JPH07123762A - Motor drive device - Google Patents

Motor drive device

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JPH07123762A
JPH07123762A JP5288844A JP28884493A JPH07123762A JP H07123762 A JPH07123762 A JP H07123762A JP 5288844 A JP5288844 A JP 5288844A JP 28884493 A JP28884493 A JP 28884493A JP H07123762 A JPH07123762 A JP H07123762A
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JP
Japan
Prior art keywords
command
speed
motor
time constant
small
Prior art date
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Pending
Application number
JP5288844A
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Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Takahara
一郎 高原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5288844A priority Critical patent/JPH07123762A/en
Publication of JPH07123762A publication Critical patent/JPH07123762A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータドライブ装置における増加のフィード
フォワード補正をモータ速度の加速に合わせ位置指令に
対するモータ速度の追従性を良くすること。 【構成】 位置指令1から速度指令を出力する位置ルー
プゲイン乗算器2と、位置指令を異なる量遅延する時定
数小フィルタ5及び時定数大フィルタ6と、両フィルタ
5,6を切替える時定数大小フィルタ切替スイッチ4
と、時定数小フィルタ又は時定数大フィルタの出力に応
答して遅延する補正速度信号を出力するフィードフォワ
ード微分演算器7とを含み、速度指令と補正速度信号と
を加算してモータ速度指令を生成し、遅延した補正速度
信号の増加部によりモータ速度を加速することを特徴と
する。
(57) [Abstract] [Purpose] To improve the followability of the motor speed to the position command by matching the increased feedforward correction in the motor drive device with the acceleration of the motor speed. [Configuration] A position loop gain multiplier 2 that outputs a speed command from a position command 1, a small time constant filter 5 and a large time constant filter 6 that delay the position command by different amounts, and a large and small time constant that switches between the filters 5 and 6. Filter change switch 4
And a feedforward differential calculator 7 that outputs a corrected speed signal that is delayed in response to the output of the small time constant filter or the large time constant filter, and adds the speed command and the corrected speed signal to obtain the motor speed command. It is characterized in that the motor speed is accelerated by the increasing portion of the correction speed signal generated and delayed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はFA(ファクトリーオー
トメーション)機器等に使用されるモータドライブ装置
の位置制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position control device for a motor drive device used in FA (factory automation) equipment and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、モータドライブ装置において、モ
ータの追従性を向上させるために、フィードフォワード
補正機能が用いられていた。以下、そのようなモータド
ライブ装置につき図を用いて説明する。図4は従来のモ
ータドライブ装置の例を示すその構成図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a motor drive device, a feedforward correction function has been used to improve the followability of the motor. Hereinafter, such a motor drive device will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional motor drive device.

【0003】図4において、1はモータをある一定位置
までドライブさせるための位置指令、2は位置指令1を
受けそれを位置ループゲイン倍して速度指令2’を出力
する位置ループゲイン乗算器、7は位置指令1を微分し
フィードフォワードゲイン倍して速度指令の補正信号
(フィードフォワード補正信号)、すなわち、速度指令
2’に対する補正速度信号7’を出力するフィードフォ
ワード微分演算器、8は位置ループゲイン乗算器2の出
力である速度指令2’とフィードフォワード微分演算器
7の出力である補正速度信号7’とを演算して速度指令
8’を出力する加算器、9は加算器8の出力である速度
指令8’を演算して次段にトルク指令9’を出力する速
度制御演算器である。
In FIG. 4, 1 is a position command for driving a motor to a certain position, 2 is a position loop gain multiplier which receives the position command 1 and multiplies it by a position loop gain to output a speed command 2 ', Reference numeral 7 is a feedforward differential calculator that differentiates the position command 1 and multiplies the feedforward gain to output a correction signal for the speed command (feedforward correction signal), that is, a corrected speed signal 7'for the speed command 2 ', and 8 is a position An adder that calculates a speed command 2 ′ that is the output of the loop gain multiplier 2 and a corrected speed signal 7 ′ that is the output of the feedforward differential calculator 7 and outputs a speed command 8 ′, and 9 is an adder 8. It is a speed control calculator that calculates a speed command 8 ', which is an output, and outputs a torque command 9'to the next stage.

【0004】引続き図4において、10はエンコーダ1
4(後述する)の出力からモータの磁極を検出するため
の磁極検出器、11は速度制御演算器9の出力であるト
ルク指令9’と磁極検出器10により検出された磁極デ
ータとを乗算してその出力を電流指令11’として後段
に伝送する乗算器、12は乗算器11の出力である電流
指令11’をD/A変換によりアナログデータに変換し
て電流指令とするD/Aコンバータ、13はD/Aコン
バータ12によりD/A変換されアナログデータとなっ
た電流指令を増幅してモータに対し駆動電流を供給する
電流アンプ、14はモータの回転位置を検出するエンコ
ーダ、15はモータ、16はエンコーダ14から出力し
たエンコーダ信号から速度を検出する速度検出器であ
る。
Continuing with FIG. 4, 10 is an encoder 1.
A magnetic pole detector for detecting the magnetic poles of the motor from the output of 4 (described later), 11 multiplies the torque command 9'which is the output of the speed control calculator 9 by the magnetic pole data detected by the magnetic pole detector 10. A multiplier for transmitting the output to the subsequent stage as a current command 11 '; 12 is a D / A converter for converting the current command 11', which is the output of the multiplier 11, into analog data by D / A conversion to be a current command; Reference numeral 13 is a current amplifier that amplifies a current command that has been D / A converted by the D / A converter 12 and becomes analog data to supply a drive current to the motor, 14 is an encoder that detects the rotational position of the motor, 15 is the motor, Reference numeral 16 is a speed detector that detects the speed from the encoder signal output from the encoder 14.

【0005】図5は図4のモータドライブ装置を使用し
た場合における大移動量時のタイミングチャートを示
し、図6も同じく、図4のモータドライブ装置を使用し
た場合における小移動量時のタイミングチャートを示
す。図5及び図6の(a)は位置指令信号の電圧波形を
示し、両図の(b)はフィードフォワード補正信号の補
正量を示し、両図の(c)はモータの速度を示す。
FIG. 5 shows a timing chart at the time of a large movement amount when the motor drive device of FIG. 4 is used, and FIG. 6 similarly shows a timing chart at the time of a small movement amount when the motor drive device of FIG. 4 is used. Indicates. 5 and 6A show the voltage waveform of the position command signal, FIG. 5B shows the correction amount of the feedforward correction signal, and FIG. 5C shows the speed of the motor.

【0006】以上のように構成した従来のモータドライ
ブ装置につき、以下、その動作ついて説明する。図4に
示す従来例では、まず位置指令1がフィードフォワード
微分演算器7に入力されると、フィードフォワード微分
演算器7は位置指令1を微分して後、内部に持つフィー
ドフォワードゲインを乗算してフィードフォワードゲイ
ン倍し、それを速度指令の補正速度信号7’として加算
器8に出力する。それと同時に、位置指令1は位置ルー
プゲイン乗算器2に入力され、位置ループゲイン倍され
て、速度指令2’として加算器8に出力される。加算器
8においては、位置ループゲイン乗算器2の出力である
速度指令2’とフィードフォワード微分演算器7の出力
である補正速度信号7’とを演算し、速度指令8’とし
て速度制御演算器9に出力する。
The operation of the conventional motor drive device configured as described above will be described below. In the conventional example shown in FIG. 4, first, when the position command 1 is input to the feedforward differential calculator 7, the feedforward differential calculator 7 differentiates the position command 1 and then multiplies the internal feedforward gain. Feed forward gain multiplication, and outputs it to the adder 8 as a corrected speed signal 7'of the speed command. At the same time, the position command 1 is input to the position loop gain multiplier 2, multiplied by the position loop gain, and output to the adder 8 as a speed command 2 '. In the adder 8, the speed command 2 ′ that is the output of the position loop gain multiplier 2 and the corrected speed signal 7 ′ that is the output of the feedforward differential calculator 7 are calculated, and the speed control calculator 8 is calculated as the speed command 8 ′. Output to 9.

【0007】更に、速度制御演算器9は加算器8の出力
である速度指令8’と速度検出器16の出力とを演算
し、速度ループゲイン倍してトルク指令9’を生成し、
乗算器11に出力する。乗算器11は速度制御演算器9
の出力であるトルク指令9’と磁極検出器10により検
出された磁極データとを乗算し、それを電流指令11’
として後段のD/Aコンバータ12に入力する。D/A
コンバータ12は乗算器11の出力である電流指令1
1’をD/A変換してアナログデータの電流指令を生成
し、後段の電流アンプ13に伝達する。電流アンプ13
はD/Aコンバータ12によりD/A変換されたアナロ
グデータの電流指令を増幅してモータ15に対し駆動電
流を供給し、モータ15を駆動する。
Further, the speed control calculator 9 calculates the speed command 8'which is the output of the adder 8 and the output of the speed detector 16 and multiplies the speed loop gain to generate the torque command 9 '.
Output to the multiplier 11. The multiplier 11 is the speed control calculator 9
Of the torque command 9 ', which is the output of the magnetic field detector, is multiplied by the magnetic pole data detected by the magnetic pole detector 10 to obtain a current command 11'.
Is input to the D / A converter 12 in the subsequent stage. D / A
The converter 12 outputs the current command 1 which is the output of the multiplier 11.
1'is D / A converted to generate an analog data current command, which is transmitted to the current amplifier 13 in the subsequent stage. Current amplifier 13
Drives the motor 15 by amplifying the current command of the analog data D / A converted by the D / A converter 12 and supplying a drive current to the motor 15.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のモータドライブ装置においては、第1の課
題として、位置指令1が位置ループゲイン乗算器2とフ
ィードフォワード微分演算器7とに対し同時に入力され
ることになり、フィードフォワード微分演算器7では図
5の(a)及び図5の(b)若しくは図6の(a)及び
図6の(b)に示すように、位置指令と同位相でフィー
ドフォワード補正がかかることになる。
However, in the conventional motor drive device as described above, the first problem is that the position command 1 is applied to the position loop gain multiplier 2 and the feedforward differential calculator 7 at the same time. As a result, the feedforward differential calculator 7 outputs the same as the position command as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) or FIGS. 6 (a) and 6 (b). Feedforward correction will be applied in phase.

【0009】その上、図5の(c)及び図6の(c)に
示すように、モータ速度には遅延があるため、モータ速
度を増加するべきところ(T7,T8)において,図5
の(b)及び図6の(b)に示すような速度を減少させ
るフィードフォワード補正がかかり、モータ速度のピー
クV3(図5の(c))及びV4(図6の(c))が抑
えられて、加速及び減速時間が長くなり、結果的に追従
性をよくするためのフィードフォワード補正の効果が失
われるばかりでなく、かえって追従性を悪くするような
結果となっていた。
Moreover, as shown in FIGS. 5 (c) and 6 (c), there is a delay in the motor speed. Therefore, when the motor speed should be increased (T7, T8), as shown in FIG.
(B) of FIG. 6 and feedforward correction for reducing the speed as shown in FIG. 6 (b) are applied, and the peaks V3 ((c) of FIG. 5) and V4 ((c) of FIG. 6) of the motor speed are suppressed. As a result, the acceleration and deceleration time becomes long, and as a result, not only the effect of feedforward correction for improving the followability is lost, but also the followability is deteriorated.

【0010】第2の課題として、大移動量のときと小移
動量のときの位置指令の周期は、下記に示すように、小
移動量のときの方が大移動量のときよりも短い。すなわ
ち、 T3>T5 ここで、T3は大移動量のときの位置指令の周期(図5
の(a)) T5は小移動量のときの位置指令の周期(図6の
(a))。
As a second problem, the cycle of the position command for the large movement amount and the small movement amount is shorter at the small movement amount than at the large movement amount, as shown below. That is, T3> T5, where T3 is the position command cycle when the amount of movement is large (see FIG. 5).
(A)) T5 is the cycle of the position command when the movement amount is small ((a) in FIG. 6).

【0011】そのため、フィードフォワード補正も、小
移動量のときの方が大移動量のときよりも周期が短いこ
とから、小移動量のときの方が大移動量のときよりも時
間的に早い時点で、モータ速度の加速のためのフィード
フォワード補正がかかり、速度を加速するべきところで
減速の補正がかかってしまうということになる。そのた
め、次の式に示すように、モータ速度のピークが抑えら
れ、位置指令に対し時間的に遅れて、小移動量のときの
方が大移動量のときよりも位置指令のピークに対するモ
ータ速度のピークの時間差が大きくなり、小移動量のと
きは大移動量のときよりモータ速度の追従性が悪いとい
う問題があった。(詳しくは後述する。) T7<T8 ここで、T7は大移動量のときの指令のピークに対する
モータ速度のピークの時間差(図5の(c)) T8は小移動量のときの指令のピークに対するモータ速
度のピークの時間差(図6の(c))
For this reason, the feedforward correction also has a shorter cycle at the time of the small movement amount than at the time of the large movement amount, so that the time at the small movement amount is earlier than that at the time of the large movement amount. At this point, the feedforward correction for acceleration of the motor speed is applied, and the deceleration correction is applied where the speed should be accelerated. Therefore, as shown in the following equation, the peak of the motor speed is suppressed, and the motor speed with respect to the peak of the position command is smaller than that with the large travel amount when the small travel amount is delayed with respect to the position command. There is a problem that the time difference between the peaks becomes large, and the followability of the motor speed is poor when the travel distance is small and when the travel distance is large. (Details will be described later.) T7 <T8 Here, T7 is the time difference between the peak of the motor speed and the peak of the command when the amount of movement is large ((c) in FIG. 5) T8 is the peak of the command when the amount of movement is small. Difference of the peak of motor speed with respect to ((c) of FIG. 6)

【0012】第3の課題として、大移動量のとき及び小
移動量のときの位置指令に対するモータ速度の位相差
は、大移動量のときは図5に示すように、360゜×
(T7/T3)度、小移動量のときは図6に示すよう
に、360゜× (T8/T5)度、 となる。しか
し、T8とT7の関係は、T8>T7であるから、大移
動量のときと小移動量のときの位置指令に対するモータ
速度の位相差を比較すると、明らかに小移動量のときの
方が位置指令に対する位相差が大きくなり、そのため、
特に小移動量のときの方が大移動量のときより位置指令
に対する追従性が悪化するという問題があった。
As a third problem, the phase difference of the motor speed with respect to the position command at the time of the large movement amount and the small movement amount is 360 ° × when the large movement amount is as shown in FIG.
(T7 / T3) degrees, when the amount of movement is small, it becomes 360 ° × (T8 / T5) degrees, as shown in FIG. However, since the relationship between T8 and T7 is T8> T7, comparing the phase difference of the motor speed with respect to the position command at the time of a large movement amount and at the time of a small movement amount, it is apparent that the phase difference at the small movement amount is larger. The phase difference with respect to the position command becomes large, so
In particular, there is a problem that the followability to the position command is worse when the moving amount is small than when the moving amount is large.

【0013】従って、本発明は、上記従来技術の問題に
鑑みてなされたもので、指令に基づくモータ速度の補正
を遅延させてモータ速度の加速を増加することにより、
モータ速度の追従性を改善することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and delays the correction of the motor speed based on the command to increase the acceleration of the motor speed.
The purpose is to improve the followability of the motor speed.

【0014】更に、本発明は、上記従来技術の問題に鑑
みてなされたもので、小移動量のときにおける指令に基
づくモータ速度の補正を大移動量のときより大きく遅延
させて、小移動量のときのモータ速度の加速を増加する
補正を適切に行わせることにより、特に、小移動量のと
きの指令のピークに対するモータ速度のピークの時間差
をして、モータ速度の追従性を改善することを目的とす
る。
Further, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and delays the correction of the motor speed based on the command at the time of the small movement amount to a greater extent than that at the time of the large movement amount, and the small movement amount. In order to improve the followability of the motor speed by making a time difference between the peak of the motor speed and the peak of the command at the time of a small amount of movement, by appropriately performing the correction to increase the acceleration of the motor speed at With the goal.

【0015】更に、本発明は、上記従来技術の問題に鑑
みてなされたもので、小移動量のときにおけるモータ速
度の加速を補正により適切に増加することにより、小移
動量のときの指令に対するモータ速度の位相差を少なく
して、モータ速度の追従性を改善することを目的とす
る。
Further, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and by appropriately increasing the acceleration of the motor speed by a correction when the amount of movement is small, the command for the amount of movement is small. The object is to improve the followability of the motor speed by reducing the phase difference of the motor speed.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明によるモータドラ
イブ装置は、上記従来技術の問題を解決するため、モー
タの回転位置を検出するエンコーダと、該エンコーダか
らモータ磁極を検出する磁極検出器と、位置指令を位置
ループゲイン倍して速度指令を出力する位置ループゲイ
ン乗算器と、位置指令を微分しフィードフォワード倍し
て速度指令を補正する補正速度信号を出力するフィード
フォワード微分演算器と、前記速度指令と補正速度信号
とを加算して第2の速度指令を出力する加算器と、前記
第2の速度指令と前記速度検出の出力とから生成された
トルク指令値と前記磁極検出器からの磁極検出値との積
を電流指令として前記モータに供給する電流アンプとを
備えたモータドライブ装置であって、前記位置指令を入
力して所定の時間遅延し遅延した位置指令として前記フ
ィードフォワード微分演算器に出力する位置指令遅延手
段を含み、該位置指令遅延手段は前記遅延した位置指令
を前記フィードフォワード微分演算器に送り、それに基
づき前記フィードフォワード微分演算器から所定の時間
遅延した補正速度信号を出力させるようにしたことを特
徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, a motor drive device according to the present invention includes an encoder for detecting the rotational position of a motor, and a magnetic pole detector for detecting a motor magnetic pole from the encoder. A position loop gain multiplier that multiplies a position command by a position loop gain and outputs a speed command; a feedforward differential calculator that differentiates the position command and feedforward multiplies it to output a corrected speed signal that corrects the speed command; An adder for adding a speed command and a corrected speed signal to output a second speed command; a torque command value generated from the second speed command and the output of the speed detection; and a magnetic pole detector. A motor drive device comprising a current amplifier that supplies a product to a magnetic pole detection value as a current command to the motor, wherein the position command is input for a predetermined time. A position command delay means for outputting to the feedforward differential calculator as a delayed and delayed position command, the position command delay means sending the delayed position command to the feedforward differential calculator, and based on it, the feedforward differential calculator It is characterized in that the arithmetic unit outputs a corrected speed signal delayed by a predetermined time.

【0017】更に、本発明によるモータドライブ装置
は、上記従来技術の問題を解決するため、前記位置指令
遅延手段をそれぞれ遅延時間の異なる複数の遅延手段
と、該複数の遅延手段の1つを使用するよう切替える切
替スイッチとからなり、前記補正速度信号の遅延を変更
するようにしたことを特徴とするものである。
Further, in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the motor drive device according to the present invention uses, as the position command delay means, a plurality of delay means having different delay times and one of the plurality of delay means. And a changeover switch for changing the delay of the correction speed signal.

【0018】更に、本発明によるモータドライブ装置
は、上記従来技術の問題を解決するため、前記位置指令
遅延手段を、遅延量が大きい時定数大フィルタと、遅延
量が小さい時定数小フィルタと、モータの移動量を示す
大小移動量切換信号に従い、時定数大フィルタと時定数
小フィルタとを切替える時定数大小フィルタ切換スイッ
チとにより構成したことを特徴とするものである。
Further, in the motor drive device according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the position command delay means includes a time constant large filter having a large delay amount and a time constant small filter having a small delay amount. It is characterized in that it is constituted by a time constant large / small filter changeover switch for switching between a large time constant filter and a small time constant filter according to a large / small movement amount switching signal indicating a movement amount of a motor.

【0019】[0019]

【作用】本発明は以上のように構成し、特に、フィード
フォワード微分演算器の前段に位置指令遅延手段を設け
て、モータ速度を補正する補正速度信号を遅延させ、そ
れがモータ速度の加速を増加するようにしたことによ
り、モータ速度のピーク電圧を高め、位置指令に対する
モータ速度の追従性を良くすると共に、位置指令とモー
タ速度の位相差を短縮することができる。
The present invention is configured as described above, and in particular, the position command delay means is provided in the preceding stage of the feedforward differential calculator to delay the correction speed signal for correcting the motor speed, which accelerates the motor speed. By increasing the number, the peak voltage of the motor speed can be increased, the followability of the motor speed to the position command can be improved, and the phase difference between the position command and the motor speed can be shortened.

【0020】又、位置指令遅延手段を、時定数大フィル
タと、時定数小フィルタと、モータ移動量の大小を示す
大小移動量切換信号に従って時定数大フィルタか又は時
定数小フィルタに切替える時定数大小フィルタ切換スイ
ッチとにより構成し、大移動量時に時定数小フィルタ
を、小移動量時に時定数大フィルタを切替え使用し、特
に小移動量のときには大移動量のときよりモータ速度の
加速が相当遅れるため、時定数大フィルタを使用してモ
ータ速度を加速する補正速度信号を遅延させてモータ速
度の加速に合わせるようにしたことにより、小移動量の
ときにおいても、位置指令のピークに対するモータ速度
のピークの時間差を短縮すると共に、モータ速度の位置
指令に対する位相差を改善して、位置指令に対するモー
タ速度の追従性を良くすることができる。
Further, the position command delay means is switched to a time constant large filter, a time constant small filter, and a time constant large filter or a time constant small filter according to a large / small movement amount switching signal indicating the magnitude of the motor movement amount. It consists of a large and small filter changeover switch to switch between a small time constant filter for large movements and a large time constant filter for small movements. Especially for small movements, motor speed acceleration is equivalent to that for large movements. Because of the delay, a large time constant filter is used to delay the correction speed signal that accelerates the motor speed so that it matches the acceleration of the motor speed. In addition to reducing the peak time difference, the phase difference of the motor speed with respect to the position command is improved to improve the followability of the motor speed with respect to the position command. It can be.

【0021】[0021]

【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明の一実施例
を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例による三
相同期モータドライブ装置の構成を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a three-phase synchronous motor drive device according to an embodiment of the present invention.

【0022】図1において、1はモータをある一定位置
までドライブさせるための位置指令、2は位置指令1を
受けてそれを位置ループゲイン倍して速度指令2’を出
力する位置ループゲイン乗算器、3はモータの移動量が
大移動量か小移動量かを判別して、位置指令の入力を時
定数小フィルタか又は時定数大フィルタに切換えるため
の大小移動量切換信号である。
In FIG. 1, 1 is a position command for driving a motor to a certain position, and 2 is a position loop gain multiplier which receives the position command 1 and multiplies it by a position loop gain to output a speed command 2 '. Reference numeral 3 denotes a large / small movement amount switching signal for discriminating whether the movement amount of the motor is a large movement amount or a small movement amount and switching the input of the position command to the time constant small filter or the time constant large filter.

【0023】更に、4は大小移動量切換信号3に応答し
て、位置指令1を時定数小フィルタに入力するか時定数
大フィルタに入力するかを切換える時定数大小フィルタ
切換スイッチ、5は位置指令1が大移動量を示す場合、
大小移動量切換信号3による時定数大小フィルタ切換ス
イッチ4の操作により位置指令1を受信してそれをフィ
ルタリングする時定数小フィルタ、6は位置指令1が小
移動量を示す場合、大小移動量切換信号3による時定数
大小フィルタ切換スイッチ4の操作により位置指令1を
受信してそれをフィルタリングする時定数大フィルタで
ある。これら時定数大小フィルタ切換スイッチ4と、時
定数小フィルタ5と、時定数大フィルタ6とは、本発明
の特徴を形成し、入力の位置指令1をそれぞれ所定の時
間遅延させる効果を有する位置指令遅延手段17を形成
する。
Further, 4 is a time constant large / small filter changing switch for switching between inputting the position command 1 to the time constant small filter or the time constant large filter in response to the large / small movement amount change signal 3. If command 1 indicates a large amount of movement,
A time constant small filter that receives the position command 1 and filters it by operating the time constant large / small filter changeover switch 4 by the large / small movement amount switching signal 3, 6 is a large / small movement amount switching when the position command 1 indicates a small movement amount. This is a large time constant filter that receives the position command 1 and filters it by operating the time constant large / small filter changeover switch 4 by the signal 3. The time constant large / small filter changeover switch 4, the small time constant filter 5, and the large time constant filter 6 form the features of the present invention, and have a position command having an effect of delaying the input position command 1 by a predetermined time. The delay means 17 is formed.

【0024】更に、7は時定数小フィルタ5又は時定数
大フィルタ6を通してフィルタリングされた後の位置指
令1’を微分し、フィードフォワードゲイン倍して速度
指令の補正信号(フィードフォワード補正信号)、すな
わち、速度指令2’に対する補正速度信号7”を出力す
るフィードフォワード微分演算器、8は位置ループゲイ
ン乗算器2の出力である速度指令2’とフィードフォワ
ード微分演算器7の出力である補正速度信号7”とを演
算する加算期、9は加算期8の出力である速度指令8”
を演算して次段にトルク指令9”を出力する速度制御演
算器、10はエンコーダ14の出力からモータの磁極を
検出するための磁極検出器である。
Further, 7 differentiates the position command 1'after being filtered by the small time constant filter 5 or the large time constant filter 6 and multiplies the feed forward gain to multiply the speed command correction signal (feed forward correction signal), That is, the feedforward differential calculator that outputs the corrected speed signal 7 ″ for the speed command 2 ′, and 8 is the speed command 2 ′ that is the output of the position loop gain multiplier 2 and the corrected speed that is the output of the feedforward differential calculator 7. Addition period for calculating signal 7 ", 9 is speed command 8" which is the output of addition period 8
Is a magnetic pole detector for detecting the magnetic pole of the motor from the output of the encoder 14.

【0025】更に、11は速度制御演算器9の出力であ
るトルク指令9”と磁極検出器10により検出された磁
極データとを乗算してその出力を後段に電流指令として
伝送する乗算器、12は乗算器11の出力である電流指
令11’をD/A変換してアナログデータの電流指令と
するD/Aコンバータ、13はD/Aコンバータ12に
よりD/A変換されアナログデータとなった電流指令を
増幅してモータに対し駆動電流を供給する電流アンプ、
14はモータの回転位置を検出するエンコーダ、15は
モータ、16はエンコーダ14から出力されたエンコー
ダ信号により速度検出を行う速度検出器である。
Further, 11 is a multiplier for multiplying the torque command 9 "which is the output of the speed control calculator 9 by the magnetic pole data detected by the magnetic pole detector 10 and transmitting the output as a current command to the subsequent stage, 12 Is a D / A converter that D / A converts the current command 11 ′ output from the multiplier 11 into a current command for analog data, and 13 is a current that is D / A converted by the D / A converter 12 and becomes analog data. A current amplifier that amplifies the command and supplies the drive current to the motor,
Reference numeral 14 is an encoder that detects the rotational position of the motor, 15 is a motor, and 16 is a speed detector that performs speed detection based on the encoder signal output from the encoder 14.

【0026】図2は図1の実施例における大移動量時の
タイミングチャートを示し、図3も同じく図1の実施例
における小移動量時のタイミングチャートを示す。そこ
で、図2の(a)及び図3の(a)は位置指令信号の電
圧波形を示し、両図の(b)はフィードフォワード補正
信号の補正量(電圧)を示し、両図の(c)はモータの
速度を示す。
FIG. 2 shows a timing chart at the time of a large movement amount in the embodiment of FIG. 1, and FIG. 3 also shows a timing chart at the time of a small movement amount in the embodiment of FIG. Therefore, FIG. 2A and FIG. 3A show the voltage waveform of the position command signal, FIG. 2B shows the correction amount (voltage) of the feedforward correction signal, and FIG. ) Indicates the speed of the motor.

【0027】以上のように構成された本発明のモータド
ライブ装置につき、以下その動作について説明する。先
ず、位置指令1が大移動量を示している場合、大小移動
量切換信号3は位置指令1が大移動量を示すものである
ことを判別して時定数大小フィルタ切換スイッチ4を切
替え操作し、位置指令1を時定数小フィルタ5側に伝達
する。時定数小フィルタ5に伝達された位置指令1は時
定数小フィルタ5内部で処理されフィルタリングされ
て、フィードフォワード微分演算器7に対し遅延した位
置指令1’として入力される。フィードフォワード微分
演算器7は時定数小フィルタ5でフィルタリングされ遅
延した位置指令1’を微分し、更に内部のフィードフォ
ワードゲインによりフィードフォワードゲイン倍して速
度指令の補正信号、すなわち、速度指令2’に対する補
正速度信号7”として加算器8に出力する。この場合、
フィードフォワード微分演算器7の出力である速度指令
2’に対する補正速度信号7”(フィードフォワード補
正値)は、時定数小フィルタ5の効果によって、図2の
(b)に示すように、指令値に対してT1の遅れ時間を
持つ。
The operation of the motor drive device of the present invention constructed as above will be described below. First, when the position command 1 indicates a large moving amount, the large / small moving amount switching signal 3 determines that the position command 1 indicates a large moving amount and switches the time constant large / small filter changing switch 4. , Position command 1 is transmitted to the small time constant filter 5 side. The position command 1 transmitted to the small time constant filter 5 is processed and filtered inside the small time constant filter 5, and is input to the feedforward differential calculator 7 as a delayed position command 1 '. The feedforward differential calculator 7 differentiates the delayed position command 1 ′ filtered by the small time constant filter 5, and further multiplies the feedforward gain by the internal feedforward gain to correct the speed command, that is, the speed command 2 ′. Is output to the adder 8 as a corrected speed signal 7 ″.
The corrected speed signal 7 ″ (feedforward correction value) for the speed command 2 ′ which is the output of the feedforward differential calculator 7 is, as shown in FIG. Has a delay time of T1.

【0028】又、それと同時に、位置指令1は位置ルー
プゲイン乗算器2に入力され、位置ループゲイン倍され
て、速度指令2’として加算器8に出力される。加算器
8においては、位置ループゲイン乗算器2の出力である
速度指令2’とフィードフォワード微分演算器7の出力
である遅れ時間を含む補正速度信号7”とを演算し、第
2の速度指令8”として速度制御演算器9に出力する。
更に、速度制御演算器9は加算器8の出力である遅れ時
間を含む第2の速度指令8”と速度検出器16の出力で
ある速度フィードバックとを演算し、速度ループゲイン
倍してトルク指令9”を生成し、乗算器11に出力す
る。
At the same time, the position command 1 is input to the position loop gain multiplier 2, multiplied by the position loop gain, and output to the adder 8 as a speed command 2 '. In the adder 8, the speed command 2 ′ that is the output of the position loop gain multiplier 2 and the corrected speed signal 7 ″ that includes the delay time that is the output of the feedforward differential calculator 7 are calculated, and the second speed command 8 "to the speed control calculator 9.
Further, the speed control calculator 9 calculates the second speed command 8 ″ including the delay time which is the output of the adder 8 and the speed feedback which is the output of the speed detector 16, and multiplies the speed loop gain to obtain the torque command. 9 ″ is generated and output to the multiplier 11.

【0029】乗算器11は速度制御演算器9の出力であ
るトルク指令9”と磁極検出器10により検出された磁
極データとを乗算し、それを電流指令として後段のD/
Aコンバータ12に入力する。D/Aコンバータ12は
乗算器11の出力である電流指令11”をD/A変換し
てアナログデータの電流指令を生成し、後段の電流アン
プ13に伝達する。電流アンプ13はD/Aコンバータ
12によりD/A変換されたアナログデータの電流指令
を増幅してモータ15に対し駆動電流を供給する。そし
て、電流アンプ13の出力である駆動電流はモータ15
に供給されてモータ15を駆動する。
The multiplier 11 multiplies the torque command 9 "output from the speed control calculator 9 by the magnetic pole data detected by the magnetic pole detector 10 and uses it as a current command to output D / in the subsequent stage.
Input to the A converter 12. The D / A converter 12 D / A-converts the current command 11 ″ that is the output of the multiplier 11 to generate a current command of analog data, and transmits the analog data current command to the current amplifier 13 in the subsequent stage. The current command of the analog data D / A converted by 12 is amplified and a drive current is supplied to the motor 15. The drive current output from the current amplifier 13 is the motor 15
To drive the motor 15.

【0030】本実施例においては、図2の(b)に示す
ように、フィードフォワード補正信号が位置指令信号に
対して遅れ時間T1を持つことにより、図2の(c)に
示すように、モータ速度が加速するところで加速のフィ
ードフォワード補正が従来より余分にかかるため、モー
タ15の回転の加速を高くすることができる。モータ1
5の加速が高くなると、モータ速度のピークと位置指令
のピーク間の位相差T4は、下記に示すように、従来の
位相差T7よりも小さくすることができる。 T4(図2の(c))<T7(図5の(c))
In the present embodiment, the feedforward correction signal has a delay time T1 with respect to the position command signal as shown in FIG. 2B, so that as shown in FIG. Since the feedforward correction of the acceleration is performed more than before when the motor speed is accelerated, the acceleration of the rotation of the motor 15 can be increased. Motor 1
As the acceleration of 5 increases, the phase difference T4 between the peak of the motor speed and the peak of the position command can be made smaller than the conventional phase difference T7, as shown below. T4 ((c) of FIG. 2) <T7 ((c) of FIG. 5)

【0031】又、モータの加速が高まることにより、下
記に示すように、速度のピーク値V1が高くなり、モー
タの追従性を更に改善することができる。 V1(図2の(c))>V3(図5の(c))更に、モ
ータ速度が高まることにより、位置指令(図2の
(a))とモータ速度(図2の(c))の位相差(36
0゜×(T4/T3) 〔度〕)も短縮され、これを従
来の場合の位相差(図5の(a)及び(c))と比較す
ると、次に示すような関係となり、位置指令とモータ速
度との間の位相差を改善することができる。 360゜×(T4/T3)〔度〕<360゜×(T7/
T3)〔度〕
Further, as the acceleration of the motor is increased, the peak value V1 of the speed is increased as shown below, and the followability of the motor can be further improved. V1 ((c) in FIG. 2)> V3 ((c) in FIG. 5) Further, as the motor speed increases, the position command ((a) in FIG. 2) and the motor speed ((c) in FIG. 2) Phase difference (36
0 ° × (T4 / T3) [degree]) is also shortened, and when this is compared with the phase difference in the conventional case ((a) and (c) of FIG. 5), the following relationship is established and the position command The phase difference between the motor speed and the motor speed can be improved. 360 ° x (T4 / T3) [degree] <360 ° x (T7 /
T3) [degree]

【0032】次に、位置指令1が小移動量を示している
場合、それに伴う問題について詳細に説明する。先ず、
図5の(a)及び図6の(a)に示す従来例をみると、
大移動量のときと小移動量のときとを比較した場合、下
記に示すように、小移動量のときの方が大移動量のとき
より位置指令の周期が短いことがわかる。 T5(図6の(a))<T3(図5の(a))
Next, in the case where the position command 1 indicates a small amount of movement, the problems associated therewith will be described in detail. First,
Looking at the conventional example shown in (a) of FIG. 5 and (a) of FIG.
When comparing the case of the large movement amount and the case of the small movement amount, as shown below, it can be seen that the cycle of the position command is shorter for the small movement amount than for the large movement amount. T5 ((a) in FIG. 6) <T3 ((a) in FIG. 5)

【0033】そのため、前述のように、フィードフォワ
ード補正も小移動量のときの方が大移動量のときより位
置指令の周期が短くなるので、フィードフォワード補正
は小移動量のときの方が大移動量のときより時間的に早
い時点で、モータ速度に対する加速の補正がかかり、そ
の効果が減刹されてしまうため、モータ速度のピークは
押さえられ、下記の式からわかるように、位置指令に対
し時間的に相当遅れてしまうことになる。従って、位置
指令のピークに対するモータ速度のピークの時間差は小
移動量のときの方が大移動量のときより大きくなり、小
移動量のときは大移動量のときよりモータ速度の追従性
が悪いという問題があった。 T8(図6の(c))>T7(図5の(c))
Therefore, as described above, the feedforward correction also has a shorter position command cycle when the movement amount is small than when the movement amount is large. Therefore, the feedforward correction is larger when the movement amount is small. The acceleration of the motor speed is corrected at a time earlier than the movement amount, and the effect is reduced, so the peak of the motor speed is suppressed and the position command On the other hand, it will be considerably delayed in time. Therefore, the time difference between the peak of the position command and the peak of the motor speed is larger when the amount of movement is small than when the amount of movement is large. When the amount of movement is small, the followability of the motor speed is worse than when the amount of movement is large. There was a problem. T8 ((c) of FIG. 6)> T7 ((c) of FIG. 5)

【0034】本発明においては、この問題を解決するた
め、複数の時定数フィルタ5,6(図1)を設け、一般
に、大移動量のときは時定数の小さいフィルタを使用す
ることにより、位置指令の遅延よりなる速度指令の補正
信号の遅延を相対的に小さくし、小移動量のときは時定
数の大きいフィルタを使用することにより、位置指令の
遅延よりなる速度指令の補正信号の遅延を相対的に大き
くしてモータの加速を高めるようにした。その制御のた
め、時定数大小フィルタ切換スイッチを使用して、移動
量の大小に基づき、それぞれ、小又は大の時定数フィル
タを切替え使用するようにした。
In the present invention, in order to solve this problem, a plurality of time constant filters 5 and 6 (FIG. 1) are provided, and in general, when a large amount of movement is used, a filter having a small time constant is used. The delay of the correction signal of the speed command, which is the delay of the command, is relatively reduced, and the filter of the correction signal of the speed command, which is the delay of the position command, is used to reduce the delay of the correction signal of the position command when the movement amount is small. It was made relatively large to increase the acceleration of the motor. For the control, a time constant large / small filter changeover switch is used to switch between small and large time constant filters based on the amount of movement.

【0035】すなわち、小移動量のときは、時定数の大
きい時定数大フィルタを使用して、T2(図3の
(b))のような、大移動量のとき(T1(図2の
(b)))より大きく遅延させたフィードフォワード補
正の加速部分を使用して、モータ速度を適切に加速する
ようにした(図3の(c))。これはモータ速度のピー
ク電圧を高め、それによって位置指令のピークに対する
モータ速度のピークの時間差を短縮し、更に位置指令に
対するモータ速度の位相差を短縮することができる。そ
して、小移動量のときに特に問題であった位置指令に対
するモータ速度の追従性を改善することができる。
That is, at the time of a small movement amount, a large time constant filter having a large time constant is used, and at the time of a large movement amount such as T2 ((b) of FIG. 3) (T1 ((of FIG. 2)). b))) A larger delayed feedforward correction acceleration portion was used to properly accelerate the motor speed (FIG. 3 (c)). This increases the peak voltage of the motor speed, thereby reducing the time difference between the peak of the motor speed and the peak of the position command, and further shortening the phase difference of the motor speed with respect to the position command. Then, it is possible to improve the followability of the motor speed to the position command, which is particularly problematic when the amount of movement is small.

【0036】次に、本実施例におけるモータドライブ装
置の小移動量のときの動作について説明する。小移動量
のときは、上記のように、大移動量のときより時定数の
大きいフィルタを必要とするため、大小移動量切換信号
3は位置指令1が小移動量を示すものであることを示し
時定数大小フィルタ切換スイッチ4を操作して、位置指
令1を時定数大フィルタ6側に切替え接続する。時定数
大フィルタ6に伝達された位置指令1は時定数大フィル
タ6の内部で処理され、フィルタリングされて、フィー
ドフォワード微分演算器7に対し遅延した位置指令1’
として入力される。
Next, the operation of the motor drive device in this embodiment when the amount of movement is small will be described. As described above, the small movement amount requires a filter having a larger time constant than the large movement amount. Therefore, the large / small movement amount switching signal 3 indicates that the position command 1 indicates a small movement amount. By operating the indicated time constant large / small filter changeover switch 4, the position command 1 is connected to the large time constant large filter 6 side. The position command 1 transmitted to the large time constant filter 6 is processed and filtered inside the large time constant filter 6, and the delayed position command 1 ′ is supplied to the feedforward differential calculator 7.
Is entered as.

【0037】フィードフォワード微分演算器7は時定数
大フィルタ6でフィルタリングされて遅延した位置指令
1’を微分し、更に内部のフィードフォワードゲインに
よりフィードフォワードゲイン倍して、速度指令の補正
信号、すなわち、速度指令2’の補正速度信号7”を加
算器8に出力する。この場合、フィードフォワード微分
演算器7の出力である速度指令2’に対する補正速度信
号7”(フィードフォワード補正値)は、時定数大フィ
ルタ6の効果によって図3の(b)に示すように指令値
に対してT2の遅れ時間を持つ。この遅れ時間T2と大
移動量のときの遅れ時間T1(図2の(b))との関係
は、前述のように、T2>T1である。
The feedforward differential calculator 7 differentiates the delayed position command 1'which is filtered by the large time constant filter 6 and further multiplies the feedforward gain by the internal feedforward gain to obtain a speed command correction signal, that is, , The corrected speed signal 7 ″ of the speed command 2 ′ is output to the adder 8. In this case, the corrected speed signal 7 ″ (feedforward correction value) for the speed command 2 ′ output from the feedforward differential calculator 7 is Due to the effect of the large time constant filter 6, there is a delay time of T2 with respect to the command value, as shown in FIG. As described above, the relationship between the delay time T2 and the delay time T1 ((b) of FIG. 2) when the amount of movement is large is T2> T1.

【0038】位置指令1は時定数大フィルタ6に入力さ
れると同時に、位置ループゲイン乗算器2に入力され、
位置ループゲイン倍されて、速度指令2’として加算器
8に出力される。加算器8においては、位置ループゲイ
ン乗算器2の出力である速度指令2’とフィードフォワ
ード微分演算器7の出力である遅れ時間を含む補正速度
信号7”とを演算し、第2の速度指令8”として速度制
御演算器9に出力する。更に、速度制御演算器9は加算
器8の出力である遅れ時間を含む第2の速度指令8”と
速度検出器16の出力である速度フィードバックとを演
算し、速度ループゲイン倍してトルク指令9”を生成
し、乗算器11に出力する。
The position command 1 is input to the time constant large filter 6 and at the same time, to the position loop gain multiplier 2.
The position loop gain is multiplied and output to the adder 8 as a speed command 2 '. In the adder 8, the speed command 2 ′ that is the output of the position loop gain multiplier 2 and the corrected speed signal 7 ″ that includes the delay time that is the output of the feedforward differential calculator 7 are calculated, and the second speed command 8 "to the speed control calculator 9. Further, the speed control calculator 9 calculates the second speed command 8 ″ including the delay time which is the output of the adder 8 and the speed feedback which is the output of the speed detector 16, and multiplies the speed loop gain to obtain the torque command. 9 ″ is generated and output to the multiplier 11.

【0039】乗算器11は速度制御演算器9の出力であ
るトルク指令9”と磁極検出器10により検出された磁
極データとを乗算し、それを電流指令として後段のD/
Aコンバータ12に入力する。D/Aコンバータ12は
乗算器11の出力である電流指令11”をD/A変換し
てアナログデータの電流指令を生成し、後段の電流アン
プ13に伝達する。電流アンプ13はD/Aコンバータ
によりD/A変換されたアナログデータの電流指令を増
幅してモータ15に対し、駆動電流を供給する。そし
て、電流アンプ13の出力である駆動電流は、モータ1
5に供給され、モータ15を駆動する。
The multiplier 11 multiplies the torque command 9 "which is the output of the speed control calculator 9 and the magnetic pole data detected by the magnetic pole detector 10 and uses it as a current command for D / in the subsequent stage.
Input to the A converter 12. The D / A converter 12 D / A-converts the current command 11 ″ that is the output of the multiplier 11 to generate a current command of analog data, and transmits the analog data current command to the current amplifier 13 in the subsequent stage. The A / D converted analog data current command is amplified to supply a drive current to the motor 15. The drive current output from the current amplifier 13 is supplied to the motor 1.
5 to drive the motor 15.

【0040】本実施例においては、図3の(b)に示す
ように、フィードフォワード補正が位置指令に対して遅
れ時間T2を持つことにより、図3の(c)に示すよう
に、モータ速度が加速するところで加速のフィードフォ
ワード補正が従来より余分にかかるため、モータ15の
回転加速度を高くすることができる。モータの加速が高
くなると、モータ速度のピークと位置指令のピークとの
間の位相差T6は、下記の式に示すように、従来の位相
差T8よりも小さくすることができる。 T6(図3の(c))<T8(図6の(c))
In this embodiment, as shown in FIG. 3 (b), the feedforward correction has a delay time T2 with respect to the position command, so that the motor speed is changed as shown in FIG. 3 (c). Since the feedforward correction of the acceleration is performed more than in the conventional case, the rotational acceleration of the motor 15 can be increased. When the acceleration of the motor becomes higher, the phase difference T6 between the peak of the motor speed and the peak of the position command can be made smaller than the conventional phase difference T8 as shown in the following equation. T6 ((c) of FIG. 3) <T8 ((c) of FIG. 6)

【0041】又、加速が高まることにより、次の式に示
すように、速度のピーク値V2が高くなり、モータ速度
の追従性を改善することができる。 V2(図3の(c))>V4(図6の(c)) モータ速度が高まることにより、位置指令(図3の
(a))とモータ速度(図3の(c))の位相差(36
0゜×(T6/T5)〔度〕)も短縮され、これを従来
の場合の位相差(図6の(a)及び(c))と比較する
と、次の式に示すようになって、位置指令とモータ速度
間の位相差を改善することができる。 360゜×(T6/T5)〔度〕<360゜×(T8/
T5)〔度〕
Further, as the acceleration increases, the peak value V2 of the speed increases as shown in the following equation, and the followability of the motor speed can be improved. V2 ((c) in FIG. 3)> V4 ((c) in FIG. 6) As the motor speed increases, the phase difference between the position command ((a) in FIG. 3) and the motor speed ((c) in FIG. 3) (36
0 ° × (T6 / T5) [degrees] is also shortened, and when this is compared with the phase difference in the conventional case ((a) and (c) of FIG. 6), the following equation is obtained: The phase difference between the position command and the motor speed can be improved. 360 ° x (T6 / T5) [degree] <360 ° x (T8 /
T5) [degree]

【0042】最後に、以上説明した本実施例における本
発明の特徴部分について要約する。すなわち、本実施例
は、フィードフォワード微分演算器7の前段に、時定数
大小フィルタ切換スイッチ4と、時定数小フィルタ5
と、時定数大フィルタ6とからなる位置指令遅延手段1
7を接続する。そして、モータ15の移動量が大きいと
きには遅延が小さく、モータ15の移動量が小さいとき
には大きい遅延を有する位置指令1’をフィードフォワ
ード微分演算器7に出力し、フィードフォワード微分演
算器7からそれぞれの遅延に対応する遅延を有する補正
速度信号7”(フィードフォワード補正値)を出力す
る。
Finally, the characteristic part of the present invention in this embodiment described above will be summarized. That is, in the present embodiment, the time constant large / small filter changing switch 4 and the time constant small filter 5 are provided in the preceding stage of the feedforward differential calculator 7.
And a position command delay means 1 including a large time constant filter 6
Connect 7. Then, when the movement amount of the motor 15 is large, the delay is small, and when the movement amount of the motor 15 is small, the position command 1 ′ having a large delay is output to the feedforward differential calculator 7, and each of the feedforward differential calculator 7 outputs the position command 1 ′. A correction speed signal 7 ″ (feedforward correction value) having a delay corresponding to the delay is output.

【0043】詳しくは、この補正速度信号7”は位置指
令1(大移動量の場合:図2の(a)、小移動量の場
合:図3の(a))に対してT1(図2の(b))又は
T2(図3の(b))の遅れを持つため、モータ速度
(図2の(c)又は図3の(c))の加速に必要なとき
に、従来の場合より加速の補正量が余分にかかり、モー
タの加速を高くすることができる。その結果、位置指令
1のピークからモータ速度のピークまでの時間差T4
(図2の(c))及びT6(図3の(c))は従来技術
の同ピーク間隔T7(図5の(c))及びT8(図6の
(c))より短くすることができるほか、モータの加速
が高まることによりモータ速度のピーク値V2及びV4
が高まり、モータ速度の追従性を良くすることができ、
位置指令とモータ速度の位相差も改善することができ
る。
More specifically, the correction speed signal 7 "corresponds to T1 (FIG. 2) with respect to the position command 1 (in the case of a large movement amount: FIG. 2A, in the case of a small movement amount: FIG. 3A). (B)) or T2 ((b) in FIG. 3), it is necessary to accelerate the motor speed ((c) in FIG. 2 or (c) in FIG. 3) more than in the conventional case. An additional correction amount for acceleration can be applied to increase the acceleration of the motor, resulting in a time difference T4 from the peak of the position command 1 to the peak of the motor speed.
((C) of FIG. 2) and T6 ((c) of FIG. 3) can be made shorter than the same peak intervals T7 ((c) of FIG. 5) and T8 ((c) of FIG. 6) of the prior art. In addition, the peak values V2 and V4 of the motor speed are increased due to the acceleration of the motor.
Is increased, the followability of the motor speed can be improved,
The phase difference between the position command and the motor speed can also be improved.

【0044】その上、小移動量のときは大移動量のとき
よりモータ速度の追従性が悪いという問題は、前述のよ
うに、時定数大フィルタを使用して、モータ速度の加速
を増加する補正をモータ速度の加速に合わせるよう補正
速度信号7”を遅延させることによって解決することが
できる。
In addition, the problem that the motor speed following performance is worse when the travel amount is small than when the travel amount is large is that the acceleration of the motor speed is increased by using the large time constant filter as described above. It can be solved by delaying the correction speed signal 7 "so that the correction is matched to the acceleration of the motor speed.

【0045】尚、本実施例では、2つの時定数フィルタ
5及び6を使用したが、1つのみ使用することもでき、
その際は、大小移動量切換信号3及び時定数大小フィル
タ切換スイッチ4は不要である。又、時定数フィルタ5
及び6は2つのみでなく、必要に応じ、3つ以上使用し
て、時定数大小フィルタ切換スイッチ4により適当に切
替え使用するよう構成することもできる。
Although the two time constant filters 5 and 6 are used in this embodiment, only one may be used.
In that case, the large / small movement amount switching signal 3 and the time constant large / small filter switching switch 4 are unnecessary. Also, the time constant filter 5
It is also possible to use not only two and six, but also three or more as needed and appropriately switch and use the time constant large / small filter changeover switch 4.

【0046】又、本発明による大小移動量切換信号は、
すでに大小移動量を判別してそれを示す信号であっても
よく、単に時定数大小フィルタ切換スイッチを作動させ
るための信号であってもよい。前者の場合、大小移動量
切替信号は時定数大小フィルタ切換スイッチを直接切替
えることができるが、後者の場合、同信号は時定数大小
フィルタ切換スイッチが受けた位置指令1から時定数大
小フィルタ切換スイッチがその大小移動量を判別するゲ
ートとすることができる。
The large / small movement amount switching signal according to the present invention is
It may be a signal indicating the large or small movement amount and already indicating it, or may be a signal for simply activating the time constant large or small filter changeover switch. In the former case, the large / small movement amount switching signal can directly switch the time constant large / small filter switching switch, but in the latter case, the same signal is sent from the position command 1 received by the time constant large / small filter switching switch to the time constant large / small filter switching switch. Can be a gate for determining the amount of movement.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成し、
特に、フィードフォワード微分演算器の前段に、時定数
大フィルタと、時定数小フィルタと、モータ移動量の大
小を示す大小移動量切換信号に従って時定数大フィルタ
か又は時定数小フィルタに切替える時定数大小フィルタ
切換スイッチとにより構成した位置指令遅延手段を設け
て、モータ速度を加速する増加の補正をモータ速度の加
速に合わせるよう補正信号を遅延させることにより、モ
ータ速度を高め、位置指令のピークとモータ速度のピー
ク間の時間差を短縮して、位置指令とモータ速度の位相
差を改善することにより、モータ速度の追従性を良くす
ることができた。
The present invention is configured as described above,
In particular, a time constant large filter, a small time constant filter, and a time constant for switching to a large time constant filter or a small time constant filter according to a large / small movement amount switching signal indicating the amount of motor movement amount are provided in front of the feedforward differential calculator. By providing a position command delay unit configured by a large and small filter changeover switch and delaying the correction signal so as to match the increase correction for accelerating the motor speed with the acceleration of the motor speed, the motor speed is increased and the peak position command is generated. By shortening the time difference between the peaks of the motor speed and improving the phase difference between the position command and the motor speed, it was possible to improve the followability of the motor speed.

【0048】その上、モータ速度のピークが位置指令の
ピークより相当遅れる小移動量のときには、時定数大フ
ィルタに切替え使用してモータ速度の加速を更に高める
ことにより、小移動量のときの位置指令に対するモータ
速度の位相の遅れを小さくして、その追従性を良くする
ことができる。
In addition, when the peak of the motor speed is a small amount of movement which is considerably behind the peak of the position command, the filter is switched to a large time constant filter to further increase the acceleration of the motor speed, so that the position of the small amount of movement is increased. It is possible to reduce the delay in the phase of the motor speed with respect to the command and improve its followability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を組入れた三相同期モータド
ライブ装置の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a three-phase synchronous motor drive device incorporating an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例における大移動量時のタイミング
チャートであって、(a)は位置指令信号の電圧波形を
示し、(b)はフィードフォワード補正信号の補正量
(電圧)を示し、(c)はモータ速度を示す
2A and 2B are timing charts when a large amount of movement is performed in the embodiment of FIG. 1, where FIG. 2A shows a voltage waveform of a position command signal, and FIG. 2B shows a correction amount (voltage) of a feedforward correction signal. , (C) shows the motor speed

【図3】図1の実施例における小移動量時のタイミング
チャートであって、(a)は位置指令信号の電圧波形を
示し、(b)はフィードフォワード補正信号の補正量
(電圧)を示し、(c)はモータ速度を示す
3A and 3B are timing charts when a small amount of movement is performed in the embodiment of FIG. 1, where FIG. 3A shows a voltage waveform of a position command signal, and FIG. 3B shows a correction amount (voltage) of a feedforward correction signal. , (C) shows the motor speed

【図4】従来のモータドライブ装置の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional motor drive device.

【図5】図4に示す従来のモータドライブ装置における
大移動量時のタイミングチャートであって、(a)は位
置指令信号の電圧波形を示し、(b)はフィードフォワ
ード補正信号の補正量(電圧)を示し、(c)はモータ
速度を示す
5 is a timing chart of the conventional motor drive device shown in FIG. 4 when a large amount of movement is performed, in which (a) shows a voltage waveform of a position command signal, and (b) shows a correction amount of a feedforward correction signal ( Voltage) and (c) shows motor speed

【図6】図4に示す従来のモータドライブ装置における
小移動量時のタイミングチャートであって、(a)は位
置指令信号の電圧波形を示し、(b)はフィードフォワ
ード補正信号の補正量(電圧)を示し、(c)はモータ
速度を示す
6A and 6B are timing charts of the conventional motor drive device shown in FIG. 4 when a small amount of movement is performed. FIG. 6A shows a voltage waveform of a position command signal, and FIG. 6B shows a correction amount of a feedforward correction signal ( Voltage) and (c) shows motor speed

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1’ 位置指令 2 位置ループゲイン乗算器 2’ 速度指令 3 大小移動量切換信号 4 時定数大小フィルタ切換スイッチ 5 時定数小フィルタ 6 時定数大フィルタ 7 フィードフォワード微分演算器 7’,7” 補正速度信号 8 加算器 8’ 速度指令 8” 第2の速度指令 9 速度制御演算器 9’,9” トルク指令 10 磁極検出器 11 乗算器 11’,11” 電流指令 12 D/A変換器 13 電流アンプ 14 エンコーダ 15 モータ 16 速度検出器 17 位置指令遅延手段 1,1 'Position command 2 Position loop gain multiplier 2'Velocity command 3 Large / small movement amount switching signal 4 Time constant large / small filter changeover switch 5 Time constant small filter 6 Time constant large filter 7 Feed forward differential calculator 7', 7 " Correction speed signal 8 Adder 8'Speed command 8 "Second speed command 9 Speed control calculator 9 ', 9" Torque command 10 Magnetic pole detector 11 Multiplier 11', 11 "Current command 12 D / A converter 13 Current amplifier 14 Encoder 15 Motor 16 Speed detector 17 Position command delay means

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】モータの回転位置を検出するエンコーダ
と、該エンコーダからモータ磁極を検出する磁極検出器
と、位置指令を位置ループゲイン倍して速度指令を出力
する位置ループゲイン乗算器と、位置指令を微分しフィ
ードフォワード倍して速度指令を補正する補正速度信号
を出力するフィードフォワード微分演算器と、前記速度
指令と補正速度信号とを加算して第2の速度指令を出力
する加算器と、前記第2の速度指令と前記速度検出の出
力とから生成されたトルク指令値と前記磁極検出器から
の磁極検出値との積を電流指令として前記モータに供給
する電流アンプを備えたモータドライブ装置であって、
更に前記位置指令を入力して所定の時間遅延した位置指
令を前記フィードフォワード微分演算器に出力する位置
指令遅延手段を含み、該位置指令遅延手段は前記遅延し
た位置指令を前記フィードフォワード微分演算器に送
り、それに基づき前記フィードフォワード微分演算器か
ら所定の時間遅延した補正速度信号を出力させるように
したことを特徴とするモータドライブ装置。
1. An encoder for detecting a rotational position of a motor, a magnetic pole detector for detecting a motor magnetic pole from the encoder, a position loop gain multiplier for multiplying a position command by a position loop gain and outputting a speed command, and a position A feed-forward differential calculator that differentiates the command and feed-forward-multiplies it to output a corrected speed signal that corrects the speed command; and an adder that adds the speed command and the corrected speed signal to output a second speed command. , A motor drive including a current amplifier that supplies a product of a torque command value generated from the second speed command and the output of the speed detection and a magnetic pole detection value from the magnetic pole detector to the motor as a current command A device,
Further, it includes position command delay means for inputting the position command and outputting a position command delayed by a predetermined time to the feedforward differential calculator, and the position command delay means includes the delayed position command for the feedforward differential calculator. The motor drive device is characterized in that a corrected speed signal delayed by a predetermined time is output from the feedforward differential calculator based on the above.
【請求項2】前記位置指令遅延手段はそれぞれ遅延時間
の異なる複数の遅延手段と、該複数の遅延手段の1つを
使用するよう切替える切替スイッチとからなり、前記補
正速度信号の遅延を変更するようにしたことを特徴とす
る請求項1記載のモータドライブ装置。
2. The position command delay means comprises a plurality of delay means each having a different delay time, and a changeover switch for switching to use one of the plurality of delay means, and changes the delay of the correction speed signal. The motor drive device according to claim 1, characterized in that.
【請求項3】前記位置指令遅延手段は、遅延量が大きい
時定数大フィルタと、遅延量が小さい時定数小フィルタ
と、モータの移動量を示す大小移動量切換信号に従っ
て、前記時定数大フィルタと時定数小フィルタとを切替
える時定数大小フィルタ切換スイッチとからなることを
特徴とする請求項1記載のモータドライブ装置。
3. The position command delay means, in accordance with a large time constant large filter having a large delay amount, a small time constant small filter having a small delay amount, and a large / small movement amount switching signal indicating a movement amount of a motor, said large time constant filter. 2. The motor drive device according to claim 1, further comprising a time constant large / small filter changeover switch for switching between the time constant small filter and the time constant small filter.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997001805A1 (en) * 1995-06-27 1997-01-16 Fanuc Ltd Acceleration/deceleration control method for servomotor
US7791305B2 (en) 2007-01-29 2010-09-07 Fanuc Ltd Control apparatus of servo motor
CN111034010A (en) * 2017-12-18 2020-04-17 欧姆龙株式会社 Synchronous control device

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