JPS6284309A - 機械剛性補償サ−ボ制御方式 - Google Patents
機械剛性補償サ−ボ制御方式Info
- Publication number
- JPS6284309A JPS6284309A JP22556285A JP22556285A JPS6284309A JP S6284309 A JPS6284309 A JP S6284309A JP 22556285 A JP22556285 A JP 22556285A JP 22556285 A JP22556285 A JP 22556285A JP S6284309 A JPS6284309 A JP S6284309A
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- Japan
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- natural frequency
- band
- acceleration
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、振動的な可動機構部を負荷として有するサー
ボ系において、制御的な方法により前記可動機構部の固
有振動数および減衰定数を高め、前記可動ａ構部の応答
精度を改善するための方式〔従来の技術〕 振動的な可動機構部（低剛性メカニズム）を負荷として
有するサーボ系において、可動ｍ構部の振動の加速度を
サーボ制御装置の速度ループに負帰還することが行われ
ている（例えば特願昭５６−９２１５５号）。
ボ系において、制御的な方法により前記可動機構部の固
有振動数および減衰定数を高め、前記可動ａ構部の応答
精度を改善するための方式〔従来の技術〕 振動的な可動機構部（低剛性メカニズム）を負荷として
有するサーボ系において、可動ｍ構部の振動の加速度を
サーボ制御装置の速度ループに負帰還することが行われ
ている（例えば特願昭５６−９２１５５号）。
第２図はその例を示すものであり、ｌは誤差検出器、２
はＤ／Ａ変換器、３は速度制御アンプ、４は電流アンプ
、５はモータ、６は回転速度を検出するタコジェネレー
タ、７は回転位置を検出するパルスジェネレータ、８は
モデル化した低剛性メカニズム、９は同低剛性メカニズ
ム８の加速度を検出する加速度センサ、１０はバンドパ
スフィルタである。
はＤ／Ａ変換器、３は速度制御アンプ、４は電流アンプ
、５はモータ、６は回転速度を検出するタコジェネレー
タ、７は回転位置を検出するパルスジェネレータ、８は
モデル化した低剛性メカニズム、９は同低剛性メカニズ
ム８の加速度を検出する加速度センサ、１０はバンドパ
スフィルタである。
この例では、速度制御アンプ３に速度フィードバック信
号および加速度フィードバンク信号を負帰還することに
より、サーボをおこなっている。
号および加速度フィードバンク信号を負帰還することに
より、サーボをおこなっている。
しかしながらこの方法では、可動機゛構部で、ある低剛
性メカニズム８の減衰定数を大きくして振動を小さくす
ることはできるが、固有振動数は変えることができない
。
性メカニズム８の減衰定数を大きくして振動を小さくす
ることはできるが、固有振動数は変えることができない
。
また第３図に示す特願昭５２−９８８９０号の発明の例
では、低剛性メカニズム８の加速度と速度をそれぞれセ
ンサー９，１１により検出して速度制御アンプ３に負帰
還することにより、低剛性メカニズム８の固有振動数と
減衰定数を同時に高め、振動が小さく、かつ速い応答が
得られるが、一般に、静止座標系に対する可動機構部の
速度を検出することは難しく、適用が困難である。
では、低剛性メカニズム８の加速度と速度をそれぞれセ
ンサー９，１１により検出して速度制御アンプ３に負帰
還することにより、低剛性メカニズム８の固有振動数と
減衰定数を同時に高め、振動が小さく、かつ速い応答が
得られるが、一般に、静止座標系に対する可動機構部の
速度を検出することは難しく、適用が困難である。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みて、振動的な
応答をする機構を非振動的にかつ機構の固有振動数より
高い応答で動作させることができるサーボ方式を提供す
ることを目的とするものである。
応答をする機構を非振動的にかつ機構の固有振動数より
高い応答で動作させることができるサーボ方式を提供す
ることを目的とするものである。
ｃ問題点を解決するための手段）
本発明は、振動特性を有する可動機構を負荷として有す
るサーボ系において、 可動機構の運動方向の静止座標系に対する振動加速度を
加速度ピックアップにより計測し、計測された加速度信
号を１個以上の相異なる通過帯域特性を存するバンドパ
スフィルタに通し、各バンドパスフィルタの出力をそれ
ぞれのｉｉｌ過帯環帯域する動特性を補償するための比
例積分制御回路に通し、各制御回路の出力の和を、サー
ボ系の速度制御アンプにフィードバックして、機構の固
有振動数および減衰定数を高めることを特徴とするもの
である。
るサーボ系において、 可動機構の運動方向の静止座標系に対する振動加速度を
加速度ピックアップにより計測し、計測された加速度信
号を１個以上の相異なる通過帯域特性を存するバンドパ
スフィルタに通し、各バンドパスフィルタの出力をそれ
ぞれのｉｉｌ過帯環帯域する動特性を補償するための比
例積分制御回路に通し、各制御回路の出力の和を、サー
ボ系の速度制御アンプにフィードバックして、機構の固
有振動数および減衰定数を高めることを特徴とするもの
である。
以下、本発明を第１図に示す実施例に基づいて具体的に
説明する。
説明する。
本発明の特徴とするところは、第１図において加速度セ
ンサ９から得られる信号を、低剛性メカニズム８の各固
有振動数に相当する成分に分離する複数のバンドパスフ
ィルタ２０−１〜２０−ｎを設け、更に各バンドパスフ
ィルタの後に比例積分（ＰＩ）制御器２１−１〜２１−
ｎを設け、加算器２３によって得られた複数個のＰＩ制
御器の出力信号の和を速度制御アンプ３にフィードバッ
クすることである。
ンサ９から得られる信号を、低剛性メカニズム８の各固
有振動数に相当する成分に分離する複数のバンドパスフ
ィルタ２０−１〜２０−ｎを設け、更に各バンドパスフ
ィルタの後に比例積分（ＰＩ）制御器２１−１〜２１−
ｎを設け、加算器２３によって得られた複数個のＰＩ制
御器の出力信号の和を速度制御アンプ３にフィードバッ
クすることである。
なお、バンドパスフィルタ２０−１〜２０−ｎにおける
ｆ□、’Ｌｉ（ｌは１〜ｎ）は、各フィルタにおける低
域、高域遮断周波数である。
ｆ□、’Ｌｉ（ｌは１〜ｎ）は、各フィルタにおける低
域、高域遮断周波数である。
以上のような構成をとることにより、各固有振動数に対
して、減衰定数と固有振動数を高めることができ、振動
のない高い応答性を持つ機構の応答を得ることができる
。
して、減衰定数と固有振動数を高めることができ、振動
のない高い応答性を持つ機構の応答を得ることができる
。
以下、１つの固有振動モードを例にとり、ＰＩ制御によ
り減衰振動と固を振動数が高（なることを説明する。
り減衰振動と固を振動数が高（なることを説明する。
１つの固有振動数の付近の周波数の振動に対して、次の
ような微分方程式が成立する。
ような微分方程式が成立する。
’ ＋ ２ （１” ｉ’ Ｖ ＋ （ｒ） （Ｖ ”
’ ωＩ” ｕ ｔ ””’−”’（１１式ここで、■
は振動の速度、ζ、およびω、はそれぞれｉ番目の固有
振動数モードの減衰定数および角固有周波数、Ｕ、はｉ
番目のＰ！制御器の出力を示している。
’ ωＩ” ｕ ｔ ””’−”’（１１式ここで、■
は振動の速度、ζ、およびω、はそれぞれｉ番目の固有
振動数モードの減衰定数および角固有周波数、Ｕ、はｉ
番目のＰ！制御器の出力を示している。
出力Ｕ、は、次のようになる。
これを（１）弐に代入すると
一〜−−−−−−−−−＝−・−・−・−−＋４）式ｉ
番目の固有振動数モードに対して、希望する特性の微分
方程式を σ＋２ζ□。ω□。Ｏ＋ω、二Ｖ＝０ ．１０６．
＋５１弐とすると、 ２ζ、。ω、。−ω：１（２ζ＋ωｒ ｋ Ｐ ｒ ）
−−−（７１式（６１，（７１式より ｋｐｉ＝２ω：１ （ζ、。−一ζ＞−−一中一中一（
８）式一般に、ω３゜〉ω、、ζ、。シζである（減衰
定数、固有振動数を共に高くする）から、ｆ８＋、 ＋
９１式％式％ 物理的に実現できる。つまり、＋８１． ＋９１式で表
されるようにに、、、Ｔ、を設定すれば、ｉ番目の固有
振動数モードは（５）式で表す希望する特性に設定する
ことができる。
番目の固有振動数モードに対して、希望する特性の微分
方程式を σ＋２ζ□。ω□。Ｏ＋ω、二Ｖ＝０ ．１０６．
＋５１弐とすると、 ２ζ、。ω、。−ω：１（２ζ＋ωｒ ｋ Ｐ ｒ ）
−−−（７１式（６１，（７１式より ｋｐｉ＝２ω：１ （ζ、。−一ζ＞−−一中一中一（
８）式一般に、ω３゜〉ω、、ζ、。シζである（減衰
定数、固有振動数を共に高くする）から、ｆ８＋、 ＋
９１式％式％ 物理的に実現できる。つまり、＋８１． ＋９１式で表
されるようにに、、、Ｔ、を設定すれば、ｉ番目の固有
振動数モードは（５）式で表す希望する特性に設定する
ことができる。
各固有振動数モードがバンドパスフィルタにより完全に
分離できるとすると、各固有振動数モードに対して、上
記のようなＰＩ制御器の設定をするとすれば、各固有振
動数モードに対して、独立に固有振動数と減衰定数を高
めることができる。
分離できるとすると、各固有振動数モードに対して、上
記のようなＰＩ制御器の設定をするとすれば、各固有振
動数モードに対して、独立に固有振動数と減衰定数を高
めることができる。
上述したように本発明によれば、振動的な応答をする機
構を非振動的にかつ機構の固有振動数より高い応答で動
作させることができるので、機構の応答精度を著しく高
めることができる。
構を非振動的にかつ機構の固有振動数より高い応答で動
作させることができるので、機構の応答精度を著しく高
めることができる。
第１図は本発明の構成を示す制御系のブロック図、第２
図および第３図は従来の制御系のブロック図である。 ｌ：誤差検出器 ２：Ｄ／Ａ変換器 ３：速度制御アンプ ４：電流アンプ ５：モータ ６：タコジェネレータ ７；パルスジェネレータ ８：低剛性メカニズム ９：加速度センサ ２０−１〜２０−ｎ：バンドバスフィルタ２１−１〜２
ｌ−ｒｚ比例積分制御器 ２３：加算器
図および第３図は従来の制御系のブロック図である。 ｌ：誤差検出器 ２：Ｄ／Ａ変換器 ３：速度制御アンプ ４：電流アンプ ５：モータ ６：タコジェネレータ ７；パルスジェネレータ ８：低剛性メカニズム ９：加速度センサ ２０−１〜２０−ｎ：バンドバスフィルタ２１−１〜２
ｌ−ｒｚ比例積分制御器 ２３：加算器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、振動特性を有する可動機構を負荷として有するサー
ボ系において、 可動機構の運動方向の静止座標系に対する振動加速度を
加速度ピックアップにより計測し、計測された加速度信
号を１個以上の相異なる通過帯域特性を有するバンドパ
スフィルタに通し、各バンドパスフィルタの出力をそれ
ぞれの通過帯域に対する動特性を補償するための比例積
分制御回路に通し、各制御回路の出力の和を、サーボ系
の速度制御アンプにフィードバックして、機構の固有振
動数および減衰定数を高めることを特徴とする機械剛性
補償サーボ制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22556285A JPS6284309A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 機械剛性補償サ−ボ制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22556285A JPS6284309A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 機械剛性補償サ−ボ制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6284309A true JPS6284309A (ja) | 1987-04-17 |
Family
ID=16831243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22556285A Pending JPS6284309A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 機械剛性補償サ−ボ制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6284309A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02292502A (ja) * | 1989-05-08 | 1990-12-04 | Daikin Ind Ltd | 流体アクチュエータの制御装置 |
| WO1991009357A1 (en) * | 1989-12-11 | 1991-06-27 | Fanuc Ltd | Sliding mode control system including feedback of amount of twist |
| US5331265A (en) * | 1989-12-11 | 1994-07-19 | Fanuc Ltd. | Method of executing sliding-mode control including twist feedback |
| US7868577B2 (en) | 2005-05-31 | 2011-01-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric motor control apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58201030A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転軸系捩り振動監視装置 |
| JPS6020214A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-01 | Hitachi Ltd | ロボツトのサ−ボ装置 |
-
1985
- 1985-10-08 JP JP22556285A patent/JPS6284309A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58201030A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転軸系捩り振動監視装置 |
| JPS6020214A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-01 | Hitachi Ltd | ロボツトのサ−ボ装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02292502A (ja) * | 1989-05-08 | 1990-12-04 | Daikin Ind Ltd | 流体アクチュエータの制御装置 |
| WO1991009357A1 (en) * | 1989-12-11 | 1991-06-27 | Fanuc Ltd | Sliding mode control system including feedback of amount of twist |
| US5331265A (en) * | 1989-12-11 | 1994-07-19 | Fanuc Ltd. | Method of executing sliding-mode control including twist feedback |
| EP0471077B1 (en) * | 1989-12-11 | 1995-11-08 | Fanuc Ltd. | Sliding mode control system including feedback of amount of twist |
| US7868577B2 (en) | 2005-05-31 | 2011-01-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric motor control apparatus |
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