WO2023012902A1 - サーボモータ制御装置 - Google Patents

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    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • 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
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/06—Controlling the motor in four quadrants
    • 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
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/24—Controlling the direction, e.g. clockwise or counterclockwise
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41001—Servo problems

Definitions

  • the present invention relates to a servo motor control device.
  • the movement of the driven body may differ from that intended due to mechanical play when the direction of rotation of the servomotor is reversed.
  • the driving error of the driven body due to the reversal of the rotation direction of the servomotor is called a quadrant projection.
  • a servo motor control device is a servo motor control device that controls a servo motor according to an original command, wherein the rotation direction of the servo motor is changed based on the original command or a feedback value from the servo motor.
  • a reversal detection unit for detecting a reversal point to be reversed; an adjustment command generation unit for repeatedly generating an adjustment command for repeatedly designating an operation according to the original command of the servomotor in a reversal range including the reversal point; and an output control unit for calculating a control output value to the servomotor, and a deviation of the feedback value from the adjustment command in the reversal range when the servomotor is controlled by the control output value based on the adjustment command.
  • a learning control unit that calculates each period of the adjustment command and inputs to the output control unit a correction value that reduces the deviation of the feedback value from the adjustment command.
  • quadrant projections can be suppressed in a relatively short period of time.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a drive system including a servomotor control device according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a movement path according to a driven body original command and a movement path according to an adjustment command in the servomotor control device of FIG. 1
  • FIG. 2 is a flow chart showing the first step of a procedure for generating an actual command by the servomotor control device of FIG. 1
  • 3 is a flow chart showing the next step of the procedure for generating an actual command by the servomotor control device of FIG. 1
  • 4 is a flow chart showing the final step of the procedure for generating an actual command by the servomotor control device of FIG. 1;
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a drive system 1 including a servomotor control device 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 partially shows the configuration of the servo motor control device 10 in the form of a block diagram.
  • all communications indicated by arrows will always be effective, nor that all illustrated components will always be effective.
  • the drive system 1 includes a servomotor controller 10, a servo amplifier 20, and a servomotor 30, and the servomotor 30 drives a driven body (not shown).
  • a servomotor controller 10 controls a servomotor 30 via a servo amplifier 20 according to an original command.
  • 1 shows only one set of servo amplifiers 20 and servo motors 30, the drive system 1 includes a plurality of sets of servo amplifiers 20 and servo motors 30, and the servo motor controller 10 includes: A plurality of sets of servo amplifiers 20 and servo motors 30 are controlled.
  • the servo motor control device 10 suppresses quadrant projections caused by reversing the rotation direction of the servo motor 30, and generates an actual command that allows the servo motor 30 to more accurately reproduce the intended operation of the original command. Then, by inputting the generated actual command to the servo amplifier 20, the servo motor 30 is operated.
  • the servo motor control device 10 includes a reverse detection section 11 , an adjustment command generation section 12 , an output control section 13 , a learning control section 14 and an actual command generation section 15 .
  • the servo motor control device 10 can be realized by causing a computer device having a memory, a processor (CPU), an input/output interface, etc., to execute an appropriate control program. Note that each component of the servo motor control device 10 described above is a classification of the functions of the servo motor control device 10, and may not be clearly classified in terms of physical structure and program structure.
  • the reversal detection unit 11 detects a reversal point at which the rotation direction of the servomotor 30 is reversed based on the original command or the feedback value from the servomotor 30 .
  • the reversal detector 11 may analyze the original command without actually driving the servomotor 30 to identify a point at which the rotation direction of the servomotor 30 is theoretically reversed. may be executed to actually drive the servomotor 30, and based on the feedback value from the servomotor 30, the point at which the rotation direction of the servomotor 30 is actually considered to have reversed may be specified, and the servomotor may be simultaneously operated on a plurality of criteria. A point at which the rotation direction of the motor 30 is considered to have reversed may be detected as the reversal point.
  • the reversal detection unit 11 may determine that the rotation direction of the servomotor 30 is reversed when the differential value of the position specified by the original command or the sign of the speed specified by the original command changes.
  • the original command specifies the position
  • the sign of the differential value changes
  • the original command specifies the speed
  • the sign of the value changes
  • the rotation direction of the servo motor 30 is reversed in the original command. is intended. Therefore, the reversal point can be detected quickly by specifying the reversal point theoretically based on the original command without actually driving the servomotor 30 .
  • the reversal detection unit 11 may determine that the rotation direction of the servomotor 30 is reversed when the sign of at least one of the speed and load torque indicated by the feedback value changes. By executing one cycle of the original command and detecting changes in the signs of the speed and load torque caused by the actual reversal of the rotation direction of the servomotor 30, the reversal point can be detected more accurately.
  • the reversal detection unit 11 determines that the rotation direction of the servomotor 30 is reversed when the deviation of at least one of the position, velocity, acceleration, and jerk between the feedback value and the original command exceeds a preset threshold value. may If a difference actually occurs between the command value and the output value of the servomotor 30 after one cycle of the original command is executed, it is considered that the quadrant projection is caused by the reversal of the rotation direction of the servomotor 30 . Also, in this determination method, even if the rotation direction of the servomotor 30 is reversed, it is not detected as a reversal point unless a large quadrant protrusion is generated, so only reversal points that can actually cause problems can be extracted. can be done.
  • the adjustment command generator 12 generates an adjustment command that repeatedly designates an operation according to the original command of the servomotor 30 in the reversal range including the reversal point. That is, the adjustment command generated by the adjustment command generation unit 12 is an operation of reciprocating the path specified by the original command for the reversal range including the reversal point, or the path of the reversal range specified by the original command and the reversal range from the end point to the start point. This is a command that designates the operation of circulating a loop-shaped route combined with an arbitrary route to return.
  • the number of repetitions of the reciprocating or circulating motion in the adjustment command may be a predetermined number, and is dynamically increased until the deviation of the feedback value from the servomotor 30 with respect to the adjustment command when the adjustment command is executed becomes sufficiently small. You may
  • the adjustment command generator 12 may set a preset distance range or time range including the reversal point as the reversal range. Further, the adjustment command generator 12 preferably provides an interface that allows the user to set the distance width or time width of the reversal range. By setting the reversal range to a range having a constant distance width, it is possible to reduce possible variations in the ratio of the width of the reversal range to the width of the quadrant projection, so that the execution time of the adjustment command can be suppressed. Further, by setting the inversion range to a range having a certain time width, the user can intuitively adjust the inversion range, which facilitates the adjustment work.
  • the adjustment command generator 12 repeats the reciprocating or circulating motion of the driven body in one reversal range, then moves the driven body to the start point of the next reversal range, and then moves the driven body to the next reversal range.
  • the adjustment commands are generated to repeat the reciprocating or circulating motion of the driven body in range.
  • the adjustment command can continuously generate an actual command capable of suppressing quadrant projections in a plurality of reversal ranges.
  • FIG. 2 shows a case in which a servomotor 30 for moving the driven body in the X direction and a servomotor 30 for moving the driven body in the Y direction are provided.
  • the positions of the repetitive motions in the reversal range are shown shifted for the sake of clarity, but in reality they are repeatedly moved along the same path.
  • the movement between the reversal ranges can be determined independently of the path designated by the original command indicated by the dashed line in FIG. It can be determined to move along a route that is as simple as possible, such as a linear route. In this way, by moving between the reversal ranges along a simple route regardless of the route specified by the original command, the time required to execute the adjustment command can be shortened.
  • the output control unit 13 calculates a control output value for the servo motor 30 (servo amplifier 20) based on the original command, the adjustment command and the actual command.
  • the configuration of the output control unit 13 can be the same as that of a conventional servo motor control device that generates a control output for a servo amplifier based on an original command.
  • the output control section 13 can be configured to have a position control section 131 and a speed control section 132 .
  • the learning control unit 14 calculates the deviation of the feedback value from the servomotor 30 in the reversal range with respect to the adjustment command when the servomotor 30 is controlled by the control output value based on the adjustment command, for each repetition cycle of the reversal range in the adjustment command. , generates a correction value that reduces the deviation of the feedback value from the adjustment command, and inputs it to the output control unit 13 .
  • the learning control unit 14 includes a correction amount calculation unit that calculates the correction amount based on the deviation between the current value of the adjustment command and the feedback value, and a correction amount calculation parameter of the correction amount calculation unit based on the deviation for each cycle. and a known configuration having an adjustment unit that adjusts the
  • the actual command generation unit 15 Based on the original command and the correction value derived by the learning control unit 14, the actual command generation unit 15 generates a real command that suppresses the quadrant protrusion and more accurately reproduces the intended motion of the original command. As an example, the actual command generation unit 15 adds the correction value output by the learning control unit 14 to the inversion range of the original command when the deviation of the feedback value from the adjustment command becomes sufficiently small due to the execution of the adjustment command. , to generate an actual command that realizes an operation close to the intention of the original command.
  • the actual command generation unit 15 may generate the actual command in real time when actually driving the servo motor 30, calculates and stores the generated actual command in advance, and outputs the actual command as necessary. You may
  • the servo amplifier 20 feedback-controls the current input to the servomotor 30 according to the control output value input from the servomotor control device 10 .
  • the servo amplifier 20 one having a well-known configuration can be used.
  • the servo amplifier 20 can be configured to include a current control section 21 and a current amplification section 22 .
  • the servomotor 30 is driven by the current output from the servo amplifier 20, and may have a well-known configuration that outputs the rotational position, rotational speed, etc. detected by a rotary encoder or the like as feedback values.
  • FIG. 3 to 5 show the actual command generation procedure performed by the servo motor control device 10.
  • FIG. A method of generating an actual command performed by the servo motor control device 10 includes a step of generating an adjustment command as shown in FIG. 3, a step of calculating a correction value as shown in FIG. and generating an actual command.
  • the generation of the adjustment command consists of a step of confirming the setting as to whether the reversal is to be detected from the original command or from the feed tack value (step S11); a step of detecting (step S12); a step of executing the original command when detection from the feed tack value is selected (step S13); a step of detecting reversal from the feedback value (step S14); and generating an adjustment command if detected (step S15).
  • Calculation of the correction value includes a step of executing the adjustment command (step S21) and a step of calculating the correction value with which the deviation converges by the learning control unit (step S22).
  • Generating an actual command includes a step of generating an actual command that can suppress quadrant protrusions by correcting the portion where the reversal of the original command is detected with the correction value of the learning control unit (step S31).
  • the servo motor control device 10 detects the reversal point at which the rotation direction of the servo motor 30 is reversed based on the original command or the feedback value from the servo motor 30 in the reversal detection unit 11, and the adjustment command generation unit 12 , an adjustment command is generated that repeats the operation according to the original command of the servomotor 30 in the reversal range including the reversal point. Therefore, the servo motor control device 10 can optimize the command by the learning control unit 14 using the adjustment command in a short time, so that the quadrant protrusion can be suppressed in a relatively short time.
  • the servo motor control device may be integrated with the servo amplifier. Further, the servomotor control device according to the present disclosure may further include a function of storing an operation program that defines the operation of the servomotor and generating an original command based on the operation program.

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Abstract

比較的短時間で象限突起を抑制できるサーボモータ制御装置は、サーボモータを原指令に従って制御するサーボモータ制御装置であって、前記原指令又は前記サーボモータからのフィードバック値に基づいて前記サーボモータの回転方向が反転する反転点を検出する反転検出部と、前記反転点を含む反転範囲における前記サーボモータの前記原指令に従う動作を繰り返し指定する調整指令を生成する調整指令生成部と、前記調整指令に基づいて前記サーボモータへの制御出力値を算出する出力制御部と、前記サーボモータを前記調整指令に基づく前記制御出力値により制御したときの前記反転範囲における前記フィードバック値の前記調整指令に対する偏差を前記調整指令の周期毎に算出し、前記フィードバック値の前記調整指令に対する偏差を小さくするような補正値を前記出力制御部に入力する学習制御部と、を備える。

Description

サーボモータ制御装置
　本発明は、サーボモータ制御装置に関する。
　サーボモータにより被駆動体を駆動する場合、サーボモータの回転方向が反転する際に、機械的な遊びにより被駆動体の動作が意図されるものと異なり得る。このようなサーボモータの回転方向の反転による被駆動体の駆動誤差は、象限突起と呼ばれている。
　このような象限突起を抑制する方法として、象限突起を検出し、象限突起が検出されるタイミングでサーボモータを制御するフィードバックループに象限突起を抑制する補正値を加算し、補正値の値を機械学習により調整することが提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１９－１８５５２９号公報
　機械学習により象限突起を適切に抑制可能とするためには、被駆動体を駆動するプログラムを繰り返し実行して象限突起についての十分なデータを集める必要がある。しかしながら、プログラムとして全体の動作の速度が低い場合や移動距離が大きい場合には、象限突起を十分に抑制補正を行うことができるようになるまでにはかなりに時間を要する可能性がある。このため、比較的短時間で象限突起を抑制できる技術が望まれる。
　本開示の一態様に係るサーボモータ制御装置は、サーボモータを原指令に従って制御するサーボモータ制御装置であって、前記原指令又は前記サーボモータからのフィードバック値に基づいて前記サーボモータの回転方向が反転する反転点を検出する反転検出部と、前記反転点を含む反転範囲における前記サーボモータの前記原指令に従う動作を繰り返し指定する調整指令を繰り返し生成する調整指令生成部と、前記調整指令に基づいて前記サーボモータへの制御出力値を算出する出力制御部と、前記サーボモータを前記調整指令に基づく前記制御出力値により制御したときの前記反転範囲における前記フィードバック値の前記調整指令に対する偏差を前記調整指令の周期毎に算出し、前記フィードバック値の前記調整指令に対する偏差を小さくするような補正値を前記出力制御部に入力する学習制御部と、を備える。
　本開示によれば、比較的短時間で象限突起を抑制できる。
本開示の第１実施形態に係るサーボモータ制御装置を備える駆動システムの構成を示すブロック図である。 図１のサーボモータ制御装置における被駆動体原指令による移動経路と調整指令による移動経路とを示す模式図である。 図１のサーボモータ制御装置による実指令の生成手順の最初の工程を示すフローチャートである。 図１のサーボモータ制御装置による実指令の生成手順の次の工程を示すフローチャートである。 図１のサーボモータ制御装置による実指令の生成手順の最後の工程を示すフローチャートである。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係るサーボモータ制御装置１０を備える駆動システム１の構成を示すブロック図である。なお、図１は、説明の便宜上、サーボモータ制御装置１０の構成を部分的にブロック線図の形式で記載するが、全ての構成要素の機能が伝達関数として説明できることを意図するものではなく、矢印で示される全ての情報伝達が常に有効とされること及び図示される全ての構成要素が常に有効に機能することも意図しない。
　駆動システム１は、サーボモータ制御装置１０と、サーボアンプ２０と、サーボモータ３０とを備え、サーボモータ３０により被駆動体（不図示）を駆動する。この駆動システム１において、サーボモータ制御装置１０は、サーボアンプ２０を介してサーボモータ３０を原指令に従って制御する。また、図１には、１組のサーボアンプ２０及びサーボモータ３０のみが図示されているが、駆動システム１は、複数組のサーボアンプ２０及びサーボモータ３０を備え、サーボモータ制御装置１０は、複数組のサーボアンプ２０及びサーボモータ３０を制御する。
　具体的には、サーボモータ制御装置１０は、サーボモータ３０の回転方向の反転により生じる象限突起を抑制してサーボモータ３０が原指令の意図する動作をより正確に再現できるような実指令を生成し、生成した実指令をサーボアンプ２０に入力することによって、サーボモータ３０を動作させる。
　サーボモータ制御装置１０は、反転検出部１１、調整指令生成部１２、出力制御部１３、学習制御部１４及び実指令生成部１５を備える。サーボモータ制御装置１０は、例えばメモリ、プロセッサ（ＣＰＵ）、入出力インターフェイス等を有するコンピュータ装置に適切な制御プログラムを実行させることにより実現され得る。なお、上述のサーボモータ制御装置１０の各構成要素は、サーボモータ制御装置１０の機能を類別したものであって、物理構造及びプログラム構造において明確に区分できるものでなくてもよい。
　反転検出部１１は、原指令又はサーボモータ３０からのフィードバック値に基づいてサーボモータ３０の回転方向が反転する反転点を検出する。つまり、反転検出部１１は、実際にサーボモータ３０を駆動することなく原指令を解析して理論上サーボモータ３０の回転方向が反転すると考えられる点を特定してもよく、原指令を１サイクル実行して実際にサーボモータ３０を駆動し、サーボモータ３０からのフィードバック値に基づいて実際にサーボモータ３０の回転方向が反転したと考えられる点を特定してもよく、複数の基準において同時にサーボモータ３０の回転方向が反転したと考えられる点を反転点として検出してもよい。
　具体例として、反転検出部１１は、原指令が指定する位置の微分値又は原指令が指定する速度の符号が変化するときにサーボモータ３０の回転方向が反転すると判断してもよい。原指令が位置を指定する場合はその微分値の符号が変化するとき、原指令が速度を指定する場合はその値の符号が変化するとき、原指令においてサーボモータ３０に回転方向を反転させることが意図されている。このため、実際にサーボモータ３０を駆動することなく、原指令に基づいて理論的に反転点を特定することにより、迅速に反転点を検出することができる。
　また、反転検出部１１は、フィードバック値が示す速度及び負荷トルクの少なくともいずれかの符号が変化するときにサーボモータ３０の回転方向が反転すると判断してもよい。原指令を１サイクル実行して実際のサーボモータ３０の回転方向の反転により生じる速度及び負荷トルクの符号の変化を検知することにより、より正確に反転点を検出することができる。
　また、反転検出部１１は、フィードバック値と原指令との位置、速度、加速度及び加加速度の少なくともいずれかの偏差が予め設定される閾値を超えるときにサーボモータ３０の回転方向が反転すると判断してもよい。原指令を１サイクル実行して実際に指令値とサーボモータ３０の出力値との間に差が生じた場合、サーボモータ３０の回転方向の反転による象限突起によるものと考えられる。また、この判定方法では、サーボモータ３０の回転方向の反転があったとしても大きな象限突起が生じない場合には反転点として検出しないので、実際に問題を生じさせ得る反転点のみを抽出することができる。
　調整指令生成部１２は、反転点を含む反転範囲におけるサーボモータ３０の原指令に従う動作を指繰り返し指定する調整指令を生成する。つまり、調整指令生成部１２が生成する調整指令は、反転点を含む反転範囲について原指令が指定する経路を往復移動する動作又は原指令が指定する反転範囲の経路と反転範囲の終点から始点に戻る任意の経路とを組み合わせたループ状の経路を循環移動する動作を指定する指令である。調整指令において往復又は循環動作の繰り返し回数は、予め定められる回数であってもよく、調整指令の実行時のサーボモータ３０からのフィードバック値の調整指令に対する偏差が十分に小さくなるまで動的に増大してもよい。
　調整指令生成部１２は、反転点を含む予め設定される距離範囲又は時間範囲を反転範囲としてもよい。また、調整指令生成部１２は、反転範囲の距離幅又は時間幅をユーザが設定できるインターフェイスを提供することが好ましい。反転範囲を一定の距離幅を有する範囲とすることで、生じ得る象限突起の幅に対する反転範囲の幅の比率のバラツキを小さくできるので、調整指令の実行時間を抑制することができる。また、反転範囲を一定の時間幅を有する範囲とすることで、ユーザが反転範囲の調整を直感的に行うことができるので、調整作業が容易となる。
　調整指令生成部１２は、図２に示すように、１つの反転範囲における被駆動体の往復又は循環動作を繰り返してから、次の反転範囲の始点に被駆動体を移動し、さらに次の反転範囲における被駆動体の往復又は循環動作を繰り返すような調整指令を生成することが好ましい。つまり、調整指令は、複数の反転範囲における象限突起を抑制できる実指令の生成を連続して行い得るものとされることが好ましい。なお、図２は、Ｘ方向に被駆動体を移動させるサーボモータ３０と、Ｙ方向に被駆動体を移動させるサーボモータ３０とを有する場合を示す。また、図２では、分かりやすいよう反転範囲における繰り返し動作を位置をずらして図示するが、実際には同一経路を繰り返し移動する。
　反転範囲の間の移動は、図２に一点鎖線で示す原指令が指定する経路とは無関係に定めることができ、例えば図２に実線で示す直線状、円弧状、少数の直線と円弧を組み合わせた線状等のできるだけ簡単な経路で移動するよう定めることができる。このように、原指令が指定する経路とは無関係に反転範囲の間を簡単な経路で移動することにより、調整指令の実行に要する時間を短縮できる。
　出力制御部１３は、原指令、調整指令及び実指令に基づいてサーボモータ３０（サーボアンプ２０）への制御出力値を算出する。出力制御部１３の構成は、従来のサーボモータ制御装置において原指令に基づいてサーボアンプに対する制御出力を生成する構成と同様とすることができる。具体的には、出力制御部１３は、位置制御部１３１と、速度制御部１３２と、を有する構成とされ得る。
　学習制御部１４は、サーボモータ３０を調整指令に基づく制御出力値により制御したときの反転範囲におけるサーボモータ３０からのフィードバック値の調整指令に対する偏差を調整指令における反転範囲の繰り返し周期毎に算出し、フィードバック値の調整指令に対する偏差を小さくするような補正値を生成して出力制御部１３に入力する。例として、学習制御部１４は、調整指令とフィードバック値との現在値の偏差に基づいて補正量を算出する補正量算出部と、周期毎の偏差に基づいて補正量算出部の補正量算出パラメータを調整する調整部と、を有する周知の構成とされ得る。
　実指令生成部１５は、原指令と学習制御部１４が導出した補正値とに基づいて、象限突起を抑制して原指令の意図する動作をより正確に再現できるような実指令を生成する。例として、実指令生成部１５は、調整指令の実行によりフィードバック値の調整指令に対する偏差が十分に小さくなったときに学習制御部１４が出力する補正値を、原指令の反転範囲に加算することで、原指令の意図に近い動作を実現する実指令を生成するよう構成され得る。
　実指令生成部１５は、実際にサーボモータ３０を駆動するときにリアルタイムに実指令を生成してもよく、予め生成した実指令を算出して記憶しておき、必要に応じて実指令を出力してもよい。
　サーボアンプ２０は、サーボモータ制御装置１０から入力される制御出力値に従ってサーボモータ３０に入力する電流をフィードバック制御する。サーボアンプ２０としては、周知の構成のものを使用することができる。具体的には、サーボアンプ２０は、電流制御部２１と、電流増幅部２２とを有する構成とされ得る。
　サーボモータ３０は、サーボアンプ２０から出力される電流により駆動され、例えばロータリエンコーダ等により検出される回転位置、回転速度等をフィードバック値として出力する周知の構成とされ得る。
　図３から図５に、サーボモータ制御装置１０により行われる実指令の生成手順を示す。サーボモータ制御装置１０により行われる実指令の生成方法は、図３に示すように、調整指令を生成する工程と、図４に示すように、補正値を算出する工程と、図５に示すように、実指令を生成する工程と、を備える。
　調整指令の生成は、反転を原指令から検出するかフィードタック値から検出するかの設定を確認する工程（ステップＳ１１）と、原指令からの検出が選択されている場合に原指令から反転を検出する工程（ステップＳ１２）と、フィードタック値からの検出が選択されている場合に原指令を実行する工程（ステップＳ１３）と、フィードバック値から反転を検出する工程（ステップＳ１４）と、反転が検出されていた場合に調整指令を生成する工程（ステップＳ１５）と、を有する。
　補正値の算出は、調整指令を実行する工程（ステップＳ２１）と、学習制御部により偏差が収束する補正値を算出する工程（ステップＳ２２）と、を有する。
　実指令の生成は、原指令の反転が検出された部分を学習制御部の補正値で補正することにより、象限突起を抑制できる実指令を生成する工程（ステップＳ３１）、を有する。
　このように、サーボモータ制御装置１０は、反転検出部１１において、原指令又はサーボモータ３０からのフィードバック値に基づいてサーボモータ３０の回転方向が反転する反転点を検出し、調整指令生成部１２において、反転点を含む反転範囲におけるサーボモータ３０の原指令に従う動作を指繰り返す調整指令を生成する。このため、サーボモータ制御装置１０は、調整指令を用いて学習制御部１４による指令の最適化を短時間で行うことができるので、比較的短時間で象限突起を抑制できる。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、前述した実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、前述した実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
　例として、本開示に係るサーボモータ制御装置は、サーボアンプと一体であってもよい。また、本開示に係るサーボモータ制御装置は、サーボモータの動作を定める動作プログラムを記憶し、動作プログラムに基づいて原指令を生成する機能をさらに備えてもよい。
　１　駆動システム
　１０　サーボモータ制御装置
　１１　反転検出部
　１２　調整指令生成部
　１３　出力制御部
　１４　学習制御部
　１５　実指令生成部
　２０　サーボアンプ
　３０　サーボモータ

 

Claims (6)

  1. 　サーボモータを原指令に従って制御するサーボモータ制御装置であって、
    　前記原指令又は前記サーボモータからのフィードバック値に基づいて前記サーボモータの回転方向が反転する反転点を検出する反転検出部と、
    　前記反転点を含む反転範囲における前記サーボモータの前記原指令に従う動作を繰り返し指定する調整指令を生成する調整指令生成部と、
    　前記調整指令に基づいて前記サーボモータへの制御出力値を算出する出力制御部と、
    　前記サーボモータを前記調整指令に基づく前記制御出力値により制御したときの前記反転範囲における前記フィードバック値の前記調整指令に対する偏差を前記調整指令の周期毎に算出し、前記フィードバック値の前記調整指令に対する偏差を小さくするような補正値を前記出力制御部に入力する学習制御部と、
    を備える、サーボモータ制御装置。
  2. 　前記反転検出部は、前記原指令が指定する位置の微分値又は前記原指令が指定する速度の符号が変化するときに前記サーボモータの回転方向が反転すると判断する、請求項１に記載のサーボモータ制御装置。
  3. 　前記反転検出部は、前記フィードバック値が示す速度及び負荷トルクの少なくともいずれかの符号が変化するときに前記サーボモータの回転方向が反転すると判断する、請求項１又は２に記載のサーボモータ制御装置。
  4. 　前記反転検出部は、前記フィードバック値と前記原指令との位置、速度、加速度及び加加速度の少なくともいずれかの偏差が予め設定される閾値を超えるときに前記サーボモータの回転方向が反転すると判断する、請求項１から３のいずれかに記載のサーボモータ制御装置。
  5. 　前記調整指令生成部は、前記反転点を含む予め設定される距離範囲又は時間範囲を前記反転範囲とする、請求項１から４のいずれかに記載のサーボモータ制御装置。
  6. 　前記調整指令生成部は、１つの前記反転範囲における前記サーボモータの動作を繰り返してから、次の前記反転範囲の始点に移動し、さらに次の前記反転範囲における前記サーボモータの動作を繰り返すような前記調整指令を生成する、請求項１から５のいずれかに記載のサーボモータ制御装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0384603A (ja) * 1989-08-29 1991-04-10 Fanuc Ltd バックラッシュ加速量自動調整方式
JPH1076444A (ja) * 1996-08-30 1998-03-24 Mitsubishi Electric Corp オートチューニング機能を備えた数値制御装置
WO2002039574A1 (fr) * 2000-11-01 2002-05-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Servocontroleur et procede associe
JP2010009529A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Fanuc Ltd サーボモータの駆動制御装置及び駆動制御方法
JP2010079845A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6740277B2 (ja) 2018-04-13 2020-08-12 ファナック株式会社 機械学習装置、制御装置、及び機械学習方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0384603A (ja) * 1989-08-29 1991-04-10 Fanuc Ltd バックラッシュ加速量自動調整方式
JPH1076444A (ja) * 1996-08-30 1998-03-24 Mitsubishi Electric Corp オートチューニング機能を備えた数値制御装置
WO2002039574A1 (fr) * 2000-11-01 2002-05-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Servocontroleur et procede associe
JP2010009529A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Fanuc Ltd サーボモータの駆動制御装置及び駆動制御方法
JP2010079845A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置

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