JPH06178570A - 機械駆動系振動制御装置 - Google Patents
機械駆動系振動制御装置Info
- Publication number
- JPH06178570A JPH06178570A JP4350534A JP35053492A JPH06178570A JP H06178570 A JPH06178570 A JP H06178570A JP 4350534 A JP4350534 A JP 4350534A JP 35053492 A JP35053492 A JP 35053492A JP H06178570 A JPH06178570 A JP H06178570A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- speed
- gain
- machine
- acceleration
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- Pending
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】制御系の応答感度を犠牲にせず、積極的に機械
駆動系に発生する振動を抑制し、制御系のゲインを高め
てより高速高精度を実現する。 【構成】駆動される機械の速度と加速度を検出する装置
と、その速度および加速度信号を位相調整器とゲイン調
整器に通して得られた信号の両方またはどちらかを減衰
トルク成分として上記電流制御回路の入力にフィードバ
ックする。
駆動系に発生する振動を抑制し、制御系のゲインを高め
てより高速高精度を実現する。 【構成】駆動される機械の速度と加速度を検出する装置
と、その速度および加速度信号を位相調整器とゲイン調
整器に通して得られた信号の両方またはどちらかを減衰
トルク成分として上記電流制御回路の入力にフィードバ
ックする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機による機械駆動
系の振動制御装置に関する。
系の振動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に複数の機械要素の結合によってで
きた機械は、それぞれの機械要素が弾性を有するために
一つまたは複数の種類の周波数をもつ振動系を構成する
ことが知られている。機械を高速・高精度に動かす要求
が高まる一方で、この振動のために高速化・高精度化が
困難という状況がある。ＸＹテーブル、マシニングセン
タ等の長軸駆動系では、電動機と駆動される機械の間に
軸共振が生じたり、ボールネジを使用しているもので
は、ボールネジのボール部分でバネ特性を有しているた
めにある種の振動が発生する場合がある。これらの振動
は負荷トルクの急変等の外乱や電動機の制御装置のゲイ
ンの上昇等によって発生するが、この振動が持続する
と、機械系各要素に悪影響を及ぼすのみならず、工作機
械等の切削、研削加工精度に重大な影響を及ぼす。従来
は、この振動を抑制するために電動機の速度検出器の制
御系との接続部にフィルタを挿入する方法、電動機に発
生させるトルク指令をフィルタに通す方法、制御系のゲ
インを下げる方法等が取られてきたが、制御系の応答感
度を犠牲するという問題があったため、トルクの微分値
を減衰トルクとして電流制御回路にフィードバックする
技術が特公昭５９−４９５４号公報において提案されて
いる。
きた機械は、それぞれの機械要素が弾性を有するために
一つまたは複数の種類の周波数をもつ振動系を構成する
ことが知られている。機械を高速・高精度に動かす要求
が高まる一方で、この振動のために高速化・高精度化が
困難という状況がある。ＸＹテーブル、マシニングセン
タ等の長軸駆動系では、電動機と駆動される機械の間に
軸共振が生じたり、ボールネジを使用しているもので
は、ボールネジのボール部分でバネ特性を有しているた
めにある種の振動が発生する場合がある。これらの振動
は負荷トルクの急変等の外乱や電動機の制御装置のゲイ
ンの上昇等によって発生するが、この振動が持続する
と、機械系各要素に悪影響を及ぼすのみならず、工作機
械等の切削、研削加工精度に重大な影響を及ぼす。従来
は、この振動を抑制するために電動機の速度検出器の制
御系との接続部にフィルタを挿入する方法、電動機に発
生させるトルク指令をフィルタに通す方法、制御系のゲ
インを下げる方法等が取られてきたが、制御系の応答感
度を犠牲するという問題があったため、トルクの微分値
を減衰トルクとして電流制御回路にフィードバックする
技術が特公昭５９−４９５４号公報において提案されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記公報の
技術を追試してみたが、振動の抑制効果は顕著には現れ
なかった。そこで本発明は、制御系の応答感度を犠牲に
する事なく、積極的に機械駆動系に発生する振動を抑制
し、制御系のゲインを高めてより高速高精度の機械駆動
系制御装置を提供することを目的とする。
技術を追試してみたが、振動の抑制効果は顕著には現れ
なかった。そこで本発明は、制御系の応答感度を犠牲に
する事なく、積極的に機械駆動系に発生する振動を抑制
し、制御系のゲインを高めてより高速高精度の機械駆動
系制御装置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】本発明は、機械系駆動用
電動機と該電動機の電流または発生トルクを制御する制
御回路を備えた機械駆動系制御装置において、駆動され
る機械の速度と加速度を求める装置と、この装置により
検出された速度および加速度信号を位相調整器とゲイン
調整器に通して得られた信号の両方またはどちらかを減
衰トルク成分として上記電流制御回路の入力にフィード
バックする制御手段を備えることを特徴とするものであ
る。
電動機と該電動機の電流または発生トルクを制御する制
御回路を備えた機械駆動系制御装置において、駆動され
る機械の速度と加速度を求める装置と、この装置により
検出された速度および加速度信号を位相調整器とゲイン
調整器に通して得られた信号の両方またはどちらかを減
衰トルク成分として上記電流制御回路の入力にフィード
バックする制御手段を備えることを特徴とするものであ
る。
【０００５】
【作用】上記手段により、機械駆動系の振動が速やかに
減衰される。なお、本発明者は、いろいろな信号をフィ
ードバックさせる実験を繰り返したところ、速度信号ま
たは加速度信号、あるいはその両方を減衰トルクとして
電流制御回路にフィードバックすることで目的が達せら
れるとの知見を得たものである。
減衰される。なお、本発明者は、いろいろな信号をフィ
ードバックさせる実験を繰り返したところ、速度信号ま
たは加速度信号、あるいはその両方を減衰トルクとして
電流制御回路にフィードバックすることで目的が達せら
れるとの知見を得たものである。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する．図１は本発明の一実施例を示したもので、図１
において、１は指令発生器、２は速度制御器、３は電流
制御器、４は電動機、５は電動機の位置検出器、６は電
動機の速度検出器，７は速度信号ゲイン調整器，８は位
相調整器，９は加速度信号ゲイン調整器、１０は位相調
整器、ｒ* は速度指令信号、１１は加速度検出器、１２
は速度検出器、１３は駆動される機械、１４は機械軸、
１５は速度制御装置である。駆動される機械１３の例と
してはＸＹテーブル、マシニングセンタ等があるが、他
の電動機で駆動される機械系も対象としていることはい
うまでもない。ここで、電流制御回路の入力に、機械系
の速度の値と機械系の加速度の値をフィードバックする
ということは、速度検出器５および加速度検出器６で得
られる信号を、電流制御器３の入力に加えることで実現
することができる。また位相調整器８、１０は、速度検
出器１２、加速度検出器１１の検出遅れ、電流制御器３
の制御系の応答遅れを補償して、適正な位相の機械系の
速度および加速度信号フィードバックを得るためのもの
である。またゲイン調整器７、９は機械駆動系の振動を
最もよく抑えるように、速度信号および加速度信号のゲ
インを調整するためのものである。また、ここでいう速
度検出器と加速度検出器とは、位置検出装置の位置信号
より速度または加速度信号を求めるものも含んでいる。
さらに、電動機の位置および速度信号および電動機発生
トルク指令の情報よりオブザーバを構成して、駆動され
る機械の速度および加速度信号を求めるものも含んでい
る。本発明は軸ねじり振動等の特定の振動に着目したも
のでなく、機械駆動系の一つまたは複数の振動を速度検
出器１２、加速度検出器１１、位相調整器８，１０，ゲ
イン調整器７、９により検出し、この振動を減衰抑制さ
せるような振動減衰トルクを電流制御器３、電動機４を
用いて発生させるところに特色がある。したがって機械
駆動系の弾性特性に起因して生ずるあらゆる種類の振動
を対象にしていることはいうまでもない。
明する．図１は本発明の一実施例を示したもので、図１
において、１は指令発生器、２は速度制御器、３は電流
制御器、４は電動機、５は電動機の位置検出器、６は電
動機の速度検出器，７は速度信号ゲイン調整器，８は位
相調整器，９は加速度信号ゲイン調整器、１０は位相調
整器、ｒ* は速度指令信号、１１は加速度検出器、１２
は速度検出器、１３は駆動される機械、１４は機械軸、
１５は速度制御装置である。駆動される機械１３の例と
してはＸＹテーブル、マシニングセンタ等があるが、他
の電動機で駆動される機械系も対象としていることはい
うまでもない。ここで、電流制御回路の入力に、機械系
の速度の値と機械系の加速度の値をフィードバックする
ということは、速度検出器５および加速度検出器６で得
られる信号を、電流制御器３の入力に加えることで実現
することができる。また位相調整器８、１０は、速度検
出器１２、加速度検出器１１の検出遅れ、電流制御器３
の制御系の応答遅れを補償して、適正な位相の機械系の
速度および加速度信号フィードバックを得るためのもの
である。またゲイン調整器７、９は機械駆動系の振動を
最もよく抑えるように、速度信号および加速度信号のゲ
インを調整するためのものである。また、ここでいう速
度検出器と加速度検出器とは、位置検出装置の位置信号
より速度または加速度信号を求めるものも含んでいる。
さらに、電動機の位置および速度信号および電動機発生
トルク指令の情報よりオブザーバを構成して、駆動され
る機械の速度および加速度信号を求めるものも含んでい
る。本発明は軸ねじり振動等の特定の振動に着目したも
のでなく、機械駆動系の一つまたは複数の振動を速度検
出器１２、加速度検出器１１、位相調整器８，１０，ゲ
イン調整器７、９により検出し、この振動を減衰抑制さ
せるような振動減衰トルクを電流制御器３、電動機４を
用いて発生させるところに特色がある。したがって機械
駆動系の弾性特性に起因して生ずるあらゆる種類の振動
を対象にしていることはいうまでもない。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、機
械駆動系の振動をフィルタを使って取り除いたり、制御
系のゲインを下げることによって振動を抑えているわけ
ではないため、機械駆動系の応答性を損なうことがな
く、かつ振動が抑えられているので制御系のゲインを上
げることができ、高速、高精度な動きのできる機械駆動
系が実現できるという効果がある。
械駆動系の振動をフィルタを使って取り除いたり、制御
系のゲインを下げることによって振動を抑えているわけ
ではないため、機械駆動系の応答性を損なうことがな
く、かつ振動が抑えられているので制御系のゲインを上
げることができ、高速、高精度な動きのできる機械駆動
系が実現できるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
１ 指令発生器 ２ 速度制御器 ３ 電流制御器 ４ 電動機 ５ 電動機の位置検出器 ６ 電動機の速度検出器 ７ 速度信号ゲイン調整器 ８ 位相調整器 ９ 加速度信号ゲイン調整器 １０ 位相調整器 １１ 加速度検出器 １２ 速度検出器 １３ 駆動される機械 １４ 機械軸 １５ 速度制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】機械系駆動用電動機と該電動機の電流また
は発生トルクを制御する制御回路を備えた機械駆動系制
御装置において、駆動される機械の速度と加速度を求め
る装置と、その速度および加速度信号を位相調整器とゲ
イン調整器に通して得られた信号の両方またはどちらか
を減衰トルク成分として上記電流制御回路の入力にフィ
ードバックする制御手段を備えることを特徴とする機械
駆動系振動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4350534A JPH06178570A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 機械駆動系振動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4350534A JPH06178570A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 機械駆動系振動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06178570A true JPH06178570A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18411145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4350534A Pending JPH06178570A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 機械駆動系振動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06178570A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7181294B2 (en) | 2004-04-08 | 2007-02-20 | Fanuc Ltd | Vibration control device |
| WO2014126177A1 (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-21 | 国立大学法人三重大学 | 軌道制御装置 |
| JP2014171360A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Fanuc Ltd | サーボモータの制御装置 |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP4350534A patent/JPH06178570A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7181294B2 (en) | 2004-04-08 | 2007-02-20 | Fanuc Ltd | Vibration control device |
| WO2014126177A1 (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-21 | 国立大学法人三重大学 | 軌道制御装置 |
| JPWO2014126177A1 (ja) * | 2013-02-13 | 2017-02-02 | 国立大学法人三重大学 | 軌道制御装置 |
| JP2014171360A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Fanuc Ltd | サーボモータの制御装置 |
| US9257932B2 (en) | 2013-03-05 | 2016-02-09 | Fanuc Corporation | Control device for servomotor |
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