WO2022244078A1 - モータの制御装置、産業機械システム、及びモータの制御方法 - Google Patents

モータの制御装置、産業機械システム、及びモータの制御方法 Download PDF

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WO2022244078A1
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correction amount
command
stage
elastic element
motor
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French (fr)
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駿 寳澤
聡史 猪飼
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ファナック株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/1641—Programme controls characterised by the control loop compensation for backlash, friction, compliance, elasticity in the joints
    • 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
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41251—Servo with spring, resilient, elastic element, twist

Definitions

  • the present disclosure relates to a motor control device, an industrial machine system, and a motor control method.
  • a plurality of elastic elements are interposed between the motor and the driven body, and the stepwise elastic deformation of the plurality of elastic elements may affect the positioning accuracy of the driven body by the motor.
  • a control device connected to a driven body via a plurality of elastic elements and controlling a motor that drives the driven body generates a command to operate the motor to accelerate a command generation unit; a correction amount calculation unit that executes a correction amount calculation process for obtaining a correction amount of a command based on an elasticity parameter representing elasticity of an elastic element; a step detection unit for detecting that the driving force has transitioned from a first step acting on the element to a second step acting on the second elastic element through the first elastic element.
  • the correction amount calculation unit performs a correction amount calculation process to be executed when a shift from the first stage to the second stage is detected as a first correction based on a first elastic parameter of the first elastic element.
  • the amount calculation process is switched to the second correction amount calculation process based on the second elastic parameter and the first elastic parameter of the second elastic element.
  • a method of controlling a motor connected to a driven body via a plurality of elastic elements to drive the driven body comprises: a processor generating commands to operate the motor to accelerate; and performs a correction amount calculation process for obtaining a correction amount for a command based on an elastic parameter representing the elasticity of the elastic element, and the driving force generated by the motor in response to the command acts on the first elastic element. from the stage to the second stage in which the driving force acts on the second elastic element through the first elastic element, and the transition from the first stage to the second stage is detected.
  • the correction amount calculation process to be executed is changed from the first correction amount calculation process based on the first elastic parameter of the first elastic element to the second elastic parameter of the first elastic element and the second elasticity of the second elastic element. and the second correction amount calculation process based on the parameters.
  • the present disclosure it is possible to obtain a correction amount suitable for the stage in which the driving force of the motor acts on a plurality of elastic elements. Therefore, when the motor and the driven body are connected via a plurality of elastic elements, errors caused by the stepwise elastic deformation of the plurality of elastic elements can be canceled with high accuracy. The positioning accuracy of the driver can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram of an industrial machine system according to one embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of the industrial machine shown in FIG. 1
  • FIG. 3 shows a machine model of the industrial machine shown in FIG. 2
  • the first stage in which the driving force of the motor acts on the first elastic element is shown.
  • a second stage is shown in which the driving force of the motor acts on the second elastic element through the first elastic element.
  • An example of time change characteristics of a command for operating a motor is shown.
  • 2 is a flow chart showing an example of the operation flow of the control device shown in FIG. 1
  • 2 is a block diagram showing another function of the control device shown in FIG. 1;
  • FIG. 9 is a flow chart showing an example of the operation flow of the control device shown in FIG. 8;
  • FIG. 1 An industrial machine system 10 according to one embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. The industrial machine system 10 includes an industrial machine 12 and a controller 14 .
  • the industrial machine 12 is for performing predetermined work (cutting, welding, etc.) on a work, and has a motor 16, a plurality of elastic elements 18 and 20, and a driven body 22.
  • the motor 16 is, for example, a servomotor as an electric motor, and rotates its output shaft 16a (FIG. 2) according to a command from the control device 14. As shown in FIG.
  • the output shaft 16a of the motor 16 and the driven body 22 are mechanically connected to each other via a plurality of elastic elements 18 and 20.
  • the elastic element 18 is a ball screw that extends straight along the axis A and is a member (eg, a steel member) having an elastic parameter PR1.
  • k1 a spring constant
  • G1 an elastic modulus G1 (including Young's modulus, rigidity modulus, Poisson's ratio, etc.).
  • the elastic element 20 is, for example, inserted between the elastic element 18 and the driven body 22, and is a seal that prevents foreign matter from entering the inside of a housing (not shown) that accommodates the elastic element 18.
  • a mechanism a member (eg a rubber member) having an elastic parameter PR2.
  • the driven body 22 is, for example, a work table on which a work is placed, and has an engaging portion 22a that engages with the elastic element 18 as a ball screw. As the motor 16 rotates the output shaft 16a, the elastic element 18 is rotated about the axis A, and the driven body 22 is reciprocated in the direction of the axis A according to the rotation of the elastic element 18.
  • the elastic element 20 as a sealing mechanism is in contact with the driven body 22 and elastically deforms as the driven body 22 reciprocates. and apply force such as frictional force.
  • the motor 16 thus drives the driven body 22 via the elastic elements 18 and 20 .
  • the motor 16 is provided with at least one sensor 24 (Fig. 1).
  • the sensor 24 includes a rotation detection sensor (encoder, hall element, etc.) that detects the rotational position P of the output shaft 16a, a current sensor that detects the current I supplied to the motor 16, and a current sensor that detects the current I supplied to the motor 16. It has a force sensor (torque sensor) that detects the applied driving force F (torque).
  • the sensor 24 detects the rotational position P, current I, and driving force F, and supplies them to the controller 14 as position feedback P, current feedback I, and force feedback F, respectively.
  • the sensor 24 may detect the acceleration ⁇ of the output shaft 16a (or the driven body 22) and supply the detected value as the acceleration feedback ⁇ to the control device 14, or the position feedback P may be differentiated by second-order time differentiation. may be supplied to the control device 14.
  • the control device 14 controls the industrial machine 12 (specifically, the motor 16).
  • controller 14 is a computer having processor 30 , memory 32 , and I/O interface 34 .
  • the processor 30 has a CPU, GPU, or the like, and is communicatively connected to a memory 32 and an I/O interface 34 via a bus 36 .
  • the processor 30 communicates with the memory 32 and the I/O interface 34 and performs arithmetic processing for implementing a command correction function, which will be described later.
  • the memory 32 has RAM, ROM, or the like, and temporarily or permanently stores various data used in arithmetic processing for the command correction function executed by the processor 30 and various data generated during the arithmetic processing. memorize.
  • the I/O interface 34 has, for example, an Ethernet (registered trademark) port, a USB port, an optical fiber connector, or an HDMI (registered trademark) terminal, and exchanges data with external devices under commands from the processor 30. Communicate by wire or wirelessly.
  • the processor 30 generates a command CM for driving the motor 16 to accelerate.
  • This command CM has, for example, a position command CMp, a speed command CMv, and a torque command CM ⁇ .
  • the position command CMp defines the target position of the driven body 22 (that is, the output shaft 16a of the motor 16)
  • the speed command CMv defines the speed V of the motor 16 (or the driven body 22)
  • the torque command CM ⁇ defines the driving force F (torque) of the motor 16 .
  • the command CM may have an acceleration command CM ⁇ that defines the acceleration ⁇ of the output shaft 16a of the motor 16 (or the driven body 22) instead of the torque command CM ⁇ .
  • the processor 30 functions as the command generator 40 (FIG. 1) that generates the command CM.
  • the motor 16 generates a driving force F (torque) that rotationally drives the output shaft 16a according to the command CM.
  • the driving force F generated by the motor 16 acts on the elastic element 18 and then on the elastic element 20 to drive the driven body 22 .
  • the elastic elements 18 and 20 can be regarded as springs that are slightly elastically deformed under the action of the driving force F.
  • FIG. 3 A schematic mechanical system model of the industrial machine 12 is shown in FIG.
  • the industrial machine 12 can be schematically represented as a mechanical system model in which elastic elements 18 and 20 as springs are interposed between the motor 16 and the driven body 22 .
  • a backlash element BL1 exists between the elastic element 18 and the elastic element 20 in the mechanical system model of the industrial machine 12 .
  • the backlash element BL1 on the mechanical system model represents the backlash between the output shaft 16a and the elastic element 18 and the backlash between the elastic element 18 and the driven body 22 (engaging portion 22a).
  • a backlash element BL2 exists between the elastic element 18 and the elastic element 20.
  • FIG. A backlash element BL2 on the mechanical system model represents the backlash between the elastic element 20 and the driven body 22 .
  • the processor 30 generates a command CM for accelerating the motor 16 after reversing the direction of operation of the motor 16 (that is, the direction of rotation of the output shaft 16a) from one side to the other. Assume that the moving direction of the driven body 22 is reversed from right to left, and the driven body 22 is accelerated leftward. In this case, the motor 16 generates a driving force F (torque) according to the command CM.
  • the driving force F first acts on the elastic element 18, and the backlash element BL1 causes the driving force F to act on the elastic element 18 and elastically deform the elastic element 18.
  • a minute time lag TL1 occurs until the spring of the element 18 is extended).
  • the time lag TL1 elapses after the driving force F acts on the elastic element 18 (that is, when the backlash element BL1 is eliminated), as shown in FIG. 18 begins to elastically deform (that is, the spring expands).
  • a minute time lag TL2 occurs between the elastic deformation of the elastic element 18 and the elastic deformation of the elastic element 20 by the driving force F (that is, the spring of the elastic element 20 is stretched). It will be.
  • the time lag TL2 elapses after the elastic deformation of the elastic element 18 (that is, when the backlash element BL2 is eliminated), as shown in FIG. It begins to deform elastically. Then, the driven body 22 begins to move leftward while receiving the force (stress, frictional force) from the elastic element 20 .
  • stage ST1 (FIG. 4) in which the driving force F generated by the motor 16 acts on the elastic element 18 to elastically deform the elastic element 18.
  • the backlash The driving force F does not substantially act on the elastic element 20 due to the influence of the element BL2. That is, at this stage ST1, it can be assumed that only the spring of the elastic element 18 exists in the mechanical model of the industrial machine 12, and therefore only the elastic parameter PR1 needs to be considered.
  • stage ST1 the driving force F acts on the elastic element 20 through the elastic element 18 to elastically deform the elastic element 20, thereby shifting to stage ST2 (FIG. 5).
  • stage ST2 since the driving force F acts on the elastic elements 18 and 20, it can be assumed that a combined spring of the elastic elements 18 and 20 exists in the mechanical model of the industrial machine 12. , the elastic parameters PR1 and PR2 should be taken into account.
  • the driven body 22 is driven by the driving force F through a plurality of steps ST1 and ST2 in which the driving force F acts on the plurality of elastic elements 18 and 20 step by step.
  • the motor 16 When the motor 16 generates the driving force F according to the command CM, the elastic elements 18 and 20 are elastically deformed step by step. and the actual position of the driven body 22 (specifically, the rotational position of the motor 16).
  • the processor 30 executes correction amount calculation processing CP for obtaining a correction amount ⁇ for correcting the command CM based on the elastic parameters PR of the elastic elements 18 and 20 . Therefore, in the present embodiment, the processor 30 functions as the correction amount calculator 42 (FIG. 1) that executes the correction amount calculation process CP. The details of the correction amount calculation process CP will be described later.
  • An example of the time change characteristic of is shown in FIG.
  • the position command CMp shown in FIG. 6 indicates that the operating direction of the motor 16 (or the driven body 22) is reversed at time t0.
  • the degree of change D of the torque command CM ⁇ with respect to time t is relatively steep during the period from time t0 to t1, and becomes relatively moderate during the period after time t1.
  • the period from time t0 to t1 corresponds to stage ST1 described above, while the period after time t1 corresponds to stage ST2 described above.
  • the driving force F generated by the motor 16 in response to the command CM is highly correlated with the torque command CM ⁇ , force feedback F, acceleration feedback ⁇ (or acceleration command CM ⁇ ), and current feedback I. Therefore, the torque command CM ⁇ , the force feedback F, the acceleration feedback ⁇ , the acceleration command CM ⁇ , and the current feedback I can be regarded as a force parameter FP indicating the driving force F. Therefore, the time change characteristics of the force feedback F, the acceleration ⁇ , the acceleration command CM ⁇ , and the current feedback I are similar to the time change characteristics of the torque command CM ⁇ (in other words, the driving force F) shown in FIG.
  • the processor 30 detects the transition from stage ST1 to stage ST2 in order to execute different correction amount calculation processes CP1 and CP2 in stages ST1 and ST2 while the motor 16 is running. Specifically, the processor 30 acquires the degree D of change in the force parameter FP (torque command CM ⁇ , acceleration command CM ⁇ , force feedback F, acceleration ⁇ , acceleration feedback ⁇ , or current feedback I), and obtains the degree of change Based on D, the transition from stage ST1 to stage ST2 is detected.
  • the force parameter FP torque command CM ⁇ , acceleration command CM ⁇ , force feedback F, acceleration ⁇ , acceleration feedback ⁇ , or current feedback I
  • Tc for example, 50 [msec]
  • the processor 30 may obtain the above-mentioned difference D10 as the degree D of change in the acceleration feedback ⁇ .
  • the processor 30 calculates the degree of change D (D1 to D10) of the force parameter FP (specifically, the torque command CM ⁇ , the acceleration command CM ⁇ , the force feedback F, the current feedback I, or the acceleration feedback ⁇ ). It functions as a change acquisition unit 44 (FIG. 1) that acquires.
  • the processor 30 determines whether the acquired degree of change D exceeds a predetermined reference D th . For example, when the slope D1 of the torque command CM ⁇ is acquired as the degree of change D, the processor 30 determines that when the slope D1 decreases by exceeding a predetermined reference value D th1 (D1 ⁇ D th1 ), the degree of change D is It is determined that the reference Dth has been exceeded.
  • This reference value D th1 is, for example, a value between the gradient D1_1 of the torque command CM ⁇ at stage ST1 shown in FIG. 6 and the gradient D1_2 of the torque command CM ⁇ at stage ST2 ( D1_2 ⁇ D th1 ⁇ D1 _1 ). It should be understood that the processor 30 can also determine whether or not the other degrees of change D2 to D10 have exceeded the reference Dth in a similar manner.
  • the processor 30 determines that the degree of change D has exceeded the reference Dth , it detects that the stage ST1 has shifted to the stage ST2 (in other words, the timing of time t1). Thus, in this embodiment, it functions as the stage detector 46 (FIG. 1) that detects that the stage ST1 has shifted to the stage ST2.
  • the processor 30 changes the correction amount calculation process CP to be executed from the correction amount calculation process CP1 based on the elasticity parameter PR1 of the elastic element 18 to the elastic parameter PR1 and the correction amount calculation process CP2 based on the elastic parameter PR2 of the elastic element 20.
  • the processor 30 functions as the correction amount calculation unit 42, and in step ST1 (period of time t0 to t1 in FIG. 6), executes the correction amount calculation process CP1, and performs the correction amount calculation process CP1.
  • the correction amount ⁇ 1 for the elastic element 18 is obtained using the spring constant k1 as the elastic parameter PR1 of the elastic element 18 and the force parameter FP described above.
  • the processor 30 calculates the correction amount ⁇ 1 by substituting the spring constant k1 and the most recently acquired torque command CM ⁇ into the following equation (1) in the correction amount calculation process CP1.
  • ⁇ 1 CM ⁇ /k1 (1)
  • This formula (1) is the so-called Hooke's law, and the correction amount calculation process CP1 according to the present embodiment is based on a mechanical model in which the elastic element 18 is simulated as one spring as shown in FIGS. ing.
  • the spring constant k1 is predetermined as a proportional coefficient between the force (torque) applied to the elastic element 18 by the motor 16 in the industrial machine 12 and the amount of elastic deformation of the elastic element 18 in the direction of the axis A due to the force. stored in
  • the correction amount ⁇ 1 obtained from the above equation (1) is for canceling the error ⁇ 1 caused by the elastic deformation of the elastic element 18 in step ST1 (FIG. 4).
  • the processor 30 obtains the correction amount ⁇ 1 for the elastic element 18 by executing the correction amount calculation process CP1 in step ST1.
  • the processor 30 corrects the command CM with the obtained correction amount ⁇ 1. Specifically, since the correction amount ⁇ 1 is a parameter of the same dimension as the rotational position P of the motor 16 (or the position of the driven member 22), the processor 30 can apply the correction amount ⁇ 1 to the position command CMp. , to correct the position command CMp. For example, the processor 30 may correct the position command CMp by adding the correction amount ⁇ 1 to the position command CMp (CMp+ ⁇ 1). Alternatively, the correction amount ⁇ 1 may be converted into the rotational position of the output shaft 16a of the motor 16, and the converted correction amount ⁇ 1 may be added to the position command CMp.
  • processor 30 functions as correction amount calculation section 42 and executes correction amount calculation processing CP2.
  • the processor 30 first acquires the torque command CM ⁇ 1 (FIG. 6) at the time when the transition from the stage ST1 to the stage ST2 is detected (time t1 in FIG. 6).
  • ⁇ 1′ ⁇ /k1 (2)
  • This equation (2) also indicates Hooke's law as in the above-described equation (1), and this correction amount ⁇ 1′ is the error ⁇ 1 is for canceling out
  • This significance of using the difference ⁇ instead of the torque command CM ⁇ to obtain the correction amount ⁇ 1′ will be described below.
  • stage ST1 (FIG. 4) shifts to stage ST2 (FIG. 5)
  • the driving force F generated by the motor 16 is affected by the frictional force (resistance on the equivalent circuit) at the backlash elements BL1 and BL2.
  • the force for elastically deforming the elastic elements 18 and 20 (that is, stretching the spring) in step ST2 is reduced below the driving force F.
  • FIG. therefore, by approximating the force for elastically deforming the elastic elements 18 and 20 in step ST2 with the difference ⁇ described above, the amount of elastic deformation (in other words, correction amount) of the elastic elements 18 and 20 in step ST2 is can be evaluated more accurately.
  • the processor 30 substitutes the spring constant k2 as the elastic parameter PR2 of the elastic element 20 and the most recently acquired difference ⁇ into the following equation (3) to obtain the correction amount Find ⁇ 2.
  • ⁇ 2 ⁇ /k2 (3)
  • This equation (3) also indicates Hooke's law as in the above-described equation (2), and the correction amount calculation processing CP2 according to the present embodiment is based on a mechanical model in which the elastic element 20 is assumed to be one spring. ing.
  • the spring constant k2 is predetermined as a proportional coefficient between the force (torque) applied to the elastic element 20 by the motor 16 in the industrial machine 12 and the amount of elastic deformation of the elastic element 20 in the direction of the axis A due to the force. stored in The correction amount ⁇ 2 is for canceling the error ⁇ 2 caused by the elastic deformation of the elastic element 20 in step ST2 (FIG. 5).
  • This correction amount ⁇ 3 is for canceling the error ⁇ 3 caused by the elastic deformation of the combined spring of the elastic elements 18 and 20 in step ST2.
  • the processor 30 uses the combined spring constant ks of the elastic elements 18 and 20 and the torque commands CM ⁇ 1 and CM ⁇ as the force parameter FP to perform correction on the elastic elements 18 and 20. Determine the quantity ⁇ 3.
  • 1/ks 1/k1+1/k2 (4)
  • the processor 30 acquires the difference ⁇ between the most recently acquired torque command CM ⁇ and the torque command CM ⁇ 1, and substitutes the difference ⁇ and the resultant spring constant ks into the following equation (5) to obtain the elastic element 18 and 20, the correction amount ⁇ 3 is obtained.
  • This formula (5) also indicates Hooke's law, and is based on a mechanical model in which the elastic elements 18 and 20 are simulated as one composite spring.
  • the processor 30 obtains the correction amount ⁇ 3 for the elastic elements 18 and 20 by executing the correction amount calculation process CP2 in step ST2. Then, in step ST2, the processor 30 corrects the position command CMp by applying (for example, adding) the calculated correction amount ⁇ 3 to the position command CMp in the same manner as in step ST1.
  • the processor 30 functions as the correction amount calculation unit 42, executes the correction amount calculation process CP1 based on the elastic parameter PR1 (spring constant k1) in step ST1,
  • the correction amount calculation process CP1 is switched to the correction amount calculation process CP2 based on the elastic parameters PR1 (spring constant k1) and PR2 (spring constant k2).
  • the processor 30 corrects the position command CMp with the obtained correction amounts ⁇ 1 and ⁇ 3 in steps ST1 and ST2, respectively.
  • FIG. 7 starts when the processor 30 receives an operation start command from an operator, a host controller, or an operation program.
  • the processor 30 starts an operation to generate a command CM to the motor 16 according to the operation program.
  • the motor 16 drives the driven body 22 according to the command CM, thereby causing the industrial machine 12 to perform predetermined work on the work.
  • the processor 30 determines whether there is a command CM to drive the motor 16 to accelerate.
  • this command CM is a command for accelerating the motor 16 after reversing the operating direction of the motor 16 .
  • this command CM may be a command for rapidly accelerating the motor 16 in a stopped state (or in a low speed operating state).
  • the driving force F acts stepwise on the plurality of elastic elements 18 and 20 as shown in FIGS. A plurality of stages ST1 and ST2 will occur in sequence.
  • the processor 30 can recognize whether or not there is a command CM for accelerating the motor 16 (for example, reversing and accelerating). If the processor 30 determines YES, it proceeds to step S3, and if it determines NO, it proceeds to step S7.
  • the motor 16 starts accelerating from the time when it is determined YES in step S2 (corresponding to time t0 in FIG. 6), and the state of the industrial machine 12 thereby shifts to step ST1.
  • step S3 the processor 30 starts the correction amount calculation process CP1. Specifically, the processor 30 uses the elastic parameter PR1 (spring constant k1) and the force parameter FP (torque command CM ⁇ ) of the elastic element 18 to determine the correction amount ⁇ 1 for the elastic element 18 by the method described above. The processor 30 then corrects the command CM with the obtained correction amount ⁇ 1. A series of operations of calculating the correction amount ⁇ 1 and correcting the command CM are repeatedly executed during step ST1, for example, at a control period tc (or an integral multiple of the control period tc).
  • the processor 30 starts the operation of acquiring the degree D of change of the force parameter FP with respect to time t. Specifically, the processor 30 repeatedly obtains, for example, the slope D1 of the torque command CM ⁇ as the degree of change D at the control period tc (or an integral multiple of the control period tc) using the method described above.
  • step S5 the processor 30 determines whether or not the most recently acquired degree of change D exceeds a predetermined reference Dth . For example, when the slope D1 is obtained in step S4, the processor 30 determines whether the slope D1 has decreased beyond the reference value D th1 . If the processor 30 determines YES, it proceeds to step S6, and if it determines NO, it loops step S5. At the time when YES is determined in step S5 (corresponding to time t1 in FIG. 6), the state of the industrial machine 12 can be considered to have transitioned from stage ST1 to stage ST2.
  • step S6 the processor 30 switches from the correction amount calculation process CP1 to the correction amount calculation process CP2.
  • the processor 30 uses the method described above to determine the elastic parameters PR1 and PR2 (spring constants k1, k2, or composite spring constant ks) of the elastic elements 18 and 20 and the force parameter FP (torque command CM ⁇ , torque
  • the correction amount ⁇ 3 is obtained using the command CM ⁇ 1 ).
  • the processor 30 then corrects the command CM with the obtained correction amount ⁇ 3.
  • a series of operations of calculating the correction amount ⁇ 3 and correcting the command CM are repeatedly performed during step ST2, for example, at the control period tc (or an integer multiple of the control period tc).
  • step S7 the processor 30 determines whether or not an operation end command has been received from the operator, upper controller, or operation program. If the processor 30 determines YES, it ends the flow shown in FIG. 7, and if it determines NO, it returns to step S2.
  • the step detection unit 46 detects that the step ST1 has shifted to the step ST2, and the correction amount calculation unit 42 detects that the step ST1 has shifted to the step ST2. Furthermore, the correction amount calculation process CP to be executed is switched from the correction amount calculation process CP1 based on the elasticity parameter PR1 to the correction amount calculation process CP2 based on the elasticity parameters PR1 and PR2.
  • the processor 30 calculates the elastic parameters PR1 and PR2 used to obtain the correction amount ⁇ according to the steps ST1 and ST2 in which the driving force F generated by the motor 16 acts on the plurality of elastic elements 18 and 20 in sequence. is switching. According to this configuration, the correction amounts ⁇ 1 and ⁇ 3 suitable for each stage ST1 and ST2 can be obtained.
  • the error ⁇ caused by the stepwise elastic deformation of the elastic elements 18 and 20 can be calculated with higher precision. , the positioning accuracy of the driven body 22 by the motor 16 can be greatly improved.
  • the change acquisition unit 44 acquires the degree of change D (D1 to D10) of the force parameter FP with respect to time t, and the step detection unit 46 determines that the acquired degree of change D is the reference D th , it is detected that the stage ST1 has shifted to the stage ST2.
  • the transition from stage ST1 to stage ST2 is conspicuously expressed as a change in the force parameter FP (for example, FIG. 6). And it can be detected in real time.
  • the change acquiring unit 44 uses the gradient D1 of the force parameter D (for example, the torque command CM ⁇ , the acceleration command CM ⁇ , the force feedback F, the current feedback I, or the acceleration feedback ⁇ ) as the degree of change D. , D3, D5, D7 or D9. According to this configuration, the transition from stage ST1 to stage ST2 can be detected with higher accuracy.
  • D1 of the force parameter D for example, the torque command CM ⁇ , the acceleration command CM ⁇ , the force feedback F, the current feedback I, or the acceleration feedback ⁇
  • the command generator 40 reverses the operating direction of the motor 16 (that is, the driven body 22) (at time t0 in FIG. 6), and then generates a command CM for accelerating the motor 16. , thereby causing the state of the industrial machine 12 to transition from stage ST1 to stage ST2.
  • stage ST1 to stage ST2 the transition from stage ST1 to stage ST2 described with reference to FIGS. Appears in That is, when the motor 16 is reversed, the error ⁇ ( ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3) is significantly generated. According to this embodiment, the error ⁇ that occurs when the motor 16 is reversed can be effectively canceled, and as a result, the positioning accuracy when the motor 16 is reversed can be effectively improved.
  • processor 30 may substitute the most recently obtained torque command CM ⁇ in place of the difference ⁇ in equations (2), (3) and (5) above.
  • the processor 30 corrects the torque command CM ⁇ so as to remove the influence of the inertia of the elastic element 18 and the like, and substitutes it into the equation (1) to obtain the correction amount ⁇ 1 you may ask. Further, regarding the above equations (2), (3) and (5), the processor 30 corrects the torque command CM ⁇ so as to remove the influence of the inertia of the elastic elements 18 and 20, etc., and then corrects the equation ( The correction amount ⁇ 3 may be obtained by substituting in 2) and (3) or equation (5).
  • processor 30 may substitute a value obtained by multiplying the acceleration feedback ⁇ by the mass m1 of the elastic element 18: ⁇ m1 instead of the torque command CM ⁇ in the above equation (1).
  • processor 30 applies mass m1 of elastic element 18 and elastic A value obtained by multiplying the sum of the masses m2 of the elements 20: (m1+m2) ⁇ may be substituted.
  • the industrial machine 12 is approximated as a machine model in which two springs (elastic elements 18 and 20) are connected in series as shown in FIGS.
  • a case of obtaining the correction amount ⁇ from the equations (1) to (5) has been described.
  • the above equations (1) to (5) are only examples, and the industrial machine 12 is approximated as a more complex machine model using, for example, the elastic moduli G1 and G2 as the elastic parameters PR1 and PR2. It is also possible to obtain the correction amount ⁇ based on a theoretical formula representing a mechanical model.
  • FIG. 8 the processor 30 functions as an operation amount acquisition section 48 instead of the change acquisition section 44 described above.
  • the functions of the control device 14 according to this embodiment will be described below with reference to FIG. In the flow shown in FIG. 9, the same step numbers are assigned to the same processes as those in the flow of FIG. 7, and overlapping explanations are omitted.
  • step S4' the processor 30 starts the process of acquiring the operation amount MA of the motor 16 from the time when YES was determined in step S2 (time t0 in FIG. 6).
  • the time (time t0) when YES is determined in step S2 is the time when the motor 16 starts operating in accordance with the command CM for accelerating the motor 16 after reversing.
  • the processor 30 obtains the position feedback P0 from the sensor 24 at the beginning of step S4' (that is, at time t0 when step S2 determined YES). Thereafter, processor 30 repeatedly obtains position feedback Pn from sensor 24 during stage ST1, eg, at control period ts.
  • the processor 30 calculates the motor position from the time t0 based on the difference between the acquired position feedback Pn and the position feedback P0 acquired at the start time t0 of step S4'. 16 motion quantities MA n are obtained.
  • This movement amount MAn may be, for example, the rotation angle of the output shaft 16a of the motor 16, or may be the movement distance in the direction of the axis A converted from the rotation angle.
  • the processor 30 functions as an operation amount acquiring section 48 that acquires the operation amount MAn of the motor 16 from time t0.
  • step S5′ the processor 30 determines whether or not the most recently acquired motion amount MA n has reached a predetermined threshold value MA th (MA n ⁇ MA th ).
  • MA th rotational angle or movement distance
  • the driving force F acts on the elastic element 20 through the elastic element 18 from time t0 when the motor 16 starts to drive the driven body 22 leftward.
  • the operation amount MA th (rotational angle) of the motor 16 up to the time t1 when the spring of the elastic element 20 begins to expand can be obtained in advance through experiments or the like.
  • the timing (time t1) at which stage ST1 transitions to stage ST2 can be detected. .
  • the processor 30 functions as the stage detection unit 46, and determines whether or not the most recently acquired motion amount MA n has reached the threshold value MA th (MA n ⁇ MA th ). On the other hand, if NO is determined, step S5' is looped. When the determination in step S5' is YES, the state of the industrial machine 12 can be considered to have transitioned from stage ST1 to stage ST2. After determining YES in step S5′, processor 30 executes steps S6 and S7 described above.
  • the stage detection unit 46 moves from stage ST1 to stage ST2 when the amount of motion MA n acquired by the amount of motion acquiring unit 48 reaches the predetermined threshold value MA th . to detect
  • the degree of change D changes greatly at time t1.
  • the amount of change in the degree of change D (inclination) is small.
  • the degree of change D makes it difficult to detect the transition from stage ST1 to stage ST2.
  • the shift from stage ST1 to stage ST2 can be detected from the operation amount MAn of the motor 16 . Therefore, even if the speed V (speed command CMv), torque command CM ⁇ , or acceleration command CM ⁇ is small, the transition from stage ST1 to stage ST2 can be reliably detected.
  • the processor 30 may execute step S3 after executing step S4′.
  • FIG. Controller 14 ′ is applicable to industrial machine system 10 and controls industrial machine 12 in place of controller 14 described above.
  • the control device 14 ′ differs from the control device 14 described above in that it further has a timer 38 .
  • a clock unit 38 is connected to the processor 30 via the bus 36 and clocks the elapsed time from an arbitrary time according to instructions from the processor 30 .
  • the processor 30 functions as an elapsed time acquisition section 50 instead of the change acquisition section 44 or the movement amount acquisition section 48 described above.
  • the functions of the control device 14' according to this embodiment will be described below with reference to FIG. In the flow shown in FIG. 11, the same step numbers are given to the same processes as in the flow of FIG. 7, and overlapping explanations are omitted.
  • step S4′′ the processor 30 starts counting the elapsed time te from the time (time t0) when it is determined YES in step S2. , a command is sent to the clock unit 38, and the clock unit 38 starts clocking the elapsed time te from the time t0 according to the command.
  • step S5′′ the processor 30 determines whether or not the elapsed time te measured by the timer 38 has reached a predetermined threshold value t th (te ⁇ t th ).
  • the time t th from stage ST1 to stage ST2 until time t1 corresponds to the command CM (position command CMp, speed command CMv, torque command CM ⁇ , etc.) supplied to the motor 16 during stage ST1. ), in other words, this time t th (duration of step ST1) can be obtained in advance, for example by using empirical methods, if the command CM is known.
  • the memory 32 pre-stores a data table TA in which the command CM and the time t th are stored in association with each other, and the processor 30 controls the motor 16 during step ST1 from the command statement defined in the operating program OP.
  • the time t th can be obtained by obtaining the supplied command CM and searching the data table TA for the time t th corresponding to the command CM.
  • the timing (time t1) at which the stage ST1 shifts to the stage ST2 can be detected.
  • the processor 30 functions as a stage detection unit 46 and determines whether or not the elapsed time te has reached the threshold value t th (te ⁇ t th ). If so, step S5′′ is looped. When the determination is YES in step S5′′, the state of the industrial machine 12 can be considered to have transitioned from stage ST1 to stage ST2. After determining YES in step S5′′, processor 30 executes steps S6 and S7 described above.
  • the stage detector 46 detects that the stage ST1 has shifted to the stage ST2 when the elapsed time te reaches the predetermined threshold value tth . According to this configuration, even if the speed V (speed command CMv), torque command CM ⁇ , or acceleration command CM ⁇ of the motor 16 in step ST1 is small, the transition from step ST1 to step ST2 can be reliably detected. Note that the processor 30 may execute step S3 after executing step S4′′.
  • the degree of change D is effective for detecting the transition from stage ST1 to stage ST2.
  • the velocity V (velocity command CMv), torque command CM ⁇ , or acceleration command CM ⁇ is relatively large, the degree of change D is effective for detecting the transition from stage ST1 to stage ST2.
  • the velocity V (velocity command CMv), torque command CM ⁇ , or acceleration command CM ⁇ is relatively small, in order to detect the transition from stage ST1 to stage ST2, the operation amount MA or the elapsed time te is becomes valid.
  • the processor 30 determines the parameters used by the step detector 46 to detect the transition from step ST1 to step ST2 as the degree of change D and the amount of movement MA ( or elapsed time te).
  • the processor 30 determines the parameters used by the step detector 46 to detect the transition from step ST1 to step ST2 as the degree of change D and the amount of movement MA ( or elapsed time te).
  • the processor 30 of the control device 14' includes a command generation unit 40, a correction amount calculation unit 42, a change acquisition unit 44, a step detection unit 46, an operation amount acquisition unit 48, and It functions as the elapsed time acquisition unit 50 and executes the flow shown in FIG.
  • the same step numbers are assigned to the same processes as those in the flows of FIGS. 7 and 9, and overlapping explanations are omitted.
  • step S11 the processor 30 determines whether the degree of change D is effective as a parameter for detecting transition from stage ST1 to stage ST2. As an example, the processor 30 determines whether or not the most recently acquired speed feedback V, speed command CMv, torque command CM ⁇ , or acceleration command CM ⁇ is equal to or greater than a predetermined threshold value ⁇ .
  • the processor 30 determines that the degree of change D is valid (that is, YES), and proceeds to step S4. , if the determination is NO, the process proceeds to step S4'.
  • step S11 If the determination in step S11 is YES, the processor 30 functions as the change acquisition unit 44 and executes steps S4 and S5 described above, thereby detecting transition from stage ST1 to stage ST2 based on the degree of change D. do. On the other hand, if the determination in step S11 is NO, the processor 30 functions as the operation amount acquisition unit 48 and executes the above-described steps S4' and S5', thereby shifting from stage ST1 to stage ST2 based on the operation amount MA. Detect transitions in
  • the processor 30 determines whether or not the degree of change D is valid, and uses the determination result to detect the transition from stage ST1 to stage ST2.
  • the parameter is switched between the degree of change D and the amount of motion MA. According to this configuration, if the degree of change D is effective, the processor 30 can detect the transition from stage ST1 to stage ST2 with high accuracy by monitoring the degree of change D. If D is not valid, the transition from stage ST1 to stage ST2 can be reliably detected by monitoring the amount of motion MA.
  • step S11 determines NO
  • the processor 30 functions as the elapsed time acquisition unit 50 instead of steps S4′ and S5′ to perform steps S4′′ and S5′′ described above. and detect the transition from stage ST1 to stage ST2 based on the elapsed time te.
  • An elastic parameter acquisition process may be performed to obtain the spring constant k2).
  • the processor 30 operates the motor 16 according to the command CM0 for reversing the operating direction of the motor 16 and then accelerating the motor 16, thereby causing the moving direction of the driven body 22 to is reversed, the driven body 22 is accelerated.
  • Spring constants k1 and k2 can be obtained based on the torque command CM ⁇ or force feedback F1 at this time and the position feedback P, respectively.
  • step S2 instead of determining whether there is a command CM for acceleration, the processor 30 determines whether the operating direction of the motor 16 has reversed based on the position feedback P, for example.
  • the industrial machine 12 also has a sensor 24' for obtaining the position P of the driven body 22, and the processor 30 may obtain the position P of the driven body 22 from the sensor 24' as the position feedback P. good.
  • the processor 30 may obtain the load torque applied to the motor 16 instead of the current feedback I. This load torque also constitutes the force parameter FP mentioned above.
  • the processor 30 corrects the position command CMp with the correction amount ⁇ 3.
  • the present invention is not limited to this, and the processor 30 may correct the speed command CMv with the obtained correction amount ⁇ .
  • the industrial machine 12 has the motor 16 and the elastic element 18 (ball screw) for driving the driven body 22 in one axis (axis A) direction is described.
  • the industrial machine 12 may be configured to drive the driven body 22 in directions of two axes orthogonal to each other.
  • the industrial machine 12 includes a motor 16A and an elastic element 18A that drive a driven body 22 in the direction of a first axis (eg, axis A), and an elastic actuator interposed between the driven body 22 and the elastic element 18A.
  • the processor 30 executes the process of detecting the transition from the stage ST1 to the stage ST2 and the process of switching the correction amount calculation process CP for each of the motors 16A and 16B by the method described above.
  • the driving force F generated by the motor 16 is first The elastic element, the second elastic element, . . . the nth elastic element, the n+1th elastic element, .
  • the state of the industrial machine 12 sequentially shifts to the first stage ST1, the second stage ST2, . . . the nth stage STn, the n+1th stage STn+1, .
  • the processor 30 functions as the stage detection unit 46, and according to the method described above, the driving force F generated by the motor 16 in response to the command CM is detected by the nth elastic element (specifically, the first elastic element, the second from the nth stage STn acting on the nth elastic element) to the n+1th stage STn+1 where the driving force F acts on the n+1th elastic element through the nth elastic element Detect transitions.
  • the processor 30 When detecting the transition from the n-th stage STn to the n+1-th stage STn+1, the processor 30 functions as the correction amount calculation unit 42, and performs the correction amount calculation processing CP by the above-described method to the n-th elastic An elastic parameter PRn+1 and an elastic parameter PRn (specifically is switched to the (n+1)th correction amount calculation process CPn+1 based on the elastic parameters PR1, PR2, . . . PRn, PRn+1).
  • the processor 30 calculates the combined spring constant of the first elastic element, the second elastic element, . . . Ks is obtained from equation (6) below.
  • the processor 30 substitutes the most recently obtained difference ⁇ and the combined spring constant ks obtained from the equation (6) into the above equation (5) to obtain the first elastic element, the second elastic element, . . , the correction amount ⁇ 3 for the (n ⁇ 1)-th elastic element and the n-th elastic element can be obtained. It should be understood that the processor 30 can obtain the correction amount ⁇ 3 in the same manner in the (n+1)th correction amount calculation process CPn+1 as well.
  • the motor 16 may be a linear motor.
  • the elastic element 18 may be an armature propelled by the field element of the motor 16 .

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Abstract

モータと被駆動体との間に複数の弾性要素が介挿されている場合において、モータの位置決め精度を向上させる技術が求められている。　制御装置１４は、モータ１６の指令を生成する指令生成部４０と、弾性要素１８，２０の弾性パラメータに基づいて指令の補正量を求める補正量演算処理を実行する補正量演算部４２と、モータ１６が発生した駆動力が第１の弾性要素１８に作用する第１の段階から、該駆動力が該第１の弾性要素１８を通して第２の弾性要素２０に作用する第２の段階へ移行したことを検出する段階検出部４６とを備え、補正量演算部４２は、第１の段階から第２の段階への移行が検出されたときに、第１の弾性要素１８の第１の弾性パラメータに基づく第１の補正量演算処理から、第２の弾性要素２０の第２の弾性パラメータと第１の弾性パラメータとに基づく第２の補正量演算処理へ切り換える。

Description

モータの制御装置、産業機械システム、及びモータの制御方法
　本開示は、モータの制御装置、産業機械システム、及びモータの制御方法に関する。
　弾性要素（例えば、ボールねじ）を介して被駆動体に接続されたモータを制御する制御装置において、該弾性要素の弾性変形に応じてモータへの指令を補正する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２０１４－０１３５５４号公報
　モータと被駆動体との間に複数の弾性要素が介挿され、該複数の弾性要素が段階的に弾性変形することにより、モータによる被駆動体の位置決め精度に影響が生じる場合があった。従来、このような場合の位置決め精度を向上させる技術が求められている。
　本開示の一態様において、複数の弾性要素を介して被駆動体に接続され、該被駆動体を駆動するモータを制御する制御装置は、モータを加速するように動作させるための指令を生成する指令生成部と、弾性要素の弾性を表す弾性パラメータに基づいて指令の補正量を求める補正量演算処理を実行する補正量演算部と、指令に応じてモータが発生した駆動力が第１の弾性要素に作用する第１の段階から、該駆動力が該第１の弾性要素を通して第２の弾性要素に作用する第２の段階へ移行したことを検出する段階検出部とを備える。
　補正量演算部は、第１の段階から第２の段階への移行が検出されたときに、実行する補正量演算処理を、第１の弾性要素の第１の弾性パラメータに基づく第１の補正量演算処理から、第２の弾性要素の第２の弾性パラメータと第１の弾性パラメータとに基づく第２の補正量演算処理へ切り換える。
　本開示の他の態様において、複数の弾性要素を介して被駆動体に接続され、該被駆動体を駆動するモータを制御する方法は、プロセッサが、モータを加速するように動作させるための指令を生成し、弾性要素の弾性を表す弾性パラメータに基づいて指令の補正量を求める補正量演算処理を実行し、指令に応じてモータが発生した駆動力が第１の弾性要素に作用する第１の段階から、該駆動力が該第１の弾性要素を通して第２の弾性要素に作用する第２の段階へ移行したことを検出し、第１の段階から第２の段階への移行を検出したときに、実行する補正量演算処理を、第１の弾性要素の第１の弾性パラメータに基づく第１の補正量演算処理から、該第１の弾性パラメータと第２の弾性要素の第２の弾性パラメータとに基づく第２の補正量演算処理へ切り換える。
　本開示によれば、モータの駆動力が複数の弾性要素に作用する段階に適した補正量を求めることができる。したがって、モータと被駆動体とが複数の弾性要素を介して接続されている場合において、複数の弾性要素の段階的な弾性変形に起因する誤差を高精度に打ち消すことができるので、モータによる被駆動体の位置決め精度を向上させることができる。
一実施形態に係る産業機械システムのブロック図である。 図１に示す産業機械の概略図を示す。 図２に示す産業機械の機械モデルを示す。 図３に示す機械モデルにおいて、モータの駆動力が第１の弾性要素に作用した第１の段階を示す。 図３に示す機械モデルにおいて、モータの駆動力が、第１の弾性要素を通して第２の弾性要素に作用した第２の段階を示す。 モータを動作させる指令の時間変化特性の一例を示す。 図１に示す制御装置の動作フローの一例を示すフローチャートである。 図１に示す制御装置の他の機能を示すブロック図である。 図８に示す制御装置の動作フローの一例を示すフローチャートである。 他の実施形態に係る制御装置を具備する産業機械システムのブロック図である。 図１０に示す制御装置の動作フローの一例を示すフローチャートである。 図１０に示す制御装置の他の機能を示すブロック図である。 図１０に示す制御装置の動作フローの他の例を示すフローチャートである。
　以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。まず、図１及び図２を参照して、一実施形態に係る産業機械システム１０について説明する。産業機械システム１０は、産業機械１２、及び制御装置１４を備える。
　産業機械１２は、ワークに対して所定の作業（切削加工、溶接等）を行うためのものであって、モータ１６、複数の弾性要素１８及び２０、並びに被駆動体２２を有する。モータ１６は、例えば、電動機としてのサーボモータであって、制御装置１４からの指令に応じて、その出力シャフト１６ａ（図２）を回転駆動する。
　モータ１６の出力シャフト１６ａと被駆動体２２とは、複数の弾性要素１８及び２０を介して、互いに機械的に連結されている。例えば、弾性要素１８は、軸線Ａに沿って真直ぐに延在するボールねじであって、弾性パラメータＰＲ１を有する部材（例えば、鉄製部材）である。
　弾性パラメータＰＲ１は、弾性要素１８の弾性を表すパラメータであって、例えば、バネ定数ｋ１、コンプライアンスＣ１（＝１／ｋ１）、又は弾性率Ｇ１（ヤング率、剛性率、又はポアソン比等を含む）を有する。なお、以下の説明においては、図２中の矢印Ｂで示す軸線Ａに沿う方向を、右方として言及することがある。弾性要素１８は、その左端がモータ１６の出力シャフト１６ａに固定される。
　一方、弾性要素２０は、例えば、弾性要素１８と被駆動体２２との間に介挿され、弾性要素１８を収容する筐体（図示せず）の内側に異物が混入するのを防止するシール機構であって、弾性パラメータＰＲ２を有する部材（例えば、ゴム製部材）である。弾性パラメータＰＲ２は、弾性要素２０の弾性を表すパラメータであって、バネ定数ｋ２、コンプライアンスＣ２（＝１／ｋ２）、又は弾性率Ｇ２を有し得る。
　被駆動体２２は、例えば、ワークが設置されるワークテーブルであって、ボールねじとしての弾性要素１８と係合する係合部２２ａを有する。モータ１６が出力シャフト１６ａを回転駆動するとともに、弾性要素１８が軸線Ａ周りに回転され、該弾性要素１８の回転に応じて、被駆動体２２が軸線Ａの方向へ往復動される。
　一方、シール機構としての弾性要素２０は、被駆動体２２に接触しており、該被駆動体２２が往復動するのに応じて弾性変形し、該被駆動体２２に対し、弾性変形の応力及び摩擦力等の力を加える。こうして、モータ１６は、弾性要素１８及び２０を介して、被駆動体２２を駆動する。
　モータ１６には、少なくとも１つのセンサ２４（図１）が設けられている。例えば、センサ２４は、出力シャフト１６ａの回転位置Ｐを検出する回転検出センサ（エンコーダ、ホール素子等）、モータ１６に供給された電流Ｉを検出する電流センサ、及び、モータ１６が出力シャフト１６ａに与える駆動力Ｆ（トルク）を検出する力センサ（トルクセンサ）を有する。
　センサ２４は、回転位置Ｐ、電流Ｉ、及び駆動力Ｆを検出し、それぞれ、位置フィードバックＰ、電流フィードバックＩ、及び力フィードバックＦとして、制御装置１４に供給する。なお、センサ２４は、出力シャフト１６ａ(又は被駆動体２２）の加速度αを検出し、検出値を加速度フィードバックαとして制御装置１４に供給してもよいし、又は、位置フィードバックＰを時間二階微分することで得られる加速度フィードバックαを制御装置１４に供給してもよい。
　制御装置１４は、産業機械１２（具体的には、モータ１６）を制御する。図１に示すように、制御装置１４は、プロセッサ３０、メモリ３２、及びＩ／Ｏインターフェース３４を有するコンピュータである。プロセッサ３０は、ＣＰＵ又はＧＰＵ等を有し、バス３６を介してメモリ３２及びＩ／Ｏインターフェース３４に通信可能に接続されている。プロセッサ３０は、メモリ３２及びＩ／Ｏインターフェース３４と通信しつつ、後述する指令補正機能を実現するための演算処理を行う。
　メモリ３２は、ＲＡＭ又はＲＯＭ等を有し、プロセッサ３０が実行する指令補正機能のための演算処理で利用される各種データ、及び該演算処理の途中で生成される各種データを、一時的又は恒久的に記憶する。Ｉ／Ｏインターフェース３４は、例えば、イーサネット（登録商標）ポート、ＵＳＢポート、光ファイバコネクタ、又はＨＤＭＩ（登録商標）端子を有し、プロセッサ３０からの指令の下、外部機器との間でデータを有線又は無線で通信する。
　プロセッサ３０は、モータ１６を加速するように駆動するための指令ＣＭを生成する。この指令ＣＭは、例えば、位置指令ＣＭｐ、速度指令ＣＭｖ、及びトルク指令ＣＭτを有する。位置指令ＣＭｐは、被駆動体２２（つまり、モータ１６の出力シャフト１６ａ）の目標位置を規定し、速度指令ＣＭｖは、モータ１６（又は被駆動体２２）の速度Ｖを規定し、トルク指令ＣＭτは、モータ１６の駆動力Ｆ（トルク）を規定する。
　なお、指令ＣＭは、トルク指令ＣＭτの代わりに、モータ１６の出力シャフト１６ａ（又は、被駆動体２２）の加速度αを規定する加速度指令ＣＭαを有してもよい。このように、本実施形態においては、プロセッサ３０は、指令ＣＭを生成する指令生成部４０（図１）として機能する。
　モータ１６は、指令ＣＭに応じて出力シャフト１６ａを回転駆動する駆動力Ｆ（トルク）を発生させる。モータ１６が生じた駆動力Ｆは、弾性要素１８に作用した後に弾性要素２０に作用して、被駆動体２２を駆動することになる。弾性要素１８及び２０は、駆動力Ｆの作用によって僅かに弾性変形するバネとして見做すことができる。
　図３に、産業機械１２の概略的な機械系モデルを示す。図３に示すように、産業機械１２は、モータ１６と被駆動体２２との間に、バネとしての弾性要素１８及び２０が介挿された機械系モデルとして、概略的に表すことができる。図３に示すように、産業機械１２の機械系モデルにおいては、弾性要素１８と弾性要素２０との間に、バックラッシ要素ＢＬ１が存在する。
　機械系モデル上のバックラッシ要素ＢＬ１は、出力シャフト１６ａと弾性要素１８との間のバックラッシと、弾性要素１８と被駆動体２２（係合部２２ａ）とのバックラッシとを表している。一方、弾性要素１８と弾性要素２０との間には、バックラッシ要素ＢＬ２が存在する。機械系モデル上のバックラッシ要素ＢＬ２は、弾性要素２０と被駆動体２２とのバックラッシを表している。
　ここで、プロセッサ３０が、モータ１６の動作方向（つまり、出力シャフト１６ａの回転方向）を一方から他方へ反転させた後に該モータ１６を加速するための指令ＣＭを生成し、該指令ＣＭにより、被駆動体２２の移動方向が右方から左方へ反転して、該被駆動体２２が左方へ加速されるとする。この場合、モータ１６は、該指令ＣＭに応じた駆動力Ｆ（トルク）を発生させる。
　この駆動力Ｆは、まず、弾性要素１８に作用するが、上述のバックラッシ要素ＢＬ１によって、該駆動力Ｆが弾性要素１８に作用して該弾性要素１８を弾性変形させる（機械モデル上は、弾性要素１８のバネを伸張させる）までに微小なタイムラグＴＬ１が発生することになる。駆動力Ｆが弾性要素１８に作用してからタイムラグＴＬ１が経過すると（つまり、バックラッシ要素ＢＬ１が解消されると）、図４に示すように、弾性要素１８に作用した駆動力Ｆによって、弾性要素１８が弾性変形（つまり、バネが伸張）し始める。
　一方、上述のバックラッシ要素ＢＬ２によって、弾性要素１８が弾性変形してから、駆動力Ｆが弾性要素２０を弾性変形（つまり、弾性要素２０のバネを伸張）させるまでに微小なタイムラグＴＬ２が発生することになる。弾性要素１８が弾性変形してからタイムラグＴＬ２が経過すると（つまり、バックラッシ要素ＢＬ２が解消されると）、図５に示すように、弾性要素２０に作用した駆動力Ｆによって、該弾性要素２０が弾性変形し始める。そして、被駆動体２２が、弾性要素２０からの力（応力、摩擦力）を受けつつ、左方へ移動し始めることになる。
　このように、産業機械１２においては、モータ１６が発生した駆動力Ｆが弾性要素１８に作用して該弾性要素１８を弾性変形させる段階ＳＴ１（図４）があり、この段階ＳＴ１においては、バックラッシ要素ＢＬ２の影響により、弾性要素２０に駆動力Ｆが実質作用しない。すなわち、この段階ＳＴ１では、産業機械１２の機械モデルにおいて、弾性要素１８のバネのみが存在していると見做すことができ、故に、弾性パラメータＰＲ１のみ考慮する必要がある。
　そして、段階ＳＴ１から、駆動力Ｆが弾性要素１８を通して弾性要素２０に作用して該弾性要素２０を弾性変形させる段階ＳＴ２（図５）へ移行する。この段階ＳＴ２では、駆動力Ｆが弾性要素１８及び２０に作用するので、産業機械１２の機械モデルにおいて、弾性要素１８及び２０の合成バネが存在しているものと見做すことができ、故に、弾性パラメータＰＲ１及びＰＲ２を考慮する必要がある。
　このように駆動力Ｆが複数の弾性要素１８及び２０に段階的に作用する複数の段階ＳＴ１及びＳＴ２を経て、被駆動体２２が駆動力Ｆによって駆動される。指令ＣＭに従ってモータ１６が駆動力Ｆを発生させたときに弾性要素１８及び２０が段階的に弾性変形することで、左方への被駆動体２２の動き出しに遅れが生じ、その結果、指令ＣＭを構成する位置指令ＣＭｐと実際の被駆動体２２の位置（具体的には、モータ１６の回転位置）との間に誤差εが生じてしまう。
　このような誤差εを打ち消すべく、プロセッサ３０は、弾性要素１８、２０の弾性パラメータＰＲに基づいて、指令ＣＭを補正する補正量βを求める補正量演算処理ＣＰを実行する。したがって、本実施形態においては、プロセッサ３０は、補正量演算処理ＣＰを実行する補正量演算部４２（図１）として機能する。なお、補正量演算処理ＣＰの詳細については、後述する。
　上述のような指令ＣＭに従ってモータ１６を加速させ、図３～図５を参照して説明したように被駆動体２２を移動させたときの、該指令ＣＭに含まれる位置指令ＣＭｐ及びトルク指令ＣＭτの時間変化特性の一例を、図６に示す。図６に示す位置指令ＣＭｐは、時間ｔ０においてモータ１６（又は被駆動体２２）の動作方向を反転させていることを表している。
　一方、トルク指令ＣＭτの、時間ｔに対する変化の度合いＤは、時間ｔ０～ｔ１の期間で比較的急である一方、時間ｔ１以降の期間で比較的緩やかになっている。時間ｔ０～ｔ１の期間は、上述の段階ＳＴ１に対応する一方、時間ｔ１以降の期間は、上述の段階ＳＴ２に対応している。
　なお、指令ＣＭに応じてモータ１６が発生する駆動力Ｆは、トルク指令ＣＭτ、力フィードバックＦ、加速度フィードバックα（又は加速度指令ＣＭα）、及び電流フィードバックＩと高度に相関する。よって、トルク指令ＣＭτ、力フィードバックＦ、加速度フィードバックα、加速度指令ＣＭα、及び電流フィードバックＩは、駆動力Ｆを示す力パラメータＦＰとして見做すことができる。よって、力フィードバックＦ、加速度α、加速度指令ＣＭα、及び電流フィードバックＩの時間変化特性は、図６に示すトルク指令ＣＭτ（換言すれば、駆動力Ｆ）の時間変化特性と類似する。
　本実施形態においては、プロセッサ３０は、モータ１６の稼働中に、段階ＳＴ１と段階ＳＴ２とで異なる補正量演算処理ＣＰ１、ＣＰ２を実行するために、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出する。具体的には、プロセッサ３０は、力パラメータＦＰ（トルク指令ＣＭτ、加速度指令ＣＭα、力フィードバックＦ、加速度α、加速度フィードバックα、又は電流フィードバックＩ）の変化の度合いＤを取得し、該変化の度合いＤに基づいて、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出する。
　一例として、プロセッサ３０は、変化の度合いＤとして、トルク指令ＣＭτ（図６）の傾きＤ１（＝δＣＭτ／δｔ）を取得する。例えば、プロセッサ３０は、制御周期Ｔｃ（例えば、５０［ｍｓｅｃ］）で指令ＣＭを生成する場合、直近に生成したトルク指令ＣＭτｎと、該トルク指令ＣＭτｎの直前に生成したトルク指令ＣＭτｎ－１との差Ｄ２（＝ＣＭτｎ－ＣＭτｎ－１）を求め、該差Ｄ２を制御周期Ｔｃで除算することで傾きＤ１（＝Ｄ２／Ｔｃ＝（ＣＭτｎ－ＣＭτｎ－１）／Ｔｃ）を求めてもよい。
　代替的には、プロセッサ３０は、上述の差Ｄ２（＝ＣＭτｎ－ＣＭτｎ－１）を、変化の度合いＤとして取得してもよい。なお、プロセッサ３０は、加速度指令ＣＭαについても、トルク指令ＣＭτと同様に、加速度指令ＣＭαの傾きＤ３（＝δＣＭα／δｔ＝（ＣＭαｎ－ＣＭαｎ－１）／Ｔｃ）、又は差Ｄ４（＝ＣＭαｎ－ＣＭαｎ－１）を、変化の度合いＤとして取得できることを理解されたい。
　他の例として、プロセッサ３０は、変化の度合いＤとして、力フィードバックＦの傾きＤ５（＝δＦ／δｔ）を取得する。例えば、プロセッサ３０は、センサ２４から力フィードバックＦを制御周期ｔｃで取得する。そして、プロセッサ３０は、直近に取得した力フィードバックＦｎと、該力フィードバックＦｎの直前に取得した力フィードバックＦｎ－１との差Ｄ６（＝Ｆｎ－Ｆｎ－１）を求め、該差Ｄ６を制御周期Ｔｃで除算することで傾きＤ５（＝Ｄ６／Ｔｃ＝（Ｆｎ－Ｆｎ－１）／Ｔｃ）を求めてもよい。
　代替的には、プロセッサ３０は、上述の差Ｄ６（＝Ｆｎ－Ｆｎ－１）を、変化の度合いＤとして取得してもよい。なお、プロセッサ３０は、電流フィードバックＩについても、力フィードバックＦｎと同様に、センサ２４から制御周期Ｔｃで取得し、電流フィードバックＩの傾きＤ７（＝δＩ／δｔ＝（Ｉｎ－Ｉｎ－１）／Ｔｃ）、又は差Ｄ８（＝Ｉｎ－Ｉｎ－１）を、変化の度合いＤとして取得できることを理解されたい。
　さらに他の例として、プロセッサ３０は、変化の度合いＤとして、加速度フィードバックαの傾きＤ９（つまり、躍度）を取得してもよい。具体的には、プロセッサ３０は、センサ２４から位置フィードバックＰを制御周期Ｔｃで取得し、直近に取得した位置フィードバックＰｎと、該位置フィードバックＰｎの直前に生成した位置フィードバックＰｎ－１との差（＝Ｐｎ－Ｐｎ－１）を求め、該差を制御周期Ｔｃで除算することで、速度フィードバックＶｎ（＝（Ｐｎ－Ｐｎ－１）／Ｔｃ）を求める。
　次いで、プロセッサ３０は、直近に取得した速度フィードバックＶｎと、該速度フィードバックＶｎの直前に生成した速度フィードバックＶｎ－１との差（＝Ｖｎ－Ｖｎ－１）を求め、該差を制御周期Ｔｃで除算することで、加速度フィードバックαｎ（＝（Ｖｎ－Ｖｎ－１）／Ｔｃ）を求める。
　次いで、プロセッサ３０は、直近に取得した加速度フィードバックαｎと、該加速度フィードバックαｎの直前に生成した加速度フィードバックαｎ－１との差Ｄ１０（＝αｎ－αｎ－１）を求め、該差Ｄ１０を制御周期Ｔｃで除算することで、加速度フィードバックαの傾きＤ９（＝Ｄ１０／Ｔｃ＝（αｎ－αｎ－１）／Ｔｃ）を取得する。代替的には、プロセッサ３０は、上述の差Ｄ１０を、加速度フィードバックαの変化の度合いＤとして取得してもよい。
　以上のように、プロセッサ３０は、力パラメータＦＰ（具体的には、トルク指令ＣＭτ、加速度指令ＣＭτ、力フィードバックＦ、電流フィードバックＩ、又は加速度フィードバックα）の変化の度合いＤ（Ｄ１～Ｄ１０）を取得する変化取得部４４（図１）として機能する。
　次いで、プロセッサ３０は、取得した変化の度合いＤが、予め定めた基準Ｄｔｈを超えたか否かを判定する。例えば、変化の度合いＤとしてトルク指令ＣＭτの傾きＤ１を取得した場合、プロセッサ３０は、傾きＤ１が予め定めた基準値Ｄｔｈ１を超えて減少した場合（Ｄ１＜Ｄｔｈ１）、変化の度合いＤが基準Ｄｔｈを超えたと判定する。
　この基準値Ｄｔｈ１は、例えば、図６に示す段階ＳＴ１でのトルク指令ＣＭτの傾きＤ１_１と、段階ＳＴ２でのトルク指令ＣＭτの傾きＤ１_２との間の値（Ｄ１_２＜Ｄｔｈ１＜Ｄ１_１）として、予め定められ得る。なお、プロセッサ３０は、他の変化の度合いＤ２～Ｄ１０についても、同様の手法で基準Ｄｔｈを超えたか否かを判定できることを理解されたい。
　プロセッサ３０は、変化の度合いＤが基準Ｄｔｈを超えたと判定したときに、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行したこと（換言すれば、時間ｔ１のタイミング）を検出する。このように、本実施形態においては、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行したことを検出する段階検出部４６（図１）として機能する。
　上述のように段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出したとき、プロセッサ３０は、実行する補正量演算処理ＣＰを、弾性要素１８の弾性パラメータＰＲ１に基づく補正量演算処理ＣＰ１から、該弾性パラメータＰＲ１と、弾性要素２０の弾性パラメータＰＲ２とに基づく補正量演算処理ＣＰ２へ切り換える。
　具体的には、プロセッサ３０は、補正量演算部４２として機能し、段階ＳＴ１（図６中の時間ｔ０～ｔ１の期間）においては、補正量演算処理ＣＰ１を実行し、該補正量演算処理ＣＰ１において、弾性要素１８の弾性パラメータＰＲ１としてのバネ定数ｋ１と、上述の力パラメータＦＰとを用いて、弾性要素１８に関する補正量β１を求める。一例として、プロセッサ３０は、補正量演算処理ＣＰ１において、バネ定数ｋ１と、直近に取得したトルク指令ＣＭτとを、以下の式（１）に代入することで、補正量β１を求める。
　β１＝ＣＭτ／ｋ１　・・・（１）
　この式（１）は、いわゆるフックの法則であって、本実施形態に係る補正量演算処理ＣＰ１は、図３～図５に示すように弾性要素１８を１つのバネとして擬制した機械モデルに基づいている。バネ定数ｋ１は、産業機械１２においてモータ１６が弾性要素１８に加えた力（トルク）と、該力による弾性要素１８の軸線Ａの方向の弾性変形量との比例係数として予め定められ、メモリ３２に格納される。
　上述の式（１）から求められる補正量β１は、段階ＳＴ１（図４）で弾性要素１８が弾性変形することで生じる誤差ε１を打ち消すためのものである。こうして、プロセッサ３０は、段階ＳＴ１において補正量演算処理ＣＰ１を実行することで、弾性要素１８に関する補正量β１を求める。
　そして、プロセッサ３０は、段階ＳＴ１において、求めた補正量β１で指令ＣＭを補正する。具体的には、補正量β１は、モータ１６の回転位置Ｐ（又は被駆動体２２の位置）と同次元のパラメータであるので、プロセッサ３０は、補正量β１を位置指令ＣＭｐに適用することで、該位置指令ＣＭｐを補正する。例えば、プロセッサ３０は、補正量β１を位置指令ＣＭｐに加算（ＣＭｐ＋β１）することで、該位置指令ＣＭｐを補正してもよい。又は、補正量β１を、モータ１６の出力シャフト１６ａの回転位置に変換し、変換後の補正量β１を位置指令ＣＭｐに加算してもよい。
　一方、段階ＳＴ２（図６中の時間ｔ１以降の期間）においては、プロセッサ３０は、補正量演算部４２として機能して、補正量演算処理ＣＰ２を実行する。補正量演算処理ＣＰ２の一例として、プロセッサ３０は、まず、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出した時点（図６中の時間ｔ１）でのトルク指令ＣＭτ１（図６）を取得する。
　その後、プロセッサ３０は、直近に取得したトルク指令ＣＭτと、上述のトルク指令ＣＭτ１との差Δτ（＝ＣＭτ－ＣＭτ１）を取得し、弾性要素１８のバネ定数ｋ１と、直近に取得したΔτを以下の式（２）に代入することで、補正量β１’を求める。
　β１’＝Δτ／ｋ１　・・・（２）
　この式（２）も、上述の式（１）と同様にフックの法則を示しており、この補正量β１’は、段階ＳＴ２（図５）で弾性要素１８が弾性変形することで生じる誤差ε１を打ち消すためのものである。以下、補正量β１’を求めるために、トルク指令ＣＭτの代わりに差Δτを用いる意義について、説明する。
　段階ＳＴ１（図４）から段階ＳＴ２（図５）へ移行すると、モータ１６が発生する駆動力Ｆは、バックラッシ要素ＢＬ１及びＢＬ２での摩擦力（等価回路上の抵抗）等の影響を受ける。その結果、段階ＳＴ２において弾性要素１８及び２０を弾性変形させる（つまり、バネを伸ばす）力は、駆動力Ｆよりも減ぜられることになる。よって、段階ＳＴ２で弾性要素１８及び２０を弾性変形させる力を、上述の差Δτで近似することで、段階ＳＴ２での弾性要素１８及び２０の弾性変形量（換言すれば、補正量）を、より正確に評価することができる。
　上述の補正量β１’を求めるとともに、プロセッサ３０は、弾性要素２０の弾性パラメータＰＲ２としてのバネ定数ｋ２と、直近に取得した差Δτとを以下の式（３）に代入することで、補正量β２を求める。
　β２＝Δτ／ｋ２　・・・（３）
　この式（３）も、上述の式（２）と同様にフックの法則を示しており、本実施形態に係る補正量演算処理ＣＰ２は、弾性要素２０を１つのバネとして擬制した機械モデルに基づいている。バネ定数ｋ２は、産業機械１２においてモータ１６が弾性要素２０に加えた力（トルク）と、該力による弾性要素２０の軸線Ａの方向の弾性変形量との比例係数として予め定められ、メモリ３２に格納される。補正量β２は、段階ＳＴ２（図５）で弾性要素２０が弾性変形することで生じる誤差ε２を打ち消すためのものである。
　そして、プロセッサ３０は、求めた補正量β１’及びβ２の和Σβｎ（＝β１’＋β２）を求め、該和Σβｎを、弾性要素１８及び２０に関する補正量β３（＝Σβｎ＝Δτ（１／ｋ１＋１／ｋ２））として取得する。この補正量β３は、段階ＳＴ２で弾性要素１８及び２０の合成バネが弾性変形することで生じる誤差ε３を打ち消すためのものである。
　補正量演算処理ＣＰ２の他の例として、プロセッサ３０は、弾性要素１８及び２０の合成バネ定数ｋｓと、力パラメータＦＰとしてのトルク指令ＣＭτ１及びＣＭτとを用いて、弾性要素１８及び２０に関する補正量β３を求める。ここで、図３～図５に示すような、弾性要素１８及び２０が直列接続された機械モデルの場合、合成バネ定数ｋｓと、バネ定数ｋ１及びｋ２とは、以下の式（４）を満たす。
　１／ｋｓ＝１／ｋ１＋１／ｋ２　・・・（４）
　この式（４）より、合成バネ定数ｋｓは、ｋｓ＝ｋ１・ｋ２／（ｋ１＋ｋ２）として、予め定められ、メモリ３２に格納される。プロセッサ３０は、直近に取得したトルク指令ＣＭτとトルク指令ＣＭτ１との差Δτを取得し、該差Δτと合成バネ定数ｋｓとを、以下の式（５）に代入することで、弾性要素１８及び２０に関する補正量β３を求める。
　β３＝Δτ／ｋｓ＝Δτ（１／ｋ１＋１／ｋ２）　・・・（５）
　この式（５）も、フックの法則を示しており、弾性要素１８及び２０を１つの合成バネとして擬制した機械モデルに基づいている。以上のようにして、プロセッサ３０は、段階ＳＴ２において補正量演算処理ＣＰ２を実行することで、弾性要素１８及び２０に関する補正量β３を求める。そして、プロセッサ３０は、段階ＳＴ２において、段階ＳＴ１と同様に、求めた補正量β３を位置指令ＣＭｐに適用する（例えば、加算する）ことで、該位置指令ＣＭｐを補正する。
　上述のように、プロセッサ３０は、補正量演算部４２として機能して、段階ＳＴ１においては、弾性パラメータＰＲ１（バネ定数ｋ１）に基づく補正量演算処理ＣＰ１を実行し、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出すると、該補正量演算処理ＣＰ１から、弾性パラメータＰＲ１（バネ定数ｋ１）及びＰＲ２（バネ定数ｋ２）に基づく補正量演算処理ＣＰ２へ切り換える。こうして、プロセッサ３０は、段階ＳＴ１及びＳＴ２において、求めた補正量β１及びβ３で位置指令ＣＭｐをそれぞれ補正する。
　以下、図７を参照して、プロセッサ３０が実行する指令補正処理の詳細なフローについて説明する。図７に示すフローは、プロセッサ３０が、オペレータ、上位コントローラ、又は動作プログラムから動作開始指令を受け付けたときに、開始する。ステップＳ１において、プロセッサ３０は、動作プログラムに従って、モータ１６への指令ＣＭを生成する動作を開始する。モータ１６は、指令ＣＭに従って被駆動体２２を駆動し、これにより、産業機械１２は、ワークに対する所定の作業を実行する。
　ステップＳ２において、プロセッサ３０は、モータ１６を加速するように駆動するための指令ＣＭがあるか否かを判定する。例えば、この指令ＣＭは、モータ１６の動作方向を反転させた後に該モータ１６を加速するための指令である。代替的には、この指令ＣＭは、停止状態（又は、低速動作状態）のモータ１６を急加速するための指令であってもよい。このような加速をするための指令ＣＭに従ってモータ１６を動作させたとき、図３～図５に示すように駆動力Ｆが複数の弾性要素１８及び２０に段階的に作用することで、上述した複数の段階ＳＴ１及びＳＴ２が順に生じることになる。
　例えば、プロセッサ３０は、動作プログラムを解析することで、モータ１６を加速（例えば、反転して加速）するための指令ＣＭがあるか否かを認識できる。プロセッサ３０は、ＹＥＳと判定するとステップＳ３へ進む一方、ＮＯと判定した場合は、ステップＳ７へ進む。このステップＳ２でＹＥＳと判定した時点（図６中の時間ｔ０に相当）から、モータ１６は加速を開始し、これにより産業機械１２の状態は、段階ＳＴ１へ移行する。
　ステップＳ３において、プロセッサ３０は、補正量演算処理ＣＰ１を開始する。具体的には、プロセッサ３０は、上述した方法により、弾性要素１８の弾性パラメータＰＲ１（バネ定数ｋ１）と力パラメータＦＰ（トルク指令ＣＭτ）とを用いて、弾性要素１８に関する補正量β１を求める。そして、プロセッサ３０は、求めた補正量β１で指令ＣＭを補正する。この補正量β１の算出と、指令ＣＭの補正との一連の動作を、段階ＳＴ１の間に、例えば制御周期ｔｃ（又は制御周期ｔｃの整数倍の周期）で、繰り返し実行する。
　ステップＳ４において、プロセッサ３０は、時間ｔに対する力パラメータＦＰの変化の度合いＤを取得する動作を開始する。具体的には、プロセッサ３０は、上述した方法により、例えばトルク指令ＣＭτの傾きＤ１を、変化の度合いＤとして、制御周期ｔｃ（又は制御周期ｔｃの整数倍の周期）で、繰り返し取得する。
　ステップＳ５において、プロセッサ３０は、直近に取得した変化の度合いＤが、予め定めた基準Ｄｔｈを超えたか否かを判定する。例えば、ステップＳ４で傾きＤ１を取得した場合、プロセッサ３０は、傾きＤ１が基準値Ｄｔｈ１を超えて減少したか否かを判定する。プロセッサ３０は、ＹＥＳと判定するとステップＳ６へ進む一方、ＮＯと判定するとステップＳ５をループする。このステップＳ５でＹＥＳと判定した時点（図６中の時間ｔ１に相当）で、産業機械１２の状態は、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行したと見做すことができる。
　ステップＳ６において、プロセッサ３０は、補正量演算処理ＣＰ１から補正量演算処理ＣＰ２へ切り換える。具体的には、プロセッサ３０は、上述した方法により、弾性要素１８の及び２０の弾性パラメータＰＲ１及びＰＲ２（バネ定数ｋ１、ｋ２、又は合成バネ定数ｋｓ）と、力パラメータＦＰ（トルク指令ＣＭτ、トルク指令ＣＭτ１）とを用いて、補正量β３を求める。そして、プロセッサ３０は、求めた補正量β３で指令ＣＭを補正する。この補正量β３の算出と、指令ＣＭの補正との一連の動作を、段階ＳＴ２の間に、例えば制御周期ｔｃ（又は制御周期ｔｃの整数倍の周期）で、繰り返し実行する。
　ステップＳ７において、プロセッサ３０は、オペレータ、上位コントローラ、又は動作プログラムから動作終了指令を受け付けたか否かを判定する。プロセッサ３０は、ＹＥＳと判定した場合は、図７に示すフローを終了する一方、ＮＯと判定した場合はステップＳ２へ戻る。
　以上のように、本実施形態においては、段階検出部４６は、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行したことを検出し、補正量演算部４２は、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行が検出されたときに、実行する補正量演算処理ＣＰを、弾性パラメータＰＲ１に基づく補正量演算処理ＣＰ１から、弾性パラメータＰＲ１及びＰＲ２に基づく補正量演算処理ＣＰ２へ切り換えている。
　換言すれば、プロセッサ３０は、モータ１６が発生した駆動力Ｆが複数の弾性要素１８及び２０に順に作用する段階ＳＴ１、ＳＴ２に応じて、補正量βを取得するために用いる弾性パラメータＰＲ１、ＰＲ２を切り換えている。この構成によれば、各段階ＳＴ１、ＳＴ２に適した補正量β１、β３を求めることができる。
　したがって、モータ１６と被駆動体２２とが複数の弾性要素１８及び２０を介して連結されている産業機械１２において、弾性要素１８及び２０の段階的な弾性変形に起因する誤差εをより高精度に打ち消すことができるので、モータ１６による被駆動体２２の位置決め精度を、大幅に向上させることができる。
　また、本実施形態においては、変化取得部４４は、時間ｔに対する力パラメータＦＰの変化の度合いＤ（Ｄ１～Ｄ１０）を取得し、段階検出部４６は、取得した変化の度合いＤが基準Ｄｔｈを超えたときに、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行したことを検出する。ここで、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行は、力パラメータＦＰの変化として顕著に表れる（例えば図６）ので、変化の度合いＤを監視することで、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行を、高精度且つリアルタイムで検出できる。
　また、本実施形態においては、変化取得部４４は、変化の度合いＤとして、力パラメータＤ（例えば、トルク指令ＣＭτ、加速度指令ＣＭα、力フィードバックＦ、電流フィードバックＩ、又は加速度フィードバックα）の傾きＤ１、Ｄ３、Ｄ５，Ｄ７又はＤ９を取得する。この構成によれば、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行を、さらに高精度に検出できる。
　また、本実施形態においては、指令生成部４０は、モータ１６（つまり、被駆動体２２）の動作方向を反転（図６中の時間ｔ０）させた後に該モータ１６を加速するための指令ＣＭを生成し、これにより、産業機械１２の状態が段階ＳＴ１を経て段階ＳＴ２へ移行している。
　ここで、図３～図５を参照して説明した段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行は、モータ１６（被駆動体２２）の動作方向を反転させた後に該モータ１６を加速したときに、顕著に表れる。すなわち、モータ１６の反転時に、誤差ε（ε１、ε２、ε３）が顕著に生じることになる。本実施形態によれば、モータ１６の反転時に生じる誤差εを効果的に打ち消すことができ、その結果、モータ１６の反転時での位置決め精度を、効果的に向上させることができる。
　なお、本実施形態においては、上述の式（２）、（３）及び（５）において、バックラッシ要素ＢＬ１及びＢＬ２での摩擦力等の影響を考慮して差Δτを用いた場合について述べた。しかしながら、プロセッサ３０は、上述の式（２）、（３）及び（５）中の差Δτの代わりに、直近に取得したトルク指令ＣＭτを代入してもよい。
　また、上述の式（１）に関し、プロセッサ３０は、トルク指令ＣＭτを、弾性要素１８のイナーシャ等の影響を除去するように補正した上で、該式（１）に代入し、補正量β１を求めてもよい。また、上述の式（２）、（３）及び（５）に関しても、プロセッサ３０は、トルク指令ＣＭτを、弾性要素１８及び２０のイナーシャ等の影響を除去するように補正した上で該式（２）及び（３）、又は式（５）に代入し、補正量β３を求めてもよい。
　また、プロセッサ３０は、上述の式（１）において、トルク指令ＣＭτの代わりに、加速度フィードバックαに、弾性要素１８の質量ｍ１を乗算した値：α×ｍ１を代入してもよい。同様に、上述の式（２）及び（３）、又は式（５）において、プロセッサ３０は、トルク指令ＣＭτ（及びＣＭτ１）の代わりに、加速度フィードバックαに、弾性要素１８の質量ｍ１及び弾性要素２０の質量ｍ２の和を乗算した値：（ｍ１＋ｍ２）αを代入してもよい。
　また、本実施形態においては、産業機械１２を、図３～図５に示すように２つのバネ（弾性要素１８及び２０）が直列接続された機械モデルとして近似した上で、フックの法則に基づく式（１）～（５）から補正量βを求める場合について述べた。しかしながら、上述の式（１）～（５）は一例であって、例えば弾性パラメータＰＲ１及びＰＲ２として弾性率Ｇ１及びＧ２を用いて、産業機械１２をより複雑な機械モデルとして近似し、該複雑な機械モデルを表す理論式に基づいて、補正量βを求めることも可能である。
　次に、図８及び図９を参照して、制御装置１４の他の機能について説明する。本実施形態においては、プロセッサ３０は、上述の変化取得部４４の代わりに、動作量取得部４８として機能する。以下、図９を参照して、本実施形態に係る制御装置１４の機能について、説明する。なお、図９に示すフローにおいて、図７のフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。
　プロセッサ３０は、図９に示すフローを開始後、上述のステップＳ１～Ｓ３を実行する。ステップＳ４’において、プロセッサ３０は、ステップＳ２でＹＥＳと判定した時点（図６中の時間ｔ０）からのモータ１６の動作量ＭＡを取得するプロセスを開始する。ここで、ステップＳ２でＹＥＳと判定した時点（時間ｔ０）は、モータ１６を反転後に加速するための指令ＣＭに従って該モータ１６が動作を開始した時点である。
　一例として、プロセッサ３０は、ステップＳ４’の開始時点（つまり、ステップＳ２でＹＥＳと判定した時点ｔ０）で、センサ２４から位置フィードバックＰ０を取得する。その後、プロセッサ３０は、段階ＳＴ１の間、例えば制御周期ｔｓで、センサ２４から位置フィードバックＰｎを繰り返し取得する。
　そして、プロセッサ３０は、位置フィードバックＰｎを取得する毎に、取得した位置フィードバックＰｎと、ステップＳ４’の開始時点ｔ０で取得した位置フィードバックＰ０との差に基づいて、時点ｔ０からのモータ１６の動作量ＭＡｎを取得する。この動作量ＭＡｎは、例えば、モータ１６の出力シャフト１６ａの回転角度であってもよいし、又は、該回転角度を軸線Ａの方向への移動距離へ変換したものであってもよい。このように、本実施形態においては、プロセッサ３０は、時点ｔ０からのモータ１６の動作量ＭＡｎを取得する動作量取得部４８として機能する。
　ステップＳ５’において、プロセッサ３０は、直近に取得した動作量ＭＡｎが、予め定めた閾値ＭＡｔｈに到達した（ＭＡｎ≧ＭＡｔｈ）か否かを判定する。ここで、時点ｔ０から、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行する時点ｔ１までにモータ１６が動作する動作量ＭＡｔｈ（回転角度、又は移動距離）は、実験的手法により、予め取得することができる。
　換言すれば、図３に示す機械モデルにおいて、モータ１６が被駆動体２２を左方へ駆動する動作を開始した時点ｔ０から、駆動力Ｆが弾性要素１８を通して弾性要素２０に作用して、該弾性要素２０のバネが伸び始める時点ｔ１までの、該モータ１６の動作量ＭＡｔｈ（回転角度）は、実験等により予め取得できる。このように予め取得した動作量ＭＡｔｈを閾値ＭＡｔｈとして用いて、ステップＳ４’で取得した動作量ＭＡｎと比較することで、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行するタイミング（時間ｔ１）を検出できる。
　プロセッサ３０は、段階検出部４６として機能し、直近に取得した動作量ＭＡｎが閾値ＭＡｔｈに到達した（ＭＡｎ≧ＭＡｔｈ）か否かを判定し、ＹＥＳと判定した場合はステップＳ６へ進む一方、ＮＯと判定した場合はステップＳ５’をループする。このステップＳ５’でＹＥＳと判定したとき、産業機械１２の状態は、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行したものと見做すことができる。ステップＳ５’でＹＥＳと判定した後、プロセッサ３０は、上述のステップＳ６及びＳ７を実行する。
　このように、本実施形態においては、段階検出部４６は、動作量取得部４８が取得した動作量ＭＡｎが予め定めた閾値ＭＡｔｈに達したときに、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行したことを検出する。ここで、図６に示す例では、時間ｔ１で変化の度合いＤが大きく変わっているが、仮に、モータ１６の速度Ｖ（若しくは速度指令ＣＭｖ）、又はトルク指令ＣＭτ（若しくは加速度指令ＣＭα）が小さい場合は、変化の度合いＤ（傾き）の変動量が小さくなる。この場合、変化の度合いＤから、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出し難くなる。
　本実施形態においては、変化の度合いＤの代わりに、モータ１６の動作量ＭＡｎから、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出できる。したがって、速度Ｖ（速度指令ＣＭｖ）、トルク指令ＣＭτ又は加速度指令ＣＭαが小さい場合でも、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を確実に検出できる。なお、プロセッサ３０は、ステップＳ４’を実行した後に、ステップＳ３を実行してもよい。
　次に、図１０及び図１１を参照して、他の実施形態に係る制御装置１４’について説明する。制御装置１４’は、上述の制御装置１４の代わりに、産業機械システム１０に適用可能であり、産業機械１２を制御する。制御装置１４’は、上述の制御装置１４と、計時部３８をさらに有する点で、相違する。計時部３８は、バス３６を介してプロセッサ３０に接続され、該プロセッサ３０からの指令に応じて、任意の時点からの経過時間を計時する。
　本実施形態においては、プロセッサ３０は、上述の変化取得部４４又は動作量取得部４８の代わりに、経過時間取得部５０として機能する。以下、図１１を参照して、本実施形態に係る制御装置１４’の機能について、説明する。なお、図１１に示すフローにおいて、図７のフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。
　プロセッサ３０は、図１１に示すフローを開始後、上述のステップＳ１～Ｓ３を実行する。ステップＳ４”において、プロセッサ３０は、ステップＳ２でＹＥＳと判定した時点（時間ｔ０）からの経過時間ｔｅの計時を開始する。具体的には、プロセッサ３０は、ステップＳ２でＹＥＳと判定した時点ｔ０で計時部３８に指令を送り、計時部３８は、該指令に応じて、該時点ｔ０からの経過時間ｔｅの計時を開始する。
　ステップＳ５”において、プロセッサ３０は、計時部３８が計時している経過時間ｔｅが予め定めた閾値ｔｔｈに到達した（ｔｅ≧ｔｔｈ）か否かを判定する。ここで、時間ｔ０から、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行する時間ｔ１までの時間ｔｔｈ（つまり段階ＳＴ１の期間）は、段階ＳＴ１の間にモータ１６に供給される指令ＣＭ（位置指令ＣＭｐ、速度指令ＣＭｖ又はトルク指令ＣＭτ等）に応じて変化する。換言すれば、この時間ｔｔｈ（段階ＳＴ１の期間）は、該指令ＣＭが既知であれば、例えば実験的手法を用いることにより、予め取得できる。
　一例として、メモリ３２は、指令ＣＭと時間ｔｔｈとを互いに関連付けて格納したデータテーブルＴＡを予め記憶し、プロセッサ３０は、動作プログラムＯＰに規定される命令文から段階ＳＴ１の間にモータ１６に供給される指令ＣＭを取得し、該指令ＣＭに対応する時間ｔｔｈをデータテーブルＴＡから検索することで、該時間ｔｔｈを取得できる。このように取得した時間ｔｔｈを閾値ｔｔｈとして用いて経過時間ｔｅと比較することで、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行するタイミング（時間ｔ１）を検出できる。
　プロセッサ３０は、段階検出部４６として機能し、経過時間ｔｅが閾値ｔｔｈに到達した（ｔｅ≧ｔｔｈ）か否かを判定し、ＹＥＳと判定した場合はステップＳ６へ進む一方、ＮＯと判定した場合はステップＳ５”をループする。このステップＳ５”でＹＥＳと判定したとき、産業機械１２の状態は、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行したものと見做すことができる。ステップＳ５”でＹＥＳと判定した後、プロセッサ３０は、上述のステップＳ６及びＳ７を実行する。
　このように、本実施形態においては、段階検出部４６は、経過時間ｔｅが予め定めた閾値ｔｔｈに達したときに、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２へ移行したことを検出する。この構成によれば、段階ＳＴ１におけるモータ１６の速度Ｖ（速度指令ＣＭｖ）、トルク指令ＣＭτ、又は加速度指令ＣＭαが小さい場合でも、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を確実に検出できる。なお、プロセッサ３０は、ステップＳ４”を実行した後に、ステップＳ３を実行してもよい。
　なお、上述したように、速度Ｖ（速度指令ＣＭｖ）、トルク指令ＣＭτ、又は加速度指令ＣＭαが比較的大きい場合は、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出するために、変化の度合いＤが有効となる一方で、速度Ｖ（速度指令ＣＭｖ）、トルク指令ＣＭτ、又は加速度指令ＣＭαが比較的小さい場合は、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出するために、動作量ＭＡ又は経過時間ｔｅが有効となる。
　プロセッサ３０は、変化の度合いＤが有効であるか否かに応じて、段階検出部４６として段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出するために用いるパラメータを、変化の度合いＤと動作量ＭＡ（又は経過時間ｔｅ）との間で切り換えてもよい。以下、図１２及び図１３を参照して、このような形態について説明する。
　図１２に示すように、本実施形態においては、制御装置１４’のプロセッサ３０は、指令生成部４０、補正量演算部４２、変化取得部４４、段階検出部４６、動作量取得部４８、及び経過時間取得部５０として機能し、図１３に示すフローを実行する。なお、図１３に示すフローにおいて、図７及び図９のフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を書略する。
　図１３に示すフローの開始後、プロセッサ３０は、上述のステップＳ１～Ｓ３を実行する。ステップＳ１１において、プロセッサ３０は、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出するためのパラメータとして変化の度合いＤが有効であるか否かを判定する。一例として、プロセッサ３０は、直近に取得した速度フィードバックＶ、速度指令ＣＭｖ、トルク指令ＣＭτ、又は加速度指令ＣＭαが予め定めた閾値γ以上であるか否かを判定する。
　プロセッサ３０は、速度フィードバックＶ、速度指令ＣＭｖ、トルク指令ＣＭτ、又は加速度指令ＣＭαが閾値以上である場合は、変化の度合いＤが有効である（すなわち、ＹＥＳ）と判定し、ステップＳ４へ進む一方、ＮＯと判定した場合は、ステップＳ４’へ進む。
　ステップＳ１１でＹＥＳと判定した場合、プロセッサ３０は、変化取得部４４として機能して上述のステップＳ４及びＳ５を実行することで、変化の度合いＤに基づいて段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出する。一方、ステップＳ１１でＮＯと判定した場合、プロセッサ３０は、動作量取得部４８として機能して上述のステップＳ４’及びＳ５’を実行することで、動作量ＭＡに基づいて段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出する。
　このように、本実施形態においては、プロセッサ３０は、変化の度合いＤが有効であるか否かを判定し、この判定結果に応じて、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出するために用いるパラメータを、変化の度合いＤと動作量ＭＡとの間で切り換えている。この構成によれば、プロセッサ３０は、変化の度合いＤが有効である場合は、該変化の度合いＤを監視することで段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を高精度に検出できる一方、変化の度合いＤが有効でない場合は、動作量ＭＡを監視することで段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を確実に検出できる。
　なお、図１２に示すフローにおいて、ステップＳ１１でＮＯと判定した場合、プロセッサ３０は、ステップＳ４’及びＳ５’の代わりに、経過時間取得部５０として機能して上述のステップＳ４”及びＳ５”を実行し、経過時間ｔｅに基づいて段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出してもよい。
　なお、図７、図９、図１１又は図１２に示すフローを実行する前に、プロセッサ３０は、弾性要素２０の弾性パラメータＰＲ１(例えばバネ定数ｋ１)と、弾性要素２０の弾性パラメータＰＲ２（例えばバネ定数ｋ２）とを取得するための弾性パラメータ取得プロセスを実行してもよい。
　例えば、プロセッサ３０は、弾性パラメータ取得プロセスにおいて、モータ１６の動作方向を反転させた後に該モータ１６を加速するための指令ＣＭ０に従って該モータ１６を動作させ、これにより、被駆動体２２の移動方向を反転させた後に該被駆動体２２を加速させる。このときのトルク指令ＣＭτ又は力フィードバックＦ１と、位置フィードバックＰとに基づいて、バネ定数ｋ１及びｋ２をそれぞれ取得することができる。
　なお、上述のステップＳ２において、プロセッサ３０は、加速のための指令ＣＭがあるか否か判定する代わりに、例えば位置フィードバックＰに基づいて、モータ１６の動作方向が反転したか否かを判定してもよい。また、産業機械１２は、被駆動体２２の位置Ｐを取得するセンサ２４’をさらに有し、プロセッサ３０は、位置フィードバックＰとして、被駆動体２２の位置Ｐをセンサ２４’から取得してもよい。また、プロセッサ３０は、電流フィードバックＩの代わりに、モータ１６に掛かる負荷トルクを取得してもよい。この負荷トルクも、上述の力パラメータＦＰを構成する。
　また、上述の実施形態においては、プロセッサ３０は、補正量β３で位置指令ＣＭｐを補正する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、プロセッサ３０は、求めた補正量βで速度指令ＣＭｖを補正してもよい。この場合において、プロセッサ３０は、例えば、上述のように求めた補正量β３を、時間一階微分することで新たな補正量β３’（＝δβ３／δｔ）を求め、該新たな補正量β３’を速度指令ＣＭｖに適用（例えば、加算）してもよい。
　また、上述の実施形態においては、理解の容易のために、産業機械１２が、被駆動体２２を１軸（軸線Ａ）方向へ駆動するモータ１６及び弾性要素１８（ボールねじ）を有する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、産業機械１２は、被駆動体２２を、互いに直交する２軸の方向へ駆動するように構成されてもよい。
　例えば、産業機械１２は、被駆動体２２を第１軸（例えば軸線Ａ）の方向へ駆動するモータ１６Ａ及び弾性要素１８Ａと、被駆動体２２と弾性要素１８Ａとの間に介挿された弾性要素２０Ａと、被駆動体２２を、第１軸と直交する第２軸の方向へ駆動するモータ１６Ｂ及び弾性要素１８Ｂと、被駆動体２２と弾性要素１８Ｂとの間に介挿された弾性要素２０Ｂとを有してもよい。この場合、プロセッサ３０は、モータ１６Ａ及び１６Ｂの各々について、上述した方法により、段階ＳＴ１から段階ＳＴ２への移行を検出するプロセスと、補正量演算処理ＣＰを切り換えるプロセスとを実行する。
　また、上述の実施形態においては、理解の容易のために、モータ１６と被駆動体２２との間に、２つ弾性要素１８及び２０が介挿されている場合について述べた。しかしながら、これに限らず、モータ１６と被駆動体２２との間に、３以上の弾性要素が介挿されてもよい。
　この場合において、プロセッサ３０が、モータ１６を加速するように動作させるための指令ＣＭに従って該モータ１６を動作させると、該モータ１６が発生する駆動力Ｆは、モータ１６に近い順に、第１の弾性要素、第２の弾性要素、・・・第ｎの弾性要素、第ｎ＋１の弾性要素、・・・に段階的に作用する。
　これに応じて、産業機械１２の状態は、第１の段階ＳＴ１、第２の段階ＳＴ２、・・・第ｎの段階ＳＴｎ、第ｎ＋１の段階ＳＴｎ＋１、・・・へ順に移行する。プロセッサ３０は、段階検出部４６として機能し、上述の方法により、指令ＣＭに応じてモータ１６が発生した駆動力Ｆが第ｎの弾性要素（具体的には、第１の弾性要素、第２の弾性要素、・・・第ｎの弾性要素）に作用する第ｎの段階ＳＴｎから、該駆動力Ｆが該第ｎの弾性要素を通して第ｎ＋１の弾性要素に作用する第ｎ＋１の段階ＳＴｎ＋１への移行を検出する。
　第ｎの段階ＳＴｎから第ｎ＋１の段階ＳＴｎ＋１への移行を検出したとき、プロセッサ３０は、補正量演算部４２として機能し、上述した方法により、実行する補正量演算処理ＣＰを、第ｎの弾性要素の弾性パラメータＰＲｎ（具体的には、弾性パラメータＰＲ１、ＰＲ２、・・・ＰＲｎ）に基づく第ｎの補正量演算処理ＣＰｎから、第ｎ＋１の弾性要素の弾性パラメータＰＲｎ＋１と弾性パラメータＰＲｎ（具体的には、弾性パラメータＰＲ１、ＰＲ２、・・・ＰＲｎ、ＰＲｎ＋１）に基づく第ｎ＋１の補正量演算処理ＣＰｎ＋１へ切り換える。
　一例として、第ｎの補正量演算処理ＣＰｎにおいて、プロセッサ３０は、第１の弾性要素、第２の弾性要素、・・・第ｎ－１の弾性要素、及び第ｎの弾性要素の合成バネ定数Ｋｓを以下の式（６）から取得する。ここで、ｋｎは、第ｎの弾性要素のバネ定数を示している。
　　１／ｋｓ＝Σ（１／ｋｎ）＝１／ｋ１＋１／ｋ２・・・＋１／ｋｎ　・・・（６）
　プロセッサ３０は、直近に取得した差Δτと、式（６）から取得した合成バネ定数ｋｓとを、上述の式（５）に代入することで、第１の弾性要素、第２の弾性要素、・・・第ｎ－１の弾性要素、及び第ｎの弾性要素に関する補正量β３を求めることができる。なお、プロセッサ３０は、第ｎ＋１の補正量演算処理ＣＰｎ＋１においても、同様の手法で補正量β３を求めることができることを理解されたい。
　なお、上述の実施形態において、モータ１６は、リニアモータでもよい。この場合、弾性要素１８は、モータ１６の界磁子によって推進される電機子であってもよい。上、実施形態を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。
　１０　　産業機械システム
　１２　　産業機械
　１４，１４’　　制御装置
　１６　　モータ
　１８，２０　　弾性要素
　２２　　被駆動体
　３０　　プロセッサ
　４０　　指令生成部
　４２　　補正量演算部
　４４　　変化取得部
　４６　　段階検出部
　４８　　動作量取得部
　５０　　経過時間取得部

Claims (13)

  1. 　複数の弾性要素を介して被駆動体に接続され、該被駆動体を駆動するモータを制御する制御装置であって、
    　前記モータを加速するように動作させるための指令を生成する指令生成部と、
    　前記弾性要素の弾性を表す弾性パラメータに基づいて前記指令の補正量を求める補正量演算処理を実行する補正量演算部と、
    　前記指令に応じて前記モータが発生した駆動力が第１の前記弾性要素に作用する第１の段階から、該駆動力が該第１の弾性要素を通して第２の前記弾性要素に作用する第２の段階へ移行したことを検出する段階検出部と、を備え、
    　前記補正量演算部は、前記第１の段階から前記第２の段階への移行が検出されたときに、実行する前記補正量演算処理を、前記第１の弾性要素の第１の前記弾性パラメータに基づく第１の前記補正量演算処理から、前記第２の弾性要素の第２の前記弾性パラメータと前記第１の弾性パラメータとに基づく第２の前記補正量演算処理へ切り換える、制御装置。
  2. 　前記駆動力を示す力パラメータの時間に対する変化の度合いを取得する変化取得部をさらに備え、
    　前記段階検出部は、前記変化取得部が取得した前記変化の度合いが予め定めた基準を超えたときに、前記第１の段階から前記第２の段階へ移行したことを検出する、請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記力パラメータは、前記指令、又は該指令に応じて前記モータを動作させているときに供給されるフィードバックを有し、
    　前記指令は、前記駆動力を規定するトルク指令、又は前記モータの加速度を規定する加速度指令を有し、
    　前記フィードバックは、前記駆動力に対応する力フィードバック、前記加速度に対応する加速度フィードバック、又は前記モータに供給される電流を示す電流フィードバックを有する、請求項２に記載の制御装置。
  4. 　前記変化取得部は、前記変化の度合いとして、前記力パラメータの傾きを取得する、請求項２又は３に記載の制御装置。
  5. 　前記モータが前記指令に従って動作を開始した時点からの該モータの動作量を取得する動作量取得部をさらに備え、
    　前記段階検出部は、前記動作量が予め定めた閾値に達したときに、前記第１の段階から前記第２の段階へ移行したことを検出する、請求項１に記載の制御装置。
  6. 　前記モータが前記指令に従って動作を開始した時点からの経過時間を取得する経過時間取得部をさらに備え、
    　前記段階検出部は、前記経過時間が予め定めた閾値に達したときに、前記第１の段階から前記第２の段階へ移行したことを検出する、請求項１に記載の制御装置。
  7. 　前記指令生成部は、前記モータの動作方向を反転させた後に該モータを加速するための前記指令を生成する、請求項１～６のいずれか１項に記載の制御装置。
  8. 　前記弾性パラメータは、前記弾性要素のバネ定数を有し、
    　前記補正量演算部は、前記第１の補正量演算処理において、前記第１の弾性要素の第１の前記バネ定数と、前記駆動力を示す力パラメータとを用いて、前記第１の弾性要素に関する第１の前記補正量を求める、請求項１～７のいずれか１項に記載の制御装置。
  9. 　前記補正量演算部は、前記第２の補正量演算処理において、
    　　前記第１の補正量を求めるとともに、前記第２の弾性要素の第２の前記バネ定数と前記力パラメータとを用いて、前記第２の弾性要素に関する第２の前記補正量を求め、
    　　前記第１の補正量と前記第２の補正量との和を、前記第１の弾性要素及び前記第２の弾性要素に関する第３の前記補正量として求める、請求項８に記載の制御装置。
  10. 　前記補正量演算部は、前記第２の補正量演算処理において、前記第１の弾性要素の第１の前記バネ定数と前記第２の弾性要素の第２の前記バネ定数との合成バネ定数と、前記力パラメータと、を用いて、前記第１の弾性要素及び前記第２の弾性要素に関する第２の前記補正量を求める、請求項８に記載の制御装置。
  11. 　前記指令は、前記被駆動体の位置を規定する位置指令を有し、
    　前記補正量演算部は、前記位置指令を補正するための前記補正量を求める、請求項１～１０のいずれか１項に記載の制御装置。
  12. 　被駆動体と、
    　複数の弾性要素を介して前記被駆動体に接続され、該被駆動体を駆動するモータと、
    　請求項１～１１のいずれか１項に記載の制御装置と、を備える、産業機械システム。
  13. 　複数の弾性要素を介して被駆動体に接続され、該被駆動体を駆動するモータを制御する方法であって、
    　プロセッサが、
    　　前記モータを加速するように動作させるための指令を生成し、
    　　前記弾性要素の弾性を表す弾性パラメータに基づいて前記指令の補正量を求める補正量演算処理を実行し、
    　　前記指令に応じて前記モータが発生した駆動力が第１の前記弾性要素に作用する第１の段階から、該駆動力が該第１の弾性要素を通して第２の前記弾性要素に作用する第２の段階へ移行したことを検出し、
    　　前記第１の段階から前記第２の段階への移行を検出したときに、実行する前記補正量演算処理を、前記第１の弾性要素の第１の前記弾性パラメータに基づく第１の前記補正量演算処理から、前記第２の弾性要素の第２の前記弾性パラメータと前記第１の弾性パラメータとに基づく第２の前記補正量演算処理へ切り換える、方法。
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