(57)【要約】      （修正有）【課題】ポジションタンデム制御のモータ制御装置においてプリロードを付加することで、ショックを抑えることができるサーボ制御装置を提供する。【解決手段】１つの被駆動体を駆動する２台のモータ１５，２５と、位置偏差値を演算処理して速度指令値を出力する位置制御部１１，２１と、速度指令値と速度検出器１７，２７から帰還される速度フィードバック値とに基づいて積分要素と比例要素で処理してトルク指令値を出力する速度制御部１２，２２と、トルク指令値に基づきモータの駆動電流を制御する電流制御部１３，２３と、速度制御部１２，２２の一方の積分要素の出力を他方の積分要素にコピーする速度積分器共通化手段５と、２台のモータ間のバックラッシュを抑制するために、各々のトルク指令値にそれぞれプリロードトルク値を付加する補正部６を備え、補正部は時定数回路を有し、プリロードトルク値を所定時定数に基づき徐々に付加する。【選択図】図１
2010172054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの被駆動体を駆動する２台のモータと、前記モータ毎に上位制御装置から入力される同一の位置指令値と前記被駆動体の位置を検出する位置検出装置から帰還される位置フィードバック値との差分である位置偏差値を演算処理して速度指令値を出力する位置制御部と、
前記位置制御部から出力される速度指令値を受取り該速度指令値と前記被駆動体の速度を検出する速度検出器から帰還される速度フィードバック値とに基づいて積分要素と比例要素で処理してトルク指令値を出力する速度制御部と、
前記速度制御部から出力されるトルク指令値に基づきモータの駆動電流を制御する電流制御部と、を備えるモータ制御装置において、
前記速度制御部の一方の積分要素の出力を他方の前記積分要素にコピーする積分要素コピー手段と、
前記２台のモータ間のバックラッシュを抑制するために、各々の前記トルク指令値にそれぞれプリロードトルク値を付加する補正部を備えることを特徴とするバックラッシュを抑制するモータ制御装置。
【請求項２】
前記補正部は時定数回路を有し、前記プリロードトルク値を所定時定数に基づき徐々に付加することを特徴とするバックラッシュを抑制するモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットのアームや工作機械の駆動機構の送り軸を駆動制御するサーボ制御装置に関し、特に、２台のモータを用いて１つの被駆動体を駆動制御するサーボ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットや工作機械などの駆動機構において、移動させようとする被駆動体が大型で、その移動軸を駆動するモータが１つでは加減速できない場合や、モータと被駆動体のバックラッシュが大きく、被駆動体を安定に移動させることができない場合、指令を２つのモータに与え、１つの被駆動体を２つのモータで駆動するタンデム制御が行われている。タンデム制御には、トルクタンデム制御とポジションタンデム制御との２つの制御方式がある。
【０００３】
特許文献１には、複数のモータで１つの軸を駆動するトルクタンデム制御の安定化の方法（ダンピング補正）と、バックラッシュを抑制するプリロードを付加する技術が開示されている。図１４は、特許文献１に開示されるトルクタンデム制御の要部ブロック図である。図１４において、図示しない２つのモータ（メインモータ、サブモータ）はそれぞれ電流制御部からのメインの電圧指令及びサブの電圧指令により駆動される。
【０００４】
メインモータの制御は、トルク指令にプリロードトルクＴｐ１’を加えて得られるトルク指令Ｔｃ１’をメインモータの電流制御部１３に入力することによって行われ、サブモータの制御は、トルク指令にプリロードトルクＴｐ２’を加え、反転器を通して得られるトルク指令Ｔｃ２’をサブモータの電流制御部２３に入力することによって行われる。
【０００５】
プリロードトルクＴｐ１’とプリロードトルクＴｐ２’は、メインモータとサブモータをお互いに張り合わせるために、速度制御部１２によって演算して求めたトルク指令に一定のオフセットを付加するためのトルク値である。
【０００６】
特許文献２には、１つの可動部材を複数のモータによって駆動する駆動方法であって、複数のモータのうち１つをモータとし、他のモータをトルク制御が可能なモータとし、トルク制御が可能な前記モータには設定トルク指令を与えて駆動し、前記モータによって位置・速度を制御して前記可動部材の位置・速度を制御する複数モータによる位置・速度・トルク制御方法が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、マスタ軸モータとスレーブ軸モータとを用いて、１つの可動部を駆動するタンデム制御を行うモータ制御装置であって、マスタ軸のトルク指令とスレーブ軸のトルク指令の差にローパスフィルタ処理を行うことで徐々にスレーブ軸のトルク指令に加算することにより、徐々にマスタ軸のトルク指令に補正する技術が開示されている。
【０００８】
特許文献４には、位置検出器１８で検出した被駆動体４の位置の検出値を位置フィードバック値ＦＢ１として位置制御部１１に負帰還させて位置制御を行い、また、位置検出器２８で検出した被駆動体４の位置の検出値を位置フィードバック値ＦＢ２として位置制御部２１に負帰還させて位置制御を行い、２つのモータ１５，２５を制御し、速度積分器の出力を同一にする手段を備えた技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１６２４６号公報
【特許文献２】特開平７−１１０７１４号公報
【特許文献３】特開２００３−７９１８０号公報
【特許文献４】特開２００３−１８９６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示されるプリロードトルクを付加する技術は、工作機械などのギヤ間のバックラッシュが大きい場合、トルクタンデム制御においてマスターモータとスレーブモータにプリロードトルクを付加することで、バックラッシュを抑制しようとするものである。しかし、特許文献１に開示されるプリロードトルクは、ステップ状に付加されることから、該プリロードトルクを付加ないし除去時に機械ショックが発生することがあった。また、図１５のようにポジションタンデム制御においてプリロードトルクを付加しても、プリロードトルクの逆数分が速度積分器に溜まり、出力トルクが零になるので、ギヤ間のバックラッシュを抑えることが出来なかった。
【００１１】
そこで本発明の目的は、ポジションタンデム制御のモータ制御装置においてマスターモータとスレーブモータに逆極性のプリロードトルクを付加することで、工作機械などのギヤ間のバックラッシュを抑えるサーボ制御装置を提供することである。さらに、プロロードを付加する場合、所定の時定数によって徐々にプリロードトルクを付加することで、ショックを抑えることができるサーボ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の請求項１に係る発明は、１つの被駆動体を駆動する２台のモータと、前記モータ毎に上位制御装置から入力される同一の位置指令値と前記被駆動体の位置を検出する位置検出装置から帰還される位置フィードバック値との差分である位置偏差値を演算処理して速度指令値を出力する位置制御部と、前記位置制御部から出力される速度指令値を受取り該速度指令値と前記被駆動体の速度を検出する速度検出器から帰還される速度フィードバック値とに基づいて積分要素と比例要素で処理してトルク指令値を出力する速度制御部と、前記速度制御部から出力されるトルク指令値に基づきモータの駆動電流を制御する電流制御部と、を備えるモータ制御装置において、前記速度制御部の一方の積分要素の出力を他方の前記積分要素にコピーする積分要素コピー手段と、前記２台のモータ間のバックラッシュを抑制するために、各々の前記トルク指令値にそれぞれプリロードトルク値を付加する補正部を備えることを特徴とするバックラッシュを抑制するモータ制御装置である。
請求項２に係る発明は、前記補正部は時定数回路を有し、前記プリロードトルク値を所定時定数に基づき徐々に付加することを特徴とするバックラッシュを抑制するモータ制御装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、ポジションタンデム制御のモータ制御装置において積分要素コピーの状態で、マスターモータとスレーブモータにプリロードトルクを付加することにより逆方向のトルクを発生するので、工作機械などのギヤ間のバックラッシュを抑えることが可能となった。
本発明により、所定の時定数によって徐々にプリロードトルクを付加することでショックを抑えることができるサーボ制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態におけるプリロードトルクを付加するモータ制御装置の制御系のブロック図である。
【図２】速度積分器共通化手段を説明する図である。
【図３】プリロードトルクを所定の時定数に従って付与することを説明する図である。
【図４】図１に示される補正手段が発生するプリロードトルクを説明する図である。
【図５】タンデム制御を行うモータ制御系のブロック図である。
【図６】速度積分器共通化手段を適用したときのデジタルサーボ回路のプロセッサが位置、速度制御周期毎実施する処理のフローチャートである。
【図７】ランプ状にプリロードトルクを付加する処理のアルゴリズムを示すフローチャートである（立ち上げる場合）。
【図８】ランプ状にプリロードトルクを付加する処理のアルゴリズムを示すフローチャートである（立ち下げる場合）。
【図９】ダブルリニア状にプリロードトルクを付加する処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１０】エクスポネンシャル状にプリロードトルクを付加する処理のアルゴリズムを示すフローチャートである（立ち上げる場合）。
【図１１】エクスポネンシャル状にプリロードトルクを付加する処理のアルゴリズムを示すフローチャートである（立ち下げる場合）。
【図１２】図１０および図１１のフローチャートにおける演算処理を簡略にするアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１３】従来技術であるポジションタンデム制御を説明する図である。
【図１４】従来技術であるトルクタンデム制御を説明する図である。
【図１５】従来技術であるポジションタンデム制御でプリロードを付加した場合の図である。
【図１６】本発明であるポジションタンデム制御で速度積分値を同一にした状態でプロロードトルクを付加した場合の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。  
図１は、本発明の一実施形態におけるプリロードトルクを付加するモータ制御装置の制御系のブロック図である。この実施形態はポジションタンデム制御においてプリロードトルクを付加し、第１のモータ１５及び第２のモータ２５の２つのモータによって、１つの可動部材である被駆動体４を駆動する。
【００１６】
第１のモータ１５に対する制御装置は、位置ループ制御する位置制御部１１、速度ループ制御する速度制御部１２、電流制御部１３、およびサーボアンプ１４を備える。更に、第１のモータ１５には速度フィードバック量（速度ＦＢ１）を検出する速度検出器１７を備え、第１のモータ１５側の被駆動体４には位置フィードバック量（位置ＦＢ１）を検出する位置検出器１８を備える。
【００１７】
第２のモータ２５に対する制御装置は、位置ループ制御する位置制御部２１、速度ループ制御する速度制御部２２、電流制御部２３、およびサーボアンプ２４を備える。更に、第２のモータ２５には速度フィードバック量（速度ＦＢ２）を検出する速度検出器２７を備え、第２のモータ２５側の被駆動体４には位置フィードバック量（位置ＦＢ２）を検出する位置検出器２８を備える。
【００１８】
位置検出器１８及び位置検出器２８は両方共もしくはいずれ一方のみが被駆動体４の剛性などの条件によって被駆動体４には取り付けられず、他方はモータの速度検出器で代用される場合もある。また、この位置検出器１８，２８は、１つしか設けられない場合もある。すなわち、位置検出器はタンデム制御として用いられる複数のモータ毎に設けられる場合も、複数のモータに対して１つだけ用いられる場合もある。さらに、この位置検出器は、モータの出力軸などに取り付けられ、モータの回転位置を検出することによって被駆動体４の位置を検出する場合も、被駆動体４の移動を直接検出するように被駆動体４に取り付けられる場合もある。また、この位置検出器をリニアスケールで構成する場合も、ロータリエンコーダで構成する場合もある。また、速度検出器１７，２７はモータ１５，２５の回転速度を検出する検出器である。なお、速度フィードバック値を求める方法として被駆動体４の移動速度を直接計測する速度検出手段を用いてもよい。
【００１９】
位置制御部１１，２１は、指令分配器３で分配された同一の位置指令を上位の制御装置（図示省略）から受け取り、位置フィードバック量（位置ＦＢ１，位置ＦＢ２、ここで、位置検出器が１つの場合には、位置ＦＢ１＝位置ＦＢ２となる）をそれぞれ差し引いて得た位置偏差量を処理して速度指令を出力する。
【００２０】
速度制御部１２，２２は、位置制御部１１，２１からそれぞれ速度指令を受取り、モータに取り付けられた速度検出器１７，２７で検出された速度フィードバック量（速度ＦＢ１，速度ＦＢ２）を差し引いて得た速度偏差量に基づいて、比例、積分などの速度スープ処理を行い電流指令を出力する。
【００２１】
電流制御部１３，２３は、速度制御部１２，２２からそれぞれトルク指令を受取り、モータ電流を検出するセンサからの電流フィードバック量を差し引いて得た電流偏差量を処理して電圧指令を出力する。電流フィードバック量については記載を省略する。
【００２２】
サーボアンプ１４，２４は、電流制御部１３，２３からそれぞれ電圧指令を受取って、各モータ１５，２５を駆動する駆動電流を形成し、各モータ１５，２５を駆動する。そして、ピニオン１６，２６を回動することにより被駆動体４を移動させる。  
このように２つのモータ１５，２５は同一の位置指令に基づいて位置、速度、電流のループ制御がなされ、２つのモータの出力トルクの合力によって被駆動体４を駆動する。
【００２３】
速度積分器共通化手段５は、速度制御部１２，２２の積分要素の積分値を同一する機能を有する。積分要素の積分値を同一にする方法として、第２のモータ制御系（サブ）の速度制御部２２が備える積分器の積分値を第１のモータ制御系（メイン）の速度制御部１２が備える積分器の積分値に切替える、速度制御部１２にのみ積分器を備え、その出力を速度制御部２２に入力する方法などがある。
【００２４】
ここで、速度積分器共通化手段５を用いる理由について説明する。ポジションタンデム制御では、加減速を繰り返していると、速度フィードバック（速度ＦＢ１、速度ＦＢ２）の取り込みタイミングの差や量子化の問題で、それぞれの速度制御部の積分要素が徐々に逆符号に偏っていき、過大なトルク指令を発生する場合が生じる。特に、位置検出器を１つしか設けず、すべてのモータに対する位置のフィードバックは共通（位置ＦＢ１＝位置ＦＢ２）とした場合、モータの駆動位置と位置検出器で検出される位置とに誤差が少ないモータにおいては（位置検出器が当該モータの回転軸に取り付けられている場合や、当該モータの駆動機構の近傍に位置検出器が取り付けられている場合など）、当該モータの制御系における速度制御部の積分要素は、この積分要素の値に応じたトルク指令がなされ、位置のフィードバックとして帰還するのでその偏りは解消される。
【００２５】
しかし、他のモータ側では、当該モータの制御系の速度制御部の積分要素がどちらに偏っても、それを解消するように位置のフィードバックが帰還される訳ではないので、積分要素の積分値は偏った値を持ち、制御性が悪化し、モータがオーバヒートしてしまう可能性がある。そのため、速度制御部の積分要素の積分値の偏りを改善し、該偏りに起因するモータの制御性の悪化やオーバヒートの発生を防止するために速度積分器共通化手段５を備える。
【００２６】
図２は積分器１２１を第１と第２のモータ制御系で共通に用いる例である。積分器１２１の出力を、速度積分器共通化手段５を介して第２のモータ制御系の積分増幅器２２２の入力とする。この構成により、第１のモータ制御系と第２のモータ制御系とで積分値を共通化できる。積分器１２１は速度指令ＶＣＭＤ１と速度フィードバック量（速度ＦＢ１）の差である速度偏差ＶＥＲ１を積分する手段である。積分ゲインＫｉの増幅器１２２は積分器１２１の出力を増幅する手段である。比例ゲインＫｐの増幅器１２３は速度偏差ＶＥＲ１を増幅する手段である。一方、第２のモータ制御系の積分ゲインＫｉの増幅器２２２は積分器１２１の出力を増幅する手段である。比例ゲインＫｐの増幅器２２３は速度偏差ＶＥＲ２を増幅する手段である。速度偏差ＶＥＲ２は速度指令ＶＣＭＤ２と速度フィードバック量（速度ＦＢ２）の差である。
【００２７】
補正手段６は、速度制御部１２から出力されるトルク指令値にプリロードトルク値（＋Ｐｒｅ）を付加し、速度制御部２２から出力されるトルク指令値にプリロードトルク値（−Ｐｒｅ）を付加する手段である。補正手段６は上位の制御装置からの励磁信号に従ってプリロードトルク値を発生する。
【００２８】
第１のモータ１５の制御は、速度制御部１２から出力されるトルク指令値Ｔｃ１にプリロードトルク値（＋Ｐｒｅ）を付加して得られるトルク指令値（Ｔｃ１＋Ｐｒｅ）を電流制御部１３に入力することによって行なわれる。一方、第２のモータ２５の制御は、速度制御部２２から出力されるトルク指令Ｔｃ２にプリロードトルク（−Ｐｒｅ）を付加して得られるトルク指令値（Ｔｃ２−Ｐｒｅ）を電流制御部２３に入力することによって行なわれる。
【００２９】
プリロードトルク値（Ｐｒｅ＋）とプリロードトルク値（Ｐｒｅ―）とは、第１のモータ１５と第２のモータ２５とを張り合わせるために、速度制御部１２，２２によって演算して求めたトルク値Ｔｃ１，Ｔｃ２に一定のオフセット値を与えるためのトルク値である。第１のモータ１５と第２のモータ２５の回転方向が同方向の場合には逆符号のトルクであり、前記２つのモータの回転方向が逆方向である場合には同符号のトルクである。
【００３０】
図１では第１のモータ１５と第２のモータ２５は被駆動体４を移動させるために同方向に回転することから、プリロードトルク（Ｐｒｅ＋）とプリロードトルク（Ｐｒｅ―）である逆符号のプリロードトルクが付加される。プリロードトルク値はステップ状に付加したり、所定の時定数によって徐々に付加することができる。所定の時定数に従って徐々に付加することで、機械的なショックを抑えることができる。プリロードトルクを所定の時定数に従って徐々に付加するために、補正手段６は時定数回路を備える。
【００３１】
図３はプリロードトルクを所定の時定数に従って付与することを説明する図である。プリロードトルク値を時定数に従って徐々に増加することにより、ピニオン１６，２６と被駆動体４とが接触するときの機械的ショックを和らげることができる。このように、プリロードトルクを時定数に従って徐々に減少することによって機械的ショックを和らげることができる。
【００３２】
図４は図１に示される補正手段が発生するプリロードトルクを説明する図である。図４
（１）はステップ状にプリロードトルクを付加することを表しており、図４（２）はランプ状にプリロードトルクを付加することを表しており、図４（３）はダブルリニア状に付加することを表しており、図４（４）は指数関数状にプリロードトルクを付加することを表している。なお、図示を省略するが、プリロードトルクを除去する場合は（１）〜（４）に示される波形を立ち下げる。図４（２）〜図４（４）に示されるプリロードトルクは補正手段６（図１参照）に時定数回路を備えることによって実現できる。
【００３３】
図５は、上述したポジションタンデム制御を行うモータ制御装置のブロック図である。構成は従来のサーボ制御を行う装置と同一構成であるので、概略的に示している。図５において、符号１００は上位制御装置としての数値制御装置（ＣＮＣ）であり、１０１は共有メモリ、１０２はプロセッサ（ＣＰＵ），ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有するデジタルサーボ回路、１４，２４はトランジスタインバータなどで構成されるアンプ、１５，２５はタンデム制御を行うサーボモータ、１７，２７は各サーボモータに取り付けられた速度検出器、１８，２８は可動部材の位置（または各サーボモータの位置）を検出する位置検出器である。
【００３４】
上位制御装置としての数値制御装置１００は、動作プログラム等に基づいて所定周期毎に各軸サーボモータに対して位置指令、あるいは位置指令の差分である移動指令ＭＣＭＤを共有メモリ１０１に出力し書き込む。
【００３５】
モータ１５，２５のタンデム制御を行う場合は、これらモータに対する位置指令、あるいは移動指令ＭＣＭＤは同一の値の指令がなされる。デジタルサーボ回路１０２のプロセッサ（ＣＰＵ）は、この位置指令、あるいは移動指令ＭＣＭＤを読み取り所定周期毎に上述した位置制御、速度制御、電流制御を行い、サーボアンプ１４，２４を介して各サーボモータ１５，２５を駆動する。
【００３６】
図６は、速度積分器共通化手段５を適用したときのデジタルサーボ回路１０２のプロセッサが位置、速度制御周期毎実施する処理のフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳ１］上位制御装置１００から指令された移動指令ＭＣＭＤを読み取り、かつ、位置検出器１８，２８からの位置フィードバック量（位置ＦＢ１，位置ＦＢ２）を読み取り、従来と同様に位置ループ処理を行いモータ１５，２５に対するそれぞれの速度指令ＶＣＭＤ１，ＶＣＭＤ２を求める。
●［ステップＳ２］速度検出器１７，２７からフィードバックされてくる速度フィードバック量（速度ＦＢ１，速度ＦＢ２）をＶＦＢ１，ＶＦＢ２として記憶する。
●［ステップＳ３］ステップＳ１の位置制御で求めた速度指令ＶＣＭＤ１，ＶＣＭＤ２からそれぞれ速度フィードバック量ＶＦＢ１，ＶＦＢ２を減じて速度偏差ＶＥＲ１，ＶＥＲ２を求める。
●［ステップＳ４］速度偏差を積算し積分値ＩＶＥＲ１を記憶するレジスタにステップＳ３で求めた速度偏差ＶＥＲ１をそれぞれ加算し新たな積分値ＩＶＥＲ１を求める。
●［ステップＳ５］第２のモータ制御系の積分値ＩＶＥＲ２をステップＳ４で求めた積分値ＩＶＥＲ１に書換える。
●［ステップＳ６］Ｋｉ＊ＩＶＥＲ１＋Ｋｐ＊ＶＥＲ１によりトルク指令（電流指令）ＴＣＭＤ１を求め、Ｋｉ＊ＩＶＥＲ２＋Ｋｐ＊ＶＥＲ２によりトルク指令（電流指令）ＴＣＭＤ２を求め、電流ループ処理に引渡し、この位置、速度制御周期の処理を終了する。なお、ステップＳ５の処理により積分値ＩＶＥＲ１と積分値ＩＶＥＲ２とは同じ値である。
【００３７】
次に、図７〜図１２を用いて図５に示されるデジタルサーボ回路１０２で行われる所定の時定数に従ってプリロードトルクを立ち上げおよび立ち下げるための処理のアルゴリズムを示すフローチャートについて説明する。
【００３８】
図７はランプ状に立ち上げる場合のアルゴリズムのフローチャートであり、図８はランプ状に立ち下げる場合のフローチャートである。このフローチャートの処理は、補正手段６（図１参照）が上位制御装置からの励磁信号を受信すると図７の処理が開始され、励磁信号を受信しなくなると図８の処理が開示する。
【００３９】
以下、各ステップに従って説明する。  
先ず、図７に示されるランプ状に立ち上げる場合のフローチャートを各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＡ１］指標ｉ＝１に初期化する。
●［ステップＳＡ２］時定数τをサンプリング時間Ｔで除算することにより繰り返し回数ＫＮＴを算出する。
●［ステップＳＡ３］設定値を読み込む。設定値はプリロードトルクの最大値の絶対値であり、デジタルサーボ回路の記憶手段に格納されている。
●［ステップＳＡ４］指標ｉは繰り返し回数ＫＮＴより大きいか否か判断し、大きくない場合にはステップＳＡ５に移行し、大きい場合にはステップＳＡ８へ移行する。
●［ステップＳＡ５］設定値に、指標ｉを繰り返し回数ＫＮＴで除算した値を乗算しプリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を算出する。
●［ステップＳＡ６］プリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を出力する。
●［ステップＳＡ７］指標ｉに１を加算し指標ｉとし、ステップＳＡ３へ戻る。
●［ステップＳＡ８］プリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を設定値とする。つまり、繰り返し回数ＫＮＴを超えるとプリロード値はステップＳＡ３で読み込んだ設定値に設定される。
【００４０】
次に、図８に示されるランプ状に立ち下がる場合のフローチャートを各ステップに従って説明する。  
●［ステップＳＢ１］指標ｊ＝１に初期化する。
●［ステップＳＢ２］時定数τをサンプリング時間Ｔで除算することにより繰り返し回数ＫＮＴを算出する。
●［ステップＳＢ３］設定値を読み込む。設定値はプリロードトルクの最大値の絶対値であり、デジタルサーボ回路の記憶手段に格納されている。
●［ステップＳＢ４］指標ｊは繰り返し回数ＫＮＴより大きいか否か判断し、大きくない場合にはステップＳＢ５に移行し、大きい場合にはステップＳＢ８へ移行する。
●［ステップＳＢ５］設定値に、繰り返し回数ＫＮＴから指標ｊを減算したものを繰り返し回数ＫＮＴで除算した値を乗算しプリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を算出する。
●［ステップＳＢ６］プリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を出力する。
●［ステップＳＢ７］指標ｊに１を加算し指標ｊとし、ステップＳＢ３へ戻る。
●［ステップＳＢ８］プリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を０にする。つまり、繰り返し回数ＫＮＴを超えるとプリロード値は０に設定される。
【００４１】
図９は、ダブルリニア状にプリロードトルクを付加する処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＣ１］レジスタＰi＝０（ｉ＝１，Ｎ）、レジスタＱi＝０（ｉ＝１，Ｍ）に初期設定する。なお、Ｎ＋Ｍ＝ＫＮＴ（ＫＮＴ＝時定数τ／サンプリング時間Ｔ）である。
●［ステップＳＣ２］設定値を読み込む。設定値はプリロードトルクの最大値の絶対値であり、デジタルサーボ回路の記憶手段に格納されている。
●［ステップＳＣ３］Ｐn-1→Ｐn、Ｐn-2→Ｐn-1・・・Ｐ1→Ｐ2のように大きい番地のレジスタから順番に、レジスタＰ1〜Ｐn-1に格納されているデータを１つ隣りのレジスタに移し替える。
●［ステップＳＣ４］プリロードを負荷する励磁信号ありか否か判断し、励磁信号がある場合にはステップＳＣ５へ移行し、励磁信号が無い場合にはステップＳＣ１０へ移行する。
●［ステップＳＣ５］レジスタＰ1にステップＳＣ２で読み込んだ設定値を格納し、ステップＳＣ６へ移行する。
●［ステップＳＣ６］Ｑm-1→Ｑm、Ｑm-2→Ｑm-1・・・Ｑ1→Ｑ2のように大きい番地のレジスタから順番にレジスタＱに格納されているデータを１つ隣りのレジスタに移し替える。
●［ステップＳＣ７］レジスタＰi（ｉ＝１，Ｎ）に格納されているデータを加算し、レジスタＰの個数であるＮで除算することによりレジスタＱ1に格納されるデータを算出する。
●［ステップＳＣ８］レジスタＱｉ（ｉ＝１，Ｍ）に格納されているデータを加算し、レジスタＱの個数であるＭで除算することによりプリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を算出する。
●［ステップＳＣ９］プリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を出力し、ステップＳＣ２へ戻る。
●［ステップＳＣ１０］レジスタＰ1に０を格納する。
【００４２】
図１０はエクスポネンシャル状に立ち上げる場合のアルゴリズムのフローチャートであり、図１１はエクスポネンシャル状に立ち下げる場合のフローチャートである。このフローチャートの処理は、補正手段６（図１参照）が上位制御装置からの励磁信号を受信すると図１０の処理が開始され、励磁信号を受信しなくなると図１１の処理が開示する。
【００４３】
まず、図１０のフローチャートを説明する。
●［ステップＳＤ１］指標ｉ＝１に初期化する。
●［ステップＳＤ２］時定数τをサンプリング時間Ｔで除算することにより繰り返し回数ＫＮＴを算出する。
●［ステップＳＤ３］設定値を読み込む。設定値はプリロードトルクの最大値の絶対値であり、デジタルサーボ回路の記憶手段に格納されている。
●［ステップＳＤ４］プリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を、Ｐｒｅｌｏａｄ＝（１−ｅｘｐ（−ｉ／ＫＮＴ））＊設定値により算出する。
●［ステップＳＤ５］プリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を出力する。
●［ステップＳＤ６］指標ｉを１つ増加し指標ｉとする。
【００４４】
次に、図１１のフローチャートを説明する。
●［ステップＳＥ１］指標ｊ＝１に初期化する。
●［ステップＳＥ２］時定数τをサンプリング時間Ｔで除算することにより繰り返し回数ＫＮＴを算出する。
●［ステップＳＥ３］設定値を読み込む。設定値はプリロードトルクの最大値の絶対値であり、デジタルサーボ回路の記憶手段に格納されている。
●［ステップＳＥ４］プリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を、Ｐｒｅｌｏａｄ＝ｅｘｐ（−ｊ／ＫＮＴ）＊設定値により算出する。
●［ステップＳＥ５］プリロード値（Ｐｒｅｌｏａｄ）を出力する。
●［ステップＳＥ６］指標ｊを１つ増加し指標ｊとしステップＳＥ３へ戻る。
【００４５】
図１２は、プリロードトルクを指数関数で立ち上がり立下りさせる処理として計算を簡略化したアルゴリズムのフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。なお、０＜ｋ＜１である。
●［ステップＳＦ１］プリロードトルクの値を０に初期化する。前回値を０に初期化する。
●［ステップＳＦ２］設定値を読み込む。設定値はプリロードトルクの最大値の絶対値であり、デジタルサーボ回路の記憶手段に格納されている。
●［ステップＳＦ３］励磁信号ありか否か判断し、励磁信号がある場合にはステップＳＦ４へ移行し、励磁信号がない場合にはステップＳＦ７へ移行する。
●［ステップＳＦ４］プリロードトルク値を、Ｐｒｅｌｏａｄ＝ｋ・前回値＋（１−ｋ）・（設定値）により算出する。
●［ステップＳＦ５］プロロードトルク値Ｐｒｅｌｏａｄを出力する。
●［ステップＳＦ６］前回値＝Ｐｒｅｌｏａｄとして記憶手段に格納し、ステップＳＦ３に戻る。
●［ステップＳＦ７］プリロードトルク値を、Ｐｒｅｌｏａｄ＝ｋ・前回値により算出する。
●［ステップＳＦ８］Ｐｒｅｌｏａｄを出力する。
●［ステップＳＦ９］前回値＝Ｐｒｅｌｏａｄとして記憶手段に格納し、ステップＳＦ２に戻る。
【００４６】
図７、図８、図９、図１０、図１１、および図１２に示すフローチャートにおいて、プリロードトルク値は、第１の制御系のモータ１５と第２の制御系のモータ２５とが同じ回転方向である構成の場合には、モータ１５とモータ２５とを張り合わせるために逆符号のトルク値（Ｐｒｅ＋，Ｐｒｅ―）をそれぞれの電流制御ループ（電流制御部１３，２３）に出力する。２つのモータの回転方向が逆方向の場合には同符号のトルク値をそれぞれの電流制御ループ（電流制御部１３，２３）に出力する。図１に示される実施形態ではモータ１５とモータ２５とは同一方向に回転する構成であるので、それぞれの電流制御部１３，２３に渡されるプリロードトルク値は逆符号のトルク値（Ｐｒｅ＋，Ｐｒｅ―）となる。  
また、図１４に示したトルクタンデム制御を行うモータ制御装置においても時定数回路を備えた補正手段６を用いることによりバックラッシュを抑制することができる。
本発明により、図１６に示されるようにポジションタンデム制御で速度積分値を同一にした状態でプリロードを付加した場合、出力トルクが零になることはなく、工作機械などのギヤ間のバックラッシュを抑えることができる。
【符号の説明】
【００４７】
３  指令分配器
４  被駆動体
５  速度積分器共通化手段
６  補正手段
１１  位置制御部
１２  速度制御部
１３  電流制御部
１４  サーボアンプ
１５  モータ
１６  ピニオン
１７  速度検出器
１８  位置検出器
２１  位置制御部
２２  速度制御部
２３  電流制御部
２４  サーボアンプ
２５  モータ
２６  ピニオン
２７  速度検出器
２８  位置検出器
３０  被駆動体
１００  上位制御装置
１０１  共有メモリ
１０２  デジタルサーボ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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