JPH08149876A - モータ駆動装置 - Google Patents
モータ駆動装置Info
- Publication number
- JPH08149876A JPH08149876A JP6279116A JP27911694A JPH08149876A JP H08149876 A JPH08149876 A JP H08149876A JP 6279116 A JP6279116 A JP 6279116A JP 27911694 A JP27911694 A JP 27911694A JP H08149876 A JPH08149876 A JP H08149876A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- command signal
- motor
- multiplier
- magnetic pole
- Prior art date
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- Pending
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 トルク指令信号に含まれるモータ固有の機械
的共振周波数を遮断することにより、安定した周波数特
性を有し、かつ、十分な速度ループゲインを得ることが
でき、モータを安定して動作させることができる追従性
及び整定性に優れたモータ駆動装置を提供することを目
的とする。 【構成】 モータの回転位置を検出するエンコーダ2
と、位置指令信号を乗算する位置ループゲイン乗算器3
と、速度データを検出する速度検出器4と、速度指令信
号を処理する速度制御演算器5と、磁極データを検出す
る磁極検出器6と、磁極データとトルク指令信号を乗算
する乗算器7と、モータに電流を供給する電流アンプ9
と、を備えたモータ駆動装置であって、速度制御演算器
5と乗算器7との間に接続されてトルク指令信号に含有
されている機械的共振周波数を遮断するノッチフィルタ
10を備えている構成を有している。
的共振周波数を遮断することにより、安定した周波数特
性を有し、かつ、十分な速度ループゲインを得ることが
でき、モータを安定して動作させることができる追従性
及び整定性に優れたモータ駆動装置を提供することを目
的とする。 【構成】 モータの回転位置を検出するエンコーダ2
と、位置指令信号を乗算する位置ループゲイン乗算器3
と、速度データを検出する速度検出器4と、速度指令信
号を処理する速度制御演算器5と、磁極データを検出す
る磁極検出器6と、磁極データとトルク指令信号を乗算
する乗算器7と、モータに電流を供給する電流アンプ9
と、を備えたモータ駆動装置であって、速度制御演算器
5と乗算器7との間に接続されてトルク指令信号に含有
されている機械的共振周波数を遮断するノッチフィルタ
10を備えている構成を有している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクトリーオートメ
ーション(以下FAと略す)機器等に用いられるモータ
駆動装置に関するものである。
ーション(以下FAと略す)機器等に用いられるモータ
駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、FA機器等に用いられているモー
タを安定して制御するために、フィードバック制御が行
われている。このフィードバック制御において、速度ル
ープゲインを大きくして速度ループゲインの周波数特性
の向上をはかることにより、モータの追従性を高めるこ
とが行われてる。
タを安定して制御するために、フィードバック制御が行
われている。このフィードバック制御において、速度ル
ープゲインを大きくして速度ループゲインの周波数特性
の向上をはかることにより、モータの追従性を高めるこ
とが行われてる。
【0003】以下に従来のモータ駆動装置について図面
を参照しながら説明する。図4は従来のモータ駆動装置
のブロック線図である。1は制御対象であるモータ、2
はモータ1の回転位置を検出するエンコーダ、3はエン
コーダ2で検出された回転位置データを加合わせたモー
タ1を駆動させる位置指令信号に対して位置ループゲイ
ンを乗算する位置ループゲイン乗算器、4はエンコーダ
2で検出された回転位置データをもとに速度データを検
出する速度検出器、5は速度検出器4から検出された速
度データを加合わせた速度指令信号を処理する速度制御
演算器、6はエンコーダ2で検出された回転位置データ
をもとに磁極データを検出する磁極検出器、7は速度制
御演算器5から出力されたトルク指令信号と磁極検出器
6で検出された磁極データを乗算する乗算器、8は乗算
器7から出力された電流指令信号をアナログデータに変
換するDAコンバータ、9はDAコンバータ8から出力
されたアナログの電流指令信号を増幅してモータ1に電
流を供給する電流アンプである。
を参照しながら説明する。図4は従来のモータ駆動装置
のブロック線図である。1は制御対象であるモータ、2
はモータ1の回転位置を検出するエンコーダ、3はエン
コーダ2で検出された回転位置データを加合わせたモー
タ1を駆動させる位置指令信号に対して位置ループゲイ
ンを乗算する位置ループゲイン乗算器、4はエンコーダ
2で検出された回転位置データをもとに速度データを検
出する速度検出器、5は速度検出器4から検出された速
度データを加合わせた速度指令信号を処理する速度制御
演算器、6はエンコーダ2で検出された回転位置データ
をもとに磁極データを検出する磁極検出器、7は速度制
御演算器5から出力されたトルク指令信号と磁極検出器
6で検出された磁極データを乗算する乗算器、8は乗算
器7から出力された電流指令信号をアナログデータに変
換するDAコンバータ、9はDAコンバータ8から出力
されたアナログの電流指令信号を増幅してモータ1に電
流を供給する電流アンプである。
【0004】以上のように構成された従来のモータ駆動
装置について、以下にその動作を説明する。図5(a)
は従来のモータ駆動装置の指令信号の一例を示す図であ
り、図5(b)は従来のモータ駆動装置のトルク指令信
号の一例を示す図であり、図5(c)は従来のモータ駆
動装置の速度ループゲインの一例を示す図である。ま
ず、図5(a)に示すような位置指令信号が位置ループ
ゲイン乗算器3に入力されると、位置指令信号は位置ル
ープゲイン乗算器3に格納されている位置ループゲイン
をもとに乗算されて、速度指令信号として出力される。
次に、速度制御演算器5は位置ループゲイン乗算器3の
出力である速度指令信号を、速度制御演算器5に格納さ
れている速度ループゲインをもとに乗算して、図5
(b)に示すようなトルク指令信号を出力する。次に、
乗算器7は速度制御演算器5の出力であるトルク指令信
号と磁極検出器6により検出される磁極データを乗算
し、電流指令信号として出力する。次に、DAコンバー
タ8は乗算器7の出力である電流指令信号をアナログに
変換する。次に、電流アンプ9は、DAコンバータ8で
アナログ値に変換された電流指令信号を増幅してモータ
1に電流を供給し、モータ1を駆動する。ここで、モー
タ1は機械的共振周波数を有しているために、速度ルー
プゲインを増加させる際に、速度ループゲインの周波数
がモータ固有の機械的共振周波数を越えた場合には、図
5(c)に示すように、速度ループゲインの平坦部に機
械的共振周波数が発生する。
装置について、以下にその動作を説明する。図5(a)
は従来のモータ駆動装置の指令信号の一例を示す図であ
り、図5(b)は従来のモータ駆動装置のトルク指令信
号の一例を示す図であり、図5(c)は従来のモータ駆
動装置の速度ループゲインの一例を示す図である。ま
ず、図5(a)に示すような位置指令信号が位置ループ
ゲイン乗算器3に入力されると、位置指令信号は位置ル
ープゲイン乗算器3に格納されている位置ループゲイン
をもとに乗算されて、速度指令信号として出力される。
次に、速度制御演算器5は位置ループゲイン乗算器3の
出力である速度指令信号を、速度制御演算器5に格納さ
れている速度ループゲインをもとに乗算して、図5
(b)に示すようなトルク指令信号を出力する。次に、
乗算器7は速度制御演算器5の出力であるトルク指令信
号と磁極検出器6により検出される磁極データを乗算
し、電流指令信号として出力する。次に、DAコンバー
タ8は乗算器7の出力である電流指令信号をアナログに
変換する。次に、電流アンプ9は、DAコンバータ8で
アナログ値に変換された電流指令信号を増幅してモータ
1に電流を供給し、モータ1を駆動する。ここで、モー
タ1は機械的共振周波数を有しているために、速度ルー
プゲインを増加させる際に、速度ループゲインの周波数
がモータ固有の機械的共振周波数を越えた場合には、図
5(c)に示すように、速度ループゲインの平坦部に機
械的共振周波数が発生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、モータの追従性を向上させるために速度制
御演算器の持つ速度ループゲインを増加する場合には、
速度ループゲインの持つ周波数がモータ固有の共振周波
数を超えてしまうと、速度ループゲインの平坦部に機械
的共振周波数が発生し、速度ループゲインの周波数特性
が変動を持つことになる。従って、機械的共振周波数を
通過する際に、モータの動作に振動が発生して安定性に
欠けるという問題点を有していた。また、モータ駆動中
の振動を防止するには速度制御演算器の持つ速度ループ
ゲインを減少させて、速度ループゲインの持つ周波数が
モータ固有の機械的共振周波数を超えてしまわないよう
に設定して、共振周波数を速度ループゲインの平坦部よ
りも高い周波数領域に持込んでから削除しなくてはなら
ず、十分に速度ループゲインを増加させることができず
モータの追従性及び整定性に欠けるという問題点を有し
ていた。
の構成では、モータの追従性を向上させるために速度制
御演算器の持つ速度ループゲインを増加する場合には、
速度ループゲインの持つ周波数がモータ固有の共振周波
数を超えてしまうと、速度ループゲインの平坦部に機械
的共振周波数が発生し、速度ループゲインの周波数特性
が変動を持つことになる。従って、機械的共振周波数を
通過する際に、モータの動作に振動が発生して安定性に
欠けるという問題点を有していた。また、モータ駆動中
の振動を防止するには速度制御演算器の持つ速度ループ
ゲインを減少させて、速度ループゲインの持つ周波数が
モータ固有の機械的共振周波数を超えてしまわないよう
に設定して、共振周波数を速度ループゲインの平坦部よ
りも高い周波数領域に持込んでから削除しなくてはなら
ず、十分に速度ループゲインを増加させることができず
モータの追従性及び整定性に欠けるという問題点を有し
ていた。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、トルク指令信号に含まれるモータ固有の機械的共振
周波数を遮断することにより、安定した周波数特性を有
し、かつ、十分な速度ループゲインを得ることができ、
モータを安定して動作させることができる追従性及び整
定性に優れたモータ駆動装置を提供することを目的とす
る。
で、トルク指令信号に含まれるモータ固有の機械的共振
周波数を遮断することにより、安定した周波数特性を有
し、かつ、十分な速度ループゲインを得ることができ、
モータを安定して動作させることができる追従性及び整
定性に優れたモータ駆動装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のモータ駆動装置は、モータの回転位置を検出
するエンコーダと、エンコーダで検出された回転位置デ
ータを加合わせた位置指令信号を乗算して速度指令信号
を出力する位置ループゲイン乗算器と、エンコーダで検
出された回転位置データをもとに速度データを検出する
速度検出器と、速度検出器から出力された速度データを
加合わせた速度指令信号を処理してトルク指令信号を出
力する速度制御演算器と、エンコーダで検出された回転
位置データをもとに磁極データを検出する磁極検出器
と、磁極検出器で検出された磁極データと速度制御演算
器から出力されたトルク指令信号を乗算して電流指令信
号を出力する乗算器と、乗算器から出力された電流指令
信号を増幅してモータに電流を供給する電流アンプと、
を備えたモータ駆動装置であって、速度制御演算器と乗
算器との間に接続されて速度制御演算器から出力される
トルク指令信号に含有されている機械的共振周波数を遮
断するノッチフィルタを備えている構成を有している。
に本発明のモータ駆動装置は、モータの回転位置を検出
するエンコーダと、エンコーダで検出された回転位置デ
ータを加合わせた位置指令信号を乗算して速度指令信号
を出力する位置ループゲイン乗算器と、エンコーダで検
出された回転位置データをもとに速度データを検出する
速度検出器と、速度検出器から出力された速度データを
加合わせた速度指令信号を処理してトルク指令信号を出
力する速度制御演算器と、エンコーダで検出された回転
位置データをもとに磁極データを検出する磁極検出器
と、磁極検出器で検出された磁極データと速度制御演算
器から出力されたトルク指令信号を乗算して電流指令信
号を出力する乗算器と、乗算器から出力された電流指令
信号を増幅してモータに電流を供給する電流アンプと、
を備えたモータ駆動装置であって、速度制御演算器と乗
算器との間に接続されて速度制御演算器から出力される
トルク指令信号に含有されている機械的共振周波数を遮
断するノッチフィルタを備えている構成を有している。
【0008】ここで、電流指令信号としては、DAコン
バータを乗算器と電流アンプ間に接続することによりデ
ィジタル値である電流指令信号をモータに適したアナロ
グ値に変換することができる。
バータを乗算器と電流アンプ間に接続することによりデ
ィジタル値である電流指令信号をモータに適したアナロ
グ値に変換することができる。
【0009】
【作用】この構成によって、ノッチフィルタがトルク指
令信号に含有されている機械的共振周波数を削除するこ
とにより、安定した周波数特性を有する速度ループゲイ
ンを得ることができる。
令信号に含有されている機械的共振周波数を削除するこ
とにより、安定した周波数特性を有する速度ループゲイ
ンを得ることができる。
【0010】
【実施例】以下に本発明の一実施例におけるモータ駆動
装置について、図面を参照しながら説明する。図1は本
発明の一実施例おけるモータ駆動装置のブロック線図で
ある。1はモータ、2はエンコーダ、3は位置ループゲ
イン乗算器、4は速度検出器、5は速度制御演算器、6
は磁極検出器、7は乗算器、8はDAコンバータ、9は
電流アンプであり、従来例と同様なものなので説明を省
略する。10は速度制御演算器5と乗算器7との間に接
続されて速度制御演算器5から出力される第1のトルク
指令信号に含有されている機械的共振周波数を遮断する
ノッチフィルタである。
装置について、図面を参照しながら説明する。図1は本
発明の一実施例おけるモータ駆動装置のブロック線図で
ある。1はモータ、2はエンコーダ、3は位置ループゲ
イン乗算器、4は速度検出器、5は速度制御演算器、6
は磁極検出器、7は乗算器、8はDAコンバータ、9は
電流アンプであり、従来例と同様なものなので説明を省
略する。10は速度制御演算器5と乗算器7との間に接
続されて速度制御演算器5から出力される第1のトルク
指令信号に含有されている機械的共振周波数を遮断する
ノッチフィルタである。
【0011】以上のように構成された本発明の一実施例
におけるモータ駆動装置について、以下にその動作を説
明する。図2(a)は本発明の一実施例におけるモータ
駆動装置の指令信号の一例を示す図であり、図2(b)
は本発明の一実施例におけるモータ駆動装置の第1のト
ルク指令信号の一例を示す図であり、図2(c)は本発
明の一実施例におけるモータ駆動装置の第2のトルク指
令信号の一例を示す図であり、図3(a)は本発明の一
実施例におけるモータ駆動装置の速度ループゲインの一
例を示す図であり、図3(b)は本発明の一実施例にお
けるモータ駆動装置のノッチフィルタゲインの一例を示
す図であり、図3(c)は本発明の一実施例におけるモ
ータ駆動装置のフィルタ通過後の速度ループゲインの一
例を示す図である。まず、図2(a)に示すような位置
指令信号が位置ループゲイン乗算器3に入力されると、
位置指令信号は位置ループゲイン乗算器3に格納されて
いる位置ループゲインをもとに乗算されて、速度指令信
号として出力される。次に、速度制御演算器5は位置ル
ープゲイン乗算器3の出力である速度指令信号を、速度
制御演算器5に格納されている速度ループゲインをもと
に乗算して、図2(b)に示すような第1のトルク指令
信号を出力する。ここで、速度指令信号は速度検出器4
からフィードバックされた速度データを加合わせたもの
で、この時点での速度ループゲインは図3(a)に示す
ような機械的共振周波数ωm を含んでいる。次に、ノッ
チフィルタ10は第1のトルク指令信号に含まれるモー
タ固有の機械的共振周波数ωm を遮断して、図2(c)
に示すような第2のトルク指令信号を出力する。ここ
で、ノッチフィルタ10は図3(b)に示すような遮断
周波数ωn を持ち、ノッチフィルタ10を通過した後の
速度ループゲインは機械的共振周波数ωm が遮断周波数
ωn により打ち消され、安定した周波数特性を持つ速度
ループゲインに補正される。次に、乗算器7はノッチフ
ィルタ10の出力である第2のトルク指令信号と磁極検
出器6により検出される磁極データをもとに乗算し、電
流指令信号として出力する。次に、DAコンバータ8は
乗算器7の出力である電流指令信号をアナログ値に変換
する。次に、電流アンプ9は、DAコンバータ8でアナ
ログ値に変換された電流指令信号を増幅してモータ1に
電流を供給し、モータ1を駆動する。
におけるモータ駆動装置について、以下にその動作を説
明する。図2(a)は本発明の一実施例におけるモータ
駆動装置の指令信号の一例を示す図であり、図2(b)
は本発明の一実施例におけるモータ駆動装置の第1のト
ルク指令信号の一例を示す図であり、図2(c)は本発
明の一実施例におけるモータ駆動装置の第2のトルク指
令信号の一例を示す図であり、図3(a)は本発明の一
実施例におけるモータ駆動装置の速度ループゲインの一
例を示す図であり、図3(b)は本発明の一実施例にお
けるモータ駆動装置のノッチフィルタゲインの一例を示
す図であり、図3(c)は本発明の一実施例におけるモ
ータ駆動装置のフィルタ通過後の速度ループゲインの一
例を示す図である。まず、図2(a)に示すような位置
指令信号が位置ループゲイン乗算器3に入力されると、
位置指令信号は位置ループゲイン乗算器3に格納されて
いる位置ループゲインをもとに乗算されて、速度指令信
号として出力される。次に、速度制御演算器5は位置ル
ープゲイン乗算器3の出力である速度指令信号を、速度
制御演算器5に格納されている速度ループゲインをもと
に乗算して、図2(b)に示すような第1のトルク指令
信号を出力する。ここで、速度指令信号は速度検出器4
からフィードバックされた速度データを加合わせたもの
で、この時点での速度ループゲインは図3(a)に示す
ような機械的共振周波数ωm を含んでいる。次に、ノッ
チフィルタ10は第1のトルク指令信号に含まれるモー
タ固有の機械的共振周波数ωm を遮断して、図2(c)
に示すような第2のトルク指令信号を出力する。ここ
で、ノッチフィルタ10は図3(b)に示すような遮断
周波数ωn を持ち、ノッチフィルタ10を通過した後の
速度ループゲインは機械的共振周波数ωm が遮断周波数
ωn により打ち消され、安定した周波数特性を持つ速度
ループゲインに補正される。次に、乗算器7はノッチフ
ィルタ10の出力である第2のトルク指令信号と磁極検
出器6により検出される磁極データをもとに乗算し、電
流指令信号として出力する。次に、DAコンバータ8は
乗算器7の出力である電流指令信号をアナログ値に変換
する。次に、電流アンプ9は、DAコンバータ8でアナ
ログ値に変換された電流指令信号を増幅してモータ1に
電流を供給し、モータ1を駆動する。
【0012】
【発明の効果】以上のように本発明のモータ駆動装置
は、ノッチフィルタがトルク指令信号に含有されている
機械的共振周波数を削除することにより、安定した周波
数特性を有する速度ループゲインを得ることができるた
めに、速度ループゲインを十分な値まで増加させること
ができ、安定したモータ動作を行うことができる追従性
及び整定性に優れたモータ駆動装置を実現できるもので
ある。
は、ノッチフィルタがトルク指令信号に含有されている
機械的共振周波数を削除することにより、安定した周波
数特性を有する速度ループゲインを得ることができるた
めに、速度ループゲインを十分な値まで増加させること
ができ、安定したモータ動作を行うことができる追従性
及び整定性に優れたモータ駆動装置を実現できるもので
ある。
【図1】本発明の一実施例におけるモータ駆動装置のブ
ロック線図
ロック線図
【図2】本発明の一実施例におけるモータ駆動装置の指
定信号と第1のトルク指令信号と第2のトルク指令信号
の一例を示す図
定信号と第1のトルク指令信号と第2のトルク指令信号
の一例を示す図
【図3】本発明の一実施例におけるモータ駆動装置の速
度ループゲインとノッチフィルタゲインとフィルタ通過
後の速度ループゲインの一例を示す図
度ループゲインとノッチフィルタゲインとフィルタ通過
後の速度ループゲインの一例を示す図
【図4】従来のモータ駆動装置のブロック線図
【図5】従来のモータ駆動装置の指令信号とトルク指令
信号と速度ループゲインの一例を示す図
信号と速度ループゲインの一例を示す図
1 モータ 2 エンコーダ 3 位置ループゲイン乗算器 4 速度検出器 5 速度制御演算器 6 磁極検出器 7 乗算器 8 DAコンバータ 9 電流アンプ 10 ノッチフィルタ
Claims (1)
- 【請求項1】モータの回転位置を検出するエンコーダ
と、前記エンコーダで検出された回転位置データを加合
わせた位置指令信号を乗算して速度指令信号を出力する
位置ループゲイン乗算器と、前記エンコーダで検出され
た回転位置データをもとに速度データを検出する速度検
出器と、前記速度検出器から出力された速度データを加
合わせた速度指令信号を処理してトルク指令信号を出力
する速度制御演算器と、前記エンコーダで検出された回
転位置データをもとに磁極データを検出する磁極検出器
と、前記磁極検出器で検出された磁極データと前記速度
制御演算器から出力されたトルク指令信号を乗算して電
流指令信号を出力する乗算器と、前記乗算器から出力さ
れた電流指令信号を増幅してモータに電流を供給する電
流アンプと、を備えたモータ駆動装置であって、前記速
度制御演算器と前期乗算器との間に接続されて前記速度
制御演算器から出力されるトルク指令信号に含有されて
いる機械的共振周波数を遮断するノッチフィルタを備え
ていることを特徴とするモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6279116A JPH08149876A (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | モータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6279116A JPH08149876A (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | モータ駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08149876A true JPH08149876A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17606651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6279116A Pending JPH08149876A (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | モータ駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08149876A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006082244A1 (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-10 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Resolver arrangement |
US7398019B2 (en) | 2002-08-22 | 2008-07-08 | Fujitsu Limited | Control apparatus and control method of optical signal exchanger |
CN107024617A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-08 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种电机转矩振荡频率辨识方法 |
CN109713968A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-05-03 | 蚌埠学院 | 切割机伺服系统机械谐振的抑制方法 |
-
1994
- 1994-11-14 JP JP6279116A patent/JPH08149876A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7398019B2 (en) | 2002-08-22 | 2008-07-08 | Fujitsu Limited | Control apparatus and control method of optical signal exchanger |
WO2006082244A1 (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-10 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Resolver arrangement |
US7196643B2 (en) | 2005-02-03 | 2007-03-27 | Texas Instruments Incorporated | Resolver arrangement |
CN107024617A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-08 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种电机转矩振荡频率辨识方法 |
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