JPH11282538A - Servo device - Google Patents

Servo device

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JPH11282538A
JPH11282538A JP10084168A JP8416898A JPH11282538A JP H11282538 A JPH11282538 A JP H11282538A JP 10084168 A JP10084168 A JP 10084168A JP 8416898 A JP8416898 A JP 8416898A JP H11282538 A JPH11282538 A JP H11282538A
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speed
gain
command
deviation
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Kazuhiko Tsutsui
和彦 筒井
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly reduce deviation of position with a fast loop gain when the comparatively large deviation of position occurs due to the disturbance, etc., and to improve the follow-up accuracy of a servo device by maximizing the gain at a point that is previously designated as the difference between a position command and the position detection output of a detection means. SOLUTION: The detection means (an encoder 7 and a differetiator 8) detect the position and speed of a servo motor 6. A position arithmetic means (a position control part 2) generates a speed command 12 based on the difference 11 between a position command 9 inputted from the outside and the position detection output 10 of the detection means. A speed arithmetic means (a speed control part 3) generates a torque command 15 by multiplying the difference 14 between the command 9 and the speed detection output 10 of the detection means by the prescribed gain. A current drive means (a power amplifier circuit 5) supplies a current to the motor 6 based on the command 15. Then the gain is maximized at a point where the deviation of position, i.e., the difference 14 is equal to the value that is previously designated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、サーボモータによ
り工作機械等を駆動するサーボ装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo device for driving a machine tool or the like by a servo motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図13は従来のサーボ装置の制御ブロッ
ク図である。図において、1は位置指令生成部、2は位
置演算手段、例えば、位置制御部である。3は速度演算
手段、例えば、速度制御部である。4は電流制御部、5
は電流駆動手段、例えば、電力増幅回路である。6はモ
ータ、例えば、サーボモータである。7はサーボモータ
6の回転位置を検出するエンコーダ、8はエンコーダ7
の位置検出出力を微分して速度を算出する微分手段であ
る。エンコーダ7、および、微分手段8より検出手段が
構成される。9は位置指令生成部1から出力される位置
指令、10はエンコーダ7から出力される位置フィード
バック信号、11は位置偏差信号、12は位置制御部2
から出力される速度指令、13は微分手段8から出力さ
れる速度フィードバック信号、14は速度指令12と速
度検出信号との差分である速度偏差信号、15は速度制
御部3から出力されるトルク指令、16はサーボモータ
6に流れる電流を示す電流フィードバック信号である。
このサーボ装置は、位置指令生成部1により出力される
位置指令信号9にエンコーダ7より検出されたサーボモ
ータ6の位置フィードバック信号10が追従するように
サーボモータ6を回転させるように構成されている。ま
た、この動作を高速安定に行うために位置指令信号9と
位置フィードバック信号10との偏差信号11にもとづ
き位置制御部2が速度指令12を生成し、位置フィード
バック信号10にもとづき微分手段8により生成される
速度フィードバック信号13が速度指令12に追従する
ように速度制御部3がサーボモータ6への電流指令15
を出力している。さらに、サーボモータ6に流れる電流
値を示す電流フィードバック16がこの電流指令15に
追従するように電流制御部4及び電力増幅部5はサーボ
モータ6に電流を流すようにしている。すなわち、速度
制御ループは位置制御ループのマイナーループとなって
おり、速度制御ループの内部にさらに電流ループが構成
されている。サーボ制御装置においては制御手法として
一般にPI制御が用いられるが、場合により適宜PID
制御やモデル適応制御等も用いられる。いずれの制御手
法が用いられる場合においても、従来装置においては一
般に各制御ループ内のゲインは予め調整やチューニング
により固定されている。リアルタイムで制御ループ内の
ゲインを非線形に変化させる装置もあるが、単に予め設
定されている上限値以上にならないように制限を加える
ように構成されているため、要求精度の面から常時速度
ループゲインが高すぎる状態に設定され動作が不安定に
なるという問題点があった。
FIG. 13 is a control block diagram of a conventional servo device. In the figure, reference numeral 1 denotes a position command generation unit, and 2 denotes a position calculation unit, for example, a position control unit. Reference numeral 3 denotes a speed calculation unit, for example, a speed control unit. 4 is a current control unit, 5
Is a current driving means, for example, a power amplifier circuit. Reference numeral 6 denotes a motor, for example, a servo motor. 7 is an encoder for detecting the rotational position of the servo motor 6, and 8 is an encoder 7
Is a differentiating means for differentiating the position detection output to calculate the speed. The encoder 7 and the differentiator 8 constitute a detector. Reference numeral 9 denotes a position command output from the position command generation unit 1, 10 denotes a position feedback signal output from the encoder 7, 11 denotes a position deviation signal, and 12 denotes a position control unit 2.
Is a speed feedback signal output from the differentiating means 8, 14 is a speed deviation signal which is a difference between the speed command 12 and the speed detection signal, and 15 is a torque command output from the speed control unit 3. , 16 are current feedback signals indicating the current flowing through the servo motor 6.
This servo device is configured to rotate the servomotor 6 so that a position feedback signal 10 of the servomotor 6 detected by the encoder 7 follows a position command signal 9 output by the position command generator 1. . Also, in order to perform this operation stably at high speed, the position control unit 2 generates a speed command 12 based on a deviation signal 11 between the position command signal 9 and the position feedback signal 10, and generates the speed command 12 based on the position feedback signal 10 by the differentiating means 8. The speed control unit 3 controls the current command 15 to the servo motor 6 so that the speed feedback signal 13 to follow follows the speed command 12.
Is output. Further, the current control unit 4 and the power amplification unit 5 allow the current to flow through the servo motor 6 so that the current feedback 16 indicating the value of the current flowing through the servo motor 6 follows the current command 15. That is, the speed control loop is a minor loop of the position control loop, and a current loop is further formed inside the speed control loop. In a servo control device, PI control is generally used as a control method.
Control and model adaptive control are also used. Regardless of which control method is used, the gain in each control loop is generally fixed in advance by adjustment or tuning in the conventional device. There are devices that change the gain in the control loop in a non-linear manner in real time.However, since it is configured so that it does not simply exceed the preset upper limit, the speed loop gain is always set from the viewpoint of required accuracy. Is set too high and the operation becomes unstable.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のサーボ装置にお
いては、高速位置決めの場合のように移動中の遅れは重
要でなく位置決め目標位置に近くなったときに遅れが問
題になる場合においても、サーボループ内のゲインは固
定になっているか、または、単に予め設定されている上
限値以上にならないように非線形に制限を加えるように
構成されているため、要求精度の面から常時速度ループ
ゲインが高すぎる傾向にあり、高速移動中に機械系の共
振や振動が誘発されやすいという問題点があった。ま
た、通常機械系の共振周波数は制御ループの応答可能周
波数を越えているので、機械系の共振が誘発されると制
御不能状態に陥り電源を落とさなければならい事態にな
ることもあり、安定した動作が得られないという問題点
があった。
In the conventional servo device, the delay during movement is not important, as in the case of high-speed positioning, and even when the delay becomes a problem when approaching the positioning target position, the servo is not required. Since the gain in the loop is fixed or is configured to simply limit nonlinearly so that it does not exceed the preset upper limit, the speed loop gain is always high from the viewpoint of required accuracy. There is a problem that resonance and vibration of the mechanical system are easily induced during high-speed movement. In addition, since the resonance frequency of the mechanical system usually exceeds the responsive frequency of the control loop, when the resonance of the mechanical system is induced, it may become impossible to control and the power must be turned off. There was a problem that operation could not be obtained.

【0004】また、位置決め後などにおける外乱に対す
る耐性が十分に得られないという問題点があった。
[0004] There is also a problem that a sufficient resistance to disturbance after positioning or the like cannot be obtained.

【0005】大型工作機械やリニアサーボモータを使用
した機械装置などにおいては、1つの軸を1つのモータ
で駆動できないため1つの軸を複数のモータで駆動する
場合がある。このような場合には複数のモータを同期し
て駆動する必要があるので、同一指令をそれぞれのモー
タの駆動装置に与え、それぞれの駆動装置が自モータの
位置検出器からの位置検出出力にもとづき個々に位置制
御を行うようにしていたが、位置決め精度を向上させる
ためにゲインを高くすると、軸間でのサーボ応答の位相
の不一致に起因するモータ間での干渉がおこり振動現象
が発生する等の問題点があった。
In a large machine tool or a mechanical device using a linear servomotor, one axis may not be driven by one motor, so that one axis may be driven by a plurality of motors. In such a case, since it is necessary to drive a plurality of motors synchronously, the same command is given to the drive units of the respective motors, and each of the drive units is driven based on the position detection output from the position detector of the own motor. Although individual position control was performed, if the gain was increased to improve positioning accuracy, interference between the motors due to the mismatch in the phase of the servo response between the axes caused the vibration phenomenon, etc. There was a problem.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係るサーボ装
置は、モータと、モータの位置および速度を検出する検
出手段と、外部から入力された位置指令と検出手段の位
置検出出力との差分にもとづき速度指令を生成する位置
演算手段と、速度指令と検出手段の速度検出出力との差
分に所定のゲインを乗じトルク指令を生成する速度演算
手段と、トルク指令にもとづきモータに電流を流す電流
駆動手段と、を備え、位置指令と検出手段の位置検出出
力との差分である位置偏差が予め指定した大きさのとこ
ろでゲインが最大になるようにしたものである。
A servo device according to the present invention comprises a motor, a detecting means for detecting the position and speed of the motor, and a difference between a position command inputted from outside and a position detection output of the detecting means. A position calculating means for generating a speed command, a speed calculating means for generating a torque command by multiplying a difference between the speed command and the speed detection output of the detecting means by a predetermined gain, and a current drive for flowing a current to the motor based on the torque command. And a means for maximizing the gain when the position deviation, which is the difference between the position command and the position detection output of the detecting means, is a magnitude designated in advance.

【0007】また、理想位置ループモデルを有し、理想
位置ループモデルから出力される現在位置信号と検出手
段の位置検出出力との差分である位置偏差が予め指定し
た大きさのところでゲインが最大になるようにしたもの
である。
[0007] In addition, there is an ideal position loop model, and the gain is maximized when the position deviation, which is the difference between the current position signal output from the ideal position loop model and the position detection output of the detection means, is a predetermined magnitude. It is to become.

【0008】また、モータと、モータの位置および速度
を検出する検出手段と、外部から入力された位置指令と
検出手段の位置検出出力との差分である位置偏差にもと
づき速度指令を生成する位置演算手段と、速度指令と検
出手段の速度検出出力との差分である速度偏差に所定の
ゲインを乗じトルク指令を生成する速度演算手段と、ト
ルク指令にもとづきモータに電流を流す電流駆動手段
と、をそれぞれ有する第1、第2サーボ装置を備え、第
1サーボ装置の検出手段の位置検出出力と第2サーボ装
置の検出手段の位置検出出力との差分である位置偏差が
予め指定した大きさのところでゲインが最大になるよう
にしたものである。
A motor, detection means for detecting the position and speed of the motor, and position calculation for generating a speed command based on a position deviation which is a difference between a position command input from the outside and a position detection output of the detection means. Means, a speed calculating means for generating a torque command by multiplying a speed deviation which is a difference between the speed command and the speed detection output of the detecting means by a predetermined gain, and a current driving means for flowing a current to the motor based on the torque command, It has first and second servo devices, respectively, and a position deviation, which is a difference between a position detection output of the detection means of the first servo device and a position detection output of the detection means of the second servo device, is at a position designated in advance. The gain is maximized.

【0009】また、位置偏差が入力されこの位置偏差を
示す信号波形の立下りをなだらかにした信号を出力する
位置偏差平滑手段を有し、この信号が予め指定した大き
さのところでゲインが最大になるようにしたものであ
る。
Further, there is provided a position deviation smoothing means for inputting a position deviation and outputting a signal in which a falling edge of a signal waveform indicating the position deviation is gentle, and the gain is maximized when the signal has a predetermined magnitude. It is to become.

【0010】また、位置偏差が入力されミクロ的には位
置偏差を示す信号波形の立下りをなだらかにした信号で
ありマクロ的にはその大きさが位置偏差の変動周波数に
応じて変化する信号を出力する位置偏差平滑手段を有
し、この信号が予め指定した大きさのところでゲインが
最大になるようにしたものである。
In addition, a signal in which the position deviation is input and the signal waveform indicating the position deviation is microscopically gentle and the signal whose magnitude changes in accordance with the fluctuation frequency of the position deviation is macroscopically. A position deviation smoothing means for outputting the signal is provided, and the gain is maximized when the signal has a predetermined magnitude.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態1.図1はこの
発明の実施の形態1によるサーボ装置のブロック図であ
る。この図1は、位置偏差信号が11が速度制御部3に
入力されている他は従来装置を示す図13と同様であ
る。この発明の実施の形態1においては、速度制御部3
は電流指令15を次式により求めて出力している。 I_CMD= Kv_p1 × ev+ KvI×(evI) ・・・(1) Kv_p1=Kv_c+α×|ep|/(1+κ× ep× ep) ・・・(2) 但し、I_CMDは電流指令15の値、Kv_p1は速度ル
ープゲイン、evは速度偏差信号14の大きさ、KvI
は速度ループ積分ゲインの値、evIは速度偏差信号1
4の積分値、Kv_cは速度ループゲインの最小値、ep
は位置偏差信号11の大きさ、αおよびκは速度ループ
ゲインのピーク値と、このピーク値になるときの位置偏
差信号11の大きさを与える定数である。なお、Kv_
p1×evはPI制御における比例項に相当し、KvI
×(evI)はPI制御における積分項に相当する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 of the Invention FIG. 1 is a block diagram of a servo device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is the same as FIG. 13 showing the conventional device except that the position deviation signal 11 is input to the speed control unit 3. In the first embodiment of the present invention, the speed control unit 3
Outputs the current command 15 obtained by the following equation. I_CMD = Kv_p1 × ev + KvI × (evI) (1) Kv_p1 = Kv_c + α × | ep | / (1 + κ × ep × ep) (2) where I_CMD is the value of the current command 15 and Kv_p1 is the speed The loop gain, ev, is the magnitude of the speed deviation signal 14, KvI
Is the value of the speed loop integration gain, and evI is the speed deviation signal 1
4, Kv_c is the minimum value of the speed loop gain, ep
Is the magnitude of the position deviation signal 11, and α and κ are constants that give the peak value of the velocity loop gain and the magnitude of the position deviation signal 11 when the peak value is reached. Note that Kv_
p1 × ev corresponds to a proportional term in PI control, and KvI
× (evI) corresponds to an integral term in PI control.

【0012】図2は、式(2)により示される位置偏差
信号11の大きさepと速度ループゲインKv_p1との
関係を示す図である。図に示されるように、速度ループ
ゲインKv_p1が最大となるときの|ep|の値は1/
κであり、速度ループゲインKv_p1の最大値はα/
(2κ)である。なお、α/2k、および、1/kは、
α、kにより任意に設定できるので、例えば、α/2k
を電流ループより制限される速度ループゲインの最大値
にし、1/kを速度ループゲインを最大にするときの位
置偏差の値にしてもよい。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the magnitude ep of the position deviation signal 11 and the speed loop gain Kv_p1 represented by the equation (2). As shown in the figure, the value of | ep | when the speed loop gain Kv_p1 is maximized is 1 /
κ, and the maximum value of the speed loop gain Kv_p1 is α /
(2κ). Note that α / 2k and 1 / k are
Since it can be set arbitrarily by α and k, for example, α / 2k
May be set to the maximum value of the speed loop gain limited by the current loop, and 1 / k may be set to the value of the position deviation when the speed loop gain is maximized.

【0013】この実施の形態1によれば、高速位置決め
時のように停止時の整定を問題とするような場合には、
高速移動中の位置偏差が極めて大きい領域での速度応答
はあまり問題とならないので機械共振を誘発しないよう
にゲインを落としておき、外乱等により比較的大きな位
置偏差が生じている場合には、直ちに位置偏差に対応し
て速度ループゲインを電流ループの応答性により制限さ
れる範囲内で大きくして位置偏差の増大を抑制し、位置
の偏差が極めて小さい場合には速度ループゲインを落と
しておくことにより、停止時等においてサーボの高ゲイ
ン化により生じる磁気音や機械振動の誘発などが抑制さ
れる。また、速度ループゲインのピーク値、および、ピ
ーク値に達するときの位置偏差の値をあらかじめ任意に
設定できる。また、ゲインの変化は、急激に変化するこ
とがない簡単な関数による変化なので安定に容易にゲイ
ン設定ができ、速度制御部3におけるトルクの算出等も
速やかにでき高速な応答が可能になる。
According to the first embodiment, when setting at the time of stop is a problem as in the case of high-speed positioning,
Since the speed response in the region where the position deviation during high-speed movement is extremely large does not cause much problem, the gain should be lowered so as not to induce mechanical resonance, and if a relatively large position deviation occurs due to disturbance or the like, immediately Increase the speed loop gain within the range limited by the response of the current loop in response to the position deviation to suppress the increase in the position deviation, and reduce the speed loop gain when the position deviation is extremely small. Accordingly, induction of magnetic noise and mechanical vibration caused by increasing the servo gain at the time of stopping or the like is suppressed. Further, the peak value of the speed loop gain and the value of the position deviation when the peak value is reached can be arbitrarily set in advance. Further, since the change of the gain is a change by a simple function that does not change suddenly, the gain can be easily and stably set, the calculation of the torque in the speed control unit 3 can be performed quickly, and a high-speed response can be achieved.

【0014】発明の実施の形態2.図3はこの発明の実
施の形態2によるサーボ装置のブロック図である。図に
おいて38は位置偏差平滑手段、例えば、位置偏差平滑
回路である。この図3は、位置偏差信号11が位置偏差
平滑回路38を介して速度制御部3に入力されている他
は図1と同様である。次に、位置偏差平滑回路38の内
部回路について説明する。位置偏差平滑回路38におい
て、22は位置偏差11を絶対値にする絶対値生成部、
28は絶対値生成部22からの出力信号である絶対値信
号、23は絶対値信号28を微分する微分器、29は微
分器23からの出力信号である微分信号、24は微分信
号29の符号により1か−1の信号を生成する信号生成
器、30は信号生成器24からの出力信号である符号信
号、32は位置偏差平滑回路38の出力信号であるep
s1信号、25は判定部である。この判定部25は符号
信号30が1のときに、eps1信号32と絶対値信号
28とを比較しeps1信号32の方が絶対値信号28
より小さい値であれば1を出力し、大きい値であれば0
を出力する。31は判定部25からの出力信号である判
定結果信号、26は平滑ゲインを乗じる平滑ゲイン部、
27は前回値を記憶するメモリ部である。
Embodiment 2 of the Invention FIG. 3 is a block diagram of a servo device according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, reference numeral 38 denotes a position deviation smoothing means, for example, a position deviation smoothing circuit. FIG. 3 is the same as FIG. 1 except that the position deviation signal 11 is input to the speed control unit 3 via the position deviation smoothing circuit 38. Next, an internal circuit of the position deviation smoothing circuit 38 will be described. In the position deviation smoothing circuit 38, reference numeral 22 denotes an absolute value generation unit that makes the position deviation 11 an absolute value;
28 is an absolute value signal which is an output signal from the absolute value generating unit 22, 23 is a differentiator for differentiating the absolute value signal 28, 29 is a differential signal which is an output signal from the differentiator 23, and 24 is a sign of the differential signal 29 , 30 is a sign signal which is an output signal from the signal generator 24, and 32 is an ep which is an output signal of the position deviation smoothing circuit 38.
The s1 signal 25 is a determination unit. When the code signal 30 is 1, the determination unit 25 compares the eps1 signal 32 with the absolute value signal 28, and compares the eps1 signal 32 with the absolute value signal 28.
1 is output if the value is smaller than 0, and 0 if the value is larger.
Is output. 31 is a determination result signal which is an output signal from the determination unit 25, 26 is a smoothing gain unit for multiplying by a smoothing gain,
27 is a memory unit for storing the previous value.

【0015】この実施の形態2においては、図3に示す
サーボ装置において、速度制御部3は電流指令15を次
式により求めて出力する。 I_CMD= Kv_p2× ev+ KvI×(evI) ・・・(3) Kv_p2=Kv_c+α×|eps1|/(1+κ’× eps1× eps1) ・・・(4) ここで、Kv_p2は速度ループゲイン、eps1は位置
偏差平滑回路38から出力される位置偏差平滑信号の大
きさ、αおよびκは速度ループゲインのピーク値と、こ
のピーク値になるときの位置誤差平滑信号33の大きさ
を与える定数である。
In the second embodiment, in the servo device shown in FIG. 3, the speed controller 3 obtains and outputs a current command 15 according to the following equation. I_CMD = Kv_p2 × ev + KvI × (evI) (3) Kv_p2 = Kv_c + α × | eps1 | / (1 + κ ′ × eps1 × eps1) (4) where Kv_p2 is a speed loop gain and eps1 is a position. The magnitudes α and κ of the position deviation smoothing signal output from the deviation smoothing circuit 38 are constants that give the peak value of the velocity loop gain and the magnitude of the position error smoothing signal 33 when the peak value is reached.

【0016】図4は、位置偏差信号11、絶対値信号2
8、微分信号29、符号信号30、判定結果信号31、
eps1信号32の関係を示す信号波形図である。図に
示すように、位置偏差信号epをもとにその立ち上がり
を遅らせることなく、立ち下がりが平滑されたeps1
信号32を生成し、このeps1信号32にもとづき式
(4)により速度ループゲインKv_p2を求めてい
る。このようにして求めることにより、位置偏差信号の
立ち上がりを遅くすることなく、立ち下がりを平滑した
平滑信号にもとづき速度ループゲインが設定されるの
で、位置偏差の変動が大きくても速度ループゲインの変
動が抑制され、安定な制御が行われるとともに、位置偏
差が発生したときに直ちにこれに応答して速度ループゲ
インを変化させることができる。
FIG. 4 shows a position deviation signal 11 and an absolute value signal 2
8, differential signal 29, sign signal 30, decision result signal 31,
FIG. 4 is a signal waveform diagram showing a relationship of an eps1 signal 32. As shown in the drawing, eps1 whose fall is smoothed without delaying its rise based on the position error signal ep.
The signal 32 is generated, and the speed loop gain Kv_p2 is obtained by the equation (4) based on the eps1 signal 32. By obtaining in this manner, the speed loop gain is set based on the smoothed signal whose fall is smoothed without delaying the rise of the position deviation signal. Is suppressed, stable control is performed, and when a position deviation occurs, the speed loop gain can be changed immediately in response to the position deviation.

【0017】発明の実施の形態3.図5はこの発明の実
施の形態3によるサーボ装置のブロック図である。図に
おいて39は位置偏差平滑手段、例えば、位置偏差平滑
回路である。この図5は位置偏差平滑回路38が位置偏
差平滑回路39に置き換わっている他は図3と同様であ
る。次に、位置偏差平滑回路39について説明する。位
置偏差平滑回路39において、22は位置偏差信号11
の絶対値をとる絶対値生成部、28は絶対値生成部22
から出力される絶対値信号、23は絶対値信号28を微
分する微分器、29は微分器23から出力される微分信
号、24は微分信号29の符号により1または−1を出
力する信号生成器、30は信号生成器24から出力され
る符号信号、25は判定部である。40は予め設定され
た一定時間内における符号信号30の数をカウントする
カウンタ、41はカウンタ40から出力されるカウント
値信号、42はカウント値41と絶対値信号28の信号
とを乗じた信号である。上述の判定部25は、信号42
と位置偏差平滑信号33とを比較して、位置偏差平滑信
号33の方が信号42より小さければ1、小さくなけれ
ば0を出力する。31は判定部25から出力される判定
結果信号、26は平滑ゲインを乗じる平滑ゲイン部、2
7は前回値を記憶するメモリ部である。
Embodiment 3 of the Invention FIG. 5 is a block diagram of a servo device according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, reference numeral 39 denotes position deviation smoothing means, for example, a position deviation smoothing circuit. 5 is the same as FIG. 3 except that the position deviation smoothing circuit 38 is replaced with a position deviation smoothing circuit 39. Next, the position deviation smoothing circuit 39 will be described. In the position deviation smoothing circuit 39, 22 is the position deviation signal 11
An absolute value generation unit that takes the absolute value of
, 23 is a differentiator for differentiating the absolute value signal 28, 29 is a differential signal output from the differentiator 23, 24 is a signal generator that outputs 1 or −1 depending on the sign of the differential signal 29. , 30 are code signals output from the signal generator 24, and 25 is a determination unit. Reference numeral 40 denotes a counter for counting the number of the code signals 30 within a predetermined time period, reference numeral 41 denotes a count value signal output from the counter 40, and reference numeral 42 denotes a signal obtained by multiplying the count value 41 by the signal of the absolute value signal 28. is there. The above-described determination unit 25 outputs the signal 42
Is compared with the position deviation smoothed signal 33. If the position deviation smoothed signal 33 is smaller than the signal 42, 1 is output. 31 is a determination result signal output from the determination unit 25, 26 is a smoothing gain unit for multiplying a smoothing gain, 2
Reference numeral 7 denotes a memory unit for storing a previous value.

【0018】この実施の形態3においては、速度制御部
3は電流指令15を次の式(6)により求めて出力す
る。 I_CMD=Kv_p3×ev+KvI×(evI) ・・・(5) Kv_p3=Kv_c+α×|eps2|/(1+κ× eps2× eps2) ・・・(6) ここで、Kv_p3は速度ループのゲイン、esp2は
位置偏差平滑回路39より出力される位置偏差平滑信号
33の大きさ、αおよびκはこの速度ループゲインのピ
ーク値と、このピーク値になるときの位置誤差平滑信号
33の大きさを与える定数である。
In the third embodiment, the speed control unit 3 calculates and outputs the current command 15 according to the following equation (6). I_CMD = Kv_p3 × ev + KvI × (evI) (5) Kv_p3 = Kv_c + α × | eps2 | / (1 + κ × eps2 × eps2) (6) where Kv_p3 is the gain of the velocity loop and esp2 is the position deviation. The magnitudes α and κ of the position deviation smoothing signal 33 output from the smoothing circuit 39 are constants that give the peak value of the velocity loop gain and the magnitude of the position error smoothing signal 33 when the peak value is reached.

【0019】図6は、位置偏差信号11、絶対値信号2
8、微分信号29、符号信号30、判定結果信号31、
信号33(=eps2)の関係を示す信号波形図であ
る。図に示すように、位置偏差信号11(=ep)をも
とにその立ち上がりを遅らせることなく立ち下がりが平
滑され、位置偏差信号epの変動周波数により出力信号
の大きさが変化するeps2信号33を生成し、このe
ps2信号33と式(6)とから速度ループゲインKv
_p3を求めるようにしているので、実施の形態2におけ
る効果に加えて変動周波数が機械共振周波数に一致する
ような高い周波数の場合において速度ループゲインが小
さい値に抑制され一層安定に動作できる。
FIG. 6 shows a position deviation signal 11 and an absolute value signal 2
8, differential signal 29, sign signal 30, decision result signal 31,
It is a signal waveform diagram which shows the relationship of the signal 33 (= eps2). As shown in the figure, the eps2 signal 33 whose fall is smoothed without delaying its rise based on the position error signal 11 (= ep), and the magnitude of the output signal changes according to the fluctuation frequency of the position error signal ep. Generate this e
From the ps2 signal 33 and equation (6), the velocity loop gain Kv
Since _p3 is obtained, in addition to the effect of the second embodiment, in the case of a high frequency where the fluctuation frequency matches the mechanical resonance frequency, the speed loop gain is suppressed to a small value, and the operation can be performed more stably.

【0020】発明の実施の形態4.図7は本発明の実施
の形態4によるサーボ装置のブロック図である。図1に
おいては、速度制御部3に1つの入力信号として位置偏
差信号11(=ep)が入力されているが、図7におい
ては、この入力信号を理想位置ループモデル34から出
力される理想位置信号35と実位置フィードバック10
との偏差を示す偏差信号36(=epm)に置き換えて
いる。この理想位置ループモデル34は、モータ、機械
系、負荷等を含めて各構成要素の機能が数式で与えられ
ている他は図1と同様のサーボ構成であり、位置指令に
対するモータの応答は外乱や実際の機械系や負荷の状態
等に依存しない関数で与えられる。これにより、理想位
置ループモデル34の出力に対して偏差が生じた場合に
のみ速度ループゲインが変化することになり、運転中に
発生する通常の位置偏差の変化に対しては速度ループゲ
インがほとんど変化することなく、外乱や速度ループの
遅れに起因する偏差が生じた場合に、これに対応して速
度ループゲインを変化させることができる。
Embodiment 4 of the Invention FIG. 7 is a block diagram of a servo device according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 1, the position deviation signal 11 (= ep) is input to the speed control unit 3 as one input signal, but in FIG. Signal 35 and actual position feedback 10
And a deviation signal 36 (= epm) indicating the deviation from the above. This ideal position loop model 34 has the same servo configuration as that of FIG. 1 except that the functions of each component including a motor, a mechanical system, a load, and the like are given by mathematical expressions. Or a function that does not depend on the actual mechanical system or the state of the load. As a result, the speed loop gain changes only when a deviation occurs with respect to the output of the ideal position loop model 34, and the speed loop gain hardly changes with respect to a normal change in the position deviation occurring during operation. If the deviation occurs due to the disturbance or the delay of the speed loop without changing, the speed loop gain can be changed correspondingly.

【0021】発明の実施の形態5.図8は本発明の実施
の形態5によるサーボ装置のブロック図である。図3に
おいては、位置偏差平滑回路(1)38に位置偏差信号
11(=ep)が入力されているが、この図8において
は、理想位置ループモデル34から出力される理想位置
信号35と実位置フィードバック10との偏差を示す偏
差信号36(=epm)が入力されている。これによ
り、理想位置ループモデル34の出力に対して偏差が生
じた場合にのみ速度ループゲインが変化することにな
り、運転中に発生する通常の位置偏差信号11に変化が
発生しても速度ループゲインはほとんど変化することな
く、外乱や速度ループの遅れに起因する偏差が生じた場
合に、これに対応して直ちに速度ループゲインを変化さ
せることができる。
Embodiment 5 of the Invention FIG. 8 is a block diagram of a servo device according to Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 3, the position deviation signal 11 (= ep) is input to the position deviation smoothing circuit (1) 38. In FIG. 8, however, the ideal position signal 35 output from the ideal position A deviation signal 36 (= epm) indicating a deviation from the position feedback 10 is input. As a result, the speed loop gain changes only when a deviation occurs with respect to the output of the ideal position loop model 34. Even if the normal position deviation signal 11 generated during operation changes, the speed loop gain changes. The gain hardly changes, and if a deviation occurs due to disturbance or a delay in the speed loop, the speed loop gain can be changed immediately in response to the deviation.

【0022】発明の実施の形態6.図9は本発明の実施
の形態6によるサーボ装置のブロック図である。図5に
おいては、位置偏差平滑回路(2)39に位置偏差信号
11(=ep)が入力されているが、この図9において
は、理想位置ループモデル34から出力される理想位置
信号35と実位置フィードバック10との偏差を示す偏
差信号36(=epm)が入力されている。これによ
り、理想位置ループモデル34の出力に対して偏差が生
じた場合にのみ速度ループゲインが変化することにな
り、運転中に発生する通常の位置偏差が変化しても速度
ループゲインがほとんど変化することなく、外乱や速度
ループの遅れに起因する偏差が生じた場合に、これに対
応して直ちに速度ループゲインを変化させることができ
る。
Embodiment 6 of the Invention FIG. 9 is a block diagram of a servo device according to Embodiment 6 of the present invention. In FIG. 5, the position deviation signal 11 (= ep) is input to the position deviation smoothing circuit (2) 39, but in FIG. A deviation signal 36 (= epm) indicating a deviation from the position feedback 10 is input. As a result, the speed loop gain changes only when a deviation occurs with respect to the output of the ideal position loop model 34. Even if the normal position deviation generated during operation changes, the speed loop gain hardly changes. If a deviation occurs due to a disturbance or a delay in the speed loop, the speed loop gain can be immediately changed in response to the deviation.

【0023】発明の実施の形態7.図10は本発明の実
施の形態7によるサーボシステムのブロック図である。
この図10は一軸を第1、第2サーボモータにより駆動
するサーボ装置を示している。すなわち、このサーボ装
置においては、それぞれサーボモータ6を有する2つの
サーボ装置である第1、第2サーボ装置により1つの軸
が駆動されるように構成されており、第1、第2サーボ
装置の速度制御部3は電流指令15を次式により算出し
て出力している。 I_CMD= Kv_p4 × ev+ KvI×(evI) ・・・(7) Kv_p4=Kv_c+α×|epe|/(1+κ× epe× epe) ・・・(8) ここで、Kv_p4は速度ループゲイン、epeは2つの
サーボモータ6の相互間の位置誤差を示す位置誤差信号
37の大きさ、αおよびκは速度ループゲインのピーク
値と、このピーク値になるときの位置誤差信号37の大
きさを与える定数である。なお、速度ループゲインKv
_p4と位置誤差信号37(=epe)との間には、この
発明の実施の形態1の場合と同様に図2に示すような関
係がある。
Embodiment 7 of the Invention FIG. 10 is a block diagram of a servo system according to Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 10 shows a servo device that drives one axis by first and second servo motors. That is, in this servo device, one axis is driven by the first and second servo devices, which are two servo devices each having the servo motor 6, and the first and second servo devices are respectively driven. The speed controller 3 calculates and outputs the current command 15 according to the following equation. I_CMD = Kv_p4 × ev + KvI × (evI) (7) Kv_p4 = Kv_c + α × | epe | / (1 + κ × epe × epe) (8) where Kv_p4 is a speed loop gain and epe is two. The magnitudes α and κ of the position error signal 37 indicating the position error between the servomotors 6 are constants giving the peak value of the velocity loop gain and the magnitude of the position error signal 37 when the peak value is reached. . Note that the speed loop gain Kv
_p4 and the position error signal 37 (= epe) have a relationship as shown in FIG. 2 as in the first embodiment of the present invention.

【0024】この実施の形態7によれば、複数のサーボ
モータで1つの軸を同期して駆動するサーボシステムに
おいて、例えば、軸に上積みされている別軸で重量物の
移動があり重心が変化し、このためにサーボ制御装置間
での速度ループ応答が一致しなくなり、現在位置に差異
が生じ(複数のモータが機械的に連結されていても、例
えば、軸の捻じれ等が発生して現在位置に微少な差異が
生じる)た場合に、この差異に応じて直ちに速度ループ
ゲインを電流ループの応答性により制限される範囲内で
大きくし差異の増大を抑制することができる。また、高
速移動中の位置偏差がきわめて大きい領域においては速
度ループゲインを小さくし、速度ループゲインが大きい
ために発生する機械共振の発生や、サーボモータ同士の
干渉動作の発生を防止することができる。また、速度ル
ープゲインのピーク値、および、速度ループゲインがピ
ーク値にあるときのサーボモータ間の位置誤差の値をあ
らかじめ設定できる(但し、速度ループゲインのピーク
値は電流ループの特性により制限を受ける)。また、速
度ループゲインが簡単な関数によりきめられるようにし
たので容易に連続で安定したゲイン特性を得ることがで
きる。
According to the seventh embodiment, in a servo system in which one axis is synchronously driven by a plurality of servomotors, for example, when a heavy object moves on another axis stacked on the axis and the center of gravity changes. As a result, the speed loop response between the servo controllers does not match, and a difference occurs in the current position (for example, even if a plurality of motors are mechanically connected, for example, a torsion of the shaft occurs. When a slight difference occurs in the current position), the speed loop gain can be increased immediately within the range limited by the responsiveness of the current loop in response to the difference to suppress the increase in the difference. Further, in a region where the position deviation during the high-speed movement is extremely large, the speed loop gain is reduced, and the occurrence of mechanical resonance caused by the large speed loop gain and the occurrence of interference between servo motors can be prevented. . Also, the peak value of the speed loop gain and the value of the position error between the servomotors when the speed loop gain is at the peak value can be set in advance (however, the peak value of the speed loop gain is limited by the characteristics of the current loop. receive). In addition, since the speed loop gain is determined by a simple function, continuous and stable gain characteristics can be easily obtained.

【0025】発明の実施の形態8.図11は本発明の実
施の形態8によるサーボ装置のブロック図である。この
図11は本発明の実施の形態7と同様に、一軸を2つの
サーボモータにより駆動するサーボ制御システムを示し
ており、それぞれサーボモータを有する2つのサーボ制
御装置により1つの軸が駆動されるように構成されてい
る。この実施の形態8においては、位置誤差信号37を
そのまま速度ループゲインを制御する信号としてそれぞ
れの速度制御部3に与えずに、位置誤差平滑回路38に
より平滑して与えるようにしており、それぞれのサーボ
制御部の速度制御部3は電流指令15を次式により算出
して出力している。 I_CMD= Kv_p5× ev+ KvI×(evI) ・・・(9) Kv_p5 =Kv_c+α×|epes1|/(1+κ× epes1× epes1) ・・・(10) ここで、Kv_p5は速度ループゲイン、epes1は位
置誤差平滑回路38から出力される位置誤差平滑信号の
大きさ、αおよびκはこの速度ループゲインのピーク値
と、このピーク値になるときの位置誤差平滑信号の大き
さを与える定数である。
Embodiment 8 of the Invention FIG. 11 is a block diagram of a servo device according to Embodiment 8 of the present invention. FIG. 11 shows a servo control system in which one axis is driven by two servo motors, similarly to the seventh embodiment of the present invention. One axis is driven by two servo control devices each having a servo motor. It is configured as follows. In the eighth embodiment, the position error signal 37 is smoothed by a position error smoothing circuit 38 without being directly supplied to each speed control unit 3 as a signal for controlling the speed loop gain. The speed control unit 3 of the servo control unit calculates and outputs the current command 15 according to the following equation. I_CMD = Kv_p5 × ev + KvI × (evI) (9) Kv_p5 = Kv_c + α × | epes1 | / (1 + κ × epes1 × epes1) (10) Here, Kv_p5 is a velocity loop gain, and epes1 is a position error. The magnitudes α and κ of the position error smoothing signal output from the smoothing circuit 38 are constants that give the peak value of the velocity loop gain and the magnitude of the position error smoothing signal when it reaches this peak value.

【0026】この発明の実施の形態8においては、位置
誤差信号の立ち上がりを遅くすることなく、立ち下がり
を平滑した信号波形を有する平滑信号にもとづき速度ル
ープゲインが設定されるので、位置誤差の変動による速
度ループゲインの変動が抑制されるとともに、位置誤差
が発生したときには直ちに速度ループゲインを変化させ
ることができる。
In the eighth embodiment of the present invention, the speed loop gain is set based on a smoothed signal having a signal waveform whose fall is smoothed without delaying the rise of the position error signal. And the speed loop gain can be changed immediately when a position error occurs.

【0027】発明の実施の形態9.図12は本発明の実
施の形態9によるサーボ装置のブロック図である。この
図12は本発明の実施の形態8と同様に、一軸を2つの
サーボモータにより駆動するサーボ装置を示しており、
それぞれサーボモータを有する第1、第2サーボ装置に
より1つの軸が駆動されるように構成されている。この
実施の形態9においては、位置誤差信号37を位置誤差
平滑回路38により平滑せずに、位置誤差平滑回路39
により平滑するようにしており、第1、第2サーボ装置
の速度制御部3はそれぞれ電流指令15を次式により算
出して出力している。 I_CMD= Kv_p6× ev+ KvI×(evI) ・・・(11) Kv_p5 =Kv_c+α×|epes2|/(1+κ× epes2× epes2) ・・・(12) ここで、Kv_p6は速度ループゲイン、epes2は位
置誤差平滑回路39から出力される位置誤差平滑信号の
大きさ、αおよびκはこの速度ループゲインのピーク値
と、このピーク値になるときの位置誤差平滑信号の大き
さを与える定数である。
Embodiment 9 of the Invention FIG. 12 is a block diagram of a servo device according to Embodiment 9 of the present invention. FIG. 12 shows a servo device that drives one axis by two servo motors, similarly to the eighth embodiment of the present invention.
One axis is driven by first and second servo devices each having a servomotor. In the ninth embodiment, the position error signal 37 is not smoothed by the position error
The speed controller 3 of each of the first and second servo devices calculates and outputs a current command 15 according to the following equation. I_CMD = Kv_p6 × ev + KvI × (evI) (11) Kv_p5 = Kv_c + α × | epes2 | / (1 + κ × epes2 × epes2) (12) where Kv_p6 is the velocity loop gain and epes2 is the position error. The magnitudes α and κ of the position error smoothing signal output from the smoothing circuit 39 are constants that give the peak value of the velocity loop gain and the magnitude of the position error smoothing signal when the peak value is reached.

【0028】この実施の形態9によれば、位置誤差信号
の立ち上がりを遅くすることなく立ち下がりが平滑され
るとともに、位置偏差信号の変動周波数に応じて出力値
が変化するようにした平滑信号にもとづき速度ループゲ
インが設定されるので、変動周波数が機械共振周波数に
一致するような高い周波数の場合において速度ループゲ
インを小さくすることができる。
According to the ninth embodiment, the fall of the position error signal is smoothed without delaying the rise, and the smoothed signal whose output value changes according to the fluctuation frequency of the position error signal is obtained. Since the speed loop gain is set based on the speed loop gain, the speed loop gain can be reduced in a case where the fluctuation frequency is a high frequency that matches the mechanical resonance frequency.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、位置指令と検出手段の
位置検出出力との差分である位置偏差が予め指定した大
きさのところで速度ループゲインが最大になるようにし
たので、外乱等により比較的大きな位置偏差が生じた場
合には高い速度ループゲインにより位置偏差を速やかに
減少させ追従精度を向上でき、位置偏差が極めて大きい
高速移動中の領域、および、位置偏差が極めて小さい領
域においては低い速度ループゲインにより機械共振やモ
ータの磁気音の誘発が抑制され、動作を安定化できる効
果がある。
According to the present invention, the speed loop gain is maximized when the position deviation, which is the difference between the position command and the position detection output of the detection means, is a predetermined magnitude, so that the speed loop gain becomes large due to disturbance or the like. When a relatively large position deviation occurs, the position deviation can be rapidly reduced by a high speed loop gain to improve the tracking accuracy, and in a region during high-speed movement where the position deviation is extremely large, and in a region where the position deviation is extremely small, Due to the low speed loop gain, induction of mechanical resonance and magnetic noise of the motor is suppressed, and the operation can be stabilized.

【0030】また、理想位置ループモデルを有し、理想
位置ループモデルから出力される現在位置信号と検出手
段の位置検出出力との差分である位置偏差が予め指定し
た大きさのところで速度ループゲインが最大になるよう
にしたので、外乱等により制御目標位置に対し比較的大
きい位置偏差が生じた場合に高い速度ループゲインによ
り速やかに位置偏差を減少させ制御目標位置に対する追
従精度を向上できるとともに、位置偏差が極めて大きい
場合、および、位置偏差が極めて小さい通常動作の場合
には低い速度ループゲインにより機械共振やモータの磁
気音の発生を防止でき、動作を安定化できる効果があ
る。
Further, the apparatus has an ideal position loop model, and the velocity loop gain is set when the position deviation, which is the difference between the current position signal output from the ideal position loop model and the position detection output of the detecting means, is a predetermined magnitude. When the position deviation is relatively large with respect to the control target position due to disturbance or the like, the position deviation can be quickly reduced by the high speed loop gain to improve the tracking accuracy with respect to the control target position. In the case where the deviation is extremely large, and in the case of the normal operation in which the position deviation is extremely small, it is possible to prevent mechanical resonance and the generation of magnetic noise of the motor by a low speed loop gain, thereby stabilizing the operation.

【0031】また、第1、第2サーボ装置が1軸を駆動
するサーボ装置において、第1サーボ装置の検出手段の
位置検出出力と第2サーボ装置の検出手段の位置検出出
力との差分である位置偏差が予め指定した大きさのとこ
ろで第1、第2サーボ装置の速度ループゲインが最大に
なるようにしたので、機械系の重心の変化等による第
1、第2サーボ装置間での速度ループ応答における差異
の発生や、外乱の発生等により第1、第2サーボ装置間
で比較的大きな位置偏差が生じた場合に直ちに第1、第
2サーボ制御装置の速度ループゲインを大きくしこの位
置偏差を速やかに減少させモータ間での干渉の発生を防
止し、位置偏差が極めて大きい場合、および、位置偏差
が極めて小さい通常動作の場合には低い速度ループゲイ
ンにより、機械共振やモータの磁気音の発生を防止で
き、動作を安定化できる効果がある。
In a servo device in which the first and second servo devices drive one axis, the difference is the difference between the position detection output of the detection device of the first servo device and the position detection output of the detection device of the second servo device. Since the speed loop gains of the first and second servo devices are maximized when the position deviation is a predetermined size, the speed loop between the first and second servo devices due to a change in the center of gravity of the mechanical system or the like. When a relatively large position deviation occurs between the first and second servo devices due to the occurrence of a difference in response, the occurrence of disturbance, or the like, the speed loop gain of the first and second servo control devices is immediately increased to increase the position deviation. To reduce the occurrence of interference between motors, and to reduce mechanical resonance due to the low speed loop gain when the position deviation is extremely large and in normal operation when the position deviation is extremely small. It is possible to prevent the occurrence of magnetic noise of the motor, there is an effect capable of stabilizing the operation.

【0032】また、位置偏差が入力されこの位置偏差を
示す信号波形の立下りをなだらかにした信号を出力する
位置偏差平滑手段を設け、この信号が予め指定した大き
さのところでゲインが最大になるようにしたので、速度
ループゲインの変動が抑制され、制御をより安定化でき
る効果がある。
Further, there is provided a position deviation smoothing means for inputting the position deviation and outputting a signal in which the signal waveform indicating the position deviation has a gentle fall, and the gain becomes maximum when this signal has a predetermined magnitude. As a result, the fluctuation of the speed loop gain is suppressed, and the control can be more stabilized.

【0033】また、位置偏差が入力されミクロ的には位
置偏差を示す信号波形の立下りをなだらかにした信号で
ありマクロ的にはその大きさが位置偏差の変動周波数に
応じて変化する信号を出力する位置偏差平滑手段を設
け、この信号が予め指定した大きさのところでゲインが
最大になるようにしたので、制御ループで対応困難な高
い周波数の場合において速度ループゲインが小さくなり
機械共振等による不安定動作を防止でき、さらに一層制
御を安定化できる効果がある。
Also, a signal in which the position deviation is input and the signal waveform showing the position deviation is microscopically gentle and the magnitude thereof changes macroscopically in accordance with the fluctuation frequency of the position deviation. The output position deviation smoothing means is provided so that the gain becomes maximum when this signal has a predetermined magnitude, so that in the case of a high frequency which is difficult to control in the control loop, the speed loop gain becomes small and mechanical resonance or the like is caused. Unstable operation can be prevented, and control can be further stabilized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1によるサーボ装置を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a servo device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示すサーボ装置における速度ループゲ
インを示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a speed loop gain in the servo device shown in FIG.

【図3】 この発明の実施の形態2によるサーボ装置を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a servo device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 図3に示すサーボ装置における位置偏差平滑
回路の信号処理内容を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing signal processing contents of a position deviation smoothing circuit in the servo device shown in FIG. 3;

【図5】 この発明の実施の形態3によるサーボ装置を
示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a servo device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】 図5に示すサーボ装置における位置偏差平滑
回路の信号処理内容を示す説明図である。
6 is an explanatory diagram showing signal processing contents of a position deviation smoothing circuit in the servo device shown in FIG.

【図7】 この発明の実施の形態4によるサーボ装置を
示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a servo device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態5によるサーボ装置を
示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a servo device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態6によるサーボ装置を
示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a servo device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態7によるサーボ装置
を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a servo device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態8によるサーボ装置
を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a servo device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態9によるサーボ装置
を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a servo device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図13】 従来のサーボ装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 13 is a block diagram showing a conventional servo device.

【符号の説明】 1 位置指令部 2 位置制御部 3 速度制御部 4 電流制御部 5 電力増幅部 6 サーボモータ 7 エンコーダ 8 微分器 9 位置指令信号 10 位置フィードバック信号 11 位置偏差信号 12 速度指令 13 速度フィードバック信号 14 速度偏差信号 15 電流指令信号 16 電流フィードバック信号 17 速度ループゲイン 18 速度ループゲインの下限値 19 速度ループゲインの最大値 20 速度ループゲインが最大となるときの変数設定値 21 速度ループゲイン 22 絶対値化回路 23 微分器 24 符号判定部1 25 符号判定部2 26 平滑ゲイン 27 遅延回路 28 絶対値化回路出力信号 29 微分器出力信号 30 符号判定部1出力信号 31 符号判定部2出力信号 32 位置偏差平滑回路1出力信号 33 位置偏差平滑回路2出力信号 34 理想位置ループモデル 35 理想位置ループモデル出力信号 36 理想モデルと実位置との誤差信号 37 サーボシステム間位置誤差信号 38 位置偏差平滑回路 39 位置偏差平滑回路[Description of Signs] 1 position command unit 2 position control unit 3 speed control unit 4 current control unit 5 power amplification unit 6 servo motor 7 encoder 8 differentiator 9 position command signal 10 position feedback signal 11 position deviation signal 12 speed command 13 speed Feedback signal 14 Speed deviation signal 15 Current command signal 16 Current feedback signal 17 Speed loop gain 18 Lower limit value of speed loop gain 19 Maximum value of speed loop gain 20 Variable setting value when speed loop gain is maximum 21 Speed loop gain 22 Absolute value conversion circuit 23 Differentiator 24 Sign decision unit 1 25 Sign decision unit 2 26 Smooth gain 27 Delay circuit 28 Absolute value circuit output signal 29 Differentiator output signal 30 Sign decision unit 1 output signal 31 Sign decision unit 2 output signal 32 Position deviation smoothing circuit 1 output signal 33 Position deviation flat Circuit 2 the output signal 34 the ideal position loop model 35 the ideal position loop model output signal 36 error signal 37 servo-system position error signal 38 positional deviation smoothing circuit 39 position deviation smoothing circuit between the ideal model and the actual position

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モータと、上記モータの位置および速度
を検出する検出手段と、外部から入力された位置指令と
上記検出手段の位置検出出力との差分にもとづき速度指
令を生成する位置演算手段と、上記速度指令と上記検出
手段の速度検出出力との差分に所定のゲインを乗じトル
ク指令を生成する速度演算手段と、上記トルク指令にも
とづき上記モータに電流を流す電流駆動手段と、を備
え、上記ゲインは上記位置指令と上記検出手段の位置検
出出力との差分である位置偏差が予め指定した大きさの
ところで最大になることを特徴とするサーボ装置。
A motor; a detecting means for detecting a position and a speed of the motor; a position calculating means for generating a speed command based on a difference between a position command input from outside and a position detection output of the detecting means. A speed calculating means for generating a torque command by multiplying a difference between the speed command and a speed detection output of the detecting means by a predetermined gain, and a current driving means for flowing a current to the motor based on the torque command, The servo device, wherein the gain is maximized at a position deviation, which is a difference between the position command and the position detection output of the detection means, at a predetermined magnitude.
【請求項2】 理想位置ループモデルを有し、ゲインは
上記理想位置ループモデルから出力される現在位置信号
と検出手段の位置検出出力との差分である位置偏差が予
め指定した大きさのところで最大になることを特徴とす
る請求項1記載のサーボ装置。
2. An apparatus comprising an ideal position loop model, wherein a gain is maximized when a positional deviation, which is a difference between a current position signal output from the ideal position loop model and a position detection output of a detection means, is a predetermined magnitude. 2. The servo device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 モータと、上記モータの位置および速度
を検出する検出手段と、外部から入力された位置指令と
上記検出手段の位置検出出力との差分である位置偏差に
もとづき速度指令を生成する位置演算手段と、上記速度
指令と上記検出手段の速度検出出力との差分である速度
偏差に所定のゲインを乗じトルク指令を生成する速度演
算手段と、上記トルク指令にもとづき上記モータに電流
を流す電流駆動手段と、をそれぞれ有する第1、第2サ
ーボ装置を備え、上記ゲインは上記第1サーボ装置の上
記検出手段の位置検出出力と上記第2サーボ装置の上記
検出手段の位置検出出力との差分である位置偏差が予め
指定した大きさのところで最大になることを特徴とする
サーボ装置。
3. A motor, a detecting means for detecting a position and a speed of the motor, and a speed command based on a position deviation which is a difference between a position command input from outside and a position detection output of the detecting means. Position calculating means, speed calculating means for generating a torque command by multiplying a speed difference, which is a difference between the speed command and the speed detection output of the detecting means, by a predetermined gain, and supplying a current to the motor based on the torque command And a current driving means, respectively, wherein the gain is obtained by calculating a position detection output of the detection means of the first servo apparatus and a position detection output of the detection means of the second servo apparatus. A servo device characterized in that a positional deviation, which is a difference, is maximized at a predetermined size.
【請求項4】 位置偏差が入力されこの位置偏差を示す
信号波形の立下りをなだらかにした信号を出力する位置
偏差平滑手段を有し、ゲインは上記信号が予め指定した
大きさのところで最大になることを特徴とする請求項1
乃至請求項3のいずれかに記載のサーボ装置。
4. A position deviation smoothing means for receiving a position deviation and outputting a signal in which a signal waveform indicating the position deviation has a gentle fall, wherein the gain is maximized when the signal has a predetermined magnitude. 2. The method according to claim 1, wherein
The servo device according to claim 3.
【請求項5】 位置偏差が入力されミクロ的には上記位
置偏差を示す信号波形の立下りをなだらかにした信号で
ありマクロ的にはその大きさが上記位置偏差の変動周波
数に応じて変化する信号を出力する位置偏差平滑手段を
有し、ゲインは上記信号が予め指定した大きさのところ
で最大になることを特徴とする請求項1乃至請求項3の
いずれかに記載のサーボ装置。
5. A signal to which a position deviation is input and which is a signal in which the falling edge of a signal waveform indicating the position deviation is gradual in a microscopic manner, and whose magnitude changes in a macroscopic manner in accordance with the fluctuation frequency of the position deviation. 4. The servo device according to claim 1, further comprising a position deviation smoothing means for outputting a signal, wherein the gain is maximized when the signal has a predetermined magnitude.
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