JPH0793003A - 電動機の制御装置 - Google Patents
電動機の制御装置Info
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- JPH0793003A JPH0793003A JP5238598A JP23859893A JPH0793003A JP H0793003 A JPH0793003 A JP H0793003A JP 5238598 A JP5238598 A JP 5238598A JP 23859893 A JP23859893 A JP 23859893A JP H0793003 A JPH0793003 A JP H0793003A
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- JP
- Japan
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- compensator
- disturbance
- signal
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 応答遅れを改善すると共に機械負荷のパラメ
ータを自動的に同定し、速度補償器の最適制御及び外乱
補償を自動的に行なう。 【構成】 速度補償器１２は、速度指令値ωm * 及び負
荷の実速度検出値ωm によりフィードバック信号ｉB *
及びフィードフォワード信号ｉF * を作成する。外乱補
償器１６は、速度補償器１２により速度補償されたトル
ク指令ｉT * と実速度検出値ωm から外乱補償信号＾τ
d を駆動装置３へ出力する。パラメータ同定器１７は、
外乱補償器１６からチューニング時に出力される外乱補
償信号＾τd と内部信号２０と実速度検出値ωm を用い
て各種パラメータを同定する。チューニング部１８は、
このパラメータを用いて速度補償器１２のゲインを調整
する。信号発生器２４は、チューニング部１８からのチ
ューニング実行信号２３によりテスト信号ωt を自動生
成して速度補償器１２へ与える。
ータを自動的に同定し、速度補償器の最適制御及び外乱
補償を自動的に行なう。 【構成】 速度補償器１２は、速度指令値ωm * 及び負
荷の実速度検出値ωm によりフィードバック信号ｉB *
及びフィードフォワード信号ｉF * を作成する。外乱補
償器１６は、速度補償器１２により速度補償されたトル
ク指令ｉT * と実速度検出値ωm から外乱補償信号＾τ
d を駆動装置３へ出力する。パラメータ同定器１７は、
外乱補償器１６からチューニング時に出力される外乱補
償信号＾τd と内部信号２０と実速度検出値ωm を用い
て各種パラメータを同定する。チューニング部１８は、
このパラメータを用いて速度補償器１２のゲインを調整
する。信号発生器２４は、チューニング部１８からのチ
ューニング実行信号２３によりテスト信号ωt を自動生
成して速度補償器１２へ与える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機を駆動する制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動機の制御装置は、図８に示す
ように、速度信号の目標値ωm * と機械負荷（制御対
象）５の実測値である速度検出値ωm との偏差値を減算
器１により求め、この偏差値に基づいてＰＩＤ制御器２
が駆動装置３を駆動し、電動機４を制御するようにして
いる。
ように、速度信号の目標値ωm * と機械負荷（制御対
象）５の実測値である速度検出値ωm との偏差値を減算
器１により求め、この偏差値に基づいてＰＩＤ制御器２
が駆動装置３を駆動し、電動機４を制御するようにして
いる。
【０００３】そして、ＰＩＤ制御器２のゲインは、目標
値ωm * としてステップ状の速度指令を与えて電動機４
の応答を測定し、オペレータが比例（Ｐ）、積分
（Ｉ）、微分（Ｄ）のゲインを経験により調整する。
値ωm * としてステップ状の速度指令を与えて電動機４
の応答を測定し、オペレータが比例（Ｐ）、積分
（Ｉ）、微分（Ｄ）のゲインを経験により調整する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＰＩＤ
制御器２を用いるものでは、フィードバック制御である
ため応答に遅れがでる。又、ＰＩＤのゲイン調整法で
は、オペレータが経験的に調整するため、経験のない者
では調整が困難であった。又、調整する人により、調整
のバラつき及び調整時間の長短があるという問題があっ
た。
制御器２を用いるものでは、フィードバック制御である
ため応答に遅れがでる。又、ＰＩＤのゲイン調整法で
は、オペレータが経験的に調整するため、経験のない者
では調整が困難であった。又、調整する人により、調整
のバラつき及び調整時間の長短があるという問題があっ
た。
【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、速度補償器にフィードフォワードを利用し、応答遅
れを改善すると共に電動機の負荷となっている機械系の
パラメータを自動的に同定し、その値に最適なフィード
フォワード制御とフィードバック制御及び外乱補償を自
動的に行ない得る電動機の制御装置を提供することを目
的とする。
で、速度補償器にフィードフォワードを利用し、応答遅
れを改善すると共に電動機の負荷となっている機械系の
パラメータを自動的に同定し、その値に最適なフィード
フォワード制御とフィードバック制御及び外乱補償を自
動的に行ない得る電動機の制御装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電動機の制
御装置は、速度指令値（ωm * ）及び負荷の実速度検出
値（ωm ）に基づいてフィードバック信号（ｉB * ）を
作成すると共に、速度指令値（ωm * ）から加速度指令
値（αm * ）を作成して、この加速度指令値（αm * ）
と上記速度指令値（ωm * ）よりフィードフォワード信
号（ｉF * ）を作成する速度補償器と、この速度補償器
により速度補償されたトルク指令（ｉT* ）と上記実速
度検出値（ωm ）に基づいて外乱補償信号（＾τd ）を
電動機の駆動装置へ出力する外乱補償器と、この外乱補
償器からチューニング時に出力される外乱補償信号（外
乱トルク推定値）（＾τd ）と上記実速度検出値（ωm
）と上記外乱補償器の内部信号を用いて機械系のイナ
ーシャ同定値（＾Ｊ）、粘性計数同定値（＾Ｄ）、定常
外乱推定値（＾τFC，＾τBC）を推定するパラメータ同
定器と、この同定器により同定されたパラメータを用い
て上記速度補償器のゲインを調整するチューニング部
と、このチューニング部によるチューニングの際に上記
速度補償器へ与えるテスト信号（ωt ）を自動生成する
テスト信号発生器とを具備したことを特徴とする。
御装置は、速度指令値（ωm * ）及び負荷の実速度検出
値（ωm ）に基づいてフィードバック信号（ｉB * ）を
作成すると共に、速度指令値（ωm * ）から加速度指令
値（αm * ）を作成して、この加速度指令値（αm * ）
と上記速度指令値（ωm * ）よりフィードフォワード信
号（ｉF * ）を作成する速度補償器と、この速度補償器
により速度補償されたトルク指令（ｉT* ）と上記実速
度検出値（ωm ）に基づいて外乱補償信号（＾τd ）を
電動機の駆動装置へ出力する外乱補償器と、この外乱補
償器からチューニング時に出力される外乱補償信号（外
乱トルク推定値）（＾τd ）と上記実速度検出値（ωm
）と上記外乱補償器の内部信号を用いて機械系のイナ
ーシャ同定値（＾Ｊ）、粘性計数同定値（＾Ｄ）、定常
外乱推定値（＾τFC，＾τBC）を推定するパラメータ同
定器と、この同定器により同定されたパラメータを用い
て上記速度補償器のゲインを調整するチューニング部
と、このチューニング部によるチューニングの際に上記
速度補償器へ与えるテスト信号（ωt ）を自動生成する
テスト信号発生器とを具備したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】チューニング部は、チューニング時にチューニ
ング実行信号を発生し、テスト信号発生器に出力する。
このテスト信号発生器は、上記チューニング実行信号に
より必要なテスト信号（ωt ）を自動生成して速度補償
器に出力する。また、チューニング部は、パラメータ同
定器からのパラメータに基づいてゲイン調整信号を作成
し、速度補償器に出力する。この速度補償器は、フィー
ドバック速度補償部及びフィードフォワード速度補償部
からなり、チューニング時に上記チューニング部からの
ゲイン調整信号によりゲインが調整される。そして、速
度補償器により速度補償されたトルク指令（ｉT * ）が
電動機の駆動装置及び外乱補償器１へ送られる。外乱補
償器は、トルク指令（ｉT * ）と実速度検出値（ωm ）
に基づいて外乱補償信号（＾τd ）を作成し、トルク指
令（ｉT * ）に対する外乱を補償する。パラメータ同定
器は、外乱補償信号（＾τd ）と実速度検出値（ωm）
と記外乱補償器の内部信号を用いて各種パラメータを同
定し、チューニング部へ出力する。
ング実行信号を発生し、テスト信号発生器に出力する。
このテスト信号発生器は、上記チューニング実行信号に
より必要なテスト信号（ωt ）を自動生成して速度補償
器に出力する。また、チューニング部は、パラメータ同
定器からのパラメータに基づいてゲイン調整信号を作成
し、速度補償器に出力する。この速度補償器は、フィー
ドバック速度補償部及びフィードフォワード速度補償部
からなり、チューニング時に上記チューニング部からの
ゲイン調整信号によりゲインが調整される。そして、速
度補償器により速度補償されたトルク指令（ｉT * ）が
電動機の駆動装置及び外乱補償器１へ送られる。外乱補
償器は、トルク指令（ｉT * ）と実速度検出値（ωm ）
に基づいて外乱補償信号（＾τd ）を作成し、トルク指
令（ｉT * ）に対する外乱を補償する。パラメータ同定
器は、外乱補償信号（＾τd ）と実速度検出値（ωm）
と記外乱補償器の内部信号を用いて各種パラメータを同
定し、チューニング部へ出力する。
【０００８】上記のように速度補償器にフィードフォワ
ードを用いることにより、応答遅れが少なく、テスト信
号発生部より自動的に発生されるテスト信号により、機
械系のイナーシャ同定値（＾τ）、粘性計数同定値（＾
Ｄ）、定常外乱（＾τFC，＾τBC）をパラメータ同定部
で推定し、その推定したパラメータ値を用いて速度補償
器を最適なゲインに調整できる。従って、設定にバラつ
きがなく短時間で調整を終了することができる。
ードを用いることにより、応答遅れが少なく、テスト信
号発生部より自動的に発生されるテスト信号により、機
械系のイナーシャ同定値（＾τ）、粘性計数同定値（＾
Ｄ）、定常外乱（＾τFC，＾τBC）をパラメータ同定部
で推定し、その推定したパラメータ値を用いて速度補償
器を最適なゲインに調整できる。従って、設定にバラつ
きがなく短時間で調整を終了することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る電
動機の制御装置の構成を示すブロック図である。速度信
号の指令値ωm * は、切換え器１１を介して速度補償器
１２を構成するフィードバック速度補償部１３及びフィ
ードフォワード速度補償部１４に入力される。上記フィ
ードバック速度補償部１３及びフィードフォワード速度
補償部１４の出力信号は、加減算器１５の＋端子に入力
される。また、この加減算器１５の−端子には、外乱補
償器１６からの外乱補償信号、即ち外乱トルク推定値＾
τd が入力される。更に、この加減算器１５の演算出力
がトルク指令ｉT * として駆動装置３及び外乱補償器１
６に入力される。駆動装置３は、トルク指令ｉT * に基
づいて電動機４を駆動する。
具体的に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る電
動機の制御装置の構成を示すブロック図である。速度信
号の指令値ωm * は、切換え器１１を介して速度補償器
１２を構成するフィードバック速度補償部１３及びフィ
ードフォワード速度補償部１４に入力される。上記フィ
ードバック速度補償部１３及びフィードフォワード速度
補償部１４の出力信号は、加減算器１５の＋端子に入力
される。また、この加減算器１５の−端子には、外乱補
償器１６からの外乱補償信号、即ち外乱トルク推定値＾
τd が入力される。更に、この加減算器１５の演算出力
がトルク指令ｉT * として駆動装置３及び外乱補償器１
６に入力される。駆動装置３は、トルク指令ｉT * に基
づいて電動機４を駆動する。
【００１０】そして、電動機４により機械負荷５が駆動
される。この機械負荷５には、図４に示すように電動機
４から電動機トルクＴm が与えられると共に、未知のト
ルク外乱τd が与えられ、実速度検出値（ωm ）が出力
される。この機械負荷５の実速度検出値ωm が外乱補償
器１６及びパラメータ同定器１７に入力されると共に、
速度補償器１２のフィードバック速度補償部１３に入力
される。外乱補償器１６は、加減算器１５からのトルク
指令ｉT * 、機械負荷５の実速度検出値ωm 、及びオー
トチューニング部１８からのゲイン調整信号１９からサ
ーボ系に働く未知のトルク外乱を推定し、その外乱トル
ク推定値＾τd を加減算器１５の−端子に入力する。ま
た、外乱補償器１６は、外乱トルク推定値＾τd と共に
内部信号２０をパラメータ同定器１７に出力する。この
パラメータ同定器１７は、外乱補償器１６からの外乱ト
ルク推定値＾τd 、内部信号２０、及び機械負荷５の実
速度検出値ωm から機械系のイナーシャ同定値＾Ｊ、粘
性係数同定値＾Ｄ、定常外乱推定値＾τFC，＾τBC等の
パラメータ２１を推定し、オートチューニング部１８に
入力する。
される。この機械負荷５には、図４に示すように電動機
４から電動機トルクＴm が与えられると共に、未知のト
ルク外乱τd が与えられ、実速度検出値（ωm ）が出力
される。この機械負荷５の実速度検出値ωm が外乱補償
器１６及びパラメータ同定器１７に入力されると共に、
速度補償器１２のフィードバック速度補償部１３に入力
される。外乱補償器１６は、加減算器１５からのトルク
指令ｉT * 、機械負荷５の実速度検出値ωm 、及びオー
トチューニング部１８からのゲイン調整信号１９からサ
ーボ系に働く未知のトルク外乱を推定し、その外乱トル
ク推定値＾τd を加減算器１５の−端子に入力する。ま
た、外乱補償器１６は、外乱トルク推定値＾τd と共に
内部信号２０をパラメータ同定器１７に出力する。この
パラメータ同定器１７は、外乱補償器１６からの外乱ト
ルク推定値＾τd 、内部信号２０、及び機械負荷５の実
速度検出値ωm から機械系のイナーシャ同定値＾Ｊ、粘
性係数同定値＾Ｄ、定常外乱推定値＾τFC，＾τBC等の
パラメータ２１を推定し、オートチューニング部１８に
入力する。
【００１１】オートチューニング部１８は、パラメータ
同定器１７からのパラメータ２１に基づいてゲイン調整
信号１９を作成し、速度補償器１２のフィードバック速
度補償部１３及びフィードフォワード速度補償部１４に
与えると共に、外乱補償器１６に与える。更に、オート
チューニング部１８は、チューニング時に切換え信号２
２及びチューニング実行信号２３を発生し、切換え信号
２２を切換え器１１に出力し、チューニング実行信号２
３をテスト信号発生器２４に出力する。このテスト信号
発生器２４は、チューニングの際にチューニング実行信
号２３により必要なテスト信号ωt を自動生成し、切換
え器１１を介して速度補償器１２に出力する。
同定器１７からのパラメータ２１に基づいてゲイン調整
信号１９を作成し、速度補償器１２のフィードバック速
度補償部１３及びフィードフォワード速度補償部１４に
与えると共に、外乱補償器１６に与える。更に、オート
チューニング部１８は、チューニング時に切換え信号２
２及びチューニング実行信号２３を発生し、切換え信号
２２を切換え器１１に出力し、チューニング実行信号２
３をテスト信号発生器２４に出力する。このテスト信号
発生器２４は、チューニングの際にチューニング実行信
号２３により必要なテスト信号ωt を自動生成し、切換
え器１１を介して速度補償器１２に出力する。
【００１２】次に、上記実施例の動作を説明する。フィ
ードフォワード速度補償部１４、フィードバック速度補
償部１３、外乱補償器１６、パラメータ同定器１７、オ
ートチューニング部１８の順に説明する。
ードフォワード速度補償部１４、フィードバック速度補
償部１３、外乱補償器１６、パラメータ同定器１７、オ
ートチューニング部１８の順に説明する。
【００１３】《フィードフォワード速度補償部１４》フ
ィードフォワード速度補償部１４は、図２に示すように
構成されており、速度信号の指令値ωm * を微分して加
速度指令値αm * を作成し、この加速度指令値αm * と
速度指令値ωm * よりフィードフォワード信号ｉF * を
作成する。このフィードフォワード信号ｉF * の作成に
際し、チューニング部１８からのゲイン調整信号１９に
よりフィードフォワード速度補償部１４のゲインＧJ ，
ＧD ，ＧTFC ，ＧTBC が設定される。このゲインＧJ ，
ＧD ，ＧTFC ，ＧTBC は、パラメータ同定器１７が同定
したパラメータ２１に基づいて設定される。このフィー
ドフォワード速度補償部１４により作成されるフィード
フォワード値は、図４に示す機械負荷５と電動機４自身
のパラメータに基づいて作成されるものであり、パラメ
ータ同定器１７から出力される同定パラメータ２１が正
確である必要がある。
ィードフォワード速度補償部１４は、図２に示すように
構成されており、速度信号の指令値ωm * を微分して加
速度指令値αm * を作成し、この加速度指令値αm * と
速度指令値ωm * よりフィードフォワード信号ｉF * を
作成する。このフィードフォワード信号ｉF * の作成に
際し、チューニング部１８からのゲイン調整信号１９に
よりフィードフォワード速度補償部１４のゲインＧJ ，
ＧD ，ＧTFC ，ＧTBC が設定される。このゲインＧJ ，
ＧD ，ＧTFC ，ＧTBC は、パラメータ同定器１７が同定
したパラメータ２１に基づいて設定される。このフィー
ドフォワード速度補償部１４により作成されるフィード
フォワード値は、図４に示す機械負荷５と電動機４自身
のパラメータに基づいて作成されるものであり、パラメ
ータ同定器１７から出力される同定パラメータ２１が正
確である必要がある。
【００１４】《フィードバック速度補償部１３》フィー
ドバック速度補償部１３は、図３に示すように構成さ
れ、そのフィードバックゲインＤj は、イナーシャ同定
値＾Ｊに基づいて計算される。
ドバック速度補償部１３は、図３に示すように構成さ
れ、そのフィードバックゲインＤj は、イナーシャ同定
値＾Ｊに基づいて計算される。
【００１５】制御系の目標特性を速度制御系で考え、 Ｇ(s) ＝ωc ／（ｓ＋ωc ） とする。
【００１６】ここで、ωc は制御帯域を表わす。制御帯
域ωc を慣性変動に係わりなく一定に保つために、速度
制御ゲインをイナーシャ同定値＾Ｊに基づいて変更す
る。実際の系は、 Ｇ(s) ＝（Ｋｖ／Ｊ）／（ｓ＋Ｋｖ／Ｊ） により示される。したがって、 Ｋｖ＝＾Ｊ・ωc ∴Ｋ＝ωc とすれば、常に特性は一定に保たれる。この場合もイナ
ーシャ同定値＾Ｊが正確に把握されている必要がある。
域ωc を慣性変動に係わりなく一定に保つために、速度
制御ゲインをイナーシャ同定値＾Ｊに基づいて変更す
る。実際の系は、 Ｇ(s) ＝（Ｋｖ／Ｊ）／（ｓ＋Ｋｖ／Ｊ） により示される。したがって、 Ｋｖ＝＾Ｊ・ωc ∴Ｋ＝ωc とすれば、常に特性は一定に保たれる。この場合もイナ
ーシャ同定値＾Ｊが正確に把握されている必要がある。
【００１７】《外乱補償器１６》外乱補償器１６は、図
５に示すように構成されており、加減算器１５からのト
ルク指令ｉT * 、機械負荷５の実速度検出値ωm 、及び
オートチューニング部１８からのゲイン調整信号１９に
従って外乱トルク推定値＾τd と内部信号２０（ｑ1
′）を作成する。
５に示すように構成されており、加減算器１５からのト
ルク指令ｉT * 、機械負荷５の実速度検出値ωm 、及び
オートチューニング部１８からのゲイン調整信号１９に
従って外乱トルク推定値＾τd と内部信号２０（ｑ1
′）を作成する。
【００１８】外乱補償器１６の役割は、サーボ系に働く
未知のトルク外乱τd を推定し、これをフィードバック
してトルク外乱をキャンセルするものである。このため
には外乱トルクオブザーバが利用できる。
未知のトルク外乱τd を推定し、これをフィードバック
してトルク外乱をキャンセルするものである。このため
には外乱トルクオブザーバが利用できる。
【００１９】外乱τd を推定するオブザーバは、推定に
要する時定数をＴ0 とすると、 ＾τd (s)＝（＾Ｊｓ）ωm (s) ／（Ｔ0 Ｓ＋１）−ＫT
ｉT * (s) ／（Ｔ0 Ｓ＋１） ここで、ＫT ：トルク定数 ここで、外乱トルク推定値＾τd (s) を正確に求めるた
めには、推定したパラメータが正確でなければならな
い。
要する時定数をＴ0 とすると、 ＾τd (s)＝（＾Ｊｓ）ωm (s) ／（Ｔ0 Ｓ＋１）−ＫT
ｉT * (s) ／（Ｔ0 Ｓ＋１） ここで、ＫT ：トルク定数 ここで、外乱トルク推定値＾τd (s) を正確に求めるた
めには、推定したパラメータが正確でなければならな
い。
【００２０】《パラメータ同定器１７》パラメータ同定
器１７は、図６に示すように構成され、外乱補償器１６
からの外乱トルク推定値＾τd 、内部信号２０、及び機
械負荷５の実速度検出値ωm から機械系のイナーシャ同
定値＾Ｊ、粘性係数同定値＾Ｄ、定常外乱推定値＾τＦ
Ｃ，＾τＢＣ等のパラメータ２１を推定する。
器１７は、図６に示すように構成され、外乱補償器１６
からの外乱トルク推定値＾τd 、内部信号２０、及び機
械負荷５の実速度検出値ωm から機械系のイナーシャ同
定値＾Ｊ、粘性係数同定値＾Ｄ、定常外乱推定値＾τＦ
Ｃ，＾τＢＣ等のパラメータ２１を推定する。
【００２１】外乱には、図４に示すように一定の負荷が
加わるものや、速度の向きに応じて力の方向が変わるも
のがある。更に、オブザーバモデルと実際のイナーシャ
の誤差をδＪとして、 ＾τd ＝（−＾Ｔｃ−＾Ｄω−δＪω′）／（Ｔ0 Ｓ＋
１） ここで、＾Ｔｃ＝｛＾τFC（ω＞０），＾τBC（ω＜
０）｝ と外乱は推定できる。ここで、 ｑ1 ′＝Ｌ-1｛（ｓω）／（Ｔ0 Ｓ＋１）｝ ｑ2 ＝Ｌ-1｛１／（Ｔ0 と＋１）｝（＾Ｔｃ） とすると、 ＾τd ＝−＾Ｄｑ1 −δＪｑ1 ′−ｑ2 と変形できる。この時、ある時間区間［ｔ1 ，ｔ2 ］で
両辺にｑ1 ′をかけて積分すると、
加わるものや、速度の向きに応じて力の方向が変わるも
のがある。更に、オブザーバモデルと実際のイナーシャ
の誤差をδＪとして、 ＾τd ＝（−＾Ｔｃ−＾Ｄω−δＪω′）／（Ｔ0 Ｓ＋
１） ここで、＾Ｔｃ＝｛＾τFC（ω＞０），＾τBC（ω＜
０）｝ と外乱は推定できる。ここで、 ｑ1 ′＝Ｌ-1｛（ｓω）／（Ｔ0 Ｓ＋１）｝ ｑ2 ＝Ｌ-1｛１／（Ｔ0 と＋１）｝（＾Ｔｃ） とすると、 ＾τd ＝−＾Ｄｑ1 −δＪｑ1 ′−ｑ2 と変形できる。この時、ある時間区間［ｔ1 ，ｔ2 ］で
両辺にｑ1 ′をかけて積分すると、
【００２２】
【数１】
【００２３】 ここで、目標値を周期関数とすると、ｑ1 は周期関数、
また正転時か逆転時かによってｑ1 は正または負のどち
らかになる。また、「ｔ1 ＝ｔ＋ｎＴ、ｔ2 ＝ｔ＋（ｎ
＋１）Ｔ」とすると、
また正転時か逆転時かによってｑ1 は正または負のどち
らかになる。また、「ｔ1 ＝ｔ＋ｎＴ、ｔ2 ＝ｔ＋（ｎ
＋１）Ｔ」とすると、
【００２４】
【数２】 としてイナーシャ＾Ｊを正確に同定できる。
【００２５】次に粘性係数同定値＾Ｄは、イナーシャ同
定終了後、テスト信号発生器２４から出力されるテスト
信号ωt が２ステップの速度で一定に運転する時の外乱
トルク推定値＾τd の変化から求められる。
定終了後、テスト信号発生器２４から出力されるテスト
信号ωt が２ステップの速度で一定に運転する時の外乱
トルク推定値＾τd の変化から求められる。
【００２６】今、ω1 、ω2 の正の２つの異なる速度に
おける外乱トルク推定値を＾τd1、＾τd2とすると、粘
性係数同定値＾Ｄは、 ＾Ｄ＝（＾τd2−＾τd1）／（ω2 −ω1 ） と求められる。
おける外乱トルク推定値を＾τd1、＾τd2とすると、粘
性係数同定値＾Ｄは、 ＾Ｄ＝（＾τd2−＾τd1）／（ω2 −ω1 ） と求められる。
【００２７】定常外乱は、正転側と逆転側で異なる部分
がある（例えば、ホイストや、ロボットの垂直軸動
作）。このそれぞれの外乱トルクは、イナーシャ同定値
＾Ｊ及び粘性係数同定値＾Ｄが求められた後、次のよう
に求められる。
がある（例えば、ホイストや、ロボットの垂直軸動
作）。このそれぞれの外乱トルクは、イナーシャ同定値
＾Ｊ及び粘性係数同定値＾Ｄが求められた後、次のよう
に求められる。
【００２８】 ＾τFC＝＾τd −＾Ｄω ａｔω3 （＞０） ＾τBC＝＾τd −＾Ｄω ａｔω4 （＜０） 《オートチューニング部１８》オートチューニング部１
８は、図７に示すようにシーケンスコントローラ１８１
を備え、チューニング時に切換え信号２２を出力して切
換え器１１をテスト信号発生器２４側に切換えると共
に、チューニング実行信号２３をテスト信号発生器２４
に出力し、テスト信号ωt を発生させる。また、オート
チューニング部１８は、パラメータ同定器１７により得
られたパラメータ２１を用いて、次式のようにシーケン
スに従い図２に示すフィードフォワード速度補償部１４
及び図３に示すフィードバック速度補償部１３の各ゲイ
ンＧJ ，ＧD ，ＧTFC ，ＧTBC 、並びに図５に示す外乱
補償器１６のゲインＧJ を再設定する。
８は、図７に示すようにシーケンスコントローラ１８１
を備え、チューニング時に切換え信号２２を出力して切
換え器１１をテスト信号発生器２４側に切換えると共
に、チューニング実行信号２３をテスト信号発生器２４
に出力し、テスト信号ωt を発生させる。また、オート
チューニング部１８は、パラメータ同定器１７により得
られたパラメータ２１を用いて、次式のようにシーケン
スに従い図２に示すフィードフォワード速度補償部１４
及び図３に示すフィードバック速度補償部１３の各ゲイ
ンＧJ ，ＧD ，ＧTFC ，ＧTBC 、並びに図５に示す外乱
補償器１６のゲインＧJ を再設定する。
【００２９】第１ステップ・・ ＧJ ＝＾Ｊ 第２ステップ・・ ＧD ＝＾Ｄ 第３ステップ・・ＧTFC ＝＾τFC 第４ステップ・・ＧTBC ＝＾τBC なお、フィードバック速度補償部１３のＫは、外乱収束
性を求める係数であり、利用者の所望の収束性を与えら
れる。この決定法は、フィルタの設計と同様に容易に定
められるため、特にオートチューニング部１８では操作
しない（定数として扱う）。
性を求める係数であり、利用者の所望の収束性を与えら
れる。この決定法は、フィルタの設計と同様に容易に定
められるため、特にオートチューニング部１８では操作
しない（定数として扱う）。
【００３０】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、速
度補償器にフィードフォワードを利用して応答遅れを改
善できると共に、電動機の負荷となっている機械系のパ
ラメータを自動的に同定し、そのパラメータ値を用いて
速度補償器を最適なゲインに自動的に調整でき、設定に
バラつきがなく短時間で調整を終了することができる。
また、上記同定したパラメータを用いてフィードフォワ
ード制御とフィードバック制御及び外乱補償を自動的に
行なうことができる。
度補償器にフィードフォワードを利用して応答遅れを改
善できると共に、電動機の負荷となっている機械系のパ
ラメータを自動的に同定し、そのパラメータ値を用いて
速度補償器を最適なゲインに自動的に調整でき、設定に
バラつきがなく短時間で調整を終了することができる。
また、上記同定したパラメータを用いてフィードフォワ
ード制御とフィードバック制御及び外乱補償を自動的に
行なうことができる。
【図１】本発明の一実施例に係る電動機の制御装置の全
体構成図。
体構成図。
【図２】図１におけるフィードフォワード速度補償部の
構成図。
構成図。
【図３】図１におけるフィードバック速度補償部の構成
図。
図。
【図４】図１における機械負荷の構成図。
【図５】図１における外乱補償器の構成図。
【図６】図１におけるパラメータ同定器の構成図。
【図７】図１におけるオートチューニング部の構成図。
【図８】従来の電動機の制御装置を示す構成図。
３ 駆動装置 ４ 電動機 ５ 機械負荷 １１ 切換え器 １２ 速度補償器 １３ フィードバック速度補償部 １４ フィードフォワード速度補償部 １６ 外乱補償器 １７ パラメータ同定器 １８ オートチューニング部 ２４ テスト信号発生器
Claims (1)
- 【請求項１】 速度指令値（ωm * ）及び負荷の実速度
検出値（ωm ）に基づいてフィードバック信号（ｉB
* ）を作成すると共に、速度指令値（ωm * ）から加速
度指令値（αm * ）を作成して、この加速度指令値（α
m * ）と上記速度指令値（ωm * ）よりフィードフォワ
ード信号（ｉF * ）を作成する速度補償器と、この速度
補償器により速度補償されたトルク指令（ｉT * ）と上
記実速度検出値（ωm ）に基づいて外乱補償信号（＾τ
d ）を電動機の駆動装置へ出力する外乱補償器と、この
外乱補償器からチューニング時に出力される外乱補償信
号（＾τd ）と上記実速度検出値（ωm ）と上記外乱補
償器の内部信号を用いて機械系のイナーシャ同定値（＾
Ｊ）、粘性計数同定値（＾Ｄ）、定常外乱推定値（＾τ
FC，＾τBC）を推定するパラメータ同定器と、この同定
器により同定されたパラメータを用いて上記速度補償器
のゲインを調整するチューニング部と、このチューニン
グ部によるチューニングの際に上記速度補償器へ与える
テスト信号（ωt ）を自動生成するテスト信号発生器と
を具備したことを特徴とする電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5238598A JPH0793003A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5238598A JPH0793003A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 電動機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0793003A true JPH0793003A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17032578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5238598A Withdrawn JPH0793003A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793003A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998028837A1 (fr) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Regulateur de moteur |
| US6127793A (en) * | 1997-08-07 | 2000-10-03 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Method and circuit arrangement for detecting optimal controller parameters for speed control |
| JPWO2006051651A1 (ja) * | 2004-11-12 | 2008-05-29 | 株式会社安川電機 | モーション制御装置とシステム同定方法 |
| KR20100085730A (ko) * | 2009-01-21 | 2010-07-29 | 삼성테크윈 주식회사 | 안정화 제어장치 및 이를 구비하는 무장 시스템 |
| RU2469372C1 (ru) * | 2011-05-27 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ формирования испытательных тестов электронных устройств |
| JP2016082705A (ja) * | 2014-10-16 | 2016-05-16 | 三菱重工業株式会社 | パラメータ同定装置、モータ制御システム、パラメータ同定方法及びプログラム |
| JP2016157317A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 三菱重工業株式会社 | システム同定装置およびシステム同定方法 |
| CN113653793A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-16 | 上海节卡机器人科技有限公司 | 谐波减速器传动误差补偿方法、装置及电子设备 |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP5238598A patent/JPH0793003A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998028837A1 (fr) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Regulateur de moteur |
| US6157156A (en) * | 1996-12-20 | 2000-12-05 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Motor controller |
| US6127793A (en) * | 1997-08-07 | 2000-10-03 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Method and circuit arrangement for detecting optimal controller parameters for speed control |
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| CN113653793A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-16 | 上海节卡机器人科技有限公司 | 谐波减速器传动误差补偿方法、装置及电子设备 |
| CN113653793B (zh) * | 2021-09-01 | 2023-01-03 | 节卡机器人股份有限公司 | 谐波减速器传动误差补偿方法、装置及电子设备 |
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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: 20001128 |