JPH0568388A - 動力伝達系の防振制御方法 - Google Patents
動力伝達系の防振制御方法Info
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- JPH0568388A JPH0568388A JP3228959A JP22895991A JPH0568388A JP H0568388 A JPH0568388 A JP H0568388A JP 3228959 A JP3228959 A JP 3228959A JP 22895991 A JP22895991 A JP 22895991A JP H0568388 A JPH0568388 A JP H0568388A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、モータから減速機などを介
して負荷を駆動する制御系における、捩じり振動と加振
力間の位相を考慮して、防振効果の加振力と捩じり振動
間の位相差に依存することをなくして、完全な制振補償
が行える動力伝達系の防振制御方法を提供することにあ
る。 【構成】 本発明は、減速機およびそれと同等な剛性を
連結してモータにより駆動される負荷を備える動力伝達
系に係り、サーボ・モータやインバータや減速機および
それと同等な剛性の発生する回転数の整数倍の周期を持
つ同期性トルク外乱に起因する振動を防止するための動
力伝達系の防振制御方法において、サーボ・モータある
いはインバータのコントローラに制振補償器を設け、同
期性トルク外乱に基づく制振補償信号を発生させ、さら
に制振補償信号とねじり振動信号間の位相差を補償する
ようにしたモータ加振制御補償信号をモータ駆動系に与
える動力伝達系の防振制御方法である。
して負荷を駆動する制御系における、捩じり振動と加振
力間の位相を考慮して、防振効果の加振力と捩じり振動
間の位相差に依存することをなくして、完全な制振補償
が行える動力伝達系の防振制御方法を提供することにあ
る。 【構成】 本発明は、減速機およびそれと同等な剛性を
連結してモータにより駆動される負荷を備える動力伝達
系に係り、サーボ・モータやインバータや減速機および
それと同等な剛性の発生する回転数の整数倍の周期を持
つ同期性トルク外乱に起因する振動を防止するための動
力伝達系の防振制御方法において、サーボ・モータある
いはインバータのコントローラに制振補償器を設け、同
期性トルク外乱に基づく制振補償信号を発生させ、さら
に制振補償信号とねじり振動信号間の位相差を補償する
ようにしたモータ加振制御補償信号をモータ駆動系に与
える動力伝達系の防振制御方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば減速機等を連結
した負荷をサーボ・モータによって駆動される動力伝達
系における減速機，インバータ，サーボ・モータなどの
発生する回転数依存のトルク・リップルに起因する振動
を防止する防振制御方法に関する。
した負荷をサーボ・モータによって駆動される動力伝達
系における減速機，インバータ，サーボ・モータなどの
発生する回転数依存のトルク・リップルに起因する振動
を防止する防振制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本来、コントロールすべき制御量である
減速機より先の負荷側の出力速度を検出する検出器を持
たないセミ・クローズド・ループにおいて、減速機，イ
ンバータ，サーボ・モータなどが発生する周期外乱によ
る減速機等の剛性の振動の防振制御方法には、従来例と
して次のものがある。 ダンパーや動的吸振器などの
メカニカルな方法［以下、「従来例」という］ 加
速度ピックアップによる加速度信号を速度ループにフィ
ード・バックすることで、等価的に減衰係数を増加する
方法［以下、「従来例」という］等がある。ところ
が、従来例は、かなりの取り付けスペースを必要と
し、同時に機械的な効率の低下を招来する。また、従来
例は、加速度ピックアップを使用することによるコス
ト的な不利な点および誤動作しやすいなどの不具合な点
が存在する。これらの欠点を排除する防振制御方法とし
て特開昭62-155348 号公報［発明の名称・モータ加振補
償防振法・以下、これを「従来例」という］が見られ
る。この従来例は、図５に表すような制御系であり、
回路構成のブロック図で示すと図６にようになる。図５
において、モータ（負荷）56の速度指令40がこの制御系
に加わると、実際のモータ速度のフィードバック信号58
が負帰還され、減算器51にて偏差速度が算出され速度コ
ントローラ52を介してトルク指令となり、モータ（負
荷）56の駆動系であるモジュレータ404 を経て、モータ
56へ所用の電圧55が送出され、かつモータ電流57がモジ
ュレータ404 へ負帰還され速度制御が行われる。また、
モータ速度のフィードバック信号58は制振補償器54へ入
力し、ここで制振補償信号が作成されて送出されてい
る。そして、加算器53において、先の速度コントローラ
出力信号に制振補償信号が加算されて、モータ（負荷）
56が制振補償されて駆動される。構成例を示す図６は、
モータの慣性質量61に［モータ主軸に装着した］入力軸
側歯車の慣性質量62，［62と噛み合う負荷への動力伝達
用の］出力軸側歯車の慣性質量63を経て制御出力要素
［負荷］の慣性質量64が駆動され、モータの慣性質量61
に連結されたエンコーダ［速度検出器］67からのエンコ
ーダ・フィードバック・パルス74をＰＬＬ型サーボ・モ
ータドライバ68へ与えており、一方、コンピュータ70か
らは運転指令71としてのインクレメンタル・パルスＰが
ＰＬＬ型サーボモータドライバ68と共振振動低域用補正
信号作成回路69に出力され、共振振動低域用補正信号作
成回路69で作成された補正指令72がＰＬＬ型サーボ・モ
ータドライバ68へ補正信号として与えられる。
減速機より先の負荷側の出力速度を検出する検出器を持
たないセミ・クローズド・ループにおいて、減速機，イ
ンバータ，サーボ・モータなどが発生する周期外乱によ
る減速機等の剛性の振動の防振制御方法には、従来例と
して次のものがある。 ダンパーや動的吸振器などの
メカニカルな方法［以下、「従来例」という］ 加
速度ピックアップによる加速度信号を速度ループにフィ
ード・バックすることで、等価的に減衰係数を増加する
方法［以下、「従来例」という］等がある。ところ
が、従来例は、かなりの取り付けスペースを必要と
し、同時に機械的な効率の低下を招来する。また、従来
例は、加速度ピックアップを使用することによるコス
ト的な不利な点および誤動作しやすいなどの不具合な点
が存在する。これらの欠点を排除する防振制御方法とし
て特開昭62-155348 号公報［発明の名称・モータ加振補
償防振法・以下、これを「従来例」という］が見られ
る。この従来例は、図５に表すような制御系であり、
回路構成のブロック図で示すと図６にようになる。図５
において、モータ（負荷）56の速度指令40がこの制御系
に加わると、実際のモータ速度のフィードバック信号58
が負帰還され、減算器51にて偏差速度が算出され速度コ
ントローラ52を介してトルク指令となり、モータ（負
荷）56の駆動系であるモジュレータ404 を経て、モータ
56へ所用の電圧55が送出され、かつモータ電流57がモジ
ュレータ404 へ負帰還され速度制御が行われる。また、
モータ速度のフィードバック信号58は制振補償器54へ入
力し、ここで制振補償信号が作成されて送出されてい
る。そして、加算器53において、先の速度コントローラ
出力信号に制振補償信号が加算されて、モータ（負荷）
56が制振補償されて駆動される。構成例を示す図６は、
モータの慣性質量61に［モータ主軸に装着した］入力軸
側歯車の慣性質量62，［62と噛み合う負荷への動力伝達
用の］出力軸側歯車の慣性質量63を経て制御出力要素
［負荷］の慣性質量64が駆動され、モータの慣性質量61
に連結されたエンコーダ［速度検出器］67からのエンコ
ーダ・フィードバック・パルス74をＰＬＬ型サーボ・モ
ータドライバ68へ与えており、一方、コンピュータ70か
らは運転指令71としてのインクレメンタル・パルスＰが
ＰＬＬ型サーボモータドライバ68と共振振動低域用補正
信号作成回路69に出力され、共振振動低域用補正信号作
成回路69で作成された補正指令72がＰＬＬ型サーボ・モ
ータドライバ68へ補正信号として与えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先の従
来例は、捩じり振動と加振力間の位相差を考慮に入れ
てはいないために、捩じり振動と加振力間の位相が合っ
ていないときには、防振効果が得られない欠陥があり、
しかも捩じり振動と加振力間の位相が一致しないという
のが一般的であるため、制振補償が完全に行われるとい
う手段にまでは到達していなかった。ここにおいて、本
発明は、先の捩じり振動と加振力間の位相を考慮した、
つまり、従来例のもっていた防振効果の加振力と捩じ
り振動間の位相差に依存することをなく、制振補償が行
える動力伝達系の防振制御方法を提供することを目的と
する。
来例は、捩じり振動と加振力間の位相差を考慮に入れ
てはいないために、捩じり振動と加振力間の位相が合っ
ていないときには、防振効果が得られない欠陥があり、
しかも捩じり振動と加振力間の位相が一致しないという
のが一般的であるため、制振補償が完全に行われるとい
う手段にまでは到達していなかった。ここにおいて、本
発明は、先の捩じり振動と加振力間の位相を考慮した、
つまり、従来例のもっていた防振効果の加振力と捩じ
り振動間の位相差に依存することをなく、制振補償が行
える動力伝達系の防振制御方法を提供することを目的と
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明は、減速機およびそれと同等な剛性を連結し
てモータにより駆動される負荷を備える動力伝達系に係
り、サーボ・モータやインバータや減速機およびそれと
同等な剛性の発生する回転数の整数倍の周期を持つ同期
性トルク外乱に起因する振動を防止するための動力伝達
系の防振制御方法において、サーボ・モータあるいはイ
ンバータのコントローラに制振補償器を設け、同期性ト
ルク外乱に基づく制振補償信号を発生させ、さらに制振
補償信号とねじり振動信号間の位相差を補償するように
したモータ加振制御補償信号をモータ駆動系に与えるこ
とを特徴とする動力伝達系の防振制御方法である。
め、本発明は、減速機およびそれと同等な剛性を連結し
てモータにより駆動される負荷を備える動力伝達系に係
り、サーボ・モータやインバータや減速機およびそれと
同等な剛性の発生する回転数の整数倍の周期を持つ同期
性トルク外乱に起因する振動を防止するための動力伝達
系の防振制御方法において、サーボ・モータあるいはイ
ンバータのコントローラに制振補償器を設け、同期性ト
ルク外乱に基づく制振補償信号を発生させ、さらに制振
補償信号とねじり振動信号間の位相差を補償するように
したモータ加振制御補償信号をモータ駆動系に与えるこ
とを特徴とする動力伝達系の防振制御方法である。
【０００５】
【作用】このような方法からなる本発明は、トルク指令
に加振トルクを加え、さらにサーボ・モータ加振力とね
じり振動間の位相差を補償することで、動力伝達系の制
振がつねに完全に達成される。
に加振トルクを加え、さらにサーボ・モータ加振力とね
じり振動間の位相差を補償することで、動力伝達系の制
振がつねに完全に達成される。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の具体的な一実施例として、図
３に示す動力伝達系の振動モデルを使って説明する。こ
の振動モデルは、説明を簡単にするために２自由度，２
マスシステムとして考えるが、技術的考察の趣旨は従来
例と同じである。図３のような２自由度，２マスシス
テムの運動方程式は、 ＪM ・ｄ2 θM ／dt2 ＝−ｋ（θM −θL ）＋τM ……（1) ＪL ・ｄ2 θL ／dt2 ＝−ｋ（θL −θM ）＋τL ……（2) ここで、 θM はサーボ・モータの軸位置 θL は負荷軸位置［制御量である］ ＪM はサーボ・モータの慣性 ＪL は負荷慣性 τM はサーボ・モータの加振トルク［操作量である］ τL は周期性の負荷外乱 ｋはバネ定数 を表している。この(1),(2) 式をラプラス変換して、制
御量である負荷の軸位置の伝達関数θL(S)はについて解
くと［S はラプラス演算子、τM(S)はサーボ・モータの
加振トルクの伝達関数］、 θL(S)＝ｋ・τM(S)／｛ＪL ・ＪM ・Ｓ4 ＋ｋ（ＪL ＋ＪM ）Ｓ2 } ＋ｋ・τL(S)／｛ＪL ・ＪM ・Ｓ3 ＋ｋ（ＪL ＋ＪM ）S}……（3) ここで、一般的に τM ＝ＴM sin ωｔ ……［加振トルクで操作量
である］ τL ＝ＴL sin(ω′ｔ＋α) ……［周期性外乱である］ ＴM はサーボ・モータの回転トルク ＴL は負荷の回転トルク ωはサーボ・モータの回転速度［ω＝２πｆでｆは回転
磁界周波数である］ Ｎは自然数 ω′は周期性の負荷外乱の周期［この場合ω′＝Ｎ・ω
であり、通常、周期性の負荷外乱の周期ω′は回転速度
ωの整数倍である］ ｔは時間 αは加振トルクτM と周期性外乱τL 間の位相差 をそれぞれ示すことにすると、負荷軸位置［制御量］θ
L は θL ＝ｋＴM sin ω′ｔ／｛ω′4 ＪL ＪM −ω′2 ｋ（ＪL ＋ＪM ）｝ ＋｛−ω′2 ＪM ＋ｋ｝ＴL sin （ω′ｔ＋α) ／｛ω′4 ＪL ＪM −ω′2 ｋ（ＪL ＋ＪM ）｝ ……（4) しかして、引例は加振トルクτM （操作量）と周期性
外乱τL 間の位相差αを無視して、すなわち α＝０
として、制振条件である θL ＝０ となる条件を導き
出している。この条件（θL ＝０）を満たすための前提
条件は、 ＴM ＝ＴL ｛（−ω′2 ｋ・ＪM ／ｋ）＋１｝ ……（5) すなわち、(5) 式の振幅をもつ加振力を入力すれば、位
相差が存在しない場合、 θL ＝０ となって、制振を
行ったことになるが、実際には位相差 α≠０であるの
で、
３に示す動力伝達系の振動モデルを使って説明する。こ
の振動モデルは、説明を簡単にするために２自由度，２
マスシステムとして考えるが、技術的考察の趣旨は従来
例と同じである。図３のような２自由度，２マスシス
テムの運動方程式は、 ＪM ・ｄ2 θM ／dt2 ＝−ｋ（θM −θL ）＋τM ……（1) ＪL ・ｄ2 θL ／dt2 ＝−ｋ（θL −θM ）＋τL ……（2) ここで、 θM はサーボ・モータの軸位置 θL は負荷軸位置［制御量である］ ＪM はサーボ・モータの慣性 ＪL は負荷慣性 τM はサーボ・モータの加振トルク［操作量である］ τL は周期性の負荷外乱 ｋはバネ定数 を表している。この(1),(2) 式をラプラス変換して、制
御量である負荷の軸位置の伝達関数θL(S)はについて解
くと［S はラプラス演算子、τM(S)はサーボ・モータの
加振トルクの伝達関数］、 θL(S)＝ｋ・τM(S)／｛ＪL ・ＪM ・Ｓ4 ＋ｋ（ＪL ＋ＪM ）Ｓ2 } ＋ｋ・τL(S)／｛ＪL ・ＪM ・Ｓ3 ＋ｋ（ＪL ＋ＪM ）S}……（3) ここで、一般的に τM ＝ＴM sin ωｔ ……［加振トルクで操作量
である］ τL ＝ＴL sin(ω′ｔ＋α) ……［周期性外乱である］ ＴM はサーボ・モータの回転トルク ＴL は負荷の回転トルク ωはサーボ・モータの回転速度［ω＝２πｆでｆは回転
磁界周波数である］ Ｎは自然数 ω′は周期性の負荷外乱の周期［この場合ω′＝Ｎ・ω
であり、通常、周期性の負荷外乱の周期ω′は回転速度
ωの整数倍である］ ｔは時間 αは加振トルクτM と周期性外乱τL 間の位相差 をそれぞれ示すことにすると、負荷軸位置［制御量］θ
L は θL ＝ｋＴM sin ω′ｔ／｛ω′4 ＪL ＪM −ω′2 ｋ（ＪL ＋ＪM ）｝ ＋｛−ω′2 ＪM ＋ｋ｝ＴL sin （ω′ｔ＋α) ／｛ω′4 ＪL ＪM −ω′2 ｋ（ＪL ＋ＪM ）｝ ……（4) しかして、引例は加振トルクτM （操作量）と周期性
外乱τL 間の位相差αを無視して、すなわち α＝０
として、制振条件である θL ＝０ となる条件を導き
出している。この条件（θL ＝０）を満たすための前提
条件は、 ＴM ＝ＴL ｛（−ω′2 ｋ・ＪM ／ｋ）＋１｝ ……（5) すなわち、(5) 式の振幅をもつ加振力を入力すれば、位
相差が存在しない場合、 θL ＝０ となって、制振を
行ったことになるが、実際には位相差 α≠０であるの
で、
【数１】 の振動が残ってしまう。位相差αがいくら小さくても、
共振点近傍では、(6) 式の分母が小さくなってしまうの
で、負荷軸位置［制御量］θL の振動は、かなり大きく
なってしまい、制振の目的が達せられない。
共振点近傍では、(6) 式の分母が小さくなってしまうの
で、負荷軸位置［制御量］θL の振動は、かなり大きく
なってしまい、制振の目的が達せられない。
【０００７】本発明は、このような加振トルクτM （操
作量）と周期性外乱τL 間の位相差αを考慮すること
で、引例の防振法のもっていた防振効果の位相差依存
性という欠点を補うものである。(5) 式のサーボ・モー
タの回転トルクＴM を基に、すなわち、加振トルクτM
として τM ＝ＴL{( −ω′2 ｋ・ＪM ／ｋ）＋１｝sin ωｔ ＝ｋVB2{−ω′2 ｋVB1 ・ＪM ／ｋ）＋１｝sin ω′ｔ ……（7) をトルク指令に加法的に加えるものが、図１の加振補償
位相調整器を除く細い実線で示す回路部分である。本発
明は、この細い実線で示す回路に加振補償位相調整器を
挿入加入することにより、サーボ・モータ速度のリップ
ルを検出し、その検出値において(6) 式を基に位相を調
整する防振法である。図１において、速度コントローラ
52［図５に図示］の出力であるトルク指令10が加算器９
へ加わる。一方、モータからの実際のモータ速度11[ ω
(rad/s)]が調整手段３と加振補償位相調整器１へ与えら
れる。調整手段３ではモータ速度ωが振幅周期11a[ω′
(rad/s)]に調整されて、加振補償振幅作成部２へ与えら
れる。加振補償振幅作成部２においては、２乗器21で２
乗され、係数器22で係数ＫVB1が掛け算されて、減算器2
3で定数１からそれを引き算して、さらに係数器24で係
数ＫVB2 が掛け算されて、ここに加振補償振幅をもつ信
号が作成される。ところで、振幅周期11a[ω′］は乗算
器５において、時間発生器４からの時間ｔと掛け算さ
れ、sin 関数発生器７を経て振幅周期11a[ω′］に相当
する正弦波信号が乗算器８へ入力しモータ加振補償信号
となるが、本発明ではさらにここでモータ速度11[ ω]
と振幅周期11a[ω′］とsin 関数発生器７の出力から加
振補償位相調整信号αを作成し、加算器６において乗算
器５の出力ω′ｔに加振補償位相調整信号αを加算させ
てからsin 関数発生器７に与え、７〜１〜６〜７の閉回
路において加振補償位相調整信号α＝０になるように制
御している。このようにして、乗算器８からの出力であ
るモータ加振補償信号12は位相調整がなされており、ト
ルク指令10に加算器９で加算された被補償のトルク指令
13は所期のモータ加振を補償されたトルク指令となる。
作量）と周期性外乱τL 間の位相差αを考慮すること
で、引例の防振法のもっていた防振効果の位相差依存
性という欠点を補うものである。(5) 式のサーボ・モー
タの回転トルクＴM を基に、すなわち、加振トルクτM
として τM ＝ＴL{( −ω′2 ｋ・ＪM ／ｋ）＋１｝sin ωｔ ＝ｋVB2{−ω′2 ｋVB1 ・ＪM ／ｋ）＋１｝sin ω′ｔ ……（7) をトルク指令に加法的に加えるものが、図１の加振補償
位相調整器を除く細い実線で示す回路部分である。本発
明は、この細い実線で示す回路に加振補償位相調整器を
挿入加入することにより、サーボ・モータ速度のリップ
ルを検出し、その検出値において(6) 式を基に位相を調
整する防振法である。図１において、速度コントローラ
52［図５に図示］の出力であるトルク指令10が加算器９
へ加わる。一方、モータからの実際のモータ速度11[ ω
(rad/s)]が調整手段３と加振補償位相調整器１へ与えら
れる。調整手段３ではモータ速度ωが振幅周期11a[ω′
(rad/s)]に調整されて、加振補償振幅作成部２へ与えら
れる。加振補償振幅作成部２においては、２乗器21で２
乗され、係数器22で係数ＫVB1が掛け算されて、減算器2
3で定数１からそれを引き算して、さらに係数器24で係
数ＫVB2 が掛け算されて、ここに加振補償振幅をもつ信
号が作成される。ところで、振幅周期11a[ω′］は乗算
器５において、時間発生器４からの時間ｔと掛け算さ
れ、sin 関数発生器７を経て振幅周期11a[ω′］に相当
する正弦波信号が乗算器８へ入力しモータ加振補償信号
となるが、本発明ではさらにここでモータ速度11[ ω]
と振幅周期11a[ω′］とsin 関数発生器７の出力から加
振補償位相調整信号αを作成し、加算器６において乗算
器５の出力ω′ｔに加振補償位相調整信号αを加算させ
てからsin 関数発生器７に与え、７〜１〜６〜７の閉回
路において加振補償位相調整信号α＝０になるように制
御している。このようにして、乗算器８からの出力であ
るモータ加振補償信号12は位相調整がなされており、ト
ルク指令10に加算器９で加算された被補償のトルク指令
13は所期のモータ加振を補償されたトルク指令となる。
【０００８】図２は、加振補償位相調整器１の一実施例
の回路構成図である。サーボ・モータ加振力とねじり振
動間の位相差［加振補償位相調整信号］αによる残留振
動に関して、述べてみる。
の回路構成図である。サーボ・モータ加振力とねじり振
動間の位相差［加振補償位相調整信号］αによる残留振
動に関して、述べてみる。
【数２】 すなわち、図２において、100 は数値Ａr の検出部であ
り、それはモータ速度11[ ω] を導入して速度リップル
検出器101 で直流分をカットし、sin 関数発生器７から
の正弦波関数sin ω′ｔとを乗算器102 で掛け算して出
力Ａを積分器103 に受け入れてここで-T/2からT/2 まで
の時間積分を行い、その積分値を係数器106 で１／πを
掛け算してから、乗算器105 へ与え、その乗算器105 で
振動周期11a と掛け算して、数値Ａr を検出する。さら
に、振動周期11a は係数器113 に加わり係数- ＴL[= Ｋ
VB2]を係数し、また振動周期11a は２乗器111 へ与えら
れて、ここで２乗がなされ、ω′2 となり、２乗器112
でさらに２乗されてω′4 となるとともに、係数器115
へ入力し係数ＪM が係数され、並列に接続された係数器
116 でも係数ｋ( ＪL+ＪM)が係数される。先のω′4 は
係数器117 でＪL ・ＪM が係数され、この係数器117 出
力から係数器116 出力が減算器119 で減算され、乗算器
105 へ与えられる。なお、係数器115 の出力は減算器11
8 において定数発生器114 からの定数ｋを引き算され、
除算器108 へ与えられる。このようにして、乗算器106
の出力を除算器106 において減算器118 の出力で割り算
してから、除算器106 の出力をさらに除算器108 におい
て係数器113 の出力で割り算することで、所期の位相差
αが演算導出される。このようにして、得られたサーボ
・モータ加振力とねじり振動間の位相差αをω′ｔに加
算して、ねじり振動と位相差のない正弦波関数を発生し
て加振トルクを作成することで、完全な補償を動力伝達
系に加えることができ制振が達成できる。
り、それはモータ速度11[ ω] を導入して速度リップル
検出器101 で直流分をカットし、sin 関数発生器７から
の正弦波関数sin ω′ｔとを乗算器102 で掛け算して出
力Ａを積分器103 に受け入れてここで-T/2からT/2 まで
の時間積分を行い、その積分値を係数器106 で１／πを
掛け算してから、乗算器105 へ与え、その乗算器105 で
振動周期11a と掛け算して、数値Ａr を検出する。さら
に、振動周期11a は係数器113 に加わり係数- ＴL[= Ｋ
VB2]を係数し、また振動周期11a は２乗器111 へ与えら
れて、ここで２乗がなされ、ω′2 となり、２乗器112
でさらに２乗されてω′4 となるとともに、係数器115
へ入力し係数ＪM が係数され、並列に接続された係数器
116 でも係数ｋ( ＪL+ＪM)が係数される。先のω′4 は
係数器117 でＪL ・ＪM が係数され、この係数器117 出
力から係数器116 出力が減算器119 で減算され、乗算器
105 へ与えられる。なお、係数器115 の出力は減算器11
8 において定数発生器114 からの定数ｋを引き算され、
除算器108 へ与えられる。このようにして、乗算器106
の出力を除算器106 において減算器118 の出力で割り算
してから、除算器106 の出力をさらに除算器108 におい
て係数器113 の出力で割り算することで、所期の位相差
αが演算導出される。このようにして、得られたサーボ
・モータ加振力とねじり振動間の位相差αをω′ｔに加
算して、ねじり振動と位相差のない正弦波関数を発生し
て加振トルクを作成することで、完全な補償を動力伝達
系に加えることができ制振が達成できる。
【０００９】図４はベクトル制御インバータを用いたこ
の一実施例の全体構成回路図である。３相交流電源41か
らの三相交流がインバータ・モジュール42に供給される
と、ダイオード・モジュール401 で直流に整流され、コ
ンデンサ402 の平滑回路を介して平滑な直流にして、ト
ランジスターモジュール403 に加えて、ここで速度指令
40に適合した所用の周波数の三相交流に変換され、モー
タ45が速度指令40に従った速度で駆動される。また、モ
ータ45の速度指令40がインバータ・モジュール42に与え
られて、コントローラ405 に入力し、モータ45から検出
されたモータ速度ωならびにモータ45の駆動電流を電流
検出器43,44 ［ｖ相，ｕ相］から検出して、それぞれコ
ントローラ405に帰還させ、これらの諸元によってモー
タ速度に対応する各相の電圧指令を作成が決まり、それ
らの各相の電圧指令から次段のモジュレータ404 におい
て、トランジスターモジュール403 のスイチングパター
ンが生成される。ところで、モータ45には減速機46を経
て負荷47を駆動しており、これらの動力伝達系における
サーボ・モータ加振力とねじり振動間の位相差αが、前
述の手段によりコントローラ405 において演算導出さ
れ、補償がなされる。
の一実施例の全体構成回路図である。３相交流電源41か
らの三相交流がインバータ・モジュール42に供給される
と、ダイオード・モジュール401 で直流に整流され、コ
ンデンサ402 の平滑回路を介して平滑な直流にして、ト
ランジスターモジュール403 に加えて、ここで速度指令
40に適合した所用の周波数の三相交流に変換され、モー
タ45が速度指令40に従った速度で駆動される。また、モ
ータ45の速度指令40がインバータ・モジュール42に与え
られて、コントローラ405 に入力し、モータ45から検出
されたモータ速度ωならびにモータ45の駆動電流を電流
検出器43,44 ［ｖ相，ｕ相］から検出して、それぞれコ
ントローラ405に帰還させ、これらの諸元によってモー
タ速度に対応する各相の電圧指令を作成が決まり、それ
らの各相の電圧指令から次段のモジュレータ404 におい
て、トランジスターモジュール403 のスイチングパター
ンが生成される。ところで、モータ45には減速機46を経
て負荷47を駆動しており、これらの動力伝達系における
サーボ・モータ加振力とねじり振動間の位相差αが、前
述の手段によりコントローラ405 において演算導出さ
れ、補償がなされる。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ト
ルク指令にサーボ・モータの加振力と捩じり振動の位相
差を加え、サーボ・モータ加振力と捩じり振動の位相差
を調整することで、完全な制振という効果が得られ、精
密を要する工作機械等に最適の手段と言える。
ルク指令にサーボ・モータの加振力と捩じり振動の位相
差を加え、サーボ・モータ加振力と捩じり振動の位相差
を調整することで、完全な制振という効果が得られ、精
密を要する工作機械等に最適の手段と言える。
【図１】本発明の一実施例の回路構成を表すブロック
図。
図。
【図２】本発明の一実施例における加振補償位相調整器
の詳細な内部構成図。
の詳細な内部構成図。
【図３】本発明の概念的な原理を示す動力伝達系の振動
モデルを表す説明図。
モデルを表す説明図。
【図４】本発明の一実施例の全体的な回路構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図５】従来例の速度指令に対するトルクおよび速度の
帰還系に制振補償器を加入させた回路ブロック図。
帰還系に制振補償器を加入させた回路ブロック図。
【図６】従来例の動力伝達系での加振補償を行う全体的
構成図。
構成図。
１ 加振補償位相調整器 ２ 加振補償振幅作成部 ３ 調整手段 ４ 時間発生器 ５ 乗算器 ６ 乗算器 ７ sin 関数発生器 ８ 乗算器 ９ 加算器 10 トルク指令 11 モータ速度 11a 振幅周期 12 モータ加振制振補償信号 13 被補償のトルク指令 21 ２乗器 22 係数器 23 減算器 24 係数器 31 サーボ・モータの慣性 32 バネ定数 33 負荷慣性 40 速度指令 41 ３相交流電源 42 インバータ・モジュール 43 電流検出器 44 電流検出器 45 サーボ・モータ 46 減速機 47 負荷 51 減算器 52 速度コントローラ 53 加算器 54 制振補償器 55 電圧 56 モータと負荷 57 モータ電流 58 モータ速度フィードバック 61 モータの慣性質量 62 入力軸側の慣性質量 63 出力軸側の慣性質量 64 制御出力要素の慣性質量 67 エンコーダ 68 ＰＰＬ型サーボモータドライバ 69 共振信号低域用補正信号作成回路 70 コンピュータ 71 運転指令 72 補正指令 73 ゼロマークパルス 401 ダイオード・モジュール 402 コンデンサ 403 トランジスタ・モジュール 404 モジュレータ 405 コントローラ
Claims (1)
- 【請求項１】減速機およびそれと同等な剛性を連結して
モータにより駆動される負荷を備える動力伝達系に係
り、 サーボ・モータやインバータや減速機およびそれと同等
な剛性の発生する回転数の整数倍の周期を持つ同期性ト
ルク外乱に起因する振動を防止するための動力伝達系の
防振制御方法において、 サーボ・モータあるいはインバータのコントローラに制
振補償器を設け、 同期性トルク外乱に基づく制振補償信号を発生させ、 さらに制振補償信号とねじり振動信号間の位相差を補償
するようにしたモータ加振制御補償信号をモータ駆動系
に与えることを特徴とする動力伝達系の防振制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22895991A JP3175848B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22895991A JP3175848B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | モータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0568388A true JPH0568388A (ja) | 1993-03-19 |
| JP3175848B2 JP3175848B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=16884545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22895991A Expired - Fee Related JP3175848B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3175848B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002038332A1 (en) * | 2000-11-01 | 2002-05-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Servocontrol device |
| JP2005051865A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータのモータ駆動制御装置 |
| CN109725223A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-07 | 上海达野智能科技有限公司 | 减速机装配检测装置 |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP22895991A patent/JP3175848B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002038332A1 (en) * | 2000-11-01 | 2002-05-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Servocontrol device |
| GB2374683A (en) * | 2000-11-01 | 2002-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | Servocontrol device |
| GB2374683B (en) * | 2000-11-01 | 2004-08-11 | Mitsubishi Electric Corp | Servo control apparatus |
| JP2005051865A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータのモータ駆動制御装置 |
| CN109725223A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-07 | 上海达野智能科技有限公司 | 减速机装配检测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3175848B2 (ja) | 2001-06-11 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |