JPH08168280A - Speed controller and speed and position controller for motor - Google Patents

Speed controller and speed and position controller for motor

Info

Publication number
JPH08168280A
JPH08168280A JP6305012A JP30501294A JPH08168280A JP H08168280 A JPH08168280 A JP H08168280A JP 6305012 A JP6305012 A JP 6305012A JP 30501294 A JP30501294 A JP 30501294A JP H08168280 A JPH08168280 A JP H08168280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
speed
electric motor
torque
simulated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6305012A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3214270B2 (en
Inventor
Tetsuaki Nagano
鉄明 長野
Tatsuya Mabuchi
達也 馬渕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP30501294A priority Critical patent/JP3214270B2/en
Publication of JPH08168280A publication Critical patent/JPH08168280A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3214270B2 publication Critical patent/JP3214270B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE: To control the speed of a motor in a desirable state even when the inertia of a load machine changes with highspeed responsiveness and without causing any mechanical vibration. CONSTITUTION: A first torque signal and compensating torque signal are respectively obtained by means of a first speed control circuit 16 and compensating torque computing circuit 14 and a third torque signal is obtained by subtracting the compensating torque signal from the first torque signal. A motor simulating circuit 13 which inputs a signal. obtained by subtracting a simulating transmission torque signal from the third torque signal outputs a first simulating speed signal and a load machine simulating circuit 9 which inputs the simulating transmission torque signal outputs a second speed signal. Then a torque transmitting mechanism simulating circuit 10 outputs the simulating transmission torque signal from the first simulating speed signal and second speed signal. In addition, a torque command signal is outputted by adding a second torque signal outputted from a second speed control circuit 8 and the third torque signal and the torque of a motor is controlled based on the torque command signal.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、産業機械に
おけるX−Yテーブルや産業ロボットのアームのような
負荷機械を駆動する電動機の速度および位置制御装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed and position control device for an electric motor for driving a load machine such as an XY table in an industrial machine or an arm of an industrial robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】図30は、平成5年電気学会産業応用部
門全国大会講演論文集No.201「電動機の規範モデ
ル追従制御方式」に示された従来の電動機の速度制御装
置を示すブロック図である。同図において、1は負荷と
なる機械類を駆動する電動機、2はこの電動機1に接続
されたトルク伝達機構、3はトルク伝達機構2に接続さ
れ電動機1によって駆動される負荷機械、4は電動機1
に接続され電動機1の実速度ωMを検出する速度検出器
である。
2. Description of the Related Art FIG. FIG. 201 is a block diagram showing a speed control device for a conventional electric motor shown in 201 “reference model following control method for electric motor”. In the figure, 1 is an electric motor for driving machinery as a load, 2 is a torque transmission mechanism connected to the electric motor 1, 3 is a load machine connected to the torque transmission mechanism 2 and driven by the electric motor 4, and 4 is an electric motor. 1
Is a speed detector that is connected to and detects the actual speed ωM of the electric motor 1.

【0003】また、50は外部からの速度指令信号ωM*
と電動機1の模擬速度信号(電動機1の速度を模擬的に
作成している)ωAとの偏差信号を出力するための減算
器、51は速度指令信号ωM*と電動機1の模擬速度信号
ωAの偏差信号(ωM*ーωA)に基づき第1のトルク信号T
1*を出力する第1の速度制御回路、52は前記第1のト
ルク信号T1*に基づき前記電動機の模擬速度信号ωAを
出力する機械系模擬回路、54は前記模擬信号ωAと電
動機1の実速度信号ωMとの偏差信号を作るための減算
器、53は減算器54で減算された前記模擬速度信号ω
Aと電動機の実際の速度ωMとの偏差信号(ωAーωM)に基
づき第2のトルク信号T2*を出力する第2の速度制御回
路、55は第1のトルク信号T1*と第2のトルク信号T
2*とを加算してトルク指令信号TM*を出力する加算器、
5はトルク指令信号TM*に基づいて電動機1を制御する
トルク制御回路である。
Further, 50 is an external speed command signal ωM *
And a simulated speed signal of the electric motor 1 (simulating the speed of the electric motor 1) ωA, a subtractor for outputting a deviation signal, 51 represents a speed command signal ωM * and a simulated speed signal ωA of the electric motor 1. The first torque signal T based on the deviation signal (ωM * -ωA)
A first speed control circuit that outputs 1 *, a mechanical system simulation circuit 52 that outputs a simulated speed signal ωA of the electric motor based on the first torque signal T1 *, and a reference numeral 54 represents the actual simulation of the simulated signal ωA and the electric motor 1. A subtractor for creating a deviation signal from the speed signal ωM, 53 is the simulated speed signal ω subtracted by the subtractor 54
A second speed control circuit that outputs a second torque signal T2 * based on a deviation signal (ωA-ωM) between A and the actual speed ωM of the electric motor, and 55 is a first torque signal T1 * and a second torque signal. Signal T
An adder that adds 2 * and outputs a torque command signal TM *,
A torque control circuit 5 controls the electric motor 1 based on the torque command signal TM *.

【0004】次に図30の動作について説明する。外部
から速度指令信号ωM*が入力されると減算器50におい
て、この速度指令信号ωM*と機械系模擬回路52からの
模擬速度信号ωA との偏差信号(ωM*−ωA )を作成
し、第1の速度制御回路51に供給する。第1の速度制
御回路51は前記偏差信号(ωM*−ωA )をゲインkv1
で比例増幅して第1のトルク信号T1*を出力する。機械
系模擬回路52は、電動機1とトルク伝達機構2と負荷
機械3の3つのイナーシャを合算したイナーシャJA で
モデル化したものであり、前記第1のトルク信号T1*を
入力して積分し模擬速度信号ωAを出力する。この減算
器50、第1の速度制御回路51、機械系模擬回路52
から成る回路系統において模擬速度信号ωA が速度指令
信号ωM*に追従するように制御される。
Next, the operation of FIG. 30 will be described. When the speed command signal ωM * is input from the outside, the subtracter 50 creates a deviation signal (ωM * −ωA) between this speed command signal ωM * and the simulated speed signal ωA from the mechanical system simulation circuit 52, and 1 to the speed control circuit 51. The first speed control circuit 51 uses the deviation signal (ωM * −ωA) as a gain kv1.
Is proportionally amplified by and outputs the first torque signal T1 *. The mechanical system simulation circuit 52 is modeled by the inertia JA that is the sum of the three inertias of the electric motor 1, the torque transmission mechanism 2, and the load machine 3, and is input and integrated to simulate the first torque signal T1 *. Output velocity signal ωA. The subtractor 50, the first speed control circuit 51, the mechanical system simulation circuit 52
The simulated speed signal ω A is controlled so as to follow the speed command signal ω M * in the circuit system consisting of.

【0005】この動作について以下に説明する。速度指
令信号ωM*を変えると、模擬速度信号ωA と速度指令信
号ωM*との間に速度のずれが生じる。この場合、模擬速
度信号ωA が速度指令信号ωM*よりも遅い時には減算器
50の出力である速度指令信号ωM*と模擬速度信号ωA
との偏差(ωM* −ωA )は正の値を示し、これが第1
の速度制御回路51においてゲインkv1で比例増幅され
て第1のトルク信号T1*を出力する。この第1のトルク
信号T1*は一方ではトルク制御回路5に供給されて電動
機1を制御するが、同時に正の値で機械系模擬回路52
に入力されるので模擬速度信号ωAは加速され、速度指
令信号ωM*に近付く。逆に模擬速度信号ωA が速度指令
信号ωM*よりも速い時には減算器50の出力である速度
指令信号ωM*と模擬速度信号ωAとの偏差信号(ωM* −
ωA )は負の値を示し、これが第1の速度制御回路51
においてゲインkv1で比例増幅されて第1のトルク信号
T1*を出力する。この第1のトルク信号T1*は負の値で
機械系模擬回路52に入力されるので模擬速度信号ωA
は減速され、速度指令信号ωM*に近付く。このようにし
て模擬速度信号ωAが速度指令信号ωM*に追従するよう
に制御される。
This operation will be described below. When the speed command signal ωM * is changed, a speed difference occurs between the simulated speed signal ωA and the speed command signal ωM *. In this case, when the simulated speed signal ωA is slower than the speed command signal ωM *, the speed command signal ωM * and the simulated speed signal ωA output from the subtractor 50 are output.
The deviation (ωM * −ωA) from and shows a positive value, which is the first
The speed control circuit 51 outputs the first torque signal T1 *, which is proportionally amplified by the gain kv1. On the one hand, this first torque signal T1 * is supplied to the torque control circuit 5 to control the electric motor 1. At the same time, however, the mechanical system simulation circuit 52 has a positive value.
The simulated speed signal ωA is accelerated to approach the speed command signal ωM *. Conversely, when the simulated speed signal ωA is faster than the speed command signal ωM *, the deviation signal (ωM * − between the speed command signal ωM * which is the output of the subtractor 50 and the simulated speed signal ωA
ω A) shows a negative value, which is the first speed control circuit 51
In, it is proportionally amplified by the gain kv1 and outputs the first torque signal T1 *. Since the first torque signal T1 * is input to the mechanical system simulation circuit 52 as a negative value, the simulated speed signal ωA
Is decelerated and approaches the speed command signal ωM *. In this way, the simulated speed signal ωA is controlled so as to follow the speed command signal ωM *.

【0006】一方、電動機1はトルク伝達機構2を介し
て負荷機械3を駆動し、速度検出器4は電動機1の実際
の速度を検出して実速度信号ωMを出力する。従って、
前記模擬速度信号ωA と外乱を含む実速度信号ωM とは
減算器54で減算され、偏差信号(ωA −ωM )を出力
する。次に第2の速度制御回路53は前記模擬速度信号
ωA と外乱を含む実速度信号ωM との偏差信号(ωA −
ωM )を比例ゲインkv2、積分ゲインkI2で比例積分増
幅(比例は外乱の過渡応答信号を作成し、積分は外乱の
定常応答信号を作成する)して第2のトルク信号T2*を
出力する。トルク制御回路5はこの第2のトルク信号T
2*に基づいて電動機1を制御して、電動機1の実速度信
号ωMを模擬速度信号ωAに追従させることも可能である
が追従に時間がかかるので、加速するために前記第2の
トルク信号T2*に前記第1のトルク信号T1*を加算器5
5によって加算してトルク指令信号TM*を出力してい
る。トルク制御回路5はこのトルク指令信号TM*に基づ
いて電動機1を制御する。
On the other hand, the electric motor 1 drives the load machine 3 via the torque transmission mechanism 2, and the speed detector 4 detects the actual speed of the electric motor 1 and outputs the actual speed signal ωM. Therefore,
The simulated speed signal ωA and the actual speed signal ωM including the disturbance are subtracted by a subtractor 54, and a deviation signal (ωA-ωM) is output. Next, the second speed control circuit 53 outputs a deviation signal (ωA −) between the simulated speed signal ωA and the actual speed signal ωM including the disturbance.
ω M) is proportionally integrated and amplified with proportional gain kv2 and integral gain kI2 (proportionality creates a transient response signal of disturbance and integral creates a steady response signal of disturbance) and outputs a second torque signal T2 *. The torque control circuit 5 uses the second torque signal T
It is possible to control the electric motor 1 based on 2 * so that the actual speed signal ωM of the electric motor 1 follows the simulated speed signal ωA, but it takes time to follow, so the second torque signal for acceleration is used. The first torque signal T1 * is added to T2 * by the adder 5
Then, the torque command signal TM * is output by adding 5 to each other. The torque control circuit 5 controls the electric motor 1 based on the torque command signal TM *.

【0007】以上の動作により、電動機や負荷機械やト
ルク伝達機構に外乱が加わっても実速度信号ωMは模擬
速度信号ωAに追従できる。この動作について以下に説
明する。負荷機械や電動機の摩擦などで発生する外乱ト
ルクにより実速度信号ωM が模擬速度信号ωA よりも遅
い時には減算器54の出力である模擬速度信号ωA と外
乱を含む実速度信号ωM との偏差(ωA −ωM )は正の
値を示し、これが第2の速度制御回路53で比例積分増
幅されて第2のトルク信号T2*を出力する。この信号は
現在のトルク指令信号TM*に加えられるので電動機1に
対して加速するので実速度信号ωM は模擬速度信号ωA
に近付く。逆に実速度信号ωM が模擬速度信号ωA より
も速い時には減算器54の出力である模擬速度信号ωA
と外乱を含む実速度信号ωM との偏差(ωA −ωM )は
負の値を示し、これが第2の速度制御回路53で比例積
分増幅されて第2のトルク信号T2*を出力する。この信
号は現在のトルク指令信号TM*に加えられるので電動機
1に対して減速するので実速度信号ωM は模擬速度信号
ωAに近付く。このようにして実速度信号ωM が模擬速
度信号ωAに追従するように制御される。
By the above operation, the actual speed signal ωM can follow the simulated speed signal ωA even when a disturbance is applied to the electric motor, the load machine or the torque transmission mechanism. This operation will be described below. When the actual speed signal ωM is slower than the simulated speed signal ωA due to the disturbance torque generated by friction of the load machine or the electric motor, the deviation (ωA) between the simulated speed signal ωA output from the subtractor 54 and the actual speed signal ωM including the disturbance -ΩM) indicates a positive value, which is proportional-integrally amplified by the second speed control circuit 53 and outputs the second torque signal T2 *. Since this signal is added to the current torque command signal TM *, it accelerates with respect to the electric motor 1 so that the actual speed signal ωM is the simulated speed signal ωA.
Approach. Conversely, when the actual speed signal ω M is faster than the simulated speed signal ω A, the simulated speed signal ω A which is the output of the subtractor 54.
The deviation (ωA −ωM) from the actual speed signal ωM including the disturbance has a negative value, which is proportional-integrally amplified by the second speed control circuit 53 to output the second torque signal T2 *. Since this signal is added to the present torque command signal TM *, the actual speed signal ωM approaches the simulated speed signal ωA because the motor 1 is decelerated. In this way, the actual speed signal ω M is controlled so as to follow the simulated speed signal ω A.

【0008】次に、図31は、平成4年電気学会産業応
用部門全国大会講演論文集No.178「規範システム
モデルを適用した電動機の2自由度位置制御方式」に示
された従来の電動機の位置制御方式を示すブロック図で
ある。同図中、図30の符号と同じ符号で示されたもの
は同一もしくは同等なものを示す。同図において、56
は外部からの位置指令信号θM*と模擬位置信号θAとの
偏差信号を出力するための減算器、57は位置指令信号
θM*と模擬位置信号θAとの偏差信号(θM*ーθA)に基づ
き第1の速度制御信号ω1*を出力する第1の位置制御回
路、58は第1のトルク信号T1*を入力して模擬位置信
号θAを出力する機械系模擬回路、58aは第1のトル
ク信号T1*に基づき電動機の模擬速度信号ωAを作る積
分器、58bは電動機の模擬速度信号ωAに基づいて電
動機の模擬位置信号θAを作る積分器である。積分器5
8aと積分器58bとから機械系模擬回路58が構成さ
れる。
[0008] Next, FIG. FIG. 178 is a block diagram showing a conventional position control system for an electric motor shown in 178 “2 degree-of-freedom position control system for an electric motor to which a reference system model is applied”. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 30 denote the same or equivalent ones. In the figure, 56
Is a subtracter for outputting the deviation signal between the external position command signal θM * and the simulated position signal θA, and 57 is based on the deviation signal (θM * −θA) between the position command signal θM * and the simulated position signal θA. A first position control circuit that outputs a first speed control signal ω1 *, 58 is a mechanical system simulation circuit that inputs a first torque signal T1 * and outputs a simulated position signal θA, and 58a is a first torque signal Numeral 58b is an integrator which produces a simulated speed signal ωA of the electric motor based on T1 *, and 58b is an integrator which produces a simulated position signal θA of the electric motor based on the simulated speed signal ωA of the electric motor. Integrator 5
A mechanical system simulation circuit 58 is composed of 8a and an integrator 58b.

【0009】また、19は電動機1の速度及び位置を検
出して実速度信号ωM及び実位置信号θMを出力する位置
速度検出器、59は模擬位置信号θAと実位置信号θMと
の偏差信号(θAーθM)を出力するための減算器、60は
模擬位置信号θAと実位置信号θMとの偏差信号(θAーθ
M)に基づいて第2の速度信号ω2*を出力するための第2
の位置制御回路、61は模擬速度信号ωAと第2の速度
信号ω2*とを加算するための加算器、62はこの加算器
61からの速度信号と位置速度検出器19からの実速度
出力信号ωMとの偏差を出力するための減算器である。
Further, 19 is a position / speed detector that detects the speed and position of the electric motor 1 and outputs an actual speed signal ωM and an actual position signal θM, and 59 is a deviation signal () between the simulated position signal θA and the actual position signal θM. A subtractor for outputting θA-θM), 60 is a deviation signal (θA-θ) between the simulated position signal θA and the actual position signal θM.
Second for outputting a second velocity signal ω2 * based on M)
Position control circuit, 61 is an adder for adding the simulated speed signal ωA and the second speed signal ω2 *, and 62 is the speed signal from the adder 61 and the actual speed output signal from the position / speed detector 19. It is a subtracter for outputting the deviation from ωM.

【0010】次に図31の動作について説明する。外部
から位置指令信号θM*が入力されると位置指令信号θM*
は減算器56において、模擬位置信号θAによって減算
され、偏差信号(θM*ーθA)が出力される。この位置指
令信号θM*と模擬位置信号θAとの偏差信号(θM*ーθA)
は第1の位置制御回路57においてゲインkp1で比例増
幅され、第1の速度信号ω1*が出力される。この第1の
速度信号ω1*は減算器50において模擬速度信号ωAに
よって減算され、第1の速度信号ω1*と模擬速度信号ω
Aとの偏差信号(ω1*ーωA)が出力される。第1の速度制
御回路51は第1の速度信号ω1*と模擬速度信号ωAと
の偏差信号(ω1*ーωA)をゲインkv1で比例増幅して第
1のトルク信号T1*を出力する。機械系模擬回路58の
積分器58aは、電動機1とトルク伝達機構2と負荷機
械3の3つのイナーシャを合算したイナーシャJAでモ
デル化したものであり、第1のトルク信号T1*を積分器
58aで積分し模擬速度信号ωA を出力し、模擬速度信
号ωA を積分器58bでさらに積分して模擬位置信号θ
A を出力する。この減算器56から積分器58bに至る
回路で構成される回路系統において模擬位置信号θAが
位置指令信号θM*に追従するように制御される。これに
より、第1の速度制御回路によって電動機の速度と共に
位置が粗く調整されるが、最終的な電動機の位置の微調
整はこの第1の位置制御回路によって行なわれる。
Next, the operation of FIG. 31 will be described. When the position command signal θM * is input from the outside, the position command signal θM *
Is subtracted by the simulated position signal θA in the subtractor 56, and the deviation signal (θM * −θA) is output. Deviation signal (θM * -θA) between this position command signal θM * and simulated position signal θA
Is proportionally amplified by the gain kp1 in the first position control circuit 57, and the first speed signal ω1 * is output. The first speed signal ω1 * is subtracted by the simulated speed signal ωA in the subtractor 50 to obtain the first speed signal ω1 * and the simulated speed signal ωA.
A deviation signal (ω1 * -ωA) from A is output. The first speed control circuit 51 proportionally amplifies the deviation signal (ω1 * -ωA) between the first speed signal ω1 * and the simulated speed signal ωA with a gain kv1 and outputs a first torque signal T1 *. The integrator 58a of the mechanical system simulating circuit 58 is modeled by the inertia JA that is the sum of the three inertias of the electric motor 1, the torque transmission mechanism 2 and the load machine 3, and the first torque signal T1 * is calculated by the integrator 58a. To output a simulated speed signal ω A, and the simulated speed signal ω A is further integrated by the integrator 58b to simulate position signal θ
Output A. The simulated position signal θA is controlled so as to follow the position command signal θM * in the circuit system including the circuit from the subtractor 56 to the integrator 58b. As a result, the first speed control circuit coarsely adjusts the position together with the speed of the electric motor, but the final fine adjustment of the electric motor position is performed by the first position control circuit.

【0011】この動作について以下に説明する。模擬位
置信号θA が位置指令信号θM*よりも遅れている時には
減算器56で出力される位置指令信号θM*と模擬位置信
号θAとの偏差信号(θM* −θA )は正の値を示し、こ
れが第1の位置制御回路57でゲインkp1で比例増幅さ
れて第1の速度信号ω1*を出力する。この第1の速度信
号ω1*は減算器50において、模擬速度信号ωAで減算
され偏差信号(ω1*ーωA)を出力する。この第1の速度
信号ω1*と模擬速度信号ωAとの偏差信号(ω1*ーωA)は
第1の速度制御回路51でゲインkv1で比例増幅されて
第1のトルク信号T1*を出力する。この第1のトルク信
号T1*は一方ではトルク制御回路に供給されて電動機1
を制御するが、同時に機械系模擬回路58の積分器58
aに正の値で供給される。従って、積分器58aの出力
である模擬速度信号ωAは正の値を示し、この模擬速度
信号ωAは積分器58bで積分され、(θM* −θA )に対
応した位置信号を正の方向に出力するので模擬位置信号
θAは位置指令信号θM*に近付く。
This operation will be described below. When the simulated position signal θA lags behind the position command signal θM *, the deviation signal (θM * -θA) between the position command signal θM * output by the subtractor 56 and the simulated position signal θA shows a positive value, This is proportionally amplified by the gain kp1 in the first position control circuit 57 and outputs the first speed signal ω1 *. This first speed signal ω1 * is subtracted by the simulated speed signal ωA in the subtractor 50, and the deviation signal (ω1 * −ωA) is output. The deviation signal (ω1 * -ωA) between the first speed signal ω1 * and the simulated speed signal ωA is proportionally amplified by the gain kv1 in the first speed control circuit 51, and the first torque signal T1 * is output. This first torque signal T1 *, on the one hand, is supplied to the torque control circuit, so that the motor 1
Of the mechanical system simulating circuit 58 at the same time.
It is supplied to a with a positive value. Therefore, the simulated speed signal ωA output from the integrator 58a exhibits a positive value, and the simulated speed signal ωA is integrated by the integrator 58b to output the position signal corresponding to (θM * −θA) in the positive direction. Therefore, the simulated position signal θA approaches the position command signal θM *.

【0012】逆に、模擬位置信号θA が位置指令信号θ
M*よりも進んでいる時には減算器56で出力される位置
指令信号θM*と模擬位置信号θAとの偏差信号(θM* −
θA)は負の値を示し、これが第1の位置制御回路57
でゲインkp1で比例増幅されて第1の速度信号ω1*を出
力する。この第1の速度信号ω1*は減算器50におい
て、模擬速度信号ωAで減算され偏差信号(ω1*ーωA)を
出力する。この第1の速度信号ω1*と模擬速度信号ωA
との偏差信号(ω1*ーωA)は第1の速度制御回路51で
ゲインkv1で比例増幅されて第1のトルク信号T1*を出
力する。この第1のトルク信号T1*は一方ではトルク制
御回路5に供給されて電動機1を制御するが、同時に機
械系模擬回路58の積分器58aに負の値で供給され
る。従って、積分器58aの出力である模擬速度信号ω
Aは負の値を示し、この模擬速度信号ωAは積分器58b
で積分され、(θM* −θA )に対応した位置信号を負の
方向に出力するので模擬位置信号θAは位置指令信号θM
*に近付く。
On the contrary, the simulated position signal θA is the position command signal θ.
When it is ahead of M *, the deviation signal (θM * − between the position command signal θM * output by the subtractor 56 and the simulated position signal θA
θA) shows a negative value, which is the first position control circuit 57.
Is proportionally amplified by the gain kp1 and outputs the first speed signal ω1 *. This first speed signal ω1 * is subtracted by the simulated speed signal ωA in the subtractor 50, and the deviation signal (ω1 * −ωA) is output. This first speed signal ω1 * and the simulated speed signal ωA
The deviation signal (ω1 * -ωA) between and is amplified proportionally by the gain kv1 in the first speed control circuit 51 and outputs the first torque signal T1 *. On the one hand, the first torque signal T1 * is supplied to the torque control circuit 5 to control the electric motor 1, but at the same time, it is supplied to the integrator 58a of the mechanical system simulation circuit 58 in a negative value. Therefore, the simulated speed signal ω which is the output of the integrator 58a
A indicates a negative value, and this simulated speed signal ωA is integrator 58b.
The position signal corresponding to (θM * −θA) is output in the negative direction.
Get closer to *.

【0013】一方、模擬位置信号θAは減算器59にお
いて外乱を含む実位置信号θMによって減算され偏差信
号(θAーθM)が出力され、模擬位置信号θAと外乱を含
む実位置信号θMとの偏差信号(θAーθM)は第2の位置
制御回路60においてゲインkp2で比例増幅され、第2
の速度信号ω2*が出力される。この第2の速度信号ω2*
は追従精度の向上を目的として、加算器61において模
擬速度信号ωAと加算した後、減算器62において位置
速度検出器19からの外乱を含む実速度信号ωMで減算
して(ω2*+ωAーωM)を出力する。この信号は第2の速
度信号ω2*と、前記模擬速度信号ωA と外乱を含む実速
度信号ωM との偏差信号(ωA −ωM )との和を意味す
る。次に第2の速度制御回路53は前記第2の速度信号
ω2*と、前記模擬速度信号ωA と外乱を含む実速度信号
ωM との偏差信号(ωA −ωM )とを加算した信号(ω2
*+ωAーωM)をゲインkv2、積分ゲインkI2で比例積分
増幅(比例は外乱の過渡応答信号を作成し、積分は外乱
の定常応答信号を作成する)して第2のトルク信号T2*
を出力する。
On the other hand, the simulated position signal θA is subtracted by the actual position signal θM including the disturbance in the subtractor 59 to output a deviation signal (θA-θM), and the deviation between the simulated position signal θA and the actual position signal θM including the disturbance. The signal (θA-θM) is proportionally amplified by the gain kp2 in the second position control circuit 60,
The speed signal ω2 * of is output. This second velocity signal ω2 *
In order to improve the tracking accuracy, the adder 61 adds the simulated speed signal ωA, and then the subtractor 62 subtracts the actual speed signal ωM including the disturbance from the position / speed detector 19 to obtain (ω2 * + ωA-ωM ) Is output. This signal means the sum of the second speed signal ω2 * and the deviation signal (ωA−ωM) between the simulated speed signal ωA and the actual speed signal ωM including the disturbance. Next, the second speed control circuit 53 adds the second speed signal ω2 * and the deviation signal (ωA −ωM) between the simulated speed signal ωA and the actual speed signal ωM including the disturbance (ω2).
* + ΩA-ωM) is proportional to the integral gain kv2 and integral gain kI2 (proportional creates a transient response signal of disturbance, integral creates a steady response signal of disturbance) and the second torque signal T2 *
Is output.

【0014】トルク制御回路5はこの第2のトルク信号
T2*に従って電動機1を制御して、電動機1の実速度信
号ωMを模擬速度信号ωAに追従させることも可能である
が追従に時間がかかるので、加速するために前記第2の
トルク信号T2*に前記第1のトルク信号T1*を加算器5
5によって加算してトルク指令信号TM*を出力してい
る。トルク制御回路5はこのトルク指令信号TM*に基づ
いて電動機1を制御する。このようにして電動機1の位
置が変化しても図30に示したのと同様に電動機の位置
は模擬位置信号に追従するように制御される。
The torque control circuit 5 may control the electric motor 1 according to the second torque signal T2 * so that the actual speed signal ωM of the electric motor 1 follows the simulated speed signal ωA, but it takes time to follow. Therefore, in order to accelerate, the first torque signal T1 * is added to the second torque signal T2 * by the adder 5
Then, the torque command signal TM * is output by adding 5 to each other. The torque control circuit 5 controls the electric motor 1 based on the torque command signal TM *. Even if the position of the electric motor 1 changes in this way, the position of the electric motor is controlled so as to follow the simulated position signal in the same manner as shown in FIG.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】図30に示した従来の
電動機の速度制御装置においては、速度指令信号に対す
る応答(目標値応答)は第1の速度制御回路のゲインで
調節でき、外乱に対する応答(外乱応答)は第2の速度
制御回路のゲインで調節ができるので、速度指令信号と
電動機の速度検出信号とを比較しその偏差が減少するよ
うに制御する単純なフィードバック制御よりも目標値応
答を上げられるという利点がある。しかし、機械系モデ
ルを電動機とトルク伝達機構と負荷機械を合算した単な
るイナーシャJA としてモデル化しているので、例えば
XYテーブルやロボットアームに使われるボールネジや
減速器などのトルク伝達機構の剛性が低い場合、目標値
応答を上げるために第1の速度制御回路のゲインを上げ
たり、速度指令信号の立ち上がりを速くしたりすると応
答が振動的になってしまうという問題点があった。ま
た、ワークの変化などによって負荷機械のイナーシャが
変化した場合に、機械系モデルの定数や速度制御回路の
ゲインを修正する機能がないために応答特性が変化した
り制御が不安定になったりする場合があるという問題点
もあった。
In the conventional speed control device for an electric motor shown in FIG. 30, the response (target value response) to the speed command signal can be adjusted by the gain of the first speed control circuit, and the response to the disturbance is obtained. Since the (disturbance response) can be adjusted by the gain of the second speed control circuit, the target value response is better than the simple feedback control in which the speed command signal and the speed detection signal of the electric motor are compared and the deviation is reduced. There is an advantage that can be raised. However, since the mechanical system model is modeled as a simple inertia JA that combines the electric motor, the torque transmission mechanism, and the load machine, for example, when the rigidity of the torque transmission mechanism such as the ball screw or speed reducer used for the XY table or robot arm is low. However, if the gain of the first speed control circuit is increased in order to increase the target value response or the rising speed of the speed command signal is increased, the response becomes oscillating. In addition, when the inertia of the load machine changes due to changes in the work, the response characteristics may change or control may become unstable because there is no function to correct the constants of the mechanical system model and the gain of the speed control circuit. There was also the problem that there were cases.

【0016】また、図31に示した従来の電動機の位置
制御装置においては、位置指令信号に対する応答(目標
値応答)は第1の位置制御回路および第1の速度制御回
路のゲインで調節でき、外乱に対する応答(外乱応答)
は第2の位置制御回路および第2の速度制御回路のゲイ
ンで調節ができるので、位置指令信号と電動機の位置お
よび速度検出信号とを比較しその偏差が減少するように
制御する単純なフィードバック制御よりも目標値応答を
上げられるという利点がある。しかし、図30の従来の
電動機の速度制御装置の場合と同様に、目標値応答を上
げるために第1の位置制御回路および第1の速度制御回
路のゲインを上げたり、位置指令信号の立ち上がりを速
くしたりすると応答が振動的になってしまうという問題
点があった。また、ワークの変化などによって負荷機械
のイナーシャが変化した場合に、機械系モデルの定数や
速度制御回路のゲインを修正する機能がないために応答
特性が変化したり制御が不安定になったりする場合があ
るという問題点もあった。また、従来の機械系模擬回路
は電動機とトルク伝達機構と負荷機械とを合算した単な
るイナーシャとしてモデル化していたので、このイナー
シャの最適値を求める場合には通常複数回試行を行な
い、設定の都度最適か否かの判断をする必要があり、最
適値設定に時間を要するという問題があった。
Further, in the conventional position control device for an electric motor shown in FIG. 31, the response (target value response) to the position command signal can be adjusted by the gains of the first position control circuit and the first speed control circuit. Response to disturbance (disturbance response)
Can be adjusted by the gains of the second position control circuit and the second speed control circuit, so a simple feedback control for comparing the position command signal with the position and speed detection signals of the electric motor and controlling so as to reduce their deviations. There is an advantage that the target value response can be improved. However, as in the case of the conventional speed control device for an electric motor shown in FIG. 30, the gains of the first position control circuit and the first speed control circuit are increased to raise the target value response, and the rising of the position command signal is increased. There is a problem that the response becomes oscillating when the speed is increased. In addition, when the inertia of the load machine changes due to changes in the work, the response characteristics may change or control may become unstable because there is no function to correct the constants of the mechanical system model and the gain of the speed control circuit. There was also the problem that there were cases. In addition, since the conventional mechanical system simulation circuit was modeled as a simple inertia that combines the electric motor, torque transmission mechanism, and load machine, in order to find the optimum value of this inertia, it is usually tried multiple times and each time it is set. There is a problem that it is necessary to determine whether or not it is optimal, and it takes time to set the optimal value.

【0017】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、外部からの速度指令信号や位置指
令信号に対する高速応答性を有するとともに、機械振動
を発生せず、かつ負荷機械のイナーシャが変化しても所
望の応答が得られる電動機の速度および位置制御装置を
得ることを目的としている。また、イナーシャの値の設
定が短時間にできることを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and has a high-speed response to a speed command signal and a position command signal from the outside, does not generate mechanical vibration, and is inertia of a load machine. It is an object of the present invention to obtain a speed and position control device for an electric motor, which can obtain a desired response even when is changed. It is also intended to set the inertia value in a short time.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る電動機
の速度制御装置は、外部からの速度指令信号と電動機の
模擬速度を示す第1の模擬速度信号との偏差信号を入力
して前記第1の模擬速度信号が前記速度指令信号に対し
て所望の応答特性を有するように第1のトルク信号を出
力する第1の速度制御手段と、該第1の速度制御手段か
らの第1のトルク信号と前記電動機に接続されるトルク
伝達機構の伝達トルクを示す模擬伝達トルク信号との偏
差信号を入力して前記第1の模擬速度信号を出力する電
動機モデルと、前記模擬伝達トルク信号を入力して前記
電動機に前記トルク伝達機構を介して接続される負荷機
械の模擬速度を示す第2の模擬速度信号を出力する負荷
機械モデルと、前記電動機モデルからの第1の模擬速度
信号と前記負荷機械モデルからの第2の模擬速度信号と
の偏差を入力して前記模擬伝達トルク信号を出力するト
ルク伝達機構モデルと、前記電動機モデルからの第1の
模擬速度信号と前記電動機の実際の速度信号との偏差信
号を入力して第2のトルク信号を出力する第2の速度制
御手段と、前記第1の速度制御手段からの第1のトルク
信号と前記第2の速度制御手段からの第2のトルク信号
との加算信号を入力して前記電動機の実際の速度信号が
前記速度指令信号に対して所望の応答特性を有するよう
に前記電動機のトルクを制御するトルク制御手段とを備
えたものである。
A speed control device for an electric motor according to a first aspect of the present invention receives the deviation signal between a speed command signal from the outside and a first simulated speed signal indicating a simulated speed of the electric motor and inputs the deviation signal. A first speed control means for outputting a first torque signal so that the first simulated speed signal has a desired response characteristic to the speed command signal; and a first speed control means for outputting the first torque signal. An electric motor model for inputting a deviation signal between a torque signal and a simulated transmission torque signal indicating a transmission torque of a torque transmission mechanism connected to the electric motor to output the first simulated speed signal, and the simulated transmission torque signal are input. And a load machine model that outputs a second simulated speed signal indicating a simulated speed of a load machine connected to the electric motor via the torque transmission mechanism, a first simulated speed signal from the electric motor model, and the load. Machine A torque transmission mechanism model that inputs the deviation from the second simulated speed signal from the model and outputs the simulated transmission torque signal, a first simulated speed signal from the electric motor model, and an actual speed signal of the electric motor. Second speed control means for inputting a deviation signal of the second speed signal and a second torque signal, a first torque signal from the first speed control means, and a second torque signal from the second speed control means. And a torque control means for controlling the torque of the electric motor so that an actual speed signal of the electric motor has a desired response characteristic to the speed command signal by inputting an addition signal to the torque signal. .

【0019】第2の発明に係る電動機の速度及び位置制
御装置は、外部からの位置指令信号と電動機の模擬位置
を示す第1の模擬位置信号との偏差信号を入力して第1
の速度信号を出力する第1の位置制御手段と、前記第1
の位置制御手段からの第1の速度信号と前記電動機の模
擬速度を示す第1の模擬速度信号との偏差信号を入力し
て前記第1の模擬位置信号が前記位置指令信号に対して
所望の応答特性を有するように第1のトルク信号を出力
する第1の速度制御手段と、前記第1の速度制御手段か
らの第1のトルク信号と前記電動機に接続されるトルク
伝達機構の伝達トルクを示す模擬伝達トルク信号との偏
差信号を入力して前記第1の模擬速度信号と第1の模擬
位置信号を出力する電動機モデルと、前記模擬伝達トル
ク信号を入力して、前記電動機に前記トルク伝達機構を
介して接続される負荷機械の模擬速度を示す第2の模擬
速度信号を出力する負荷機械モデルと、前記電動機モデ
ルからの第1の模擬速度信号と前記負荷機械モデルから
の第2の模擬速度信号との偏差信号を入力して前記模擬
伝達トルク信号を出力するトルク伝達機構モデルと、前
記電動機モデルからの第1の模擬位置信号と前記電動機
の実際の位置信号との偏差信号を入力して第2の速度信
号を出力する第2の位置制御手段と、前記第1の模擬速
度信号と前記第2の位置制御手段からの第2の速度信号
とを加算しさらに前記電動機の実際の速度信号を減算し
た偏差信号を入力して第2のトルク信号を出力する第2
の速度制御手段と、前記第1の速度制御手段からの第1
のトルク信号と前記第2の速度制御手段からの第2のト
ルク信号との加算信号を入力して前記電動機の実際の位
置信号が前記位置指令信号に対して所望の応答特性を有
するように前記電動機のトルクを制御するトルク制御手
段とを備えたものである。
The speed and position control device for the electric motor according to the second aspect of the present invention receives the deviation signal between the position command signal from the outside and the first simulated position signal indicating the simulated position of the electric motor as the first signal.
Position control means for outputting a speed signal of
The deviation signal between the first speed signal from the position control means and the first speed signal indicating the simulated speed of the electric motor is input, and the first simulated position signal is set to the desired position relative to the position command signal. A first speed control means for outputting a first torque signal so as to have a response characteristic, a first torque signal from the first speed control means, and a transmission torque of a torque transmission mechanism connected to the electric motor. An electric motor model for inputting a deviation signal from the simulated transmission torque signal shown and outputting the first simulated speed signal and the first simulated position signal, and the simulated transmission torque signal for inputting the torque transmission to the electric motor. A load machine model that outputs a second simulated speed signal indicating a simulated speed of a load machine connected via a mechanism, a first simulated speed signal from the electric motor model, and a second simulation from the load machine model. speed A torque transmission mechanism model that inputs a deviation signal from the motor and outputs the simulated transmission torque signal, and a deviation signal between the first simulated position signal from the electric motor model and the actual position signal of the electric motor. Second position control means for outputting a second speed signal, the first simulated speed signal and the second speed signal from the second position control means are added together, and the actual speed signal of the electric motor is added. The second torque signal is input by inputting the deviation signal obtained by subtracting
Speed control means and a first speed control means from the first speed control means.
Of the torque signal and the second torque signal from the second speed control means are input so that the actual position signal of the electric motor has a desired response characteristic to the position command signal. And a torque control means for controlling the torque of the electric motor.

【0020】第3の発明に係る電動機の速度制御装置又
は電動機の速度及び位置制御装置は、電動機モデルから
の第1の模擬速度信号と負荷機械モデルからの第2の模
擬速度信号の偏差信号を入力して補償トルク信号を出力
する補償トルク演算手段を備え、この補償トルク演算手
段からの補償トルク信号を第1の速度制御手段からの第
1のトルク信号から差し引いた偏差信号によって前記電
動機モデル又はトルク制御手段を制御するものである。
A speed controller for a motor or a speed and position controller for a motor according to a third aspect of the present invention outputs a deviation signal between a first simulated speed signal from a motor model and a second simulated speed signal from a load machine model. Compensation torque calculating means for inputting and outputting a compensation torque signal is provided, and the motor model or the deviation torque signal from the compensation torque calculating means is subtracted from the first torque signal from the first speed control means. The torque control means is controlled.

【0021】第4の発明に係る電動機の速度制御装置又
は電動機の速度及び位置制御装置は、電動機モデルから
の第1の模擬速度信号と電動機の実際の速度信号との偏
差信号を入力してこの偏差信号が減少するように負荷機
械モデルのイナーシャを同定するイナーシャ同定手段を
備えたものである。
The speed controller for the motor or the speed and position controller for the motor according to the fourth aspect of the invention inputs the deviation signal between the first simulated speed signal from the motor model and the actual speed signal of the motor. The inertia identifying means is provided for identifying the inertia of the load machine model so that the deviation signal decreases.

【0022】第5の発明に係る電動機の速度制御装置又
は電動機の速度及び位置制御装置は、電動機モデルから
の第1の模擬速度信号と電動機の実際の速度信号との偏
差信号を入力してイナーシャ同定信号を出力するイナー
シャ同定手段と、このイナーシャ同定手段からのイナー
シャ同定信号に基づいて第1の速度制御手段のゲインを
修正するゲイン修正手段を備えたものである。
A speed control device for an electric motor or a speed and position control device for an electric motor according to a fifth aspect of the present invention inputs the deviation signal between the first simulated speed signal from the electric motor model and the actual speed signal of the electric motor. An inertia identifying means for outputting an identification signal and a gain modifying means for modifying the gain of the first speed control means based on the inertia identifying signal from the inertia identifying means are provided.

【0023】第6の発明に係る電動機の速度制御装置又
は電動機の速度及び位置制御装置は、電動機モデルから
の第1の模擬速度信号と電動機の実際の速度信号との偏
差信号を入力してイナーシャ同定信号を出力するイナー
シャ同定手段と、このイナーシャ同定手段からのイナー
シャ同定信号に基づいて補償トルク演算手段のゲインを
修正するゲイン修正手段を備えたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an electric motor speed control device or an electric motor speed and position control device which inputs a deviation signal between a first simulated speed signal from an electric motor model and an actual speed signal of the electric motor. An inertia identifying means for outputting an identification signal and a gain modifying means for modifying the gain of the compensating torque computing means based on the inertia identifying signal from the inertia identifying means are provided.

【0024】第7の発明に係る電動機の速度制御装置又
は電動機の速度及び位置制御装置は、電動機モデルから
の第1の模擬速度信号と電動機の実際の速度信号との偏
差信号を入力してイナーシャ同定信号を出力するイナー
シャ同定手段と、このイナーシャ同定手段からのイナー
シャ同定信号に基づいて第2の速度制御手段のゲインを
修正するゲイン修正手段を備えたものである。
A speed controller for an electric motor or a speed and position controller for an electric motor according to a seventh aspect of the present invention inputs the deviation signal between the first simulated speed signal from the electric motor model and the actual speed signal of the electric motor. The inertia identifying means for outputting the identification signal and the gain modifying means for modifying the gain of the second speed control means based on the inertia identifying signal from the inertia identifying means are provided.

【0025】第8の発明に係る電動機の速度及び位置制
御装置は、電動機モデルからの第1の模擬速度信号と負
荷機械モデルからの第2の模擬速度信号の偏差信号を入
力して補償トルク信号を出力する補償トルク演算手段
と、前記電動機モデルからの第1の模擬位置信号と前記
負荷機械モデルからの第2の模擬位置信号の偏差信号を
入力して補償速度信号を出力する補償速度演算手段を備
え、この補償速度演算手段からの補償速度信号を第1の
位置制御手段からの第1の速度信号に加えた後第1の速
度制御手段に供給し、前記第1の速度制御手段からの第
1のトルクと前記補償トルク演算手段からの補償トルク
信号とに基づいて前記電動機モデル又はトルク制御手段
を制御するものである。
A speed and position control device for an electric motor according to an eighth aspect of the present invention inputs a deviation signal between the first simulated speed signal from the electric motor model and the second simulated speed signal from the load machine model to receive a compensation torque signal. And a compensating speed calculating means for inputting a deviation signal of the first simulated position signal from the electric motor model and the second simulated position signal from the load machine model and outputting a compensating speed signal. The compensation speed signal from the compensation speed calculation means is added to the first speed signal from the first position control means and then supplied to the first speed control means. The electric motor model or the torque control means is controlled based on the first torque and the compensation torque signal from the compensation torque calculation means.

【0026】第9の発明に係る電動機の速度及び位置制
御装置は、電動機モデルからの第1の模擬速度信号と電
動機の実際の速度信号との偏差信号を入力してイナーシ
ャ同定信号を出力するイナーシャ同定手段と、このイナ
ーシャ同定手段からのイナーシャ同定信号に基づいて補
償速度演算手段のゲインを修正するゲイン修正手段を備
えたものである。
A speed and position control device for an electric motor according to a ninth aspect of the present invention is an inertia device which inputs a deviation signal between a first simulated speed signal from an electric motor model and an actual speed signal of the electric motor and outputs an inertia identification signal. The identification means and the gain correction means for correcting the gain of the compensation speed calculation means based on the inertia identification signal from the inertia identification means are provided.

【0027】[0027]

【作用】この第1の発明に係る電動機の速度制御装置に
おいて、電動機モデルは第1の速度制御手段からの第1
のトルク信号と電動機に接続されるトルク伝達機構の伝
達トルク信号を示す模擬伝達トルク信号との偏差信号を
入力して第1の模擬速度信号を出力する。また、負荷機
械モデルは模擬伝達トルク信号を入力して電動機にトル
ク伝達機構を介して接続される負荷機械の模擬速度を示
す第2の模擬速度信号を出力する。また、トルク伝達機
構モデルは電動機モデルからの第1の模擬速度信号と負
荷機械モデルからの第2の模擬速度信号との偏差を入力
して模擬伝達トルク信号を出力する
In the speed control device for the electric motor according to the first aspect of the present invention, the electric motor model is the first speed control means from the first speed control means.
And a simulated transmission torque signal indicating a transmission torque signal of a torque transmission mechanism connected to the electric motor are input and a first simulated speed signal is output. The load machine model inputs the simulated transmission torque signal and outputs a second simulated speed signal indicating the simulated speed of the load machine connected to the electric motor via the torque transmission mechanism. Further, the torque transmission mechanism model inputs the deviation between the first simulated speed signal from the electric motor model and the second simulated speed signal from the load machine model and outputs the simulated transmission torque signal.

【0028】この第2の発明に係る電動機の速度及び位
置制御装置において、第1の位置制御手段は外部からの
位置指令信号と電動機の模擬位置を示す第1の模擬位置
信号との偏差信号を入力して第1の速度信号を出力す
る。また、第1の速度制御手段は前記第1の位置制御手
段からの第1の速度信号と前記電動機の模擬速度を示す
第1の模擬速度信号との偏差信号を入力して前記第1の
模擬位置信号が前記位置指令信号に対して所望の応答特
性を有するように第1のトルク信号を出力する。また、
電動機モデルは前記第1の速度制御手段からの第1のト
ルク信号と前記電動機に接続されるトルク伝達機構の伝
達トルクを示す模擬伝達トルク信号との偏差信号を入力
して前記第1の模擬速度信号と第1の模擬位置信号を出
力する。また、負荷機械モデルは前記模擬伝達トルク信
号を入力して、前記電動機に前記トルク伝達機構を介し
て接続される負荷機械の模擬速度を示す第2の模擬速度
信号を出力する。
In the speed and position control device for the electric motor according to the second aspect of the present invention, the first position control means outputs the deviation signal between the position command signal from the outside and the first simulated position signal indicating the simulated position of the electric motor. Input and output a first speed signal. Further, the first speed control means inputs the deviation signal between the first speed signal from the first position control means and the first simulated speed signal indicating the simulated speed of the electric motor to input the first simulated signal. The first torque signal is output so that the position signal has a desired response characteristic to the position command signal. Also,
The electric motor model receives the deviation signal between the first torque signal from the first speed control means and the simulated transmission torque signal indicating the transmission torque of the torque transmission mechanism connected to the electric motor, and inputs the deviation signal to the first simulated speed. The signal and the first simulated position signal are output. The load machine model inputs the simulated transmission torque signal and outputs a second simulated speed signal indicating the simulated speed of the load machine connected to the electric motor via the torque transmission mechanism.

【0029】また、トルク伝達機構モデルは前記電動機
モデルからの第1の模擬速度信号と前記負荷機械モデル
からの第2の模擬速度信号との偏差信号を入力して前記
模擬伝達トルク信号を出力する。また、第2の位置制御
手段は前記電動機モデルからの第1の模擬位置信号と前
記電動機の実際の位置信号との偏差信号を入力して第2
の速度信号を出力する。また第2の速度制御手段は前記
第1の模擬速度信号と前記第2の位置制御手段からの第
2の速度信号とを加算しさらに前記電動機の実際の速度
信号を減算した偏差信号を入力して第2のトルク信号を
出力する。また、トルク制御手段は前記第1の速度制御
手段からの第1のトルク信号と前記第2の速度制御手段
からの第2のトルク信号との加算信号を入力して前記電
動機の実際の位置信号が前記位置指令信号に対して所望
の応答特性を有するように前記電動機のトルクを制御す
る。
The torque transmission mechanism model inputs the deviation signal between the first simulated speed signal from the electric motor model and the second simulated speed signal from the load machine model and outputs the simulated transmission torque signal. . Further, the second position control means inputs the deviation signal between the first simulated position signal from the electric motor model and the actual position signal of the electric motor, and then inputs the deviation signal to the second position control means.
The speed signal of is output. The second speed control means inputs a deviation signal obtained by adding the first simulated speed signal and the second speed signal from the second position control means and further subtracting the actual speed signal of the electric motor. And outputs a second torque signal. Further, the torque control means inputs the addition signal of the first torque signal from the first speed control means and the second torque signal from the second speed control means to input the actual position signal of the electric motor. Controls the torque of the electric motor so as to have a desired response characteristic to the position command signal.

【0030】この第3の発明に係る電動機の速度制御装
置又は電動機の速度及び位置制御装置において、補償ト
ルク演算手段は電動機モデルからの第1の模擬速度信号
と負荷機械モデルからの第2の模擬速度信号の偏差信号
を入力して補償トルク信号を出力する。また、この補償
トルク演算手段からの補償トルク信号を第1の速度制御
手段からの第1のトルク信号から差し引いた偏差信号が
減少するようにによって電動機モデル又はトルク制御手
段を制御する。
In the speed controller for the electric motor or the speed and position controller for the electric motor according to the third aspect of the present invention, the compensating torque calculating means includes a first simulated speed signal from the electric motor model and a second simulated speed signal from the load machine model. The deviation signal of the speed signal is input and the compensation torque signal is output. Further, the motor model or the torque control means is controlled so that the deviation signal obtained by subtracting the compensation torque signal from the compensation torque calculation means from the first torque signal from the first speed control means decreases.

【0031】この第4の発明に係る電動機の速度制御装
置又は電動機の速度及び位置制御装置において、イナー
シャ同定手段は電動機モデルからの第1の模擬速度信号
と電動機の実際の速度信号との偏差信号を入力してこの
偏差信号が減少するように前記負荷機械モデルのイナー
シャを同定する。
In the speed controller for a motor or the speed and position controller for a motor according to the fourth aspect of the invention, the inertia identifying means is a deviation signal between the first simulated speed signal from the motor model and the actual speed signal of the motor. Is input to identify the inertia of the load machine model so that the deviation signal is reduced.

【0032】この第5の発明に係る電動機の速度制御装
置又は電動機の速度及び位置制御装置において、ゲイン
修正手段は電動機モデルからの第1の模擬速度信号と電
動機の実際の速度信号との偏差信号を入力してイナーシ
ャ同定信号を出力するイナーシャ同定手段とこのイナー
シャ同定手段からのイナーシャ同定信号に基づき前記第
1の速度制御手段のゲインを修正する。
In the speed control device for a motor or the speed and position control device for a motor according to the fifth aspect of the present invention, the gain correction means is a deviation signal between the first simulated speed signal from the motor model and the actual speed signal of the motor. Is input to output an inertia identification signal, and the gain of the first speed control means is corrected based on the inertia identification signal from the inertia identification means.

【0033】この第6の発明に係る電動機の速度制御装
置又は電動機の速度及び位置制御装置において、ゲイン
修正手段は電動機モデルからの第1の模擬速度信号と前
記電動機の実際の速度信号との偏差信号を入力してイナ
ーシャ同定信号を出力するイナーシャ同定手段とこのイ
ナーシャ同定手段からのイナーシャ同定信号に基づき前
記補償トルク演算手段のゲインを修正する。
In the speed controller for the electric motor or the speed and position controller for the electric motor according to the sixth aspect of the present invention, the gain correction means is a deviation between the first simulated speed signal from the electric motor model and the actual speed signal of the electric motor. The gain of the compensation torque calculating means is corrected based on the inertia identifying means for inputting a signal and outputting the inertia identifying signal and the inertia identifying signal from the inertia identifying means.

【0034】この第7の発明に係る電動機の速度制御装
置又は電動機の速度及び位置制御装置において、ゲイン
修正手段は電動機モデルからの第1の模擬速度信号と前
記電動機の実際の速度信号との偏差信号を入力してイナ
ーシャ同定信号を出力するイナーシャ同定手段とこのイ
ナーシャ同定手段からのイナーシャ同定信号に基づき前
記第2の速度制御手段のゲインを修正する。
In the speed control device for an electric motor or the speed and position control device for an electric motor according to the seventh aspect of the present invention, the gain correction means is a deviation between the first simulated speed signal from the electric motor model and the actual speed signal of the electric motor. The gain of the second speed control means is corrected based on the inertia identifying means for inputting the signal and outputting the inertia identifying signal and the inertia identifying signal from the inertia identifying means.

【0035】この第8の発明に係る電動機の速度及び位
置制御装置において、補償速度演算手段は電動機モデル
からの第1の模擬位置信号と前記負荷機械モデルからの
第2の模擬位置信号の偏差信号を入力して補償速度信号
を出力し、この補償速度演算手段からの補償速度信号を
前記第1の位置制御手段からの第1の速度信号に加えた
後第1の速度制御手段に供給し、前記第1の速度制御手
段からの第1のトルクと前記補償トルク演算回路からの
補償トルク信号とに基づいて前記電動機モデル又は前記
トルク制御回路を制御する。
In the speed and position control device for an electric motor according to the eighth aspect of the present invention, the compensation speed calculation means is a deviation signal between the first simulated position signal from the electric motor model and the second simulated position signal from the load machine model. To output a compensation speed signal, add the compensation speed signal from the compensation speed calculation means to the first speed signal from the first position control means, and then supply the first speed control means, The electric motor model or the torque control circuit is controlled based on the first torque from the first speed control means and the compensation torque signal from the compensation torque calculation circuit.

【0036】この第9の発明に係る電動機の速度及び位
置制御装置において、ゲイン修正手段は電動機モデルか
らの第1の模擬速度信号と前記電動機の実際の速度信号
との偏差信号を入力してイナーシャ同定信号を出力する
イナーシャ同定手段とこのイナーシャ同定手段からのイ
ナーシャ同定信号に基づき補償速度演算手段のゲインを
修正する。
In the speed and position control device for the electric motor according to the ninth aspect of the present invention, the gain correction means inputs the deviation signal between the first simulated speed signal from the electric motor model and the actual speed signal of the electric motor, and the inertia signal is input. The inertia identifying means for outputting the identifying signal and the gain of the compensating speed calculating means are corrected based on the inertia identifying signal from the inertia identifying means.

【0037】[0037]

【実施例】【Example】

実施例1.図1はこの発明の実施例の全体の構成を示す
ブロック図である。同図において、図51の符号と同じ
符号で示されたものは同一もしくは同等なものを示す。
17は速度指令信号ωM*と模擬速度信号ωA1との減算を
行ない偏差信号(ωM*−ωA1)を出力する減算器、15
は第1の速度制御回路16から出力された第1のトルク
信号T1*から後述の補償トルク演算回路14の出力TC
を減じて第3のトルク信号T3*を出力する減算器、18
は第3のトルク信号T3*と後述のトルク伝達機構模擬回
路10の出力である模擬伝達トルク信号TF との偏差信
号(T3*−TF )を出力する減算器、13は電動機1の
伝達関数を模擬するとともに偏差信号(T3*−TF )を
入力して模擬速度信号ωA1を出力する電動機模擬回路、
11は第1の模擬速度信号ωA1から後述の第2の模擬速
度信号ωA2を減じて偏差信号(ωA1−ωA2)を出力する
減算器、10はトルク伝達機構2の伝達関数を模擬する
とともに減算器11から出力される偏差信号(ωA1−ω
A2)を入力して模擬伝達トルク信号TF を出力するトル
ク伝達機構模擬回路である。
Example 1. FIG. 1 is a block diagram showing the overall construction of an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 51 denote the same or equivalent ones.
Reference numeral 17 is a subtracter that subtracts the speed command signal ωM * from the simulated speed signal ωA1 and outputs a deviation signal (ωM * −ωA1), 15
Is a first torque signal T1 * output from the first speed control circuit 16 and an output TC of a compensation torque calculation circuit 14 to be described later.
Subtracting 18 to subtract the third torque signal T3 *,
Is a subtractor that outputs a deviation signal (T3 * -TF) between the third torque signal T3 * and a simulated transmission torque signal TF which is the output of the torque transmission mechanism simulation circuit 10 described later, and 13 is the transfer function of the motor 1. A motor simulation circuit that simulates and inputs a deviation signal (T3 * -TF) and outputs a simulated speed signal ωA1
Reference numeral 11 is a subtractor that subtracts a second simulated speed signal ωA2 described later from the first simulated speed signal ωA1 and outputs a deviation signal (ωA1-ωA2). 10 is a subtractor that simulates the transfer function of the torque transmission mechanism 2. Deviation signal (ωA1−ω
A2) is a torque transmission mechanism simulation circuit for inputting A2) and outputting a simulated transmission torque signal TF.

【0038】また、9は負荷機械3の伝達関数を模擬す
るとともにトルク信号TF を入力して第2の模擬速度信
号ωA2を出力する負荷機械模擬回路、12は第1の模擬
速度信号ωA1から第2の模擬速度信号ωA2を減じて偏差
信号(ωA1−ωA2)を出力する減算器、14は第1の模
擬速度信号ωA1と第2の模擬速度信号ωA2との偏差信号
(ωA1−ωA2)を入力して負荷機械が速度指令信号ωM*
に追従するように補償トルク信号TC を出力する補償ト
ルク演算回路、7は第1の模擬速度信号ωA1から電動機
1の実速度信号ωM を減じて偏差信号(ωA1−ωM )を
出力する減算器、8は速度偏差(ωA1−ωM )が減少す
るように第2のトルク信号T2*を出力して実速度信号ω
M が第1の模擬速度信号ωA1に追従するように制御する
第2の速度制御回路、6は第3のトルク信号T3*と第2
のトルク信号T2*を合算してトルク指令信号TM*を出力
する加算器である。
Further, 9 is a load machine simulation circuit which simulates the transfer function of the load machine 3 and inputs the torque signal TF and outputs the second simulated speed signal ωA2, and 12 is the first simulated speed signal ωA1 to the first simulated speed signal ωA1. A subtractor that subtracts the second simulated speed signal ωA2 and outputs a deviation signal (ωA1-ωA2), and 14 inputs a deviation signal (ωA1-ωA2) between the first simulated speed signal ωA1 and the second simulated speed signal ωA2 Then the load machine sends the speed command signal ωM *
A compensating torque calculation circuit for outputting a compensating torque signal TC so as to follow, a subtracter 7 for subtracting the actual speed signal ωM of the motor 1 from the first simulated speed signal ωA1 and outputting a deviation signal (ωA1-ωM), 8 outputs the second torque signal T2 * so that the speed deviation (ωA1−ωM) decreases and the actual speed signal ω
A second speed control circuit for controlling M so as to follow the first simulated speed signal ωA1, and 6 is a third torque signal T3 * and a second torque control circuit.
Is an adder that outputs the torque command signal TM *.

【0039】また、図2は電動機とトルク伝達機構と負
荷機械からなる実際の機械系の構成を示すものである。
同図中、図1の符号と同じ符号で示されたものは同一も
しくは同等なものを示す。電動機1と負荷機械3は低剛
性の軸によって接続されているものとしている。
FIG. 2 shows the configuration of an actual mechanical system including an electric motor, a torque transmission mechanism and a load machine.
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or equivalent ones. It is assumed that the electric motor 1 and the load machine 3 are connected by a low-rigidity shaft.

【0040】図3は図2の機械系に対応する図1の電動
機模擬回路13、トルク伝達機構模擬回路10及び負荷
機械模擬回路9のブロック図である。同図において、1
01は第3のトルク指令T3*と模擬伝達トルク信号TF
との偏差(T3*−TF )に電動機のイナーシャJM の逆
数を乗じ、積分して模擬速度信号ωA1を出力する積分
器、102は第1の模擬速度信号ωA1と第2の模擬速度
信号ωA2の偏差(ωA1−ωA2)を積分して、バネ定数K
F を乗じて、模擬伝達トルク信号TF を出力する積分
器、103は模擬伝達トルク信号TF を入力して負荷機
械のイナーシャJLの逆数(1/JL )を乗じて積分し
第2の模擬速度信号ωA2を出力する積分器である。
FIG. 3 is a block diagram of the electric motor simulation circuit 13, the torque transmission mechanism simulation circuit 10 and the load machine simulation circuit 9 of FIG. 1 corresponding to the mechanical system of FIG. In the figure, 1
01 is the third torque command T3 * and the simulated transmission torque signal TF
Deviation (T3 * -TF) is multiplied by the reciprocal of the motor inertia JM and integrated to output a simulated speed signal ωA1, 102 is a first simulated speed signal ωA1 and a second simulated speed signal ωA2. The spring constant K is calculated by integrating the deviation (ωA1-ωA2).
An integrator that multiplies F to output the simulated transmission torque signal TF, and 103 inputs the simulated transmission torque signal TF and multiplies it by the reciprocal (1 / JL) of the inertia JL of the load machine to integrate the second simulated velocity signal. This is an integrator that outputs ωA2.

【0041】この電動機模擬回路、負荷機械模擬回路、
トルク伝達機構模擬回路を分離することによりゲインの
設定を従来よりも容易にかつ正確に行なうことができ
る。
This electric motor simulation circuit, load machine simulation circuit,
By separating the torque transmission mechanism simulating circuit, the gain can be set more easily and more accurately than before.

【0042】図4は補償トルク演算回路14のブロック
図である。同図において104はゲインkCVの係数器、
105は積分ゲインkCPの積分器、106は係数器10
4の出力と積分器105の出力を合算する加算器であ
る。
FIG. 4 is a block diagram of the compensation torque calculation circuit 14. In the figure, 104 is a coefficient unit of gain kCV,
Reference numeral 105 is an integrator having an integration gain kCP, and 106 is a coefficient multiplier 10.
4 is an adder for adding the output of 4 and the output of the integrator 105.

【0043】次に図4の動作について説明する。補償ト
ルク演算回路14は図1の第1の模擬速度信号ωA1と第
2の模擬速度信号ωA2との偏差信号(ωA1−ωA2)をゲ
インkCV、積分ゲインkCPで比例積分増幅した補償トル
ク信号TC を出力し、電動機1の応答を模擬する電動機
模擬回路13の出力である第1の模擬速度信号ωA1と負
荷機械3の応答を模擬する負荷機械模擬回路9の出力で
ある第2の模擬速度信号ωA2との偏差信号(ωA1ーωA2)
を減少させることができる。
Next, the operation of FIG. 4 will be described. The compensating torque calculation circuit 14 proportionally and integrally amplifies the compensating torque signal TC of the deviation signal (ωA1-ωA2) between the first simulated speed signal ωA1 and the second simulated speed signal ωA2 of FIG. 1 with the gain kCV and the integral gain kCP. The first simulated speed signal ωA1 which is the output of the electric motor simulation circuit 13 that outputs and simulates the response of the electric motor 1 and the second simulated speed signal ωA2 that is the output of the load machine simulation circuit 9 that simulates the response of the load machine 3 Deviation signal (ωA1 ー ωA2)
Can be reduced.

【0044】図5は第1の速度制御回路16のブロック
図である。同図において、107は速度偏差信号(ωM*
−ωA1)をゲインkv1で比例増幅して第1のトルク信号
T1*を出力する係数器である。
FIG. 5 is a block diagram of the first speed control circuit 16. In the figure, 107 is a velocity deviation signal (ωM *
-ΩA1) is a coefficient unit that proportionally amplifies the gain kv1 and outputs a first torque signal T1 *.

【0045】図5のように構成することにより、第1の
速度制御回路16は、第1の模擬速度信号ωA1が速度指
令信号ωM*に追従するように制御できる。
With the configuration shown in FIG. 5, the first speed control circuit 16 can be controlled so that the first simulated speed signal ωA1 follows the speed command signal ωM *.

【0046】図6は第2の速度制御回路8のブロック図
である。同図において、108はゲインkV2の係数器、
109は積分ゲインkI2の積分器、110は係数器10
8と積分器109の出力を合算し、第2のトルク信号T
2*を出力する加算器である。
FIG. 6 is a block diagram of the second speed control circuit 8. In the figure, 108 is a coefficient unit of gain kV2,
109 is an integrator having an integration gain kI2, and 110 is a coefficient multiplier 10
8 and the output of the integrator 109 are summed to obtain the second torque signal T
This is an adder that outputs 2 *.

【0047】次に図6の動作について図1を参照しなが
ら説明する。図1の第2の速度制御回路8は速度偏差信
号(ωA1−ωM )をゲインkv2、積分ゲインkI2で比例
積分増幅したトルク信号T2*を出力するので、外乱トル
クが加わった場合でも電動機1の速度ωM が第1の模擬
速度信号ωA1に追従するように制御できる。前述のよう
に第1の速度制御回路16によってωA1はωM*に追従す
るように制御されるから、最終的に電動機1の速度ωM
は速度指令信号ωM*に追従するように制御される。ここ
で第2の速度制御回路の入力を(ωM*−ωM )ではな
く、(ωA1−ωM)にした理由について説明する。第1
の模擬速度信号ωA1は主として第1の速度制御回路16
の作用により、速度指令信号ωM*に対してある応答周波
数で応答するから、第1の模擬速度信号ωA1は速度指令
信号ωM*にローパスフィルタかけたような信号となる。
二つの速度偏差信号(ωA1−ωM )と(ωM*−ωM )を
比較した場合、前者の方が高周波成分が少ない滑らかな
信号となる。したがって、第2の速度制御回路8の入力
として(ωA1−ωM )を使った方が機械振動を誘発しに
くい第2のトルク信号T2*が得られる。
Next, the operation of FIG. 6 will be described with reference to FIG. The second speed control circuit 8 in FIG. 1 outputs a torque signal T2 * obtained by proportionally and integrally amplifying the speed deviation signal (ωA1−ωM) with a gain kv2 and an integral gain kI2. Therefore, even when disturbance torque is applied, the motor 1 The speed ω M can be controlled so as to follow the first simulated speed signal ω A1. As described above, ωA1 is controlled by the first speed control circuit 16 so as to follow ωM *.
Is controlled so as to follow the speed command signal ωM *. Here, the reason why the input of the second speed control circuit is set to (ωA1−ωM) instead of (ωM * −ωM) will be described. First
The simulated speed signal ωA1 of is mainly the first speed control circuit 16
By this action, the first simulated speed signal ωA1 becomes a signal obtained by low-pass filtering the speed command signal ωM *, since the first simulated speed signal ωA1 responds to the speed command signal ωM * at a certain response frequency.
When the two velocity deviation signals (ωA1−ωM) and (ωM * −ωM) are compared, the former is a smooth signal with less high frequency components. Therefore, the use of (ωA1−ωM) as the input of the second speed control circuit 8 makes it possible to obtain the second torque signal T2 * in which mechanical vibration is less likely to be induced.

【0048】図7にトルク制御回路5のブロック図を示
す。同図において、111はトルク指令信号TM*にトル
ク定数ktの逆数を乗じて電流指令信号IM*に変換する
係数器、112は電動機1の電流IM を検出する電流検
出器、113は電動機1の電流IMが電流指令IM*に追
従するように電動機1に電圧Vを印加する電流制御回路
である。
FIG. 7 shows a block diagram of the torque control circuit 5. In the figure, 111 is a coefficient unit that multiplies the torque command signal TM * by the reciprocal of the torque constant kt to convert it into a current command signal IM *, 112 is a current detector that detects the current IM of the motor 1, 113 is the The current control circuit applies a voltage V to the electric motor 1 so that the current IM follows the current command IM *.

【0049】図7のように構成することによって、トル
ク制御回路5は電動機1の出力トルクがトルク指令信号
TM*に追従するように制御できる。電流制御回路113
の詳細な構成については、例えば、「ACサーボシステ
ムの理論と設計の実際」、総合電子出版社、1990
年、P80〜P85、P153〜P155に記載されて
いる。
With the configuration shown in FIG. 7, the torque control circuit 5 can be controlled so that the output torque of the electric motor 1 follows the torque command signal TM *. Current control circuit 113
For the detailed configuration of the above, see, for example, “Theory of AC Servo System and Practice of Design”, Sogo Denshi Publisher, 1990.
Year, P80 to P85, P153 to P155.

【0050】次に各制御回路のゲインの設計方法につい
て説明する。トルク制御の応答は通常速度制御の応答に
比べ十分速いのでトルク制御回路5の伝達関数は1とお
ける。電動機模擬回路13は電動機1の伝達関数を模擬
するように設計される。同様にトルク伝達機構模擬回路
10及び負荷機械模擬回路9はそれぞれ、トルク伝達機
構2の伝達関数及び負荷機械3の伝達関数を模擬するよ
うに設計される。このとき電動機1の実速度信号ωM と
電動機模擬回路13の第1の模擬速度信号ωA1は一致す
る。すなわち速度指令信号ωM*から電動機1の実速度信
号ωM までの伝達関数は、速度指令信号ωM*から第1の
模擬速度信号ωA1までの伝達関数に一致する。同様に負
荷機械3の実速度信号ωL と負荷機械模擬回路9の出力
ωA2は一致し、速度指令信号ωM*から負荷機械3の実速
度信号ωL までの伝達関数は速度指令信号ωM*から第2
の模擬速度信号ωA2までの伝達関数に一致する。速度指
令信号ωM*から電動機1の実速度信号ωM までの伝達関
数をGVM、速度指令信号ωM*から負荷機械3の実速度信
号ωL までの伝達関数をGVLとすると、それぞれ式
(1)、式(2)で表される。
Next, a method of designing the gain of each control circuit will be described. Since the response of the torque control is sufficiently faster than the response of the normal speed control, the transfer function of the torque control circuit 5 can be set to 1. The electric motor simulation circuit 13 is designed to simulate the transfer function of the electric motor 1. Similarly, the torque transmission mechanism simulation circuit 10 and the load machine simulation circuit 9 are designed to simulate the transfer function of the torque transmission mechanism 2 and the transfer function of the load machine 3, respectively. At this time, the actual speed signal ω M of the electric motor 1 and the first simulated speed signal ω A1 of the electric motor simulation circuit 13 match. That is, the transfer function from the speed command signal ωM * to the actual speed signal ωM of the electric motor 1 matches the transfer function from the speed command signal ωM * to the first simulated speed signal ωA1. Similarly, the actual speed signal ωL of the load machine 3 and the output ωA2 of the load machine simulation circuit 9 match, and the transfer function from the speed command signal ωM * to the actual speed signal ωL of the load machine 3 is the second from the speed command signal ωM *.
It matches the transfer function up to the simulated velocity signal ωA2. When the transfer function from the speed command signal ωM * to the actual speed signal ωM of the electric motor 1 is GVM, and the transfer function from the speed command signal ωM * to the actual speed signal ωL of the load machine 3 is GVL, Equation (1) and Expression, respectively It is represented by (2).

【0051】[0051]

【数1】 [Equation 1]

【0052】[0052]

【数2】 [Equation 2]

【0053】ただし、ωS は機械共振周波数、ωZ は反
共振周波数であり、次式のように表される。
However, ω S is the mechanical resonance frequency, and ω Z is the anti-resonance frequency, which is expressed by the following equation.

【0054】[0054]

【数3】 (Equation 3)

【0055】[0055]

【数4】 [Equation 4]

【0056】式(1)、式(2)に示した伝達関数GV
M,GVLの各項の係数は、補償トルク演算回路14のゲ
インkCV,kCPおよび第1の速度制御回路16のゲイン
kV1によって操作できるので、所望の目標値応答特性を
得ることができる。
Transfer function GV shown in equations (1) and (2)
Since the coefficients of the terms M and GVL can be manipulated by the gains kCV and kCP of the compensation torque calculation circuit 14 and the gain kV1 of the first speed control circuit 16, a desired target value response characteristic can be obtained.

【0057】ここで、電動機の速度制御装置と図51に
示した従来の電動機の速度制御装置との制御特性をシミ
ュレーションによって比較する。制御対象は両者とも図
2で示した電動機でトルク伝達機構である低剛性な軸を
介して負荷機械を駆動する機械系とする。ここで、電動
機1のイナーシャJM 、負荷機械のイナーシャJL 、低
剛性軸のバネ定数KF を式(5)のように設定する。た
だし、低剛性軸のイナーシャは無視する。
Here, the control characteristics of the motor speed control device and the conventional motor speed control device shown in FIG. 51 will be compared by simulation. Both of the control targets are the electric motors shown in FIG. 2 and a mechanical system that drives the load machine via a low-rigidity shaft that is a torque transmission mechanism. Here, the inertia JM of the electric motor 1, the inertia JL of the load machine, and the spring constant KF of the low-rigidity shaft are set as in equation (5). However, the inertia of the low rigidity axis is ignored.

【0058】[0058]

【数5】 (Equation 5)

【0059】まず、図24は前述の従来の電動機の速度
制御装置において、速度指令ステップ状に与えた場合の
目標値応答のシミュレーション結果を示す図である。同
図(a)は、第1の速度制御回路のゲインkV1、第2の
速度制御回路のゲインkV2,kI2を式(5)のように設
定した場合であり、応答は振動的ではないものの応答性
は低いことがわかる。
First, FIG. 24 is a diagram showing a simulation result of a target value response in the case where a speed command step is applied in the above-described conventional motor speed control device. FIG. 10A shows the case where the gain kV1 of the first speed control circuit and the gains kV2 and kI2 of the second speed control circuit are set as shown in equation (5). It turns out that the sex is low.

【0060】[0060]

【数6】 (Equation 6)

【0061】また、同図(b)は、応答性を上げるため
に各ゲインを式(6)のように設定した場合であり、応
答は非常に振動的であることがわかる。
Further, FIG. 6B shows the case where each gain is set as in the equation (6) in order to improve the responsiveness, and it can be seen that the response is very oscillatory.

【0062】[0062]

【数7】 (Equation 7)

【0063】次に、この発明の電動機の速度制御回路の
シミュレーション結果を示す。第1の速度制御回路およ
び第2の速度制御回路のゲインは前述の従来の電動機の
速度制御回路の場合と同じく式(7)のように設定し
た。また、補償トルク演算回路14のゲインkcp,kcv
は式(8)のように設定した。
Next, the simulation result of the speed control circuit of the electric motor of the present invention will be shown. The gains of the first speed control circuit and the second speed control circuit are set as in the equation (7) as in the case of the speed control circuit of the conventional electric motor described above. Further, the gains kcp and kcv of the compensation torque calculation circuit 14
Was set as in equation (8).

【0064】[0064]

【数8】 (Equation 8)

【0065】図8は速度指令ωM*をステップ状に与えた
場合の目標値応答のシミュレーション結果を示す図であ
る。図24−(b)で示したように、従来技術では第1
および第2の速度制御回路のゲインが式(8)の設定で
は応答が非常に振動的であるのに対し、図8では負荷機
械の速度ωL の応答は高速でかつオーバーシュートのな
い良好な応答特性を示している。したがって、この発明
による電動機の速度制御装置の方が図22に示した従来
の電動機の速度制御装置よりも優れていることがわか
る。
FIG. 8 is a diagram showing the simulation result of the target value response when the speed command ωM * is given in steps. As shown in FIG. 24- (b), in the conventional technique, the first
While the response of the second speed control circuit and the gain of the second speed control circuit are very oscillatory, the response of the load machine speed ωL is high and there is no overshoot in FIG. It shows the characteristics. Therefore, it is understood that the speed control device for the electric motor according to the present invention is superior to the speed control device for the conventional electric motor shown in FIG.

【0066】以上のように、従来の機械系模擬回路を電
動機模擬装置、負荷機械模擬装置、トルク伝達機構模擬
装置の各モデルに分けたので、モデル毎のゲイン設定が
容易かつ高速度にできる。また、補償トルク演算回路を
設けたので、図8における負荷機械の速度ωL の応答の
高速でかつオーバーシュートのない良好な応答特性を得
ることが可能である。
As described above, the conventional mechanical system simulating circuit is divided into each model of the electric motor simulating device, the load machine simulating device, and the torque transmission mechanism simulating device, so that the gain setting for each model can be made easy and high speed. Further, since the compensating torque calculation circuit is provided, it is possible to obtain a good response characteristic of the response of the speed .omega.L of the load machine in FIG.

【0067】実施例2.尚、実施例1では補償トルク演
算回路が付加された場合について説明したが、補償トル
ク演算回路が付かない場合でも動作するのはいうまでも
ない。この場合、図1において減算器12、補償トルク
演算回路14、減算器15を省いた回路となる。ここで
は従来の機械系模擬回路を電動機模擬装置、負荷機械模
擬装置、トルク伝達機構模擬装置の各モデルに分けたの
で、モデル毎のゲイン設定が容易かつ高速度にできる。
Example 2. Although the case where the compensation torque calculation circuit is added has been described in the first embodiment, it goes without saying that the operation is performed even when the compensation torque calculation circuit is not provided. In this case, the subtractor 12, the compensation torque calculation circuit 14, and the subtractor 15 in FIG. 1 are omitted. Here, since the conventional mechanical system simulation circuit is divided into each model of the electric motor simulation device, the load machine simulation device, and the torque transmission mechanism simulation device, the gain setting for each model can be easily performed at high speed.

【0068】実施例3.次に、この発明の別の実施例に
ついて図9〜図13を参照しながら説明する。図9は図
1に示された電動機の速度制御回路に位置制御回路を付
加した回路のブロック図である。同図において、同じ符
号で示されたものは同一もしくは同等なものを示す。2
4は位置指令信号θM*と後述の第1の模擬位置信号θA1
との偏差信号(θM*−θA1)を出力する減算器、25は
位置指令信号θM*と第1の模擬位置信号θA1との偏差信
号(θM*−θA1)が減少するように第1の速度信号ω1*
を出力してθA1がθM*に追従するように制御する第1の
位置制御回路、26は第1の位置制御回路25の出力で
ある第1の速度信号ω1*から第1の模擬速度信号ωA1を
減じて偏差信号(ω1*−ωA1)を出力する減算器、19
は電動機1の実速度及び実位置を検出して実速度信号ω
M 及び実位置信号θM を出力する位置速度検出器、20
は後述の第1の位置信号θA1と実位置信号θM との偏差
信号(θA1−θM )を出力する減算器である。
Example 3. Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a block diagram of a circuit in which a position control circuit is added to the speed control circuit of the electric motor shown in FIG. In the figure, the components denoted by the same reference numerals indicate the same or equivalent components. Two
4 is a position command signal θM * and a first simulated position signal θA1 described later.
And a subtracter 25 for outputting a deviation signal (θM * −θA1) between the position command signal θM * and the first simulated position signal θA1 (θM * −θA1) so that the deviation signal (θM * −θA1) decreases. Signal ω1 *
Is output to control θA1 to follow θM *, and 26 is a first simulated speed signal ωA1 from the first speed signal ω1 * output from the first position control circuit 25. A subtractor that subtracts the difference and outputs a deviation signal (ω1 * −ωA1), 19
Detects the actual speed and the actual position of the motor 1 and detects the actual speed signal ω
Position and speed detector that outputs M and actual position signal θM, 20
Is a subtracter that outputs a deviation signal (θA1−θM) between a first position signal θA1 and an actual position signal θM, which will be described later.

【0069】また、21は第1の位置信号θA1と実位置
信号θM との偏差信号(θA1−θM)が減少するように
第2の速度信号ω2*を出力してθM がθA1に追従するよ
うに制御する第2の位置制御回路、22は第1の速度信
号ωA1と第2の速度信号ω2*を合算する加算器、23は
加算器22の出力から実速度信号ωM を減じて偏差信号
(ω2*+ωA1ーωM)を出力する減算器、27は電動機1
の伝達関数を模擬するとともに(T3*−TF )を入力し
て第1の模擬位置信号θA1および第1の模擬速度信号ω
A1を出力する電動機模擬回路である。その他のブロック
は図1と同様であるので説明は省略する。
Reference numeral 21 outputs the second velocity signal ω2 * so that the deviation signal (θA1−θM) between the first position signal θA1 and the actual position signal θM decreases so that θM follows θA1. The second position control circuit for controlling the second speed control circuit 22, the adder 22 for adding the first speed signal ωA1 and the second speed signal ω2 *, and the reference numeral 23 for the deviation signal by subtracting the actual speed signal ωM from the output of the adder 22.
Subtractor that outputs (ω2 * + ωA1-ωM), 27 is the motor 1
Of the first simulated position signal θA1 and the first simulated velocity signal ω by inputting (T3 * -TF)
This is a motor simulation circuit that outputs A1. The other blocks are the same as those in FIG.

【0070】以下、各部について図10〜図12を用い
て説明する。図10は第1の位置制御回路25のブロッ
ク図である。同図において、201は位置偏差(θM*−
θA1)を比例増幅して第1の速度信号ω1*を出力するゲ
インkP1の係数器である。
Each section will be described below with reference to FIGS. 10 to 12. FIG. 10 is a block diagram of the first position control circuit 25. In the figure, 201 is a position deviation (θM * −
θA1) is a coefficient unit of gain kP1 which proportionally amplifies and outputs the first speed signal ω1 *.

【0071】図10のように構成すると、第1の模擬位
置信号θA1が位置指令信号θM*に追従するように制御で
きる。
With the configuration as shown in FIG. 10, the first simulated position signal θA1 can be controlled so as to follow the position command signal θM *.

【0072】図11は第2の位置制御回路21のブロッ
ク図である。同図において、202は位置偏差(θA1−
θM )を比例増幅して第2の速度信号ω2*を出力するゲ
インkP2の係数器である。
FIG. 11 is a block diagram of the second position control circuit 21. In the figure, 202 is a position deviation (θA1−
θM) is proportionally amplified to output a second speed signal ω2 *, which is a coefficient unit of gain kP2.

【0073】次に図11の動作について図9を参照しな
がら説明する。外乱トルクTL が加わった場合でも、θ
MがθA1に追従するように制御できる。前述のようにθA
1はθM*に追従するように制御されるから、最終的に電
動機1の位置θM は位置指令信号θM*に追従するように
制御される。ここで第2の位置制御回路の入力を(θM*
−θM )ではなく、(θA1−θM )にした理由について
説明する。第1の模擬位置信号θA1は主として第1の位
置制御回路25および第1の速度制御回路16の作用に
より、位置指令信号θM*に対してある応答周波数で応答
するから、第1の模擬位置信号θA1は位置指令信号θM*
にローパスフィルタかけたような信号となる。二つ位置
偏差信号(θA1−θM )と(θM*−θM )を比較した場
合、前者の方が高周波成分が少ない滑らかな信号とな
る。したがって、外乱が加わった状態で位置指令信号が
変化するような場合、第2の位置制御回路21の入力と
して(θA1−θM )を使った方が機械振動を誘発しにく
い第2の速度信号ω2*が得られる。
Next, the operation of FIG. 11 will be described with reference to FIG. Even if the disturbance torque TL is applied, θ
M can be controlled to follow θA1. As mentioned above, θA
Since 1 is controlled so as to follow θM *, the position θM of the electric motor 1 is finally controlled so as to follow the position command signal θM *. Here, the input of the second position control circuit is (θM *
The reason for using (θA1−θM) instead of −θM) will be described. The first simulated position signal θA1 responds to the position command signal θM * at a certain response frequency mainly by the actions of the first position control circuit 25 and the first speed control circuit 16, so that the first simulated position signal θA1 θA1 is the position command signal θM *
The signal is like a low-pass filtered signal. When the two position deviation signals (θA1−θM) and (θM * −θM) are compared, the former is a smooth signal with less high frequency components. Therefore, when the position command signal changes in the state where the disturbance is applied, it is more difficult to induce the mechanical vibration by using (θA1−θM) as the input of the second position control circuit 21. * Is obtained.

【0074】図12は電動機模擬回路27のブロック図
である。同図において、204は第3のトルク信号T3*
と模擬伝達トルク信号TF との偏差信号(T3*−TF )
を入力して電動機のイナーシャJM の逆数を乗じ、模擬
速度信号ωA1を出力する積分器、205は204の出力
である模擬速度信号ωA1より模擬位置信号θA1を計算す
る積分器である。
FIG. 12 is a block diagram of the electric motor simulation circuit 27. In the figure, 204 is the third torque signal T3 *.
Deviation signal from the simulated transmission torque signal TF (T3 * -TF)
Is an integrator that multiplies the reciprocal of the inertia JM of the electric motor and outputs a simulated speed signal ωA1, and 205 is an integrator that calculates a simulated position signal θA1 from the simulated speed signal ωA1 output from 204.

【0075】同図のように構成することによって、第1
の電動機模擬速度信号ωA1及び模擬位置信号θA1が得ら
れる。
By constructing as shown in FIG.
The electric motor simulated speed signal ωA1 and the simulated position signal θA1 are obtained.

【0076】トルク制御の応答は通常位置及び速度制御
の応答に比べ十分速いのでトルク制御手段5の伝達関数
は1とおける。前述のように電動機模擬回路27は図2
に示した機械系の電動機1の伝達関数を模擬するように
設計される。同様にトルク伝達機構模擬回路10及び負
荷機械模擬回路9はそれぞれ、図2のトルク伝達機構2
及び負荷機械3の伝達関数を模擬するように設計され
る。このとき位置指令信号θM*からみた電動機1の実位
置信号θM の応答と位置指令信号θM*からみた模擬位置
信号θA1の応答は一致する。すなわち位置指令信号θM*
から電動機1の実位置信号θM までの伝達関数は、位置
指令信号θM*から模擬位置信号θA1までの伝達関数に一
致する。同様に、位置指令信号θM*からみた負荷機械3
の実位置信号θL と位置指令信号θM*からみた負荷機械
模擬回路9の出力(図示せず)は一致し、位置指令θM*か
ら負荷機械3の実位置信号θL までの伝達関数は、位置
指令信号θM*から模擬位置信号(図示せず)までの伝達関
数に一致する。したがって、位置指令信号θM*から電動
機1の実位置信号θM までの伝達関数をGPM、位置指令
信号θM*から負荷機械3の実位置信号θL までの伝達関
数をGPLとすると、それぞれ式(9)、式(10)で表
される。
Since the response of the torque control is sufficiently faster than the response of the normal position and speed control, the transfer function of the torque control means 5 can be set to 1. As described above, the electric motor simulation circuit 27 is shown in FIG.
It is designed to simulate the transfer function of the mechanical motor 1 shown in FIG. Similarly, the torque transmission mechanism simulating circuit 10 and the load machine simulating circuit 9 respectively correspond to the torque transmission mechanism 2 of FIG.
And is designed to simulate the transfer function of the load machine 3. At this time, the response of the actual position signal θM of the electric motor 1 viewed from the position command signal θM * and the response of the simulated position signal θA1 viewed from the position command signal θM * match. That is, position command signal θM *
To the actual position signal θM of the electric motor 1 match the transfer function from the position command signal θM * to the simulated position signal θA1. Similarly, the load machine 3 viewed from the position command signal θM *
The actual position signal θL of the load machine 3 and the output (not shown) of the load machine simulation circuit 9 seen from the position command signal θM * match, and the transfer function from the position command θM * to the actual position signal θL of the load machine 3 is It matches the transfer function from the signal θM * to the simulated position signal (not shown). Therefore, if the transfer function from the position command signal θM * to the actual position signal θM of the electric motor 1 is GPM and the transfer function from the position command signal θM * to the actual position signal θL of the load machine 3 is GPL, then each is given by equation (9). , Expressed by equation (10).

【0077】[0077]

【数9】 [Equation 9]

【0078】[0078]

【数10】 [Equation 10]

【0079】また、ωS ,ωZ は前述の式(3)式
(4)で表される。式(9)、式(10)に示した伝達
関数GPM,GPLの各項の係数は、補償トルク演算回路1
4のゲインkCV,kCP、第1の位置制御回路25のゲイ
ンkP1および第1の速度制御回路16のゲインkV1によ
って操作できるので、所望の目標値応答特性を得ること
ができる。
Further, ω S and ω Z are represented by the above-mentioned equations (3) and (4). The coefficient of each term of the transfer functions GPM and GPL shown in the equations (9) and (10) is the compensation torque calculation circuit 1
Since the gain can be controlled by the gains kCV and kCP of 4, the gain kP1 of the first position control circuit 25 and the gain kV1 of the first speed control circuit 16, a desired target value response characteristic can be obtained.

【0080】次に、この発明における電動機の位置制御
装置と図23に示した従来の電動機の位置制御装置より
も制御性能が優れていることをシミュレーションにより
示す。制御対象は前述の図8に示したシミュレーション
の場合と同様とする。
Next, it will be shown by simulation that the control performance of the electric motor position control device of the present invention and the conventional electric motor position control device shown in FIG. 23 are superior. The control target is the same as in the case of the simulation shown in FIG.

【0081】まず、図33は前述の従来の電動機の位置
制御装置において位置指令をステップ状に与えた場合の
目標値応答のシミュレーション結果を示した図である。
同図(a)は、第1の位置制御回路25のゲインkP1、
第2の位置制御回路21のゲインkP2、第1の速度制御
回路16のゲインkV1、第2の速度制御回路8のゲイン
kV2、kI2を式(11)のように設定した場合であり、
応答は振動的ではないものの応答性は低いことがわか
る。
First, FIG. 33 is a diagram showing a simulation result of a target value response when a position command is given stepwise in the above-described conventional position control device for an electric motor.
The figure (a) shows the gain kP1 of the first position control circuit 25,
This is a case where the gain kP2 of the second position control circuit 21, the gain kV1 of the first speed control circuit 16, and the gains kV2 and kI2 of the second speed control circuit 8 are set as in equation (11),
It can be seen that the response is not oscillatory, but the response is low.

【0082】[0082]

【数11】 [Equation 11]

【0083】次に、図33−(b)は、応答性を上げる
ために各ゲインを式(12)のように設定した場合であ
り、応答は非常に振動的であることがわかる。
Next, FIG. 33- (b) shows the case where each gain is set as shown in equation (12) in order to improve the response, and it can be seen that the response is very oscillatory.

【0084】[0084]

【数12】 (Equation 12)

【0085】次に、この発明における電動機の速度制御
装置のシミュレーション結果を示す。各制御回路のゲイ
ンは前述の従来の電動機の速度制御装置の場合と同じく
式(12)のように設定した。また、補償トルク演算回
路14のゲインkcp,kcvは式(13)のように設定し
た。
Next, a simulation result of the speed control device for the electric motor according to the present invention will be shown. The gain of each control circuit is set as in the equation (12) as in the case of the conventional speed control device for a motor. Further, the gains kcp and kcv of the compensation torque calculation circuit 14 are set as in Expression (13).

【0086】[0086]

【数13】 (Equation 13)

【0087】図13は位置指令θM*をステップ状に与え
た場合の目標値応答のシミュレーション結果を示す図で
ある。図33−(b)で示したように、従来技術では各
制御回路のゲインが式(12)の設定では応答が振動的
であるのに対し、図13では負荷機械の位置θL の応答
は高速でかつオーバーシュートの非常に少ない良好な応
答特性を示している。したがって、この発明による電動
機の位置制御装置の方が図23に示した従来の電動機の
位置制御装置よりも優れていることがわかる。さらに、
速度制御装置では位置の調整は粗いものしか制御できな
いがこの回路によって位置の微調整が可能になる。
FIG. 13 is a diagram showing a simulation result of the target value response when the position command θM * is given stepwise. As shown in FIG. 33- (b), in the conventional technique, the response of the gain of each control circuit is oscillating when the equation (12) is set, whereas in FIG. 13, the response of the position θL of the load machine is high. In addition, good response characteristics with very little overshoot are exhibited. Therefore, it can be seen that the electric motor position control device according to the present invention is superior to the conventional electric motor position control device shown in FIG. further,
Although the speed controller can control only coarse adjustment of the position, this circuit enables fine adjustment of the position.

【0088】以上のように、速度及び位置制御装置をも
うけたので位置の微調整が可能になる。また、従来の機
械系模擬回路を電動機模擬装置、負荷機械模擬装置、ト
ルク伝達機構模擬装置の各モデルに分けたので、モデル
毎のゲイン設定が容易かつ高速度にできる。また、補償
トルク演算回路を設けたので、図8における負荷機械の
速度ωL の応答の高速でかつオーバーシュートのない良
好な応答特性を得ることが可能である。
As described above, since the speed and position control device is provided, the position can be finely adjusted. Moreover, since the conventional mechanical system simulation circuit is divided into each model of the electric motor simulation device, the load machine simulation device, and the torque transmission mechanism simulation device, the gain setting for each model can be easily performed at high speed. Further, since the compensating torque calculation circuit is provided, it is possible to obtain a good response characteristic of the response of the speed .omega.L of the load machine in FIG.

【0089】実施例4.尚、実施例3では補償トルク演
算回路が付加された場合について説明したが、補償トル
ク演算回路が付かない場合でも動作するのはいうまでも
ない。この場合、図1において減算器12、補償トルク
演算回路14、減算器15を省いた回路となる。ここで
は速度及び位置制御装置をもうけたので位置の微調整が
可能になる。また、従来の機械系模擬回路を電動機模擬
装置、負荷機械模擬装置、トルク伝達機構模擬装置の各
モデルに分けたので、モデル毎のゲイン設定が容易かつ
高速度にできる。
Example 4. In the third embodiment, the case where the compensation torque calculation circuit is added has been described, but it goes without saying that the operation is performed even when the compensation torque calculation circuit is not provided. In this case, the subtractor 12, the compensation torque calculation circuit 14, and the subtractor 15 in FIG. 1 are omitted. Since a speed and position control device is provided here, fine adjustment of the position becomes possible. Moreover, since the conventional mechanical system simulation circuit is divided into each model of the electric motor simulation device, the load machine simulation device, and the torque transmission mechanism simulation device, the gain setting for each model can be easily performed at high speed.

【0090】実施例5.この発明の別の実施例について
図14〜図20を参照しながら説明する。図14は図1
においてイナーシャ同定回路とゲイン修正手段を付加し
た回路のブロック図である。同図において、同じ符号で
示されたものは同一もしくは同等なものを示す。30は
電動機模擬速度信号ωA1から電動機実速度信号ωM を減
じて速度偏差信号(ωA1−ωM )(以降Δωと呼ぶ)を出
力する減算器、28はΔωが減少するように負荷機械3
のイナーシャを同定するイナーシャ同定回路、29はイ
ナーシャ同定回路28の出力である負荷機械のイナーシ
ャ同定値JL*に基づいて制御回路の各ゲインを修正し出
力するゲイン修正手段である。
Example 5. Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 14 shows FIG.
FIG. 6 is a block diagram of a circuit in which an inertia identification circuit and gain correction means are added in FIG. In the figure, the components denoted by the same reference numerals indicate the same or equivalent components. A subtractor 30 subtracts the motor actual speed signal ωM from the motor simulated speed signal ωA1 and outputs a speed deviation signal (ωA1−ωM) (hereinafter referred to as Δω), and 28 is the load machine 3 so that Δω decreases.
An inertia identification circuit for identifying the inertia of the control circuit 29, 29 is a gain correction means for correcting and outputting each gain of the control circuit based on the inertia identification value JL * of the load machine which is the output of the inertia identification circuit 28.

【0091】また、31は減算器7の出力である速度偏
差(ωA1−ωM )およびゲイン修正手段29の出力であ
るkV2,kI2を入力して第2のトルク指令T2*を出力す
る第2の速度制御回路、32は負荷機械3の伝達関数を
模擬するとともに模擬伝達トルク信号TF およびイナ−
シャ同定手段28の出力である負荷機械イナーシャ同定
値JL*を入力して第2の模擬速度信号ωA2を出力する負
荷機械模擬回路、33は減算器17の出力である速度偏
差(ωM*−ωA1)およびゲイン修正手段29の出力であ
るkV1を入力して速度偏差(ωM*−ωA1)が減少するよ
うに第1のトルク制御信号T1*を出力する第1の速度制
御回路である。
Reference numeral 31 is a second output which outputs the second torque command T2 * by inputting the speed deviation (ωA1-ωM) which is the output of the subtractor 7 and the kV2 and kI2 which are the outputs of the gain correcting means 29. A speed control circuit 32 simulates a transfer function of the load machine 3 and also a simulated transfer torque signal TF and an inverter.
A load machine simulation circuit that inputs the load machine inertia identification value JL *, which is the output of the shear identification means 28, and outputs a second simulated speed signal ωA2, and 33 is the speed deviation (ωM * −ωA1) that is the output of the subtractor 17. ) And the output kV1 of the gain correction means 29, and outputs the first torque control signal T1 * so that the speed deviation (ωM * −ωA1) is reduced.

【0092】その他の動作については実施例1と同じで
あるので説明は省略する。なお、補償トルク演算回路に
ついても同様である。
The other operations are the same as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. The same applies to the compensation torque calculation circuit.

【0093】次に各部の実施例を説明する。図15は第
2の速度制御回路31の実施例である。206はゲイン
kV2の係数器、207は積分ゲインkI2の積分器、20
8は加算器である。係数器206及び積分器207はそ
れぞれ、ゲイン修正手段29から修正ゲインkV2及びk
I2が与えられるとゲインが更新される。
Next, an example of each part will be described. FIG. 15 shows an embodiment of the second speed control circuit 31. 206 is a coefficient unit with a gain kV2, 207 is an integrator with an integration gain kI2, 20
8 is an adder. The coefficient unit 206 and the integrator 207 receive the corrected gains kV2 and kV from the gain correction unit 29, respectively.
The gain is updated when I2 is given.

【0094】その他の動作は実施例1の図6で示した第
2の速度制御回路8と同じであるので説明は省略する。
Since the other operations are the same as those of the second speed control circuit 8 shown in FIG. 6 of the first embodiment, the description thereof will be omitted.

【0095】図16に第2の負荷機械模擬回路32の実
施例を示す。209は積分ゲインが(1/JL*)の積分
器である。積分器209はゲイン修正手段29から新た
な負荷機械イナーシャの同定値JL*が出力されると積分
ゲインが更新される。
FIG. 16 shows an embodiment of the second load machine simulation circuit 32. Reference numeral 209 is an integrator having an integral gain of (1 / JL *). The integrator 209 updates the integral gain when the gain correction means 29 outputs a new identification value JL * of the load mechanical inertia.

【0096】その他の動作は実施例1の図3で示した負
荷機械模擬回路9と同じであるので説明は省略する。
Since the other operations are the same as those of the load machine simulation circuit 9 shown in FIG. 3 of the first embodiment, the description thereof will be omitted.

【0097】図17に第1の速度制御回路33の実施例
を示す。210はゲインkV1の係数器である。係数器2
10はゲイン修正手段29から新たなゲインkV1が与え
られるとゲインが更新される。その他の動作は実施例1
の図5で示した第1の速度制御回路16と同じであるの
で説明は省略する。
FIG. 17 shows an embodiment of the first speed control circuit 33. 210 is a coefficient unit having a gain kV1. Coefficient unit 2
When a new gain kV1 is given from the gain correcting means 29, the gain 10 is updated. The other operation is the first embodiment.
The description is omitted because it is the same as the first speed control circuit 16 shown in FIG.

【0098】図18に補償トルク演算回路35の実施例
を示す。211はゲインkCVの係数器、212は積分ゲ
インがkCPの積分器である。係数器211および積分器
212はそれぞれ、ゲイン修正手段29から新たなゲイ
ンkCV,kCPが与えられるとゲインが更新される。その
他の動作は実施例1の図4で示した補償トルク演算回路
14と同じであるので説明は省略する。
FIG. 18 shows an embodiment of the compensation torque calculation circuit 35. Reference numeral 211 is a coefficient unit having a gain kCV, and 212 is an integrator having an integral gain of kCP. The gains of the coefficient unit 211 and the integrator 212 are updated when new gains kCV and kCP are given from the gain correction unit 29. Since other operations are the same as those of the compensation torque calculation circuit 14 shown in FIG. 4 of the first embodiment, description thereof is omitted.

【0099】次に、イナーシャ同定回路28の実施例に
ついて説明する。図19はイナーシャ同定回路28の実
施例である。同図において、213は電動機の運転状態
に応じた極性信号ST を出力する極性信号発生回路、2
14は速度偏差Δωと極性信号ST との積を出力する乗
算器である。また、215は乗算器214の出力に積分
ゲインKJ を乗じて積分する積分器、積分器215の出
力とあらかじめ設定された負荷機械モデルイナーシャの
初期値JL0* を合算しイナーシャ同定値JL*を出力する
加算器である。図20は、イナーシャ同定値JL*に誤差
がある状態で加減速運転した場合の第1の模擬速度信号
ωA1、実速度信号ωM および第1のトルク信号T1*の応
答波形を示すグラフである。同図より、イナーシャ同定
値JL*と負荷機械のイナーシャJL の大小関係と、速度
偏差Δω(ωA1−ωM )との間には次式が成立すること
がわかる。
Next, an embodiment of the inertia identifying circuit 28 will be described. FIG. 19 shows an embodiment of the inertia identification circuit 28. In the figure, 213 is a polarity signal generation circuit for outputting a polarity signal ST according to the operating state of the electric motor, and 2
A multiplier 14 outputs the product of the speed deviation Δω and the polarity signal ST. Reference numeral 215 is an integrator that multiplies the output of the multiplier 214 by the integral gain KJ and integrates the output of the integrator 215 and the preset initial value JL0 * of the load machine model inertia, and outputs the inertia identification value JL *. It is an adder that does. FIG. 20 is a graph showing response waveforms of the first simulated speed signal ωA1, the actual speed signal ωM, and the first torque signal T1 * when the acceleration / deceleration operation is performed in a state where the inertia identification value JL * has an error. From the figure, it can be seen that the following equation is established between the magnitude relationship between the inertia identification value JL * and the inertia JL of the load machine and the speed deviation Δω (ωA1−ωM).

【0100】[0100]

【数14】 [Equation 14]

【0101】式(14)が成立するから、極性信号発生
回路213は、極性信号ST を例えば式(15)にした
がって出力すればよい。
Since the expression (14) is established, the polarity signal generation circuit 213 may output the polarity signal ST according to the expression (15), for example.

【0102】[0102]

【数15】 (Equation 15)

【0103】このとき、積分器215の入力信号Δω・
ST は式(16)のようになる。
At this time, the input signal Δω · of the integrator 215
ST becomes as shown in Expression (16).

【0104】[0104]

【数16】 [Equation 16]

【0105】したがって、式(16)より、積分器21
5の出力はJL*<JL の場合は増加し、JL*>JL の場
合は減少することになるので、イナーシャ同定値JL*が
実際の負荷機械のイナーシャ値JL に一致するように修
正される。
Therefore, from the equation (16), the integrator 21
The output of 5 increases when JL * <JL and decreases when JL *> JL, so the inertia identification value JL * is corrected to match the inertia value JL of the actual load machine. .

【0106】次に、ゲイン修正手段29の実施例につい
て説明する。負荷機械模擬回路32のイナーシャJL*が
実際の負荷機械のイナーシャJL に一致している場合、
本速度制御系の特性方程式は式(2)より、式(17)
で表される。
Next, an embodiment of the gain correction means 29 will be described. When the inertia JL * of the load machine simulation circuit 32 matches the inertia JL of the actual load machine,
From the equation (2), the characteristic equation of this speed control system is given by the equation (17)
It is represented by.

【0107】[0107]

【数17】 [Equation 17]

【0108】式(17)の特性方程式の各項の係数を操
作することにより、任意の目標値応答を得ることができ
る。今、式(17)の特性方程式の各項の係数を式(1
8)のようにa2 ,a1 ,a0 とおき、第1の速度制御
回路33のゲインkV1、及び補償トルク演算回路35の
ゲインkCV,kCPについて解くと式(19)が得られ
る。
By operating the coefficient of each term of the characteristic equation of the equation (17), an arbitrary desired value response can be obtained. Now, the coefficient of each term of the characteristic equation of the equation (17) is given by the equation (1
When a2, a1, and a0 are set as in 8) and the gain kV1 of the first speed control circuit 33 and the gains kCV and kCP of the compensation torque calculation circuit 35 are solved, the equation (19) is obtained.

【0109】[0109]

【数18】 (Equation 18)

【0110】[0110]

【数19】 [Formula 19]

【0111】ただし、ωS 、ωZ はそれぞれ式(3)、
式(4)で表される。
However, ω S and ω Z are respectively expressed by equation (3),
It is represented by formula (4).

【0112】次に負荷機械模擬回路32の積分ゲイン1
/JL*は、イナーシャ同定回路28の出力JL*をそのま
ま使って修正すればよい。
Next, the integral gain 1 of the load machine simulation circuit 32
/ JL * may be corrected by using the output JL * of the inertia identification circuit 28 as it is.

【0113】また、第2の速度制御回路31のゲインk
V2,kI2は式(19)によって得られたゲインを用い
て、例えば式(20)のように修正すればよい。
Further, the gain k of the second speed control circuit 31
V2 and kI2 may be corrected as in, for example, equation (20) using the gain obtained by equation (19).

【0114】[0114]

【数20】 (Equation 20)

【0115】以上のように、第1の速度制御回路33の
ゲインkV1、負荷機械模擬回路32の積分ゲイン1/J
L*、第2の速度制御回路31のゲインkV2,kI2及び補
償トルク演算回路35のゲインkCV,kCPをそれぞれ修
正すれば、負荷機械のイナーシャJL が変化した場合で
も、一定の応答を保つようにしたり、あるいはJL の大
きさに応じて応答を変化させたりするなど所望の応答を
得ることができる。
As described above, the gain kV1 of the first speed control circuit 33 and the integral gain 1 / J of the load machine simulation circuit 32 are set.
By correcting L *, the gains kV2 and kI2 of the second speed control circuit 31 and the gains kCV and kCP of the compensation torque calculation circuit 35, respectively, a constant response is maintained even when the inertia JL of the load machine changes. Alternatively, a desired response can be obtained by changing the response according to the magnitude of JL.

【0116】実施例6.次に、この発明の実施例を図2
1を参照しながら説明する。図21は図9において、イ
ナーシャ同定回路とゲイン修正手段を付加した回路のブ
ロック図である。同図において、同じ符号で示されたも
のは同一もしくは同等なものを示す。36はイナーシャ
同定回路28の出力であるイナーシャ同定値JL*に基づ
いて制御回路の各ゲインを修正し出力するゲイン修正手
段、37は位置偏差(θM*−θA1)とゲイン修正手段3
6の出力であるkP1を入力して位置偏差(θM*−θA1)
が減少するような第1の速度指令ω1*を出力する第1の
位置制御回路、38は位置偏差(θA1−θM )とゲイン
修正手段36の出力であるkP2に基づいて位置偏差(θ
A1−θM )が減少するような第2の速度信号を出力する
第2の位置制御回路である。その他の構成要素について
は実施例2および実施例3と同じであるので説明は省略
する。また、31、32、33は実施例3と同様に動作
するのはいうまでもない。
Example 6. Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
1 will be described. FIG. 21 is a block diagram of a circuit in which an inertia identifying circuit and gain correcting means are added in FIG. In the figure, the components denoted by the same reference numerals indicate the same or equivalent components. Reference numeral 36 is a gain correction means for correcting and outputting each gain of the control circuit based on the inertia identification value JL * output from the inertia identification circuit 28, and 37 is a position deviation (θM * −θA1) and a gain correction means 3
Position deviation (θM * -θA1) by inputting kP1 which is the output of 6
The first position control circuit 38 outputs the first speed command ω1 * such that the position deviation (θA1−θM) and the output kP2 of the gain correction means 36 are used for the position deviation (θ).
It is a second position control circuit that outputs a second velocity signal such that A1−θM) decreases. The other components are the same as those in the second and third embodiments, and thus the description thereof will be omitted. Needless to say, 31, 32, and 33 operate in the same manner as in the third embodiment.

【0117】以下、ゲイン修正手段36の実施例につい
て説明する。負荷機械模擬回路9のイナーシャJL*が実
際の負荷機械のイナーシャJL に一致している場合、本
位置制御系の特性方程式は式(10)より、式(21)
で表される。
An embodiment of the gain correction means 36 will be described below. When the inertia JL * of the load machine simulation circuit 9 matches the inertia JL of the actual load machine, the characteristic equation of this position control system is given by equation (10) and equation (21).
It is represented by.

【0118】[0118]

【数21】 [Equation 21]

【0119】特性方程式の各項の係数を操作することに
より、任意の目標値応答を得ることができる。いま、式
(21)の特性方程式の各項の係数を式(22)のよう
におく。
By operating the coefficient of each term of the characteristic equation, an arbitrary desired value response can be obtained. Now, the coefficient of each term of the characteristic equation of Expression (21) is set as in Expression (22).

【0120】[0120]

【数22】 [Equation 22]

【0121】次に第1の速度制御回路33のゲインkV
1、第1の位置制御回路37のゲインkP1、及び補償ト
ルク演算回路35のゲインkCV,kCPについて式(2
2)を解くと式(23)が得られる。
Next, the gain kV of the first speed control circuit 33
1, the gain kP1 of the first position control circuit 37 and the gains kCV and kCP of the compensation torque calculation circuit 35 are expressed by the formula (2
Equation (23) is obtained by solving 2).

【0122】[0122]

【数23】 (Equation 23)

【0123】次に負荷機械模擬回路32の積分ゲイン1
/JL*は、イナーシャ同定回路28の出力JL*をそのま
ま使って修正すればよい。
Next, the integral gain 1 of the load machine simulation circuit 32
/ JL * may be corrected by using the output JL * of the inertia identification circuit 28 as it is.

【0124】また、第2の位置制御回路38のゲインk
p2及び第2の速度制御回路8のゲインkV2,kI2は、式
(21)によって得られたゲインを用いて、例えば式
(24)のように修正すればよい。
Also, the gain k of the second position control circuit 38
The gains kV2 and kI2 of p2 and the second speed control circuit 8 may be corrected, for example, as in Expression (24) using the gain obtained by Expression (21).

【0125】[0125]

【数24】 [Equation 24]

【0126】以上のように、第1の位置制御回路37の
ゲインkP1、第1の速度制御回路33のゲインkV1、負
荷機械模擬回路32の積分ゲイン1/JL*、第2の位置
制御回路38のゲインkP2、第2の速度制御回路31の
ゲインkV2,kI2及び補償トルク演算回路35のゲイン
kCV,kCPをそれぞれ修正すれば、負荷機械のイナーシ
ャJL が変化した場合でも、一定の応答を保つようにし
たり、あるいはJL の大きさに応じて応答を変化させた
りするなど所望の応答を得ることができる。
As described above, the gain kP1 of the first position control circuit 37, the gain kV1 of the first speed control circuit 33, the integral gain 1 / JL * of the load machine simulation circuit 32, and the second position control circuit 38. By modifying the gain kP2, the gains kV2 and kI2 of the second speed control circuit 31 and the gains kCV and kCP of the compensation torque calculation circuit 35, respectively, a constant response can be maintained even when the inertia JL of the load machine changes. It is possible to obtain a desired response, for example, by changing the response according to the magnitude of JL.

【0127】実施例7.図22は図9において、模擬位
置信号θA1に補償演算を施した回路のブロック図であ
る。同図において、図9と同じ符号で示されたものは同
一もしくは同等なものを示す。40はトルク伝達機構模
擬回路からのトルク信号TFを入力して模擬速度信号ωA
2と模擬位置信号θA2を出力する負荷機械模擬回路、4
4は電動機模擬回路27からの電動機模擬位置信号θA1
から負荷機械模擬回路40からの負荷機械模擬位置信号
θA2を減じた偏差信号(θA1ーθA2)を出力する減算器で
ある。また、42は電動機模擬位置信号θA1と負荷機械
模擬位置信号θA2との偏差信号(θA1ーθA2)を入力して
補償速度信号ωCを出力する補償速度演算回路であり、
この補償速度信号ωCを加算器43において第1の位置
制御回路の出力信号ω1*と加えることにより負荷機械模
擬位置信号θA2が電動機模擬位置信号θA1に追従できる
ようにしたものである。41は電動機模擬回路27から
の第1の模擬速度信号ωA1と負荷機械模擬回路40から
の第2の模擬速度信号ωA2との偏差信号(ωA1ーωA2)を
入力して補償速度信号ωCを出力する補償トルク演算回
路である。
Example 7. FIG. 22 is a block diagram of a circuit in FIG. 9 in which the simulated position signal θA1 is compensated. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 9 indicate the same or equivalent ones. 40 is a simulated speed signal ωA by inputting the torque signal TF from the torque transmission mechanism simulation circuit.
Load machine simulation circuit that outputs 2 and simulated position signal θA2, 4
4 is a motor simulated position signal θA1 from the motor simulation circuit 27.
Is a subtracter that outputs a deviation signal (θA1−θA2) obtained by subtracting the load machine simulation position signal θA2 from the load machine simulation circuit 40. Reference numeral 42 denotes a compensation speed calculation circuit that inputs a deviation signal (θA1−θA2) between the motor simulated position signal θA1 and the load machine simulated position signal θA2 and outputs a compensation speed signal ωC.
By adding this compensation speed signal ωC to the output signal ω1 * of the first position control circuit in the adder 43, the load machine simulated position signal θA2 can follow the electric motor simulated position signal θA1. Reference numeral 41 inputs a deviation signal (ωA1-ωA2) between the first simulated speed signal ωA1 from the electric motor simulation circuit 27 and the second simulated speed signal ωA2 from the load machine simulation circuit 40 and outputs a compensation speed signal ωC. It is a compensation torque calculation circuit.

【0128】図23は負荷機械模擬回路40のブロック
図である。同図において、300はトルク信号TFを入
力してイナーシャJL*の逆数をゲインとして積分して模
擬速度信号ωA2を出力する積分器、301は模擬速度信
号ωA2を積分して模擬位置信号θA2を出力する積分器で
ある。
FIG. 23 is a block diagram of the load machine simulation circuit 40. In the figure, 300 is an integrator that inputs a torque signal TF and integrates the inverse of inertia JL * as a gain to output a simulated speed signal ωA2, and 301 integrates the simulated speed signal ωA2 and outputs a simulated position signal θA2. Is an integrator.

【0129】また、図24は補償トルク演算回路41の
ブロック図である。同図において、302は第1の模擬
速度信号ωA1と第2の模擬速度信号ωA2との偏差信号
(ωA1ーωA2)を入力してゲインKC1で増幅してトルク信
号TCを出力する係数器である。
FIG. 24 is a block diagram of the compensation torque calculation circuit 41. In the figure, 302 is a deviation signal between the first simulated speed signal ωA1 and the second simulated speed signal ωA2.
It is a coefficient unit that inputs (ωA1−ωA2), amplifies it with a gain KC1, and outputs a torque signal TC.

【0130】また、図25は補償速度演算回路42のブ
ロック図である。同図において、303は第1の模擬位
置信号θA1と第2の模擬位置信号θA2との偏差信号(θA
1ーθA2)を入力してゲインKC2で増幅してωC1を出力
する係数器である。
FIG. 25 is a block diagram of the compensation speed calculation circuit 42. In the figure, reference numeral 303 denotes a deviation signal (θA) between the first simulated position signal θA1 and the second simulated position signal θA2.
It is a coefficient unit that inputs 1-θA2), amplifies it with a gain KC2, and outputs ωC1.

【0131】この構成をとることにより、負荷機械で発
生する機械振動を抑制することができる。
By adopting this structure, it is possible to suppress the mechanical vibration generated in the load machine.

【0132】次に、この動作について図22を参照しな
がら説明する。負荷の変動により負荷機械模擬回路から
の第2の位置信号が変化すると、電動機模擬回路からの
第1の模擬位置信号θA1と負荷機械模擬回路からの第2
の模擬位置信号θA2とにずれが生じる。例えば、第1の
模擬位置信号θA1よりも第2の模擬位置信号θA2が大き
くなれば、減算器44において、第1の模擬位置信号θ
A1から第2の模擬位置信号θA2が減じられ、偏差信号
(θA1ーθA2)が出力される。この信号は補償速度演算回
路42において、ゲインkC2で増幅され、補償速度信号
ωCを出力する。この補償速度信号ωCは負の値であり、
第1の位置制御回路からの第1の速度信号に加算するこ
とにより速度を減じる。この信号は第1の速度制御回路
16において、第1のトルク信号に変換した上で電動機
模擬回路に供給するので追従できる。逆の場合も同様な
ので説明を省略する。その他の回路の動作については図
9と同様である。
Next, this operation will be described with reference to FIG. When the second position signal from the load machine simulation circuit changes due to a change in load, the first simulated position signal θA1 from the motor simulation circuit and the second position signal from the load machine simulation circuit are output.
There is a deviation from the simulated position signal θA2 of. For example, if the second simulated position signal θA2 becomes larger than the first simulated position signal θA1, the subtractor 44 causes the first simulated position signal θA2 to
The second simulated position signal θA2 is subtracted from A1 to obtain the deviation signal
(θA1-θA2) is output. This signal is amplified by the gain kC2 in the compensation speed calculation circuit 42, and the compensation speed signal ωC is output. This compensation speed signal ωC is a negative value,
The velocity is reduced by adding it to the first velocity signal from the first position control circuit. This signal is converted to a first torque signal in the first speed control circuit 16 and then supplied to the electric motor simulation circuit so that it can be followed. The same applies to the reverse case, and thus the description is omitted. The operation of the other circuits is the same as in FIG.

【0133】以上、上記の構成においては、補償トルク
演算回路だけでなく補償速度演算回路を負荷したので負
荷機械で発生する機械振動を抑制することができ、高速
で高精度な位置制御が可能になる。
As described above, in the above structure, not only the compensating torque calculating circuit but also the compensating speed calculating circuit is loaded. Therefore, mechanical vibration generated in the load machine can be suppressed, and high-speed and highly accurate position control is possible. Become.

【0134】実施例8.図26は図22にイナーシャ同
定回路とゲイン修正手段を追加した回路のブロック図で
ある。同図において、図21と同じ符号で示されたもの
は同一もしくは同等なものを示す。30は第1の速度信
号ωA1から位置速度検出器からの位置速度信号ωMを減
じて偏差信号(ωA1ーωM)を出力する減算器、28は偏
差信号(ωA1ーωM)を入力して負荷機械模擬回路のイナ
ーシャを同定するイナーシャ同定回路、36はナーシャ
同定回路28からのイナーシャ同定信号JL*を入力して
各種のゲインを出力すゲイン修正手段である。なお、4
5は負荷機械模擬回路、47は補償速度演算回路であ
り、ゲイン修正手段36からのkC2信号に基づいて補償
速度演算回路47のゲインkC2を修正することが可能で
ある。
Example 8. FIG. 26 is a block diagram of a circuit obtained by adding an inertia identifying circuit and gain correcting means to FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 21 denote the same or equivalent ones. 30 is a subtractor that subtracts the position speed signal ωM from the position speed detector from the first speed signal ωA1 and outputs a deviation signal (ωA1−ωM), and 28 is a load machine that receives the deviation signal (ωA1−ωM) An inertia identification circuit for identifying the inertia of the simulation circuit, and 36 is a gain correction means for inputting the inertia identification signal JL * from the inertia identification circuit 28 and outputting various gains. 4
Reference numeral 5 is a load machine simulation circuit, and 47 is a compensation speed calculation circuit. The gain kC2 of the compensation speed calculation circuit 47 can be corrected based on the kC2 signal from the gain correction means 36.

【0135】図27は負荷機械模擬回路45のブロック
図である。同図において、304はトルク信号TFを入
力してイナーシャJL*の逆数をゲインとして積分して模
擬速度信号ωA2を出力する積分器、301は模擬速度信
号ωA2を積分して模擬位置信号θA2を出力する積分器で
ある。また、イナーシャJLはイナーシャ同定回路によ
る同定が可能である。
FIG. 27 is a block diagram of the load machine simulation circuit 45. In the figure, 304 is an integrator that inputs a torque signal TF and integrates the inverse of inertia JL * as a gain to output a simulated speed signal ωA2, and 301 integrates a simulated speed signal ωA2 and outputs a simulated position signal θA2. Is an integrator. Further, the inertia JL can be identified by the inertia identification circuit.

【0136】また、図28は補償トルク演算回路46の
ブロック図である。同図において、306は第1の模擬
速度信号ωA1と第2の模擬速度信号ωA2との偏差信号
(ωA1ーωA2)を入力してゲインkC1で増幅してトルク信
号TCを出力する係数器である。また、ゲインkc1はゲ
イン修正回路による修正が可能である。
FIG. 28 is a block diagram of the compensation torque calculation circuit 46. In the figure, 306 is a deviation signal between the first simulated speed signal ωA1 and the second simulated speed signal ωA2.
It is a coefficient unit that inputs (ωA1−ωA2), amplifies it with a gain kC1, and outputs a torque signal TC. Further, the gain kc1 can be corrected by the gain correction circuit.

【0137】また、図29は補償速度演算回路42のブ
ロック図である。同図において、307は第1の模擬位
置信号θA1と第2の模擬位置信号θA2との偏差信号(θA
1ーθA2)を入力してゲインkC2で増幅してωC1を出力
する係数器である。また、ゲインkc2はゲイン修正回路
による修正が可能である。
FIG. 29 is a block diagram of the compensation speed calculation circuit 42. In the figure, reference numeral 307 denotes a deviation signal (θA) between the first simulated position signal θA1 and the second simulated position signal θA2.
It is a coefficient unit that inputs 1-θA2), amplifies it with a gain kC2, and outputs ωC1. Further, the gain kc2 can be modified by a gain modification circuit.

【0138】この時の式(9)〜式(17)に対応する
数式は以下の通り式(25)〜式(30)のようにな
る。
The mathematical expressions corresponding to the expressions (9) to (17) at this time are as shown in the expressions (25) to (30) as follows.

【0139】[0139]

【数25】 (Equation 25)

【0140】[0140]

【数26】 (Equation 26)

【0141】[0141]

【数27】 [Equation 27]

【0142】[0142]

【数28】 [Equation 28]

【0143】[0143]

【数29】 [Equation 29]

【0144】[0144]

【数30】 [Equation 30]

【0145】この構成をとることにより、負荷機械のイ
ナーシャが未知の場合や運転中に変化するような場合で
も、所望の応答特性を備えた速度制御あるいは位置制御
を行える。また、実施例7と同様に負荷機械で発生する
機械振動を抑制することが可能である。
With this configuration, speed control or position control having desired response characteristics can be performed even when the inertia of the load machine is unknown or changes during operation. Further, it is possible to suppress the mechanical vibration generated in the load machine as in the seventh embodiment.

【0146】[0146]

【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、第
1の速度制御手段からの第1のトルク信号と前記電動機
に接続されるトルク伝達機構の伝達トルクを示す模擬伝
達トルク信号との偏差信号を入力して前記第1の模擬速
度信号を出力する電動機モデルと、前記模擬伝達トルク
信号を入力して前記電動機に前記トルク伝達機構を介し
て接続される負荷機械の模擬速度を示す第2の模擬速度
信号を出力する負荷機械モデルと、前記電動機モデルか
らの第1の模擬速度信号と前記負荷機械モデルからの第
2の模擬速度信号との偏差を入力して前記模擬伝達トル
ク信号を出力するトルク伝達機構モデルとを備えるので
電動機模擬回路、負荷機械模擬回路、トルク伝達機構模
擬回路毎にゲイン設定が容易に行なえ、従来よりも正確
な値が所定の時間内に設定できるという効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the first torque signal from the first speed control means and the simulated transmission torque signal indicating the transmission torque of the torque transmission mechanism connected to the electric motor. And a simulated speed of a load machine connected to the electric motor via the torque transmission mechanism, by inputting a deviation signal from the electric motor model that outputs the first simulated speed signal and inputting the simulated transmission torque signal. The load transfer model that outputs the second simulated speed signal shown, and the deviation between the first simulated speed signal from the electric motor model and the second simulated speed signal from the load mechanical model are input to input the simulated transmission torque. Since a torque transmission mechanism model that outputs a signal is provided, it is possible to easily set the gain for each of the electric motor simulation circuit, load machine simulation circuit, and torque transmission mechanism simulation circuit. There is an effect that can be set to.

【0147】また、第2の発明によれば、外部からの位
置指令信号と電動機の模擬位置を示す第1の模擬位置信
号との偏差信号を入力して第1の速度信号を出力する第
1の位置制御手段と、第1の速度制御手段からの第1の
トルク信号と前記電動機に接続されるトルク伝達機構の
伝達トルクを示す模擬伝達トルク信号との偏差信号を入
力して前記第1の模擬速度信号を出力する電動機モデル
と、前記模擬伝達トルク信号を入力して前記電動機に前
記トルク伝達機構を介して接続される負荷機械の模擬速
度を示す第2の模擬速度信号を出力する負荷機械モデル
と、前記電動機モデルからの第1の模擬速度信号と前記
負荷機械モデルからの第2の模擬速度信号との偏差を入
力して前記模擬伝達トルク信号を出力するトルク伝達機
構モデルとを備えるので、電動機模擬回路、負荷機械模
擬回路、トルク伝達機構模擬回路毎にゲイン設定が容易
に行なえ、従来よりも正確な値が所定の時間内に設定で
きるだけでなく、位置の制御が高速で高精度にできると
いう効果がある。
Further, according to the second aspect of the invention, the deviation signal between the position command signal from the outside and the first simulated position signal indicating the simulated position of the electric motor is input and the first speed signal is output. The position control means, the deviation signal between the first torque signal from the first speed control means and the simulated transmission torque signal indicating the transmission torque of the torque transmission mechanism connected to the electric motor is input and the first torque signal is input. A motor model that outputs a simulated speed signal, and a load machine that inputs the simulated transmission torque signal and outputs a second simulated speed signal that indicates a simulated speed of a load machine that is connected to the electric motor via the torque transmission mechanism. A model and a torque transmission mechanism model that inputs a deviation between a first simulated speed signal from the electric motor model and a second simulated speed signal from the load machine model and outputs the simulated transmission torque signal. Therefore, the gain can be easily set for each of the motor simulation circuit, load machine simulation circuit, and torque transmission mechanism simulation circuit, and more accurate values than before can be set within a predetermined time, and position control is fast and highly accurate. There is an effect that can be.

【0148】また、第3の発明によれば、電動機モデル
からの第1の模擬速度信号と負荷機械モデルからの第2
の模擬速度信号の偏差信号を入力して補償トルク信号を
出力する補償トルク演算手段を備え、この補償トルク演
算手段からの補償トルク信号を第1の速度制御手段から
の第1のトルク信号から差し引いた偏差信号によって前
記電動機モデル又はトルク制御手段を制御するので速度
指令信号に対してオーバーシュートや振動が極めて少な
い高応答な速度制御が実現できるという効果がある。
According to the third invention, the first simulated speed signal from the electric motor model and the second simulated speed signal from the load machine model are used.
Compensation torque calculation means for inputting the deviation signal of the simulated speed signal and outputting a compensation torque signal is provided, and the compensation torque signal from this compensation torque calculation means is subtracted from the first torque signal from the first speed control means. Since the electric motor model or the torque control means is controlled by the deviation signal, there is an effect that high-speed speed control can be realized with very little overshoot or vibration with respect to the speed command signal.

【0149】また、第4の発明によれば、電動機モデル
からの第1の模擬速度信号と電動機の実際の速度信号と
の偏差信号を入力してこの偏差信号が減少するように前
記負荷機械モデルのイナーシャを同定するイナーシャ同
定手段を備えたのでイナーシャの設定が従来よりも速く
正確に設定できるという効果がある。
According to the fourth invention, the deviation signal between the first simulated speed signal from the electric motor model and the actual speed signal of the electric motor is input, and the deviation machine signal is reduced so that the deviation signal decreases. Since the inertia identifying means for identifying the inertia is provided, it is possible to set the inertia faster and more accurately than before.

【0150】また、第5の発明によれば、電動機モデル
からの第1の模擬速度信号と前記電動機の実際の速度信
号との偏差信号を入力してイナーシャ同定信号を出力す
るイナーシャ同定手段とこのイナーシャ同定手段からの
イナーシャ同定信号に基づいて第1の制御手段のゲイン
を修正するゲイン修正手段を備えたので、負荷機械のイ
ナーシャが未知の場合や運転中に変化するような場合で
も、所望の応答特性を備えた速度制御あるいは位置制御
を行えるという効果がある。
According to the fifth invention, the inertia identifying means for inputting the deviation signal between the first simulated speed signal from the electric motor model and the actual speed signal of the electric motor and outputting the inertia identifying signal, Since the gain correction means for correcting the gain of the first control means on the basis of the inertia identification signal from the inertia identification means is provided, even if the inertia of the load machine is unknown or changes during operation, a desired value can be obtained. There is an effect that speed control or position control having response characteristics can be performed.

【0151】また、第6の発明によれば、電動機モデル
からの第1の模擬速度信号と電動機の実際の速度信号と
の偏差信号を入力してイナーシャ同定信号を出力するイ
ナーシャ同定手段とこのイナーシャ同定手段からのイナ
ーシャ同定信号に基づいて補償トルク演算手段のゲイン
を修正するゲイン修正手段を備えたので、負荷機械のイ
ナーシャが未知の場合や運転中に変化するような場合で
も、所望の応答特性を備えた速度制御あるいは位置制御
を行えるという効果がある。
According to the sixth aspect of the invention, the inertia identification means for inputting the deviation signal between the first simulated speed signal from the motor model and the actual speed signal of the motor and outputting the inertia identification signal, and this inertia identification means. Since the gain correction means for correcting the gain of the compensation torque calculation means based on the inertia identification signal from the identification means is provided, the desired response characteristics can be obtained even when the inertia of the load machine is unknown or changes during operation. There is an effect that speed control or position control can be performed.

【0152】また、第7の発明によれば、電動機モデル
からの第1の模擬速度信号と電動機の実際の速度信号と
の偏差信号を入力してイナーシャ同定信号を出力するイ
ナーシャ同定手段とこのイナーシャ同定手段からのイナ
ーシャ同定信号に基づいて第2の制御手段のゲインを修
正するゲイン修正手段を備えたので、負荷機械のイナー
シャが未知の場合や運転中に変化するような場合でも、
所望の応答特性を備えた速度制御あるいは位置制御を行
えるという効果がある。
According to the seventh invention, the inertia identifying means for inputting the deviation signal between the first simulated speed signal from the electric motor model and the actual speed signal of the electric motor and outputting the inertia identifying signal, and the inertia identifying means. Since the gain correction means for correcting the gain of the second control means on the basis of the inertia identification signal from the identification means is provided, even when the inertia of the load machine is unknown or changes during operation,
There is an effect that speed control or position control with desired response characteristics can be performed.

【0153】また、第8の発明によれば、電動機モデル
からの第1の模擬速度信号と前記負荷機械モデルからの
第2の模擬速度信号の偏差信号を入力して補償トルク信
号を出力する補償トルク演算手段と、前記電動機モデル
からの第1の模擬位置信号と前記負荷機械モデルからの
第2の模擬位置信号の偏差信号を入力して補償速度信号
を出力する補償速度演算手段を備え、この補償速度演算
手段からの補償速度信号を前記第1の位置制御手段から
の第1の速度信号に加えた後第1の速度制御手段に供給
し、第1の速度制御手段からの第1のトルクと前記補償
トルク演算回路からの補償トルク信号とに基づいて前記
電動機モデル又はトルク制御回路を制御するので、負荷
機械の振動を抑制し、高速で高精度な位置制御が可能に
なるという効果がある。
According to the eighth aspect of the present invention, the compensation for inputting the deviation signal between the first simulated speed signal from the motor model and the second simulated speed signal from the load machine model and outputting the compensation torque signal. A torque calculation means, and a compensation speed calculation means for inputting a deviation signal of the first simulated position signal from the electric motor model and the second simulated position signal from the load machine model and outputting a compensation speed signal. The compensating speed signal from the compensating speed calculating means is added to the first speed signal from the first position controlling means and then supplied to the first speed controlling means, and the first torque from the first speed controlling means is supplied. Since the motor model or the torque control circuit is controlled on the basis of the compensation torque signal from the compensation torque calculation circuit, vibration of the load machine can be suppressed, and high-speed and highly-accurate position control can be achieved. That.

【0154】また、第9の発明によれば、電動機モデル
からの第1の模擬速度信号と電動機の実際の速度信号と
の偏差信号を入力してイナーシャ同定信号を出力するイ
ナーシャ同定手段とこのイナーシャ同定手段からのイナ
ーシャ同定信号に基づいて補償速度演算手段のゲインを
修正するゲイン修正手段を備えたので、負荷機械のイナ
ーシャが未知の場合や運転中に変化するような場合で
も、所望の応答特性を備えた速度制御あるいは位置制御
を行えるという効果がある。
According to the ninth invention, the inertia identifying means for inputting the deviation signal between the first simulated speed signal from the motor model and the actual speed signal of the motor and outputting the inertia identification signal, and the inertia identifying means. Since the gain correction means for correcting the gain of the compensation speed calculation means based on the inertia identification signal from the identification means is provided, the desired response characteristic can be obtained even when the inertia of the load machine is unknown or changes during operation. There is an effect that speed control or position control can be performed.

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

【図1】 この発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】 電動機、トルク伝達機構および負荷機械から
なる機械系の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a mechanical system including an electric motor, a torque transmission mechanism, and a load machine.

【図3】 この発明の一実施例の電動機模擬回路、トル
ク伝達機構模擬回路および負荷機械模擬回路のブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram of an electric motor simulation circuit, a torque transmission mechanism simulation circuit, and a load machine simulation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の補償トルク演算回路のブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram of a compensation torque calculation circuit of the present invention.

【図5】 この発明の第1の速度制御回路のブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram of a first speed control circuit according to the present invention.

【図6】 この発明の第2の速度制御回路のブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram of a second speed control circuit according to the present invention.

【図7】 この発明のトルク制御回路のブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram of a torque control circuit according to the present invention.

【図8】 この発明の動作を説明するためのシミュレー
ション結果を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing simulation results for explaining the operation of the present invention.

【図9】 図1に示された電動機の速度制御回路に位置
制御回路を付加した回路のブロック図である。
9 is a block diagram of a circuit in which a position control circuit is added to the speed control circuit of the electric motor shown in FIG.

【図10】 この発明の第1の位置制御回路のブロック
図である。
FIG. 10 is a block diagram of a first position control circuit of the present invention.

【図11】 この発明の第2の位置制御回路のブロック
図である。
FIG. 11 is a block diagram of a second position control circuit of the present invention.

【図12】 この発明の電動機模擬回路のブロック図で
ある。
FIG. 12 is a block diagram of an electric motor simulation circuit of the present invention.

【図13】 この発明の動作を説明するためのシミュレ
ーション結果を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing simulation results for explaining the operation of the present invention.

【図14】 図1においてイナーシャ同定回路とゲイン
修正手段を付加した回路のブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram of a circuit in which an inertia identification circuit and gain correction means are added in FIG.

【図15】 この発明の第2の速度制御回路のブロック
図である。
FIG. 15 is a block diagram of a second speed control circuit according to the present invention.

【図16】 この発明の負荷機械模擬回路のブロック図
である。
FIG. 16 is a block diagram of a load machine simulation circuit according to the present invention.

【図17】 この発明の第1の速度制御回路のブロック
図である。
FIG. 17 is a block diagram of a first speed control circuit according to the present invention.

【図18】 この発明の補償トルク回路の別の実施例を
示すブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram showing another embodiment of the compensation torque circuit of the present invention.

【図19】 この発明のイナーシャ同定回路の実施例を
示すブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram showing an embodiment of an inertia identification circuit of the present invention.

【図20】 この発明のイナーシャ同定回路の動作の説
明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram of the operation of the inertia identification circuit of the present invention.

【図21】 図9において、イナーシャ同定回路とゲイ
ン修正手段を付加した回路のブロック図である。
FIG. 21 is a block diagram of a circuit in which an inertia identification circuit and gain correction means are added in FIG. 9.

【図22】 図9において、模擬位置信号θA1に補償演
算を施した回路のブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram of a circuit in which the simulated position signal θA1 in FIG. 9 is subjected to compensation calculation.

【図23】 負荷機械模擬回路40のブロック図であ
る。
FIG. 23 is a block diagram of a load machine simulation circuit 40.

【図24】 補償トルク演算回路41のブロック図であ
る。
FIG. 24 is a block diagram of a compensation torque calculation circuit 41.

【図25】 補償速度演算回路42のブロック図であ
る。
FIG. 25 is a block diagram of a compensation speed calculation circuit 42.

【図26】 図22にイナーシャ同定回路とゲイン修正
手段を追加した回路のブロック図である。
FIG. 26 is a block diagram of a circuit in which an inertia identification circuit and gain correction means are added to FIG. 22.

【図27】 負荷機械模擬回路45のブロック図であ
る。
FIG. 27 is a block diagram of a load machine simulation circuit 45.

【図28】 補償トルク演算回路46のブロック図であ
る。
FIG. 28 is a block diagram of a compensation torque calculation circuit 46.

【図29】 補償速度演算回路47のブロック図であ
る。
FIG. 29 is a block diagram of a compensation speed calculation circuit 47.

【図30】 従来の電動機の速度制御装置のブロック図
である。
FIG. 30 is a block diagram of a conventional speed control device for an electric motor.

【図31】 従来の電動機の位置制御装置のブロック図
である。
FIG. 31 is a block diagram of a conventional position control device for an electric motor.

【図32】 従来の電動機の速度制御装置の動作を説明
するためのシュミレーション結果である。
FIG. 32 is a simulation result for explaining the operation of the conventional speed control device for an electric motor.

【図33】 従来の電動機の位置制御装置の動作を説明
するためのシュミレーション結果である。
FIG. 33 is a simulation result for explaining the operation of the conventional position control device for an electric motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動機、2 トルク伝達機構、3 負荷機械、4
速度検出器、5 トルク制御手段、6 加算器、7 減
算器、8 第2の速度制御回路、9 負荷機械模擬回
路、10 トルク伝達機構模擬回路、11,12 減算
器、13 電動機模擬回路、14 補償トルク演算回
路、15 減算器、16 第1の速度制御回路、17,
18 減算器、19 位置速度検出器、20 減算器、
21 第2の位置制御回路、22 加算器、23,24
減算器、25 第1の位置制御回路、26 減算器、
27 電動機模擬回路、28 イナーシャ同定回路、2
9 ゲイン修正手段、30 減算器、31 第2の速度
制御回路、32 負荷機械模擬回路、33 第1の速度
制御回路、35 補償トルク演算回路、36 ゲイン修
正手段、37 第1の位置制御回路、38 第2の位置
制御回路、39 減算器、40 負荷機械模擬回路、4
1 補償トルク演算回路、42 補償速度演算回路、4
3 加算器、44 減算器、45 負荷機械模擬回路、
46 補償トルク演算回路、47 補償速度演算回路、
50 減算器、51 第1の速度制御回路、52 機械
系模擬回路、53 第2の速度制御回路、54 減算
器、55 加算器、56 減算器、57 第1の位置制
御回路、58 機械系模擬回路、58a,58b 積分
器、59 減算器、60 第2の位置制御回路、61
加算器、62 減算器、101,102,103 積分
器、104 係数器、105積分器、106 加算器、
107 係数器、108 係数器、109 積分器、1
10 加算器、111 係数器、112 電流検出器、
113 電流制御回路、114,115 減算器、20
1,202 係数器、204,205 積分器、206
係数器、207 積分器、208 加算器、209
積分器、210係数器、211 係数器、212 積分
器、213 加算器、214 乗算器、215 積分
器、216 加算器、300 積分器、301 積分
器、302係数器、303 係数器。
1 electric motor, 2 torque transmission mechanism, 3 load machine, 4
Speed detector, 5 torque control means, 6 adder, 7 subtractor, 8 second speed control circuit, 9 load machine simulation circuit, 10 torque transmission mechanism simulation circuit, 11, 12 subtractor, 13 electric motor simulation circuit, 14 Compensation torque calculation circuit, 15 Subtractor, 16 First speed control circuit, 17,
18 subtractor, 19 position / velocity detector, 20 subtractor,
21 second position control circuit, 22 adder, 23, 24
Subtractor, 25 First position control circuit, 26 Subtractor,
27 electric motor simulation circuit, 28 inertia identification circuit, 2
9 gain correction means, 30 subtractor, 31 second speed control circuit, 32 load machine simulation circuit, 33 first speed control circuit, 35 compensation torque calculation circuit, 36 gain correction means, 37 first position control circuit, 38 Second position control circuit, 39 Subtractor, 40 Load machine simulation circuit, 4
1 compensation torque calculation circuit, 42 compensation speed calculation circuit, 4
3 adder, 44 subtractor, 45 load machine simulation circuit,
46 compensation torque calculation circuit, 47 compensation speed calculation circuit,
50 Subtractor, 51 First Speed Control Circuit, 52 Mechanical System Simulation Circuit, 53 Second Speed Control Circuit, 54 Subtractor, 55 Adder, 56 Subtractor, 57 First Position Control Circuit, 58 Mechanical System Simulation Circuit, 58a, 58b integrator, 59 subtractor, 60 second position control circuit, 61
Adder, 62 subtractor, 101, 102, 103 integrator, 104 coefficient unit, 105 integrator, 106 adder,
107 coefficient unit, 108 coefficient unit, 109 integrator, 1
10 adder, 111 coefficient unit, 112 current detector,
113 current control circuit, 114, 115 subtractor, 20
1,202 coefficient unit, 204,205 integrator, 206
Coefficient unit, 207 integrator, 208 adder, 209
Integrator, 210 coefficient device, 211 coefficient device, 212 integrator, 213 adder, 214 multiplier, 215 integrator, 216 adder, 300 integrator, 301 integrator, 302 coefficient device, 303 coefficient device.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部からの速度指令信号と電動機の模擬
速度を示す第1の模擬速度信号との偏差信号を入力して
前記第1の模擬速度信号が前記速度指令信号に対して所
望の応答特性を有するように第1のトルク信号を出力す
る第1の速度制御手段と、該第1の速度制御手段からの
第1のトルク信号と前記電動機に接続されるトルク伝達
機構の伝達トルクを示す模擬伝達トルク信号との偏差信
号を入力して前記第1の模擬速度信号を出力する電動機
モデルと、前記模擬伝達トルク信号を入力して前記電動
機に前記トルク伝達機構を介して接続される負荷機械の
模擬速度を示す第2の模擬速度信号を出力する負荷機械
モデルと、前記電動機モデルからの第1の模擬速度信号
と前記負荷機械モデルからの第2の模擬速度信号との偏
差を入力して前記模擬伝達トルク信号を出力するトルク
伝達機構モデルと、前記電動機モデルからの第1の模擬
速度信号と前記電動機の実際の速度信号との偏差信号を
入力して第2のトルク信号を出力する第2の速度制御手
段と、前記第1の速度制御手段からの第1のトルク信号
と前記第2の速度制御手段からの第2のトルク信号との
加算信号を入力して前記電動機の実際の速度信号が前記
速度指令信号に対して所望の応答特性を有するように前
記電動機のトルクを制御するトルク制御手段とを備えた
ことを特徴とする電動機の速度制御装置。
1. A deviation signal between a speed command signal from the outside and a first simulated speed signal indicating a simulated speed of an electric motor is inputted, and the first simulated speed signal has a desired response to the speed command signal. A first speed control means for outputting a first torque signal so as to have characteristics, a first torque signal from the first speed control means, and a transmission torque of a torque transmission mechanism connected to the electric motor are shown. An electric motor model that inputs a deviation signal from the simulated transmission torque signal and outputs the first simulated speed signal, and a load machine that inputs the simulated transmission torque signal and is connected to the electric motor via the torque transmission mechanism. Of the load machine model that outputs a second simulated speed signal indicating the simulated speed of the motor, and a deviation between the first simulated speed signal from the electric motor model and the second simulated speed signal from the load mechanical model. The model A torque transmission mechanism model that outputs a pseudo transmission torque signal, and a second torque signal that outputs a second torque signal by inputting a deviation signal between the first simulated speed signal from the electric motor model and the actual speed signal of the electric motor And an actual signal of the electric motor by inputting an addition signal of the first torque signal from the first speed control means and the second torque signal from the second speed control means. And a torque control means for controlling the torque of the electric motor so as to have a desired response characteristic to the speed command signal.
【請求項2】 外部からの位置指令信号と電動機の模擬
位置を示す第1の模擬位置信号との偏差信号を入力して
第1の速度信号を出力する第1の位置制御手段と、前記
第1の位置制御手段からの第1の速度信号と前記電動機
の模擬速度を示す第1の模擬速度信号との偏差信号を入
力して前記第1の模擬位置信号が前記位置指令信号に対
して所望の応答特性を有するように第1のトルク信号を
出力する第1の速度制御手段と、前記第1の速度制御手
段からの第1のトルク信号と前記電動機に接続されるト
ルク伝達機構の伝達トルクを示す模擬伝達トルク信号と
の偏差信号を入力して前記第1の模擬速度信号と第1の
模擬位置信号を出力する電動機モデルと、前記模擬伝達
トルク信号を入力して、前記電動機に前記トルク伝達機
構を介して接続される負荷機械の模擬速度を示す第2の
模擬速度信号を出力する負荷機械モデルと、前記電動機
モデルからの第1の模擬速度信号と前記負荷機械モデル
からの第2の模擬速度信号との偏差信号を入力して前記
模擬伝達トルク信号を出力するトルク伝達機構モデル
と、前記電動機モデルからの第1の模擬位置信号と前記
電動機の実際の位置信号との偏差信号を入力して第2の
速度信号を出力する第2の位置制御手段と、前記第1の
模擬速度信号と前記第2の位置制御手段からの第2の速
度信号とを加算しさらに前記電動機の実際の速度信号を
減算した偏差信号を入力して第2のトルク信号を出力す
る第2の速度制御手段と、前記第1の速度制御手段から
の第1のトルク信号と前記第2の速度制御手段からの第
2のトルク信号との加算信号を入力して前記電動機の実
際の位置信号が前記位置指令信号に対して所望の応答特
性を有するように前記電動機のトルクを制御するトルク
制御手段とを備えたことを特徴とした電動機の速度及び
位置制御装置。
2. A first position control means for inputting a deviation signal between a position command signal from the outside and a first simulated position signal indicating a simulated position of the electric motor and outputting a first speed signal, and the first position control means. The deviation signal between the first speed signal from the first position control means and the first speed signal indicating the simulated speed of the electric motor is input to request the first simulated position signal with respect to the position command signal. Speed control means for outputting a first torque signal so as to have a response characteristic of, a first torque signal from the first speed control means, and a transmission torque of a torque transmission mechanism connected to the electric motor. Of the electric motor model for inputting the deviation signal from the simulated transmission torque signal and outputting the first simulated speed signal and the first simulated position signal, and the simulated transmission torque signal for inputting the torque to the electric motor. Connected via transmission mechanism Load machine model that outputs a second simulated speed signal indicating the simulated speed of the load machine, a deviation signal between the first simulated speed signal from the electric motor model and the second simulated speed signal from the load machine model. And a deviation signal between the first simulated position signal from the electric motor model and the actual position signal of the electric motor, and a second speed signal. A deviation signal obtained by adding the second position control means for outputting the first simulated speed signal and the second speed signal from the second position control means, and further subtracting the actual speed signal of the electric motor. And a second torque signal from the first speed control means, a second speed control means for inputting and outputting a second torque signal, a second torque signal from the first speed control means, and a second torque signal from the second speed control means. Input the addition signal of Serial motor desired the electric motor electric motor velocity and position control apparatus characterized by comprising a torque control means for controlling the torque of to have a response characteristic with respect to the actual position signal is the position command signal.
【請求項3】 前記電動機モデルからの第1の模擬速度
信号と前記負荷機械モデルからの第2の模擬速度信号の
偏差信号を入力して補償トルク信号を出力する補償トル
ク演算手段を備え、この補償トルク演算手段からの補償
トルク信号を前記第1の速度制御手段からの第1のトル
ク信号から差し引いた偏差信号によって前記電動機モデ
ル又は前記トルク制御手段を制御することを特徴とする
請求項1又は請求項2記載の電動機の速度制御装置又は
電動機の速度及び位置制御装置。
3. Compensation torque calculation means for inputting a deviation signal between a first simulated speed signal from the electric motor model and a second simulated speed signal from the load machine model and outputting a compensation torque signal, 2. The motor model or the torque control means is controlled by a deviation signal obtained by subtracting a compensation torque signal from the compensation torque calculation means from the first torque signal from the first speed control means. An electric motor speed control device according to claim 2, or an electric motor speed and position control device.
【請求項4】 前記電動機モデルからの第1の模擬速度
信号と前記電動機の実際の速度信号との偏差信号を入力
してこの偏差信号が減少するように前記負荷機械モデル
のイナーシャを同定するイナーシャ同定手段を備えたこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電動機の速
度制御装置又は電動機の速度及び位置制御装置。
4. An inertia for identifying the inertia of the load machine model such that a deviation signal between the first simulated speed signal from the electric motor model and an actual speed signal of the electric motor is input and the deviation signal is reduced. The speed control device for an electric motor or the speed and position control device for an electric motor according to claim 1 or 2, further comprising an identification means.
【請求項5】 前記電動機モデルからの第1の模擬速度
信号と前記電動機の実際の速度信号との偏差信号を入力
してイナーシャ同定信号を出力するイナーシャ同定手段
と、このイナーシャ同定手段からのイナーシャ同定信号
に基づいて前記第1の速度制御手段のゲインを修正する
ゲイン修正手段を備えたことを特徴とする請求項1又は
請求項2記載の電動機の速度制御装置又は電動機の速度
及び位置制御装置。
5. An inertia identifying means for inputting a deviation signal between a first simulated speed signal from the electric motor model and an actual speed signal of the electric motor and outputting an inertia identifying signal, and inertia from the inertia identifying means. 3. The speed control device for an electric motor or the speed and position control device for an electric motor according to claim 1 or 2, further comprising a gain correction means for correcting a gain of the first speed control means based on an identification signal. .
【請求項6】 前記電動機モデルからの第1の模擬速度
信号と前記電動機の実際の速度信号との偏差信号を入力
してイナーシャ同定信号を出力するイナーシャ同定手段
と、このイナーシャ同定手段からのイナーシャ同定信号
に基づいて前記補償トルク演算手段のゲインを修正する
ゲイン修正手段を備えたことを特徴とする請求項3記載
の電動機の速度制御装置又は電動機の速度及び位置制御
装置。
6. An inertia identifying means for inputting a deviation signal between a first simulated speed signal from the electric motor model and an actual speed signal of the electric motor and outputting an inertia identifying signal, and inertia from the inertia identifying means. 4. The speed control device for the electric motor or the speed and position control device for the electric motor according to claim 3, further comprising a gain correction means for correcting the gain of the compensation torque calculation means based on an identification signal.
【請求項7】 前記電動機モデルからの第1の模擬速度
信号と前記電動機の実際の速度信号との偏差信号を入力
してイナーシャ同定信号を出力するイナーシャ同定手段
と、このイナーシャ同定手段からのイナーシャ同定信号
に基づいて前記第2の速度制御手段のゲインを修正する
ゲイン修正手段を備えたことを特徴とする請求項1又は
請求項2記載の電動機の速度制御装置又は電動機の速度
及び位置制御装置。
7. An inertia identifying means for inputting a deviation signal between a first simulated speed signal from the electric motor model and an actual speed signal of the electric motor and outputting an inertia identifying signal, and inertia from the inertia identifying means. 3. The speed control device for the electric motor or the speed and position control device for the electric motor according to claim 1, further comprising a gain correction means for correcting the gain of the second speed control means based on an identification signal. .
【請求項8】 前記電動機モデルからの第1の模擬速度
信号と前記負荷機械モデルからの第2の模擬速度信号の
偏差信号を入力して補償トルク信号を出力する補償トル
ク演算手段と、前記電動機モデルからの第1の模擬位置
信号と前記負荷機械モデルからの第2の模擬位置信号の
偏差信号を入力して補償速度信号を出力する補償速度演
算手段を備え、この補償速度演算手段からの補償速度信
号を前記第1の位置制御手段からの第1の速度信号に加
えた後前記第1の速度制御手段に供給し、前記第1の速
度制御手段からの第1のトルクと前記補償トルク演算手
段からの補償トルク信号とに基づいて前記電動機モデル
又は前記トルク制御手段を制御することを特徴とする請
求項2記載の電動機の速度及び位置制御装置。
8. Compensation torque calculation means for inputting a deviation signal between a first simulated speed signal from the electric motor model and a second simulated speed signal from the load machine model and outputting a compensation torque signal, and the electric motor. Compensation speed calculation means for inputting the deviation signal of the first simulated position signal from the model and the second simulated position signal from the load machine model and outputting a compensation speed signal is provided, and the compensation from this compensation speed calculation means is provided. The speed signal is added to the first speed signal from the first position control means and then supplied to the first speed control means to calculate the first torque and the compensation torque from the first speed control means. 3. The speed and position control device for the electric motor according to claim 2, wherein the electric motor model or the torque control means is controlled based on a compensation torque signal from the means.
【請求項9】 前記電動機モデルからの第1の模擬速度
信号と前記電動機の実際の速度信号との偏差信号を入力
してイナーシャ同定信号を出力するイナーシャ同定手段
と、このイナーシャ同定手段からのイナーシャ同定信号
に基づいて前記補償速度演算手段のゲインを修正するゲ
イン修正手段を備えたことを特徴とする請求項8記載の
電動機の速度及び位置制御装置。
9. An inertia identifying means for inputting a deviation signal between a first simulated speed signal from the electric motor model and an actual speed signal of the electric motor and outputting an inertia identifying signal, and inertia from the inertia identifying means. 9. The speed and position control device for an electric motor according to claim 8, further comprising gain correction means for correcting the gain of the compensation speed calculation means based on an identification signal.
JP30501294A 1994-12-08 1994-12-08 Motor speed control device and speed and position control device Expired - Lifetime JP3214270B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30501294A JP3214270B2 (en) 1994-12-08 1994-12-08 Motor speed control device and speed and position control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30501294A JP3214270B2 (en) 1994-12-08 1994-12-08 Motor speed control device and speed and position control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08168280A true JPH08168280A (en) 1996-06-25
JP3214270B2 JP3214270B2 (en) 2001-10-02

Family

ID=17940032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30501294A Expired - Lifetime JP3214270B2 (en) 1994-12-08 1994-12-08 Motor speed control device and speed and position control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3214270B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002142480A (en) * 2000-08-21 2002-05-17 Mitsuba Corp Servo motor controller
JP2003189659A (en) * 2001-12-13 2003-07-04 Yaskawa Electric Corp Motor position controller
JP2011172317A (en) * 2010-02-16 2011-09-01 Sanyo Denki Co Ltd Motor control device
JP2012182933A (en) * 2011-03-02 2012-09-20 Mitsubishi Electric Corp Motor controller
WO2013157314A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 日産自動車株式会社 Vehicle vibration-suppression control device and vehicle vibration-suppression control method
EP3171235A1 (en) 2015-11-19 2017-05-24 Omron Corporation Control device, control method, information processing program, and recording medium

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005182427A (en) 2003-12-19 2005-07-07 Yaskawa Electric Corp Control computing device
JP6531682B2 (en) 2016-03-11 2019-06-19 オムロン株式会社 Motor control device, motor control method, program, and recording medium

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002142480A (en) * 2000-08-21 2002-05-17 Mitsuba Corp Servo motor controller
JP4726346B2 (en) * 2000-08-21 2011-07-20 株式会社ミツバ Servo motor control device
JP2003189659A (en) * 2001-12-13 2003-07-04 Yaskawa Electric Corp Motor position controller
JP2011172317A (en) * 2010-02-16 2011-09-01 Sanyo Denki Co Ltd Motor control device
JP2012182933A (en) * 2011-03-02 2012-09-20 Mitsubishi Electric Corp Motor controller
WO2013157314A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 日産自動車株式会社 Vehicle vibration-suppression control device and vehicle vibration-suppression control method
JP2013223374A (en) * 2012-04-18 2013-10-28 Nissan Motor Co Ltd Vehicle damping controller
US9150117B2 (en) 2012-04-18 2015-10-06 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle vibration suppression control device and vehicle vibration suppression control method
EP3171235A1 (en) 2015-11-19 2017-05-24 Omron Corporation Control device, control method, information processing program, and recording medium
US9977418B2 (en) 2015-11-19 2018-05-22 Omron Corporation Control device, control method, information processing program, and recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP3214270B2 (en) 2001-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3084928B2 (en) Motor position control device
US20090251092A1 (en) Position controller
EP0012620A2 (en) Closed loop type numerical-controlled machine tool
JPH08118275A (en) Controller for manipulator
JP2000172341A (en) Servo controller
JP5366840B2 (en) Trajectory control device
JP6281751B2 (en) Position control system
JPH1056790A (en) Motor controller and control method
JP2841994B2 (en) Actuator control device
JPH08168280A (en) Speed controller and speed and position controller for motor
JPH10329063A (en) Robot control device
JPH10309684A (en) Compliance control method of manipulator
JP3230571B2 (en) Motor speed control device
JP2019008707A (en) Servo controller, servo control method and system
JP3229926B2 (en) Motor position control device
JP2005215842A (en) Servo control device
JP2004070790A (en) Positional controller for machinery and position control system for machinery
JP2003047269A (en) Servo controller
JP2838578B2 (en) Motor control device, disturbance load torque estimation device
JPH09191678A (en) Speed control method for servo motor
JP4038659B2 (en) Servo control device
JP2003271246A (en) Speed control device
JPH0658844A (en) Electric inertia compensation control system for drive test machine
JP3656745B2 (en) Electric motor position control device
JP2000148250A (en) Servo controller

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070727

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080727

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090727

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130727

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term