JPH05224704A - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
- Publication number
- JPH05224704A JPH05224704A JP3074999A JP7499991A JPH05224704A JP H05224704 A JPH05224704 A JP H05224704A JP 3074999 A JP3074999 A JP 3074999A JP 7499991 A JP7499991 A JP 7499991A JP H05224704 A JPH05224704 A JP H05224704A
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- JP
- Japan
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- servo motor
- speed
- fuzzy
- controller
- motor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ファジー制御によるサーボモータの性能向上
【構成】 ファジー制御装置５のファジー知識ベースに
モータ電流、位置・速度、びびり、音等の検出量とサー
ボモータコントローラ１のパラメータ１１との関係でサ
ーボモータ２の特性を予めルール化しておき、実際の検
出量７〜１０によりファジー推論エンジンで最適なパラ
メータ量１２をファジー推論し、これをサーボモータコ
ントローラ１に与えることにより、負荷による応答性、
回転数に対する騒音、振動特性等を向上させる。
モータ電流、位置・速度、びびり、音等の検出量とサー
ボモータコントローラ１のパラメータ１１との関係でサ
ーボモータ２の特性を予めルール化しておき、実際の検
出量７〜１０によりファジー推論エンジンで最適なパラ
メータ量１２をファジー推論し、これをサーボモータコ
ントローラ１に与えることにより、負荷による応答性、
回転数に対する騒音、振動特性等を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はファジー制御付きサーボ
モータコントローラに関し、例えば、ＣＮＣ旋盤やマシ
ニングセンタや大型機のＡＣスピンドルモータ、あるい
はサーボモータ等を対象とする、工作機械用スピンドル
サーボモータコントローラ及びフィードサーボモータコ
ントローラに適用して有用なものである。
モータコントローラに関し、例えば、ＣＮＣ旋盤やマシ
ニングセンタや大型機のＡＣスピンドルモータ、あるい
はサーボモータ等を対象とする、工作機械用スピンドル
サーボモータコントローラ及びフィードサーボモータコ
ントローラに適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来は、モータの性能、例えば負荷によ
る応答性、回転数に対する騒音や振動特性等を、ファジ
ー制御を用いて向上させるようにした技術は知られてい
ない。
る応答性、回転数に対する騒音や振動特性等を、ファジ
ー制御を用いて向上させるようにした技術は知られてい
ない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御理論で行わ
れているサーボモータコントローラには、下記２つの欠
点がある。
れているサーボモータコントローラには、下記２つの欠
点がある。
【０００４】（１）低速度域で負荷がかかると、応答性
が悪いため、切削面の精度が悪くなり、最悪の場合は、
工具が破壊することもある。 （２）低速度域での応答性を上げるためにサーボモータ
コントローラのパラメータ（例えば速度ループゲイン、
励磁率、時定数）を変更すると、高速度域でハンチング
したり、あるいは低速度域での無負荷時に騒音が大きく
なってしまう。
が悪いため、切削面の精度が悪くなり、最悪の場合は、
工具が破壊することもある。 （２）低速度域での応答性を上げるためにサーボモータ
コントローラのパラメータ（例えば速度ループゲイン、
励磁率、時定数）を変更すると、高速度域でハンチング
したり、あるいは低速度域での無負荷時に騒音が大きく
なってしまう。
【０００５】本発明は、ファジー制御を適用することに
より、上述した従来技術の問題点を解消したモータ制御
装置を提供することを目的とするものである。
より、上述した従来技術の問題点を解消したモータ制御
装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によるモータ制御
装置はファジー制御付きサーボモータコントローラであ
り、サーボモータを制御するサーボモータコントローラ
と、サーボモータコントローラに最適なパラメータ量を
与えるファジー制御装置とを具備し、ファジー制御装置
は検出量とサーボモータのパラメータとの関係で予めル
ール化したサーボモータの特性情報を蓄えるファジー知
識ベースと、センサで検出した実際の検出量を入力して
ファジー知識ベースに蓄えたルールから最適なパラメー
タ量をファジー推論するファジー推論エンジンとを有す
ることを特徴とする。
装置はファジー制御付きサーボモータコントローラであ
り、サーボモータを制御するサーボモータコントローラ
と、サーボモータコントローラに最適なパラメータ量を
与えるファジー制御装置とを具備し、ファジー制御装置
は検出量とサーボモータのパラメータとの関係で予めル
ール化したサーボモータの特性情報を蓄えるファジー知
識ベースと、センサで検出した実際の検出量を入力して
ファジー知識ベースに蓄えたルールから最適なパラメー
タ量をファジー推論するファジー推論エンジンとを有す
ることを特徴とする。
【０００７】
【作用】位置、速度、モータ電流、びびり、音等の実際
の検出量によりサーボモータコントローラの最適なパラ
メータ量をファジー推論してサーボモータコントローラ
に与える。従って、サーボモータコントローラは常に最
適なパラメータ量の基でサーボモータを制御するので、
負荷時の応答性、回転数に対する騒音や振動特性といっ
たサーボモータの性能が向上する。
の検出量によりサーボモータコントローラの最適なパラ
メータ量をファジー推論してサーボモータコントローラ
に与える。従って、サーボモータコントローラは常に最
適なパラメータ量の基でサーボモータを制御するので、
負荷時の応答性、回転数に対する騒音や振動特性といっ
たサーボモータの性能が向上する。
【０００８】
【実施例】図１、図２を参照して本発明の一実施例を説
明する。
明する。
【０００９】図１は工作機械３のサーボモータ２の制御
に本発明を適用した実施例を示し、モータ制御装置はサ
ーボモータコントローラ１と、ファジー制御装置５と、
適宜なセンサ４、１９〜２１とから構成されている。
に本発明を適用した実施例を示し、モータ制御装置はサ
ーボモータコントローラ１と、ファジー制御装置５と、
適宜なセンサ４、１９〜２１とから構成されている。
【００１０】サーボモータコントローラ１は外部から位
置・速度指令６を入力すると、この指令６に従ってモー
タ２を回転させ、エンコーダ４によりモータ回転数を検
出すると共に実際の位置・速度８を検出し、またセンサ
１９によりモータ電流７を検出してこれらを入力するこ
とにより、指令６で与えられた目標の位置・速度となる
ようにモータ２の回転を制御する。このとき、サーボモ
ータコントローラ１は、位置ループゲイン、速度ループ
ゲイン、励磁率、早送り時定数、切削時定数等のパラメ
ータに基づいてサーボモータ２を制御している。
置・速度指令６を入力すると、この指令６に従ってモー
タ２を回転させ、エンコーダ４によりモータ回転数を検
出すると共に実際の位置・速度８を検出し、またセンサ
１９によりモータ電流７を検出してこれらを入力するこ
とにより、指令６で与えられた目標の位置・速度となる
ようにモータ２の回転を制御する。このとき、サーボモ
ータコントローラ１は、位置ループゲイン、速度ループ
ゲイン、励磁率、早送り時定数、切削時定数等のパラメ
ータに基づいてサーボモータ２を制御している。
【００１１】一方、ファジー制御装置５は、エンコーダ
４で検出した実際の位置・速度８の情報と、電流センサ
１９で検出したモータ電流７の情報と、工作機械３のセ
ンサ２０，２１で検出した加工中のびびり９や音１０の
各情報等を入力し、更に、サーボモータコントローラ１
からそこで使われている前述の各種パラメータ１１を入
力し、最適なパラメータ量１２をファジー推論により得
てサーボモータコントローラ１に出力する。
４で検出した実際の位置・速度８の情報と、電流センサ
１９で検出したモータ電流７の情報と、工作機械３のセ
ンサ２０，２１で検出した加工中のびびり９や音１０の
各情報等を入力し、更に、サーボモータコントローラ１
からそこで使われている前述の各種パラメータ１１を入
力し、最適なパラメータ量１２をファジー推論により得
てサーボモータコントローラ１に出力する。
【００１２】これにより、サーボモータコントローラ１
は常に最適のパラメータ量１２で動作することとなり、
サーボモータ２の性能が向上する。即ち、モータ回転数
によらず負荷時の応答性が向上し、切削精度が上った
り、また、従来よりも低速度域での切削が可能となる。
また、モータ回転数によらず騒音が低下したり、更に、
ハンチング、びびり等の振動特性が向上する。
は常に最適のパラメータ量１２で動作することとなり、
サーボモータ２の性能が向上する。即ち、モータ回転数
によらず負荷時の応答性が向上し、切削精度が上った
り、また、従来よりも低速度域での切削が可能となる。
また、モータ回転数によらず騒音が低下したり、更に、
ハンチング、びびり等の振動特性が向上する。
【００１３】次に、図２を参照してファジー制御装置５
の構成例を説明する。ファジー制御装置５は入出力イン
タフェイス１３と、ファジー推論エンジン１４と、ファ
ジー知識ベース１５の各機器から構成されている。
の構成例を説明する。ファジー制御装置５は入出力イン
タフェイス１３と、ファジー推論エンジン１４と、ファ
ジー知識ベース１５の各機器から構成されている。
【００１４】ファジー知識ベース１５には、検出量１６
と制御入力１７との関係で、サーボモータ２の特性を予
めルール化して蓄えてある。ルールの例については後述
する。
と制御入力１７との関係で、サーボモータ２の特性を予
めルール化して蓄えてある。ルールの例については後述
する。
【００１５】ファジー推論エンジン１４は、入出力イン
ターフェース１３を通して実際の検出量１６と制御入力
１７とを入力すると、ファジー知識ベース１５に格納さ
れたルールに基づいてファジー推論を行い、最適な制御
出力１８を得て入出力インターフェース１３を通して出
力する。
ターフェース１３を通して実際の検出量１６と制御入力
１７とを入力すると、ファジー知識ベース１５に格納さ
れたルールに基づいてファジー推論を行い、最適な制御
出力１８を得て入出力インターフェース１３を通して出
力する。
【００１６】ここで、検出量１６として前述の位置・速
度８、電流７、びびり９、音１０を考え、また制御入力
１７として前述の各種パラメータ入力１１を考えると、
制御出力１８はサーボモータコントローラ１に与えるパ
ラメータ量１２に置き換えることができる。
度８、電流７、びびり９、音１０を考え、また制御入力
１７として前述の各種パラメータ入力１１を考えると、
制御出力１８はサーボモータコントローラ１に与えるパ
ラメータ量１２に置き換えることができる。
【００１７】従って、位置ループゲイン、速度ループゲ
イン、励磁率、早送り時定数、切削時定数等について各
々最適なパラメータ量１２がファジー制御装置５で得ら
れ、これがサーボモータコントローラ１に入力されるこ
とにより、モーボモータ２の負荷による応答性、回転数
に対する騒音や振動特性等の性能が向上する。
イン、励磁率、早送り時定数、切削時定数等について各
々最適なパラメータ量１２がファジー制御装置５で得ら
れ、これがサーボモータコントローラ１に入力されるこ
とにより、モーボモータ２の負荷による応答性、回転数
に対する騒音や振動特性等の性能が向上する。
【００１８】次に、ファジー知識ベース１５に蓄えてお
くルールの例を示す。
くルールの例を示す。
【００１９】ルール１：回転数が低速度域であれば、速
度ループゲインを上げると、サーボモータ２の負荷時の
応答性が上がり、切削精度が向上する。
度ループゲインを上げると、サーボモータ２の負荷時の
応答性が上がり、切削精度が向上する。
【００２０】ルール２：回転数が中・高速度域であれ
ば、速度ループゲインを下げると、工作機械３がハンチ
ングしないでサーボモータ２の振動特性が向上する。
ば、速度ループゲインを下げると、工作機械３がハンチ
ングしないでサーボモータ２の振動特性が向上する。
【００２１】ルール３：回転数が低速度域で負荷がかか
ると（即ち電流が大きいと）、励磁率を上げることによ
り応答性が上がり、切削精度が向上する。
ると（即ち電流が大きいと）、励磁率を上げることによ
り応答性が上がり、切削精度が向上する。
【００２２】ルール４：回転数が低速度域で負荷がかる
いと（即ち電流が小さいと）、励磁率を下げることによ
りサーボモータ２の騒音が小さくなる。
いと（即ち電流が小さいと）、励磁率を下げることによ
りサーボモータ２の騒音が小さくなる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、サーボモータコントロ
ーラのパラメータがファジー推論で求めた最適なものと
なるので、サーボモータの性能が向上する。例えば、モ
ータ回転数によらず負荷時の応答性が向上し、切削精度
が上ったり、また、従来よりも低速度域での切削が可能
となる。また、モータ回転数によらず騒音が低下した
り、更に、ハンチング、びびり等の振動特性が向上す
る。
ーラのパラメータがファジー推論で求めた最適なものと
なるので、サーボモータの性能が向上する。例えば、モ
ータ回転数によらず負荷時の応答性が向上し、切削精度
が上ったり、また、従来よりも低速度域での切削が可能
となる。また、モータ回転数によらず騒音が低下した
り、更に、ハンチング、びびり等の振動特性が向上す
る。
【図１】本発明のモータ制御装置の一実施例を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】ファジー制御装置の構成例を示すブロック図。
１ サーボモータコントローラ ２ サーボモータ ３ 工作機械 ４ エンコーダ ５ ファジー制御装置 ６ 位置・速度指令 ７ 電流検出量 ８ 位置・速度検出量 ９ ひびり検出量 １０ 音検出量 １１ パラメータ入力 １２ パラメータ出力 １３ 入出力インターフェース １４ ファジー推論エンジン １５ ファジー知識ベース １６ 検出量 １７ 制御入力 １８ 制御出力
Claims (1)
- 【請求項１】 サーボモータを制御するサーボモータコ
ントローラと、サーボモータコントローラに最適なパラ
メータ量を与えるファジー制御装置とを具備し、ファジ
ー制御装置は検出量とサーボモータのパラメータとの関
係で予めルール化したサーボモータの特性情報を蓄える
ファジー知識ベースと、センサで検出した実際の検出量
を入力してファジー知識ベースに蓄えたルールから最適
なパラメータ量をファジー推論するファジー推論エンジ
ンとを有することを特徴とするモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074999A JPH05224704A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074999A JPH05224704A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | モータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224704A true JPH05224704A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=13563479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3074999A Withdrawn JPH05224704A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05224704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6949905B2 (en) * | 2001-07-04 | 2005-09-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Servo control system and method of setting |
| JP2018026106A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 普誠科技股▲ふん▼有限公司 | モータ操作システムおよびその方法 |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP3074999A patent/JPH05224704A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6949905B2 (en) * | 2001-07-04 | 2005-09-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Servo control system and method of setting |
| JP2018026106A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 普誠科技股▲ふん▼有限公司 | モータ操作システムおよびその方法 |
| US10396697B2 (en) | 2016-08-10 | 2019-08-27 | Princeton Technology Corporation | Motor operating systems and methods thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |