如く構成された
従来装置では、物理諸元が変更された場合は、現場にお
いて再度応答状態を計測しながら、調整を進めていかね
ばならず、多くの時間と労力を要する欠点があった。[Problem to be Solved by the Invention] In the conventional device configured as described above, when physical specifications are changed, adjustments must be made while measuring the response state again at the site, which requires many adjustments. The drawback was that it required time and effort.
【0004】本発明の目的は、たとえ機械系の物理諸元
が変更されても、上記諸元に応じて各制御部の制御ゲイ
ンが常に最適な状態にオートチューニングされる機能を
備えたサーボ制御装置を提供することにある。[0004] An object of the present invention is to provide a servo control system having a function of automatically tuning the control gain of each control section to the optimum state at all times according to the above-mentioned specifications even if the physical specifications of the mechanical system are changed. The goal is to provide equipment.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明においては次のような手段を講
じた。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems and achieve the objects, the following measures have been taken in the present invention.
【0006】すなわち、速度信号の目標値S2および実
測値S16を入力し、サーボ装置へフィードバック信号
S14を出力するフィードバック制御部9と、前記速度
信号の目標値S2および加速度信号の目標値S3を入力
し、前記サーボ装置へフィードフォワード信号S11を
出力するフィードフォワード制御部7と、前記サーボ装
置の入力値S15および速度信号の実測値S16を入力
して前記サーボ装置へ外乱補償信号S6を出力する外乱
補償部5とを有するサーボ制御装置に於て、前記速度信
号の目標値S2と前記加速度信号の目標値S3と前記外
乱補償信号S6とを入力し、前記サーボ装置の慣性モー
メントJ,粘性計数Dを同定し、その結果を前記フィー
ドフォワード制御部7,前記外乱補償部5へパラメータ
として出力するパラメータ同定部4と、このパラメータ
同定部4にて同定された慣性モーメントJ,粘性係数D
に基づいて、前記フィードバック制御部9のゲインを求
め、その求めたゲインを上記フィードバック制御部9へ
出力するフィードバックゲイン計算部8と、を備えるよ
うにした。That is, a feedback control section 9 inputs a target value S2 of the speed signal and an actual value S16 and outputs a feedback signal S14 to the servo device, and inputs the target value S2 of the speed signal and the target value S3 of the acceleration signal. and a feedforward control section 7 that outputs a feedforward signal S11 to the servo device, and a disturbance that inputs an input value S15 of the servo device and an actual measured value S16 of the speed signal and outputs a disturbance compensation signal S6 to the servo device. In a servo control device having a compensator 5, the target value S2 of the speed signal, the target value S3 of the acceleration signal, and the disturbance compensation signal S6 are input, and the moment of inertia J and the viscosity coefficient D of the servo device are input. and outputs the results as parameters to the feedforward control section 7 and the disturbance compensation section 5, and the moment of inertia J and viscosity coefficient D identified by the parameter identification section 4.
The present invention includes a feedback gain calculating section 8 that calculates the gain of the feedback control section 9 based on the above, and outputs the obtained gain to the feedback control section 9.
【0007】[0007]
【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。機械系の物理諸元が変更された時点で新しい諸元が
パラメータ同定部4にて推定され、その推定値に基づい
てフィードフォワード制御部7,外乱補償部5,フィー
ドバックゲイン計算部8でそれぞれ各諸元に応じた新し
い制御ゲインが自動的にセットされる。かくして機械系
の物理諸元が変更されても、常に最適な制御系を保てる
ことになる。[Action] As a result of taking the above measures, the following effects occur. When the physical specifications of the mechanical system are changed, new specifications are estimated by the parameter identification section 4, and based on the estimated values, the feedforward control section 7, disturbance compensation section 5, and feedback gain calculation section 8 each calculate the new specifications. A new control gain is automatically set according to the specifications. In this way, even if the physical specifications of the mechanical system are changed, an optimal control system can always be maintained.
【0008】なお上記した「解決手段」の項で記述した
符号S2などは、記述を簡明化するために用いた略式符
号である。以下説明する実施例においても、同様の趣旨
から略式符号を適時用いることにする。[0008] Note that the symbols S2 and the like described in the above section of "Solution Means" are abbreviated symbols used to simplify the description. Also in the embodiments described below, abbreviated symbols will be used as appropriate for the same purpose.
【0009】下記に示す表1は略式符号と正式符号との
対照表である。Table 1 shown below is a comparison table of informal codes and formal codes.
【0010】0010
【表1】[Table 1]
【0011】[0011]
【実施例】図1は、本発明の一実施例に係るサーボ制御
装置の構成を示すブロック図である。図1の左端に示す
三端子には台形波速度パターンの位置,速度,加速度指
令が与えられる。すなわちS1は位置信号の目標値であ
り、S2は速度信号の目標値であり、S3は加速度信号
の目標値である。4はパラメータ同定部であり、これに
は上記速度信号の目標値S2,加速度信号の目標値S3
,そして外乱補償部5の出力である外乱補償信号(外乱
推定値)S6が入力される。パラメータ同定部4の出力
信号S12は、外乱補償部5,フィードフォワード制御
部7,フィードバックゲイン計算部8,に入力される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a servo control device according to an embodiment of the present invention. Position, velocity, and acceleration commands of a trapezoidal wave velocity pattern are given to the three terminals shown at the left end of FIG. That is, S1 is the target value of the position signal, S2 is the target value of the speed signal, and S3 is the target value of the acceleration signal. 4 is a parameter identification section, which includes the target value S2 of the speed signal and the target value S3 of the acceleration signal.
, and a disturbance compensation signal (disturbance estimated value) S6 which is the output of the disturbance compensator 5 is input. The output signal S12 of the parameter identification section 4 is input to the disturbance compensation section 5, the feedforward control section 7, and the feedback gain calculation section 8.
【0012】フィードフォワード制御部7は前記パラメ
ータ同定部4の出力信号S12と、前記速度信号の目標
値S2と、前記加速度信号の目標値S3とを入力し、ト
ルク指令としてのフィードフォワード信号S11を出力
する。The feedforward control section 7 inputs the output signal S12 of the parameter identification section 4, the target value S2 of the speed signal, and the target value S3 of the acceleration signal, and outputs the feedforward signal S11 as a torque command. Output.
【0013】フィードバックゲイン計算部8は、制御系
の目標特性S18と、前記パラメータ同定部4の出力信
号S12とを入力し、出力信号S13を出力する。この
出力信号S13はフィードバック制御部9に入力する。The feedback gain calculation section 8 receives the target characteristic S18 of the control system and the output signal S12 of the parameter identification section 4, and outputs an output signal S13. This output signal S13 is input to the feedback control section 9.
【0014】外乱補償部5も前記パラメータ同定部4の
出力信号S12を入力し、後述する図2に示す内部演算
を行ない、外乱補償信号S6を出力する。この外乱補償
信号S6は、加減算器10およびパラメータ同定部4に
入力する。The disturbance compensation section 5 also receives the output signal S12 of the parameter identification section 4, performs internal calculations shown in FIG. 2, which will be described later, and outputs a disturbance compensation signal S6. This disturbance compensation signal S6 is input to the adder/subtractor 10 and the parameter identification section 4.
【0015】フィードバック制御部9は、フィードバッ
クゲイン計算部8の出力信号S13をゲインとして読み
込み、後述する図9に示す内部演算を実行する。フィー
ドバック制御部9の出力信号S14は、前記加減算器1
0に加算入力として与えられる。加減算器10は上記信
号S14のほかにフィードフォワード制御部7の出力S
11も入力し、出力信号S15を出力する。この出力信
号S15は制御対象である位置決め機械19にトルク入
力として供給される。The feedback control section 9 reads the output signal S13 of the feedback gain calculation section 8 as a gain, and executes an internal calculation shown in FIG. 9, which will be described later. The output signal S14 of the feedback control section 9 is transmitted to the adder/subtractor 1.
0 as an addition input. The adder/subtractor 10 receives the output S of the feedforward control section 7 in addition to the above signal S14.
11 is also input, and an output signal S15 is output. This output signal S15 is supplied as a torque input to the positioning machine 19 to be controlled.
【0016】このようにパラメータ同定部4から新しい
パラメータを示す出力信号S12が出力されると、これ
に基づいて各制御部は自からのゲインを変更する如く、
オートチューニング動作する。[0016] When the parameter identification section 4 outputs the output signal S12 indicating a new parameter, each control section changes its own gain based on this.
Auto tuning works.
【0017】次に各制御部の詳細な内容について説明す
る。外乱補償部5,パラメータ同定部4,フィードフォ
ワード制御部7,フィードバックゲイン計算部8,フィ
ードバック制御部9の順に説明する。Next, detailed contents of each control section will be explained. The disturbance compensation section 5, parameter identification section 4, feedforward control section 7, feedback gain calculation section 8, and feedback control section 9 will be explained in this order.
【0018】「外乱補償部5について」外乱補償部5の
役割は、サーボ系に働く未知のトルク外乱を推定し、こ
れをフィードバックしてトルク外乱をキャンセルするも
のである。このために、外乱オブザーバが利用される。
外乱オブザーバは、以下の手順で求められる。[About the disturbance compensator 5] The role of the disturbance compensator 5 is to estimate an unknown torque disturbance acting on the servo system and feed it back to cancel the torque disturbance. For this purpose, a disturbance observer is used. A disturbance observer is obtained using the following procedure.
【0019】剛体系の運動方程式は[数1]の(1)
式で表される。(1) 式のJは慣性モーメントであり
、ωは角速度であり、Dは粘性係数であり、Uは発生ト
ルクであり、dは外乱トルクである。The equation of motion of the rigid system is (1) in [Equation 1]
Expressed by the formula. (1) In the equation, J is the moment of inertia, ω is the angular velocity, D is the viscosity coefficient, U is the generated torque, and d is the disturbance torque.
【0020】外乱トルクdのみを推定するオブザーバは
、推定に要する時定数をT0 とすると、[数1]の(
2) 式に示すラプラス変換式で表される。[0020] An observer that estimates only the disturbance torque d uses the equation (1), where the time constant required for estimation is T0.
2) It is expressed by the Laplace transform formula shown in Eq.
【0021】ここで正確に外乱を求めるためには、J=
J0 でなければならない。このように外乱補償部5は
、角速度ωと発生トルクUとを入力して、推定外乱(山
付きのd)を出力する機能を有する。[0021] Here, in order to accurately determine the disturbance, J=
Must be J0. In this way, the disturbance compensator 5 has a function of inputting the angular velocity ω and the generated torque U and outputting an estimated disturbance (d with a ridge).
【0022】図2は外乱補償部5の構成を示すプロック
図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the disturbance compensator 5. As shown in FIG.
【0023】「パラメータ同定部4について」(1)
式の外乱は、マシニングセンタのZ軸のように、一定の
負荷重量がかかるものや、クーロン摩擦のように速度の
向きに応じて力の方向が変わるものがある。外乱dは、
[数1]の(3) 式のようになる。“About the parameter identification unit 4” (1)
Disturbances in the equation include those where a constant load weight is applied, such as the Z-axis of a machining center, and those where the direction of force changes depending on the direction of speed, such as Coulomb friction. The disturbance d is
It becomes as shown in equation (3) of [Math. 1].
【0024】図3は制御対象である位置決め機械19の
構成を示すブロック図である。図示の如く位置決め機械
19においては、定常外乱S19およびクーロン摩擦3
7が働く。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the positioning machine 19 to be controlled. As shown in the figure, in the positioning machine 19, there is a steady disturbance S19 and a Coulomb friction 3.
7 works.
【0025】(3) 式の外乱をオブザーバで推定する
と、[数1]の(4) 式のようになる。そこで、(1
) 式をUについて解いたものを(4) 式に代入し、
さらに(3) 式を代入すると、[数1]の(5) 式
が得られる。When the disturbance in equation (3) is estimated by an observer, it becomes equation (4) in [Equation 1]. Therefore, (1
) Solved equation for U and substituted into equation (4),
Further, by substituting equation (3), equation (5) in [Math. 1] is obtained.
【0026】ここでJ−J0 =ΔJ,D−D0 =Δ
Dとすると、(5) 式は[数1]の(6) 式のよう
になる。(6) 式により、誤差ΔJ,ΔDがあると、
外乱推定値にパラメータの誤差の影響が現れることが分
かる。これを利用して、機械系のパラメータが変化して
もその変化分ΔJ,ΔDを求め、J0 ←J0 +ΔJ
,D0 ←D0 +ΔDとすることでパラメータは又、
真の値になる(パラメータ同定)。[0026] Here, J-J0 = ΔJ, D-D0 = Δ
When D, equation (5) becomes equation (6) in [Math. 1]. According to formula (6), if there are errors ΔJ and ΔD,
It can be seen that the influence of parameter errors appears on the estimated disturbance value. Using this, even if the parameters of the mechanical system change, the changes ΔJ and ΔD are calculated, and J0 ← J0 + ΔJ
,D0 ←D0 +ΔD, the parameter is also
becomes a true value (parameter identification).
【0027】以下、ΔJ,ΔDの求め方を示す。The method for determining ΔJ and ΔD will be described below.
【0028】サーボ系を台形波速度パターンでサーボ駆
動する。このとき、サーボ系には、(3) 式の外乱が
働く。The servo system is servo-driven in a trapezoidal wave velocity pattern. At this time, a disturbance expressed by equation (3) acts on the servo system.
【0029】図4は、(6) 式の説明図であり、外乱
推定までの台形波パターンで得られる各状態量を示す図
である。位置,速度,加速度の指令をS1,S2,S3
とする。このときサーボ駆動では、S1とθとが略等し
く、S2とωとが略等しく、S3とS33(ドット付き
ω)とが略等しいという条件が成立するものと仮定する
。また各状態の過渡特性は無視できるものとする。時間
区間A〜Fの大きさをTA 〜TF とする。各区間で
の推定値の平均をdA 〜dF とすると、[数1]の
(7)式〜(12)式が得られる。FIG. 4 is an explanatory diagram of equation (6), and is a diagram showing each state quantity obtained in a trapezoidal wave pattern up to disturbance estimation. Commands for position, velocity, and acceleration are sent to S1, S2, and S3.
shall be. At this time, in the servo drive, it is assumed that the conditions that S1 and θ are approximately equal, S2 and ω are approximately equal, and S3 and S33 (dotted ω) are approximately equal are satisfied. It is also assumed that the transient characteristics of each state can be ignored. Let the sizes of time intervals A to F be TA to TF. If the average of the estimated values in each section is dA to dF, then equations (7) to (12) of [Equation 1] are obtained.
【0030】[0030]
【数1】
ここでdA 〜dF は、それぞれ[数1]の(13)
式によって計算する。以上のことからΔJ,ΔDは[数
2]の(14)式で求まる。[Math. 1] Here, dA to dF are each expressed by (13) of [Math. 1]
Calculate by formula. From the above, ΔJ and ΔD can be found using equation (14) of [Math. 2].
【0031】この様にパラメータ同定部は、角速度指令
,角加速度指令(または角速度,角加速度)、および外
乱推定値を入力して、パラメータ推定値J0,D0 を
出力する機能を有する。As described above, the parameter identification section has a function of inputting an angular velocity command, an angular acceleration command (or angular velocity, angular acceleration), and a disturbance estimated value, and outputting parameter estimated values J0 and D0.
【0032】図5および図6はパラメータ同定部4の処
理フローを示す図である。図5および図6に示すように
、ステップ27で入力を行ない、ステップ28で経過時
間に応じてA〜Fの演算を選択する。同定のための演算
を終えると、ステップ29で終了時間に達したか否かを
チェックし達していなかったら、ステップ27に戻る達
していたら、ステップ30のパラメータ誤差計算を行な
い、ステップ31でパラメータを修正して終了する。
この出力値が第1図に示した出力信号S12である。FIGS. 5 and 6 are diagrams showing the processing flow of the parameter identification section 4. As shown in FIGS. 5 and 6, input is performed in step 27, and calculations A to F are selected in step 28 according to the elapsed time. After completing the calculation for identification, it is checked in step 29 whether or not the end time has been reached. If the end time has not been reached, the process returns to step 27. If it has been reached, the parameter error calculation is performed in step 30, and the parameters are changed in step 31. Correct and finish. This output value is the output signal S12 shown in FIG.
【0033】「フィードフォワード制御部7について」
フィードフォワード制御部7では、速度信号の目標値(
速度指令)S2,加速度信号の目標値(加速度指令)S
3,パラメータ同定部出力(パラメータ推定値)S12
を入力し、フィードフォワード信号(トルク指令)S1
1と[数2]の(15)式に示す速度信号の目標値(速
度指令)S2とが出力される。これにより、パラメータ
推定値が更新されると、それに応じてフィードフォワー
ド制御部も調整される。“About the feedforward control unit 7”
In the feedforward control section 7, the target value (
Speed command) S2, target value of acceleration signal (acceleration command) S
3. Parameter identification unit output (parameter estimated value) S12
Input the feedforward signal (torque command) S1
1 and the target value (speed command) S2 of the speed signal shown in equation (15) of [Math. 2] are output. Thereby, when the parameter estimates are updated, the feedforward control section is also adjusted accordingly.
【0034】図7はフィードフォワード制御部7の構成
を示すブロック図である。図7に示す如く、パラメータ
同定部4の出力信号S12が直接フィードフォワードゲ
インとしてプリセットされる。計算は前記(15)式で
行なわれ、出力信号S11を出力する。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the feedforward control section 7. As shown in FIG. As shown in FIG. 7, the output signal S12 of the parameter identification section 4 is directly preset as a feedforward gain. The calculation is performed using the above equation (15), and an output signal S11 is output.
【0035】[0035]
【数2】
「フィードバックゲイン計算部8について」フィードバ
ックゲインは、パラメータ同定部出力信号S12である
パラメータ推定値に基づいて計算される。制御系の目標
特性を、[数2]の(16)式に示す通りのものとする
。ここでωc は制御帯域、ξはダンピングを表す。ω
c およびξをパラメータの変更とは関係なく常に一定
に保つために、位置制御ゲインKp,速度制御ゲインK
vをJ0 ,D0 に基づいて変更する。[Formula 2] "About the feedback gain calculation section 8" The feedback gain is calculated based on the parameter estimate value which is the parameter identification section output signal S12. Let the target characteristics of the control system be as shown in equation (16) of [Math. 2]. Here, ωc represents a control band, and ξ represents damping. ω
In order to keep c and ξ constant regardless of parameter changes, position control gain Kp and speed control gain K
Change v based on J0 and D0.
【0036】図8は、比較の為に示した既存のサーボ装
置のフィードバック制御系のみを示す図である。この制
御系の目標特性は、[数2]の(17)式に示す通りの
ものである。この(17)式と前記(16)式とから、
Kp,Kvについて解き、さらにJ,DをJ0 ,D0
に置き換えると、パラメータ変更値に対応した各ゲイ
ンが[数2]の(18)式,(19)式により計算され
る。FIG. 8 is a diagram showing only the feedback control system of an existing servo device for comparison. The target characteristics of this control system are as shown in equation (17) of [Math. 2]. From this equation (17) and the above equation (16),
Solve for Kp and Kv, and further J and D as J0 and D0
, each gain corresponding to the parameter change value is calculated using equations (18) and (19) in [Equation 2].
【0037】フィードバックゲイン計算部8は、制御系
の目標特性ξc ,ωc と、パラメータ推定値J0
,D0 を入力し、位置,速度制御ゲインKp,Kvを
出力する。The feedback gain calculation unit 8 calculates the target characteristics ξc, ωc of the control system and the parameter estimated value J0.
, D0 are input, and position and speed control gains Kp and Kv are output.
【0038】「フィードバック制御部9について」図9
はフィードバック制御部9の構成を示すブロック図であ
る。図示の如く、位置と速度のフィードバック系を含む
構成となっている。計算は[数2]の(20)式にて行
なわれる。θはフィードバック位置信号である。フィー
ドバック制御部9は位置,速度信号の目標値S1,S2
と、位置,速度フィードバック信号θ,ωと、位置,速
度制御ゲインKp,Kvとを入力し、フィードバック信
号S14(補正指令UFB)を出力する。"About the feedback control unit 9" FIG. 9
1 is a block diagram showing the configuration of a feedback control section 9. FIG. As shown in the figure, the configuration includes a position and velocity feedback system. The calculation is performed using equation (20) of [Math. 2]. θ is a feedback position signal. The feedback control unit 9 controls target values S1 and S2 of position and speed signals.
, position and speed feedback signals θ and ω, and position and speed control gains Kp and Kv, and outputs a feedback signal S14 (correction command UFB).
【0039】以上説明した本実施例によれば、次のよう
な作用効果を奏する。パラメータ同定部4により、パラ
メータが変更されても、変化しその分を推定し、元のパ
ラメータを修正して推定値J0 ,D0 を出力するの
で、各制御部すなわちフィードフォワード制御部7,外
乱補償部5,フィードバックゲイン計算部8,フィード
バック制御部9,はその修正値に対応した最適な制御ゲ
インをセットする。このため、パラメータ変更があって
も、常に最適状態に系をチューニングできる。According to this embodiment described above, the following effects are achieved. Even if the parameters are changed, the parameter identification unit 4 estimates the amount of change, corrects the original parameters, and outputs the estimated values J0 and D0. The feedback gain calculating section 5, the feedback gain calculating section 8, and the feedback control section 9 set the optimum control gain corresponding to the corrected value. Therefore, even if parameters are changed, the system can always be tuned to the optimum state.
【0040】図10は上記効果を示すシミュレーション
図である。図示の如く時点t0 でパラメータが変更さ
れると、オートチューニング前の期間においては偏差が
大きくなっている。しかるに時点t1 にてオートチュ
ーニングが開始された後の期間においては、偏差が著し
く小さくなっている。FIG. 10 is a simulation diagram showing the above effect. As shown in the figure, when the parameters are changed at time t0, the deviation becomes large in the period before auto-tuning. However, in the period after auto-tuning is started at time t1, the deviation becomes significantly smaller.
【0041】なお本発明は本実施例に限定されるもので
はない。例えば上記実施例では本発明を回転系に適用し
た例を示したが、[数2]の(21)〜(24)に示す
ような直線系にも適用可能である。なおxは位置、Mは
質量、Dは粘性抵抗、dは外乱、Fcはクーロン摩擦、
uは力である。このほか本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形実施可能であるのは勿論である。Note that the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the present invention is applied to a rotating system, but it is also applicable to a linear system as shown in (21) to (24) of [Equation 2]. Note that x is position, M is mass, D is viscous resistance, d is disturbance, Fc is Coulomb friction,
u is force. It goes without saying that various other modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明によれば、たとえ機械系の物理諸
元が変更されても、パラメータ同定部においてその変更
分に応じたパラメータの修正が行なわれて修正値が出力
されるので、各制御部においては上記修正値に対応した
最適制御ゲインが設定されることになる。かくして、上
記諸元に応じて各制御部の制御ゲインが常に最適な状態
にオートチューニングされる機能を備えたサーボ装置を
提供できる。[Effects of the Invention] According to the present invention, even if the physical specifications of a mechanical system are changed, the parameters are corrected in accordance with the change in the parameter identification section and corrected values are output. In the control section, an optimal control gain corresponding to the above correction value is set. In this way, it is possible to provide a servo device having a function of automatically tuning the control gain of each control section to the optimum state at all times according to the above-mentioned specifications.
【図1】本発明の一実施例に係るサーボ制御装置の構成
を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a servo control device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施例に係る外乱補償部の構成を示すブロッ
ク図。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a disturbance compensator according to the same embodiment.
【図3】同実施例に係る位置決め機械の構成を示すブロ
ック図。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a positioning machine according to the same embodiment.
【図4】同実施例に係る外乱推定までの台形波パターン
で得られる各状態量を示す図。FIG. 4 is a diagram showing each state quantity obtained in a trapezoidal wave pattern up to disturbance estimation according to the same embodiment.
【図5】同実施例に係るパラメータ同定部の処理フロー
の一部を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a part of the processing flow of the parameter identification unit according to the same embodiment.
【図6】同実施例に係るパラメータ同定部の処理フロー
の他部を示す図。FIG. 6 is a diagram showing another part of the processing flow of the parameter identification unit according to the same embodiment.
【図7】同実施例に係るフィードフォワード制御部の構
成を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a feedforward control section according to the same embodiment.
【図8】一般のサーボ装置のフィードバック制御系のみ
を示す図。FIG. 8 is a diagram showing only a feedback control system of a general servo device.
【図9】同実施例に係るフィードバック制御部の構成を
示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a feedback control section according to the same embodiment.
【図10】同実施例に係る作用効果を示す図。FIG. 10 is a diagram showing the effects of the same embodiment.
S1…位置信号の目標値(位置指令)、S2…速度信号
の目標値(速度指令)、S3…加速度信号の目標値(加
速度指令)、S6…外乱補償信号(外乱推定値)S11
…フィードフォワード信号(トルク指令)、S12…パ
ラメータ同定部出力信号(推定値)、S13…フィード
バックゲイン計算部出力信号、S14…フィードバック
信号(補正指令)、S15…加減算器の出力信号(トル
ク信号)、S16…速度信号の実測値、S17…フィー
ドバック位置信号、S18…制御系の目標特性、S19
…定常外乱。S1...Target value of position signal (position command), S2...Target value of speed signal (speed command), S3...Target value of acceleration signal (acceleration command), S6...Disturbance compensation signal (disturbance estimated value) S11
...feedforward signal (torque command), S12...parameter identification unit output signal (estimated value), S13...feedback gain calculation unit output signal, S14...feedback signal (correction command), S15...adder/subtractor output signal (torque signal) , S16...actual value of speed signal, S17...feedback position signal, S18...target characteristic of control system, S19
...Steady disturbance.
Claims (1)
し、サーボ装置へフィードバック信号を出力するフィー
ドバック制御部と、前記速度信号の目標値および加速度
信号の目標値を入力し、前記サーボ装置へフィードフォ
ワード信号を出力するフィードフォワード制御部と、前
記サーボ装置の入力値および速度信号の実測値を入力し
て前記サーボ装置へ外乱補償信号を出力する外乱補償部
とを有するサーボ制御装置において、前記速度信号の目
標値と前記加速度信号の目標値と前記外乱補償信号とを
入力し、前記サーボ装置の慣性モーメント,粘性計数を
同定し、その結果を前記フィードフォワード制御部,前
記外乱補償部へパラメータとして出力するパラメータ同
定部と、このパラメータ同定部にて同定された慣性モー
メント,粘性係数に基づいて、前記フィードバック制御
部のゲインを求め、その求めたゲインを上記フィードバ
ック制御部へ出力するフィードバックゲイン計算部と、
を備えたことを特徴とするサーボ制御装置。1. A feedback control unit that inputs a target value and a measured value of a speed signal and outputs a feedback signal to a servo device; and a feedback control unit that inputs a target value of the speed signal and a target value of an acceleration signal and outputs a feedback signal to the servo device. In the servo control device, the servo control device includes a feedforward control section that outputs a feedforward signal, and a disturbance compensator that inputs an input value of the servo device and an actual measured value of a speed signal and outputs a disturbance compensation signal to the servo device. The target value of the speed signal, the target value of the acceleration signal, and the disturbance compensation signal are input, the moment of inertia and viscosity coefficient of the servo device are identified, and the results are sent as parameters to the feedforward control section and the disturbance compensation section. and a feedback gain calculation that calculates the gain of the feedback control section based on the moment of inertia and viscosity coefficient identified by this parameter identification section, and outputs the obtained gain to the feedback control section. Department and
A servo control device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3100407A JPH04308489A (en) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Servo controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3100407A JPH04308489A (en) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Servo controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04308489A true JPH04308489A (en) | 1992-10-30 |
Family
ID=14273126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3100407A Withdrawn JPH04308489A (en) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Servo controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04308489A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5278333B2 (en) * | 2008-01-11 | 2013-09-04 | 株式会社安川電機 | Motor control device |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP3100407A patent/JPH04308489A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5278333B2 (en) * | 2008-01-11 | 2013-09-04 | 株式会社安川電機 | Motor control device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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