KR20020087070A - 서보제어시스템의 발진임계 검출방법 - Google Patents

서보제어시스템의 발진임계 검출방법 Download PDF

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Abstract

서보제어계를 발진시키지 않고 제어파라메터를 조정하는 것을 그 과제로 한다.
이를 해결하기 위한 수단으로 서보제어계가 발진되기 어려운 순서로 나열된 각 제어파라메터 P〔p〕(p=0,1…)를 P〔0〕부터 순서로 설정하고, 각 제어파라메터마다 토오크지령 Tr 또는 속도피드백량 ω의 진동의 주파수 성분의 불균일인 흔들림 량σ을 구하여 그 흔들림 량σ이 소정 값 이상이 된 경우, 서보제어계가 발진임계에 달했다고 하여 그 때 설정되었던 제어파라메터를 P〔p-q〕(q는 자연 수) 혹은 P〔0〕으로 되돌린다.

Description

서보제어시스템의 발진임계 검출방법{METHOD OF DETECTING OSCILLATIION CRITICALITY OF SERVO CONTROL SYSTEM}
본 발명은 서보제어계에서는 제어대상을 제어하기 위해 상위 장치로부터 발해지는 지령과 실제의 제어량과의 편차로부터 제어대상으로의 조작량을 구하는 피드백 제어가 행해지고 있다. 도 5는 속도제어가 행해지는 서보제어계의 구성을 도시하는 블록선도이다. 이 서보제어계는 감산기(1)와, 속도제어기(2)와, 토오크 앰프(3)와, 서보모터(M)(4)와, 엔코더(E)(5)와, 기계(6)와, 미분기(7)로 구성된다. 속도제어기(2)는 제어대상인 기계(6)를 제어하는 제어수단으로 비례-적분-미분제어(다음 PID제어)기이다. 여기서 Kv, Ki, Kd는 속도제어기(2)의 제어파라메터이다. Kv는 비례게인으로 Ki는 적분시정수의 역수이고, Kd는 미분시간이다.
감산기(1)는 상위장치(도시하지 않음)로부터 입력된 속도지령 ωr로부터 속도피드백량 ω을 감산하여 속도편차를 출력한다. 속도제어기(2)는 그 속도편차를 입력하여 PID제어를 행하고 토오크지령 Tr을 출력한다. 토오크앰프(3)는 토오크 지령 Tr을 입력하여 서보모터(4)에 대해 전류를 출력한다. 서보모터(4)는 그 전류에 의해 회전하고, 그 회전동작에 의해 기계(6)가 이동한다. 엔코더(5)는 서보모터(4)에 부착되어 서보모터(4)의 회전위치를 출력한다. 미분기(7)는 엔코더(5)로부터 출력된 회전위치를 미분하여 속도패드백량 ω을 출력한다. 또한 상술과 같은 서보제어계가 샘플링 주기마다 제어를 행하는 디지탈 제어계인 경우에는 통상 미분기(7) 대신에 차분기를 이용하여 전회의 회전위치와 금번의 위치와의 차분을 속도피드백량 ω로 하는 경우가 많다.
도 6은 도 5의 서보제어계의 등가블록선도이다. 도 6에서는 기계(6)는 완전한 강체로 하고, 설명을 간략화 하기 위해 토오크 앰프(3)의 응답은 이상적인 것으로 하며, 속도제어기(2)는 비례게인 Kv에 의해 비례제어만을 행하는 것으로서 설명한다. 도 6(a)은 기계(6)의 이너샤를 J로 한 경우의 서보제어계의 등가블록선도이고, 도 6(b)은 기계(6)의 이너샤를 2J로 한 경우의 서보제어계의 등가블록선도이다. 여기서 도 6(a)(b)의 비례 게인 Kv의 값은 같게 한다.
도 7은 도 6(a)(b)의 스텝모양의 속도지령 ωr에 대한 속도피드백량 ω의 과도응답을 도시하는 그래프이다. 도 7과 같이 기계(6)의 이너샤가 J에서 2J로 바뀐 경우에는 서보제어계의 응답도 바뀌고, 서보제어계의 추종성이 악화하는 것을 알 수 있다.
따라서 이와같은 서보제어계에서는 기계(6)의 이너샤 등 제어대상의 파라메터의 값이 바귄 경우에는 기계(6)를 최적으로 제어할 수 있도록 속도제어기(2)의 비례게인 Kv등의 제어파라메터를 그 이너샤의 값에 따라 바꿔야 한다. 그러나 비례게인 Kv등의 제어파라메터를 무턱대로 변화시키면 기계(6)를 포함하는 기계계의 공진(共振) 및 서보제어계의 낭비시간 등에 의해 발진이 발생할 염려가 있다. 일반적으로 비례 게인 Kv가 커지면 커질 수록 속도지령 ωr에 대한 추종성은 늘어나지만 비례게인 Kv가 너무 커지면 서보제어계는 쉽게 발진하게 된다.
비례 게인 Kv의 값 중, 서보제어계가 발진하지 않고 안정상태 있을 때의 비례게인 Kv의 값의 영역을 영역 a로 하고, 서보제어계가 발진임계상태에 있을 때의 비례게인 Kv의 값의 영역을 b로 하며, 서보제어계가 완전히 발진상태에 있을 때의 비례게인 Kv값의 영역을 영역 c로 한다. 도 8은 비례게인 Kv의 값이 각 영역에 있을 때의 속도피드백량 ω의 주파수 응답 G(f)를 대수(對數)로 도시하는 그래프이다.
도 8(a)은 비례게인 Kv의 값이 영역 a에 있는 경우의 logG(f)의 모양이다. logG(f)는 주파수 f=0부근에서 작은 피크를 볼 수 있는 정도로 전체적으로 logG(f)의 값은 낮아지고 있다. 도 8(b)는 비례게인 Kv의 값이 영역 b에 있는 경우의 logG(f)의 모양이다. logG(f)는 넓은 주파수 대역에 분포하고 있지만 그 피크값은 그 만큼 높지는 않다. 도 8(c)는 비례게인 Kv의 값이 영역 b에 있는 경우의 주파수 응답 logG(f)의 모양이다. logG(f)는 어떤 주파수 대역에서의 피크값이 매우 높고, 서보제어계가 이 주파수 대역에서 발진하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 토오크 지령 Tr의 주파수 응답도 상술한 속도피드백량 ω의 주파수 응답과 마찬가지경향을 나타낸다.
이상 설명한 것과 같이 비례게인 Kv 등의 제어파라메터는 값이 너무 작으면 서보제어계의 추종성이 나빠지고, 값이 너무 크면 서보제어계에 발진을 일으킨다. 따라서 비례게인 Kv등의 제어파라메터는 최적의 값으로 설정되는 것이 바람직하다.
비례게인 Kv등의 제어파라메터를 최적으로 구하는 방법으로서 소정의 기간내에 있어서 속도피드백량 ω의 변동의 진폭과 주파수를 연산하여, 진폭의 값과 주파수의 값이 소정의 값 이상인 경우에 발진이 발생했다고 판단하여 제어파라메터의 조정을 행하는 방법이 특허 제 2861394호 공보에 개시되고 있다. 그러나 이 공보에 개시된 방법에서는 실제로 발진이 시작하지 않으면 제어파라메터의 조정을 행할 수 없다. 그 때문에 이 방법을 이용한 경우에는 제어파라메터의 조정을 행하기 전에 발진이 실제로 발생하게 되고, 그 발진의 영향으로 서보모터(4)에 접속되고 있는 기계(6)가 망가지거나 큰 발진음이 발생한다는 문제가 있었다.
한편 비레게인 Kv의 변화에 따라 속도피드백량 ω이나 토오크지령 Tr의 흔들림도 변화하는 것이 실험적으로 밝혀졌다. 속도피드백량 ω이나 토오크지령 Tr의 흔들림이라 함은 속도피드백량 ω이나 토오크 지령 Tr의 진동의 주파수 성분의 불균일을 의미하고 있다. 도 9는 비례게인 Kv와 속도피드백량 ω의 흔들림 량과의 관계를 나타내는 그래프이다. 비례게인 Kv의 값이 영역 a에 있을 때에는 속도피드백량 ω의 흔들림은 작다. 그리고 비례게인 Kv의 값이 영역 b에 있을 때에는 비례게인 Kv의 값이 커짐에 따라 속도피드백량 ω의 흔들림 량도 커진다. 영역 c 즉 발진영역에서는 속도피드백량 ω은 지속진동하지만 그 진동의 주파수 성분은 거의일정하게 되어 흔들림 양은 적어진다. 이와같은 경향은 토오크지령 Tr의 흔들림양에서도 마찬가지의 경향이 된다.
상술과 같이 종래 서보제어계에 있어서 제어파라메터를 조정할 때는 소정의 시간에서 속도피드백의 변동진폭과 주파수를 연산하여 진폭이나 주파수가 소정 값 이상인 경우에 서보제어계가 발진하고 있다고 판단하여 제어파라메터의 조정을 행하고 있다. 그러나 이 방법에서는 실제로 발진이 시작하지 않으면 제어파라메터의 조정을 행할 수 없다. 그 때문에 이 방법을 이용한 경우에는 제어파라메터의 조정을 행하기 전에 발진이 실제로 발생하게 되고, 그 발진의 영향으로 서보모터에 접속되는 기계가 망가지거나 큰 발진음이 발생하거나 하는 문제가 있었다.
본 발명은 서보제어계의 발진임계 상태를 검출하여 제어파라메터의 조정을 행하는 서보제어계의 발진임계 검출방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서의 서보제어계의 구성을 도시하는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법을 도시하는 플로우챠트이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에 있어서 흔들림 양을 구할 때의 동작을 도시하는 플로우챠트이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서의 토오크 지령의 변동과 금번의 토오크지령과 전회의 토오크지령의 차분의 부호의 반전상황을 도시하는 그래프이다. 도 5는 속도제어가 행해지는 서보제어계의 구성을 도시하는 블록선도이다. 도 6은 도 5의 서보제어계의 등가블록선도이다. 도 7은 스텝모양의 속도지령 ωr에 대한 속도피드백량 ω의 과도응답을 도시하는 그래프이다. 도 8은 속도피드백량 ω의 주파수 응답 logG(f)를 도시하는 그래프이다. 도 9는 비례게인 Kv와 속도피드백량 ω의 흔들림의 관계를 도시하는 그래프이다.
본 발명은 서보제어계를 발진시키지 않고 제어파라메터를 조정할 수 있는 서보제어계의 발진임계 검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 문제를 해결하기 위해 본 발명은 제어대상을 구동하는 서보모터로부터 피드백 되는 제어량과 상위 장치로부터 입력되는 지령치와의 편차의 입력과, 서보모터에 전류를 출력하는 토오크 앰프에 대해 토오크 지령의 출력을 소정의 샘플링 주기마다 행함으로써 상기 제어대상을 제어하는 제어수단의 제어파라메터를 조정하기 위한 서보제어계의 발진임계 검출방법으로,
제어파라메터의 값을 단계적으로 변경하여 제어파라메터의 각 값 마다 상기 제어량의 진동의 주파수 성분의 불균일인 흔들림 양을 계측하고,
상기 흔들림양이 소정의 값을 넘었을 때 서보제어계가 발진임계에 달했다고 판단하여,
상기 제어수단에 설정되는 제어파라메터의 값을 소정의 단계만큼 원래로 되돌림으로써 상기 제어파라메터를 조정한다.
본 발명의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서는 서보제어계가 발진임계에 있을 때 최대치가 되는 제어량의 진동의 주파수 성분의 불균일인 흔들림 양을 검출함으로써 서보제어계가 발진임계가 될 때 설정되는 제어파라메터의 값을 검출할 수 있기 때문에 서보제어계를 발진시키지 않고 제어파라메터를 조정할 수 있다.
이상 설명한 것과 같이 본 발명의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서는 서보제어계의 발진임계 영역에 있어서 최대가 되는 토오크지령 또는 속도피드백의 진동의 주파수의 불균일인 흔들림 양을 구함으로써 서보제어계가 발진임계에 있을 때의 제어파라메터를 검출할 수 있기 때문에 서보제어계를 발진시키지 않고 제어파라메터를 조정할 수 있다.
다음에 본 발명의 일 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 전 도에 있어서 동일 부호가 붙어있는 구성요소는 모두 동일한 것을 도시한다.
본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법은 도 9에 도시하는 비례게인 Kv적분시 정수의 역수 Ki나 미분시간 Kd등의 제어파라메터와 토오크지령 Tr이나 속도피드백량 ω의 진동의 주파수 성분의 불균일인 흔들림과의 관계에 착목한 방법이다. 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서는 제어파라메터의 값이 단계적으로 크게 설정되어 감과 동시에 그 제어파라메터의 값에서 토오크지령 Tr이나 속도피드백량 ω의 흔들림 량이 계측되고, 그 흔들림 양이 소정의 양을 넘은 경우에 서보제어계가 발진임계에 달했다고 판정되어 설정하는 제어파라메터의 값을 소정의 단계만큼 되돌림으로써 제어파라메터가 조정된다.
또 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서는 도 1(a)(b)와 같이 PC(13) 또는 티칭펜던트(teaching pendant)(14)가 서보제어장치(11)에 접속된다. PC(13) 또는 티칭펜던트(14)는 제어파라메터를 서보제어장치(11)에 입력할 때 이용되고 제어파라메터의 조정결과 등을 표시한다. 다음에서는 설명을 간단하게 하기 위해 PC(13) 또는 티칭펜던트(14)를 단순히 입출력 장치라고 한다. 또한 서보제어장치(11)는 도 5의 속도제어기(2) 및 토오크앰프(3)를 구비하고 있다. 속도제어기(2)의 제어파라메터의 조정은 상위 제어장치(12)로부터 속도지령 ω을 입력하면서 행해진다.
본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서는 미리 여러개의 제어파라메터의 값이 준비되어 있다. 이들을 P〔0〕, P〔1〕, P〔2〕, …로 한다. 이들 제어파라메터는 서보제어계가 발진되기 어려운 순서로 나열되고 있다. 예를들면 제어파라메터가 비례게인 Kv인 경우에는 P〔0〕< P〔1〕< P〔2〕, …로 되어있다.
도 2는 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법을 도시하는 플로우챠트이다. 여기서 p는 현재 설정되어 있는 제어파라메터의 인딕스 값이며, q는 1이상의 자연수로 미리 결정되 있는 값이라고 하자. 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서는 P〔p〕가 설정되어 있을 때 발진임계가 발생했다고 판정된 경우에는 서보제어장치(11)에는 제어파라메터로서 P〔p〕보다도 q단계전의 P〔p-q〕가 설정된다.
우선 p에 1이 설정된다(스텝 S802). 다음에 입출력 장치로부터 제어파라메터 P〔0〕가 서보제어장치(11)에 입력된다(스텝 S803). 다음에 입출력 장치로부터제어파라메터 P〔p〕가 서보제어장치(11)에 입력되고(스텝 S804), 서보제어장치(11)에 제어파라메터 P〔p〕가 설정된다(처음에는 p=1이므로 P〔1〕이 설정된다.)(스텝 S805). 그리고 서보제어계가 발진임계에 있는 지의 판정이 행해진다(스텝 S807). 서보제어계가 발진임계에 없다고 판정된 경우, 설정된 제어파라메터에서의 서보제어계의 동작이 요구되는 제어성능을 만족할 지가 판정되어 만족하지 못하면 스텝 S804로 되돌아 가고, 만족하면 처리를 종료한다.
또 스텝 S807에 있어서 서보제어계가 발진임계에 있다고 판정된 경우에는 p가 q보다 큰 지 판정하여(스텝 S808) p가 q보다 큰 경우에는 최적인 제어파라메터로서 P〔p-q〕가 서보제어장치(11)에 설정되고(스텝 S809), p가 q보다 작은 경우에는 P〔0〕이 최적인 제어파라메터로서 최종적으로 서보제어장치(11)에 설정된다(스텝 S810). 그리고 입출력 장치에는 발진임계에 달한 것과, 제어파라메터가 변경된 것이 표시되고(스텝 S811), 재조정을 행할 지를 묻는 것이 표시된다(스텝 S812). 재조정이 행해진 경우에는 스텝 S802로 되돌아 가고, 재조정이 행해지지 않은 경우에는 처리를 종료한다.
스텝 S807에서는 토오크 지령 Tr의 흔들림 량을 구함으로써 임계 판정이 행해진다. 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서는 우선 샘플링 주기 Ts마다 토오크 지령 Tr〔i〕이 샘플링 되고, 소정의 샘플링 회수 I0회 사이에 있어서 토오크 지령치 Tr〔i〕로부터 토오크 지령치 Tr〔i-1〕을 뺀 차분의 부호가 반전한 회수인 부호 반전회수 N〔m〕을 산출한다. 그리고 그 부호반전회수 N〔m〕의 산출이 소정의 회수 M0회 만큼 행해지고, 구해진 다수의 부호반전회수N〔m〕의 표준편차치 σ가 구해지며, 그 표준편차치 σ가 그 제어파라메터에서의 흔들림 량σ이 된다. 또한 0≤i< I0, 0≤m<M0이라고 한다.
도 3은 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서의 흔들림 양 σ을 구할 때의 동작을 도시하는 플로우챠트이다. 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서는 우선 i 및 m의 초기화가 행해진다(스텝 S101). 그리고 m이 인크리먼트(increment) 되고, Nm이 초기화되며(스텝 S102), 샘플링 회수 i가 인크리먼트 된다(스텝 S103). 다음에 이번의 토오크 지령치 Tr〔i〕가 취득된다(스텝 S104). 그리고 전회의 토오크 지령 Tr〔i-l〕과 금번의 토오크 지령 Tr〔i〕을 기초로 다음의 (1) 식의 계산이 행해진다(스텝 S105).
Xi = Sign(Tr〔i〕- Tr〔i-1〕) … (1)
Sign()은 ()내의 수치의 부호가 양이면 1을 되돌리고, 음이면 -1을 되돌리는 함수이다. 다음에 이번 계산한 X〔i〕와 전회 계산된 X〔i-1〕의 곱에서 X〔i〕의 부호가 반전했는 지가 판정된다(스텝 S106). 스텝 106에 있어서 X〔i〕의 부호가 역전(逆轉)하고 있으면 부호 반전회수 N〔m〕을 인크리먼트한다(스텝 S107). 스텝 S106에 있어서 X〔i〕의 부호가 반전하고 있지 않으면 부호반전회수 N〔m〕의 인크리먼트는 행해지지 않는다.
다음에 i가 소정의 값 I0보다 큰지가 판정되어(스텝 S108), 혹시 소정의 값 I0보다 작으면 스텝 S102로 복귀한다. 스텝 S108에 있어서 i가 소정의 값 I0이상이면 m이 소정의 값 M0보다 큰지가 판정되고(스텝 S109) 혹 m이 소정의 값 M0보다 작으면 스텝 S102로 되돌아 가며, m이 소정의 값 M0이상이면 흔들림 량σ이 다음의 수 1에 의해 구해진다.
<N> : N〔m〕의 평균치 (0≤m< M0)
예를들면 도 4와 같이 M0=3으로 한 경우에 토오크 지령 Tr의 변동이 도 4와 같다고 하면 m=0~2에서의 토오크 지령의 차분의 부호의 반전회수 N〔m〕은 5,4,9가 된다. 그러면 N〔m〕의 평균치 <N>은 (5+4+9)/3=6이 되어 흔들림 량 σ은 다음과 같이 구해진다.
σ=〔{(5-6)2+(4-6)2+ (9-6)2}/3〕1/2= 2.16
또한 도 4안의 소정의 시간 T0은 소정의 샘플링 회수 I0과 샘플링 주기 Ts와의 곱이다.
수 1의 σ은 부호반전회수의 N〔m〕(m=0~M0-1)의 표준편차이다. 이 표준편차는 토오크 지령 Tr의 주파수와 관련되며, 토오크 지령 Tr의 주파수가 커지면 N〔m〕의 값도 커지고, 토오크 지령 Tr의 주파수가 작아지면 N〔m〕의 값도 작아진다. 따라서 N〔m〕의 표준편차는 토오크 지령 Tr의 주파수의 불균일 정도를 나타내는 하나의 지표가 된다.
다음에 스텝 S110에서 구해진 흔들림 량 σ과 소정의 량 σ0이 비교되며(스텝 S111), 흔들림 량 σ이 소정의 양 σ0을 윗돌고 있으면 서보제어계는 발진임계이라고 판정하고(스텝 S112), 흔들림 량 σ이 소정의 흔들림 량 σ이하이면 서보제어계는 발진임계에 없다고 판정되어(스텝 S113) 처리를 종료한다.
또한 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 제어방법에서는 토오크 지령 Tr의 흔들림 양 σ을 구함으로써 발진임계의 검출이 행해졌지만 속도피드백량 ω의 흔들림 량을 구함으로써 발진임계의 검출이 행해져도 좋다.
이상 설명한 것과 같이 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서는 기계계가 발진임계에 있을 때 최대가 되는 토오크지령 또는 속도피드백의 진동의 주파수의 흔들림 량을 구함으로써 발진영역에 있는 제어파라메터를 서보제어장치(11)에 설정하지 않고 제어파라메터를 조정할 수 있기 때문에 서보제어계를 발진시키지 않고 제어파라메터를 조정할 수 있다.
또 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법에서는 금회의 토오크 지령 Tr〔i〕와 전회의 토오크 지령 Tr〔i~1〕의 차분의 부호반전회수 N〔m〕의 표준편차치를 그것들의 흔들림 량 σ으로 하고 있다. 이 방법은 연산이 간단하기 때문에 서보제어계로의 실장에 적합한 하나의 방법이다. 그러나 토오크지령 Tr이나 속도피드백량 ω의 흔들림을 구하는 방법에는 그 외에 고속프리에 변환법(FFT)등 여러가지 방법이 있으며, 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법은 본 발명의 흔들림의 구하는 방법을 하등 규정하는 것은 아니다. 또 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법은 속도제어가 행해지는 서보제어계뿐만 아니라 위치제어가 행해지는 서보제어계에도 적용할 수 있다.
본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법은 동작개시전의 제어파라메터의 조정시에 행하는 방법으로 했다. 그러나 서보제어계는 동작중에 기계적 조건 등이 서서히 변화하여 서보제어계가 발진하는 경우가 있다. 본 실시예의 서보제어계의 발진임계 검출방법은 서보제어계의 동작중에 기계적 조건 등의 제어조건이 서서히 변화하는 경우에 실시하는 실시간 적인 제어파라메터의 조정시에도 간단히 응용할 수 있다. 예를들면 서보제어장치(11)를 서보제어계의 동작중에서도 도 3의 플로우챠트에 도시한 것과 같이 토오크 지령 Tr의 흔들림 량 σ을 구하도록 동작시키고 그 흔들림 양 σ이 소정의 양 σ0을 초과한 경우, 서보제어계가 발진임계에 있다고 하여 제어파라메터의 값을 현재 설정되어 있는 값에서 소정의 값 만큼 변화시킨 값으로 변경하도록 서보제어장치(11)를 동작시킨다.
이 경우 서보제어장치(11)는 도 3의 플로우챠트와 같이 토오크지령 Tr의 흔들림 양 σ을 구해도 좋고, 서보제어계의 제어량인 속도피드백의 흔들림 량을 구해도 좋다.
본 발명의 서보제어계의 발진임계 검출방법을 사용하면 서보제어계의 발진임계영역에 있어 최대가 되는 토오크지령 또는 속도피드백의 진동주파수가 불균일 일 때 흔들림 량을 구함으로써 서보제어계가 발진임계에 있을 때의 제어파라메터를 검출할 수 있기 때문에 서보제어계를 발진시키지 않고 파라메터를 조정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (8)

  1. 제어대상을 구동하는 서보모터로부터 피드백 되는 제어량과 상위 장치로부터 입력되는 지령치와의 편차의 입력과, 서보모터에 전류를 출력하는 토오크 앰프에 대해 토오크 지령의 출력을 소정의 샘플링 주기마다 행함으로써 상기 제어대상을 제어하는 제어수단의 제어파라메터를 조정하기 위한 서보제어계의 발진임계 검출방법으로,
    제어파라메터의 값을 단계적으로 변경하여 제어파라메터의 각 값 마다 상기 제어량의 진동의 주파수 성분의 불균일인 흔들림 양을 계측하고,
    상기 흔들림양이 소정의 값을 넘었을 때 서보제어계가 발진임계에 달했다고 판단하여,
    상기 제어수단에 설정되는 제어파라메터의 값을 소정의 단계만큼 원래로 되돌림으로써 상기 제어파라메터를 조정하는 것을 특징으로 하는 서보제어계의 발진임계 검출방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 흔들림량은 소정의 시간에 있어서 상기 제어량의 차분 부호의 반전회수인 부호반전회수를 소정의 수만큼 구한 경우의 상기 부호반전회수의 표준편차의 값인 것을 특징으로 하는 서보제어계의 발진임계 검출방법.
  3. 제어대상을 구동하는 서보모터로부터 피드백 되는 제어량과 상위 장치로부터 입력되는 지령치와의 편차의 입력과, 서보모터에 전류를 출력하는 토오크 앰프에 대해 토오크 지령의 출력을 소정의 샘플링 주기마다 행함으로써 상기 제어대상을 제어하는 제어수단의 제어파라메터를 조정하기 위한 서보제어계의 발진임계 검출방법으로,
    제어파라메터의 값을 단계적으로 변경하여 제어파라메터의 각 값 마다 상기 토오크지령의 진동의 주파수 성분의 불균일인 흔들림 양을 계측하고,
    상기 흔들림양이 소정의 값을 넘었을 때 서보제어계가 발진임계에 달했다고 판단하여,
    상기 제어수단에 설정되는 제어파라메터의 값을 소정의 단계만큼 원래로 되돌림으로써 상기 제어파라메터를 조정하는 것을 특징으로 하는 서보제어계의 발진임계 검출방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 흔들림량은 소정의 시간에 있어서 상기 토오크지령의 차분 부호의 반전회수인 부호반전회수를 소정의 수만큼 구한 경우의 상기 부호반전회수의 표준편차의 값인 것을 특징으로 하는 서보제어계의 발진임계 검출방법.
  5. 제어대상을 구동하는 서보모터로부터 피드백 되는 제어량과 상위 장치로부터 입력되는 지령치와의 편차의 입력과, 서보모터에 전류를 출력하는 토오크 앰프에 대해 토오크 지령의 출력을 소정의 샘플링 주기마다 행함으로써 상기 제어대상을 제어하는 제어수단의 제어파라메터를 조정하기 위한 서보제어계의 발진임계 검출방법으로,
    서보제어계의 동작중에 상기 제어량의 진동의 주파수 성분의 불균일인 흔들림 양을 계측하고,
    상기 흔들림 양이 소정의 값을 넘었을 때 서보제어계가 발진임계에 달했다고 판단하여,
    상기 제어수단에 설정되는 제어파라메터의 값을 현재 설정되는 값으로부터 소정의 값 만큼 변화시킨 값으로 변경함으로써 상기 제어파라메터를 자동조정하는 것을 특징으로 하는 서보제어계의 발진임계 검출방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 흔들림량은 소정의 시간에 있어서 상기 제어량의 차분 부호의 반전회수인 부호반전회수를 소정의 수만큼 구한 경우의 상기 부호반전회수의 표준편차의 값인 것을 특징으로 하는 서보제어계의 발진임계 검출방법.
  7. 제어대상을 구동하는 서보모터로부터 피드백 되는 제어량과 상위 장치로부터 입력되는 지령치와의 편차의 입력과, 서보모터에 전류를 출력하는 토오크 앰프에 대해 토오크 지령의 출력을 소정의 샘플링 주기마다 행함으로써 상기 제어대상을 제어하는 제어수단의 제어파라메터를 조정하기 위한 서보제어계의 발진임계 검출방법으로,
    서보제어계의 동작중에 상기 토오크지령의 진동의 주파수 성분의 불균일인 흔들림 양을 계측하고,
    상기 흔들림 양이 소정의 값을 넘었을 때 서보제어계가 발진임계에 달했다고 판단하여,
    상기 제어수단에 설정되는 제어파라메터의 값을 현재 설정되는 값으로부터 소정의 값 만큼 변화시킨 값으로 변경함으로써 상기 제어파라메터를 자동조정하는 것을 특징으로 하는 서보제어계의 발진임계 검출방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 흔들림량은 소정의 시간에 있어서 상기 토오크지령의 차분 부호의 반전회수인 부호반전회수를 소정의 수만큼 구한 경우의 상기 부호반전회수의 표준편차의 값인 것을 특징으로 하는 서보제어계의 발진임계 검출방법.
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