JPH08220197A - モータ負荷特性同定装置 - Google Patents
モータ負荷特性同定装置Info
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- JPH08220197A JPH08220197A JP2495295A JP2495295A JPH08220197A JP H08220197 A JPH08220197 A JP H08220197A JP 2495295 A JP2495295 A JP 2495295A JP 2495295 A JP2495295 A JP 2495295A JP H08220197 A JPH08220197 A JP H08220197A
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- load
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Abstract
(57)【要約】
【目的】モータによる機械負荷駆動系の振動特性を同定
する装置に関し、モータ発生トルクに対するモータ速度
の伝達関数に基づいて同定するもので、機械系に外乱と
して作用する負荷トルクを時間関数としてモデル化する
ことで、負荷トルクの影響を受けずにパラメータ同定す
る。 【構成】モータ１により連結軸３を介して機械負荷２を
駆動するものにおいて、モータトルク電流を検出する電
流検出器５，モータ速度を検出する速度検出器６の出力
を用いて、モータ負荷特性を同定する装置９で、モータ
発生トルクの積分値を演算する手段９０２，９０３，９
０４と、モータ速度の積分値を演算する手段905，９０
６に加えて、負荷トルク模擬手段９０７を設け、同定演
算器９０８でパラメータ同定することを特徴とする。
する装置に関し、モータ発生トルクに対するモータ速度
の伝達関数に基づいて同定するもので、機械系に外乱と
して作用する負荷トルクを時間関数としてモデル化する
ことで、負荷トルクの影響を受けずにパラメータ同定す
る。 【構成】モータ１により連結軸３を介して機械負荷２を
駆動するものにおいて、モータトルク電流を検出する電
流検出器５，モータ速度を検出する速度検出器６の出力
を用いて、モータ負荷特性を同定する装置９で、モータ
発生トルクの積分値を演算する手段９０２，９０３，９
０４と、モータ速度の積分値を演算する手段905，９０
６に加えて、負荷トルク模擬手段９０７を設け、同定演
算器９０８でパラメータ同定することを特徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械負荷を駆動するモ
ータの制御装置で、特に、機械負荷の振動特性を表わす
パラメータを同定するのに好適なモータ負荷特性同定装
置に関する。
ータの制御装置で、特に、機械負荷の振動特性を表わす
パラメータを同定するのに好適なモータ負荷特性同定装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、振動特性を有する機械負荷駆動モ
ータの制御では、振動特性を表わすパラメータを同定す
る方法として、振動特性を２慣性系でモデル化し、その
パラメータをモータ発生トルクとモータ速度の検出値か
ら同定する方式が知られている。１９９３年にThe Euro
pean Power Electronics Conference(ＥＰＥ‘９３）で
発表された、“Self−tuning State Control for a Poo
rly Damped MechanicalSystem”（著者：N.KlaaBen,pp.
394−398)によれば、モータと機械負荷とが軸ねじり剛
性で連結された２慣性系のパラメータを、モータ発生ト
ルクに対するモータ速度の伝達関数の係数を同定するこ
とで演算する。伝達関数としては、モータ発生トルクお
よびモータ速度を検出する各サンプリング時点毎のデー
タ列の関係として記述する。すなわち、モータ発生トル
クのデータ列τm(ｚ）、モータ速度のデータ列ωm(ｚ）
を次式で表わす。
ータの制御では、振動特性を表わすパラメータを同定す
る方法として、振動特性を２慣性系でモデル化し、その
パラメータをモータ発生トルクとモータ速度の検出値か
ら同定する方式が知られている。１９９３年にThe Euro
pean Power Electronics Conference(ＥＰＥ‘９３）で
発表された、“Self−tuning State Control for a Poo
rly Damped MechanicalSystem”（著者：N.KlaaBen,pp.
394−398)によれば、モータと機械負荷とが軸ねじり剛
性で連結された２慣性系のパラメータを、モータ発生ト
ルクに対するモータ速度の伝達関数の係数を同定するこ
とで演算する。伝達関数としては、モータ発生トルクお
よびモータ速度を検出する各サンプリング時点毎のデー
タ列の関係として記述する。すなわち、モータ発生トル
クのデータ列τm(ｚ）、モータ速度のデータ列ωm(ｚ）
を次式で表わす。
【０００３】
【数１】
【０００４】このとき、伝達関数Ｇ（ｚ）は、次式で定
義される。
義される。
【０００５】
【数２】
【０００６】この係数であるａn ，ｂn を演算すること
により、モータと機械負荷との２慣性系パラメータ(モ
ータおよび機械負荷の慣性モーメント値や軸ねじり剛性
など)を同定できる。
により、モータと機械負荷との２慣性系パラメータ(モ
ータおよび機械負荷の慣性モーメント値や軸ねじり剛性
など)を同定できる。
【０００７】ここで、伝達関数の係数ａn ，ｂn の演算
には、検出したＮ個のデータ列から演算したａn ，ｂn
と実際値との誤差が最小となるように系統的な手法を用
いて実行される。これは最小２乗法と呼ばれる手法とし
てよく知られており、一瀬著「誤差論」（初版 昭２８
年，培風館）のｐｐ．３８〜５４にその演算方法が記述
されている。
には、検出したＮ個のデータ列から演算したａn ，ｂn
と実際値との誤差が最小となるように系統的な手法を用
いて実行される。これは最小２乗法と呼ばれる手法とし
てよく知られており、一瀬著「誤差論」（初版 昭２８
年，培風館）のｐｐ．３８〜５４にその演算方法が記述
されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】さて、モータによる機
械負荷駆動系では、モータ速度はモータ発生トルクだけ
でなく機械負荷に作用する負荷トルクによっても変化す
る。従って、モータ発生トルクに対するモータ速度の伝
達関数を演算するためには、このとき作用する負荷トル
クの特性を正しくモデル化しておく必要がある。
械負荷駆動系では、モータ速度はモータ発生トルクだけ
でなく機械負荷に作用する負荷トルクによっても変化す
る。従って、モータ発生トルクに対するモータ速度の伝
達関数を演算するためには、このとき作用する負荷トル
クの特性を正しくモデル化しておく必要がある。
【０００９】しかし、本公知例では、負荷トルクがモー
タ速度検出値に与える影響を、モータ速度検出での測定
誤差に含めてモデル化する。この測定誤差により時系列
的に相関性のない雑音がモータ速度検出値に重畳してい
るとして、モータ発生トルクに対するモータ速度の伝達
関数の係数を最小２乗法により演算している。このた
め、実際のモータによる機械負荷駆動系で見られるよう
に、パラメータ同定中に歯車のガタや機械部の非線形摩
擦により負荷トルクによる外乱が作用する系では、正し
く機械系の振動特性を同定できない。
タ速度検出値に与える影響を、モータ速度検出での測定
誤差に含めてモデル化する。この測定誤差により時系列
的に相関性のない雑音がモータ速度検出値に重畳してい
るとして、モータ発生トルクに対するモータ速度の伝達
関数の係数を最小２乗法により演算している。このた
め、実際のモータによる機械負荷駆動系で見られるよう
に、パラメータ同定中に歯車のガタや機械部の非線形摩
擦により負荷トルクによる外乱が作用する系では、正し
く機械系の振動特性を同定できない。
【００１０】本発明の目的は、機械系に負荷トルクの作
用する場合でも、正しく機械系の振動を表わすパラメー
タを同定することにある。
用する場合でも、正しく機械系の振動を表わすパラメー
タを同定することにある。
【００１１】更に、本公知例によれば、モータ発生トル
クに対するモータ速度の伝達関数を、各サンプリング時
点毎のデータ列の関係式として演算する。このため、同
定された係数はサンプリング周期に依存した値として演
算される。機械系の振動特性を表わす物理量を同定する
には、この演算された係数からサンプリング時間を考慮
に入れて変換する必要があり、サンプリング時間を適切
に設定しないと振動特性の同定精度が劣化する。
クに対するモータ速度の伝達関数を、各サンプリング時
点毎のデータ列の関係式として演算する。このため、同
定された係数はサンプリング周期に依存した値として演
算される。機械系の振動特性を表わす物理量を同定する
には、この演算された係数からサンプリング時間を考慮
に入れて変換する必要があり、サンプリング時間を適切
に設定しないと振動特性の同定精度が劣化する。
【００１２】本発明の目的は、モータ発生トルクからモ
ータ速度への伝達関数をサンプリング時間に依存せずに
直接演算することで、精度よく振動特性を同定すること
にある。
ータ速度への伝達関数をサンプリング時間に依存せずに
直接演算することで、精度よく振動特性を同定すること
にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本目的を達成するため、
機械系に作用する負荷トルクがモータ速度検出値に与え
る影響を時間関数で表わし、これを考慮に入れて、モー
タ発生トルクに対するモータ速度の伝達関数を同定する
ようにした。
機械系に作用する負荷トルクがモータ速度検出値に与え
る影響を時間関数で表わし、これを考慮に入れて、モー
タ発生トルクに対するモータ速度の伝達関数を同定する
ようにした。
【００１４】また、モータ発生トルクおよびモータ速度
の時間積分値を新たな変数とし、これらの関係式により
伝達関数の係数を同定するようにした。
の時間積分値を新たな変数とし、これらの関係式により
伝達関数の係数を同定するようにした。
【００１５】
【作用】負荷トルクがモータ速度検出値に与える影響を
時間関数としてモデル化することにより、速度検出値に
含まれる測定誤差と分離して機械系の振動特性を同定で
きる。これにより、歯車のガタや非線形摩擦の作用する
場合でも、正しく振動特性を同定できる。
時間関数としてモデル化することにより、速度検出値に
含まれる測定誤差と分離して機械系の振動特性を同定で
きる。これにより、歯車のガタや非線形摩擦の作用する
場合でも、正しく振動特性を同定できる。
【００１６】また、サンプリング毎の瞬時のデータ列で
なく、これを積分した値を新たな変数とすることで、サ
ンプリング時間の影響を受けずに伝達関数の係数を演算
でき、この演算結果により精度よく振動特性を表わす物
理的パラメータ（慣性モーメント値や軸ねじり剛性な
ど）を同定できる。更に、積分値を用いることで、瞬時
値のデータ列から演算する場合に比べて、測定誤差の影
響を受けにくいパラメータ同定を達成できる。
なく、これを積分した値を新たな変数とすることで、サ
ンプリング時間の影響を受けずに伝達関数の係数を演算
でき、この演算結果により精度よく振動特性を表わす物
理的パラメータ（慣性モーメント値や軸ねじり剛性な
ど）を同定できる。更に、積分値を用いることで、瞬時
値のデータ列から演算する場合に比べて、測定誤差の影
響を受けにくいパラメータ同定を達成できる。
【００１７】
【実施例】本発明の実施例を図１により説明する。モー
タによる機械負荷駆動系は、モータ１と機械負荷２およ
び両者の連結軸３より構成され、連結軸の軸ねじれによ
りモータ１と機械負荷２とが振動する。負荷特性として
同定する物理パラメータは、モータ１および機械負荷２
の各慣性モーメント値、連結軸３の軸ねじり剛性値と粘
性係数などである。
タによる機械負荷駆動系は、モータ１と機械負荷２およ
び両者の連結軸３より構成され、連結軸の軸ねじれによ
りモータ１と機械負荷２とが振動する。負荷特性として
同定する物理パラメータは、モータ１および機械負荷２
の各慣性モーメント値、連結軸３の軸ねじり剛性値と粘
性係数などである。
【００１８】モータ１はパワー変換器４により電力が供
給さり駆動トルクを発生する。ここで、パワー変換器４
によりモータ１に流れるトルク電流ｉt は電流検出器５
により検出され、パワー変換器４にはモータ１に所望の
トルク電流指令値ｉr にしたがって、トルク電流ｉt が
流れるよう電流制御系が設けられている。更に、モータ
１には速度検出器６が取付けられており、モータ速度ω
m を検出する。モータ速度指令発生器７は、モータ駆動
系に対する速度指令ωr を発生する。モータ速度制御装
置８は、前記、速度指令値ωr およびモータ速度検出値
ωm 、モータトルク電流検出値ｉt を用いて、モータ速
度ωm が指令値ωr に一致するよう、パワー変換器４に
対するトルク電流指令値ｉr を演算する。
給さり駆動トルクを発生する。ここで、パワー変換器４
によりモータ１に流れるトルク電流ｉt は電流検出器５
により検出され、パワー変換器４にはモータ１に所望の
トルク電流指令値ｉr にしたがって、トルク電流ｉt が
流れるよう電流制御系が設けられている。更に、モータ
１には速度検出器６が取付けられており、モータ速度ω
m を検出する。モータ速度指令発生器７は、モータ駆動
系に対する速度指令ωr を発生する。モータ速度制御装
置８は、前記、速度指令値ωr およびモータ速度検出値
ωm 、モータトルク電流検出値ｉt を用いて、モータ速
度ωm が指令値ωr に一致するよう、パワー変換器４に
対するトルク電流指令値ｉr を演算する。
【００１９】さて、このようなモータ駆動系に対して、
モータ負荷特性の同定装置９を設ける。同定装置９は、
モータトルク電流ｉt とモータ速度ωm の検出値を用
い、モータ駆動系の振動特性を２慣性系でモデル化した
ときのパラメータ値を同定する。同定装置９には、モー
タトルク電流検出値ｉt に対する係数乗算器９０１と３
つの積分器９０２，９０３，９０４、および、モータ速
度検出値ωm に対する２つの積分器９０５，９０６、に
加えて、機械負荷２に作用する負荷トルクτd がモータ
速度検出値に与える影響を模擬する負荷トルク模擬手段
９０７が設けられており、同定演算器９０８において、
各積分器の出力であるｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，ｙ1 ，ｙ2 お
よび負荷トルク模擬手段９０７からの出力であるδ
（ｔ）を用いて、パラメータ値の同定演算を実行する。
モータ負荷特性の同定装置９を設ける。同定装置９は、
モータトルク電流ｉt とモータ速度ωm の検出値を用
い、モータ駆動系の振動特性を２慣性系でモデル化した
ときのパラメータ値を同定する。同定装置９には、モー
タトルク電流検出値ｉt に対する係数乗算器９０１と３
つの積分器９０２，９０３，９０４、および、モータ速
度検出値ωm に対する２つの積分器９０５，９０６、に
加えて、機械負荷２に作用する負荷トルクτd がモータ
速度検出値に与える影響を模擬する負荷トルク模擬手段
９０７が設けられており、同定演算器９０８において、
各積分器の出力であるｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，ｙ1 ，ｙ2 お
よび負荷トルク模擬手段９０７からの出力であるδ
（ｔ）を用いて、パラメータ値の同定演算を実行する。
【００２０】次に、モータ駆動系の振動特性を表わす２
慣性系モデルのブロック線図を図２に示す。ここで、Ｊ
1 がモータ慣性モーメント値、Ｊ2 が機械負荷の慣性モ
ーメント値、Ｋs が軸ねじり剛性、Ｃs が粘性係数を表
わし、Ｓはラプラス演算子を意味する。また、τm がモ
ータ発生トルク、ωm がモータ速度、ωl が機械負荷側
の速度を表わす。同定装置９では、モータトルク電流ｉ
t に比例するモータ発生トルクτm と、モータ速度ωm
から、Ｊ1 ，Ｊ2 ，Ｋs ，Ｃs を同定する。
慣性系モデルのブロック線図を図２に示す。ここで、Ｊ
1 がモータ慣性モーメント値、Ｊ2 が機械負荷の慣性モ
ーメント値、Ｋs が軸ねじり剛性、Ｃs が粘性係数を表
わし、Ｓはラプラス演算子を意味する。また、τm がモ
ータ発生トルク、ωm がモータ速度、ωl が機械負荷側
の速度を表わす。同定装置９では、モータトルク電流ｉ
t に比例するモータ発生トルクτm と、モータ速度ωm
から、Ｊ1 ，Ｊ2 ，Ｋs ，Ｃs を同定する。
【００２１】このとき、モータ発生トルクτm 、負荷ト
ルクτd に対するモータ速度ωm の伝達係数は、図２の
２慣性モデルから次式のように与えられる。
ルクτd に対するモータ速度ωm の伝達係数は、図２の
２慣性モデルから次式のように与えられる。
【００２２】
【数３】
【００２３】ここで、ωn は共振角周波数、ωz は反共
振角周波数を表わし、ζn ，ζz は各々、共振および反
共振周波数でのダンピングファクタに対応する。これら
は、２慣性系パラメータＪ1 ，Ｊ2 ，Ｋs ，Ｃs と次式
の関係がある。
振角周波数を表わし、ζn ，ζz は各々、共振および反
共振周波数でのダンピングファクタに対応する。これら
は、２慣性系パラメータＪ1 ，Ｊ2 ，Ｋs ，Ｃs と次式
の関係がある。
【００２４】
【数４】
【００２５】さて、本発明では、モータ発生トルクτm
に対するモータ速度ωm の伝達関数としてパラメータを
同定する。（３）式より、伝達関数Ｆ（ｓ）は次式とな
る。
に対するモータ速度ωm の伝達関数としてパラメータを
同定する。（３）式より、伝達関数Ｆ（ｓ）は次式とな
る。
【００２６】
【数５】
【００２７】ここで、各係数ｑ1 ，ｑ2 ，ｐ0 ，ｐ1 ，
ｐ2 と物理パラメータとは次の関係がある。
ｐ2 と物理パラメータとは次の関係がある。
【００２８】
【数６】
【００２９】従って、（５）式の伝達関数の係数を同定
することにより、２慣性系パラメータ値Ｊ1 ，Ｊ2 ，Ｋ
s ，Ｃs は（６）式より演算できる。
することにより、２慣性系パラメータ値Ｊ1 ，Ｊ2 ，Ｋ
s ，Ｃs は（６）式より演算できる。
【００３０】さて、本発明では、（５）式を変形して、
次式の関係として表わす。
次式の関係として表わす。
【００３１】
【数７】
【００３２】ここで１／ｓは積分を表わし、１／ｓ2，
１／ｓ3は各々、２重，３重積分に対応する。（７）式
を用いると（３）式は次式で表わされる。
１／ｓ3は各々、２重，３重積分に対応する。（７）式
を用いると（３）式は次式で表わされる。
【００３３】
【数８】
【００３４】この関係を展開すると、次式の関係とな
る。
る。
【００３５】
【数９】
【００３６】ここで、δ（ｔ）は負荷トルクτd がモー
タ速度ωm に与える影響を表わす。τm およびωm の各
積分値を、次式のように、ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，ｙ1 ，ｙ
2 とする。
タ速度ωm に与える影響を表わす。τm およびωm の各
積分値を、次式のように、ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，ｙ1 ，ｙ
2 とする。
【００３７】
【数１０】
【００３８】これより、同定すべき関係式は次式のよう
に求まる。
に求まる。
【００３９】
【数１１】 ｙ(ｔ)＝−ｑ１ｙ２(ｔ)−ｑ２ｙ１(ｔ)＋ｐ０ｘ３(ｔ)＋ｐ１ｘ２(ｔ) ＋ｐ２ｘ１(ｔ)＋δ(ｔ)＋ｅ(ｔ) …（１１） ここで、ｅ（ｔ）は同定に伴う誤差を表わし、これが最
小になるよう各係数を同定する。すなわち、この関係式
に基づいて、図１の同定演算器９０８により係数を同定
する。
小になるよう各係数を同定する。すなわち、この関係式
に基づいて、図１の同定演算器９０８により係数を同定
する。
【００４０】次に、負荷トルクτd がモータ速度に与え
る影響δ（ｔ）を次の時間関数としてモデル化する。
る影響δ（ｔ）を次の時間関数としてモデル化する。
【００４１】
【数１２】
【００４２】ここで、ｃ＝（ｃ1 ｃ2 …ｃν)は、ν次
の時間関数の係数であり、この負荷トルク特性モデルを
新たに導入することにより、負荷トルク外乱が作用する
機械系においても、精度よく振動モデルのパラメータ、
Ｊ1 ，Ｊ2 ，Ｋs ，Ｃs を同定する。
の時間関数の係数であり、この負荷トルク特性モデルを
新たに導入することにより、負荷トルク外乱が作用する
機械系においても、精度よく振動モデルのパラメータ、
Ｊ1 ，Ｊ2 ，Ｋs ，Ｃs を同定する。
【００４３】δ（ｔ）を（１２）式のようにモデル化す
ることにより、同定する関係式(11)式は、次式で記述で
きる。
ることにより、同定する関係式(11)式は、次式で記述で
きる。
【００４４】
【数１３】
【００４５】この関係式に基づくことにより、よく知ら
れている最小２乗法に従って、(13)式の係数を同定でき
る。この最小２乗法によるブロック線図を図３に示す。
これにより、次式に示す２乗誤差ｅ2 が最小になるよう
に係数ｑ1 ，ｑ2 ，ｐ0 ，ｐ1 ，ｐ2 、およびｃ1 ，ｃ
2 ，…，ｃν を同定する。
れている最小２乗法に従って、(13)式の係数を同定でき
る。この最小２乗法によるブロック線図を図３に示す。
これにより、次式に示す２乗誤差ｅ2 が最小になるよう
に係数ｑ1 ，ｑ2 ，ｐ0 ，ｐ1 ，ｐ2 、およびｃ1 ，ｃ
2 ，…，ｃν を同定する。
【００４６】
【数１４】
【００４７】以上、述べたように、本実施例によれば、
従来技術では無視していた負荷トルク外乱τd の影響
を、ν次の時間関数として考慮に入れて、モータ発生ト
ルクからモータ速度への伝達関数の係数を最小２乗法に
より同定するので、精度よく２慣性系振動パラメータを
同定できる。更に、モータ発生トルクに対するモータ速
度の伝達関数の関係式を変形して、モータ発生トルク，
モータ速度の各積分値の関係式として係数を同定するの
で、サンプリング時点毎の瞬時値のデータ列に基づく従
来の同定方法に比べ、測定誤差や雑音の影響を受けずに
同定できるという利点がある。
従来技術では無視していた負荷トルク外乱τd の影響
を、ν次の時間関数として考慮に入れて、モータ発生ト
ルクからモータ速度への伝達関数の係数を最小２乗法に
より同定するので、精度よく２慣性系振動パラメータを
同定できる。更に、モータ発生トルクに対するモータ速
度の伝達関数の関係式を変形して、モータ発生トルク，
モータ速度の各積分値の関係式として係数を同定するの
で、サンプリング時点毎の瞬時値のデータ列に基づく従
来の同定方法に比べ、測定誤差や雑音の影響を受けずに
同定できるという利点がある。
【００４８】さて、本発明の第２の実施例として、（１
３）式の関係式をくりかえし演算により同定する方法を
以下に説明する。そのブロック線図を図４に示す。ま
ず、（１４）式により、（１３）式を最小２乗法により
解き、求まった結果をＮi-1，Ｄi-1 とする。それに対
応する変数をｘ＾，ｙ＾とする。次にｉ次点でｘ＾，ｙ
＾からＮi ，Ｄi を求める。これらをｉ＝１，２，…と
くりかえすことにより、より精度よくＮ，Ｄを演算でき
る。その関係式は次式で表わせる。
３）式の関係式をくりかえし演算により同定する方法を
以下に説明する。そのブロック線図を図４に示す。ま
ず、（１４）式により、（１３）式を最小２乗法により
解き、求まった結果をＮi-1，Ｄi-1 とする。それに対
応する変数をｘ＾，ｙ＾とする。次にｉ次点でｘ＾，ｙ
＾からＮi ，Ｄi を求める。これらをｉ＝１，２，…と
くりかえすことにより、より精度よくＮ，Ｄを演算でき
る。その関係式は次式で表わせる。
【００４９】
【数１５】
【００５０】ここで、ｉはくりかえしの回数を表わし、
ｉを大きくすることで同定精度を向上できる。
ｉを大きくすることで同定精度を向上できる。
【００５１】以上述べたように、本実施例によれば、最
小２乗法をくりかえし同定精度を向上できるので、より
精度よく２慣性系パラメータを同定できるという利点が
ある。
小２乗法をくりかえし同定精度を向上できるので、より
精度よく２慣性系パラメータを同定できるという利点が
ある。
【００５２】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、モータにより駆動される機械系に外乱トルクとして
作用する負荷トルク成分の影響を時間関数でモデル化
し、これを含めて、モータ発生トルクに対するモータ速
度への伝達関数の係数を同定できる。したがって、モー
タへのトルク電流指令値を与えてパラメータ同定中に外
乱負荷トルクが作用する場合でも、これによる影響と分
離して伝達関数の係数を同定できる。この係数は２慣性
系振動モデルでの物理パラメータ値、Ｊ1 ，Ｊ2 ，
Ｋs ，Ｃs と対応するので、この係数同定値から精度よ
くパラメータ同定できるという効果がある。
ば、モータにより駆動される機械系に外乱トルクとして
作用する負荷トルク成分の影響を時間関数でモデル化
し、これを含めて、モータ発生トルクに対するモータ速
度への伝達関数の係数を同定できる。したがって、モー
タへのトルク電流指令値を与えてパラメータ同定中に外
乱負荷トルクが作用する場合でも、これによる影響と分
離して伝達関数の係数を同定できる。この係数は２慣性
系振動モデルでの物理パラメータ値、Ｊ1 ，Ｊ2 ，
Ｋs ，Ｃs と対応するので、この係数同定値から精度よ
くパラメータ同定できるという効果がある。
【００５３】更に、本発明では、モータ発生トルクおよ
びモータ速度の各積分値の関係に変換して伝達関数の係
数を同定するので、サンプリング時点毎の瞬時値の関係
式から係数同定を実行する公知例の方法に比べて、モー
タ速度やモータ発生トルクの検出値に含まれる測定ノイ
ズの影響を除去したパラメータ同定を達成できる。これ
により、従来方式に比べより高精度の振動特性の同定を
実行できる。
びモータ速度の各積分値の関係に変換して伝達関数の係
数を同定するので、サンプリング時点毎の瞬時値の関係
式から係数同定を実行する公知例の方法に比べて、モー
タ速度やモータ発生トルクの検出値に含まれる測定ノイ
ズの影響を除去したパラメータ同定を達成できる。これ
により、従来方式に比べより高精度の振動特性の同定を
実行できる。
【００５４】これらによるパラメータ同定値を用いて、
振動特性を持つモータ機械系を制御することにより、振
動を抑制し、応答特性の良好なモータ制御を達成でき
る。
振動特性を持つモータ機械系を制御することにより、振
動を抑制し、応答特性の良好なモータ制御を達成でき
る。
【図１】本発明の一実施例であるモータ負荷特性同定装
置の構成図。
置の構成図。
【図２】本発明の制御対象の一例であるモータ負荷特性
の２慣性系モデル。
の２慣性系モデル。
【図３】本発明の最小２乗法による係数同定のブロック
線図。
線図。
【図４】本発明の他の実施例であるくりかえし演算によ
る最小２乗法のブロック線図。
る最小２乗法のブロック線図。
１…モータ、２…機械負荷、４…パワ−変換器、５…電
流検出器、６…速度検出器、７…モ−タ速度指令発生
器、８…モ−タ速度制御装置、９…モータ負荷特性の同
定装置、９０１…係数乗算器、９０２〜９０６…積分
器、９０７…負荷トルク模擬手段、９０８…同定演算
器。
流検出器、６…速度検出器、７…モ−タ速度指令発生
器、８…モ−タ速度制御装置、９…モータ負荷特性の同
定装置、９０１…係数乗算器、９０２〜９０６…積分
器、９０７…負荷トルク模擬手段、９０８…同定演算
器。
Claims (2)
- 【請求項１】モータ１により機械負荷２を駆動する装置
において、モータ１のトルク電流ｉt を検出する手段５
およびモータ速度ωm を検出する手段６を備えたもの
で、モータトルク電流ｉt からモータ発生トルクτm を
演算する手段９０１を設け、前記モータ発生トルクτm
の演算値の積分値およびその２重積分値，３重積分値を
演算する手段９０２，９０３，９０４を設け、また、モ
ータ速度検出値ωm の積分値および２重積分値を演算す
る手段９０５，９０６を設け、機械系に外乱として作用
する負荷トルクがモータ速度検出値に与える影響を時間
関数として表わす負荷トルク模擬手段９０７を設け、こ
れらモータ発生トルクの積分値とモータ速度の積分値に
加えて、負荷トルクがモータ速度に与える影響δ（ｔ）
を考慮に入れて、同定演算器９０８により最小２乗法に
より、モータ発生トルクに対するモータ速度の伝達関数
の係数を同定し、この同定結果に基づきモータ機械系の
２慣性系パラメータであるモータ慣性モーメント値
Ｊ1 ，機械負荷慣性モーメント値Ｊ2 ，軸ねじり剛性Ｋ
s ，粘性係数Ｃs が同定されることを特徴とするモータ
負荷特性同定装置。 - 【請求項２】請求項１において、同定した２慣性系パラ
メータ値を用いて、モータ速度制御装置８の制御定数が
調整されることを特徴とするモータ負荷特性同定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02495295A JP3336791B2 (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | モータ負荷特性同定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02495295A JP3336791B2 (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | モータ負荷特性同定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08220197A true JPH08220197A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3336791B2 JP3336791B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=12152339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02495295A Expired - Fee Related JP3336791B2 (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | モータ負荷特性同定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3336791B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003222660A (ja) * | 1996-12-17 | 2003-08-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池の残存容量測定装置 |
| CN102375116A (zh) * | 2010-08-09 | 2012-03-14 | 苏州百狮腾电气有限公司 | 转子检测装置及检测方法 |
| CN103227611A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-07-31 | 华为技术有限公司 | 机械惯量辨识方法、装置及电机调速系统 |
| CN104634485A (zh) * | 2015-03-07 | 2015-05-20 | 哈尔滨工业大学 | 交流永磁电机力矩系数的简易测试方法 |
| CN108983099A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-11 | 西安科技大学 | 一种永磁同步电机负载模拟系统及其控制方法 |
| CN111903052A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-11-06 | 松下知识产权经营株式会社 | 电动机驱动装置 |
| CN112882384A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-06-01 | 清华大学 | 用于机器人上伺服电机的电流-力矩传递模型辨识方法和装置 |
| CN113096504A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-09 | 杭州电子科技大学 | 一种速度控制系统的模拟实验电路 |
-
1995
- 1995-02-14 JP JP02495295A patent/JP3336791B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3336791B2 (ja) | 2002-10-21 |
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