JPH08289599A - Ａｃサーボモータの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御系の遅れにより生じる不安定性を改善す
ることができるＡＣサーボモータの制御方法を提供す
る。 【構成】 第１の発明は、モータ駆動電流とロータ位相
をｄ−ｑ変換してｄ相電流を求め、該ｄ相電流が零にな
るように制御を行うＡＣサーボモータの制御方法におい
て、ｄ相電圧指令をモータ速度と制御系の遅れ量に応じ
てｑ相電圧指令に加え、ｑ相電圧指令をモータ速度と制
御系の遅れ量に応じてｄ相電圧指令から減じる補正を行
い、また、第２の発明は、モータ駆動電流とロータ位相
をｄ−ｑ変換してｄ相電流を求め、該ｄ相電流が零にな
るように制御を行うＡＣサーボモータの制御方法におい
て、電流制御器のｄ相積分項の出力をモータ速度と制御
系の遅れ量に応じてｑ相電圧指令に加え、ｑ相積分項の
出力をモータ速度と制御系の遅れ量に応じてｄ相電圧指
令から減じる補正を行うことによって、制御系の遅れに
よる生じる影響を減じて、制御系の安定性を改善して、
高速回転を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械や産業機械等
の機械，装置やロボットの駆動源として使用されるＡＣ
サーボモータの制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来から行なわれているＡＣサ
ーボモータの制御系のブロック線図である。位置ループ
制御（１）は、位置指令からエンコーダ等で検出される
位置フィードバック値を減じて位置偏差を求め、この位
置偏差にポジションゲインを乗じて速度指令を求める。
そして、速度ループ処理（２）は、この速度指令から速
度フィードバック値を減じて速度偏差を求め、この速度
偏差に比例，積分制御等を行って、トルク指令（電流指
令）を求める。さらに、電流ループ処理（３）は、この
トルク指令から電流フィードバック値を減じ、ＰＷＭ制
御等を行って各相の電圧指令を求め、この電圧指令をＡ
ＣサーボモータＭに供給してモータ制御を行っている。

【０００３】上記制御系において、電流ループとして、
従来は例えば３相ＡＣサーボモータの場合では３相電流
を別々に制御する方式が一般的である。図１４は上記３
相電流を別々に制御する電流ループ処理の詳細図であ
る。

【０００４】図１４において、はじめに、Ｕ，Ｖ，Ｗ相
に対するトルク指令を求める。この各相に対するトルク
指令は、速度ループ処理で求めたトルク指令（電流指
令）の位相をロータ位置θに対応して求めることにより
得ることができ、エンコーダ等で検出されたサーボモー
タのロータ位置θからＵ，Ｖ，Ｗ相に対して電気角でそ
れぞれ２π／３ずれた正弦波をトルク指令（電流指令）
に乗じることによって、各相の電流指令を求めることが
できる。

【０００５】そして、この電流指令から電流検出器で検
出される各相の実電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを減じて電流偏
差を求め、さらに、各相電流制御器５ｕ，５ｖ，５ｗで
比例積分（ＰＩ）制御等を行なって各相の指令電圧Ｅ
ｕ，Ｅｖ，Ｅｗを電力増幅器６に出力する。電力増幅器
６は、インバータ等でＰＷＭ制御を行なって各相の電流
Ｉｕ，Ｉｖ，ＩｗをサーボモータＭに供給してモータを
駆動する。以下、このような電流制御方法を交流方式と
いう。

【０００６】以上のように、ＡＣサーボモータにおいて
は、位置，速度ループの最も内側のマイナーループに電
流ループを持っており、この電流ループはＡＣサーボモ
ータの各相に流す電流をそれぞれ制御するループとなっ
ている。

【０００７】上記３相電流を別々に交流方式によって制
御する場合には、モータの回転速度が上昇すると電流指
令の周波数も上昇し、電流位相が徐々に遅れるため電流
の無効成分が多くなり、トルクを効率よく発生すること
ができなくなるという欠点があり、また、制御量として
交流を扱っているため、定速度回転かつ定負荷時におけ
る定常状態においてさえも、指令に対する位相の遅れや
振幅の減衰等の偏差が存在し、直流モータと同程度のト
ルク制御を実現することが困難である。この欠点を改善
する方法として、３相電流をｄ−ｑ変換してｄ相，ｑ相
の２相電流に座標変換した後に、それぞれの相を直流電
流で制御する方法が知られている。以下、直流方式とい
う。このｄ−ｑ変換を利用する方法は、電流を直流とし
て制御するので制御系の位相遅れがなく、トルク特性が
３相電流を別々に制御する場合と比較して改善されるこ
とが知られている。ｄ−ｑ変換においては、ｄ軸は磁界
の作る磁束の方向にとることが一般的であり、図１５に
示すようにロータの永久磁石の磁束の向きにｄ軸をと
り、該ｄ軸に直交する向きにｑ軸をとっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ｄ−ｑ変換による直流方式により制御を行うと、高速回
転において、制御系の遅れの影響によって、系の安定性
が損なわれる場合があり、そのため、回転速度を上げる
ことができないという問題点がある。そこで、本発明は
前記した従来の問題点を解決して、制御系の遅れにより
生じる不安定性を改善することができるＡＣサーボモー
タの制御方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本出願の第１の発明は、
モータ駆動電流とロータ位相をｄ−ｑ変換してｄ相電流
を求め、該ｄ相電流が零になるように制御を行うＡＣサ
ーボモータの制御方法において、ｄ相電圧指令をモータ
速度と制御系の遅れ量に応じてｑ相電圧指令に加え、ｑ
相電圧指令をモータ速度と制御系の遅れ量に応じてｄ相
電圧指令から減じる補正を行うことによって、前記目的
を達成するものである。

【００１０】第１の発明において、ｄ相電圧指令にモー
タの制御系の遅れ量とモータ速度とを掛けたものをｑ相
電圧指令に加え、ｑ相電圧指令にモータの制御系の遅れ
量とモータ速度とを掛けたものをｄ相電圧指令から減じ
ることによって、モータ速度と制御系の遅れ量に応じた
電圧指令の補正を行うことができる。

【００１１】また、本出願の第２の発明は、モータ駆動
電流とロータ位相をｄ−ｑ変換してｄ相電流を求め、該
ｄ相電流が零になるように制御を行うＡＣサーボモータ
の制御方法において、電流制御器のｄ相積分項の出力を
モータ速度と制御系の遅れ量に応じてｑ相電圧指令に加
え、ｑ相積分項の出力をモータ速度と制御系の遅れ量に
応じてｄ相電圧指令から減じる補正を行うことによっ
て、前記目的を達成するものである。

【００１２】第２の発明において、電流制御器のｄ相積
分項の出力にモータの制御系の遅れ量とモータ速度とを
掛けたものをｑ相電圧指令に加え、ｑ相積分項の出力に
モータの制御系の遅れ量とモータ速度とを掛けたものを
ｄ相電圧指令から減じることによって、モータ速度と制
御系の遅れ量に応じた電圧指令の補正を行うことができ
る。

【００１３】

【作用】第１の発明において、モータを駆動するトルク
指令，ロータ位相，および電流フィードバック値を取り
込みんでｄ−ｑ変換を行い、ｄ相電流が零になるように
直流方式の制御を行う。このとき、ｄ相電圧指令をモー
タ速度と制御系の遅れ量に応じてｑ相電圧指令に加え、
ｑ相電圧指令をモータ速度と制御系の遅れ量に応じてｄ
相電圧指令から減じる補正を行う。この補正として、ｄ
相電圧指令にモータの制御系の遅れ量とモータ速度とを
掛けたものをｑ相電圧指令に加え、ｑ相電圧指令にモー
タの制御系の遅れ量とモータ速度とを掛けたものをｄ相
電圧指令から減じる処理を行う。これによって、電圧指
令は、モータ速度と制御系の遅れ量に応じた補正が行わ
れ、高速回転駆動時にも、制御系の遅れにより生じる系
の不安定性を防止して、回転速度を上げることができ
る。

【００１４】また、第２の発明は、直流方式の制御にお
いて、電流制御器のｄ相積分項の出力をモータ速度と制
御系の遅れ量に応じてｑ相電圧指令に加え、ｑ相積分項
の出力をモータ速度と制御系の遅れ量に応じてｄ相電圧
指令から減じる補正を行う。そして、この補正として、
電流制御器のｄ相積分項の出力にモータの制御系の遅れ
量とモータ速度とを掛けたものをｑ相電圧指令に加え、
ｑ相積分項の出力にモータの制御系の遅れ量とモータ速
度とを掛けたものをｄ相電圧指令から減じる処理を行
う。これによって、電圧指令は、モータ速度と制御系の
遅れ量に応じた補正が行われ、高速回転駆動時にも、制
御系の遅れにより生じる系の不安定性を防止して、回転
速度を上げることができる。また、電流フィードバック
の量子化誤差による影響を除去することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明する。なお、以下、３相同期電動機をサーボモ
ータとして使用した場合を例として、説明する。はじめ
に、ｄ−ｑ変換を利用する電流制御方法について解析す
る。交流電動機において３相交流で表した回路方程式は
次の式（１）で表される。

【００１６】

【数１】 上記式（１）の左辺はモータのＵ，Ｖ，Ｗ相の電圧であ
り、右辺例えば第１項の左側の行列はインピーダンス行
例であり、Ｒは巻線抵抗、Ｌ’は巻線の自己インダクタ
ンス、Ｍ’は相互インダクタンスで、Ｐは微分演算子で
ある。また、右辺第１項右側のベクトルは各相電流Ｉ
ｕ，Ｉｖ，Ｉｗのベクトルであり、右辺第２項は各相の
巻線が誘起する起電力ｅｕ，ｅｖ，ｅｗである。なお、
L を漏れインダクタスとすると、Ｌ’＝L ＋Ｍ’の関係
がある。

【００１７】次に、３相交流座標系から２相交流座標系
に変換する式（２）で表される交流行列Ｃ１、及び２相
交流座標系から３相交流座標系に変換する式（３）で表
される交流行列Ｃ２を用いて、上記式（１）を変換する
と、いわゆるｄ−ｑ変換を行なう式（４）が得られる。

【００１８】なお、ｄ−ｑ変換においては、ｄ軸は磁界
の作る磁束の方向にとることが一般的であり、図１５に
示すようにロータの永久磁石の磁束の向きにｄ軸をと
り、該ｄ軸に直交する向きにｑ軸をとっている。

【００１９】

【数２】

【００２０】

【数３】

【００２１】

【数４】 なお、上記式（３）において、θはロータの電気角（ｕ
相の巻線を基準として時計回りの方向にとった界磁の角
度）であり、式（４）におけるωはロータの回転角速度
（機械角）、Φは巻線鎖交磁束数の最大値である。ま
た、Ｌ＝L ＋３Ｍ’／２の関係にある。

【００２２】上記式（４）より、磁界の作る磁束方向の
ｄ相電流Ｉｄを「０」に制御し、ｑ相電流Ｉｑについて
のみ、その大きさを制御するようにすると、直流サーボ
モータと同じ制御を行うことができる。そして、上記変
換行列Ｃ１，Ｃ２と３相の電圧，電流の合計が「０」で
ある関係、すなわち、Ｖｕ＋Ｖｖ＋Ｖｗ＝０、Ｉｕ＋Ｉ
ｖ＋Ｉｗ＝０の関係から、３相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと
２相電圧Ｖｄ，Ｖｑ、及び３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと
２相電流Ｉｄ，Ｉｑの関係は次の式（５），式（６）が
成立する。

【００２３】

【数５】

【００２４】

【数６】 図１はＡＣサーボモータをｄ−ｑ変換を用いて制御する
ときのブロック線図である。図１において、ｄ相に対す
る電流指令を「０」とし、ｑ相に対する電流指令を速度
ループから出力されるトルク指令とする。そして、モー
タの各ｕ，ｖ，ｗ相の実電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ（いずれ
かから２相を検出すればよい）及びロータ位置検出器で
検出されたロータの位相θにより、３相電流から２相電
流へ変換する手段９でｄ相，ｑ相の電流Ｉｄ，Ｉｑを求
め、前記各相指令値から減じてｄ相，ｑ相の電流偏差を
求める。そして、電流制御器５ｄ，５ｑにおいて従来と
同様の比例・積分制御を行い、ｄ相指令電圧Ｖｄ及びｑ
相指令電圧Ｖｑを求める。

【００２５】２相電圧から３相電圧に変換する手段８
は、この２相の指令電圧Ｖｄ，ＶｑからＵ，Ｖ，Ｗ相の
指令電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを求めて電力増幅器６に出力
する。電力増幅器６は、インバータ等でサーボモータの
各相に対して電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを供給し、サーボモ
ータを制御する。

【００２６】そこで、図１中の手段９において、上記式
（６）の演算を行って２相電流のＩｄ，Ｉｑを求めて各
相の電流フィードバックとする。さらに、手段８におい
て、上記式（５）の演算を行って２相電圧Ｖｄ，Ｖｑか
ら３相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを求める。

【００２７】ここで、前記式（１）で示した３相同期電
動機の回路方程式を、式（２）で示した変換行列Ｃ１を
用いて２相交流座標系に変換する。そして、この変換に
おいて、電流フィードバックの遅れ分として遅れ時間δ
を考慮すると、２相交流座標系における３相同期電動機
の回路方程式は、次式（７）で表される。

【００２８】

【数７】 さらに、この式（７）について、変換行列Ｃ２を用い
て、２相交流座標系から回転座標系に変換して近似を行
うと、次式（８）となる。

【００２９】

【数８】 この式（８）について、整理して（式（９）参照）、ｄ
−ｑ座標上で観察した空間的な関係式で表すと式（１
０）となる。

【００３０】

【数９】

【００３１】

【数１０】 ここでは、［ ］の符号によってベクトルを表してお
り、電圧ベクトルを［ｖ］で表し、電流ベクトルを
［ｉ］で表し、回転ベクトルを［ω］で表している。ま
た、回転ベクトル［ω］の方向を図２中の紙面と垂直方
向で定めると、回転ベクトル［ω］中のマトリクスは、
空間的に位相を９０°進めることになり、前記式（１
０）中の外積×で表すことができる。

【００３２】さらに、ここで、式（１０）中のｄ2
［ｉ］／dt2 ，およびδＲｄ［ｉ］／dtの項の絶対値は
一般に小さいため、ほぼ０と近似することができ、ま
た、２δＬ［ω］×ｄ［ｉ］／dtの項の絶対値も一般に
小さいため、δＬ［ω］×ｄ［ｉ］／dtに等しいと近似
することができる。この近似によって、式（１０）は次
の式（１１）によって表すことができる。

【００３３】

【数１１】 式（１１）の関係を図２のｄ−ｑ座標上で表した電圧ベ
クトル図によって示す。図２において、［ｖ１］は遅れ
分δを０とした場合であって、従来の方式による電圧指
令に相当し、式（１１）中の右辺の第１項目に対応して
いる。

【００３４】これに対して、制御系が持つ遅れδによっ
て発生する電圧［ｖ］は、遅れが無い場合の電圧ベクト
ル［ｖ１］に、速度ωと遅れδを掛け位相を９０°進め
て得られるδ［ω］×［ｖ１］を加えたものとなる。

【００３５】したがって、式（１１）から、あらかじめ
予想される遅れ分の電圧δ［ω］×［ｖ１］を、電圧指
令にフィードフォワードすることによって、制御系の応
答性を向上させ、遅れによる影響を減少させ、これによ
って、制御系の安定性を改善させることができる。

【００３６】次に、本発明のＡＣサーボモータの第１の
制御方法について、図３を用いて説明する。図３は、本
発明のＡＣサーボモータの第１の制御方法を適用したブ
ロック図である。

【００３７】前記式（１１）について、制御系が持つ遅
れδによって発生する電圧［ｖ］のｄ相電圧をＶｄ＊と
し、ｑ相電圧をＶｑ＊とすると、それぞれの以下の式に
よって表すことができる。

【００３８】 Ｖｄ＊＝Ｖｄ−δ・ω・Ｖｑ …（１２） Ｖｑ＊＝Ｖｑ＋δ・ω・Ｖｄ …（１３） この式（１２），（１３）を用いてｄ相電圧指令Ｖｄ＊
およびｑ相電圧指令Ｖｑ＊を求めるブロック図を構成す
ると図３を得る。なお、式（１２），（１３）中のＶｑ
およびＶｄは入力される電圧指令であり、Ｖｄ＊および
Ｖｑ＊は補正されたｄ相電圧指令およびｑ相電圧指令で
ある。

【００３９】図３のブロック図は、前記した図１中の電
流制御ブロック５ｄ，５ｑ中の電流制御器の出力部分に
電圧指令を補正するブロックを追加することによって構
成することができる。

【００４０】電圧指令を補正するブロックは、ｄ相電圧
指令Ｖｄ＊については、ｑ相電圧指令Ｖｑに遅れδと速
度ωを掛けたものをｄ相電圧指令Ｖｄから減じることに
よって求め、他方、ｑ相電圧指令Ｖｑ＊については、ｄ
相電圧指令Ｖｄに遅れδに速度ωを掛けたものをｑ相電
圧指令Ｖｄに加えることによって求める処理を行う。

【００４１】図４は、本発明の実施例を適用したサーボ
モータ制御系のブロック図であり、その構成は従来のデ
ジタルサーボ制御を行なう装置と同一の構成であるた
め、概略的に示している。図４において、２０はコンピ
ュータを内蔵した数値制御装置（ＣＮＣ）、２１は共有
ＲＡＭ、２２はプロセッサ（ＣＰＵ），ＲＯＭ，ＲＡＭ
等を有するデジタルサーボ回路、２３はトランジスタイ
ンバータ等の電力増幅器、ＭはＡＣサーボモータ、２４
はＡＣサーボモータＭの回転とともにパルスを発生する
エンコーダ、２５はロータ位相を検出するためのロータ
位置検出器である。図５は上記デジタルサーボ回路２２
のプロセッサが所定周期毎に実施する電流ループ制御処
理のフローチャートである。デジタルサーボ回路２２の
プロセッサは、数値制御装置（ＣＮＣ）から指令された
位置指令（もしくは速度指令）を共有ＲＡＭ２１を介し
て読み取り位置ループ処理，速度ループ処理を行なう。

【００４２】まず、速度ループ処理によって出力された
トルク指令を読むとともに（ステップＳ１）、ロータ位
置検出器２５からロータ位相θおよびモータ速度および
を取り込む（ステップＳ２）。次に、電流検出器で検出
されるＵ相，Ｖ相の実電流Ｉｕ，Ｉｖを取込み（ステッ
プＳ３）、取り込んだＵ相，Ｖ相の実電流Ｉｕ，Ｉｖと
ロータ位相θより前記式（６）の演算を行なってｄ相，
ｑ相の電流Ｉｄ，Ｉｑを算出する（ステップＳ４）。

【００４３】ステップＳ４で求めたｄ相電流Ｉｄをフィ
ードバック電流とし、ｄ相電流指令を「０」として、通
常の電流ループ処理（比例積分制御）を行い、ｄ相指令
電圧Ｖｄを求める。また、ステップＳ１で読み取ったト
ルク指令をｑ相の電流指令とし、ステップＳ４で算出し
たｑ相の電流値Ｉｑをフィードバック電流として電流ル
ープ処理を行ってｑ相電圧指令Ｖｑを求める（ステップ
Ｓ５）。

【００４４】次に、ステップＳ５で求めたｄ相指令電圧
Ｖｄとｑ相電圧指令Ｖｑの電圧補正を行い、ｄ相電圧指
令Ｖｄ＊およびｑ相電圧指令Ｖｑ＊を求める（ステップ
Ｓ６）。

【００４５】ステップＳ６で求めたｄ相電圧指令Ｖｄ＊
およびｑ相電圧指令Ｖｑ＊を、２相電圧Ｖｄ，Ｖｑから
３相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを求める式（５）を用いて、
３相電圧指令に変換する（ステップＳ７）。この求めた
３相電圧指令Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを電力増幅器に入力し、
インバータ等によってＰＷＭ制御を行い、各相の電流を
サーボモータに供給し駆動を行い、当該周期の電流ルー
プ処理を終了する（ステップＳ８）。

【００４６】次に、本発明のＡＣサーボモータの第２の
制御方法について説明する。

【００４７】前記した本発明のＡＣサーボモータの第１
の制御方法を実際のシステムに適用した場合、電流フィ
ードバックの量子化誤差の影響を受けやすい。図３のブ
ロック図において、電流フィードバック値ＩｑおよびＩ
ｄをフィードバックして得られる電圧指令に対する遅れ
δと速度ωの積の外積分を補正量としているため、電流
フィードバック値の誤差がそのまま補正に影響すること
になる。そこで、本発明のＡＣサーボモータの第２の制
御方法では、電圧指令はほぼ積分項出力と等しいとし
て、前記式（１１）について、制御系が持つ遅れδによ
って発生する電圧［ｖ］のｄ相電圧をＶｄ＊とし、ｑ相
電圧をＶｑ＊とすると、それぞれの以下の式によって表
すことができる。

【００４８】 Ｖｄ＊＝Ｖｄ−δ・ω・ｋ１（Ｉｑ＊−Ｉｑ）／ｓ …（１４） Ｖｑ＊＝Ｖｑ＋δ・ω・ｋ１（−Ｉｑ）／ｓ …（１５） この式（１４），（１５）を用いてｄ相電圧指令Ｖｄ＊
およびｑ相電圧指令Ｖｑ＊を求めるブロック図を構成す
ると図６を得る。なお、式（１４），（１５）中のＶｑ
およびＶｄは入力される電圧指令であり、Ｖｄ＊および
Ｖｑ＊は補正されたｄ相電圧指令およびｑ相電圧指令で
あり、ｋ１ｈ積分ゲイン、Ｉｄ，Ｉｑは電流フィードバ
ック、Ｉｑ＊は電流指令を示している。

【００４９】図６のブロック図は、前記した図１中の電
流制御ブロック５ｄ，５ｑ中の電流制御器の出力部分に
電圧指令を補正するブロックを追加することによって構
成することができる。電圧指令を補正するブロックは、
ｄ相電圧指令Ｖｄ＊については、ｑ相の積分項の出力に
遅れδと速度ωを掛けたものをｄ相の積分項の電圧指令
Ｖｄから減じることによって求め、他方、ｑ相電圧指令
Ｖｑ＊については、ｄ相の積分項の出力に遅れδと速度
ωを掛けたものをｑ相電圧指令Ｖｄに加えることによっ
て求める処理を行う。

【００５０】これによって、電流フィードバックＩｄ，
Ｉｑによる影響を減少させることができる。

【００５１】なお、この本発明のＡＣサーボモータの第
２の制御方法において、デジタルサーボ回路２２のプロ
セッサが所定周期毎に実施する電流ループ制御処理は、
前記図４に示したものと同じ構成によって、前記図５に
示すフローチャートとほぼ同の処理により行うことがで
きる。

【００５２】なお、本発明のＡＣサーボモータの第２の
制御方法では、図５のフローチャート中のステップＳ６
における電圧指令補正における補正式を式（１２），
（１３）に代えて、式（１４），（１５）を用いる。

【００５３】（実施例のシミュレーション結果）図７〜
図９，および図１０〜図１２は、シミュレーション結果
を示すものである。図７は、従来の直流方式によるシミ
ュレーション結果であり、速度およびＵ相電流Ｉｕの変
化を示している。図７は、従来の直流方式による制御方
法では、発振の限界が約２５００ｒｐｍであることを示
している。

【００５４】これに対して、図８は本発明のＡＣサーボ
モータの第１の制御方法によるシミュレーション結果で
あり、図９は本発明のＡＣサーボモータの第２の制御方
法によるシミュレーション結果である。図８は、ＡＣサ
ーボモータの第１の制御方法による発振の限界は約４０
００ｒｐｍであり、図９は、ＡＣサーボモータの第２の
制御方法による発振の限界は約５０００ｒｐｍであるこ
とを示しており、本発明によるＡＣサーボモータの制御
方法によって、高い回転速度においても系を安定に保つ
ことができる。なお、図１０〜図１２は、図７〜図９に
おける拡大図を示している。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御系の遅れにより生じる不安定性を改善することがで
きるＡＣサーボモータの制御方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＡＣサーボモータをｄ−ｑ変換を用いて制御す
るときのブロック線図である。

【図２】ｄ−ｑ座標上で表した電圧ベクトル図である。

【図３】本発明のＡＣサーボモータの第１の制御方法を
適用したブロック図である。

【図４】本発明の実施例を適用したサーボモータ制御系
のブロック図である。

【図５】デジタルサーボ回路のプロセッサが所定周期毎
に実施する電流ループ制御処理のフローチャートであ
る。

【図６】本発明のＡＣサーボモータの第２の制御方法を
適用したブロック図である。

【図７】従来の直流方式によるシミュレーション結果で
ある。

【図８】本発明の第１の制御方法によるシミュレーショ
ン結果である。

【図９】本発明の第２の制御方法によるシミュレーショ
ン結果である。

【図１０】従来の直流方式によるシミュレーション結果
の拡大図である。

【図１１】本発明の第１の制御方法によるシミュレーシ
ョン結果の拡大図である。

【図１２】本発明の第２の制御方法によるシミュレーシ
ョン結果の拡大図である。

【図１３】従来のＡＣサーボモータの制御系のブロック
線図である。

【図１４】３相電流を別々に制御する電流ループ処理の
詳細図である。

【図１５】ｄ−ｑ変換の座標系を説明する図である。

【符号の説明】

１ 位置制御ブロック ２ 速度制御ブロック ３ 電流制御ブロック ５ 電流制御器 ６ 電力増幅器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ駆動電流とロータ位相をｄ−ｑ変
   換してｄ相電流を求め、該ｄ相電流が零になるように制
   御を行うＡＣサーボモータの制御方法において、ｄ相電
   圧指令をモータ速度と制御系の遅れ量に応じてｑ相電圧
   指令に加え、ｑ相電圧指令をモータ速度と制御系の遅れ
   量に応じてｄ相電圧指令から減じる補正を行うことを特
   徴とするＡＣサーボモータの制御方法。
2. 【請求項２】 前記補正は、ｄ相電圧指令にモータの制
   御系の遅れ量とモータ速度とを掛けたものをｑ相電圧指
   令に加え、ｑ相電圧指令にモータの制御系の遅れ量とモ
   ータ速度とを掛けたものをｄ相電圧指令から減じること
   を特徴とする請求項１記載のＡＣサーボモータの制御方
   法。
3. 【請求項３】 モータ駆動電流とロータ位相をｄ−ｑ変
   換してｄ相電流を求め、該ｄ相電流が零になるように制
   御を行うＡＣサーボモータの制御方法において、電流制
   御器のｄ相積分項の出力をモータ速度と制御系の遅れ量
   に応じてｑ相電圧指令に加え、ｑ相積分項の出力をモー
   タ速度と制御系の遅れ量に応じてｄ相電圧指令から減じ
   る補正を行うことを特徴とするＡＣサーボモータの制御
   方法。
4. 【請求項４】 前記補正は、電流制御器のｄ相積分項の
   出力にモータの制御系の遅れ量とモータ速度とを掛けた
   ものをｑ相電圧指令に加え、ｑ相積分項の出力にモータ
   の制御系の遅れ量とモータ速度とを掛けたものをｄ相電
   圧指令から減じることを特徴とする請求項３記載のＡＣ
   サーボモータの制御方法。