JPH1080173A - デジタルフィルタと、サーボモータ制御装置 - Google Patents
デジタルフィルタと、サーボモータ制御装置Info
- Publication number
- JPH1080173A JPH1080173A JP8257848A JP25784896A JPH1080173A JP H1080173 A JPH1080173 A JP H1080173A JP 8257848 A JP8257848 A JP 8257848A JP 25784896 A JP25784896 A JP 25784896A JP H1080173 A JPH1080173 A JP H1080173A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- digital filter
- servo motor
- current
- servomotor
- 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
Links
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
デジタルフィルタを用いてサーボモータの共振を応答性
よく防止できるサーボモータ制御装置とを提供する。 【解決手段】 本発明のデジタルフィルタ7は、所定の
演算周期でサンプリングした今回のサンプル値とn演算
周期前のサンプル値との2回平均値を前記演算周期ごと
に出力するデジタルフィルタとする。このデジタルフィ
ルタ7は位相遅れが小さく、サーボモータ1の速度を制
御するフィードバックループ上のいずれかに挿入して、
サーボモータ1と負荷との連結の不具合による共振を防
止する。例えば、速度制御部4が出力する電流指令に含
まれる共振周波数成分を前記デジタルフィルタ7により
除去し、この時、速度制御部4のゲインを小さく設定す
る必要がなく、したがって制御の応答性を低下させずに
共振を防止できる。
Description
装置における制御の応答性の改善に関する。
が、そのサーボモータを速度制御するサーボモータ制御
装置の応答性が課題である。
て説明する。サーボモータ制御装置では、所定周期ごと
にサーボモータの回転速度を検出して検出速度をフィー
ドバックし、前記検出速度と外部からの速度指令との差
分に対応して速度制御演算を行い、電流指令を出力す
る。さらに、前記電流指令に応じた電流がサーボモータ
に流れるように電流制御を行い、サーボモータを駆動す
る。サーボモータには負荷を連結して駆動するが、連結
部の剛性が十分高くない時には共振が発生する場合があ
る。このような場合、サーボ制御ループに共振周波数を
減衰させるフィルタを挿入して共振を防止する手段が用
いられる。
ルタを備えたサーボモータ制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。図において、1はサーボモータ、2はサー
ボモータ1の回転速度に比例した個数のパルス列を出力
するエンコーダ、3は前記パルス列からサーボモータ1
の回転速度を検出して検出速度を出力する速度検出部、
4は外部から入力する速度指令と前記検出速度との差異
に対応してサーボモータ1の電流を指令する電流指令を
出力する速度制御部、5は前記電流指令をn回平均演算
して前記電流指令に含まれる所定の周波数成分を減衰さ
せるn回平均フィルタ、6はn回平均フィルタ5を通過
した電流指令に対応してサーボモータ1に流れる電流を
制御する電流制御部である。なお、n回平均フィルタ5
は前記電流指令の所定周期ごとのn個のサンプル値につ
いて平均演算することにより所定の周波数を減衰させる
デジタルフィルタである。
度検出部3はエンコーダ2が出力するパルス列に基づい
てサーボモータ1の回転速度を検出し、速度制御部4に
はその検出速度がフィードバックされる。速度制御部4
は、外部から入力する速度指令と前記検出速度との差異
がなくなるように電流指令を出力する。電流制御部6は
n回平均フィルタ5を通過した電流指令が指令する電流
がサーボモータ1に流れるように制御する。この制御に
より、サーボモータ1の回転速度が速度指令の指令する
回転速度になるように制御している。ここで、速度制御
部4は所定の制御周期Tsで速度制御演算を行って電流
指令を出力する。この時、n回平均フィルタ5は、n回
平均演算によって前記電流指令に含まれる所定の周波数
成分を減衰させ、その周波数がサーボモータ1と負荷と
の共振周波数に合うようにnの値を調整することによ
り、サーボモータ1と負荷との共振を防止している。
制御周期Tsごとに出力される電流指令の今回のサンプ
ル値を含む先行のn個のサンプル値についての平均値を
制御周期Tsごとに出力する。この場合、n回平均フィ
ルタ5による減衰周波数fは(1)式によって表され
る。
1例を示す特性図である。
ボモータ制御装置では、n回平均フィルタ5における位
相遅れが大きいため、n回平均フィルタ5を用いない時
に設定した速度制御部4のゲインを、そのままn回平均
フィルタ5を用いた場合に適用すると、サーボ制御ルー
プが不安定になる。そのため、速度制御部4のゲインを
下げて設定する必要がある。すなわち、サーボ制御ルー
プの応答性を低下させることになる。
相遅れの小さいデジタルフィルタと、そのデジタルフィ
ルタを用いてサーボ制御ループの応答性を下げずに共振
を防止したサーボモータ制御装置とを提供することを目
的とする。
は、入力を所定演算周期でサンプリングし、今回のサン
プル値とn回前のサンプル値との2回平均値を前記演算
周期ごとに出力するデジタルフィルタである。
れの小さいフィルタを実現できる。請求項2に係わる本
発明は、サーボモータの回転速度を制御するサーボモー
タ制御装置のサーボ制御ループにおける電流指令の経路
に請求項1に係わるデジタルフィルタを挿入し、前記電
流指令に含まれる共振周波数成分を除去するようにした
サーボモータ制御装置である。
モータの回転速度を制御するサーボモータ制御装置のサ
ーボ制御ループにおける速度指令と検出速度との差分の
経路に請求項1に係わるデジタルフィルタを挿入し、前
記差分に含まれる共振周波数成分を除去するようにした
サーボモータ制御装置である。
モータの回転速度を制御するサーボモータ制御装置のサ
ーボ制御ループにおける検出速度の経路に請求項1に係
わるデジタルフィルタを挿入し、前記検出速度に含まれ
る共振周波数成分を除去するようにしたサーボモータ制
御装置である。
発明により、デジタルフィルタの位相遅れを小さくでき
るので速度制御部のゲインを小さく設定する必要がな
く、したがって制御の応答性を低下させることなく共振
を防止することができる。
て、デジタルフィルタは、入力を所定の演算周期でサン
プリングし、今回のサンプル値とn回前のサンプル値と
の2回平均値を前記演算周期ごとに出力するデジタルフ
ィルタを意味する。この信号処理は一般のデジタルフィ
ルタにおける信号処理手段、例えば、サンプルホールド
回路,遅延回路および加算器などで構成した手段により
実行できる。なお、入力がサンプリングされたデータで
あれば、そのサンプル値を用いることによりサンプリン
グ処理を不要にできる。実施例では、サーボ制御ループ
に挿入するので、ループ上のデータをそのまま用いるよ
うにするが、これに限定されるものではなく、また、前
記演算周期はサーボ制御ループの制御周期とは別の周期
であってもよいことは言うまでもない。
制御ループにおける電流指令の経路に請求項1に係わる
デジタルフィルタを挿入する。
制御ループにおける速度指令と検出速度との差分の経路
に請求項1に係わるデジタルフィルタを挿入する。
制御ループにおける検出速度の経路に請求項1に係わる
デジタルフィルタを挿入する。
施例1について図面を参照しながら説明する。本実施例
は請求項1および請求項2に係わる。
ある。なお、図5に示した従来例と同じ構成要素には同
一番号を付与して詳細な説明を省略する。本実施例が従
来例と異なる点は、速度制御部4の出力段に、n回平均
フィルタ5に代えて、デジタルフィルタ7を備えたこと
にある。なお、以下の説明において電流指令は指令する
値のデータまたは信号として説明するが、コードである
場合にはデータに変換して扱えばよいことは言うまでも
ない。
ジタルフィルタ7は、所定の制御周期Tsで、速度制御
部4から制御周期Tsごとに出力される電流指令をサン
プリングし、今回のサンプル値とn回前のサンプル値と
の2回平均値を前記制御周期Tsごとに出力する。デジ
タルフィルタ7の出力は電流制御部6に入力され、サー
ボモータ1の電流を制御する。
fは式(2)で表される。 f=1/(2・n・Ts) [Hz] ・・・・・・・・・(2) 図2はデジタルフィルタ7のn=2の場合の伝達特性を
示す特性図である。図6と比較してわかるように、図6
に示した従来例のn回平均フィルタ5の制御周期Ts、
n=4とした場合の特性とほぼ同一の減衰特性を備えて
いるが、減衰周波数fより低域の周波数範囲において、
本実施例のデジタルフィルタ7の方が従来例のn回平均
フィルタ5よりも同じ周波数に対応する位相の遅れが小
さくなっている。この位相遅れの小さいデジタルフィル
タ7を用いることにより、サーボ制御ループの応答性を
下げずに、サーボモータ1の共振を防止することができ
る。
部4が出力する電流指令に含まれる共振周波数成分をデ
ジタルフィルタ7で除去し、このデジタルフィルタ7
を、前記電流指令の今回のサンプル値とn演算周期前の
サンプル値との2回平均値を所定の演算周期ごとに出力
するデジタルフィルタとして位相遅れを小さくしたこと
により、速度制御部4のゲインを下げて設定する必要が
なくなり、したがって制御の応答性を低下させることな
く共振を防止することができる。
の演算周期を速度制御部4の制御周期Tsと同じとして
説明したが、速度制御部4の制御周期Tsとは別の任意
の周期に設定してもよいことは言うまでもない。
制御装置の実施例2について図面を参照しながら説明す
る。本実施例は請求項1および請求項3に係わる。
ある。なお、実施例1と同じ構成要素には同一番号を付
与して詳細な説明を省略する。本実施例が実施例1と異
なる点は、速度制御部4の入力にデジタルフィルタ7を
備え、速度指令と検出速度との差分に含まれる共振周波
数成分を除去するようにしたことにある。なお、本実施
例においても、速度指令は指令する値のデータまたは信
号とする。
ジタルフィルタ7は、速度指令と検出速度との差分を一
定の制御周期Tsでサンプリングし、今回のサンプル値
とn回前のサンプル値との2回平均値を制御周期Tsご
とに出力する。デジタルフィルタ7の出力は速度制御部
4に入力され、サーボモータ1の速度制御に供される。
実施例1に示した式(2)で表される。また、デジタル
フィルタ7の伝達特性についても実施例1の図2に示し
た特性と同じである。したがって、位相遅れを大きくす
ることなく、共振時に速度指令と検出速度との差分に現
れる共振周波数成分を減衰させることができ、サーボ制
御ループの応答性を下げずに、サーボモータ1の共振を
防止することができる。
度制御部4の制御周期Tsと同じとしてもよいし、速度
制御部4の制御周期Tsとは別の任意の値に設定しても
よい。
制御装置の実施例3について図面を参照しながら説明す
る。本実施例は請求項1および請求項4に係わる。
ある。なお、実施例1と同じ構成要素には同一番号を付
与して詳細な説明を省略する。本実施例が実施例1ない
し実施例2と異なる点は、速度検出部3の出力にデジタ
ルフィルタ7を備え、検出速度に含まれる共振周波数成
分を除去するようにしたことにある。
ジタルフィルタ7は、速度検出部3からの検出速度を一
定の制御周期Tsでサンプリングし、今回のサンプル値
とn回前のサンプル値との2回平均値を制御周期Tsご
とに出力する。デジタルフィルタ7の出力と速度指令と
の差分が速度制御部4に入力され、サーボモータ1の回
転速度の制御に供される。
実施例1に示した式(2)で表される。また、デジタル
フィルタ7の伝達特性についても実施例1の図2に示し
た特性と同じである。したがって、位相遅れを大きくす
ることなく、共振時に検出速度に現れる共振周波数成分
を減衰させることができ、サーボ制御ループの応答性を
下げずに、サーボモータ1の共振を防止することができ
る。
度制御部4の制御周期Tsと同じとしてもよいし、速度
制御部4の制御周期Tsとは別の任意の値に設定しても
よい。
は、サーボ制御ループの経路上に、そのループ信号に含
まれるサーボモータの共振周波数成分を減衰させるデジ
タルフィルタを挿入し、前記デジタルフィルタを、前記
ループ信号の所定演算周期の今回のサンプル値とn回前
のサンプル値との2回平均値を前記所定演算周期ごとに
出力するデジタルフィルタとすることにより、その位相
遅れが小さいので、速度制御部4のゲインを小さく設定
する必要がなく、したがって、制御の応答性を低下させ
ることなく、負荷を連結したサーボモータで発生する共
振を防止することができる。
成を示すブロック図
場合の伝達特性を示す特性図
成を示すブロック図
成を示すブロック図
ック図
場合の伝達特性を示す特性図
Claims (4)
- 【請求項1】 所定の演算周期で入力をサンプリング
し、今回のサンプル値とn演算周期前のサンプル値との
2回平均値を前記演算周期ごとに出力するデジタルフィ
ルタ。 - 【請求項2】 サーボモータの回転速度を検出して検出
速度を出力する速度検出部と、外部からの速度指令と前
記検出速度との差分に対応して速度制御演算を行い、前
記サーボモータに発生させるトルクに対応する電流指令
を出力する速度制御部と、前記電流指令を入力する請求
項1記載のデジタルフィルタと、前記デジタルフィルタ
の出力を入力して前記サーボモータの電流制御演算を行
う電流制御部とを備えたサーボモータ制御装置。 - 【請求項3】 サーボモータの回転速度を検出して検出
速度を出力する速度検出部と、前記検出速度を入力する
請求項1記載のデジタルフィルタと、前記デジタルフィ
ルタの出力と速度指令との差分に対応して速度制御演算
を行い、前記サーボモータに発生させるトルクに対応す
る電流指令を出力する速度制御部と、前記電流指令を入
力して前記サーボモータの電流制御演算を行う電流制御
部とを備えたサーボモータ制御装置。 - 【請求項4】 サーボモータの回転速度を検出して検出
速度を出力する速度検出部と、外部からの速度指令と前
記検出速度との差分を入力する請求項1記載のデジタル
フィルタと、前記デジタルフィルタの出力に対応して速
度制御演算を行い、前記サーボモータに発生させるトル
クに対応する電流指令を出力する速度制御部と、前記電
流指令を入力して前記サーボモータの電流制御演算を行
う電流制御部とを備えたサーボモータ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25784896A JP3348240B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | デジタルフィルタと、サーボモータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25784896A JP3348240B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | デジタルフィルタと、サーボモータ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1080173A true JPH1080173A (ja) | 1998-03-24 |
JP3348240B2 JP3348240B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=17312000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25784896A Expired - Fee Related JP3348240B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | デジタルフィルタと、サーボモータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3348240B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007501938A (ja) * | 2003-08-13 | 2007-02-01 | セルセル | 改良電極形状による外来振動抑制形加速度計 |
JP2007501939A (ja) * | 2003-08-13 | 2007-02-01 | セルセル | 改良復帰移動式外来振動抑制形加速度計 |
JP2010193664A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Aisin Seiki Co Ltd | フィードバック制御方法、モータ制御方法、及びモータ制御装置 |
JP2013502893A (ja) * | 2009-08-20 | 2013-01-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気モータを駆動させるための方法と装置 |
-
1996
- 1996-09-05 JP JP25784896A patent/JP3348240B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007501938A (ja) * | 2003-08-13 | 2007-02-01 | セルセル | 改良電極形状による外来振動抑制形加速度計 |
JP2007501939A (ja) * | 2003-08-13 | 2007-02-01 | セルセル | 改良復帰移動式外来振動抑制形加速度計 |
JP2010193664A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Aisin Seiki Co Ltd | フィードバック制御方法、モータ制御方法、及びモータ制御装置 |
JP2013502893A (ja) * | 2009-08-20 | 2013-01-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気モータを駆動させるための方法と装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3348240B2 (ja) | 2002-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100423713B1 (ko) | 서보제어장치 | |
JP3892823B2 (ja) | モータの速度制御装置 | |
WO2004103800A1 (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
JP4134158B2 (ja) | 電動パワーステアリング制御装置 | |
KR100756201B1 (ko) | 위상 지연 보상 방법 및 장치 | |
JP2000224879A (ja) | 電流検出信号の可変オフセット成分除去装置及びその方法 | |
JP4507110B2 (ja) | ディジタルサーボ制御装置 | |
US5737483A (en) | Motor speed control apparatus for motors | |
JP2008299573A (ja) | ディジタル制御装置 | |
JP2003033066A (ja) | 速度制御装置 | |
JPH1080173A (ja) | デジタルフィルタと、サーボモータ制御装置 | |
US4891588A (en) | Device for detecting rotation speed having feedback circuitry and improved frequency-response | |
Harashima et al. | A design method for digital speed control system of motor drives | |
JPH0537819A (ja) | 振幅制御回路 | |
US5391969A (en) | Motor servo system | |
JP2658976B2 (ja) | モータの速度制御方式 | |
JP2001290504A (ja) | 制御装置 | |
KR0124655B1 (ko) | 모터 제어 장치 | |
JP3302362B2 (ja) | ノイズパルスの減衰方法および減衰装置 | |
JPH11155295A (ja) | 制振制御装置 | |
JPH06178550A (ja) | Vvvfインバータの電流制御装置 | |
KR19990050965A (ko) | 유도전동기의 속도제어방법 | |
JP3850381B2 (ja) | 電流制御装置 | |
KR19980072466A (ko) | 자동차 정속 주행 제어장치 및 방법 | |
JP2003122401A (ja) | 調節器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080913 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080913 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090913 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090913 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100913 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110913 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120913 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130913 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |