JPWO2009110368A1 - 移動体のフィードフォワード制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態にかかるフィードフォワード制御方法を実行する制御システムのブロック図である。この図に示されるように、本実施形態では、制御装置を構成するマイクロコンピュータ1からの指示電流をD/Aコンバータ2で変換したのち、電流制御を含むパワーアンプ3を介してモータ4に電流を流し、このモータ4を回転させることによって負荷5を駆動して、負荷5の位置決め動作、例えばモータ4の回転に伴う負荷5の角度の調整やモータ4の回転を軸方向の移動に変換したときの軸方向位置の調整などを行っている。すなわち、本実施形態では、負荷5を移動体として、この移動体の目標位置への位置決め制御を行っているが、この制御において、高速・高精度の位置決めが行えるように、移動体を有する機構の共振モードを抑制し、各種動作パターンに与えられる目標位置決め時間を満足するフィードフォワード制御を行う。
そして、このような制御システムにおいて、フィードフォワード制御補償を行うためのディジタルフィルタを設計し、位置指令軌道がディジタルフィルタのステップ数で目標位置に到達するようにする。
上記実施形態では、任意の位置指令Rc(z)をステップ指令とした場合について説明したが、位置指令Rc(z)をステップ数nxで目標位置に到達する指令とすれば、位置検出信号Y(z)は、位置指令Rc(z)が目標位置に到達するまでのステップ数nxに対してステップ数nを加算したステップ数(=nx+n)で目標位置に到達するような形態とすることができる。
Claims (5)
- 制御対象(2〜5)における移動体(5)を目標位置に位置決めする位置決め制御に適用され、有限インパルス応答フィルタ(Nf(z)/Zn)にて構成されるデジタルフィルタに位置指令(Rc(z))を入力することで、前記移動体(5)へのフィードフォワード制御の制御入力(U(z))を算出するフィードフォワード制御方法において、
前記有限インパルス応答フィルタ(Nf(z)/Zn)の分子多項式(Nf(z))が前記制御対象(2〜5)の離散時間系の伝達関数モデルの分母多項式(D(z))の根を含み、前記有限インパルス応答フィルタ(Nf(z)/Zn)の前記分子多項式(Nf(z))の係数(ak)を前記係数の2次形式である評価関数(J)を最小とすることで決定することにより、前記位置指令(Rc(z))が目標位置に到達後、前記前記移動体(5)を前記有限インパルス応答フィルタ(Nf(z)/Zn)の次数(n)のステップ数で前記目標位置に到達させることを特徴とする移動体のフィードフォワード制御方法。 - 前記有限インパルス応答ディジタルフィルタ(Nf(z)/Zn)の特定周波数のゲインを減少させ、前記特定周波数を前記制御対象(2〜5)の共振振動を発生させる共振周波数に対して±10 %の範囲内とすることを特徴とする請求項1に記載の移動体のフィードフォワード制御方法。
- 前記有限インパルス応答ディジタルフィルタ(Nf(z)/Zn)のゲイン特性の二乗で表される関数に対して前記特定周波数を代入することで前記評価関数(J)の正定行列(Q)における特定周波数の抑制を行う重み行列(Qfk)を求めることを特徴とする請求項2に記載の移動体のフィードフォワード制御方法。
- 前記有限インパルス応答ディジタルフィルタ(Nf(z)/Zn)の特定周波数幅のゲインを減少し、前記特定周波数幅内に前記制御対象(2〜5)の共振振動を発生させる共振周波数を含めることを特徴とする請求項1に記載の移動体のフィードフォワード制御方法。
- 前記有限インパルス応答ディジタルフィルタ(Nf(z)/Zn)のゲイン特性の二乗で表される関数を前記特定周波数帯において積分することで前記評価関数(J)の正定行列(Q)における特定周波数の抑制を行う重み行列(Qfk)を求めることを特徴とする請求項4に記載の移動体のフィードフォワード制御方法。
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