KR20170101130A - 서보 앰프의 전압 보상 장치 및 서보 앰프의 전압 보상 방법 - Google Patents

서보 앰프의 전압 보상 장치 및 서보 앰프의 전압 보상 방법 Download PDF

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요시아키 모모자와
히토시 조코
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니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
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Abstract

어떠한 요인에 의해 전원 전압의 변동을 정확하게 검출하지 못하고, 특히 검출한 결과가 전압 보상 밖의 전압으로서 잘못 검출된 경우에도, 서보 모터의 동적 특성 제어의 불안정한 거동을 확실하게 억제한다.
전압 보상 장치는, 전원 전압을 검출하는 전압 검출부와, 전압 검출부가 검출한 전원 전압이 기준 전압에 대하여 변동되면, 전원 전압의 변동분을 보정하기 위한 보정량을 출력하는 전압 보상부와, 보정량에 기초하여, 서보 모터의 구동을 제어하는 제어값의 게인 조정을 행하는 변동 보상부를 구비하고 있다. 전압 보상부는, 전원 전압의 변동이 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)일 경우, 이 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서의 보정량을 출력함으로써, 서보 모터를 제어하는 서보 앰프에 공급되는 전원 전압의 변동을 보상한다.

Description

서보 앰프의 전압 보상 장치 및 서보 앰프의 전압 보상 방법{VOLTAGE COMPENSATION APPARATUS OF SERVO AMP AND VOLTAGE COMPENSATION METHOD OF SERVO AMP}
본 발명은, 서보 모터의 구동을 제어하는 서보 앰프의 전압 보상에 관한 것으로, 특히 서보 앰프에 공급되는 전원 전압의 변동에 대한 보상에 적합한 서보 앰프의 전압 보상 장치 및 서보 앰프의 전압 보상 방법에 관한 것이다.
서보 앰프는, 회전 검출기(인코더)가 검출한 서보 모터의 모터축 회전 각도 및 회전 속도의 검출 결과와 제어 명령값을 비교하고, 검출 결과를 제어값에 근접하도록, 서보 모터의 구동을 제어한다.
그런데 서보 앰프에 인가되는 전원 전압은, 나라마다 다르다. 또한, 서보 앰프에 공급되는 전원 전압은, 여러 가지 요인에 의해 변동된다. 이와 같이, 전원 전압이 나라마다 다르거나, 여러 가지 요인에 의해 변동되거나 하면, 서보 모터의 전류 제어의 응답 속도가 변화되어 버리므로, 회전 각도 및 회전 속도의 제어가 적절하게 행하여지지 않는다. 따라서, 서보 모터를 사양대로 구동시키기 위해서, 서보 앰프에 공급되는 전원 전압을, 전원 전압의 변동에 따라서 보정할 필요가 있다.
이러한 서보 앰프에 인가되는 전원 전압을 보정하는 것으로서, 특허문헌 1에서는, 서보 모터에 전동기 인가 전압을 인가하는 PWM 증폭기 게인부에 전원 전압 보정부를 접속하고, 전원 전압 보정부로부터의 보정량에 의해 PWM 증폭기 게인부의 게인을 조정하는 서보 앰프의 전압 보정 방법을 제안하고 있다.
일본 특허 공개 제2004-350433호 공보
상술한 서보 앰프의 전압 보정 방법에서는, 전원 전압 보정부에 의해, 전원 전압 변동 시의 서보 모터측으로의 인가 전압을 보정하고 있으므로, 전원 전압 변동 시의 서보 모터의 안정된 동적 특성을 얻을 수 있다.
그런데 전원 전압 보정부는, 전원 전압을 보정하기 위한 전원 전압 보정 테이블에 기초하여, 전압 보상의 범위 내에서의 전원 전압의 변동에 대한 보정량을 PWM 증폭기 게인부에 부여하고 있다. 이 경우, 전원 전압의 변동을 정확하게 검출할 수 있으면 적절한 보정량을 PWM 증폭기 게인부에 부여할 수 있다. 그런데 어떠한 요인에 의해 전원 전압의 변동을 정확하게 검출하지 못하고, 특히 검출한 결과가 전압 보상 밖의 전압으로서 잘못 검출된 경우에는, 적절한 보정량과는 크게 다른 보정량으로 전원 전압을 보정해 버려 적절한 보정량을 PWM 증폭기 게인부에 부여할 수 없다.
이와 같이, 어떠한 요인에 의해 전원 전압의 변동을 정확하게 검출하지 못한 경우, 전원 전압 보정부가 적절한 보정량을 PWM 증폭기 게인부에 부여할 수 없게 되면, 서보 모터의 동적 특성 제어가 불안정해져 버린다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 전원 전압의 변동을 정확하게 검출하지 못한 경우, 특히 검출한 결과가 전압 보상 밖의 전압으로서 잘못 검출된 경우에도, 서보 모터의 동적 특성 제어의 불안정한 거동을 확실하게 억제할 수 있는 서보 앰프의 전압 보상 장치 및 서보 앰프의 전압 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 서보 앰프의 전압 보상 장치는, 서보 모터를 제어하는 서보 앰프에 공급되는 전원 전압의 변동을 보상하는 서보 앰프의 전압 보상 장치이며, 상기 전원 전압을 검출하는 전압 검출부와, 상기 전압 검출부가 검출한 전원 전압이 기준 전압에 대하여 변동되면, 상기 전원 전압의 변동분을 보정하기 위한 보정량을 출력하는 전압 보상부와, 상기 보정량에 기초하여, 상기 서보 모터의 구동을 제어하는 제어값의 게인 조정을 행하는 변동 보상부를 구비하고, 상기 전압 보상부는, 검출한 상기 전원 전압이 전압 보상 범위 내인 경우, 이 전압 보상 범위 내에서의 상기 전원 전압에 대응한 보정량을 출력하고, 검출한 상기 전원 전압이 전압 보상 범위 밖일 경우, 이 전압 보상 범위 밖에서의 상기 전원 전압에 대응한 보정량을 출력하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 전압 검출부가 검출한 전원 전압이 기준 전압에 대하여 변동되면, 전압 보상부가 전원 전압에 대응한 보정량을 출력한다. 또한, 전압 보상부는, 검출한 전원 전압이 전압 보상 범위 내인 경우, 전압 보상 범위 내에서의 전원 전압에 대응한 보정량을 출력하고, 검출한 전원 전압이 전압 보상 범위 밖일 경우, 전압 보상 범위 밖에서의 전원 전압에 대응한 보정량을 출력한다. 이에 의해, 전압 보상부는, 전원 전압을 전압 보상 밖의 전압으로서 잘못 검출한 경우에도, 전압 보상 밖에서의 전압의 보정량이 설정되어 있으므로, 전압 보상 범위 밖에서의 보정량을 출력함으로써, 서보 모터를 제어하는 서보 앰프에 공급되는 전원 전압의 변동을 보상할 수 있다.
또한, 상기 전압 보상부는, 상기 전압 보상 범위 내 및 상기 전압 보상 범위 밖에서의 보정량을 구하는 보정 곡선을 갖고, 상기 기준 전압에 대한 상기 전원 전압의 변동분의 보정량을 상기 보정 곡선으로부터 구하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 전압 검출부가 전원 전압의 변동을 전압 보상 밖의 전압으로서 잘못 검출한 경우에도, 전압 보상부가 보정 곡선으로부터 구한 전원 전압의 변동분의 보정량을 출력할 수 있다.
또한, 상기 보정 곡선은, 상기 전압 보상 범위 밖에서는 기울기가 완만하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 보정 곡선의 전압 보상 범위 밖에서의 기울기가 완만하게 되어 있으므로, 서보 모터의 동적 특성 제어의 불안정한 거동을 완만하게 억제할 수 있다.
또한, 상기 보정 곡선은, 상기 전압 보상 범위 밖에서는 보정량이 일정값으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 보정 곡선의 전압 보상 범위 밖에서의 보정량이 일정값으로 되어 있으므로, 서보 모터의 동적 특성 제어의 불안정한 거동을 일정한 보정량으로 억제할 수 있다.
또한, 상기 전압 보상부는, 상기 전압 보상 범위 내 및 상기 전압 보상 범위 밖에서의 상기 기준 전압에 대한 상기 전원 전압의 변동분의 보정량을 계산에 의해 구하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 전압 보상부가 기준 전압에 대한 전원 전압의 변동분의 보정량을 계산에 의해 구하므로, 보정 곡선을 사용하지 않아도 전원 전압의 변동분의 보정량을 출력할 수 있다.
또한, 상기 전압 보상 범위 밖에서의 보정량은 일정값으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 보정 곡선을 사용하지 않아도 전압 보상 범위 밖에서는 일정한 보정량을 출력할 수 있다.
또한, 상기 전압 보상 범위는, 보정 하한 및 보정 상한을 나타내는 전압에 의해 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 기준 전압에 대한 전원 전압의 변동이 전압 보상 범위의 보정 하한 또는 보정 상한을 초과한 경우, 보정 하한 또는 보정 상한을 초과한 전원 전압의 변동분의 보정량을 확실하게 출력할 수 있다.
또한, 상기 제어값은, 제1 전류 지령과 제2 전류 지령을 갖고, 상기 변동 보상부는 상기 제1 전류 지령에 대하여 게인 조정을 행하는 제1 전압 변동 보상부와, 상기 제2 전류 지령에 대하여 게인 조정을 행하는 제2 전압 변동 보상부를 갖고, 상기 서보 앰프의 전단에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 서보 앰프의 전단에서, 제1 전압 변동 보상부와 제2 전압 변동 보상부에 의해, 제1 전류 지령과 제2 전류 지령에 대한 게인 조정을 행하므로, 서보 모터의 3상분에 대한 게인 조정에 비해 적은 수로 게인 조정을 행할 수 있다.
또한, 상기 제어값은, 상기 서보 앰프 내의 역파크 변환부로부터 출력되는, 3상의 모터 전류를 2개의 벡터 직류 성분으로 독립적으로 제어하기 위한 제1 상의 전압과, 제2 상의 전압을 갖고, 상기 변동 보상부는 상기 제1 상의 전압에 대하여 게인 조정을 행하는 제1 전압 변동 보상부와, 상기 제2 상의 전압에 대하여 게인 조정을 행하는 제2 전압 변동 보상부를 갖고, 상기 역파크 변환부의 후단에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 역파크 변환부의 후단에서, 제1 전압 변동 보상부와 제2 전압 변동 보상부에 의해, 제1 상의 전압과 제2 상의 전압에 대한 게인 조정을 행하므로, 서보 모터의 3상분에 대한 게인 조정에 비해 적은 수로 게인 조정을 행할 수 있다.
본 발명의 서보 앰프의 전압 보상 방법은, 서보 모터를 제어하는 서보 앰프에 공급되는 전원 전압의 변동을 보상하는 서보 앰프의 전압 보상 방법이며, 전압 검출부에 의해, 상기 전원 전압을 검출하는 공정과, 전압 보상부에 의해, 상기 전압 검출부가 검출한 전원 전압이 기준 전압에 대하여 변동되면, 상기 전원 전압의 변동분을 보정하기 위한 보정량을 출력하는 공정과, 변동 보상부에 의해, 상기 보정량에 기초하여, 상기 서보 모터의 구동을 제어하는 제어값의 게인 조정을 행하는 공정을 갖고, 상기 전압 보상부는, 검출한 상기 전원 전압이 전압 보상 범위 내인 경우, 이 전압 보상 범위 내에서의 상기 전원 전압에 대응한 보정량을 출력하고, 검출한 상기 전원 전압이 전압 보상 범위 밖일 경우, 이 전압 보상 범위 밖에서의 상기 전원 전압에 대응한 보정량을 출력하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 전원 전압이 전압 보상 밖의 전압으로서 잘못 검출된 경우에도, 전압 보상 밖에서의 전압의 보정량이 설정되어 있으므로, 전압 보상 범위 밖에서의 보정량을 출력함으로써, 서보 모터를 제어하는 서보 앰프에 공급되는 전원 전압의 변동을 보상할 수 있다.
또한, 상기 전압 보상부는, 상기 전압 보상 범위 내 및 상기 전압 보상 범위 밖에서의 보정량을 구하는 보정 곡선을 갖고, 상기 기준 전압에 대한 상기 전원 전압의 변동분의 보정량을 상기 보정 곡선으로부터 구하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 전압 검출부가 전원 전압의 변동을 전압 보상 밖의 전압으로서 잘못 검출한 경우에도, 전압 보상부가 보정 곡선으로부터 구한 전원 전압의 변동분의 보정량을 출력할 수 있다.
또한, 상기 보정 곡선은, 상기 전압 보상 범위 밖에서는 기울기가 완만하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 보정 곡선의 전압 보상 범위 밖에서의 기울기가 완만하게 되어 있으므로, 서보 모터의 동적 특성 제어의 불안정한 거동을 완만하게 억제할 수 있다.
또한, 상기 보정 곡선은, 상기 전압 보상 범위 밖에서는 보정량이 일정값으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 보정 곡선의 전압 보상 범위 밖에서의 보정량이 일정값으로 되어 있으므로, 서보 모터의 동적 특성 제어의 불안정한 거동을 일정한 보정량으로 억제할 수 있다.
또한, 상기 전압 보상부는, 상기 전압 보상 범위 내 및 상기 전압 보상 범위 밖에서의 상기 기준 전압에 대한 상기 전원 전압의 변동분의 보정량을 계산에 의해 구하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 전압 보상부가 기준 전압에 대한 전원 전압의 변동분의 보정량을 계산에 의해 구하므로, 보정 곡선을 사용하지 않아도 전원 전압의 변동분의 보정량을 출력할 수 있다.
또한, 상기 전압 보상 범위 밖에서의 보정량은 일정값으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 보정 곡선을 사용하지 않아도 전압 보상 범위 밖에서는 일정한 보정량을 출력할 수 있다.
또한, 상기 전압 보상 범위는, 보정 하한 및 보정 상한을 나타내는 전압에 의해 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 기준 전압에 대한 전원 전압의 변동이 전압 보상 범위의 보정 하한 또는 보정 상한을 초과한 경우, 보정 하한 또는 보정 상한을 초과한 전원 전압의 변동분의 보정량을 확실하게 출력할 수 있다.
또한, 상기 제어값은, 제1 전류 지령과 제2 전류 지령을 갖고, 상기 변동 보상부는, 상기 서보 앰프의 전단에서, 제1 전압 변동 보상부에 의해, 상기 제1 전류 지령에 대하여 게인 조정을 행하는 공정과, 제2 전압 변동 보상부에 의해, 상기 제2 전류 지령에 대하여 게인 조정을 행하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 서보 앰프의 전단에서, 제1 전압 변동 보상부와 제2 전압 변동 보상부에 의해, 제1 전류 지령과 제2 전류 지령에 대한 게인 조정을 행하므로, 서보 모터의 3상분에 대한 게인 조정에 비해 적은 수로 게인 조정을 행할 수 있다.
또한, 상기 제어값은, 상기 서보 앰프 내의 역파크 변환부로부터 출력되는, 3상의 모터 전류를 2개의 벡터 직류 성분으로 독립적으로 제어하기 위한 제1 상의 전압과, 제2 상의 전압을 갖고, 상기 변동 보상부는, 상기 역파크 변환부의 후단에서, 제1 전압 변동 보상부에 의해, 상기 제1 상의 전압에 대하여 게인 조정을 행하는 공정과, 제2 전압 변동 보상부에 의해, 상기 제2 상의 전압에 대하여 게인 조정을 행하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 역파크 변환부의 후단에서, 제1 전압 변동 보상부와 제2 전압 변동 보상부에 의해, 제1 상의 전압과 제2 상의 전압에 대한 게인 조정을 행하므로, 서보 모터의 3상분에 대한 게인 조정에 비해 적은 수로 게인 조정을 행할 수 있다.
본 발명의 서보 앰프의 전압 보상 장치 및 서보 앰프의 전압 보상 방법에 의하면, 어떠한 요인에 의해 전원 전압의 변동을 정확하게 검출하지 못하고, 특히 검출한 결과가 전압 보상 밖의 전압으로서 잘못 검출된 경우에도, 전압 보상 범위 밖에서의 보정량을 출력함으로써, 서보 모터를 제어하는 서보 앰프에 공급되는 전원 전압의 변동을 보상할 수 있고, 서보 모터의 동적 특성 제어의 불안정한 거동을 확실하게 억제할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 서보 앰프의 전압 보상 장치의 일실시 형태를 나타내는 것으로, 전압 보상 장치의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는, 도 1의 전압 보상 장치 등의 구체적인 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은, 도 1 및 도 2의 전압 보상부가 보유 지지하는 전압 보정 테이블의 일례를 나타내는 것으로, 도 3의 (a)는 리미트 없음의 경우의 전압 보정 테이블을 도시하는 도면이며, 도 3의 (b)는 리미트 있음의 경우의 전압 보정 테이블을 도시하는 도면이다.
도 4는, 도 3의 전압 보정 테이블에 기초한 보정 곡선의 일례를 나타내는 것으로, 도 4의 (a)는 도 3의 (a)의 전압 보정 테이블에 기초한 보정 곡선을 도시하는 도면이며, 도 4의 (b)는 도 3의 (b)의 전압 보정 테이블에 기초한 보정 곡선을 도시하는 도면이다.
도 5는, 도 2의 전압 보상 장치에 의한 전압 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 서보 앰프의 전압 보상 장치의 일실시 형태를, 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한다.
먼저, 도 1에 의해, 서보 앰프의 전압 보상 장치(이하, 전압 보상 장치라고 함)의 원리에 대해서 설명한다. 즉, 전압 보상 장치(10)는, 예를 들어 전류 제어부(50)와 서보 앰프(60) 사이에 배치되어 있다. 또한, 서보 앰프(60)의 출력측에는, 인코더(80)가 탑재된 서보 모터(70)가 배치되어 있다. 또한, 서보 앰프(60)에는, 도시하지 않은 전원 회로로부터 전원 전압이 공급된다. 그리고 서보 모터(70)를 구동시키기 위한 제어값인 전류 지령이 내려지면, 전류 제어부(50)는 서보 앰프(60)측으로부터의 변환 전류의 편차(전류 지령에 대한 편차)를 없애기 위한 전압 지령을 전압 보상 장치(10)에 출력한다.
여기서, 전압 보상 장치(10)는, 전압 검출부(20), 전압 보상부(30) 및 변동 보상부(40)를 구비하고 있다. 그리고 전압 검출부(20)가 도시하지 않은 전원 회로로부터의 전원 전압을 검출해서 전압 보상부(30)에 출력한다. 또한, 전압 보상부(30)가 후술하는 보정 곡선(32) 또는 계산에 의해, 기준 전압에 대하여 변동된 전원 전압의 보정량을 구해 변동 보상부(40)에 출력한다. 또한, 전압 보상부(30)는, 상세에 대해서는 후술하지만, 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압이 기준 전압에 대하여 대폭으로 어긋나, 후술하는 보정 곡선(32)의 전압 보상 범위 밖까지 변동되면, 기준 전압으로부터 어긋난 전압마다의 보정량 또는 일정한 보정량을 출력한다.
또한, 변동 보상부(40)가 보정량에 기초하여 전류 제어부(50)로부터의 전압 지령의 게인 조정을 행하고, 서보 앰프(60)에 출력하면, 서보 앰프(60)가 변동 보상부(40)에 의해 게인 조정된 전압 지령에 기초하여, 서보 모터(70)의 전류 제어를 행한다. 또한, 인코더(80)는 서보 모터(70)의 모터축 회전 각도를 검출해서 서보 앰프(60)에 피드백한다.
이와 같이, 전압 보상 장치(10)는 전압 검출부(20)가 전원 전압의 변동을 전압 보상 밖의 전압으로서 잘못 검출한 경우에도, 또는 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압이 전압 보상 범위 밖까지 변동된 경우에도, 기준 전압으로부터 어긋난 전압마다의 보정량 또는 일정한 보정량을 출력하므로, 서보 모터(70)의 동적 특성 제어가 불안정해지는 것을 억제할 수 있다.
이어서, 도 2를 참조하여, 전압 보상 장치(10) 등의 구체적인 구성의 일례에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 도면에 있어서, 도 1과 공통되는 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 적절히 행하는 것으로 한다.
먼저, 전압 보상 장치(10)는, 상술한 바와 같이, 예를 들어 전류 제어부(50)와 서보 앰프(60) 사이에 배치되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 서보 앰프(60)의 출력측에는 서보 모터(70)와 인코더(80)가 배치되어 있다.
또한, 전압 보상 장치(10)는, 상술한 바와 같이, 전압 검출부(20), 전압 보상부(30) 및 변동 보상부(40)를 구비하고 있다. 전압 검출부(20)는, 도시하지 않은 전원 회로로부터의 전원 전압의 전압을 검출해서 전압 보상부(30)에 출력한다. 전압 보상부(30)는, 후술하는 보정 곡선(32) 또는 계산에 의해, 기준 전압에 대하여 변동된 전원 전압의 보정량을 구해 변동 보상부(40)에 출력한다. 또한, 전압 보상부(30)는, 상세에 대해서는 후술하지만, 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압이 기준 전압에 대하여 대폭으로 어긋나, 후술하는 보정 곡선(32)의 전압 보상 범위 밖까지 변동되면, 기준 전압으로부터 어긋난 전압마다의 보정량 또는 일정한 보정량을 출력한다.
변동 보상부(40)는, 전압 변동 보상부(41, 42)를 갖고 있다. 전압 변동 보상부(41)는, 후술하는 PI 제어부(51)로부터의 D축 전압 지령에 대한 게인 조정을 행하고, 서보 앰프(60)에 출력한다. 전압 변동 보상부(42)는, 후술하는 PI 제어부(52)로부터의 Q축 전압 지령에 대한 게인 조정을 행하고, 서보 앰프(60)에 출력한다. 또한, 변동 보상부(40)는, 후술하는 서보 앰프(60)의 역파크 변환부(61)와 공간 벡터 변조부(62) 사이에 배치되어도 된다.
전류 제어부(50)는, PI(Proportional Integral) 제어부(51, 52)를 갖고 있다. PI 제어부(51)는, 서보 모터(70)를 구동시키기 위한 제어값인 D축 전류 지령을 기준으로 하고, 서보 앰프(60)측으로부터의 D축 전류의 편차를 없애기 위한 D축 전압 지령을 전압 변동 보상부(41)에 출력한다. PI 제어부(52)는, 서보 모터(70)를 구동시키기 위한 제어값인 Q축 전류 지령을 기준으로 하고, 서보 앰프(60)측으로부터의 Q축 전류의 편차를 없애기 위한 Q축 전압 지령을 전압 변동 보상부(42)에 출력한다. 여기서, D축이라 함은, 좌표 변환을 사용한 모터의 벡터 제어에 있어서의 계자 전류 성분이다. 또한, Q축이라 함은, 좌표 변환을 사용한 모터의 벡터 제어에 있어서의 토크 전류 성분이다.
서보 앰프(60)는, 역파크 변환부(61), 공간 벡터 변조부(62), PWM(Pulse Width Modulation)(63), 전류 검출부(64), 축 변환부(65)를 갖고 있다. 역파크 변환부(61)는, 인코더(80)로부터의 전기각(회전각)에 기초하여, 전압 변동 보상부(41) 및 전압 변동 보상부(42)로부터의 D축 전압 지령 및 Q축 전압 지령을 고정 좌표부터 회전 좌표로 변환하고, 2상의 전압 α, β를 공간 벡터 변조부(62)에 출력한다.
공간 벡터 변조부(62)는, 2상의 전압 α, β를 3상(U상, V상, W상)의 전압으로 역변환해서 PWM(63)에 출력한다. PWM(63)은, 공간 벡터 변조부(62)로부터의 U상 전압 지령, V상 전압 지령 및 W상 전압 지령에 따른 펄스를 서보 모터(70)에 출력한다.
전류 검출부(64)는, 서보 모터(70)의 U상 전류, V상 전류 및 W상 전류를 검출해서 축 변환부(65)에 출력한다. 축 변환부(65)는, 전류 검출부(64)로부터의 U상 전류, V상 전류 및 W상 전류를, D축 전류 및 Q축 전류로 변환해서 전류 제어부(50)에 피드백한다. 또한, D축 전류는 PI 제어부(51)에 피드백되고, Q축 전류는 PI 제어부(52)에 피드백된다.
서보 모터(70)는, 서보 앰프(60)로부터의 구동 전압에 의해 제어된다. 인코더(80)는 서보 모터(70)의 모터축 전기각(회전각)을 검출해서 역파크 변환부(61) 및 축 변환부(65)에 피드백한다.
이어서, 도 3을 참조하여, 전압 보상부(30)가 보유 지지하는 전압 보정 테이블의 일례에 대해서 설명한다. 또한, 도 3의 (a)는 리미트 없음의 경우의 전압 보정 테이블을 나타내고, 도 3의 (b)는 리미트 있음의 경우의 전압 보정 테이블을 나타내고 있다. 또한, 전압 보상부(30)는, 도 3의 (a)의 전압 보정 테이블 또는 도 3의 (b)의 전압 보정 테이블 중 어느 하나에 의해, 기준 전압에 대하여 변동된 전원 전압의 보정량을 구하게 되지만, 어느 전압 보정 테이블을 사용할지는 미리 설정해 둘 수 있다. 또한, 전압 보상부(30)는 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압 (DC)에 기초하여, 보정량을 구하지만, 설명의 사정상, 전압 (AC)로 한 경우를 가지고 설명한다.
먼저, 도 3의 (a), (b)에 나타내는 전압 보정 테이블(31a, 31b)은, 기준 전압을 220V(AC)로 하고, 보정 하한을 180V(AC)로 하고, 보정 상한을 270V(AC)로 했을 경우의 전압(AC) 및 보정량을 갖고 있다. 또한, 도 3의 (a), (b)에 나타내는 전압 보정 테이블(31a, 31b)은, 각각의 전압(AC)에 대응한 전압(DC)을 갖고 있다. 또한, 전압(DC)은 전압(AC)을 전파 정류했을 때의 값이다. 또한, 전압 보상부(30)는, 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압(DC)에 기초하여, 보정량을 구한다.
즉, 기준 전압의 220V(AC)는 311.127V(DC)이며, 보정 하한의 180V(AC)는 254.5584V(DC)이며, 보정 상한의 270V(AC)는 381.8377V(DC)이다.
또한, 전압 보정 테이블(31a, 31b)은, 160V(AC) 내지 290V(AC)까지의 값을 갖고 있다. 또한, 160V(AC) 내지 290V(AC)는 226.2742V(DC) 내지 410.1219V(DC)이다. 그리고 180V(AC) 내지 270V(AC)가 전압 보상 범위 내(32a)가 되고, 180V(AC) 미만이 전압 보상 범위 밖(32b)이 되고, 270V(AC)를 초과한 전압이 전압 보상 범위 밖(32c)이 된다. 여기서, 전압 보상 범위 내(32a) 및 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)은, 서보 모터(70)의 사양에 맞췄을 경우의 일례이며, 도 3의 (a), (b)에 나타내는 값에 한정되는 것은 아니다.
또한, 전압 보정 테이블(31a, 31b)이 갖는 보정량은, 기준 전압에 대한 변동을 보정하기 위한 값을 나타내고 있다. 즉, 보정량=기준 전압/전원 전압의 계산에 의해 구할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 기준 전압인 220V(AC)에 대하여, 전원 전압이 예를 들어 210V(AC)로 변동된 경우, 220/210=1.047619가 보정량이 된다. 또한, 220V(AC)에 대하여, 전원 전압이 예를 들어 230V(AC)로 변동된 경우, 220/230=0.956522가 보정량이 된다.
또한, 전압 보정 테이블(31a)은 리미트 없음이기 때문에, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서는, 220/변동 전압(AC)=보정량이 된다. 즉, 기준 전압인 220V(AC)에 대하여, 전원 전압이 예를 들어 170V(AC)로 변동된 경우, 220/170=1.294118이 보정량이 된다. 또한, 기준 전압인 220V(AC)에 대하여, 전원 전압이 예를 들어 280V(AC)로 변동된 경우, 220/280=0.785714가 보정량이 된다. 즉, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서는, 기준 전압으로부터 어긋난 전압(AC)마다의 보정량이 사용된다. 또한, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서의 보정량은, 반드시 도 3의 (a)에 나타낸 값으로 할 필요는 없다. 즉, 180V(AC) 미만의 전압 보상 범위 밖(32b)에서는, 기준 전압으로부터 어긋난 전압(AC)마다의 보정량을, 도 3의 (a)에 나타낸 값보다 작게 해도 되고, 270V(AC)를 초과한 전압 보상 범위 밖(32c)에서는, 기준 전압으로부터 어긋난 전압(AC)마다의 보정량을, 도 3의 (a)에 나타낸 값보다 크게 해도 된다. 이 경우, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서는, 더욱 완만한 전압 변동 보상이 가능하게 된다.
한편, 전압 보정 테이블(31b)은 리미트 있음이므로, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서는, 220/변동 전압(AC)=보정량(일정)이 된다. 즉, 기준 전압인 220V(AC)에 대하여, 전원 전압이 예를 들어 180V(AC) 미만의 전압으로서 변동된 경우, 220/170=1.222222를 리미트로 한 일정한 보정량이 된다. 또한, 기준 전압인 220V(AC)에 대하여, 전원 전압이 예를 들어 270V(AC)를 초과해서 변동된 경우, 220/280=0.814815를 리미트로 한 일정한 보정량이 된다. 즉, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서는, 항상 일정한 보정량이 사용된다.
또한, 전압 보정 테이블(31b)에서는, 리미트를 180V(AC), 270V(AC)로 하고 있지만, 반드시 이 전압(AC)에 한정하는 것은 아니다. 즉, 리미트를 170V(AC), 280V(AC)로 하도록, 전압 보상 범위 내(32a)로부터 다소 어긋난 값으로 해도 된다.
이어서, 도 4를 참조하여, 전압 보상부(30)가 보유 지지하는 보정 곡선의 일례에 대해서 설명한다. 또한, 도 4의 (a)는, 도 3의 (a)의 리미트 없음의 전압 보정 테이블(31a)에 기초한 보정 곡선이며, 도 4의 (b)는, 도 3의 (b)의 리미트 있음의 전압 보정 테이블(31b)에 기초한 보정 곡선이다.
먼저, 도 4의 (a), (b)의 보정 곡선(32)은, 횡축을 전압(AC)을 전파 정류한 전압(DC)으로 하고, 종축을 보정량으로 하여 나타내고 있다. 또한, 보정 하한[254V(DC)]과 보정 상한[382V(DC)] 사이는, 전압 보상 범위 내(32a)이며, 점선으로 둘러싼 부분은 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)이다. 또한, 기준 전압인 311V(DC)는 220V(AC)를 전파 정류했을 때의 값이며, 설명의 사정상, 소수점 이하를 버림하여 나타내고 있다. 또한, 보정 곡선(32)의 보정 하한인 254V(DC)는 180V(AC)를 전파 정류했을 때의 값이며, 설명의 사정상, 소수점 이하를 버림하여 나타내고 있다. 또한, 보정 곡선(32)의 보정 상한인 382V(DC)는 270V(AC)를 전파 정류했을 때의 값이며, 설명의 사정상, 소수점 이하를 반올림해서 나타내고 있다.
도 4의 (a)의 리미트 없음의 보정 곡선(32)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 전압 보상 범위 내(32a)에서는 전원 전압이 기준 전압보다 작은 쪽으로 변동되면 보정량이 커진다. 또한, 전압 보상 범위 내(32a)에서는 전원 전압이 기준 전압보다 큰 쪽으로 변동되면 보정량이 작아진다. 또한, 전압 보상 범위 밖(32b)에서는, 보정량이 완만하게 높아지고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 전압 보상 범위 밖(32c)에서는, 보정량이 완만하게 작아지고 있는 것을 알 수 있다.
또한, 도 4의 (b)의 리미트 있음의 보정 곡선(32)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 전압 보상 범위 내(32a)에서는 도 4의 (a)와 마찬가지로, 전원 전압이 기준 전압보다 작은 쪽으로 변동되면 보정량이 커진다. 또한, 전압 보상 범위 내(32a)에서는 도 4의 (a)와 마찬가지로, 전원 전압이 기준 전압보다 큰 쪽으로 변동되면 보정량이 작아진다. 한편, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서는, 보정량이 리미트됨으로써 일정값으로 되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는, 전압 보상부(30)가 도 3에 도시한 전압 보정 테이블(31a, 31b)이나, 도 4에 도시한 보정 곡선(32)에 기초하여, 보정량을 구한 경우로 하고 있지만, 이 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 전압 보상부(30)는, 전압 보정 테이블(31a, 31b)이나 보정 곡선(32)을 사용하지 않고, 기준 전압/전원 전압의 계산에 의해, 보정량을 구해도 된다. 이 경우, 전압 보상부(30)는, 보정 하한과 보정 상한의 전압(DC)을 갖고 있으면 된다. 또한, 전압 보상부(30)는 리미트 있음의 경우, 전원 전압이 기준 전압의 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)인 것을 확인하고, 일정한 보정량을 출력하도록 하면 된다. 이렇게 하면, 전압 보상부(30)는 전압 보정 테이블(31a, 31b)이나 보정 곡선(32)을 사용하지 않아도, 보정량을 출력할 수 있다. 또한, 전압 보정 테이블(31a, 31b)이나 보정 곡선(32)을 사용하지 않을 경우, 전압 보상부(30)가 워크 에리어로서 사용하는 도시하지 않은 메모리 등에 전압 보정 테이블(31a, 31b)이나 보정 곡선(32)을 기억시키지 않아도 되므로, 도시하지 않은 메모리의 용량을 작게 할 수 있다. 또한, 전압 보상부(30)는, 계산에 의해 보정량을 구할 수 있으므로, 전압 보정 테이블(31a, 31b)이나, 보정 곡선(32)을 참조하는 처리를 생략할 수 있다.
이어서, 도 5를 참조하여, 서보 앰프(60)의 전압 보상 방법에 대해서 설명한다. 또한, 이하에서는, 전압 보상부(30)가 도 4의 (b)에 나타낸 리미트 있음의 보정 곡선(32)을 참조하여 보정량을 구하는 것으로서 설명한다.
(스텝 S101)
먼저, 전압 보상 장치(10)의 전압 검출부(20)는, 도시하지 않은 전원 회로로부터 전원 전압의 전압을 검출해서 전압 보상부(30)에 출력한다.
(스텝 S102)
전압 보상부(30)는, 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압의 전압이 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)인지 여부를 판단한다. 이 경우, 전압 보상부(30)는 보정 곡선(32)을 참조하고, 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압의 전압이 전압 보상 범위 내(32a)이면, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)이 아니라고 판단해(스텝 S102 : "아니오"), 스텝 S107로 이행한다.
이에 반해, 전압 보상부(30)는 보정 곡선(32)을 참조하여, 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압의 값이 전압 보상 범위 밖(32b 또는 32c)이면, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)이라고 판단해(스텝 S102 : "예"), 스텝 S103으로 이행한다.
(스텝 S103)
전압 보상부(30)는, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서의 전원 전압에 대응한 보정량을 구한다. 이 경우, 전압 보상부(30)는 보정 곡선(32)을 참조하고, 보정량을 구한다.
즉, 전압 보상부(30)는 기준 전압인 311V(DC)에 대하여, 전원 전압이 예를 들어 보정 하한의 254V(DC) 미만이 되도록 변동된 경우, 1.222222를 리미트로 한 일정한 보정량을 구한다.
이에 반해, 전압 보상부(30)는 기준 전압인 311V(DC)에 대하여, 전원 전압이 예를 들어 보정 상한의 382V(DC)를 초과해서 변동된 경우, 0.814815를 리미트로 한 일정한 보정량을 구한다.
(스텝 S104)
전압 보상부(30)는, 구한 보정량을 변동 보상부(40)의 전압 변동 보상부(41, 42)에 출력한다.
(스텝 S105)
변동 보상부(40)는, 보정량에 기초하여 제어 전압의 게인을 조정한다.
이 경우, 변동 보상부(40)의 전압 변동 보상부(41)는, 전류 제어부(50)의 PI 제어부(51)로부터의 D축 전압 지령에 대한 게인 조정을 행하고, 서보 앰프(60)에 출력한다. 또한, 변동 보상부(40)의 전압 변동 보상부(42)는, 전류 제어부(50)의 PI 제어부(52)로부터의 Q축 전압 지령에 대한 게인 조정을 행하고, 서보 앰프(60)에 출력한다.
(스텝 S106)
서보 앰프(60)는, 변동 보상부(40)로부터의 게인 조정된 전압에 기초하여, 서보 모터(70)를 제어한다.
이 경우, 서보 앰프(60)의 역파크 변환부(61)는, 인코더(80)로부터의 전기각(회전각)에 기초하여, 전압 변동 보상부(41) 및 전압 변동 보상부(42)로부터의 D축 전압 지령 및 Q축 전압 지령을 고정 좌표로부터 회전 좌표로 변환하고, 2상의 전압 α, β를 공간 벡터 변조부(62)에 출력한다.
또한, 공간 벡터 변조부(62)가 2상의 전압 α, β를 3상(U상, V상, W상)의 전압으로 역변환해서 출력하면, PWM(63)이 공간 벡터 변조부(62)로부터의 U상 전압 지령, V상 전압 지령 및 W상 전압 지령에 따른 펄스를 서보 모터(70)에 출력한다.
또한, 전류 검출부(64)가 서보 모터(70)의 U상 전류, V상 전류 및 W상 전류를 검출해서 출력하면, 축 변환부(65)가 전류 검출부(64)로부터의 U상 전류, V상 전류 및 W상 전류를, D축 전류 및 Q축 전류로 변환해서 전류 제어부(50)에 피드백한다.
(스텝 S107)
전압 보상부(30)는, 변동된 전원 전압의 값이 전압 보상 범위 내(32a)이면, 보정 곡선(32)을 참조하고, 전압 보상 범위 내(32a)에서의 전원 전압에 대응한 보정량을 구하고, 스텝 S104로 이행한다.
이와 같이, 본 실시 형태에서의 전압 보상 장치(10)는, 전원 전압을 검출하는 전압 검출부(20)와, 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압이 기준 전압에 대하여 변동되면, 전원 전압의 변동분을 보정하기 위한 보정량을 출력하는 전압 보상부(30)와, 보정량에 기초하여, 서보 모터(70)의 구동을 제어하는 제어값의 게인 조정을 행하는 변동 보상부(40)를 구비하고 있다.
그리고 전압 보상부(30)는, 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압의 변동이 전압 보상 범위 내(32a)일 경우, 이 전압 보상 범위 내(32a)에서의 보정량을 출력하고, 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압의 변동이 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)일 경우, 이 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서의 보정량을 출력함으로써, 서보 모터(70)를 제어하는 서보 앰프(60)에 공급되는 전원 전압의 변동을 보상한다. 이에 의해, 어떠한 요인에 의해 전원 전압의 변동을 정확하게 검출하지 못하고, 특히 검출한 결과가 전압 보상 밖의 전압으로서 잘못 검출된 경우에도, 서보 모터(70)의 동적 특성 제어의 불안정한 거동을 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 전압 보상부(30)는, 전압 보상 범위 내(32a) 및 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서의 보정량을 구하는 보정 곡선(32)을 갖고 있다. 이에 의해, 전압 보상부(30)는 전압 검출부(20)가 전원 전압의 변동을 전압 보상 밖의 전압으로서 잘못 검출한 경우에도, 보정 곡선(32)으로부터 구한 전원 전압의 변동분의 보정량을 출력할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 보정 곡선(32)은, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서는 기울기가 완만하게 되어 있다. 이에 의해, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서의 보정량은 완만하게 변화되므로, 서보 모터(70)의 동적 특성 제어의 불안정한 거동을 완만하게 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 보정 곡선(32)은, 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서는 보정량이 일정값으로 되어 있다. 이에 의해, 서보 모터(70)의 동적 특성 제어의 불안정한 거동을 일정한 보정량으로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 전압 보상부(30)는, 전압 보상 범위 내(32a) 및 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서의 기준 전압에 대한 전원 전압의 변동분의 보정량을 계산에 의해 구한다. 이에 의해, 전압 보상부(30)는 보정 곡선(32)을 사용하지 않아도 전원 전압의 변동분의 보정량을 출력할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 전압 보상부(30)는, 계산에 의해 구한 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서의 보정량을 일정하게 하고 있다. 이에 의해, 전압 보상부(30)는, 보정 곡선(32)을 사용하지 않아도 전압 보상 범위 밖(32b, 32c)에서는 일정한 보정량을 출력할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 전압 보상 범위는, 보정 하한 및 보정 상한을 나타내는 전압에 의해 설정되어 있다. 이에 의해, 전압 보상부(30)는 기준 전압에 대한 전원 전압의 변동이 전압 보상 범위의 보정 하한 또는 보정 상한을 초과한 경우, 보정 하한 또는 보정 상한을 초과한 전원 전압의 변동분의 보정량을 확실하게 출력할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 제어값은, 예를 들어 D축 전압 지령(제1 전류 지령)과 Q축 전압 지령(제2 전류 지령)을 갖고 있다. 이 경우, D축 전압 지령(제1 전류 지령)에 대하여 게인 조정을 행하는 전압 변동 보상부(41)(제1 전압 변동 보상부)와, Q축 전압 지령(제2 전류 지령)에 대하여 게인 조정을 행하는 전압 변동 보상부(42)(제2 전압 변동 보상부)를 갖는 변동 보상부(40)를, 서보 앰프(60)의 전단에 배치할 수 있다. 이에 의해, 서보 앰프(60)의 전단에서, 전압 변동 보상부(41)(제1 전압 변동 보상부)와 전압 변동 보상부(42)(제2 전압 변동 보상부)에 의해, D축 전압 지령(제1 전류 지령)과 Q축 전압 지령(제2 전류 지령)에 대한 게인 조정을 행하므로, 서보 모터(70)의 3상분(U상, V상, W상)에 대한 게인 조정에 비해 적은 수로 게인 조정을 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 제어값은, 예를 들어 서보 앰프(60) 내의 역파크 변환부(61)로부터 출력되는, 3상의 모터 전류를 2개의 벡터 직류 성분으로 독립적으로 제어하기 위한 전압 α(제1 상의 전압)와, 전압 β(제2 상의 전압)를 갖고 있다. 이 경우, 전압 α(제1 상의 전압)에 대하여 게인 조정을 행하는 전압 변동 보상부(41)(제1 전압 변동 보상부)와, 전압 β(제2 상의 전압)에 대하여 게인 조정을 행하는 전압 변동 보상부(42)(제2 전압 변동 보상부)를 갖는 변동 보상부(40)를, 역파크 변환부(61)의 후단에 배치할 수 있다. 이에 의해, 역파크 변환부(61)의 후단에서, 전압 변동 보상부(41)(제1 전압 변동 보상부)와 전압 변동 보상부(42)(제2 전압 변동 보상부)에 의해, 전압 α(제1 상의 전압)와 전압 β(제2 상의 전압)에 대한 게인 조정을 행하므로, 서보 모터(70)의 3상분(U상, V상, W상)에 대한 게인 조정에 비해 적은 수로 게인 조정을 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 전압 보상부(30)는, 전압 검출부(20)가 검출한 전원 전압이 기준 전압에 대하여 변동되면, 전원 전압의 변동분을 보정하기 위한 보정량을 출력하는 경우로서 설명했지만, 어떠한 요인에 의해 전압 검출부(20)가 전원 전압의 전압을 검출할 수 없게 되는 것도 상정된다. 이 경우, 전압 보상부(30)는, 예를 들어 일정 시간, 전압 검출부(20)로부터의 전원 전압의 전압을 얻을 수 없는 경우, 예를 들어 보정 곡선(32)의 전압 보상 범위 밖(32b 또는 32c)에서의 보정량을 변동 보상부(40)에 출력해도 된다. 또한, 이 경우, 전압 보상 범위 밖(32b 또는 32c)의 어느 보정량을 출력할지는, 미리 설정해 두면 된다.
10 : 전압 보상 장치
20 : 전압 검출부
30 : 전압 보상부
31a, 31b : 전압 보정 테이블
32 : 보정 곡선
32a : 전압 보상 범위 내
32b, 32c : 전압 보상 범위 밖
40 : 변동 보상부
41, 42 : 전압 변동 보상부
50 : 전류 제어부
51, 52 : PI 제어부
60 : 서보 앰프
61 : 역파크 변환부
62 : 공간 벡터 변조부
63 : PWM
64 : 전류 검출부
65 : 축 변환부
70 : 서보 모터
80 : 인코더

Claims (18)

  1. 서보 모터를 제어하는 서보 앰프에 공급되는 전원 전압의 변동을 보상하는 서보 앰프의 전압 보상 장치이며,
    상기 전원 전압을 검출하는 전압 검출부와,
    상기 전압 검출부가 검출한 전원 전압이 기준 전압에 대하여 변동되면, 상기 전원 전압의 변동분을 보정하기 위한 보정량을 출력하는 전압 보상부와,
    상기 보정량에 기초하여, 상기 서보 모터의 구동을 제어하는 제어값의 게인 조정을 행하는 변동 보상부를 구비하고,
    상기 전압 보상부는, 검출한 상기 전원 전압의 변동이 전압 보상 범위 내인 경우, 이 전압 보상 범위 내에서의 상기 전원 전압에 대응한 보정량을 출력하고, 검출한 상기 전원 전압의 변동이 전압 보상 범위 밖일 경우, 이 전압 보상 범위 밖에서의 상기 전원 전압에 대응한 보정량을 출력하는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전압 보상부는, 상기 전압 보상 범위 내 및 상기 전압 보상 범위 밖에서의 보정량을 구하는 보정 곡선을 갖고, 상기 기준 전압에 대한 상기 전원 전압의 변동분의 보정량을 상기 보정 곡선으로부터 구하는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보정 곡선은, 상기 전압 보상 범위 밖에서는 기울기가 완만하게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 보정 곡선은, 상기 전압 보상 범위 밖에서는 보정량이 일정값으로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전압 보상부는, 상기 전압 보상 범위 내 및 상기 전압 보상 범위 밖에서의 상기 기준 전압에 대한 상기 전원 전압의 변동분의 보정량을 계산에 의해 구하는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전압 보상 범위 밖에서의 보정량은 일정값으로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전압 보상 범위는, 보정 하한 및 보정 상한을 나타내는 전압에 의해 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어값은 제1 전류 지령과 제2 전류 지령을 갖고,
    상기 변동 보상부는,
    상기 제1 전류 지령에 대하여 게인 조정을 행하는 제1 전압 변동 보상부와,
    상기 제2 전류 지령에 대하여 게인 조정을 행하는 제2 전압 변동 보상부를 갖고,
    상기 서보 앰프의 전단에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 장치.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어값은, 상기 서보 앰프 내의 역파크 변환부로부터 출력되는, 3상의 모터 전류를 2개의 벡터 직류 성분으로 독립적으로 제어하기 위한 제1 상의 전압과, 제2 상의 전압을 갖고,
    상기 변동 보상부는,
    상기 제1 상의 전압에 대하여 게인 조정을 행하는 제1 전압 변동 보상부와,
    상기 제2 상의 전압에 대하여 게인 조정을 행하는 제2 전압 변동 보상부를 갖고,
    상기 역파크 변환부의 후단에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 장치.
  10. 서보 모터를 제어하는 서보 앰프에 공급되는 전원 전압의 변동을 보상하는 서보 앰프의 전압 보상 방법이며,
    전압 검출부에 의해, 상기 전원 전압을 검출하는 공정과,
    전압 보상부에 의해, 상기 전압 검출부가 검출한 전원 전압이 기준 전압에 대하여 변동되면, 상기 전원 전압의 변동분을 보정하기 위한 보정량을 출력하는 공정과,
    변동 보상부에 의해, 상기 보정량에 기초하여, 상기 서보 모터의 구동을 제어하는 제어값의 게인 조정을 행하는 공정을 갖고,
    상기 전압 보상부는, 검출한 상기 전원 전압의 변동이 전압 보상 범위 내인 경우, 이 전압 보상 범위 내에서의 상기 전원 전압에 대응한 보정량을 출력하고, 검출한 상기 전원 전압의 변동이 전압 보상 범위 밖일 경우, 이 전압 보상 범위 밖에서의 상기 전원 전압에 대응한 보정량을 출력하는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전압 보상부는, 상기 전압 보상 범위 내 및 상기 전압 보상 범위 밖에서의 보정량을 구하는 보정 곡선을 갖고, 상기 기준 전압에 대한 상기 전원 전압의 변동분의 보정량을 상기 보정 곡선으로부터 구하는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 보정 곡선은, 상기 전압 보상 범위 밖에서는 기울기가 완만하게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 보정 곡선은, 상기 전압 보상 범위 밖에서는 기울기가 일정값으로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 전압 보상부는, 상기 전압 보상 범위 내 및 상기 전압 보상 범위 밖에서의 상기 기준 전압에 대한 상기 전원 전압의 변동분의 보정량을 계산에 의해 구하는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전압 보상 범위 밖에서의 보정량은 일정값으로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 전압 보상 범위는, 보정 하한 및 보정 상한을 나타내는 전압에 의해 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 방법.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어값은 제1 전류 지령과 제2 전류 지령을 갖고,
    상기 변동 보상부는 상기 서보 앰프의 전단에서,
    제1 전압 변동 보상부에 의해, 상기 제1 전류 지령에 대하여 게인 조정을 행하는 공정과,
    제2 전압 변동 보상부에 의해, 상기 제2 전류 지령에 대하여 게인 조정을 행하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 방법.
  18. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어값은, 상기 서보 앰프 내의 역파크 변환부로부터 출력되는, 3상의 모터 전류를 2개의 벡터 직류 성분으로 독립적으로 제어하기 위한 제1 상의 전압과, 제2 상의 전압을 갖고,
    상기 변동 보상부는, 상기 역파크 변환부의 후단에서,
    제1 전압 변동 보상부에 의해, 상기 제1 상의 전압에 대하여 게인 조정을 행하는 공정과,
    제2 전압 변동 보상부에 의해, 상기 제2 상의 전압에 대하여 게인 조정을 행하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 서보 앰프의 전압 보상 방법.
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CN110596341A (zh) * 2019-06-28 2019-12-20 南京天补智联信息科技有限公司 一种集成型土壤及周围环境检测系统
TWI826820B (zh) * 2021-08-25 2023-12-21 達明機器人股份有限公司 機械手臂

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0736702B2 (ja) * 1986-02-28 1995-04-19 三菱電機株式会社 インバ−タ装置の制御回路
JP3475729B2 (ja) * 1997-07-04 2003-12-08 松下電器産業株式会社 インバータ装置
JP3980005B2 (ja) * 2003-03-28 2007-09-19 松下電器産業株式会社 モータ駆動用インバータ制御装置および空気調和機
JP3955286B2 (ja) * 2003-04-03 2007-08-08 松下電器産業株式会社 モータ駆動用インバータ制御装置および空気調和機
JP2004350433A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Tamagawa Seiki Co Ltd サーボアンプの電圧補正方法
JP4350077B2 (ja) * 2005-09-02 2009-10-21 株式会社デンソー インバータ装置、モータ装置、伝達比可変装置、および操舵補助装置
AU2009241150B2 (en) * 2008-04-28 2013-10-24 Daikin Industries,Ltd. Inverter control device and power conversion device

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