(57)【要約】【課題】電動機の制御装置において、被駆動体のイナーシャを、小さな動作幅で、かつ短時間で良好に推定可能とする。【解決手段】電動機１のサーボ制御装置１０のイナーシャ推定部３０は、電動機１へのトルク指令に正弦波状指令を加える正弦波状指令発生部３１と、電動機１に流れる電流値をサンプリングする電流フィードバックサンプリング部３２と、電動機１の速度フィードバックをサンプリングする速度フィードバックサンプリング部３３と、速度フィードバックから加速度を計算する加速度値計算部３５と、これらによってサンプリングデータ記憶部３４に記憶された、正弦波状指令の複数周期にわたる電流値と加速度値から得た電流代表値と加速度代表値、及び電動機１のトルク定数からイナーシャを計算する推定イナーシャ計算部３６を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機の制御装置において、
前記電動機へのトルク指令に正弦波状指令を加える手段と、
前記電動機に流れる電流値を取得する手段と、
前記電動機の加速度値を取得する手段と、
前記正弦波状指令の複数周期にわたる前記電流値と前記加速度値から得た電流代表値と加速度代表値、及び前記電動機のトルク定数から前記電動機による被駆動体のイナーシャを推定する手段と、
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置において、
前記推定する手段は、前記正弦波状指令の周期毎の前記加速度値のピーク値を抽出して複数周期間で平均化した値を前記加速度代表値として用い、前記正弦波状指令の周期毎の前記電流値のピーク値を抽出して複数周期間で平均化した値を前記電流代表値として用いて前記イナーシャを推定することを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の制御装置において、
前記推定する手段は、前記正弦波状指令の複数周期分にわたって前記電流値と前記加速度値の絶対値を積算した値を前記電流代表値及び前記加速度代表値として用いて前記イナーシャを推定することを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記正弦波状指令の周波数は位置制御の帯域より高いことを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記正弦波状指令の周波数は電流制御の帯域より低いことを特徴とする制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記正弦波状指令をトルク指令に加えている間、位置制御の帯域が前記正弦波状指令の周波数より低い帯域になるようにポジションゲインを設定する手段をさらに有することを特徴とする制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御装置と前記制御装置の上位制御装置または外部装置から構成される制御システムにおいて、
前記制御装置は、推定したイナーシャを前記上位制御装置または外部装置へ送る手段をさらに有し、
前記上位制御装置または外部装置は、前記推定したイナーシャを受取る手段と、前記電動機の加減速指令の時定数、速度ゲイン、及び前記制御装置のトルク指令に適用する制振フィルタの減衰周波数の内の少なくとも１つの最適値を前記推定したイナーシャに基づいて計算する手段と、該最適値を前記制御装置に送信する手段とを有し、
前記制御装置は、前記最適値を受信する手段と、受信した前記最適値に基づいて、それに対応する前記時定数、前記速度ゲイン、及び前記減衰周波数のうちの少なくとも１つの設定を変更する手段とを有することを特徴とする制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械のような産業機械などにおいて機械要素を動作させる電動機の制御装置及び制御システムに関し、特に、電動機による被駆動体のイナーシャ推定を行う制御装置及び制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械等における電動機で駆動する被駆動体のイナーシャを知ることは、加工条件などを決定する上で、また、その電動機に対応する駆動軸を精度良く制御する上でも重要である。例えば、加工条件として、加減速指令の時定数を決定する際には、安定した制御を可能とし、かつ電動機の加減速の能力を十分に引き出すためには、イナーシャを正確に知ることができるのが有利である。また、制御系において、速度制御の応答性を決めるゲインを計算する上でも、イナーシャを正確に知ることができるのが有利である。
【０００３】
しかしながら、被駆動体のイナーシャを正確に知ることは容易ではない。すなわち、被駆動体の構造が複雑である場合、そのイナーシャを計算するのは容易ではない。また、ワークの脱着などにより電動機の被駆動体のイナーシャが変化する場合は、その都度イナーシャを把握するのが有利であるが、イナーシャの把握を正確に、かつ短時間で行うのは容易ではない。
【０００４】
これに対して、従来、電動機の動作中の電流フィードバックＩと、速度フィードバックから求めた加速度ａからイナーシャを求めることが知られている。すなわち、電動機のトルク定数をＫｔとして、イナーシャＪは、Ｊ＝Ｉ・Ｋｔ／ａの関係式より求めることができる。
【０００５】
このようにイナーシャを推定する方法として、特許文献１には、電動機に加減速指令を与えて電動機を動作させ、その際のフィードバック信号からイナーシャを推定する方法が開示されている。また、特許文献２には、任意指令での動作時のフィードバック信号からイナーシャを推定する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１４０３８６号公報
【特許文献２】特開平６−８２３４６号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の従来例に対しては、以下のような改善点が考えられる。
【０００８】
すなわち、考えられる改善点の１つは、イナーシャの推定に必要な動作範囲と動作時間についてである。すなわち、特許文献１に開示されているように、加減速指令を与えて電動機を動作させた時のフィードバック信号からイナーシャを推定する場合、加減速指令に対して発生トルクが安定してから推定を行う必要がある。このため、電動機を比較的大きく動作させる必要があり、動作時間も長くなってしまう。特に、工作機械などでは、駆動軸の動作範囲が制限される場合があり、イナーシャ推定に必要な動作範囲を確保するのが困難となる場合がある。また、頻繁にワークが変更される場合などでは、イナーシャ推定のために特別な動きをさせる時間を長くとるのが困難となる場合が考えられる。
【０００９】
考えられる２つ目の改善点は、イナーシャの推定時の電動機の制御の安定性についてである。すなわち、ワークを装着した後に変化したイナーシャを測定する際、イナーシャの増加が大きいと、イナーシャの変化前の制御ゲインでは安定した制御が困難となる場合が考えられる。
【００１０】
考えられる３つ目の改善点は、推定精度のばらつきについてである。すなわち、特許文献２に開示されているように、任意指令での動作時にイナーシャを推定する場合、どのような動作をしている時に推定を行ったかによって、推定精度に差が生じることが考えられる。
【００１１】
考えられる４つ目の改善点は、ノイズの影響についてである。すなわち、イナーシャを推定する場合、電流フィードバックや速度フィードバックを用いるが、これらにはノイズが含まれ、このノイズが検出精度を低下させることが考えられる。
【００１２】
本発明の目的は、上記の４つの点のうちの少なくとも１つを改善することができる、イナーシャ推定を行う制御装置及び制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するため、本発明の制御装置は、電動機の制御装置において、電動機へのトルク指令に正弦波状指令を加える手段と、電動機に流れる電流値を取得する手段と、電動機の加速度値を取得する手段と、正弦波状指令の複数周期にわたる電流値と加速度値から得た電流代表値と加速度代表値、及び電動機のトルク定数から電動機による被駆動体のイナーシャを推定する手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
この構成では、所定の正弦波状指令を加えて電動機に一定の動作をさせた時のフィードバック信号（電動機の電流や速度の検出値）から推定を行うため、複数回の推定処理間で推定精度にばらつきが生じるのを抑制することができる。また、複数周期にわたるフィードバック信号を用いるので、複数周期間での平均化によってノイズの影響を軽減することができる。また、周期動作時のフィードバック信号から推定を行い、平均化によって信頼性を確保するので、正弦波状指令の数十周期分程度の短時間で良好な推定を実行することができる。さらに、推定時、電動機は、正弦波状指令に応じた周期動作を短時間行うことになるので、推定時の動作範囲も小さくて済む。
【００１５】
本発明において、複数周期にわたるフィードバック信号を用いたイナーシャ推定では、より具体的には、正弦波状指令の周期毎の加速度値のピーク値を抽出して複数周期間で平均化した値を加速度代表値として用い、正弦波状指令の周期毎の電流値のピーク値を抽出して平均化した値を電流代表値として用いることができる。あるいは、正弦波状指令の複数周期分にわたって電流値と加速度値の絶対値を積算した値を電流代表値および加速度代表値として用いるようにしてもよい。
【００１６】
すなわち、電流Ｉ、加速度ａ、電動機のトルク定数Ｋｔ、及びイナーシャＪの関係式Ｊ＝Ｋｔ・Ｉ／ａにおける電流Ｉ、加速度ａに電流代表値と加速度代表値を代入することによって、イナーシャＪの推定値を得ることができる。いずれにしても、複数周期間で、同一の動作状態での測定値が加算されることで平均化され、その結果、ノイズの影響を軽減することができる。
【００１７】
また、本発明において正弦波状指令の周波数は位置制御の帯域より高くするのが好ましい。それによって、正弦波状指令に対して、位置制御による干渉が生じるのを抑制することができる。
【００１８】
また、正弦波状指令の周波数は電流制御の帯域より低くする必要があり、それによって、正弦波状指令に応じた動作を電動機に適切に行わせることができる。
【００１９】
また、正弦波状指令をトルク指令に加えている間、位置制御の帯域が正弦波状指令の周波数より低い帯域になるようにポジションゲインを設定する手段をさらに設けてもよい。それによって、正弦波状指令を加えた際の制御の安定性を確保することができる。
【００２０】
本発明の制御システムは、以上のような制御装置と、それによって推定されたイナーシャから、電動機の加減速指令の時定数、速度ゲイン、及び制御装置のトルク指令に適用する制振フィルタの減衰周波数の内の少なくとも１つの最適値を計算し、それを制御装置に対して設定する上位制御装置または外部装置を有することを特徴とする。このような制御システムによれば、イナーシャが変化する毎に早期に効率的に、加減速指令の時定数、速度ゲイン、及び／または減衰周波数を適切に設定しなおすことができ、それによって、イナーシャが変化しても電動機を良好に制御して動作させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、短時間で、電動機を大きく動作させることなく、電動機による被駆動体のイナーシャを良好に推定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態の制御システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態における制御対象は、被駆動体５を動作させる電動機１である。電動機１は、例えば、工作機械においてワークを保持するテーブルの位置や姿勢を変えるためのものであってよく、あるいは、ロボットのアームを回転動作させるものであってもよい。電動機１による被駆動体５には、テーブルやアーム、及びそれらに着脱されるワークなどが含まれていてよく、また、電動機１自体の動作部分も含まれる。
【００２４】
電動機１はサーボ制御装置１０によって位置や速度やトルクを制御される。サーボ制御装置１０には、作業工程に応じて、電動機１の位置や速度やトルクの指令を出すＣＮＣ（数値制御装置）などの上位制御装置２０が接続されている。上位制御装置２０には、複数のサーボ制御装置１０が接続されていてもよい。
【００２５】
図２は、サーボ制御装置１０の構成をより詳細に示すブロック図である。同図に示すように、サーボ制御装置１０は、位置制御部１１、速度制御部１２、電流制御部１３、及びアンプ１４を有している。位置制御部１１及び速度制御部１２は、設定されたポジションゲイン及び速度ゲインに基づき、上位制御装置２０からの指令信号と、電動機１に付属する検出器３からの位置や速度のフィードバック信号に応じて動作する。電流制御部１３は、速度制御部１２から出力されるトルク指令と、アンプ１４からの電流のフィードバック信号に応じて動作する。電流制御部１３の出力はアンプ１４に入力され、アンプ１４は、入力信号に応じて電動機１への供給電力を制御する。また、サーボ制御装置１０には、機械的な共振を防止するために、トルク指令の所定の周波数成分を減衰させるノッチフィルタなどの制振フィルタ１５が設けられている。
【００２６】
サーボ制御装置１０は、本発明に係わる構成として、イナーシャ推定部３０をさらに有している。イナーシャ推定部３０には、電動機１に付属する検出器３からの速度のフィードバック信号とアンプ１４からの電流のフィードバック信号が入力されており、イナーシャ推定部３０は、これらの信号から被駆動体５のイナーシャを計算する働きをする。なお、電流のフィードバック信号とは、３相同期電動機である電動機１の３相電流フィードバックをサンプリングし、電動機１に取り付けられたエンコーダの位相情報を用いて、３相交流電流値から２相直流電流値にｄｑ変換した結果の有効電流であるｑ相電流フィードバックを意味している。
【００２７】
図１，２には、本発明に係わる構成として、さらに、上位制御装置２０に含まれる推定イナーシャ受信部２１や、イナーシャ推定部３０に含まれる正弦波発生部３１などを示しているが、これらに関しては、動作説明と共に以下に説明する。なお、サーボ制御装置１０及び上位制御装置２０の各部は、便宜上、別個の構成として示しているが、別個のハードウェアに対応するものでなくてもよく、各部間の明確な区分を持たないハードウェアにおいてソフトウェアによって実現されるものであってよい。ソフトウェアによって実現される場合、各部は、別個のソフトウェア部分として構成することもできるが、各部間の明確な区分を持たないソフトウェアによって実現されるものであってもよい。
【００２８】
次に、本実施形態の制御システムにおけるイナーシャの推定処理について、図３を参照して説明する。図３は、イナーシャ推定部３０におけるイナーシャ推定処理のフローチャートである。
【００２９】
ステップＳ１は、上位制御装置２０からのイナーシャ推定処理の起動指令待ちの動作を示している。イナーシャ推定処理の起動のタイミングは、処理工程に応じた各部の動作の１つとして、上位制御装置２０にオペレータが予め設定しておくことができる。あるいは、上位制御装置２０が、ワークの着脱などにより被駆動体５のイナーシャが変化するタイミングを自動的に判定してイナーシャ推定処理の起動指令を出力するようにしてもよい。
【００３０】
起動指令が入力されると、まず、ステップＳ２において、正弦波状指令発生部３１から所定の周波数、例えば１０［Ｈｚ］の正弦波状指令を出力する。出力された正弦波状指令は、速度制御部１２から出力されるトルク指令に加えられる。この際、速度制御部１２に対しては、一定のトルク指令を出力するように制御指令を与えておくのが好ましい。それによって、イナーシャ推定処理時の動作を常に同じ動作として、推定精度のはらつきを特に良く抑制することができる。
【００３１】
ここで、この正弦波状指令の周波数は、サーボ制御装置１０における位置制御の帯域（位置制御による応答可能周波数）（ｆ［Ｈｚ］＝ポジションゲイン［s-1］／２π）よりも十分に高くするのが好ましい。それによって、加算した正弦波状指令に対して、位置制御部１１による干渉が生じるのを抑制することができる。
【００３２】
また、正弦波状指令の周波数は、電流制御の帯域よりは十分に低くする必要がある。すなわち、電流制御部１３の伝達関数を
【数１】
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の標準的な２次振動系とした場合の角周波数ωnが、電流制御の帯域となり、正弦波状指令の周波数は、このωnよりも十分に低くする必要がある。それによって、電動機１に、正弦波状指令に対応する周期動作を良好に実行させることができる。
【００３３】
次に、ステップＳ３において、電流フィードバックサンプリング部３１と速度フィードバックサンプリング部３２で速度フィードバックと電流フィードバックの信号を所定のサンプリング周期Ｔで取り込み、速度フィードバック値、電流フィードバック値としてサンプリングデータ記憶部３４に記憶する。さらに、加速度値計算部３５で、記憶した速度フィードバック値から加速度値を計算し、サンプリングデータ記憶部３４に記憶する。すなわち、今回のサンプリングで検出した速度フィードバック値ｖ（ｎ）と前回のサンプリングで検出した速度フィードバック値ｖ（ｎ−１）の差分から加速度値ａ＝（ｖ（ｎ）−ｖ（ｎ−１））／Ｔを計算することができる。
【００３４】
次に、ステップＳ４において、記憶された電流フィードバック値と加速度値から、正弦波状指令発生部３１によって発生する正弦波状指令の数周期分、例えば２０周期分について、最大値と最小値を抽出する。すなわち、正弦波状指令に応じてトルク指令値を周期変動させることによって、正弦波状指令の周期毎に、電流フィードバック値と加速度値には最大と最小のピークが生じるので、その値を抽出する。そして、電流フィードバック値と加速度値の最大値と最小値のそれぞれの平均値である平均Ｉｍａｘ、平均Ｉｍｉｎ、平均Ａｍａｘ、平均Ａｍｉｎを求める。なお、この際、厳密には、正弦波状指令に応じた電流フィードバック値と加速度値を抽出するため、速度制御部１２から出力されるトルク指令がゼロではない場合には、その影響分を補正しておく。
【００３５】
次に、ステップＳ５において、電流フィードバック値と加速度値の最大値と最小値の絶対値の平均をとって平均電流と平均加速度を求める。
【数２】
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【００３６】
次に、ステップＳ６において、平均電流Ｉ、平均加速度ａ、及び電動機１のトルク定数Ｋｔから、推定イナーシャＪ＝Ｋｔ・Ｉ／ａを計算することができる。ステップＳ４からＳ６の処理は、推定イナーシャ計算部３６で行われる。
【００３７】
以上で、イナーシャの推定処理が完了する。推定処理が完了すると、推定処理が完了したことを知らせる信号と共に、推定イナーシャ送信部３７から推定イナーシャＪが上位制御装置２０の推定イナーシャ受信部２１に送信される。上位制御装置２０は、推定イナーシャＪを受け取ると、それから、最適時定数計算部２２、最適速度ゲイン計算部２３、及び共振周波数計算部２４において、加減速の最適時定数、最適速度ゲイン、及び共振周波数の計算をそれぞれ行う。
【００３８】
すなわち、電動機１の能力と被駆動体５のイナーシャとに対して、加減速の時定数が短すぎると、電動機１の能力では、指令された加減速を行うことができず、指令トルクに対して出力トルクが飽和して正常な制御ができなくなってしまう。また、時定数が長すぎると、電動機１の能力が十分に引き出されず、必要以上にゆっくりと加減速が行われることになってしまう。
【００３９】
したがって、推定イナーシャＪに基づいて、加減速の時定数を最適に調整することによって、電動機１の能力とイナーシャとに合わせて、電動機１によって可能な最大限の加減速が行われるようにすることができる。加減速の時定数の最適化では、例えば、参照イナーシャで最適な時定数を参照時定数として記憶しておき、参照イナーシャに対して推定イナーシャＪが倍であれば、参照時定数の１／２の値を最適な時定数として求めることができる。この場合、参照イナーシャにおける参照時定数は、理論的または実験的に予め求めておくことができる。
【００４０】
また、イナーシャに対して速度ゲインが小さすぎると、電動機１の速度を指令値に追いつかせることができず、安定な制御ができなくなってしまう。また、イナーシャに対して速度ゲインが大きすぎると、振動が発生してしまう場合が考えられる。
【００４１】
そこで、推定イナーシャＪに基づいて、速度ゲインを最適に調整することによって、速度制御部１２において、適切な速度調節が行われるようにすることができる。速度ゲインの最適化では、例えば、参照イナーシャで適切な速度ゲインを参照速度ゲインとして記憶しておき、参照イナーシャに対して推定イナーシャＪが倍であれば、参照速度ゲインの２倍を最適な速度ゲインとして求めることができる。この場合、参照イナーシャにおける参照速度ゲインは、理論的または実験的に予め求めておくことができる。
【００４２】
最適時定数と最適速度ゲインは、イナーシャとの関係を関数で近似したり、テーブルとして記憶し必要に応じて補完したりなどの一般的な手法を用いて求めてもよい。
【００４３】
また、電動機１では、機械的な共振が発生すると動作が不安定になるなどの悪影響が生じるため、前述のように、サーボ制御装置１０には、共振を防止するための制振フィルタ１５が設けられている。ここで、共振周波数は被駆動体５のイナーシャに応じて変化する。すなわち、電動機１の動作部分のイナーシャをＪｍ、被駆動体５の残りの部分のイナーシャをＪＬ、両者間のねじれ剛性をＫｓとすると、共振周波数は以下の式で求められる。
【数３】
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【００４４】
したがって、推定イナーシャＪから、上記の式にしたがって共振周波数を求めることができる。この際、電動機１の動作部分のイナーシャＪｍは、予め理論的または実験的に求めておくことができ、それと推定イナーシャＪからＪＬを求めることができる。そして、制振フィルタ１５の減衰周波数の設定を、イナーシャの変化に対応する共振周波数の変化に応じて調節することによって、適切に共振を抑制することができる。
【００４５】
上位制御装置２０でこのように求められた最適時定数、最適速度ゲイン、及び共振周波数は、最適値送信部２５からサーボ制御装置１０の最適値受信部１７に送信される。サーボ制御装置１０は、受信した最適時定数、最適速度ゲイン、及び共振周波数にしたがって速度制御部１２及び制振フィルタ１５の設定を変更する最適値設定部１８を有している。また、これらの値は、上位制御装置２０における工程や加工条件の設定などにおいて利用することもできる。
【００４６】
以上説明した本実施形態によれば、正弦波状指令をトルク指令に加え、正弦波状指令に応じた、その複数周期にわたる動作時のフィードバック信号からイナーシャを推定している。これによれば、一定の動作をさせた時のフィードバック信号から推定を行うため、推定処理毎に推定精度にばらつきが生じるのを抑制することができる。また、複数周期にわたるフィードバック信号を用いるので、複数周期間での平均化によってノイズの影響を軽減することができる。
【００４７】
また、安定した動作状態とした時のフィードバック信号ではなく、周期的な動作状態でのフィードバック信号を用いているので、動作状態を安定させる時間をとる必要がない。代わりに、複数周期にわたる平均化によって推定の信頼性が確保されるが、この平均化を行うには、例えば、正弦波状指令の数十周期分程度の時間で十分であり、このため、比較的短時間で良好な推定を実行することができる。推定に必要な時間が短い上、推定のための動作が正弦波状指令に応じた周期動作なので、推定に必要な動作範囲も小さくて済む。
【００４８】
そして、短時間かつ小さな範囲の動作でイナーシャ推定を行うことができるので、イナーシャが変化するたびに、早期に効率的にイナーシャ推定を実行することができ、推定イナーシャＪに応じて、加限速の時定数、速度ゲイン、及び共振防止のための減衰周波数を設定することができる。それによって、イナーシャが変化しても、電動機１を良好に制御して動作させることができる。その結果、電動機１を用いた工作機械による加工の精度の向上などを図ることができる。
【００４９】
なお、上述の実施形態は本発明を例示するものであり、特許請求の範囲に規定する本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、最適加減速時定数、最適速度ゲイン、及び共振周波数を上位制御装置２０で計算し、サーボ制御装置１０に設定する構成を示したが、これらの計算及び設定は、そのための専用の装置などの他の外部装置で行う構成としてもよい。
【００５０】
また、上記の実施形態では、正弦波状指令の周波数は、位置制御の帯域より十分に高く設定することとしていたが、特に、低い速度ゲインで、高いポジションゲインが設定されている状態で、位置制御の帯域に近い正弦波状指令が加えられると、制御が不安定になりやすい。これに対して、制御をより安定したものとするためには、イナーシャ推定を行う時に、位置制御の帯域を正弦波状指令の周波数の１／４以下となるようにするのがよいことが経験的に判明している。
【００５１】
そこで、イナーシャ推定を行う時に、正弦波状指令の周波数の１／４となるようにポジションゲインを自動的に変更するポジションゲイン調整部３８をイナーシャ推定部３０に設けてもよい。例えば、正弦波状指令の周波数が１０Ｈｚの場合、イナーシャ推定処理時には、一時的に、１０Ｈｚ×２π／４＝１５．７［ｓ-1］にポジションゲイン調整部３８によってポジションゲインを自動的に設定する。逆に、ポジションゲインに応じて、それによって決まる位置制御の帯域の４倍の周波数を正弦波状指令の周波数として自動的に設定する正弦波状指令周波数設定部３９をイナーシャ推定部３０に設けてもよい。
【００５２】
また、上記の実施形態では、フィードバック信号が複数周期で平均化されて推定に用いられるようにする方法として、各周期での最大、最小値を抽出し、それらの平均を用いる方法を示したが、これに限られることはない。例えば、フィードバック信号の絶対値を取って積算した値を計算に用いてもよい。図４は、このような変形例のイナーシャ推定処理のフローチャートを示しており、図３と同様のステップには同一のステップ番号を付している。
【００５３】
この変形例では、ステップＳ３に続くステップＳ１１において、加速度値と電流フィードバック値の絶対値をとり、それを正弦波状指令数周期分にわって積算している。そして、ステップＳ１２において、積算電流Ｉ、積算加速度ａ、及び電動機１のトルク定数Ｋｔから推定イナーシャＪ＝Ｋｔ・Ｉ／ａを計算している。この変形例においても、正弦波状指令数周期分にわたるフィードバック値を用いることによって、推定処理毎の推定精度のばらつきを抑え、ノイズの影響を軽減して、イナーシャの推定を精度よく良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明による一実施形態の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の制御システムのサーボ制御部の構成の詳細を示すブロック図である。
【図３】図１の制御システムにおけるイナーシャ推定処理のフローチャートである。
【図４】図３の変形例のイナーシャ推定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１    電動機
５    被駆動体
１０    サーボ制御装置（イナーシャ推定を行う制御装置）
２０    上位制御装置
３０    イナーシャ推定部
３１    正弦波状指令発生部
【図１】
2010148178.tif 000006
【図２】
2010148178.tif 000007
【図３】
2010148178.tif 000008
【図４】
2010148178.tif 000009