发明名称 伺服控制装置
摘要 一种伺服控制装置,其系将具有工作机械等机械系统固有的转移函数(transfer function)之逆转移函数之频率特性的外来干扰抑制滤波器(20)插入伺服控制系统中,使机械系统之固有振动数在低机械共振或振动之频率较低时,亦可抑制机械共振,及提高响应性。
申请公布号 TW517446 申请公布日期 2003.01.11
申请号 TW090108249 申请日期 2001.04.06
申请人 三菱电机股份有限公司 发明人 小泽正启;筒井和彦
分类号 H02P7/36 主分类号 H02P7/36
代理机构 代理人 洪武雄 台北市博爱路八十号六楼;陈昭诚 台北市博爱路八十号六楼
主权项 1.一种伺服控制装置,其系使用伺服马达而对机械系统进行驱动控制之伺服控制装置,具备:用以检出伺服马达的位置之位置检出装置;用以检出前述伺服马达之速度的速度检出装置;依据对前述伺服马达之位置指令与上述位置检出装置所输出之位置回授信号之差分,产生速度指令的位置控制部;依据前述速度指令与前述速度检出装置所输出的速度回授信号之差分,产生电流指令之速度控制部;以及依据前述电流指令,对前述伺服马达施行电流控制之电流控制部,其特征为:在前述速度控制部与电流控制部之间,配置具有前述机械系统固有的转移函数之逆转移函数特性之外来干扰抑制滤波器,以该外来干扰抑制滤波器修正前述速度控制部之电流指令,然后将之输出至前述电流控制部。2.如申请专利范围第1项之伺服控制装置,其中前述外来干扰抑制滤波器具备:用以记忆前述速度控制部所产生的电流指令値之一取样周期前之数据的第1记忆体;用以记忆前述速度控制部所产生的电流指令値之两取样周期前之数据的第2记忆体;将前述第1记忆体之记忆数据乘以系数B1的乘积、前述第2记忆数据乘以系数B2的乘积及前述速度控制部此次产生之电流指令値乘以系数B0的乘积相加之第1加法器;用以记忆前述外来干扰抑制滤波器的输出的一取样周期前的数据之第3记忆体;用以记忆前述外来干扰抑制滤波器的输出之两取样周期前的数据之第4记忆体;将前述第1记忆体之记忆数据乘以系数A1的乘积、前述第2记忆体之记忆数据乘以系数A2的乘积、前述速度控制部此次产生之电流指令値乘以系数B0及前述第1加法器之输出相加,将该相加结果做为外来干扰抑制滤波器之输出而使之输入前述电流控制部之第2加算器。3.如申请专利范围第1项之伺服控制装置,其中,再在前述外来干扰滤波器与前述电流控制部之间,插入可只去除外来干扰抑制滤波器的输出的预定频率成份之机械共振抑制滤波器。4.如申请专利范围第2项之伺服控制装置,具备:依据前述机械系统固有的共振频率c、反共振频率n、共振的衰减系数c、反共振的衰减系数n,以使前述外来干扰抑制滤波器的输出成为前述机械系统固有的转移函数之逆转移函数之方式,演算用于前述外来干扰抑制滤波器之系数A1.系数A2.系数B0.系数B1及系数B2之演算器。5.如申请专利范围第2项之伺服控制装置,具备:用以检出前述机械系统的加速度或速度之检出装置;依据该检出装置之检出信号解析机械系统之共振频率c、反共振频率n、共振衰减系数c及反共振衰减系数n的第1演算部;依据该第1演算部之演算结果,以使前述外来干扰抑制滤波器的输出成为前述机械系统固有的转移函数之逆转移函数之方式,演算用于前述外来干扰抑制滤波器之系数A1.系数A2.系数B0.系数B1及系数B2,再以该演算结果设定前述外来干扰抑制滤波器之各系数値之第2演算部。6.如申请专利范围第5项之伺服控制装置,其中,前述机械系统具有以复数个伺服马达驱动之复数个伺服驱动轴;前述检出装置具备分别用以检出前述机械系统之各伺服驱动轴方向的加速度或速度的复数个检出器;前述第1演算器系就各伺服驱动轴解析前述机械系统之共振频率c、反共振频率n、共振衰减系数c及反共振衰减系数n;而前述第2演算部则就各伺服驱动轴演算用于前述外来干扰抑制滤波器之系数A1.系数A2.系数B0.系数B1及系数B2。7.如申请专利范围第5项之伺服控制装置,其中,前述机械系统具有以复数个伺服马达驱动的复数个伺服驱动轴;前述检出装置为用以检出前述机械系统的移动方向之加速度或速度之单一检出器;前述第2演算部系将前述第1演算部之演算结果分解各伺服控制轴方向之向量成份,而依据该分解出之各轴方向之共振频率c、反共振频率n、共振衰减系数c及反共振衰减系数n之资讯,就各伺服驱动轴演算用于前述外来干扰抑制滤波器之系数A1.系数A2.系数B0.系数B1及系数B2。8.一种伺服控制装置,其系使用伺服马达而对机械系统进行驱动控制之伺服控制装置,具备:用以检出伺服马达的位置之位置检出装置;用以检出前述伺服马达的速度之速度检出装置;依据对前述伺服马达之位置指令与上述位置检出装置所输出之位置回授信号的差分,产生速度指令之位置控制部;依据前述速度指令与前述速度检出装置所输出之速度回授信号的差分,产生电流指令之速度控制部;以及依据前述电流指令对前述伺服马达施行电流控制之电流控制部,其特征为具备修正前述速度控制部之电流指令,然后将之输出至前述电流控制部之外来干扰抑制滤波器,该外来干扰抑制滤波器具备:用以记忆前述速度控制部所产生的电流指令値之一取样周期前的数据的第1记忆体;用以记忆前述速度控制部所产生的电流指令値之两取样周期前的数据的第2记忆体;将前述第1记忆体之记忆数据乘以系数B1之乘积,前述第2记忆体之记忆数据乘以系数B2之乘积,及前述速度控制部此次产生的电流指令値乘以系数B0之乘积相加之第1加法器;用以记忆前述外来干扰抑制滤波器的输出之一取样周期前之数据的第3记忆体;用以记忆前述外来干扰抑制滤波器的输出之两取样周期前之数据的第4记忆体;以及将前述第1记忆体之记忆数据乘以系数A1之乘积,前述第2记忆体之记忆数据乘以系数A2之乘积前述速度控制部此次产生之电流指令値乘以系数B0之乘积及前述第1加法器之输出相加,将该相加结果做为外来干扰抑制滤波器之输出而使之输入前述电流控制部之第2加法器。图式简单说明:第1图为使用传统机械共振抑制滤波器时的伺服控制装置之方块图;第2图为将依照本发明之外来干扰抑制滤波器装组进入时的伺服控制装置之方块图;第3图为依照本发明之伺服控制装置之外来干扰抑制滤波器之说明图;第4图为表示依照本发明之伺服控制装置的第1实施形态之构成的说明图;第5图为使用本发明的外来干扰抑制滤波器之结果例;第6图为依照本发明之伺服控制装置之第2实施形态的构成之说明图;第7图为依照本发明之伺服控制装置的第3实施形态的构成之说明图;第8图为依照本发明之伺服控制装置的第4实施形态的构成之说明图。
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