KR102388236B1 - Servo amplifier and servo system - Google Patents
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Abstract
본 개시에 의하면, 추정된 부하 토크에 관한 정보를 외부에서 감시할 수 있게 한다.
본 개시는, 모터의 토크 지령에 기초하여 상기 모터의 토크를 제어하는 토크 제어부와, 상기 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와, 상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보를 서보 앰프 외부로 출력하는 출력부를 포함하는 서보 앰프에 관한 것이다. 서보 앰프는, 예를 들어, 상기 모터의 제어용으로 제1 관성값을 설정하는 제1 관성값 설정부와, 상기 부하 토크의 추정용으로 제2 관성값을 설정하는 제2 관성값 설정부를 포함한다.According to the present disclosure, it is possible to externally monitor information about the estimated load torque.
The present disclosure provides a torque control unit for controlling the torque of the motor based on a torque command of the motor, a load torque estimator for estimating the load torque received by the motor, and the load torque estimated by the load torque estimator. It relates to a servo amplifier including an output unit for outputting monitoring information related to the servo amplifier to the outside. The servo amplifier includes, for example, a first inertia value setting unit for setting a first inertia value for controlling the motor, and a second inertia value setting unit for setting a second inertia value for estimating the load torque. .
Description
본 발명은 서보 앰프 및 서보 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to servo amplifiers and servo systems.
종래에, 토크 지령 및 모터 속도에 기초하여, 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 오브저버를 구비하는 모터 제어 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조)DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the motor control apparatus provided with the load torque observer which estimates the load torque which a motor receives based on a torque command and a motor speed is known (for example, refer patent document 1).
그러나, 종래 기술에서는, 추정된 부하 토크가 외란(外亂)을 제어할 목적으로 모터 제어에 사용되기는 하나, 추정된 부하 토크에 관한 정보를 외부로부터 감시할 수는 없었다.However, in the prior art, although the estimated load torque is used for motor control for the purpose of controlling disturbance, information on the estimated load torque cannot be monitored from the outside.
이에, 본 개시는 추정된 부하 토크에 관한 정보를 외부에서 감시할 수 있는 서보 앰프 및 서보 시스템을 제공한다.Accordingly, the present disclosure provides a servo amplifier and a servo system capable of externally monitoring information on estimated load torque.
본 개시는, 모터의 토크 지령에 기초하여 상기 모터의 토크를 제어하는 토크 제어부와, 상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와, 상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보를 서보 앰프 외부로 출력하는 출력부와, 상기 모터의 제어용으로 제1 관성값을 설정하는 제1 관성값 설정부와, 상기 부하 토크의 추정용으로 제2 관성값을 설정하는 제2 관성값 설정부를 포함하는 서보 앰프를 제공한다.The present disclosure provides a torque control unit for controlling the torque of the motor based on a torque command of the motor, a speed of the motor, and estimating a load torque received by the motor based on the torque command or a torque detection value of the motor a load torque estimating unit, an output unit for outputting monitoring information about the load torque estimated by the load torque estimating unit to the outside of the servo amplifier; There is provided a servo amplifier including a setting unit and a second inertia value setting unit configured to set a second inertia value for estimating the load torque.
본 개시는, 모터의 토크 지령에 기초하여 상기 모터의 토크를 제어하는 토크 제어부와, 상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와, 상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보를 서보 앰프 외부로 출력하는 출력부와, 상기 감시 정보의 출력용으로 필터값을 설정하는 필터값 설정부를 포함하는 서보 앰프를 제공한다.The present disclosure provides a torque control unit for controlling the torque of the motor based on a torque command of the motor, a speed of the motor, and estimating a load torque received by the motor based on the torque command or a torque detection value of the motor a load torque estimating unit, an output unit for outputting monitoring information about the load torque estimated by the load torque estimating unit to the outside of the servo amplifier, and a filter value setting unit for setting a filter value for outputting the monitoring information Servo amplifier is provided.
본 개시는, 모터의 토크 지령에 기초하여 상기 모터의 토크를 제어하는 토크 제어부와, 상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와, 상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보를 서보 앰프 외부로 출력하는 출력부를 포함하며, 상기 부하 토크 추정부는, 상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 외란 토크를 추정하는 외란 토크 추정부와, 상기 모터의 속도에 기초하여, 상기 외란 토크에 포함되는 마찰 토크를 추정하는 마찰 토크 추정부와, 상기 외란 토크 추정부에 의해 추정된 상기 외란 토크로부터, 상기 마찰 토크 추정부에 의해 추정된 상기 마찰 토크를 감산함으로써, 상기 부하 토크를 산출하는 감산기를 포함하는 것인 서보 앰프를 제공한다.The present disclosure provides a torque control unit for controlling the torque of the motor based on a torque command of the motor, a speed of the motor, and estimating a load torque received by the motor based on the torque command or a torque detection value of the motor and an output unit for outputting monitoring information about the load torque estimated by the load torque estimating unit to the outside of a servo amplifier, wherein the load torque estimating unit includes: the speed of the motor and the torque command or a disturbance torque estimator for estimating the disturbance torque received by the motor based on the torque detection value of the motor, and a friction torque estimator for estimating the friction torque included in the disturbance torque based on the speed of the motor; , a subtractor for calculating the load torque by subtracting the friction torque estimated by the friction torque estimator from the disturbance torque estimated by the disturbance torque estimator.
본 개시 기술에 의하면, 추정된 부하 토크에 관한 감시 정보가 서보 앰프 외부로 출력되므로, 추정된 부하 토크에 관한 정보를 서보 앰프 외부에서 감시할 수 있다.According to the present disclosure, since monitoring information regarding the estimated load torque is output to the outside of the servo amplifier, it is possible to monitor the information regarding the estimated load torque from the outside of the servo amplifier.
또한, 본 개시는, 서보 앰프와, 상기 서보 앰프의 외부에 구비되는 외부 장치를 포함하며, 상기 서보 앰프는, 모터의 토크 지령에 기초하여 상기 모터의 토크를 제어하는 토크 제어부와, 상기 모터의 제어용으로 제1 관성값을 설정하는 제1 관성값 설정부를 포함하며, 상기 외부 장치는, 상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와, 상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보를 상기 외부 장치의 외부로 출력하는 출력부와, 상기 부하 토크의 추정용으로 제2 관성값을 설정하는 제2 관성값 설정부를 포함하는 것인 서보 시스템을 제공한다.In addition, the present disclosure includes a servo amplifier and an external device provided outside the servo amplifier, wherein the servo amplifier includes: a torque control unit for controlling the torque of the motor based on a torque command of the motor; and a first inertia value setting unit for setting a first inertia value for control, wherein the external device determines a load torque received by the motor based on the speed of the motor and the torque command or the torque detection value of the motor. an estimating load torque estimating unit; an output unit for outputting monitoring information regarding the load torque estimated by the load torque estimating unit to the outside of the external device; and setting a second inertia value for estimating the load torque It provides a servo system that includes a second inertia value setting unit.
본 개시는, 서보 앰프와, 상기 서보 앰프의 외부에 구비되는 외부 장치를 포함하며, 상기 서보 앰프는, 모터의 토크 지령에 기초하여 상기 모터의 토크를 제어하는 토크 제어부를 포함하며, 상기 외부 장치는, 상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와, 상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보를 상기 외부 장치의 외부로 출력하는 출력부와, 상기 감시 정보의 출력용으로 필터값을 설정하는 필터값 설정부를 포함하는 것인 서보 시스템을 제공한다.The present disclosure includes a servo amplifier and an external device provided outside of the servo amplifier, wherein the servo amplifier includes a torque controller for controlling the torque of the motor based on a torque command of the motor, and the external device is, based on the speed of the motor, the torque command or the torque detection value of the motor, a load torque estimator for estimating a load torque received by the motor, and the load torque estimated by the load torque estimator. It provides a servo system comprising: an output unit for outputting monitoring information related to the external device to the outside; and a filter value setting unit for setting a filter value for outputting the monitoring information.
본 개시는, 서보 앰프와, 상기 서보 앰프의 외부에 구비되는 외부 장치를 포함하며, 상기 서보 앰프는, 모터의 토크 지령에 기초하여 상기 모터의 토크를 제어하는 토크 제어부를 포함하며, 상기 외부 장치는, 상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와, 상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보를 상기 외부 장치의 외부로 출력하는 출력부를 포함하며, 상기 부하 토크 추정부는, 상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 외란 토크를 추정하는 외란 토크 추정부와, 상기 모터의 속도에 기초하여, 상기 외란 토크에 포함되는 마찰 토크를 추정하는 마찰 토크 추정부와, 상기 외란 토크 추정부에 의해 추정된 상기 외란 토크로부터, 상기 마찰 토크 추정부에 의해 추정된 상기 마찰 토크를 감산함으로써, 상기 부하 토크를 산출하는 감산기를 포함하는 것인 서보 시스템을 제공한다.The present disclosure includes a servo amplifier and an external device provided outside of the servo amplifier, wherein the servo amplifier includes a torque controller for controlling the torque of the motor based on a torque command of the motor, and the external device is, based on the speed of the motor, the torque command or the torque detection value of the motor, a load torque estimator for estimating a load torque received by the motor, and the load torque estimated by the load torque estimator. and an output unit for outputting monitoring information related to the external device to the outside, wherein the load torque estimating unit calculates the disturbance torque received by the motor based on the speed of the motor and the torque command or the torque detection value of the motor. a disturbance torque estimator to estimate; a friction torque estimator for estimating a friction torque included in the disturbance torque based on the speed of the motor; and from the disturbance torque estimated by the disturbance torque estimator, the friction torque and a subtractor configured to calculate the load torque by subtracting the friction torque estimated by the estimator.
본 개시 기술에 의하면, 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보가 외부 장치의 외부로 출력되므로, 추정된 부하 토크에 관한 정보를 외부 장치의 외부에서 감시할 수 있다.According to the present disclosure, since monitoring information on the estimated load torque is output to the outside of the external device, the information on the estimated load torque can be monitored from the outside of the external device.
본 개시 기술에 의하면, 추정된 부하 토크에 관한 정보를 외부에서 감시할 수 있는 서보 앰프 및 서보 시스템을 제공한다.According to the present disclosure, a servo amplifier and a servo system capable of externally monitoring information on estimated load torque are provided.
도 1은 일 비교 형태에 있어 서보 시스템의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 제1 실시형태에 있어 서보 앰프의 구성을 예시하는 도면이다.
도 3은 제2 실시형태에 있어 서보 시스템의 구성을 예시하는 도면이다.
도 4는 제3 실시형태에 있어 서보 앰프의 구성을 예시하는 도면이다.
도 5는 모터 속도와 마찰 토크의 관계를 예시하는 도면이다.
도 6은 제4 실시형태에 있어 서보 시스템의 구성을 예시하는 도면이다.
도 7은 제5 실시형태에 있어 서보 앰프의 구성을 예시하는 도면이다.
도 8은 제6 실시형태에 있어 서보 시스템의 구성을 예시하는 도면이다.
도 9는 추정 부하 토크에 마찰 토크를 포함시킨 경우의 각 파형을 예시하는 도면이다.
도 10은 추정 부하 토크에 마찰 토크를 포함시키지 않은 경우의 각 파형을 예시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a servo system in one comparative form.
Fig. 2 is a diagram illustrating a configuration of a servo amplifier in the first embodiment.
3 is a diagram illustrating a configuration of a servo system in the second embodiment.
4 is a diagram illustrating the configuration of a servo amplifier in the third embodiment.
5 is a diagram illustrating a relationship between a motor speed and a friction torque.
6 is a diagram illustrating the configuration of a servo system in the fourth embodiment.
7 is a diagram illustrating a configuration of a servo amplifier in the fifth embodiment.
8 is a diagram illustrating the configuration of a servo system in the sixth embodiment.
9 is a diagram illustrating each waveform when friction torque is included in estimated load torque.
10 is a diagram illustrating each waveform when friction torque is not included in estimated load torque.
이하에서, 도면을 참조하여 본 개시의 실시형태에 대해 설명한다. 우선, 본 개시의 실시형태와 비교하기 위해, 일 비교 형태에 있어 서보 시스템의 구성에 대해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this indication is described with reference to drawings. First, in order to compare with embodiment of this indication, the structure of a servo system in one comparative form is demonstrated.
도 1은 일 비교 형태에 있어 서보 시스템의 구성을 예시하는 도면이다. 도 1에 나타내는 서보 시스템(100)은, 가동부(미도시)를 움직이기 위한 모터(9)를 제어하는 모터 시스템이다. 서보 시스템(100)은, 속도 제어부(1), 가산기(2), 토크 제어부(3), 속도 검출부(4), 부하 토크 추정부(5), 제어 필터(8), 모터(9), 위치 검출기(10)를 구비한다.1 is a diagram illustrating a configuration of a servo system in one comparative form. The
토크 제어부(3)는 토크 지령(Tr)에 기초하여 모터(9)의 토크를 제어한다. 위치 검출기(10)는 모터(9)의 위치(회전 위치 θ)를 검출한다. 위치 검출부는 PG라고도 한다. 속도 검출부(4)는 위치 검출기(10)에 의해 검출된 회전 위치(θ)의 시간적 변화에 기초하여, 모터(9)의 속도(각속도 ω)를 검출한다. 속도 제어부(1)는, 속도 검출부(4)에 의해 검출된 각속도(ω)를, 전단(前段)의 제어 블록(미도시)으로부터 공급되는 속도 지령(ωr)에 추종시키는 피드백 토크 지령(Tb)을 생성한다.The
또한, 서보 시스템(100)은 모터(9)가 받는 부하 토크(TL)를 추정하기 위해 부하 토크 추정부(5)를 구비한다. 부하 토크 추정부(5)는 토크 지령(Tr)와 속도 검출부(4)에 의해 검출된 각속도(ω)에 기초하여, 부하 토크(TL)를 추정한다.In addition, the
모터(9)의 발생 토크를 T, 모터(9)의 관성 모멘트(관성값)를 J, 모터(9)의 각가속도를 dω/dt라고 했을 때에, 부하 토크(TL)에 모터(9) 및 가동부의 마찰 토크를 포함시킨 경우,When the generated torque of the
TL = T - J×dω/dt ······ 식(1)TL = T - J × dω/dt Equation (1)
라는 관계식이 성립한다. 따라서, 부하 토크 추정부(5)는, 토크 지령(Tr)으로부터, 토크 산출부(6)에 의해 산출된 토크(J×dω/dt)를 감산기(7)에 의해 감산(減算)함으로써, 부하 토크(TL)를 추정한다.relationship is established. Accordingly, the load torque estimating
제어 필터(8)는, 부하 토크 추정부(5)에 의해 추정된 부하 토크(TL, 추정 부하 토크 TLe)에 필터 처리를 함으로써, 보상 부하 토크(TLc)를 생성한다. 가속기(2)는, 속도 제어부(1)에 의해 생성된 피드백 토크 지령(Tb)과, 제어 필터(8)에 의해 생성된 보상 부하 토크(TLc)를 가산함으로써, 토크 지령(Tr)을 생성한다.The
그러나, 도 1에 나타내는 서보 시스템(100)에서는, 부하 토크 추정부(5)에 의해 추정된 부하 토크(TL)가 외란을 제어할 목적으로 모터 제어에 사용되기는 하나, 추정 부하 토크(TLe)에 관한 정보를 외부에서 감시할 수는 없다.However, in the
이에, 본 개시의 실시형태에서의 서보 앰프 및 서보 시스템은, 추정된 부하 토크에 관한 정보를 외부에서 감시할 수 있는 구성을 구비한다. 이어서, 본 개시의 실시형태에서의 서보 앰프 및 서보 시스템의 당해 구성에 대해 설명한다.Accordingly, the servo amplifier and servo system according to the embodiment of the present disclosure are provided with a configuration capable of externally monitoring information about the estimated load torque. Next, the said structure of the servo amplifier and servo system in embodiment of this indication is demonstrated.
도 2는 제1 실시형태에 있어 서보 앰프의 구성을 예시하는 도면이다. 도 2에 나타내는 서보 앰프(111)는 가동부(미도시)를 움직이기 위한 모터(19)를 구동하는 모터 구동 장치이며, 예를 들어, 모터(19)를 구동하여 가동부의 위치를 원하는 위치로 제어한다. 서보 앰프(111)는, 예를 들어, 주된 구성으로서 속도 제어부(11), 가산기(12), 토크 제어부(13), 속도 검출부(14), 부하 토크 추정부(15), 제어 필터(18), 출력부(23)를 구비한다.Fig. 2 is a diagram illustrating a configuration of a servo amplifier in the first embodiment. The
토크 제어부(13)는 토크 지령(Tr)에 기초하여 모터(19)의 토크를 제어한다. 위치 검출기(20)는 모터(19)의 위치(회전 위치 θ)를 검출한다. 속도 검출부(14)는 위치 검출기(20)에 의해 검출된 위치의 시간적 변화에 기초하여, 모터(19)의 속도(각속도 ω)를 검출한다. 속도 제어부(11)는 속도 검출부(14)에 의해 검출된 각속도(ω)를, 전단의 제어 블록(미도시)로부터 공급되는 속도 지령(ωr)에 추종시키는 피드백 토크 지령(Tb)을 생성한다. 예를 들어, 속도 제어부(11)는, 속도 검출부(14)에 의해 검출된 각속도(ω)와, 전단의 제어 블록(미도시)으로부터 공급되는 속도 지령(ωr)과의 편차가 0이 되도록, PI 제어(비례 제어 및 적분 제어)를 행함으로써, 피드백 토크 지령(Tb)을 생성한다.The
부하 토크 추정부(15)는, 토크 지령(Tr) 또는 토크 검출값(Tde)과, 속도 검출부(14)에 의해 검출된 각속도(ω)에 기초하여, 모터(9)가 받는 부하 토크 TL(모터(9)에 가해지는 부하 토크 TL)를 추정한다. 부하 토크 추정부(5)는, 예를 들어, 부하 토크(TL)를 추정하는 부하 토크 오브저버이다. 부하 토크(TL)의 추정에 사용되는 토크 검출값(Tde)은, 토크 검출부(21)에 의해 검출된 모터(19)의 토크값을 나타낸다. 즉, 부하 토크(TL)의 추정에, 토크 지령(Tr)을 사용할 수도 있으며, 토크 검출값(Tde)을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 토크 검출부(21)가 서보 앰프(111)에 구비되어 있지 않은 경우, 토크 지령(Tr)이 부하 토크(TL)의 추정에 사용된다. 이하에서, 부하 토크 추정부(15)에 의해 추정된 부하 토크(TL)를 “추정 부하 토크(TLe)”라고도 한다.The load
부하 토크 추정부(15)는, 예를 들어, 도 1에 나타내는 부하 토크 추정부(5)와 같은 구성을 가진다. 이 경우, 부하 토크 추정부(15)는, 전술한 바와 같이, 토크 지령(Tr) 또는 토크 검출값(Tde)으로부터, 토크 산출부(6)에 의해 산출된 토크(J×dω/dt)를 감산기(7)에 의해 감산함으로써, 부하 토크(TL)를 추정한다. 한편, 부하 토크 추정부(15)이 이러한 구성으로 제한되는 것은 아니며, 임의의 공지 구성으로 할 수도 있다.The load
제어 필터(18)는 추정 부하 토크(TLe)에 필터 처리를 함으로써, 보상 부하 토크(TLc)를 생성한다. 가산기(12)는, 속도 제어부(11)에 의해 생성된 피드백 토크 지령(Tb)과, 제어 필터(18)에 의해 생성된 보상 부하 토크(TLc)를 가산함으로써, 토크 지령(Tr)을 생성한다.The
서보 앰프(111)는, 추정 부하 토크(TLe)에 관한 감시 정보를 서보 앰프(111)의 외부로 출력하는 출력부(23)를 구비한다. 이로써, 추정 부하 토크(TLe)에 관한 감시 정보가 서보 앰프(111) 외부로 출력 가능하게 된다. 따라서, 외란을 제어할 목적으로 추정 부하 토크(TLe)를 토크 지령(Tr)의 산출에 반영하여 모터(19)의 서보 제어에 사용할 수 있을 뿐 아니라, 추정 부하 토크(TLe)에 관한 정보를 서보 앰프(111)의 외부에서 감시할 수 있다.The
예를 들어, 모터(19)에 의해 위치 등이 제어되는 가동부 또는 모터(19) 자체에, 이상(예를 들어, 경년 열화, 이물 접촉 등)이 발생하면, 추정 부하 토크(TLe)가 변화한다. 따라서, 출력부(23)에서 출력되는 추정 부하 토크(TLe)에 관한 감시 정보를 서보 앰프(111)의 외부에서 모니터링함으로써, 가동부 또는 모터(19)에 발생한 이상을 서보 앰프(111)의 외부에서 검지할 수 있게 된다.For example, when an abnormality (eg, aging deterioration, foreign object contact, etc.) occurs in a movable part whose position or the like is controlled by the
추정 부하 토크(TLe)에 관한 감시 정보로는, 예를 들어, 추정 부하 토크(TLe) 값, 서보 앰프(111) 내부에서 추정 부하 토크(TLe)에 기초하여 이상 판정을 내린 결과 등을 들 수 있다.As monitoring information regarding the estimated load torque TLe, for example, the estimated load torque TLe value, the result of making an abnormality determination based on the estimated load torque TLe inside the
출력부(23)는 추정 부하 토크(TLe)에 관한 감시 정보를 아날로그 출력으로 외부에 출력할 수도 있으며, 유선 통신 또는 무선 통신으로 외부에 출력할 수도 있다.The
예를 들어, 출력부(23)는 추정 부하 토크(TLe) 값을 아날로그 전압값으로 변환하여 외부에 출력한다. 이로써, 서보 앰프(111)의 외부 장치는, 출력부(23)에서 출력되는 아날로그 전압값에 따라 추정 부하 토크(TLe) 값을 검지할 수 있다. 출력부(23)가 추정 부하 토크(TLe) 값을 소정의 반송파로써 통신 출력하는 경우에도 마찬가지로, 서보 앰프(111)의 외부 장치는 출력부(23)에서 출력되는 반송파를 수신함으로써 추정 부하 토크(TLe) 값을 검지할 수 있다.For example, the
마찬가지로, 출력부(23)는 서보 앰프(111) 내부에서 추정 부하 토크(TLe)에 기초하여 이상 판정을 내린 결과(정상 또는 이상)를 나타내는 정보를, 아날로그 전압값으로 변환시켜 외부에 출력할 수도 있으며, 소정의 반송파로써 통신 출력할 수도 있다. 이로써, 서보 앰프(111)의 외부 장치는 출력부(23)에서 출력되는 아날로그 전압 또는 반송파를 검지함으로써, 서보 앰프(111)가 이상 판정한 결과를 취득할 수 있다.Similarly, the
또한, 부하 토크(TL)의 추정에는, 전술한 바와 같이, 모터(19)의 관성 모멘트(관성값 J)가 사용된다. 부하 토크(TL)의 추정에 사용하는 관성값이 서보 제어 파라미터(예를 들어, 속도 제어부(11)에서 사용되는 비례 제어의 제어 게인 A)의 결정에 사용하는 관성값과 겸용되는 경우, 부하 토크(TL)의 추정에 사용하는 관성값이 반드시 바르게 설정된다고는 볼 수 없다. 서보 제어의 제어성 향상에 적합한 관성값이 반드시 부하 토크(TL)의 추정 정밀도 향상에도 적합하다고는 볼 수 없기 때문이다. 또한, 서보 제어 파라미터의 결정에 사용되는 관성 모멘트비는, 다소의 오차가 있더라도 서보 제어 상의 문제가 발생하지 않으면 되는 것이므로, 1배, 5배, 10배 등 개략적인 값으로 설정하고서 오토튜닝 게인으로 미세 조정하는 경우가 있다. 이 경우에, 부하 토크(TL)를 높은 정밀도로 추정하는 것은 곤란하다.In addition, as mentioned above, the moment of inertia (inertia value J) of the
이에 관련하여, 도 2에 나타내는 서보 앰프(111)는, 모터(19)의 제어용으로 제1 관성값(Jc)을 설정하는 제1 관성값 설정부(24)와, 부하 토크(TL)의 추정용으로 제2 관성값(Je)을 설정하는 제2 관성값 설정부(26)를 구비한다. 즉, 부하 토크(TL) 추정용과 모터(19) 제어용에 있어 독립적으로 관성값을 설정할 수 있는 기능을 가진다. 이와 같이 관성값을 독립적으로 설정할 수 있는 기능을 가짐으로써, 부하 토크(TL)를 추정하기 위한 보다 적절한 관성값을 설정할 수 있게 되어 부하 토크(TL)의 추정 정밀도가 향상된다. 또한, 부하 토크(TL) 추정용과 모터(19) 제어용에 있어 각각 적절한 관성값을 설정할 수 있으므로, 서보 제어의 제어 정밀도 향상과 부하 토크(TL)의 추정 정밀도 향상을 양립시킬 수 있게 된다.In this regard, the
예를 들어, 제1 관성값 설정부(24)는, 입력받은 제1 관성값(Jc)에 따라 제어 게인(A)을 오토튜닝하고, 속도 제어부(11)에서 행하여지는 비례 제어의 제어 게인으로서 오토튜닝 후의 제어 게인(A)을 설정한다. 또한, 제2 관성값 설정부(26)는, 부하 토크 추정부(15) 내에서 부하 토크(TL)의 추정에 사용하는 관성값 J(예를 들어, 전술한 J×dω/dt의 산출에 사용하는 관성값 J)으로서, 입력받은 제2 관성값(Je)을 설정한다.For example, the first inertia
한편, 제1 관성값(Jc) 또는 제2 관성값(Je)은, 서보 앰프(111)가 가지는 관성값 추정 연산 기능에 의해 얻어지는 추정값일 수도 있으며, 사용자 또는 서보 앰프(111)의 외부 장치로부터 입력되는 정보에 따라 결정되는 값일 수도 있다.Meanwhile, the first inertia value Jc or the second inertia value Je may be an estimated value obtained by an inertia value estimation operation function of the
또한, 도 2에 나타내는 서보 앰프(111)는, 모터(19) 제어용으로서 제1 필터값(Kc)을 설정하는 제1 필터값 설정부(25)와, 추정 부하 토크(TLe)에 관한 감시 정보의 출력용으로서 제2 필터값(Ko)을 설정하는 제2 필터값 설정부(27)를 구비한다. 즉, 감시 정보 출력용과 모터(19) 제어용에 있어 필터값을 독립적으로 설정할 수 있는 기능을 가진다. 이와 같이 필터값을 독립적으로 설정할 수 있는 기능을 가짐으로써, 모터(19)의 서보 제어에 적합한 필터값을 설정할 수 있을 뿐 아니라, 서보 앰프(111)의 외부 장치가 감시 정보를 감시하는 데에 적합한 필터값을 설정할 수 있다.Moreover, the
서보 앰프(111)는, 예를 들어, 모터(19) 제어용의 제어 필터(18)와, 감시 정보 출력용의 출력 필터(22)를 구비한다. 제1 필터값 설정부(25)는 입력받은 제1 필터값(Kc)을 제어 필터(18)에 설정하고, 제2 필터값 설정부(27)는 입력받은 제2 필터값(Ko)을 출력 필터(22)에 설정한다. 예를 들어, 제1 필터값(Kc)은 제어 필터(18) 응답시의 정수(定數)이며, 제2 필터값(Ko)은 출력 필터(22) 응답시의 정수(定數)이나, 이에 제한되는 것은 아니며, 각 필터에서 행해지는 필터 처리에 적합한 값으로 설정된다. 제어 필터(18)는, 추정 부하 토크(TLe)에 제1 필터값(Kc)을 사용한 필터 처리를 함으로써, 보상 부하 토크(TLc)를 생성한다. 출력 필터(22)는, 추정 부하 토크(TLe)에 제2 필터값(Ko)을 사용한 필터 처리를 함으로써, 외부 감시에 적합한 추정 부하 토크(TLe)를 생성한다.The
한편, 출력 필터(22)는, 로우 패스 필터(low pass filter)일 수도 있으며, 밴드 패스 필터(band pass filter)일 수도 있으며, 하이 패스 필터(high pass filter)일 수도 있다. 외부 감시에 적합한 필터 특성이 설정된다.Meanwhile, the
도 3은 제2 실시형태에 있어 서보 시스템의 구성을 예시하는 도면이다. 도 3에 나타내는 서보 시스템(120)은, 가동부(미도시)를 움직하기 위한 모터(19)를 구동 및 제어하는 모터 구동 제어 시스템이며, 예를 들어, 모터(19)를 구동 및 제어하여 가동부의 위치를 원하는 위치로 제어한다. 한편, 전술한 실시형태와 마찬가지인 구성 및 효과에 대한 설명은, 전술한 설명을 원용함으로써 생략 또는 간략하게 한다.3 is a diagram illustrating a configuration of a servo system in the second embodiment. The
서보 시스템(120)은 서보 앰프(121), 외부 장치(122)를 구비한다. 외부 장치(122)는 서보 앰프(121)의 외부에 구비되는 기기이며, 부하 토크(TL)의 감시 기능을 가진다. 외부 장치(122)는 서보 앰프(121)와의 사이에서, 아날로그 전압이나, 유선 통신 또는 무선 통신에 의해 접속된다.The
제2 실시형태는, 부하 토크 추정부(15), 출력 필터(22), 출력부(23), 제2 관성값 설정부(26), 제2 필터값 설정부(27)가 서보 앰프(121)가 아니라 외부 장치(122)에 구비되는 점에서, 제1 실시형태와 다르다. 제2 실시형태에 의하면, 추정 부하 토크(TLe)에 관한 감시 정보가 외부 장치(122)의 외부로 출력되므로, 추정 부하 토크(TLe)에 관한 정보를 외부 장치(122)의 외부에서 감시할 수 있다. 따라서, 출력부(23)에서 출력되는 추정 부하 토크(TLe)에 관한 감시 정보를 외부 장치(122)의 외부에서 모니터링함으로써, 가동부 또는 모터(19)에 발생한 이상을 외부 장치(122)의 외부에서 검지할 수 있게 된다.In the second embodiment, the load
부하 토크 추정부(15)는, 각속도(ω)와, 토크 지령(Tr) 또는 토크 검출값(Tde)을 포함하는 정보를 서보 앰프(121)로부터 취득하여, 부하 토크(TL)를 추정한다. 제어 필터(18)는, 부하 토크 추정부(15)에 의해 추정된 부하 토크 TL(추정 부하 토크 TLe)를 외부 장치(122)로부터 취득하여, 보상 부하 토크(TLc)를 생성한다.The load
도 4는 제3 실시형태에 있어 서보 앰프의 구성을 예시하는 도면이다. 도 4에 나타내는 서보 앰프(131)는, 가동부(미도시)를 움직하기 위한 모터(19)를 구동하는 모터 구동 장치이며, 예를 들어, 모터(19)를 구동하여 가동부의 위치를 원하는 위치로 제어한다. 한편, 전술한 실시형태와 마찬가지인 구성 및 효과에 대한 설명은, 전술한 설명을 원용함으로써 생략 또는 간략하게 한다.4 is a diagram illustrating the configuration of a servo amplifier in the third embodiment. The
제1 실시형태에서는, 부하 토크(TL)에 마찰 토크를 포함시켜 부하 토크(TL)를 추정하고 있다. 제3 실시형태는, 부하 토크(TL)에 모터(9) 및 가동부의 마찰 토크를 포함시키지 않고서 부하 토크(TL)를 추정하는 경우를 나타낸다. 모터(19)가 받는 외란 토크를 Td, 외란 토크(Td)에 포함되는 마찰 토크를 Tf라고 할 때에, 부하 토크(TL)에 모터(9) 및 가동부의 마찰 토크(Tf)를 포함시키지 않은 경우,In the first embodiment, the load torque TL is estimated by including the friction torque in the load torque TL. The third embodiment shows a case in which the load torque TL is estimated without including the friction torque of the
TL = Td - Tf = T - J×dω/dt - Tf ······ 식(2)TL = Td - Tf = T - J×dω/dt - Tf Equation (2)
라는 관계식이 성립한다. 추정 대상의 부하 토크(TL)로부터 마찰 토크(Tf)를 제외함으로써, 부하 토크()의 추정 정밀도가 향상된다. 한편, 마찰 토크(Tf)는, 예를 들어, 쿨롱 마찰 및 동마찰(動摩擦)의 함수로 나타내어진다.relationship is established. By excluding the friction torque Tf from the load torque TL of the estimation object, the estimation accuracy of the load torque ? On the other hand, the friction torque Tf is expressed, for example, as a function of Coulomb friction and dynamic friction.
식 (2)를 이용하여 부하 토크(TL)를 추정하는 경우, 부하 토크 추정부(15)는, 예를 들어, 외란 토크 추정부(28), 마찰 토크 추정부(29), 감산기(30)를 구비한다.When estimating the load torque TL using Equation (2), the load
외란 토크 추정부(28)는, 토크 지령(Tr) 또는 토크 검출값(Tde)과, 속도 검출부(14)에 의해 검출된 각속도(ω)에 기초하여, 모터(19)가 받는 외란 토크 Td(모터(19)에 가해지는 외란 토크 Td)를 추정한다. 외란 토크 추정부(28)는, 예를 들어, 외란 토크(Td)를 추정하는 외란 토크 오브저버이다. 이하에서는, 외란 토크 추정부(28)에 의해 추정된 외란 토크(Td)를 “추정 외란 토크(Tdie)”라고도 한다.The
외란 토크 추정부(28)는, 예를 들어, 도 1에 나타내는 부하 토크 추정부(5)와 같은 구성을 가진다. 이 경우, 외란 토크 추정부(28)는, 전술한 바와 같이, 토크 지령(Tr) 또는 토크 검출값(Tde)으로부터 토크 산출부(6)에 의해 산출된 토크(J×dω/dt)를 감산기(7)에 의해 감산함으로써, 외란 토크(Td)를 추정한다. 다만, 외란 토크 추정부(28)가 이러한 구성으로 제한되지는 않으며, 임의의 공지 구성일 수도 있다.The disturbance
마찰 토크 추정부(29)는, 속도 검출부(14)에 의해 검출된 각속도(ω)에 기초하여, 외란 토크(Td)에 포함되는 마찰 토크(Tf)를 추정한다. 도 5는 각속도(ω)와 마찰 토크(Tf)의 관계를 예시하는 도면이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 마찰 토크(Tf)는, 쿨롱 마찰을 기점으로, 점성 마찰에 따른 경사에 있어 각속도(ω)가 빨라짐에 따라 커지는 특성을 가진다. 마찰 토크 추정부(29)는, 도 5에 나타내는 특성에 기초하여 마찰 토크(Tf)를 추정한다.The friction
식(2)에 나타내는 바와 같이, 부하 토크(TL)는, 외란 토크(Td)로부터 마찰 토크(Tf)를 감산(減算)함으로써 추정할 수 있다. 따라서, 부하 토크 추정부(15)는, 외란 토크 추정부(28)에 의해 추정된 외란 토크 Td(추정 외란 토크 Tdie)로부터, 마찰 토크 추정부(29)에 의해 추정된 마찰 토크(Tf)를 감산기(30)에 의해 감산함으로써, 부하 토크(TL)를 추정한다. 즉, 마찰 토크(Tf)의 보상에 의해 고 정밀도의 추정 부하 토크(TLe)가 얻어진다.As shown in Equation (2), the load torque TL can be estimated by subtracting the friction torque Tf from the disturbance torque Td. Accordingly, the load
도 6은 제4 실시형태에 있어 서보 시스템의 구성을 예시하는 도면이다. 도 6에 나타내는 서보 시스템(140)은, 가동부(미도시)를 움직이기 위한 모터(19)를 구동 및 제어하는 모터 구동 제어 시스템이며, 예를 들어, 모터(19)를 구동 및 제어하여 가동부의 위치를 원하는 위치로 제어한다. 한편, 전술한 실시형태와 마찬가지인 구성 및 효과에 대한 설명은, 전술한 설명을 원용함으로써 생략 또는 간략하게 한다.6 is a diagram illustrating the configuration of a servo system in the fourth embodiment. The
서보 시스템(140)은 서보 앰프(141)와 외부 장치(142)를 구비한다. 외부 장치(142)는 서보 앰프(141)의 외부에 구비되는 기기이며, 부하 토크(TL)의 감시 기능을 가진다. 외부 장치(142)는 서보 앰프(141)와의 사이에서, 아날로그 전압이나, 유선 통신 또는 무선 통신에 의해 접속된다.The
제4 실시형태는, 부하 토크 추정부(15), 출력 필터(22), 출력부(23), 제2 관성값 설정부(26), 제2 필터값 설정부(27)가 서보 앰프(141)가 아니라 외부 장치(142)에 구비되는 점에서, 제3 실시형태와 다르다. 제4 실시형태에 의하면, 추정 부하 토크(TLe)에 관한 감시 정보가 외부 장치(142)의 외부로 출력되므로, 추정 부하 토크(TLe)에 관한 정보를 외부 장치(142)의 외부에서 감시할 수 있다. In the fourth embodiment, the load
도 7은 제5 실시형태에 있어 서보 앰프의 구성을 예시하는 도면이다. 도 7에 나타내는 서보 앰프(151)는, 가동부(미도시)를 움직이기 위한 모터(19)를 구동하는 모터 구동 장치이며, 예를 들어, 모터(19)를 구동하여 가동부의 위치를 원하는 위치로 제어한다. 한편, 전술한 실시형태와 마찬가지인 구성 및 효과에 대한 설명은, 전술한 설명을 원용함으로써 생략 또는 간략하게 한다.7 is a diagram illustrating the configuration of a servo amplifier in the fifth embodiment. The
서보 앰프(151)는, 추정 부하 토크(TLe)의 이상을 판정하는 이상 판정부(31)를 구비한다. 출력부(23)는, 이상 판정부(31)에 의한 판정 결과를 포함하는, 추정 부하 토크(TLe)에 관한 감시 정보를 외부로 출력한다. 이로써, 사용자 또는 외부 장치는, 추정 부하 토크(TLe)에 따른 이상 판정 결과를 인식할 수 있다.The
이상 판정부(31)는, 예를 들어, 추정 부하 토크(TLe)가 소정의 이상 판정 임계값 레벨을 넘었는지 여부를 판정하고, 추정 부하 토크(TLe)가 소정의 이상 판정 임계값 레벨을 넘은 경우, 가동부 또는 모터(19)에 이상(예를 들어, 경년 열화, 이물 접촉 등)이 발생하였다고 판정한다. 또한, 이상 판정부(31)는, 예를 들어, 추정 부하 토크(TLe)가 소정의 이상 판정 임계값 레벨을 넘은 경과 시간이 소정의 이상 판정 임계 시간값을 넘은 경우, 가동부 또는 모터(19)에 이상(예를 들어, 경년 열화, 이물 접촉 등)이 발생하였다고 판정한다.The
한편, 부하 토크 추정부(15)는, 제1 실시형태와 같이 상기 식(1)을 이용하여 부하 토크(TL)를 추정할 수도 있으며, 제3 실시형태와 같이 상기 식(2)를 이용하여 부하 토크(TL)를 추정할 수도 있다.On the other hand, the load
도 8은 제6 실시형태에 있어 서보 시스템의 구성을 예시하는 도면이다. 도 8에 나타내는 서보 시스템(160)은, 가동부(미도시)를 움직이기 위한 모터(19)를 구동 및 제어하는 모터 구동 제어 시스템이며, 예를 들어, 모터(19)를 구동 및 제어하여 가동부의 위치를 원하는 위치로 제어한다. 한편, 전술한 실시형태와 마찬가지인 구성 및 효과에 대한 설명은, 전술한 설명을 원용함으로써 생략 또는 간략하게 한다.Fig. 8 is a diagram illustrating a configuration of a servo system according to the sixth embodiment. The
서보 시스템(160)은 서보 앰프(161)와 외부 장치(162)를 구비한다. 외부 장치(162)는 서보 앰프(161)의 외부에 구비되는 기기이며, 부하 토크(TL)의 감시 기능을 가진다. 외부 장치(162)는 서보 앰프(161)와의 사이에서, 아날로그 전압이나, 유선 통신 또는 무선 통신에 의해 접속된다.The
제6 실시형태는, 외부 장치(162)가 이상 판정부(31)를 구비하는 점에서, 제5 실시형태와 다르다. 출력부(23)는, 이상 판정부(31)에 의한 판정 결과를 포함하는, 추정 부하 토크(TLe)에 관한 감시 정보를 외부로 출력한다. 이로써, 사용자 또는, 외부 장치(162)와는 다른 외부 장치가, 추정 부하 토크(TLe)에 따른 이상 판정 결과를 인식할 수 있다.The sixth embodiment differs from the fifth embodiment in that the
도 9는 추정 부하 토크(TLe)에 마찰 토크(Tf)를 포함시킨 경우의 각 파형을 예시하는 도면이다. 즉, 부하 토크 추정부(15)가 상기 식(1)을 이용하여 부하 토크(TL)를 추정하는 경우를 나타낸다. 토크 지령(Tr) 또는 토크 검출값(Tde)에는, 쿨롱 마찰, 동마찰 등에 의한 마찰 토크(Tf), 모터(9)의 가속도 토크 등이 포함된다. 부하 토크 추정부(15)가 상기 식(1)을 이용하여 부하 토크(TL)를 추정하는 경우, 추정 부하 토크(TLe)의 파형은 도 9에 나타내는 것과 같은 형태로 된다. 따라서, 도 9에 의하면, 가동부 또는 모터(19)에 열화 등이 발생함에 따른 마찰 변화 등을 외부에서 감시하고 싶은 경우에는, 부하 토크 추정부(15)가 상기 식(1)을 이용하여 부하 토크(TL)를 추정하는 것이 필요에 따라 바람직하다.9 is a diagram illustrating each waveform when the friction torque Tf is included in the estimated load torque TLe. That is, the case in which the load
도 10은 추정 부하 토크(TLe)에 마찰 토크(Tf)를 포함시키지 않은 경우의 각 파형을 예시하는 도면이다. 즉, 부하 토크 추정부(15)가 상기 식(2)를 이용하여 부하 토크(TL)를 추정하는 경우를 나타낸다. 이 경우, 추정 부하 토크(TLe)의 파형은, 도 10에 나타낸 바와 같이, 마찰 토크(Tf), 가속도 토크 등이 제외되어, 모터(19)가 일시적으로 받는 부하 토크(TL)가 추출된 형태로 된다. 따라서, 도 10에 의하면, 가동부 또는 모터(19)로 이물(異物)이 혼입되는 등의 이물 접촉을 외부에서 감시하고 싶은 경우에는, 부하 토크 추정부(15)가 상기 식(2)를 이용하여 부하 토크(TL)를 추정하는 것이 필요에 따라 바람직하다.10 is a diagram illustrating each waveform in the case where the friction torque Tf is not included in the estimated load torque TLe. That is, the case in which the load
이와 같이, 전술한 실시형태에 의하면, 추정된 부하 토크(TL)에 관한 감시 정보가 외부로 출력되므로, 추정된 부하 토크에 관한 정보를 외부에서 감시할 수 있다.As described above, according to the above-described embodiment, since monitoring information regarding the estimated load torque TL is output to the outside, information regarding the estimated load torque can be monitored from the outside.
한편, 전술한 실시형태에서 서보 앰프 또는 외부 장치가 구비하는 추정 토크 추정부 등 각부의 기능은, 메모리로 읽어들일 수 있도록 저장된 프로그램에 의해 CPU(Central Processing Unit)가 동작함으로써 실현된다.On the other hand, in the above-described embodiment, the functions of each unit such as the servo amplifier or the estimated torque estimation unit included in the external device are realized by the operation of the CPU (Central Processing Unit) by the program stored so as to be read into the memory.
이상에서 서보 앰프 및 서보 시스템을 실시형태에 의해 설명하였으나, 본 발명이 상기 실시형태로 제한되는 것은 아니다. 다른 실시형태의 일부 또는 전부와의 조합, 치환 등 다양한 변형 및 개량이 본 발명의 범위 내에서 가능하다.In the above, the servo amplifier and servo system have been described by way of embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. Various modifications and improvements such as combinations, substitutions, and the like with some or all of other embodiments are possible within the scope of the present invention.
본원은 일본 특허청에 2018년 12월 27일에 출원된 기초 출원 2018-244461호의 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체 내용을 참조로써 여기에 원용한다.This application claims the priority of the basic application 2018-244461 for which it applied to the Japan Patent Office on December 27, 2018, The whole content is taken in here as a reference.
15 부하 토크 추정부
18 제어 필터
22 출력 필터
23 출력부
24 제1 관성값 설정부
25 제1 필터값 설정부
26 제2 관성값 설정부
27 제2 필터값 설정부
28 외란 토크 추정부
29 마찰 토크 추정부
100,120,140,160 서보 시스템
111,121,131,141,151,161 서보 앰프
122,142,162 외부 장치15 Load Torque Estimator
18 control filter
22 output filter
23 output
24 First inertia value setting unit
25 First filter value setting unit
26 Second inertia value setting unit
27 Second filter value setting unit
28 Disturbance Torque Estimator
29 Friction Torque Estimator
100,120,140,160 servo system
111,121,131,141,151,161 servo amplifier
122,142,162 external device
Claims (11)
상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와,
상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보를 서보 앰프 외부로 출력하는 출력부와,
상기 모터의 제어용으로 제1 관성값을 설정하는 제1 관성값 설정부와,
상기 부하 토크의 추정용으로 제2 관성값을 설정하는 제2 관성값 설정부와,
상기 모터의 제어용의 제1 필터값을 제어 필터에 설정하는 제1 필터값 설정부와,
상기 부하 토크에 관한 감시 정보 출력용의 제2 필터값을 출력 필터에 설정하는 제2 필터값 설정부를 포함하는 서보 앰프.A torque control unit for controlling the torque of the motor based on the torque command of the motor;
a load torque estimator for estimating a load torque received by the motor based on the speed of the motor and the torque command or the torque detection value of the motor;
an output unit for outputting monitoring information regarding the load torque estimated by the load torque estimation unit to the outside of the servo amplifier;
a first inertia value setting unit for setting a first inertia value for controlling the motor;
a second inertia value setting unit for setting a second inertia value for estimating the load torque;
a first filter value setting unit for setting a first filter value for controlling the motor to a control filter;
and a second filter value setting unit configured to set a second filter value for outputting monitoring information regarding the load torque to an output filter.
상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와,
상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보를 서보 앰프 외부로 출력하는 출력부와,
상기 모터의 제어용의 제1 필터값을 제어 필터에 설정하는 제1 필터값 설정부와,
상기 부하 토크에 관한 감시 정보 출력용의 제2 필터값을 출력 필터에 설정하는 제2 필터값 설정부를 포함하는 서보 앰프.A torque control unit for controlling the torque of the motor based on the torque command of the motor;
a load torque estimator for estimating a load torque received by the motor based on the speed of the motor and the torque command or the torque detection value of the motor;
an output unit for outputting monitoring information regarding the load torque estimated by the load torque estimation unit to the outside of the servo amplifier;
a first filter value setting unit for setting a first filter value for controlling the motor to a control filter;
and a second filter value setting unit configured to set a second filter value for outputting monitoring information regarding the load torque to an output filter.
상기 부하 토크 추정부는,
상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 외란 토크를 추정하는 외란 토크 추정부와,
상기 모터의 속도에 기초하여, 상기 외란 토크에 포함되는 마찰 토크를 추정하는 마찰 토크 추정부와,
상기 외란 토크 추정부에 의해 추정된 상기 외란 토크로부터, 상기 마찰 토크 추정부에 의해 추정된 상기 마찰 토크를 감산함으로써, 상기 부하 토크를 산출하는 감산기를 포함하는 것인 서보 앰프.4. The method of claim 1 or 3,
The load torque estimating unit,
a disturbance torque estimator for estimating the disturbance torque received by the motor based on the speed of the motor and the torque command or the torque detection value of the motor;
a friction torque estimation unit for estimating friction torque included in the disturbance torque based on the speed of the motor;
and a subtractor configured to calculate the load torque by subtracting the friction torque estimated by the friction torque estimating unit from the disturbance torque estimated by the disturbance torque estimating unit.
상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크의 이상을 판정하는 이상 판정부를 포함하며,
상기 감시 정보가 상기 이상 판정부에 의한 판정 결과를 포함하는 것인 서보 앰프.4. The method of claim 1 or 3,
and an abnormality determination unit that determines an abnormality of the load torque estimated by the load torque estimating unit,
The servo amplifier in which the said monitoring information contains the determination result by the said abnormality determination part.
상기 출력부가 상기 감시 정보를 아날로그 출력 또는 통신에 의해 외부로 출력하는 것인 서보 앰프.4. The method of claim 1 or 3,
The servo amplifier in which the output unit outputs the monitoring information to the outside by analog output or communication.
상기 서보 앰프는,
모터의 토크 지령에 기초하여 상기 모터의 토크를 제어하는 토크 제어부와,
상기 모터의 제어용으로 제1 관성값을 설정하는 제1 관성값 설정부와,
상기 모터의 제어용의 제1 필터값을 제어 필터에 설정하는 제1 필터값 설정부를 포함하며,
상기 외부 장치는,
상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와,
상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보를 상기 외부 장치의 외부로 출력하는 출력부와,
상기 부하 토크의 추정용으로 제2 관성값을 설정하는 제2 관성값 설정부와,
상기 부하 토크에 관한 감시 정보 출력용의 제2 필터값을 출력 필터에 설정하는 제2 필터값 설정부를 포함하는 것인 서보 시스템.A servo amplifier and an external device provided outside the servo amplifier,
The servo amplifier is
A torque control unit for controlling the torque of the motor based on the torque command of the motor;
a first inertia value setting unit for setting a first inertia value for controlling the motor;
A first filter value setting unit for setting a first filter value for controlling the motor to a control filter,
The external device is
a load torque estimator for estimating a load torque received by the motor based on the speed of the motor and the torque command or the torque detection value of the motor;
an output unit for outputting monitoring information regarding the load torque estimated by the load torque estimating unit to the outside of the external device;
a second inertia value setting unit for setting a second inertia value for estimating the load torque;
and a second filter value setting unit configured to set a second filter value for outputting monitoring information regarding the load torque to an output filter.
상기 서보 앰프는, 모터의 토크 지령에 기초하여 상기 모터의 토크를 제어하는 토크 제어부와,
상기 모터의 제어용의 제1 필터값을 제어 필터에 설정하는 제1 필터값 설정부를 포함하며,
상기 외부 장치는,
상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와,
상기 부하 토크 추정부에 의해 추정된 상기 부하 토크에 관한 감시 정보를 상기 외부 장치의 외부로 출력하는 출력부와,
상기 부하 토크에 관한 감시 정보 출력용의 제2 필터값을 출력 필터에 설정하는 제2 필터값 설정부를 포함하는 것인 서보 시스템.A servo amplifier and an external device provided outside the servo amplifier,
The servo amplifier includes a torque control unit for controlling the torque of the motor based on a torque command of the motor;
A first filter value setting unit for setting a first filter value for controlling the motor to a control filter,
The external device is
a load torque estimator for estimating a load torque received by the motor based on the speed of the motor and the torque command or the torque detection value of the motor;
an output unit for outputting monitoring information regarding the load torque estimated by the load torque estimating unit to the outside of the external device;
and a second filter value setting unit configured to set a second filter value for outputting monitoring information regarding the load torque to an output filter.
상기 부하 토크 추정부는,
상기 모터의 속도와, 상기 토크 지령 또는 상기 모터의 토크 검출값에 기초하여, 상기 모터가 받는 외란 토크를 추정하는 외란 토크 추정부와,
상기 모터의 속도에 기초하여, 상기 외란 토크에 포함되는 마찰 토크를 추정하는 마찰 토크 추정부와,
상기 외란 토크 추정부에 의해 추정된 상기 외란 토크로부터, 상기 마찰 토크 추정부에 의해 추정된 상기 마찰 토크를 감산함으로써, 상기 부하 토크를 산출하는 감산기를 포함하는 것인 서보 시스템.11. The method of claim 10,
The load torque estimating unit,
a disturbance torque estimator for estimating the disturbance torque received by the motor based on the speed of the motor and the torque command or the torque detection value of the motor;
a friction torque estimation unit for estimating friction torque included in the disturbance torque based on the speed of the motor;
and a subtractor configured to calculate the load torque by subtracting the friction torque estimated by the friction torque estimating unit from the disturbance torque estimated by the disturbance torque estimating unit.
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JP2008289218A (en) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Yaskawa Electric Corp | Motor controller and control method thereof |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04325887A (en) * | 1991-04-24 | 1992-11-16 | Omron Corp | Load condition display device |
JPH06284763A (en) * | 1992-05-27 | 1994-10-07 | Nagoya Kogyo Univ | Speed controller for servomotor |
JPH06262492A (en) * | 1993-03-17 | 1994-09-20 | Fanuc Ltd | Life control method for tool by estimating disturbance load |
JP4109280B2 (en) * | 2005-09-08 | 2008-07-02 | ファナック株式会社 | Machine having a movable part driven and controlled by a servo motor |
KR101269272B1 (en) * | 2010-05-26 | 2013-05-29 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Motor control device |
JP2012130214A (en) | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Sanyo Denki Co Ltd | Motor control device and motor control method |
JP5084973B1 (en) * | 2011-10-17 | 2012-11-28 | 三菱電機株式会社 | Motor control device |
US9223300B2 (en) * | 2012-05-17 | 2015-12-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Servo-parameter adjusting apparatus |
JP6118157B2 (en) * | 2013-03-29 | 2017-04-19 | 山洋電気株式会社 | Motor speed control device |
CN105144575B (en) * | 2013-04-11 | 2016-11-09 | 松下知识产权经营株式会社 | Motor drive |
TWI551007B (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-21 | 光寶電子(廣州)有限公司 | Servo motor system and operating method thereof |
CN106533291A (en) * | 2016-08-31 | 2017-03-22 | 东菱技术有限公司 | Inertia identification and load torque observation-based speed loop response improvement method |
JP6838236B2 (en) * | 2016-09-09 | 2021-03-03 | 日立Astemo株式会社 | Vehicle control device, vehicle control method and electric power steering device |
CN106533299B (en) * | 2016-12-27 | 2018-10-02 | 山东大学 | Back-emf, the method for servo-controlling that load torque disturbs and its system are eliminated simultaneously |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008289218A (en) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Yaskawa Electric Corp | Motor controller and control method thereof |
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