JPH06119005A - Automatic tuning method for servo system gain using fuzziness - Google Patents
Automatic tuning method for servo system gain using fuzzinessInfo
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- JPH06119005A JPH06119005A JP26601692A JP26601692A JPH06119005A JP H06119005 A JPH06119005 A JP H06119005A JP 26601692 A JP26601692 A JP 26601692A JP 26601692 A JP26601692 A JP 26601692A JP H06119005 A JPH06119005 A JP H06119005A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、サーボ系のゲインチ
ューニングをファジイで行うファジイを用いたサーボ系
のゲインのオートチューニング方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of automatically tuning a gain of a servo system by using fuzzy to perform gain tuning of the servo system by fuzzy.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2は従来のファジイによるオートチュ
ーニングの構成例である。図に於てAは運転速度等の指
令をサーボアンプへ出すPCの位置決めユニット等であ
る。BはPCの周辺機器などで構成されているファジイ
チューニングの計算を行うファジイ推論部であり、B2
は速度情報からオーバーシュート量を検出するオーバー
シュート検出器、B3は整定時間を検出する整定時間検
出器、B4はこれらB2、B3からの情報から最適なゲ
インを推論するファジイ推論モジュールである。Cはサ
ーボアンプであり、C1は位置フィードバックゲインを
表す位置ループゲイン、C2は速度フィードバックゲイ
ンを表す速度制御ゲイン、C3は電流フィードバックゲ
インを表す電流制御ゲイン、C4はモータ駆動用のイン
バータ、C5は電流フィードバック用の電流検出器、C
6はサーボモータのパルスジェネレータと接続するため
のインターフェースである。また、Dは特殊な振動セン
サ付きサーボモータではなく安価な標準のサーボモータ
を表し、内D1は動力を作り出すモータ部、D2はモー
タ回転数を出力するパルスジェネレータ部である。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows an example of a conventional fuzzy auto-tuning configuration. In the figure, A is a positioning unit of the PC for issuing commands such as operating speed to the servo amplifier. B is a fuzzy inference unit configured by PC peripherals and the like for performing fuzzy tuning calculation.
Is a overshoot detector that detects the amount of overshoot from the speed information, B3 is a settling time detector that detects the settling time, and B4 is a fuzzy inference module that infers the optimum gain from the information from these B2 and B3. C is a servo amplifier, C1 is a position loop gain representing a position feedback gain, C2 is a speed control gain representing a speed feedback gain, C3 is a current control gain representing a current feedback gain, C4 is a motor driving inverter, and C5 is Current detector for current feedback, C
Reference numeral 6 is an interface for connecting to the pulse generator of the servo motor. Further, D represents an inexpensive standard servomotor instead of a special servomotor with a vibration sensor, in which D1 is a motor section that produces power, and D2 is a pulse generator section that outputs the motor rotation speed.
【0003】ファジイを用いてサーボ系のオートチュー
ニングを行う場合、ファジイ推論モジュールは例えば速
度情報等から得られる入力要素のオーバーシュートと整
定時間等から各ゲインの大きさについて推論を行い、例
えばオーバーシュートが小さい場合や整定時間が長い場
合にはゲインを上げる方向に働きかけ、オーバーシュー
トが大きい場合にはゲインを下げる方向に働きかける。
このようにしてチューニングが行われ、通常の場合良好
なチューニングが行われる。しかし、実際はサーボモー
タはオーバーロードとなっていることが多く、この場合
にはチューニング結果が不安定な領域に入っていても、
振動が小さい範囲内では機械系の振動はオーバーシュー
ト、整定時間などに表れにくいため、推論モジュール側
に不安定である情報が伝わりにくい。また、これを防ぐ
ために機械系に振動センサ(加速度センサ)を取り付け
ることを考えた場合においても、過負荷時には機械系に
振動が表れるほどの不安定状態に入るまでは効果が期待
出来ず、またコストアップにつながる。When performing auto-tuning of a servo system using fuzzy, the fuzzy inference module infers the magnitude of each gain from the overshoot of the input element obtained from the speed information and the settling time, and for example, the overshoot. If is small or the settling time is long, the gain is increased, and if the overshoot is large, the gain is decreased.
Tuning is performed in this manner, and good tuning is normally performed. However, in reality, the servo motor is often overloaded, and in this case, even if the tuning result is in the unstable area,
In a range where the vibration is small, mechanical vibrations are less likely to appear in overshoot, settling time, etc., so unstable information is difficult to convey to the inference module side. In addition, even when considering installing a vibration sensor (acceleration sensor) in the mechanical system to prevent this, the effect cannot be expected until it enters an unstable state where vibration appears in the mechanical system when overloaded, and It leads to cost increase.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の技
術に基づくファジイ制御を用いたサーボ系のゲインチュ
ーニングでは、不安定な領域であってもオーバーシュー
ト、整定時間などに表れにくい場合には推論モジュール
側に不安定であるとの状態が伝わりにくく、安定の状態
としてチューニングすることがあった。As described above, in the gain tuning of the servo system using the fuzzy control based on the prior art, even when it is difficult to appear in the overshoot or the settling time even in the unstable region. It was difficult to convey the unstable state to the inference module side, and there were times when tuning was performed as a stable state.
【0005】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、なんらかの原因により不安定
領域にチューニングした場合においても、機械系の振動
の情報から判断してモータ停止中でもチューニングし直
すことを目的としている。また機械系の振動の情報とし
てモータに流れる電流情報で代替することとし、サーボ
アンプ内に含まれる電流センサ出力を使用するようにし
たことで、高価な振動センサ付き特殊サーボモータでな
く、汎用のサーボモータの使用を可能とすることを目的
としている。The present invention has been made in order to solve the above problems, and even when tuning to an unstable region for some reason, the tuning is performed even when the motor is stopped by judging from the vibration information of the mechanical system. The purpose is to start over. In addition, the current information that flows in the motor is used as a substitute for the mechanical system vibration information, and the current sensor output included in the servo amplifier is used. The purpose is to enable the use of servo motors.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明に係るファジイ
を用いたサーボ系のゲインのオートチューニング方法
は、サーボアンプとサーボモータから成るサーボコント
ロールシステムに於て、アンプのゲイン調整にファジイ
制御を用い、その推論モジュールの入力要素の一つとし
てモータ側の振動の要素を用いたことを特徴とするもの
である。A method of auto-tuning a gain of a servo system using fuzzy according to the present invention uses a fuzzy control for gain adjustment of an amplifier in a servo control system including a servo amplifier and a servo motor. The motor-side vibration element is used as one of the input elements of the inference module.
【0007】[0007]
【作用】機械系の振動要素としては、サーボアンプ内で
電流フィードバックに使われている電流センサからの情
報を用いる。これより電流の振幅を求め、ファジイ推論
モジュールへの入力信号の一つとして用いる。ファジイ
推論モジュールはこれらの入力要素から前述のように推
論を行い、機械系の振動が大きい場合にはゲインを抑制
する。また、振動の要素を電流から得ているので、モー
タ側にセンサを取り付ける必要がなくなる。The information from the current sensor used for current feedback in the servo amplifier is used as the vibration element of the mechanical system. The amplitude of the current is obtained from this and used as one of the input signals to the fuzzy inference module. The fuzzy inference module infers from these input elements as described above and suppresses the gain when the vibration of the mechanical system is large. Further, since the vibration factor is obtained from the electric current, it is not necessary to attach a sensor to the motor side.
【0008】[0008]
実施例1.図1はこの発明のファジイによるオートチュ
ーニング方法の一実施例の構成図である。図に於てAは
運転速度等の指令をサーボアンプへ出すPCの位置決め
ユニット等である。BはPCの周辺機器などで構成され
ているチューニングの計算を行うファジイ推論部であ
り、B1は電流情報から振幅を求めるモータ電流振幅検
出器、B2は速度情報からオーバーシュート量を検出す
るオーバーシュート検出器、B3は整定時間を検出する
整定時間検出器、B4はこれらB2、B3からの情報か
ら最適なゲインを推論する推論モジュールである。Cは
サーボアンプであり、C1は位置フィードバックゲイン
を表す位置ループゲイン、C2は速度フィードバックゲ
インを表す速度制御ゲイン、C3は電流フィードバック
ゲインを表す電流制御ゲイン、C4はモータ駆動用のイ
ンバータ、C5は電流フィードバック用の電流検出器、
C6は後述のサーボモータのパルスジェネレータと接続
するためのインターフェースである。また、Dは安価な
汎用のサーボモータであり、D1は動力を作り出すモー
タ部、D2はモータ回転数を出力するパルスジェネレー
タ部である。Example 1. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a fuzzy auto-tuning method according to the present invention. In the figure, A is a positioning unit of the PC for issuing commands such as operating speed to the servo amplifier. Reference numeral B is a fuzzy inference unit for calculating tuning, which is composed of PC peripherals, B1 is a motor current amplitude detector for obtaining an amplitude from current information, and B2 is an overshoot for detecting an overshoot amount from speed information. A detector, B3 is a settling time detector that detects the settling time, and B4 is an inference module that infers an optimum gain from the information from these B2 and B3. C is a servo amplifier, C1 is a position loop gain showing a position feedback gain, C2 is a speed control gain showing a speed feedback gain, C3 is a current control gain showing a current feedback gain, C4 is a motor drive inverter, and C5 is Current detector for current feedback,
C6 is an interface for connecting to a pulse generator of a servo motor described later. Further, D is an inexpensive general-purpose servomotor, D1 is a motor unit that produces power, and D2 is a pulse generator unit that outputs the motor rotation speed.
【0009】図1を基にこの発明の動作について説明す
る。チューニングの状態が何等かの原因で不安定領域に
入っているとする。この場合機械系の振動が大きくなっ
ておりサーボアンプに含まれる電流センサからの電流の
値は大きく振動している。その電流の振幅をモータ電流
振幅検出器で取り出し機械系の振動情報としてファジイ
推論モジュールの入力に入れる。ファジイ推論モジュー
ルはルールに基づき、機械系の振動が小さい場合はゲイ
ンを大きくする方向に働きかけ、機械系の振動が大きい
場合はゲインを小さくする方向に働きかける。この働き
によりオーバシュート、整定時間等のデータに表れない
振動の増加に対しても、許容範囲内で十分大きいゲイン
の良好なチューニングが得られる。また振動は、特に過
負荷時においては、直接の振動情報よりも電流情報に敏
感に表れることから、機械系の振動情報にモータの電流
振動を用いることで、小さい振動の領域においても許容
範囲の設定が出来る。The operation of the present invention will be described with reference to FIG. It is assumed that the tuning state has entered the unstable region for some reason. In this case, the vibration of the mechanical system is large, and the value of the current from the current sensor included in the servo amplifier is greatly vibrating. The amplitude of the current is taken out by the motor current amplitude detector and input to the input of the fuzzy inference module as vibration information of the mechanical system. Based on the rules, the fuzzy inference module works to increase the gain when the vibration of the mechanical system is small, and works to decrease the gain when the vibration of the mechanical system is large. Due to this function, good tuning with a sufficiently large gain can be obtained within an allowable range even for an increase in vibration that does not appear in data such as overshoot and settling time. Further, since the vibration appears more sensitively to the current information than the direct vibration information, especially when overloaded, by using the current vibration of the motor for the vibration information of the mechanical system, the allowable range can be obtained even in the small vibration area. Can be set.
【0010】ところで上記説明では、この発明をファジ
イによるサーボモータのゲインのオートチューニングに
利用する場合を示したが、例えば、単に加速度センサの
削減のために電流の振幅情報を機械的振動情報として用
いるような用途に対しても応用し得る。By the way, in the above description, the present invention is applied to the automatic tuning of the gain of the servo motor by the fuzzy method. For example, the amplitude information of the current is used as the mechanical vibration information only to reduce the acceleration sensor. It can also be applied to such uses.
【0011】[0011]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
機械系の振動幅も考慮したゲインチューニングが可能と
なる。As described above, according to the present invention, it is possible to perform gain tuning in consideration of the vibration width of the mechanical system.
【0012】またサーボアンプ内に含まれており、通常
の電流フィードバックに用いている電流センサからのモ
ータの電流情報を用いることにより、安価な標準サーボ
モータを用いて実現することが出来る効果が有る。Further, by using the motor current information from the current sensor included in the servo amplifier and used for normal current feedback, there is an effect that it can be realized by using an inexpensive standard servomotor. .
【図1】この発明の実施例1によるファジイによるサー
ボ系のゲインオートチューニングの構成を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fuzzy auto gain tuning of a servo system according to a first embodiment of the present invention.
【図2】従来技術でのファジイによるサーボ系のゲイン
オートチューニングの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of gain auto-tuning of a servo system by fuzzy in the prior art.
A PC(プログラマブル・コントローラ)の位置決め
ユニット B ファジイ推論部 B1 モータ電流振幅検出器 B2 オーバーシュート検出器 B3 整定時間検出器 B4 ファジイ推論モジュール C サーボアンプ C1 位置フィードバックループゲイン C2 速度フィードバックループゲイン C3 電流フィードバックループゲイン C4 インバータ C5 電流センサ C6 パルスジェネレータ用インターフェース D サーボモータ D1 モータ部 D2 パルスジェネレータ部A Positioning unit of PC (programmable controller) B Fuzzy inference section B1 Motor current amplitude detector B2 Overshoot detector B3 Settling time detector B4 Fuzzy inference module C Servo amplifier C1 Position feedback loop gain C2 Velocity feedback loop gain C3 Current feedback Loop gain C4 Inverter C5 Current sensor C6 Interface for pulse generator D Servo motor D1 Motor part D2 Pulse generator part
Claims (1)
ーボコントロールシステムに於て、アンプのゲイン調整
にファジイ制御を用い、その推論モジュールの入力要素
の一つとしてモータ側の振動の要素を用いたことを特徴
とするサーボ系のゲインオートチューニング方法。1. In a servo control system including a servo amplifier and a servo motor, fuzzy control is used for gain adjustment of the amplifier, and a vibration element on the motor side is used as one of the input elements of the inference module. Characteristic servo auto gain tuning method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26601692A JPH06119005A (en) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Automatic tuning method for servo system gain using fuzziness |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26601692A JPH06119005A (en) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Automatic tuning method for servo system gain using fuzziness |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06119005A true JPH06119005A (en) | 1994-04-28 |
Family
ID=17425209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26601692A Pending JPH06119005A (en) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Automatic tuning method for servo system gain using fuzziness |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06119005A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016019304A (en) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社日立産機システム | Motor control device, and automatic control parameter adjustment method used therefor |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP26601692A patent/JPH06119005A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016019304A (en) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社日立産機システム | Motor control device, and automatic control parameter adjustment method used therefor |
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