WO2019188154A1 - モータ駆動装置 - Google Patents

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WO2019188154A1
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load
motor drive
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English (en)
French (fr)
Inventor
鈴木　健一
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00—Automatic controllers
    • G05B11/01—Automatic controllers electric
    • G05B11/36—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors

Definitions

  • the present disclosure relates to a motor drive device.
  • HILS Hardware-In-the-Loop-Simulation
  • This configuration does not include a drive system in which current actually flows and a movable load system, so the simulation result only outputs the internal information of the software block. For this reason, there is a drawback that information such as sound and vibration generated in the actual machine operation is lost and lacks a sense of reality.
  • This disclosure solves such a conventional problem. It is an object of the present disclosure to provide a motor drive device having a load characteristic simulation function with more realistic feeling while improving simulation accuracy.
  • a motor drive device that drives a motor, and includes a motor control unit that generates a torque command from a control command, and a load connected to the motor By generating a simulated torque command based on the characteristics and the torque command, a load characteristic simulation unit that simulates the load characteristic and a motor drive unit that controls the motor based on the simulated torque command are provided.
  • the load characteristic simulation unit has a coefficient that simulates a rigid body characteristic as a load characteristic, and generates a simulated torque command by multiplying the torque command by a coefficient. Good.
  • the load characteristic simulation unit simulates a resonance characteristic having at least one of a resonance frequency, an anti-resonance frequency, a resonance attenuation ratio, and an anti-resonance attenuation ratio as a parameter. May be included.
  • the load characteristic simulation unit may include a plurality of secondary filters coupled in series.
  • the load characteristic simulation unit may generate a simulated torque command based on the load characteristic and the torque command and a simulated disturbance torque that simulates the disturbance torque.
  • FIG. 1 is a control block diagram of the motor drive device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a control block diagram of the motor drive device that is a simulation target of the motor drive device according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a control block diagram when the load device is assumed to be a rigid system in the configuration shown in FIG. 2.
  • FIG. 3B is a control block diagram showing a configuration in which the calculation order of the control block diagram shown in FIG. 3A is exchanged.
  • FIG. 3C is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 3B.
  • FIG. 4A is a control block diagram in the case where the load device is assumed to be a two-inertia system in the configuration shown in FIG. FIG.
  • FIG. 4B is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 4A.
  • FIG. 4C is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 4B.
  • FIG. 4D is a control block diagram of the motor drive device according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a control block diagram of the motor drive device according to the third embodiment.
  • FIG. 6A is a control block diagram in which the disturbance torque is left unchanged in the control block diagram shown in FIG. 4A.
  • FIG. 6B is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 6A.
  • FIG. 6C is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 6B.
  • FIG. 6D is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 6C.
  • a first aspect of the motor drive device is a motor drive device that drives a motor, based on a motor control unit that generates a torque command from a control command, characteristics of a load connected to the motor, and the torque command.
  • a load characteristic simulation unit that simulates a load characteristic and a motor drive unit that controls a motor based on the simulated torque command are provided.
  • the load characteristic simulation unit has a coefficient that simulates the rigid body characteristic as the load characteristic, and generates a simulated torque command by multiplying the torque command by the coefficient.
  • the load characteristic simulating unit simulates a resonance characteristic having at least one of a resonance frequency, an anti-resonance frequency, a resonance attenuation ratio, and an anti-resonance attenuation ratio as a parameter. including.
  • the load characteristic simulator includes a plurality of secondary filters coupled in series.
  • the load characteristic simulation unit generates a simulated torque command based on the load characteristic and torque command, and a simulated disturbance torque that simulates the disturbance torque.
  • Embodiment 1 A motor driving apparatus according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 1 is a control block diagram of the motor drive device 1 according to the first embodiment.
  • the motor 2 and the detector 3 connected to the motor driving device 1 are also shown.
  • the motor drive device 1 includes a motor control unit 13, a load characteristic simulation unit 15, and a motor drive unit 17.
  • the motor control unit 13 is a control unit that generates a torque command 14 from the control command 11.
  • the control command 11 is a command value for controlling the rotation of the motor.
  • the torque command 14 is a command value indicating a torque for rotating the motor simulated as if the load device was connected.
  • the motor control unit 13 generates a torque command 14 based on the control command 11 and the feedback value 12 from the detector 3 connected to the motor 2.
  • the configuration of control used in the motor control unit 13 is not particularly limited. For example, feedback control represented by general PID (Proportional-Integral-Differential) control, feedforward control using the control command 11 as input, combined control combining these, and the like may be used. In position control, for example, cascade control including speed control may be used.
  • the detector 3 is a measuring device that detects the state of the motor 2.
  • a measuring device such as an encoder that detects position information of the motor 2 or a resolver, or a measuring device such as a tachometer that detects speed information of the motor 2 can be used.
  • the control command 11 may be given from the outside or may be generated in the motor drive device 1.
  • the feedback value 12 is not particularly limited as long as it is a value indicating the state of the motor 2.
  • the load characteristic simulation unit 15 is a processing unit that simulates the characteristics of the load connected to the motor 2.
  • the load characteristic simulation unit 15 generates a simulated torque command 16 based on the load characteristics and the torque command 14.
  • the simulated torque command 16 is a command value that causes the motor 2 to simulate the operation when a load is connected.
  • the load characteristic simulator 15 has a coefficient that simulates the rigid body characteristic as the load characteristic, and generates a simulated torque command by multiplying the torque command by the coefficient.
  • the motor drive unit 17 is a drive unit that controls the motor 2 based on the simulated torque command 16.
  • the motor drive unit 17 performs current control so that the motor 2 outputs torque according to the simulated torque command.
  • the motor drive unit 17 compares the current command calculated from the simulated torque command 16 with the detected value of the motor current, and applies a voltage command as an output to the actual motor.
  • the PWM (Pulse Width Modulaton) control circuit is often included.
  • the motor 2 is controlled by receiving the simulated torque command 16 without being limited to this form.
  • FIG. 2 is a control block diagram of the motor drive device 10 which is a simulation target of the motor drive device 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, a motor 2 and a load device 4 are connected to a motor drive device 10 that is a simulation target of the motor drive device 1 according to the present embodiment.
  • the motor drive unit 17 controls the motor 2 based on the torque command 14.
  • An actual load device 4 is connected to the motor 2. It is an object of the present disclosure to simulate the operation of the motor 2 in the state shown in FIG. 2 with the configuration of FIG.
  • FIG. 3A is a control block diagram when the load device 4 is assumed to be a rigid system in the configuration shown in FIG.
  • FIG. 3B is a control block diagram showing a configuration in which the calculation order of the control block diagram shown in FIG. 3A is exchanged.
  • FIG. 3C is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 3B.
  • the motor drive unit 17 and the motor 2 shown in FIG. 2 have sufficiently high-speed response characteristics, and the output of the detector 3 is the motor speed.
  • the motor drive unit 17, the motor 2, and the detector 3 can be approximated by the equation of the motor rigid body characteristic calculation unit 21 as a rigid system composed only of the motor inertia Jm as shown in FIG. 3A.
  • the characteristic of the load device 4 can be represented by the total inertia ratio calculation unit 41 if the load inertia is Jl.
  • the motor drive unit 17 in FIG. 2 forms a rigid system together with the motor 2 and the detector 3 outside the motor drive device 1A.
  • the motor driving device 1 ⁇ / b> A includes only the motor control unit 13 and does not include the motor driving unit 17.
  • the calculation order can be exchanged on the control block diagram of FIG. 3A. Therefore, the total inertia ratio calculating unit 41 and the motor rigid body characteristic calculating unit 21 representing the characteristics of the load device 4 can be exchanged, and the total inertia ratio calculating unit 41 can be put in the motor driving device 1A.
  • the structure using the motor drive device 1B which put the total inertia ratio calculating part 41 in the motor drive device 1A is shown in FIG. 3B.
  • the total inertia ratio calculation unit 41 is used as the load characteristic simulation unit 15, and the motor rigid body characteristic calculation unit 21 once approximated is returned to the original motor drive unit 17, the motor 2, and the detector 3, thereby being shown in FIG. 3C. As shown, a control block diagram equivalent to the control block diagram shown in FIG. 1 can be obtained.
  • the torque command 14 is a value necessary for driving the motor rigid body characteristic calculation unit 21 of the motor 2 alone.
  • the load characteristic simulation unit 15 has a coefficient that simulates the rigid body characteristic as the characteristic of the load device 4, and torque A simulated torque command is generated by multiplying the command by the coefficient. More specifically, since the load characteristic simulation unit 15 outputs the torque command 14 as a simulated torque command 16 obtained by multiplying the torque command 14 by a coefficient Jm / (Jm + Jl) less than 1, the simulated torque command 16 is smaller in value than the torque command 14. It becomes.
  • the motor drive device 1 includes the load characteristic simulation unit 15, the load device 4 having the total inertia ratio calculation unit 41 is connected to the motor 2 while only the motor 2 is connected to the motor drive device 1. It is possible to perform an operation simulation in the case of being performed. For this reason, by changing the coefficient, it is possible to perform a simulation in which the load inertia when the load system is regarded as a rigid body is simulated. Therefore, by observing the control command 11, the feedback value 12 and the torque command 14 as they are in the configuration shown in FIG. 1, it is equivalent to the control command 11, the feedback value 12 and the torque command 14 in the configuration shown in FIG. The value can be observed.
  • the configuration according to the present embodiment enables more accurate simulation by the amount of using real machines as the motor drive unit 17, the motor 2, and the detector 3. .
  • the motor drive device 1 is the motor drive device 1 that drives the motor 2, and is connected to the motor 2 and the motor control unit 13 that generates the torque command 14 from the control command 11.
  • Load characteristic simulator 15 for simulating the load characteristics by generating a simulated torque command 16 based on the characteristics of the load and the torque command 14, and a motor drive unit for controlling the motor 2 based on the simulated torque command 16 17.
  • the motor drive device 1 connects the load device 4 to the motor 2 by driving the motor 2 based on the simulated torque command output from the load characteristic simulation unit 15 that simulates the load characteristic. It is possible to perform a simulation of the state. Furthermore, in the present embodiment, by using the actual machine of the motor 2 in the drive system among the drive system and the load system of the motor drive device, a simulation with higher accuracy than the conventional configuration using the mathematical model of the motor becomes possible. .
  • the motor drive unit is normally controlled at a higher speed than the calculation of the motor control unit. For this reason, the calculation load for realizing this with the simulation model of the software block becomes enormous. Therefore, the cost of the evaluation apparatus is increased.
  • the drive system and motor characteristics have nonlinear characteristics that are difficult to approximate theoretically, and simulation may not be possible with practical accuracy. Any of these problems can be solved by using the motor drive device 1 according to the present embodiment.
  • the motor 2 actually operates. For this reason, it is possible to reproduce sound, vibration, and the like that can occur in actual machine operation as a simulation result. Therefore, it is possible to provide a simulation of the motor drive device 1 that is full of realism.
  • a motor drive device 1 as a demonstration device for various functions, a training device for gain adjustment, and the like, it is possible to learn how to respond to work in the field.
  • Embodiment 2 A motor drive device according to Embodiment 2 will be described.
  • the motor drive device according to the present embodiment is different from the motor drive device according to the first embodiment in that the load device is assumed to be a two-inertia system, and is identical in other points.
  • the motor drive device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4A to 4D with a focus on differences from the motor drive device 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 4A is a control block diagram when it is assumed that the load device 4 is a two-inertia system in the configuration shown in FIG.
  • FIG. 4B is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 4A.
  • FIG. 4C is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 4B.
  • FIG. 4D is a control block diagram of motor drive device 101 according to the second embodiment.
  • the control block diagram shown in FIG. 4A approximates the motor drive unit 17, the motor 2, and the detector 3 with the motor rigid body characteristic calculation unit 21 on the same premise as the control block diagram shown in FIG. 3A.
  • the input to the motor rigid body characteristic calculation unit 21 is not the torque command 14 itself but the torsion torque 42 subtracted from the torque command 14.
  • the torsion torque 42 is a value obtained by using the shaft characteristic calculation unit 44 simulated by approximating with the damper coefficient D and the spring coefficient K.
  • the torsion torque 42 is an output of the shaft characteristic calculation unit 44 obtained when the difference between the feedback value 12 as the motor speed and the load speed 43 on the load device 4 side is input to the shaft characteristic calculation unit 44.
  • the load speed 43 is an output of the load rigid body characteristic calculating unit 46 obtained when the result of subtracting the disturbance torque 45 from the torsion torque 42 is input to the load rigid body characteristic calculating unit 46 having the load inertia Jl.
  • the motor rigid body characteristic calculation unit 21 that receives the torque command 14 and 2 representing the resonance characteristic from the output to the feedback value 12 that is the motor speed.
  • the control block diagram of FIG. 4B is derived, comprising the first transfer function of the secondary filter 47 and the second transfer function of the secondary filter 48 representing the resonance characteristics up to the load speed 43 on the load device side.
  • the secondary filter 48 (that is, the filter represented by the second transfer function) is removed from the control block diagram shown in FIG. 4B. Further, the secondary filter 47 (that is, the filter represented by the first transfer function) is moved into the motor drive device 1A. As a result, as shown in FIG. 4C, the control block diagram is represented by using the motor drive device 101 ⁇ / b> C including the motor control unit 13 and the secondary filter 47, and the motor rigid body characteristic calculation unit 21.
  • the secondary filter 47 is used as the load characteristic simulation unit 115, and the motor rigid body characteristic calculation unit 21 is returned to the original motor drive unit 17, the motor 2, and the detector 3.
  • the control block diagram shown in FIG. 4D having the same configuration as the control block diagram shown in FIG. 1 is obtained.
  • the motor driving device 101 shown in FIG. 4D is different from the motor driving device 1 according to the first embodiment in the calculation formula of the load characteristic simulating unit 115, and is identical in other points.
  • the load characteristic simulator 115 has a peak corresponding to the resonance damping ratio ⁇ p at the resonance frequency ⁇ p and a dip corresponding to the anti-resonance damping ratio ⁇ z at the anti-resonance frequency ⁇ z as frequency characteristics. Therefore, the simulated torque command 16 also has a value in which the resonance frequency ⁇ p component of the torque command 14 is amplified and the anti-resonance frequency ⁇ z component is attenuated. As a result, in spite of the fact that only the motor 2 alone is connected, vibration of the resonance frequency is generated in the feedback value 12 as if the load device 4 is connected. To accommodate this, the motor control unit 13 response is typically limited to below the anti-resonance frequency omega z.
  • the load characteristic simulator 115 has a resonance having at least one of the resonance frequency ⁇ p , the anti-resonance frequency ⁇ z , the resonance damping ratio ⁇ p and the anti-resonance damping ratio ⁇ z as a parameter.
  • a secondary filter that simulates the characteristics is included. Since the motor drive device 101 includes such a load characteristic simulation unit 115, the load device having the characteristics of the two inertia system in the configuration shown in FIG. 2 in a state where only the motor 2 is connected to the motor drive device 101. Simulation is possible when 4 is connected. Therefore, by observing the control command 11, the feedback value 12 and the torque command 14 as they are in the configuration of FIG. 4D, values equivalent to the control command 11, the feedback value 12 and the torque command 14 in the configuration shown in FIG. Observable.
  • a characteristic simulator can be obtained.
  • a motor driving device including such a load characteristic simulation unit a simulation in the case where a load device 4 having complicated resonance characteristics such as a characteristic of a three-inertia system and a multi-inertia system is connected to the motor 2 is used. Is possible.
  • Embodiment 3 A motor drive device according to Embodiment 3 will be described.
  • the motor driving apparatus according to the present embodiment is different from motor driving apparatus 101 according to the second embodiment in that the load characteristic simulation unit can accept simulated disturbance torque, and is identical in other points.
  • the motor drive device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 6D, focusing on differences from the motor drive device 101 according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a control block diagram of the motor drive device 201 according to the third embodiment.
  • FIG. 6A is a control block diagram in which the disturbance torque 45 is left in the control block diagram shown in FIG. 4A.
  • FIG. 6B is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 6A.
  • FIG. 6C is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 6B.
  • FIG. 6D is a control block diagram obtained by modifying the control block diagram shown in FIG. 6C.
  • the motor drive device 201 according to the present embodiment is similar to the motor drive device 101 according to the second embodiment, in that the motor control unit 13, the load characteristic simulation unit 215, and the motor drive unit. 17. As shown in FIG. 5, the motor drive device 201 according to the present embodiment is different from the motor drive device 101 according to the second embodiment in that the load characteristic simulation unit 215 receives an input of the simulated disturbance torque 18. In other respects.
  • FIG. 6A For derivation of this control block diagram, if the disturbance torque 45 omitted in the deformation from FIG. 4A to FIG. 4B in the second embodiment is left unchanged, the second-order filter 49 represented by the third transfer function and the second filter 49
  • the control block diagram shown in FIG. 6A is obtained by adding a second-order filter 50 represented by a four-transfer function.
  • FIG. 6B shows.
  • a control block diagram is obtained.
  • the motor rigid body characteristic calculator 21 is left as in the above-described embodiments, and the other blocks are moved into the motor drive device 1A.
  • the control block diagram is expressed using the motor drive device 201 ⁇ / b> C including the motor control unit 13 and the secondary filters 47 and 49, and the motor rigid body characteristic calculation unit 21.
  • the approximate motor rigid body characteristic calculation unit 21 is returned to the original motor driving unit 17, the motor 2, and the detector 3, and the disturbance torque 45 is set as the simulated disturbance torque 18 generated inside the motor driving device 201.
  • a block diagram 6D equivalent to FIG. 5 is obtained.
  • the load characteristic simulator 215 of the motor drive device 201 according to the present embodiment includes secondary filters 47 and 49.
  • the simulated torque command 16 is generated based on the characteristics of the load device 4 and the torque command 14 and the simulated disturbance torque 18 that simulates the disturbance torque. For this reason, the influence of the disturbance torque 45 in the actual machine can be simulated.
  • the drive target of the motor drive device is not limited to a rotary motor, and a linear motor can be applied only by replacing the unit of the rotary system with a linear motion system.
  • the detector is attached not only to the motor 2 but also to the load device 4 and the full-closed control configuration in which the position and speed information of the load is added to the feedback value 12, the motor drive device does not require much change. The simulation is possible.
  • the motor drive device can be used as a motor drive device for simulation that can simulate load characteristics.
  • the motor drive device is particularly useful as a demonstration device for various functions, a gain adjustment training device, and the like because it allows simulation with a sense of reality.
  • the load characteristic simulator of the motor drive device can simulate various characteristics of the load device. Therefore, it is useful when testing a function that does not operate unless a load device is connected. If the characteristics of the load device can be measured using the frequency characteristic measurement function, etc., the simulation is performed using only the motor and motor drive device at a remote location far from the location where the actual device is located, and the optimal adjustment results are applied to the actual device. The approach of doing is also possible. Therefore, various applications are conceivable in the field of in-vehicle devices and the industrial field.

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Abstract

モータ駆動装置は、モータを駆動するモータ駆動装置であって、制御指令からトルク指令を生成するモータ制御部と、モータに接続される負荷の特性及びトルク指令に基づいて模擬トルク指令を生成することによって、負荷の特性を模擬する負荷特性模擬部と、模擬トルク指令に基づいてモータを制御するモータ駆動部とを備える。

Description

モータ駆動装置
　本開示は、モータ駆動装置に関する。
　近年、ＨＩＬＳ（Ｈａｒｄｗａｒｅ－Ｉｎ－ｔｈｅ－Ｌｏｏｐ－Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）と呼ばれる、実機を仮想的に再現した環境で実機コントローラの開発を行なう手法の適用例が、車載装置の分野で増えてきている。産業分野でも、負荷装置及びサーボモータとこれを制御するモータ駆動装置とからなるモータ駆動システムのシミュレーションにおいて、一部に実機を用いて実現するものがある（例えば、特許文献１を参照）。
　従来の構成では、負荷系と駆動系と制御系とを有するモータ駆動システムのうち、負荷系及び駆動系に対する数学モデルに制御系の実機の出力を入力して、数学モデルの出力を制御系の実機に入力する。これにより、すべてをシミュレーションモデルで実現する場合と比べて、より正確なシミュレーションを実現しようとしている。
　この構成では、モータ駆動装置の駆動系、及び、モータ、軸、負荷装置などの実機の多くが不要である。よって、モータ駆動装置単体でのシミュレーションも可能となる。しかしながら、この構成では、駆動系及び負荷系のシミュレーションの精度は、ソフトウェアブロックにおけるシミュレーションモデルの精度に依存してしまう。
　この構成には実際に電流が流れる駆動系、及び、可動する負荷系が存在しないため、シミュレーション結果はソフトウェアブロックの内部情報が出力されるだけである。このため、実機動作で生じる音、振動などの情報が失われて、臨場感に欠けるという欠点がある。
特開２００１－２９０５１５号公報
　本開示は、このような従来の問題を解決する。本開示は、シミュレーションの精度を向上させつつ、より臨場感あふれる負荷特性シミュレーション機能を備えた、モータ駆動装置を提供することを目的とする。
　上記問題を解決するために、本開示に係るモータ駆動装置の一態様は、モータを駆動するモータ駆動装置であって、制御指令からトルク指令を生成するモータ制御部と、モータに接続される負荷の特性及びトルク指令に基づいて模擬トルク指令を生成することによって、負荷の特性を模擬する負荷特性模擬部と、模擬トルク指令に基づいてモータを制御するモータ駆動部とを備える。
　このようなモータ駆動装置の駆動系及び負荷系のうち、駆動系において、モータの実機を用いることで、モータの数学モデルを用いる従来の構成より精度のよいシミュレーションが可能となる。このシミュレーションでは実際にモータが動作することで、シミュレーション結果として実機動作で生じうる音及び振動を再現できる。これにより、臨場感あふれるモータ駆動装置のシミュレーションを提供することができる。
　また、本開示のモータ駆動装置の一態様において、負荷特性模擬部は、負荷の特性として剛体特性を模擬する係数を有し、トルク指令に係数を乗算することで模擬トルク指令を生成してもよい。
　また、本開示のモータ駆動装置の一態様において、負荷特性模擬部は、共振周波数、反共振周波数、共振減衰比及び反共振減衰比の少なくとも一つをパラメータに持つ共振特性を模擬する２次フィルタを含んでもよい。
　また、本開示のモータ駆動装置の一態様において、負荷特性模擬部は、直列結合された複数の２次フィルタを含んでもよい。
　また、本開示のモータ駆動装置の一態様において、負荷特性模擬部は、負荷の特性及びトルク指令と、外乱トルクを模擬した模擬外乱トルクとに基づいて模擬トルク指令を生成してもよい。
　これらの各構成により、一般的な負荷系の多くを高い精度でシミュレーションすることができる。
　本開示によれば、シミュレーションの精度を向上させつつ、より臨場感あふれる負荷特性シミュレーション機能を備えた、モータ駆動装置を提供できる。
図１は、実施の形態１に係るモータ駆動装置の制御ブロック図である。 図２は、実施の形態１に係るモータ駆動装置の模擬対象であるモータ駆動装置の制御ブロック図である。 図３Ａは、図２に示される構成において負荷装置を剛体系と仮定した場合の制御ブロック図である。 図３Ｂは、図３Ａに示される制御ブロック図の演算順序を交換した構成を示す制御ブロック図である。 図３Ｃは、図３Ｂに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。 図４Ａは、図２に示される構成において負荷装置を２慣性系と仮定した場合の制御ブロック図である。 図４Ｂは、図４Ａに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。 図４Ｃは、図４Ｂに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。 図４Ｄは、実施の形態２に係るモータ駆動装置の制御ブロック図である。 図５は、実施の形態３に係るモータ駆動装置の制御ブロック図である。 図６Ａは、図４Ａに示される制御ブロック図において外乱トルクを残して変形した制御ブロック図である。 図６Ｂは、図６Ａに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。 図６Ｃは、図６Ｂに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。 図６Ｄは、図６Ｃに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。
　本開示のモータ駆動装置の第１の態様は、モータを駆動するモータ駆動装置であって、制御指令からトルク指令を生成するモータ制御部と、モータに接続される負荷の特性及びトルク指令に基づいて模擬トルク指令を生成することによって、負荷の特性を模擬する負荷特性模擬部と、模擬トルク指令に基づいてモータを制御するモータ駆動部とを備える。
　これにより、モータ駆動装置の駆動系及び負荷系のうち、駆動系において、モータ特性に実機を用いた場合に、モータの数学モデルを用いる従来の構成より精度のよいシミュレーションが可能となる。また副次的な効果として、このシミュレーションでは実際にモータが動作することで、シミュレーション結果として実機動作で生じうる音及び振動を再現できる。これにより、臨場感あふれるモータ駆動装置のシミュレーションを提供することができる。
　本開示のモータ駆動装置の第２の態様において、負荷特性模擬部は、負荷の特性として剛体特性を模擬する係数を有し、トルク指令に係数を乗算することで模擬トルク指令を生成する。
　これにより、この係数を変化させることで、負荷系を剛体とみなしたときの負荷イナーシャを模擬的に変化させるシミュレーションが可能となる。
　本開示のモータ駆動装置の第３の態様において、負荷特性模擬部は、共振周波数、反共振周波数、共振減衰比及び反共振減衰比の少なくとも一つをパラメータに持つ共振特性を模擬する２次フィルタを含む。
　これにより、２慣性系の特性を持つ負荷系のシミュレーションが可能となる。
　本開示のモータ駆動装置の第４の態様において、負荷特性模擬部は、直列結合された複数の２次フィルタを含む。
　これにより、３慣性系またはそれ以上の多慣性系の特性を持つ負荷系のシミュレーションが可能となる。
　本開示のモータ駆動装置の第５の態様において、負荷特性模擬部は、負荷の特性及びトルク指令と、外乱トルクを模擬した模擬外乱トルクとに基づいて模擬トルク指令を生成する。
　これにより、偏荷重、及び、動摩擦、粘性摩擦などの摩擦特性といった外乱トルクを模擬したシミュレーションが可能となる。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、並びに、ステップ及びステップの順序等は、一例であって、本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
　（実施の形態１）
　実施の形態１に係るモータ駆動装置について図１を用いて説明する。
　図１は、実施の形態１に係るモータ駆動装置１の制御ブロック図である。なお、図１には、モータ駆動装置１に接続されたモータ２及び検出器３も併せて示されている。
　図１に示されるように、モータ駆動装置１は、モータ制御部１３と、負荷特性模擬部１５と、モータ駆動部１７とを備える。
　モータ制御部１３は、制御指令１１からトルク指令１４を生成する制御部である。制御指令１１はモータの回転を制御する指令値である。トルク指令１４は、負荷装置が接続されたように模擬したモータを回転させるためのトルクを示す指令値である。本実施の形態では、モータ制御部１３は、制御指令１１と、モータ２に接続された検出器３からのフィードバック値１２とに基づいてトルク指令１４を生成する。モータ制御部１３において用いられる制御の構成は、特に限定されない。例えば、一般的なＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御に代表されるフィードバック制御、制御指令１１を入力とするフィードフォワード制御、これらを組み合わせた複合制御などを用いてもよい。また、位置制御においては、例えば速度制御を内包したカスケード制御などを用いてもよい。
　検出器３は、モータ２の状態を検出する計測機器である。検出器３としては、モータ２の位置情報を検出するエンコーダ、レゾルバなどの計測機器、又はモータ２の速度情報を検出するタコジェネレータなどの計測機器を用いることができる。
　なお、制御指令１１は外部から与えても、モータ駆動装置１内で生成してもよい。フィードバック値１２は、モータ２の状態を示す値であれば特に限定されない。フィードバック値１２は、例えば、エンコーダ、レゾルバなどからなる検出器３を用いた場合に得られる位置情報、又は、タコジェネレータなどからなる検出器３を用いた場合に得られる速度情報が用いられる。
　負荷特性模擬部１５は、モータ２に接続される負荷の特性を模擬する処理部である。負荷特性模擬部１５は、負荷の特性及びトルク指令１４に基づいて模擬トルク指令１６を生成する。模擬トルク指令１６は、負荷が接続されている場合の動作をモータ２に模擬させる指令値である。本実施の形態では、負荷特性模擬部１５は、負荷の特性として剛体特性を模擬する係数を有し、トルク指令に係数を乗算することで模擬トルク指令を生成する。
　モータ駆動部１７は、模擬トルク指令１６に基づいて、モータ２を制御する駆動部である。モータ駆動部１７は、模擬トルク指令通りのトルクをモータ２が出力するように電流制御を行う。
　モータ駆動部１７として、一般的には模擬トルク指令１６から計算される電流指令とモータ電流の検出値との比較を行う電流制御部と、その出力である電圧指令を実際のモータに印加するためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｏｎ）制御回路とからなることが多い。しかし、この形態にとらわれるものではなく模擬トルク指令１６を受けてモータ２を制御するものであれば特に限定されない。
　次に、本実施の形態に係る負荷特性模擬部１５の導出方法について図２～図３Ｃを用いて説明する。
　図２は、実施の形態１に係るモータ駆動装置１の模擬対象であるモータ駆動装置１０の制御ブロック図である。図２に示されるように、本実施の形態に係るモータ駆動装置１の模擬対象であるモータ駆動装置１０には、モータ２及び負荷装置４が接続されている。
　図２に示される模擬対象であるモータ駆動装置１０は、負荷特性模擬部１５がない点において、図１に示されるモータ駆動装置１と相違する。モータ駆動装置１０においては、トルク指令１４に基づいてモータ駆動部１７がモータ２を制御する。モータ２に実際の負荷装置４が接続されている。図２に示される状態におけるモータ２の動作を図１の構成でシミュレーションすることが本開示の目的となる。
　図３Ａは、図２に示される構成において負荷装置４を剛体系と仮定した場合の制御ブロック図である。図３Ｂは、図３Ａに示される制御ブロック図の演算順序を交換した構成を示す制御ブロック図である。図３Ｃは、図３Ｂに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。
　図２に示されるモータ駆動部１７及びモータ２は十分高速な応答特性を持つと仮定し、検出器３の出力をモータ速度とする。この場合、モータ駆動部１７、モータ２及び検出器３は、図３Ａに示されるようにモータイナーシャＪｍのみからなる剛体系としてモータ剛体特性演算部２１の式で近似できる。モータ２と負荷装置４とが剛体結合されている場合、負荷イナーシャをＪｌとすれば、負荷装置４の特性は総イナーシャ比演算部４１で代表できる。なお、図３Ａに示される構成では、図２のモータ駆動部１７が、モータ駆動装置１Ａの外部のモータ２及び検出器３とともに剛体系を形成している。このため、モータ駆動装置１Ａは、モータ制御部１３だけを備え、モータ駆動部１７を備えない。
　図３Ａの制御ブロック図上で演算順序は交換可能である。したがって、負荷装置４の特性を代表する総イナーシャ比演算部４１とモータ剛体特性演算部２１との演算順序を交換し、総イナーシャ比演算部４１をモータ駆動装置１Ａに入れることができる。このように、総イナーシャ比演算部４１をモータ駆動装置１Ａに入れたモータ駆動装置１Ｂを用いる構成を図３Ｂに示す。
　ここで、総イナーシャ比演算部４１を負荷特性模擬部１５とし、一旦近似したモータ剛体特性演算部２１を元のモータ駆動部１７とモータ２と検出器３とに戻すことで、図３Ｃに示されるように、図１に示される制御ブロック図と等価な制御ブロック図を得ることができる。
　以上のように構成されたモータ駆動装置について、以下その動作及び作用を説明する。
　モータ駆動装置が負荷特性模擬部１５を備えない場合は、トルク指令１４はモータ２単体のモータ剛体特性演算部２１を駆動するのに必要な値となる。一方、本実施の形態に係るモータ駆動装置１のように負荷特性模擬部１５を備える場合には、負荷特性模擬部１５は、負荷装置４の特性として剛体特性を模擬する係数を有し、トルク指令に当該係数を乗算することで模擬トルク指令を生成する。より具体的には、負荷特性模擬部１５は、トルク指令１４に１未満の係数Ｊｍ／（Ｊｍ＋Ｊｌ）を乗じた模擬トルク指令１６として出力するため、模擬トルク指令１６は、トルク指令１４より小さな値となる。そのため、実際にはモータ２に負荷装置４が接続されていないにもかかわらず、あたかも負荷装置４が接続されているかのように、モータ２はゆっくり加速する。その結果、フィードバック値１２の変化もゆっくりとなるため、モータ制御部１３は制御指令１１に追従すべくより大きなトルク指令１４を出力することとなる。以上のように、モータ駆動装置１が負荷特性模擬部１５を備えることにより、モータ駆動装置１にモータ２だけを接続した状態で、総イナーシャ比演算部４１を持つ負荷装置４がモータ２に接続された場合の動作シミュレーションが可能となる。このため、上記係数を変化させることで、負荷系を剛体とみなしたときの負荷イナーシャを模擬的に変化させるシミュレーションが可能となる。したがって、図１に示される構成にて、制御指令１１、フィードバック値１２及びトルク指令１４をそのまま観測することで、図２に示される構成における制御指令１１、フィードバック値１２及びトルク指令１４と同等の値を観測できる。
　なお、特許文献１の構成と比較して、本実施の形態に係る構成の方がモータ駆動部１７、モータ２及び検出器３として実機を用いた分だけ、より精度のよいシミュレーションが可能となる。
　以上のように、本実施の形態に係るモータ駆動装置１は、モータ２を駆動するモータ駆動装置１であって、制御指令１１からトルク指令１４を生成するモータ制御部１３と、モータ２に接続される負荷の特性及びトルク指令１４に基づいて模擬トルク指令１６を生成することによって、負荷の特性を模擬する負荷特性模擬部１５と、模擬トルク指令１６に基づいてモータ２を制御するモータ駆動部１７とを備える。
　すなわち、本実施の形態に係るモータ駆動装置１は、負荷特性を模擬する負荷特性模擬部１５から出力される模擬トルク指令に基づいてモータ２を駆動することで、モータ２に負荷装置４を接続した状態のシミュレーションを行うことができる。さらに、本実施の形態では、モータ駆動装置の駆動系及び負荷系のうち、駆動系においてモータ２の実機を用いることで、モータの数学モデルを用いる従来の構成より精度のよいシミュレーションが可能となる。
　なお、モータ駆動部の制御は、通常モータ制御部の演算より高速で行なわれる。このため、これをソフトウェアブロックのシミュレーションモデルで実現するための計算負荷は膨大となる。したがって、評価装置のコストアップにつながる。また、駆動系及びモータ特性には、理論上近似が困難な非線形特性があり、実用的な精度でシミュレーションしきれない場合もある。これらのいずれの問題も、本実施の形態に係るモータ駆動装置１を用いれば解決し得る。
　さらに、本実施の形態に係るモータ駆動装置１にモータ２の実機を接続する場合には、実際にモータ２が動作する。このため、シミュレーション結果として実機動作で生じうる音、振動などを再現できる。したがって、臨場感あふれるモータ駆動装置１のシミュレーションを提供することができる。このようなモータ駆動装置１をさまざまな機能のデモ装置、ゲイン調整のトレーニング装置などとして用いることで、より現場での作業に即した対応を学ぶことができる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２に係るモータ駆動装置について説明する。本実施の形態に係るモータ駆動装置は、負荷装置を２慣性系と仮定する点において実施の形態１に係るモータ駆動装置と相違し、その他の点において一致する。以下、本実施の形態に係るモータ駆動装置について、実施の形態１に係るモータ駆動装置１との相違点を中心に図４Ａ～図４Ｄを用いて説明する。
　図４Ａは、図２に示される構成において負荷装置４を２慣性系と仮定した場合の制御ブロック図である。図４Ｂは、図４Ａに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。図４Ｃは、図４Ｂに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。図４Ｄは、実施の形態２に係るモータ駆動装置１０１の制御ブロック図である。
　図４Ａに示される制御ブロック図は、図３Ａに示される制御ブロック図と同じ前提のもとに、モータ駆動部１７、モータ２及び検出器３をモータ剛体特性演算部２１で近似している。図４Ａに示されるように、２慣性系ではモータ剛体特性演算部２１への入力がトルク指令１４そのものでなく、トルク指令１４からねじれトルク４２を減算したものとなる。ねじれトルク４２は、ダンパ係数Ｄ及びばね係数Ｋで近似することによって模擬したシャフト特性演算部４４を用いて得られる値である。ねじれトルク４２は、モータ速度であるフィードバック値１２と負荷装置４側の負荷速度４３との差を、シャフト特性演算部４４に入力した場合に得られるシャフト特性演算部４４の出力である。ここで、負荷速度４３は、ねじれトルク４２から外乱トルク４５を減算した結果を、負荷イナーシャＪｌを持つ負荷剛体特性演算部４６に入力した場合に得られる負荷剛体特性演算部４６の出力である。
　図４Ａに示される制御ブロック図で外乱トルク４５を０として変形すると、トルク指令１４を入力とするモータ剛体特性演算部２１と、その出力からモータ速度であるフィードバック値１２までの共振特性を表す２次フィルタ４７の第１伝達関数、負荷装置側の負荷速度４３までの共振特性を表す２次フィルタ４８の第２伝達関数からなる、図４Ｂの制御ブロック図が導き出される。図４Ｂの共振周波数ωｐ、反共振周波数ωｚ、共振減衰比ζｐ及び反共振減衰比ζｚは、シャフト特性演算部４４のダンパ係数Ｄ及びバネ係数Ｋ、並びに、モータイナーシャＪｍ及び負荷イナーシャＪｌから、下式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、図４Ｂに示される負荷速度４３の推定は差し当たって不要なため、図４Ｂに示される制御ブロック図から２次フィルタ４８（つまり、第２伝達関数で表されるフィルタ）を取り除く。さらに、２次フィルタ４７（つまり、第１伝達関数で表されるフィルタ）をモータ駆動装置１Ａ内に移動する。これによって、図４Ｃに示されるように、制御ブロック図は、モータ制御部１３及び２次フィルタ４７を備えるモータ駆動装置１０１Ｃと、モータ剛体特性演算部２１とを用いて表される。
　最終的に、２次フィルタ４７を負荷特性模擬部１１５として、モータ剛体特性演算部２１を元のモータ駆動部１７とモータ２と検出器３とに戻す。これによって、図１に示される制御ブロック図と同様の構成を有する図４Ｄに示される制御ブロック図が得られる。図４Ｄに示されるモータ駆動装置１０１は、負荷特性模擬部１１５の演算式において実施の形態１に係るモータ駆動装置１と相違し、その他の点において一致する。
　以上のように構成されたモータ駆動装置１０１について、以下その動作、作用を説明する。
　負荷特性模擬部１１５は、周波数特性として、共振周波数ωｐにおいて共振減衰比ζｐに応じたピークを持ち、反共振周波数ωｚにおいて反共振減衰比ζｚに応じたディップを持つ。そのため、模擬トルク指令１６もトルク指令１４の共振周波数ωｐ成分が増幅され、反共振周波数ωｚ成分が減衰した値となる。これにより、実際にはモータ２単体しか接続されていないにもかかわらず、あたかも負荷装置４が接続されているかのようにフィードバック値１２に共振周波数の振動が発生する。これに対応するため、モータ制御部１３は通常反共振周波数ωｚ以下に応答性が制限される。以上のように、本実施の形態に係る負荷特性模擬部１１５は、共振周波数ωｐ、反共振周波数ωｚ、共振減衰比ζｐ及び反共振減衰比ζｚの少なくとも一つをパラメータに持つ共振特性を模擬する２次フィルタを含む。モータ駆動装置１０１が、このような負荷特性模擬部１１５を備えることにより、モータ駆動装置１０１にモータ２だけを接続した状態で、図２に示される構成において、２慣性系の特性を持つ負荷装置４が接続された場合のシミュレーションが可能となる。したがって、図４Ｄの構成にて、制御指令１１、フィードバック値１２及びトルク指令１４をそのまま観測することで、図２に示される構成における制御指令１１、フィードバック値１２及びトルク指令１４と同等の値を観測できる。
　なお、２慣性系だけでなく、３慣性系及びそれ以上の多慣性系の特性を持つ負荷装置４を用いる場合においても、同様の式変形で、直列結合された複数の２次フィルタを含む負荷特性模擬部を得られる。このような負荷特性模擬部を備えるモータ駆動装置を用いることで、３慣性系及びそれ以上の多慣性系の特性のような複雑な共振特性を持つ負荷装置４をモータ２に接続した場合のシミュレーションが可能となる。
　（実施の形態３）
　実施の形態３に係るモータ駆動装置について説明する。本実施の形態に係るモータ駆動装置は、負荷特性模擬部が模擬外乱トルクを受け付けることができる点において、実施の形態２に係るモータ駆動装置１０１と相違し、その他の点において一致する。以下、本実施の形態に係るモータ駆動装置について、実施の形態２に係るモータ駆動装置１０１との相違点を中心に図５～図６Ｄを用いて説明する。
　図５は、実施の形態３に係るモータ駆動装置２０１の制御ブロック図である。図６Ａは、図４Ａに示される制御ブロック図において外乱トルク４５を残して変形した制御ブロック図である。図６Ｂは、図６Ａに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。図６Ｃは、図６Ｂに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。図６Ｄは、図６Ｃに示される制御ブロック図を変形した制御ブロック図である。
　図５に示されるように、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０１は、実施の形態２に係るモータ駆動装置１０１と同様に、モータ制御部１３と、負荷特性模擬部２１５と、モータ駆動部１７とを備える。図５に示されるように、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０１は、負荷特性模擬部２１５が模擬外乱トルク１８の入力を受け付ける点において、実施の形態２に係るモータ駆動装置１０１と相違し、その他の点において一致する。
　この制御ブロック図の導出のために、実施の形態２で図４Ａから図４Ｂへの変形時に省略した外乱トルク４５をそのまま残して変形すると、第３伝達関数で表される２次フィルタ４９と第４伝達関数で表される２次フィルタ５０とを加えた図６Ａに示される制御ブロック図のようになる。ここで負荷速度４３の推定は差し当たって必要ないので、第２伝達関数で表される２次フィルタ４８と、第４伝達関数で表される２次フィルタ５０を削除すると、図６Ｂに示される制御ブロック図が得られる。図６Ｂに示される制御ブロック図において、上述の各実施の形態と同様にモータ剛体特性演算部２１を残して、他のブロックをモータ駆動装置１Ａ内に移動する。これにより、図６Ｃに示されるように、制御ブロック図は、モータ制御部１３及び２次フィルタ４７及び４９を備えるモータ駆動装置２０１Ｃと、モータ剛体特性演算部２１とを用いて表される。続いて、近似であるモータ剛体特性演算部２１を元のモータ駆動部１７とモータ２と検出器３とに戻し、外乱トルク４５をモータ駆動装置２０１内部で生成する模擬外乱トルク１８とすることで、図５と等価なブロック図６Ｄが得られる。図６Ｄに示されるように、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０１の負荷特性模擬部２１５は、２次フィルタ４７及び４９を含む。
　以上のように、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０１においては、負荷装置４の特性及びトルク指令１４と、外乱トルクを模擬した模擬外乱トルク１８とに基づいて模擬トルク指令１６を生成する。このため、実機における外乱トルク４５の影響をシミュレーションできる。
　（変形例など）
　以上、本開示に係るモータ駆動装置について、各実施の形態に基づいて説明した。しかし、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、本開示に係るモータ駆動装置の駆動対象は、回転モータに限定されるものではなく、リニアモータにおいても回転系の単位を直動系に置き換えるだけで適用できる。また、検出器をモータ２だけでなく、負荷装置４にも取り付けて、負荷の位置及び速度情報をフィードバック値１２に加えるフルクローズ制御構成としても、さほど大きな変更を必要とせずに、モータ駆動装置のシミュレーションは可能である。
　また、検出器３の特性がシミュレーション用と実機用とで異なる場合に、それらの特性差を負荷特性模擬部１５に取り込むことも可能である。
　その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
　本開示に係るモータ駆動装置は、負荷特性を模擬できるシミュレーション用のモータ駆動装置として利用できる。
　本開示に係るモータ駆動装置は、臨場感あふれるシミュレーションが可能であるため、さまざまな機能のデモ装置、ゲイン調整のトレーニング装置などとして特に有用である。
　本開示に係るモータ駆動装置の負荷特性模擬部は、負荷装置のさまざまな特性を模擬できる。したがって、負荷装置を接続しないと動作しない機能をテストする場合などに有用である。また、周波数特性測定機能などで負荷装置の特性を測定できたなら、実際の装置がある場所から遠く離れた遠隔地でモータとモータ駆動装置だけでシミュレーションを行い、最適な調整結果を実機に適用するといったアプローチも可能となる。したがって、車載装置の分野及び産業分野において、さまざまな応用が考えられる。
　１、１Ａ、１Ｂ、１０、１０１、１０１Ｃ、２０１、２０１Ｃ　モータ駆動装置
　２　モータ
　３　検出器
　４　負荷装置
　１１　制御指令
　１２　フィードバック値
　１３　モータ制御部
　１４　トルク指令
　１５、１１５、２１５　負荷特性模擬部
　１６　模擬トルク指令
　１７　モータ駆動部
　１８　模擬外乱トルク
　２１　モータ剛体特性演算部
　４１　総イナーシャ比演算部
　４２　ねじれトルク
　４３　負荷速度
　４４　シャフト特性演算部
　４５　外乱トルク
　４６　負荷剛体特性演算部
　４７、４８、４９、５０　２次フィルタ

Claims (5)

  1. モータを駆動するモータ駆動装置であって、
    制御指令からトルク指令を生成するモータ制御部と、
    前記モータに接続される負荷の特性及び前記トルク指令に基づいて模擬トルク指令を生成することによって、前記負荷の特性を模擬する負荷特性模擬部と、
    前記模擬トルク指令に基づいて前記モータを制御するモータ駆動部とを備える
    モータ駆動装置。
  2. 前記負荷特性模擬部は、前記負荷の特性として剛体特性を模擬する係数を有し、前記トルク指令に前記係数を乗算することで前記模擬トルク指令を生成する
    請求項１記載のモータ駆動装置。
  3. 前記負荷特性模擬部は、共振周波数、反共振周波数、共振減衰比及び反共振減衰比の少なくとも一つをパラメータに持つ共振特性を模擬する２次フィルタを含む
    請求項１記載のモータ駆動装置。
  4. 前記負荷特性模擬部は、直列結合された複数の前記２次フィルタを含む
    請求項３記載のモータ駆動装置。
  5. 前記負荷特性模擬部は、前記負荷の特性及び前記トルク指令と、外乱トルクを模擬した模擬外乱トルクとに基づいて前記模擬トルク指令を生成する
    請求項１記載のモータ駆動装置。
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