JPH1097323A - Acサーボ装置 - Google Patents

Acサーボ装置

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JPH1097323A
JPH1097323A JP25258796A JP25258796A JPH1097323A JP H1097323 A JPH1097323 A JP H1097323A JP 25258796 A JP25258796 A JP 25258796A JP 25258796 A JP25258796 A JP 25258796A JP H1097323 A JPH1097323 A JP H1097323A
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JP
Japan
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signal
wave signal
triangular wave
phase sine
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP25258796A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadamu Tomibe
定 冨部
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ停止制御時の振動を抑制することがで
きると共にモータ停止制御時でも負荷の変動、外乱に対
する制御力が劣化することのないACサーボ装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 通常制御時には位置フィードバック信号
を4逓倍して位置決め制御を行うACサーボ装置であっ
て、モータ停止制御時にはA相、B相サイン波信号を生
成するエンコーダ11と、モータ停止制御時にはA相、
B相サイン波信号を合成して疑似三角波信号を生成する
合成器12と、モータ停止制御時には疑似三角波信号を
位置情報として入力する位置差分器7aと、モータ停止
制御時には疑似三角波微分信号を速度情報として入力す
る速度差分器8aとを備えたことにより、モータ停止制
御時に、振動を抑制することができると共に負荷の変
動、外乱に対する制御力が劣化することのないACサー
ボ装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット、工作機
械、半導体製造装置等に使用されるACサーボ装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、ロボット、工作機械等の産業機械
に高速化・高精度化が進み、これらの駆動装置としての
ACサーボ装置においても高精度、停止時微振動の要求
が増加している。
【0003】図5は従来のACサーボ装置を示すブロッ
ク図である。図5において、1は位置ループゲインKp
を有する位置アンプ、1aは位置指令信号と位置フィー
ドバック信号との差分をとる位置差分器、2は速度ルー
プゲインKvおよびPI(比例積分)時定数Tiを有す
る速度アンプ、2aは位置アンプ1から出力される速度
指令信号と速度フィードバック信号との差分をとる速度
差分器、3は電流ループゲインKiを有する電流アン
プ、4は慣性Jのモータ4aおよび負荷4b、5は検出
部としてのエンコーダ、6はエンコーダ5から出力され
る位置フィードバック信号を4逓倍する逓倍部である。
エンコーダ5はエンコーダ信号としての位置フィードバ
ック信号および速度フィードバック信号を出力する。
【0004】以上のように構成されたACサーボ装置に
ついて、その動作を説明する。位置差分器1aは位置指
令信号と逓倍部6からの位置フィードバック信号との差
分を示す位置差分信号を位置アンプ1に出力し、位置ア
ンプ1は上記位置差分信号を増幅して速度指令信号とし
て出力する。速度差分器2aは位置アンプ1からの速度
指令信号とエンコーダ5からの速度フィードバック信号
との差分を示す速度差分信号を速度アンプ2に出力す
る。上記速度差分信号は、速度アンプ2で比例積分処理
され、電流アンプ3でモータ駆動電流に増幅され、モー
タ4aを駆動、従って負荷4bを駆動する。負荷4bの
位置はエンコーダ5により検出され、エンコーダ5から
位置フィードバック信号および速度フィードバック信号
として出力される。エンコーダ5から出力される高精度
位置決め制御のための位置フィードバック信号は逓倍部
6により4逓倍され、これにより1逓倍の場合と比べて
位置決め精度が4倍となる。モータ4aの停止制御時に
はACサーボ(図示しない)から位置決め完了信号が出
力され、この位置決め完了信号に基づいてコントローラ
(図示しない)からゲイン切換指令信号が速度アンプ2
に出力される。上記ゲイン切換指令信号により速度アン
プ2のゲインは低下し、これによりモータ停止制御時の
振動が抑制される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ACサーボ装置では、モータ停止制御時の速度アンプ2
の速度ループゲインKvが低下するために負荷の変動、
外乱に対する制御力が弱いという問題点を有していた。
【0006】このACサーボ装置では、モータ停止制御
時の振動が抑制されると共にモータ停止制御時でも負荷
の変動、外乱に対する制御力が劣化しないことが要望さ
れている。
【0007】本発明は、モータ停止制御時の振動を抑制
することができると共にモータ停止制御時でも負荷の変
動、外乱に対する制御力が劣化することのないACサー
ボ装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明によるACサーボ装置は、通常制御時には位置
フィードバック信号を4逓倍して位置決め制御を行うA
Cサーボ装置であって、モータ停止制御時にはA相サイ
ン波信号とB相サイン波信号とを生成する検出部と、モ
ータ停止制御時にはA相サイン波信号とB相サイン波信
号とを合成して疑似三角波信号を生成する合成器と、モ
ータ停止制御時には疑似三角波信号を位置フィードバッ
ク信号として入力する位置差分器と、モータ停止制御時
には疑似三角波信号を微分した疑似三角波微分信号を速
度フィードバック信号として入力する速度差分器とを備
えるように構成した。
【0009】これにより、モータ停止制御時の振動を抑
制することができると共にモータ停止制御時でも負荷の
変動、外乱に対する制御力が劣化することのないACサ
ーボ装置が得られる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、通常制御時には位置フィードバック信号を4逓倍し
て位置決め制御を行うACサーボ装置であって、モータ
停止制御時にはA相サイン波信号とB相サイン波信号と
を生成する検出部と、モータ停止制御時にはA相サイン
波信号とB相サイン波信号とを合成して疑似三角波信号
を生成する合成器と、モータ停止制御時には疑似三角波
信号を位置フィードバック信号として入力する位置差分
器と、モータ停止制御時には疑似三角波信号を微分した
疑似三角波微分信号を速度フィードバック信号として入
力する速度差分器とを備えることとしたものであり、モ
ータ停止制御時つまり位置偏差ゼロ領域における位置制
御時にはモータは疑似三角波信号のゼロクロス点で停止
するという作用を有する。
【0011】以下、本発明の実施の形態について、図1
〜図4を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1によるA
Cサーボ装置を示すブロック図である。図1において、
7は静止保持制御時(モータ停止制御時)の位置制御ル
ープゲインK1を有する位置アンプ、7aは位置指令信
号と位置フィードバック信号との差分をとる位置差分
器、8は静止保持制御時の速度制御ループゲインSLお
よびPI(比例積分)時定数Tiを有する速度アンプ、
8aは位置アンプ7から出力される速度指令信号と速度
フィードバック信号との差分をとる速度差分器、9は電
流制御ループゲインKiを有する電流アンプ、10は慣
性Jのモータ10aおよび負荷10b、11は検出部と
してのエンコーダ、12はエンコーダ11から出力され
るA相サイン波信号、B相サイン波信号を入力して疑似
三角波信号を出力する合成器、13は合成器12から出
力される疑似三角波信号を微分して疑似三角波微分信号
を出力する微分器である。図1に示すように、位置差分
器7aに入力される位置フィードバック信号は合成器1
2から出力される疑似三角波信号であり、速度差分器8
aに入力される速度フィードバック信号は微分器13か
ら出力される疑似三角波微分信号である。エンコーダ1
1は、位置情報および速度情報として、インクリメンタ
ル信号であるA相パルス信号、B相パルス信号、Z相パ
ルス信号およびアブソリュート信号であるU相パルス信
号、V相パルス信号、W相パルス信号を出力し、また、
静止保持制御のためにA相サイン波信号、B相サイン波
信号を出力する。
【0012】以上のように構成されたACサーボ装置に
ついて、その動作を説明する。エンコーダ11は、通常
動作時には、エンコーダ信号として、インクリメンタル
信号、アブソリュート信号を位置情報、速度情報として
使用し、指令通りにモータ10aが動作するように制御
を行う。モータ停止制御時には、上記位置情報および速
度情報による位置偏差および速度偏差がゼロとなるため
モータ停止時の振動抑制制御ができない。そこで、エン
コーダ11で生成したA相サイン波信号、B相サイン波
信号を処理合成して得られた疑似三角波信号を位置情報
として使用し、また、この疑似三角波信号を微分した疑
似三角波微分信号を速度情報として使用して、モータ1
0aを疑似三角波信号のゼロクロス点に停止させるよう
に制御を行うことにより、モータ停止制御時の振動を抑
制することができる。
【0013】図2は合成器12を示すブロック図であ
る。図2において、14はA相サイン波信号ASINを
反転してA相サイン波反転信号ASINバーを得る反転
器、15、16は入力信号を絶対値化する絶対値器、1
7は2つの入力信号を加算する加算器である。まずA相
サイン波信号ASINを反転器14により反転してA相
サイン波反転信号ASINバーを得る。絶対値器15は
A相サイン波反転信号ASINバーを絶対値化した信号
であるA相サイン波絶対値化反転信号|ASINバー|
を得る。また、絶対値器16はB相サイン波信号BSI
Nを絶対値化した信号であるB相サイン波絶対値化信号
|BSIN|を得る。加算器17はA相サイン波絶対値
化反転信号|ASINバー|とB相サイン波絶対値化信
号|BSIN|とを加えた加算信号(|ASINバー|
+|BSIN|)を得る。
【0014】図3はエンコーダ11、合成器12におけ
る信号を示すタイミング図である。図3(a)はエンコ
ーダ11から出力されるインクリメンタル信号であるA
相パルス信号を示し、図3(b)はエンコーダ11から
出力されるインクリメンタル信号であるB相パルス信号
を示す。また、図3(c)は合成器12に入力されるA
相サイン波信号ASINを示し、図3(d)は合成器1
2に入力されるB相サイン波信号BSIN、図3(e)
は図2におけるA相サイン波絶対値化反転信号|ASI
Nバー|、図3(f)は図2におけるB相サイン波絶対
値化信号|BSIN|、図3(g)は図2における加算
信号(|ASINバー|+|BSIN|)を示す。さら
に、図3(h)は1逓倍のゼロクロス点(黒丸の点)を
示し、図3(i)は2逓倍のゼロクロス点、図3(j)
は4逓倍のゼロクロス点を示す。図3(j)に示す4逓
倍のゼロクロス点が本実施の形態で使用されるゼロクロ
ス点である。
【0015】次に、モータ停止制御時に疑似三角波信号
のゼロクロス点にモータ10aを停止させるモータ停止
制御動作について図4を用いて説明する。図4はエンコ
ーダ11におけるパルス信号、合成器12における疑似
三角波信号を詳細に示すタイミング図である。図4
(a)はエンコーダ11から出力されるインクリメンタ
ル信号であるA相パルス信号を示し、図4(b)はエン
コーダ11から出力されるインクリメンタル信号である
B相パルス信号、図4(c)は合成器12から出力され
る疑似三角波信号をに示す。モータ10aが図4(c)
に示す期間Tbに停止しようとした時は、疑似三角波信
号の位置情報によりプラスの偏差が発生し、この偏差に
より疑似三角波信号のゼロクロス点Pzにモータ10a
を停止させる制御を行う。また、期間Tcにモータ10
aが停止しようとした時は、疑似三角波信号の位置情報
により逆にマイナスの偏差が発生し、この偏差により疑
似三角波信号のゼロクロス点Pzにモータ10aを停止
させる制御を行う。この繰り返しの制御により、モータ
10aを疑似三角波信号のゼロクロス点に停止させるこ
とができるので、モータ停止制御時の振動を抑制するこ
とができる。
【0016】以上のように本実施の形態によれば、合成
器12で生成した疑似三角波信号を位置フィードバック
信号として位置差分器7aに入力し、合成器12で生成
した疑似三角波信号を微分した疑似三角波微分信号を速
度フィードバック信号として速度差分器8aに入力する
ことにより、疑似三角波信号のゼロクロス点でモータ1
0aを停止制御するようにしたので、モータ停止制御時
のモータ10a(つまり負荷10b)の振動を抑制する
ことができる。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明のACサーボ装置に
よれば、A相サイン波信号とB相サイン波信号とを合成
して疑似三角波信号を生成し、疑似三角波信号を位置フ
ィードバック信号とし、疑似三角波微分信号を速度フィ
ードバック信号とすることにより、位置偏差ゼロ領域に
おいては疑似三角波信号のゼロクロス点でモータが停止
するように制御することができるので、モータ停止制御
時のモータの振動をダンピング効果により抑制すること
ができるという有利な効果が得られる。また、上記振動
抑制のために速度制御ループゲインを低下させる必要が
ないので、モータ停止制御時でも負荷の変動、外乱に対
する制御力が劣化することがないという有利な効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1によるACサーボ装置を
示すブロック図
【図2】図1のACサーボ装置を構成する合成器を示す
ブロック図
【図3】(a)エンコーダにおける信号を示すタイミン
グ図 (b)エンコーダにおける信号を示すタイミング図 (c)合成器における信号を示すタイミング図 (d)合成器における信号を示すタイミング図 (e)合成器における信号を示すタイミング図 (f)合成器における信号を示すタイミング図 (g)合成器における信号を示すタイミング図 (h)位置フィードバック信号1逓倍時のゼロクロス点
を示すタイミング図 (i)位置フィードバック信号2逓倍時のゼロクロス点
を示すタイミング図 (j)位置フィードバック信号4逓倍時のゼロクロス点
を示すタイミング図
【図4】(a)エンコーダにおけるパルス信号を示すタ
イミング図 (b)エンコーダにおけるパルス信号を示すタイミング
図 (c)合成器における疑似三角波信号を示すタイミング
【図5】従来のACサーボ装置を示すブロック図
【符号の説明】
7 位置アンプ 7a 位置差分器 8 速度アンプ 8a 速度差分器 9 電流アンプ 10 モータおよび負荷 10a モータ 10b 負荷 11 エンコーダ(検出部) 12 合成器 13 微分器 14 反転器 15、16 絶対値器 17 加算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】通常制御時には位置フィードバック信号を
    4逓倍して位置決め制御を行うACサーボ装置であっ
    て、モータ停止制御時にはA相サイン波信号とB相サイ
    ン波信号とを生成する検出部と、モータ停止制御時には
    前記A相サイン波信号とB相サイン波信号とを合成して
    疑似三角波信号を生成する合成器と、モータ停止制御時
    には前記疑似三角波信号を位置フィードバック信号とし
    て入力する位置差分器と、モータ停止制御時には前記疑
    似三角波信号を微分した疑似三角波微分信号を速度フィ
    ードバック信号として入力する速度差分器とを備えたA
    Cサーボ装置。
JP25258796A 1996-09-25 1996-09-25 Acサーボ装置 Pending JPH1097323A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2159660A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-03 Fuji Electric Systems Co., Ltd. Machine control device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2159660A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-03 Fuji Electric Systems Co., Ltd. Machine control device
US8222851B2 (en) 2008-08-29 2012-07-17 Fuji Electric Co., Ltd. Machine control device

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