JPH05252776A - サーボモータ制御装置 - Google Patents
サーボモータ制御装置Info
- Publication number
- JPH05252776A JPH05252776A JP4004367A JP436792A JPH05252776A JP H05252776 A JPH05252776 A JP H05252776A JP 4004367 A JP4004367 A JP 4004367A JP 436792 A JP436792 A JP 436792A JP H05252776 A JPH05252776 A JP H05252776A
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- Japan
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- current
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- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ＮＣ工作機械などに使われるサーボ制御装置
で、切削加工中の切削負荷トルク７を直接モニタリング
できるようにする。 【構成】モータ１に流れる電流とモータ回転速度とモー
タ位置をフィードバック制御するサーボモータ制御装置
においてモータ速度フィードバックを入力して定数Ｄ０
の符号を定める定数項算出部９１と、モータ速度フィー
ドバックに定数Ｄ１を乗ずる比例項算出部９２と、モー
タ速度フィードバックを微分して定数Ｋを乗ずる微分項
算出部９３と、定数項算出部９１と比例項算出部９２と
微分項算出部９３の出力を加算して電流フィードバック
から減算する加減算部９４とからなる削負荷電流算出部
９を有している。 【効果】モータに発生する負荷トルクから、機械駆動に
要する駆動トルクを除去し、加工物と刃物の間に発生す
る切削負荷トルクだけをモニタリングすることができ、
切削速度や切削量などの加工条件の最適化に役立つ情報
が得られ、ＮＣ工作機械の高精度化が行える。
で、切削加工中の切削負荷トルク７を直接モニタリング
できるようにする。 【構成】モータ１に流れる電流とモータ回転速度とモー
タ位置をフィードバック制御するサーボモータ制御装置
においてモータ速度フィードバックを入力して定数Ｄ０
の符号を定める定数項算出部９１と、モータ速度フィー
ドバックに定数Ｄ１を乗ずる比例項算出部９２と、モー
タ速度フィードバックを微分して定数Ｋを乗ずる微分項
算出部９３と、定数項算出部９１と比例項算出部９２と
微分項算出部９３の出力を加算して電流フィードバック
から減算する加減算部９４とからなる削負荷電流算出部
９を有している。 【効果】モータに発生する負荷トルクから、機械駆動に
要する駆動トルクを除去し、加工物と刃物の間に発生す
る切削負荷トルクだけをモニタリングすることができ、
切削速度や切削量などの加工条件の最適化に役立つ情報
が得られ、ＮＣ工作機械の高精度化が行える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はサーボモータ制御装置に
関し、時にＮＣ工作機械に使用されるサーボモータを制
御するサーボモータ制御装置に関する。
関し、時にＮＣ工作機械に使用されるサーボモータを制
御するサーボモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】サーボモータ制御装置は、モータの電流
とモータの回転速度とモータの回転位置とをフィードバ
ック制御する高性能なモータ制御装置であり、極めて高
い位置決め精度が要求されるＮＣ工作機械などに適用さ
れている。このような機械制御装置では、高精度加工を
実現するため応答性能の優れたサーボモータ制御装置が
要求されている。また、どうすればうまく加工できるか
といった加工ノウハウの蓄積に役立つ制御情報を外部に
取り出す機能が注目されている。近年のＡＩ技術の発展
に伴い、こうした技術ノウハウはますます活用される傾
向にある。サーボモータ制御装置から取り出す制御情報
のひとつとして、切削加工中のモータ負荷トルクがあ
り、切削速度や切削量などの加工条件を最適化するのに
役立てている。
とモータの回転速度とモータの回転位置とをフィードバ
ック制御する高性能なモータ制御装置であり、極めて高
い位置決め精度が要求されるＮＣ工作機械などに適用さ
れている。このような機械制御装置では、高精度加工を
実現するため応答性能の優れたサーボモータ制御装置が
要求されている。また、どうすればうまく加工できるか
といった加工ノウハウの蓄積に役立つ制御情報を外部に
取り出す機能が注目されている。近年のＡＩ技術の発展
に伴い、こうした技術ノウハウはますます活用される傾
向にある。サーボモータ制御装置から取り出す制御情報
のひとつとして、切削加工中のモータ負荷トルクがあ
り、切削速度や切削量などの加工条件を最適化するのに
役立てている。
【０００３】図２は従来のサーボモータ制御装置の一例
を示すブロック図である。図２において１はモータ，２
はモータに流れる電流を検出する電流検出部３はモータ
の回転位置を検出するエンコーダ、４はエンコーダ３よ
り得られるモータ位置情報を微分しモータ回転速度を検
出するモータ回転速度検出部である。位置制御部５は上
位運動指令装置から位置指令Ｐｃとエンコーダ３により
得られるモータ位置フィードバックＰｆを入力し、位置
偏差を０にするようにモータ速度指令Ｖｃとモータ回転
速度検出部４により得られる速度フィードバックＶｆを
入力して速度偏差を０にするようにモータ電流指令Ｉｃ
を出力する。電流制御部７はモータ電流指令Ｉｃと電流
検出部２から得られるモータ電流フィードバックＩｆを
入力し、モータに流れる電流Ｉｆを指令値Ｉｃの通りに
制御する。このように図２のサーボモータ制御装置は、
モータ回転位置、モータ回転速度およびモータ電流をそ
れぞれフィードバック制御する。
を示すブロック図である。図２において１はモータ，２
はモータに流れる電流を検出する電流検出部３はモータ
の回転位置を検出するエンコーダ、４はエンコーダ３よ
り得られるモータ位置情報を微分しモータ回転速度を検
出するモータ回転速度検出部である。位置制御部５は上
位運動指令装置から位置指令Ｐｃとエンコーダ３により
得られるモータ位置フィードバックＰｆを入力し、位置
偏差を０にするようにモータ速度指令Ｖｃとモータ回転
速度検出部４により得られる速度フィードバックＶｆを
入力して速度偏差を０にするようにモータ電流指令Ｉｃ
を出力する。電流制御部７はモータ電流指令Ｉｃと電流
検出部２から得られるモータ電流フィードバックＩｆを
入力し、モータに流れる電流Ｉｆを指令値Ｉｃの通りに
制御する。このように図２のサーボモータ制御装置は、
モータ回転位置、モータ回転速度およびモータ電流をそ
れぞれフィードバック制御する。
【０００４】また負荷トルク表示手段８はモータ電流が
モータの発生トルクに比例することから、電流検出部２
から得られるモータ電流フィードバックＩｆをそのまま
出力し、負荷トルクを表す信号として監視に利用してい
る。
モータの発生トルクに比例することから、電流検出部２
から得られるモータ電流フィードバックＩｆをそのまま
出力し、負荷トルクを表す信号として監視に利用してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のサーボ
モータ制御装置では、負荷トルクを表す量としてモータ
の電流フィードバックＩｆをそのまま監視しているた
め、切削加工中の加工物と刃物との間に発生する切削負
荷トルクを直接観測することが難しいという問題をもっ
ている。すなわち、モータ電流フィードバックで表した
モータの負荷トルクには、加工物と刃物との間で発生す
る切削負荷トルクの他に、機械を駆動するのに費やされ
る駆動トルクを含んでいるため、切削負荷トルクだけを
観測することができないという欠点をもっている。
モータ制御装置では、負荷トルクを表す量としてモータ
の電流フィードバックＩｆをそのまま監視しているた
め、切削加工中の加工物と刃物との間に発生する切削負
荷トルクを直接観測することが難しいという問題をもっ
ている。すなわち、モータ電流フィードバックで表した
モータの負荷トルクには、加工物と刃物との間で発生す
る切削負荷トルクの他に、機械を駆動するのに費やされ
る駆動トルクを含んでいるため、切削負荷トルクだけを
観測することができないという欠点をもっている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のサーボモータ制
御装置は、モータに流れる電流を検出し検出電流として
出力する電流検出部と、前記モータの回転位置の位置情
報を出力するエンコーダと、前記位置情報を微分しモー
タの回転速度を検出し帰還速度情報として出力する速度
検出部と、上位の運動指令装置から位置指令と前記位置
情報とによりモータ速度指令を出力する位置制御部と、
前記帰還速度情報と前記モータ速度指令とによりモータ
電流指令を出力する速度制御部と、前記モータ電流指令
と前記検出電流とにより前記モータに流れる電流を制御
する電流制御部と、前記帰還速度情報により判別された
定数Ｄ０の符号を定める定数項算出部と、前記帰還速度
情報に定数Ｄ１を乗ずる比例項算出部と、前記帰還速度
情報を微分して定数Ｋを乗ずる微分項算出部と、前記定
数項算出部と前記比例項算出部と前記微分項算出部との
各出力を前記検出電流から減算する加減算部とを有す
る。
御装置は、モータに流れる電流を検出し検出電流として
出力する電流検出部と、前記モータの回転位置の位置情
報を出力するエンコーダと、前記位置情報を微分しモー
タの回転速度を検出し帰還速度情報として出力する速度
検出部と、上位の運動指令装置から位置指令と前記位置
情報とによりモータ速度指令を出力する位置制御部と、
前記帰還速度情報と前記モータ速度指令とによりモータ
電流指令を出力する速度制御部と、前記モータ電流指令
と前記検出電流とにより前記モータに流れる電流を制御
する電流制御部と、前記帰還速度情報により判別された
定数Ｄ０の符号を定める定数項算出部と、前記帰還速度
情報に定数Ｄ１を乗ずる比例項算出部と、前記帰還速度
情報を微分して定数Ｋを乗ずる微分項算出部と、前記定
数項算出部と前記比例項算出部と前記微分項算出部との
各出力を前記検出電流から減算する加減算部とを有す
る。
【０００７】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明のサーボモータ制御装置の一実施例を
示すブロック図である。
る。図１は本発明のサーボモータ制御装置の一実施例を
示すブロック図である。
【０００８】図１において、１はモータ、２はモータに
流れる電流を検出し検出電流Ｉｆとして出力する電流検
出部、３はモータの回転位置の位置情報Ｐｆを出力する
エンコーダ、４はエンコーダ３より得られるモータの位
置情報Ｐｆを微分しモータ回転速度を検出し帰還速度情
報Ｖｆとして出力する速度検出部、５は上位の運動指令
装置から位置指令Ｐｃとエンコーダ３より得られる帰還
速度情報（モータ位置フィードバック）Ｐｆを入力し、
モータ速度指令Ｖｃを出力する位置制御部、６はモータ
速度指令Ｖｃと速度検出部４より得られる速度フィード
バックＶｆを入力してモータ電流指令Ｉｃを出力する速
度制御部、７はモータ電流指令Ｉｃと電流検出部２から
得られる検出電流（モータ電流フィードバック）Ｉｆを
入力しモータに流れる電流を制御する電流制御部であ
る。
流れる電流を検出し検出電流Ｉｆとして出力する電流検
出部、３はモータの回転位置の位置情報Ｐｆを出力する
エンコーダ、４はエンコーダ３より得られるモータの位
置情報Ｐｆを微分しモータ回転速度を検出し帰還速度情
報Ｖｆとして出力する速度検出部、５は上位の運動指令
装置から位置指令Ｐｃとエンコーダ３より得られる帰還
速度情報（モータ位置フィードバック）Ｐｆを入力し、
モータ速度指令Ｖｃを出力する位置制御部、６はモータ
速度指令Ｖｃと速度検出部４より得られる速度フィード
バックＶｆを入力してモータ電流指令Ｉｃを出力する速
度制御部、７はモータ電流指令Ｉｃと電流検出部２から
得られる検出電流（モータ電流フィードバック）Ｉｆを
入力しモータに流れる電流を制御する電流制御部であ
る。
【０００９】切削負荷電流算出部９はモータ速度フィー
ドバックＶｆの方向を判別して定数Ｄ０の符号を定める
定数項算出部９１と、モータ速度フィードバックＶｆに
定数Ｄ１を乗ずる比例項算出部９２と、モータ速度フィ
ードバックＶｆを微分して定数Ｋを乗ずる微分項算出部
９３と、定数項算出部９１、比例項算出部９２、微分項
算出部９３の出力を加算して加算結果を電流フィードバ
ックＩｆから減算する加減算部９４とを有し、切削トル
クに対応した電流値Ｉｍを出力する。負荷トルク表示手
段８は切削負荷電流算出部９の出力Ｉｍをモニタリング
する。このとき、トルク表示手段８でモニタリングされ
る信号Ｉｍは、定数Ｄ０、Ｄ１、Ｋをパラメータとして
式（１）のようになる。
ドバックＶｆの方向を判別して定数Ｄ０の符号を定める
定数項算出部９１と、モータ速度フィードバックＶｆに
定数Ｄ１を乗ずる比例項算出部９２と、モータ速度フィ
ードバックＶｆを微分して定数Ｋを乗ずる微分項算出部
９３と、定数項算出部９１、比例項算出部９２、微分項
算出部９３の出力を加算して加算結果を電流フィードバ
ックＩｆから減算する加減算部９４とを有し、切削トル
クに対応した電流値Ｉｍを出力する。負荷トルク表示手
段８は切削負荷電流算出部９の出力Ｉｍをモニタリング
する。このとき、トルク表示手段８でモニタリングされ
る信号Ｉｍは、定数Ｄ０、Ｄ１、Ｋをパラメータとして
式（１）のようになる。
【００１０】 Ｉｍ＝Ｉｆ−（Ｋ×Ｖ’ｆ＋Ｄ１×Ｖｆ±Ｄ０…（１） ただし、Ｄ０の符号±は、モータ速度フィードバックＶ
ｆの符号と同一とする。またＶ’ｆはＶ５の微分を表わ
す。既に延べたようにモータ電流フィードバックＩｆで
表したモータの負荷トルクには、切削負荷トルクが含ま
れる。式（１）は、モータ電流フィードバックＩｆから
機械を駆動するのに必要な駆動トルクに対応するモータ
電流を取り除き、切削負荷トルクに対応したモータ電流
を摘出する関係を示すものである。つまり、式（１）に
おいて、（ ）内で算出されるものが駆動トルクに対応
するモータ電流になっており、これは、モータ加速度に
費やされる加減速トルク成分電流Ｋ×Ｖ’ｆと、モータ
の回転方向の逆方向に働く粘性抵抗成分電流Ｄ１×Ｖｆ
±Ｄ０で表わすことができる。定数Ｄ０、Ｄ１、Ｋはパ
ラメータで、モータと機械の条件から算出、あるいは実
測して決定できる。
ｆの符号と同一とする。またＶ’ｆはＶ５の微分を表わ
す。既に延べたようにモータ電流フィードバックＩｆで
表したモータの負荷トルクには、切削負荷トルクが含ま
れる。式（１）は、モータ電流フィードバックＩｆから
機械を駆動するのに必要な駆動トルクに対応するモータ
電流を取り除き、切削負荷トルクに対応したモータ電流
を摘出する関係を示すものである。つまり、式（１）に
おいて、（ ）内で算出されるものが駆動トルクに対応
するモータ電流になっており、これは、モータ加速度に
費やされる加減速トルク成分電流Ｋ×Ｖ’ｆと、モータ
の回転方向の逆方向に働く粘性抵抗成分電流Ｄ１×Ｖｆ
±Ｄ０で表わすことができる。定数Ｄ０、Ｄ１、Ｋはパ
ラメータで、モータと機械の条件から算出、あるいは実
測して決定できる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明のサーボモー
タ制御装置では、モータ速度フィードバックＶｆの方向
を判定して定数Ｄ０の符号を定める定数項算出部と、モ
ータフィードバックＶｆに定数Ｄ１を乗ずる比例項算出
部と、モータ速度フィードバックＶｆを微分して定数Ｋ
を乗ずる微分項算出部と、定数項算出部、比例項算出
部、微分項算出部の出力を加算して加算結果を電流フィ
ードバックＩｆから減算する加減算部とを有する切削負
荷電流算出部を備えることにより、機械の駆動に使われ
る駆動トルクを取り除いた、切削負荷トルクにだけ対応
するモータ電流を検知することができ、加工物と刃物と
の間に発生する切削トルクを直接計測することが可能と
なるので、切削速度や切削量など加工条件の最適化、加
工ノウハウの蓄積に大きく貢献することができる。
タ制御装置では、モータ速度フィードバックＶｆの方向
を判定して定数Ｄ０の符号を定める定数項算出部と、モ
ータフィードバックＶｆに定数Ｄ１を乗ずる比例項算出
部と、モータ速度フィードバックＶｆを微分して定数Ｋ
を乗ずる微分項算出部と、定数項算出部、比例項算出
部、微分項算出部の出力を加算して加算結果を電流フィ
ードバックＩｆから減算する加減算部とを有する切削負
荷電流算出部を備えることにより、機械の駆動に使われ
る駆動トルクを取り除いた、切削負荷トルクにだけ対応
するモータ電流を検知することができ、加工物と刃物と
の間に発生する切削トルクを直接計測することが可能と
なるので、切削速度や切削量など加工条件の最適化、加
工ノウハウの蓄積に大きく貢献することができる。
【図１】本発明のサーボモータ制御装置の一実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】従来のサーボモータ制御装置の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１ モータ ２ 電流検出部 ３ エンコーダ ４ 速度検出部 ５ 位置制御部 ６ 速度制御部 ７ 電流制御部 ８ 負荷トルク表示部 ９ 切削負荷電流算出部 ９１ 定数項算出部 ９２ 比例項算出部 ９３ 微分項算出部 ９４ 加減算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 17/02 8914−3Ｈ
Claims (1)
- 【請求項１】 モータに流れる電流を検出し検出電流と
して出力する電流検出部と、前記モータの回転位置の位
置情報を出力するエンコーダと、前記位置情報を微分し
モータの回転速度を検出し帰還速度情報として出力する
速度検出部と、上位の運動指令装置から位置指令と前記
位置情報とによりモータ速度指令を出力する位置制御部
と、前記帰還速度情報と前記モータ速度指令とによりモ
ータ電流指令を出力する速度制御部と、前記モータ電流
指令と前記検出電流とにより前記モータに流れる電流を
制御する電流制御部と、前記帰還速度情報により判別さ
れた定数Ｄ０の符号を定める定数項算出部と、前記帰還
速度情報に定数Ｄ１を乗ずる比例項算出部と、前記帰還
速度情報を微分して定数Ｋを乗ずる微分項算出部と、前
記定数項算出部と前記比例項算出部と前記微分項算出部
との各出力を前記検出電流から減算する加減算部とを有
することを特徴とするサーボモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4004367A JPH05252776A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | サーボモータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4004367A JPH05252776A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | サーボモータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05252776A true JPH05252776A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=11582407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4004367A Withdrawn JPH05252776A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | サーボモータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05252776A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010050710A3 (ko) * | 2008-10-29 | 2010-07-15 | 주식회사 제일메디칼코퍼레이션 | 의료용 전동드라이버의 모터 제어방법 및 이를 이용한 장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4872666A (ja) * | 1971-12-15 | 1973-10-01 | ||
| JPS59111312U (ja) * | 1983-01-14 | 1984-07-27 | ティーディーケイ株式会社 | ノイズフイルタ用端子板 |
| JPS63164139U (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-26 | ||
| JPH01319217A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-25 | Fuji Electric Co Ltd | 開閉機器の消弧室 |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP4004367A patent/JPH05252776A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4872666A (ja) * | 1971-12-15 | 1973-10-01 | ||
| JPS59111312U (ja) * | 1983-01-14 | 1984-07-27 | ティーディーケイ株式会社 | ノイズフイルタ用端子板 |
| JPS63164139U (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-26 | ||
| JPH01319217A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-25 | Fuji Electric Co Ltd | 開閉機器の消弧室 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010050710A3 (ko) * | 2008-10-29 | 2010-07-15 | 주식회사 제일메디칼코퍼레이션 | 의료용 전동드라이버의 모터 제어방법 및 이를 이용한 장치 |
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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: 19990408 |