JPH11155295A - 制振制御装置 - Google Patents
制振制御装置Info
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- JPH11155295A JPH11155295A JP9321355A JP32135597A JPH11155295A JP H11155295 A JPH11155295 A JP H11155295A JP 9321355 A JP9321355 A JP 9321355A JP 32135597 A JP32135597 A JP 32135597A JP H11155295 A JPH11155295 A JP H11155295A
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Abstract
補償器が代わると位相調整器等の特性をいちいち変えて
いた煩雑さを解消する制振制御装置を提供する。 【解決手段】モータの角速度を制御する速度制御用補償
器を備えたモータ制御装置による制振制御装置におい
て、モータ制御装置のトルク信号と比例演算手段104
の出力とを加算して等価剛体モデル103に入力し、モ
ータ制御装置の速度信号から等価剛体モデル103の出
力を差し引いた差信号を比例演算手段104とハイパス
フィルタ105に入力し、その出力を位相調整器107
に入力し、その出力を振幅調整器108に入力し、その
出力をフィルタ110に入力し、その出力を前記モータ
制御装置への速度指令に加えた信号を新たな速度指令と
することを特徴とする。
Description
機構の振動を抑制する制振制御装置を備えたモータ制御
装置に関する。
置としては、本出願人による先の特許出願に係る特開平
9−56183号に開示されている装置がある。図4は
その制振制御装置の構成を示す図である。図4におい
て、ブロック102は、等価剛体モデル103と、比例
演算手段104と、ハイパスフィルタ105からなる機
械振動検出装置であり、ブロック101はモータを含む
機構系であって等価剛体系と機械振動系とに分離し、機
械振動検出装置の等価剛体モデルに基づいた1次のオブ
ザーバとハイパスフィルタによって機械振動信号を推定
し推定誤差を除いて出力する。出力された機械振動信号
の位相と振幅を、モータと機械振動系を含んだ制御系の
振動を抑制するように、位相遅れ要素で実現される位相
調整器107と振幅調整器108により調整した出力W
を、速度指令に加算し新たな速度指令としてモータの速
度制御装置へ出力する。速度制御用補償器109は速度
指令と速度フィードバックとの差信号を入力してトルク
指令Tref を出力し、モータ駆動装置106はトルク指
令を入力して、モータが発生するトルクを出力するパワ
ーアンプ等で構成されている。
来の制振制御装置においては、速度制御用補償器109
の特性を考慮していないため、速度制御補償器109が
変わると位相調整器107の特性や振幅調整器108の
ゲインを変える必要があった。例えば、PI速度制御補
償器の場合は位相調整器を位相遅れ要素とすることで制
振が可能となるが、IP速度補償器の場合は位相調整器
を位相進み要素としなければ制振できないという問題が
あった。そこで、本発明は、位相調整器の特性を変えず
に実現可能であって、速度制御用補償器に左右されない
制振制御装置を提供することを目的としている。
め、請求項1記載の発明によれば、モータの角速度を制
御する速度制御用補償器を備えたモータ制御装置による
制振制御装置であって、等価剛体モデルと、比例演算手
段と、ハイパスフィルタと、位相調整器と、振幅調整器
と、フィルタとを有する前記制振制御装置において、前
記モータ制御装置のトルク信号と前記比例演算手段の出
力とを加算して前記等価剛体モデルに入力し、前記モー
タ制御装置の速度信号から前記等価剛体モデルの出力を
差し引いた差信号を前記比例演算手段と前記ハイパスフ
ィルタに入力し、前記ハイパスフィルタの出力を前記位
相調整器に入力し、前記位相調整器の出力を前記振幅調
整器に入力し、前記振幅調整器の出力を前記フィルタに
入力し、前記フィルタの出力を前記モータ制御装置への
速度指令に加えた信号を新たな速度指令とすることを特
徴としている。この構成によれば、フィルタが速度制御
用補償器の特性を補償するため、位相調整器の特性を変
えずに制振制御装置を実現できるようになる。また、請
求項2記載の発明によれば、前記制振制御装置におい
て、速度指令Vref および速度フィードバックVfbを入
力とした場合の前記速度制御用補償器の出力Tref が、
式(1)
ス演算子。で与えられる場合に、前記フィルタの伝達関
数を式(2) とする手段
ラメータαによらずに常に同じ特性方程式になり、特性
根を安定にすることができる。さらに、請求項3記載の
発明によれば、前記制振制御装置において、速度指令V
ref および速度フィードバックVfbを入力とした場合の
前記速度制御用補償器の出力Tref が、式(1)
ス演算子。で与えられる場合に、前記モータ制御装置へ
の速度指令に前記振幅調整器の出力を加えた信号を新た
な速度指令とする手段と、前記振幅調整器の出力に(1
−α)を乗じた信号を前記速度制御用補償器に加える手
段とを備えたことを特徴としている。このような構成に
すれば、請求項2の場合と同様に、パラメータに関わり
なく、常に同じ特性方程式とすることができる。
について図を参照して説明する。図1は本発明の第1の
実施の形態に係る制振制御装置の構成を示すブロック図
であり、図2は図1に示す速度制御用補償器のブロック
図である。図1において、109は速度指令Vref と後
述する本発明によるフィルタ110からの調整値との和
から速度フィードバックVfbを引いた差信号が入力され
トルク指令Tref をモータ駆動装置106に出力する速
度制御用補償器である。106は速度制御用補償器の出
力Tref を入力し、モータが発生するトルクを出力する
モータ駆動装置であり、パワーアンプ等で構成される。
ブロック101はモータを含む機構系であり、ブロック
102は等価剛体モデル103と比例演算手段104と
ハイパスフィルタ105からなる機械振動検出装置であ
り、モータのトルク指令Tref と速度フィードバックV
fbが入力されると、次のようにして機械振動信号を出力
するものである。すなわち、モータを含む機構系101
の伝達関数は、等価剛体系と機械共振系とに分離できる
(前記特開平9−56183号参照)。そこで前者の等
価剛体系をモデルとする状態オブザーバ(観測器:実際
の制御対象のモデルにその制御対象と同じ出力がでるよ
うにするためその制御対象の内部状態を推定できるシス
テムのこと)を構成する。状態xとしては等価剛体系の
角速度vのみを考え、モータのトルクτを制御入力uと
すると、
る。
えると、図1のブロック102内のブロック線図で表現
できる。求めるべき機械振動信号はモータの速度フィー
ドバックVfbと等価剛体モデル103の角速度推定値と
の差信号eによって得られる。
いないため、ステップ状のトルク外乱dがあると、差信
号eに推定誤差が残ってしまう。そこで、差信号eをハ
イパスフィルタ105に通してトルク外乱dによる推定
誤差を除いた信号を最終的な機械振動信号として得る。
以上のようにして機械振動検出装置102によって機械
振動信号が得られる。このようにして得られた機械振動
信号の位相と振幅は位相調整器107と振幅調整器10
8によって調整される。すなわち、機械振動検出装置1
02の出力する機械振動信号の位相はモータ角速度Vfb
の振動の位相よりも進んでおり、その進み具合は前記比
例演算手段104のゲインkによって調整されるため、
位相調整器107はローパスフィルタなどの位相遅れ要
素で実現される。振幅調整器108はこの位相調整器1
07の出力信号をゲインk倍するもので増幅器あるいは
演算器で実現される。本発明の提案は、速度制御用補償
器109の特性を補償するフィルタ110の構成部分で
あり、振幅調整器108の出力Wはフィルタ110を通
り、速度指令Vref に加算されて速度制御用補償器10
9の入力となるよう構成される。
いて詳細に説明する。図2は図1に示す速度制御用補償
器109の詳細なブロック図であり、このような構成に
すると、パラメータKv 、Ti、αによって特性の変わ
る速度制御用補償器が実現できる。この場合、α=1の
時に、PI制御となり、α=0の時に、IP制御とな
る。そこで、この速度制御用補償器109を用いて、速
度指令からモータ速度までの特性方程式を求める。特性
方程式は伝達関数の分母を0とおいたものである。従っ
て、先ず、フィルタ110による補償を行っていない従
来の図4に示す制振制御装置の場合について求めると、
その特性方程式は、式(3) で与えられる。
以外のパラメータからなる伝達関数。この式で、α=1
の時、Kf をある値まで大きくすると、特性方程式の根
(特性根)を全て安定にすることができ、制振が可能に
なるが、αを0に近付けていくと、Kf を大きくしても
特性根を安定にすることができなくなり、制振効果が無
くなる。従って、αを0に近付けた場合にも制振させる
にためには、位相調整器107を位相進み要素にしなけ
ればならない。すなわち、この例である従来の回路で制
振効果を上げるためには位相調整器107の特性を変更
する必要があった。よって、本発明の実施の形態では、
これを補償するために振幅調整器108に直列に、次の
式(2) で与えられる特性のフィルタ110、
このように、本実施の形態において振幅調整器108と
直列にフィルタ110を入れると、速度制御用補償器1
09を用いた特性方程式は、パラメータαの如何によら
ず、常に同じ特性方程式となり、しかもその特性根を安
定にすることができる。
図3を参照して説明する。図3は本発明の第2の実施の
形態に係る速度制御用補償器のブロック図である。前記
第1の実施の形態の場合のように振幅調整器108と直
列にフィルタ110を入れることと、第2の実施の形態
で図3に示すように、振幅調整器108の出力Wの(1
−α)倍した信号を、速度制御用補償器109に加える
こととは、等価の効果を有する。このように、第2の実
施の形態では、フィルタ110の代わりに、振幅調整器
108の出力Wを(1−α)倍する演算回路111を用
いることによって、前実施の形態と同じように、パラメ
ータαの如何によらず、安定な制御が可能になる。 従
って、フィルタ110を用いる第1の実施の形態の場合
も、(1−α)の演算回路111を用いる第2の実施の
形態の場合も共に、パラメータαによらず、常に同じ特
性方程式となるので、速度制御用補償器109の出力で
あるトルク指令Tref も、パラメータαの如何によら
ず、安定に制御することができる。それによって、調整
が容易で機械振動を高精度で取り出せる機械振動検出装
置と、速度制御用補償器が変わっても影響無く安定な機
械振動の制振を達成できる制振制御装置が同時に得られ
ることになる。
パラメータの如何によらず特性根を安定にするように構
成したので、速度制御用補償器に左右されず常に同じ特
性方程式とすることができるために、位相調整器の特性
を変えずに安定な制振制御が可能になる。
の構成を示すブロック図である。
る。
償器のブロック図である。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 モータの角速度を制御する速度制御用補
償器を備えたモータ制御装置による制振制御装置であっ
て、等価剛体モデルと、比例演算手段と、ハイパスフィ
ルタと、位相調整器と、振幅調整器と、フィルタとを有
する前記制振制御装置において、 前記モータ制御装置のトルク信号と前記比例演算手段の
出力とを加算して前記等価剛体モデルに入力し、 前記モータ制御装置の速度信号から前記等価剛体モデル
の出力を差し引いた差信号を前記比例演算手段と前記ハ
イパスフィルタに入力し、 前記ハイパスフィルタの出力を前記位相調整器に入力
し、 前記位相調整器の出力を前記振幅調整器に入力し、 前記振幅調整器の出力を前記フィルタに入力し、 前記フィルタの出力を前記モータ制御装置への速度指令
に加えた信号を新たな速度指令とすることを特徴とする
制振制御装置。 - 【請求項2】 前記制振制御装置において、 速度指令Vref および速度フィードバックVfbを入力と
した場合の前記速度制御用補償器の出力Tref が、式
(1) 【数1】 但し、Kv 、Ti、αはパラメータであり、sはラプラ
ス演算子。で与えられる場合に、前記フィルタの伝達関
数を、式(2) とする手段 【数2】 を備えたことを特徴とする請求項1記載の制振制御装
置。 - 【請求項3】 前記制振制御装置において、 速度指令Vref および速度フィードバックVfbを入力と
した場合の前記速度制御用補償器の出力Tref が、式
(1) 【数3】 但し、Kv 、Ti、αはパラメータであり、sはラプラ
ス演算子。で与えられる場合に、前記モータ制御装置へ
の速度指令に前記振幅調整器の出力を加えた信号を新た
な速度指令とする手段と、前記振幅調整器の出力に(1
−α)を乗じた信号を前記速度制御用補償器に加える手
段とを備えたことを特徴とする請求項1記載の制振制御
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32135597A JP3972155B2 (ja) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32135597A JP3972155B2 (ja) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | モータ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11155295A true JPH11155295A (ja) | 1999-06-08 |
JP3972155B2 JP3972155B2 (ja) | 2007-09-05 |
Family
ID=18131661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32135597A Expired - Fee Related JP3972155B2 (ja) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3972155B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009118684A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Mitsubishi Electric Corp | 振動抑制制御装置 |
KR100976670B1 (ko) | 2006-02-08 | 2010-08-18 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법 |
KR101448746B1 (ko) * | 2012-10-17 | 2014-10-10 | 현대자동차 주식회사 | 전기자동차의 안티 저크 제어 방법 및 시스템 |
WO2015063842A1 (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置 |
-
1997
- 1997-11-21 JP JP32135597A patent/JP3972155B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100976670B1 (ko) | 2006-02-08 | 2010-08-18 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법 |
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WO2015063842A1 (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置 |
JPWO2015063842A1 (ja) * | 2013-10-28 | 2017-03-09 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置 |
US9716457B2 (en) | 2013-10-28 | 2017-07-25 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Motor control apparatus |
Also Published As
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---|---|
JP3972155B2 (ja) | 2007-09-05 |
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