(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象プラントをモータにより駆動して、上位装置より指令された位置指令値に従って前記対象プラントの負荷位置を制御する数値制御機械のフルクローズド位置制御装置において、
前記位置指令値の時間微分である速度指令値と、前記位置指令値と前記対象プラントの前記負荷位置との位置偏差を増幅する位置偏差増幅器の出力と、を加算した結果から、前記対象プラントの負荷速度を減算して速度偏差を算出する加減算器と、
前記速度指令値と撓み速度補償値との加算値である速度補償値をモータ速度から減算する減算器と、
前記速度偏差と前記減算器の出力とを入力として受け取り、それら入力から出力を求める速度制御器であって、前記速度制御器の前記出力は、前記対象プラントへの制御入力のフィードフォワード量である制御入力補償値と加算されることで前記対象プラントへの前記制御入力となるものである、速度制御器と、
を備えた速度制御系を有することを特徴とする数値制御機械のフルクローズド位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルクローズド位置制御装置、特に、数値制御機械の軸制御において、負荷端の位置を直接的に検出して、位置指令値通りに制御することを目的としたフルクローズド位置制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、数値制御機械の軸制御に適用されるフルクローズド位置制御装置は、駆動モータの制御入力ｕを適宜制御することで、上位装置から指令された位置指令値Ｘｃ通りに、制御対象である対象プラントの負荷位置ｘＬを制御するものである。フルクローズド位置制御装置には、システムの安定性（振動抑制性を含む）と、高い指令追従性能及び負荷外乱抑制性能が求められる。一方で、対象プラントは、伝達特性として、伝達極ωｐや伝達零点ωｚを有しているため、通常、基本特性を２慣性モデルとした、式（１）の状態方程式で示されるプラントモデルＰで表現される。尚、・（ドット）は時間微分を意味し、説明の便宜上、回転系換算表現を用いている。
【数１】
0005457894.tif 000002
ここで、駆動側慣性モーメントＩｍ，負荷側慣性モーメントIＬ，剛性K，負荷外乱ｄ，モータ速度ｖｍ，負荷速度ｖＬ，負荷伝達トルクτｒである。また、プラントモデルＰの構成から、この場合の伝達零点ωｚは、ωｚ２＝K/IＬとなり、伝達極ωｐは、ωｐ２＝K｛（１/Ｉm）＋（１/IＬ）｝になる。
【０００３】
図７は、式（１）の状態方程式表現をブロック図で表現したものであり、更に、積分器（１/ｓ：ｓはラプラス変換の演算子）を付加して、モータ位置ｘｍ（＝ｖｍ/ｓ）と負荷位置ｘＬ（＝ｖＬ/ｓ）を付記している。この図は、プラントモデルＰの基本特性を示すブロック図と捉えることができる。また、図示はしないが、駆動モータには位置検出器が、負荷側にはリニアスケールが設置されており、モータ速度ｖｍ，モータ位置ｘｍ，負荷速度ｖＬ，負荷位置ｘＬは直接検出できるものとする。尚、図中の引出し線ｗ１１，ｐ１，ｗ１２，ｐ２は、後述する本発明におけるプラント変動を表現するためのもので、ここでは説明を加えない。
【０００４】
図６は、特許文献１「特許第３３５１９９０号公報」に記載された、従来のフルクローズド位置制御装置におけるサーボシステム構成の一例を示したブロック図である。この従来システムでは、位置制御装置１００のフィードバック構成は次の様になっている。すなわち、加減算器５０は、上位装置（図示しない）から指令された位置指令値Ｘｃと、フィードフォワードブロック３００(ＢＦＦ)から入力される撓み補償値Ｘｄｆとを加算し、その加算結果から位置帰還ｘｆを減算する。その出力である位置偏差は、位置偏差増幅器５１で位置ループゲインＫｐ倍に増幅され、速度補償値Ｖｃｍｐと加算し、モータ速度ｖｍを減算する加減算器５２の入力になる。その出力である速度偏差は、速度偏差増幅器５３で、通常、比例積分増幅される。式（２）は、この速度ループゲインＧｖを示している。（尚、比例ゲインＧｐ，積分ゲインＧｉである。）
Ｇｖ＝Ｇｐ＋（Ｇｉ/ｓ）  ・・・・・（２）
速度偏差増幅器５３の出力と制御入力補償値ｕｆは、加算器５４で加算され、対象プラント２００（Ｐ）への制御入力ｕになる。
【０００５】
位置帰還ｘｆとｘｍ，ｘＬ，Ｘｄｆの関係は、図６に示した減算器５８、及び加算器６０，６４により、
ｘｆ＝ｘｍ＋Ｈ（ｘＬ−ｘｍ＋Ｘｄｆ ）  ・・・・・（３）
で表される。ここで、補償器５９の伝達関数Ｈは、０≦｜Ｈ｜≦１で、低周波入力に対して大きく（→１）、高周波入力に対して小さく（→０）なる低域通過型の特性を持つ。よって、定常的には、ｘｆ＝ｘＬ＋Ｘｄｆ となって、フィードバック制御により、Ｘｃ＝ｘＬが達成できる。つまり、位置指令値Ｘｃ通りに負荷位置ｘＬを制御できる。
【０００６】
次に、位置制御装置１００のフィードフォワード構成について説明する。フィードフォワード構成は応答の高速化を図るため導入されるもので、図８はフィードフォワードブロック３００（ＢＦＦ）の構成を示したブロック図である。撓み演算部６１は、位置指令値Ｘｃに対して発生する伝達系の撓みを求め、式（４）で、撓み補償値Ｘｄｆを演算する。
Ｘｄｆ＝Ｃｄ・Ｘｃ＝（Ｋ/ＩＬ）ｓ２・Ｘｃ  ・・・・・（４）
速度補償値Ｖｃｍｐは、位置指令値Ｘｃを微分器５５で時間微分した速度指令値Ｖｃと、撓み補償値Ｘｄｆを微分器６２で時間微分した撓み速度補償値Ｖｄｆを加算器６３で加算して演算され、モータ速度ｖｍの理想応答に相当する速度フィードフォワード量になっている。速度指令値Ｖｃは、微分器５６で時間微分され、制御入力換算部５７で、式（５）により、制御入力補償値ｕｆに換算される。
ｕｆ＝Ｃｔ・ｓ・Ｖｃ＝（Ｉｍ＋IＬ）ｓ・Ｖｃ  ・・・・・（５）
ｕｆは、制御入力に対するフィードフォワード量になっている。
【０００７】
ここで、図６に示した従来のフルクローズド位置制御装置の制御性能について検討する。これに先立って、式（２）の速度ループゲインＧｖは、制御性能を直接的に意味しないから、プラントモデルＰを剛性Ｋ→∞で剛体近似した速度制御系が持つ、２次遅れ特性の固有振動周波数を速度制御帯域ωｖとして、比例ゲインＧｐと積分ゲインＧｉは、ωｖから、式（６）で決定するものとする。
Ｇｐ＝２（Ｉｍ＋IＬ）ωｖ  ，Ｇｉ＝（Ｉｍ＋IＬ）ωｖ２  ・・・・・（６）
【０００８】
最初に、図６において、補償器５９の伝達関数ＨをＨ＝１に固定して、完全フルクローズド位置制御系の安定限界を求めると、式（７）の安定条件が得られる。ここで、Ｒは、負荷慣性モーメント比Ｒ（＝IＬ/Iｍ）である。尚、以降の従来例で、安定限界を考える際は、積分ゲインＧｉは、直接的に関与しないため、Ｇｖ＝Ｇｐ（Ｇｉ＝０）とおいて検討している。
【数７】
0005457894.tif 000003
これは、伝達零点ωｚで、制御性能が単純に制約される事を示しており、伝達零点ωｚが低い対象プラントでは、振動が発生して速度制御帯域ωｖや位置制御帯域である位置ループゲインＫｐを高くとれないことになる。
【０００９】
次に、振動発生を抑制するため、補償器５９の伝達関数Ｈを一次遅れ特性（Ｈ＝Ｈｂ/（ｓ＋Ｈｂ））に選んだ時の位置制御特性の実例を示す。ここでは、プラント条件として、Ｉｍ＝０．７［kg・ｍ２］，IＬ＝０．３［kg・ｍ２］，Ｋ＝５０００［Ｎｍ/ｒａｄ］を、制御パラメータとして、Ｋｐ＝２０，ωｖ＝６０，Ｈｂ＝４０を選択している。図９は、フルクローズド位置制御系周波数特性（指令応答：Ｘｃ→ｘＬ，外乱抑制応答：ｄ→ｘＬ）である。制御帯域が伝達零点ωｚで制約（本プラント条件では、ωｚ＝１２９［ｒａｄ/ｓｅｃ］になる。）を受けている事がわかる。
【００１０】
図１０の左側は、ステップ状の負荷外乱ｄ＝１［Ｎｍ］を与えた時のｘＬとｘｍの実時間応答を示している。伝達関数Ｈを一次遅れ特性に選んだ事で負荷側振動は抑制できているが、外乱による位置変動が大きい応答になる。また、図１０の右側は、２次関数型加速で速度指令値Ｖｃを与えた時の位置誤差ｘｅ（＝Ｘｃ−ｘＬ）を示している。伝達系に発生する撓みをフィードフォワードで補償しているため、撓み量が一定になる、等加速中の位置誤差ｘｅは小さく抑えられているが、加速度変化部では抑制効果が小さくなっていることがわかる。
【００１１】
図１１は、従来のフルクローズド位置制御装置の他の例を示したブロック図である。以下、先例で説明した従来装置と異なる部分について説明する。本従来例は、減算器７０で撓み速度（ｖｍ−ｖＬ）を演算し、これにαを制御パラメータとしたα・Ｇｐ倍を乗じて、減算器７１で制御入力にフィードバックすることにより、対象プラントの特性操作を狙った技術である。この技術は特許文献２「特開平３−１１０６０７号公報」に記載されている。
【００１２】
前述と同様に、本従来例におけるフルクローズド位置制御系の安定限界を求めると、式（７）に対応させた表現で、式（８）が得られる。
【数８】
0005457894.tif 000004
ここで、制御パラメータαは、α＜Ｒ/（１＋Ｒ）が前提である。
Ｒ≫１なる条件だと、α→１に選定でき、式（８）の安定限界は、近似的に式（９）となって、制御性能が向上できることがわかる。
【数９】
0005457894.tif 000005
一方で、Ｒ≒１だと制御効果は殆ど発生せず、前述のプラント条件でも、制御効果は小さい。
【００１３】
図１２は、特許文献３「特許第３８７００２８号公報」に記載された、従来のフルクローズド位置制御装置の更に他の例を示したブロック図である。本従来例は、フルクローズド位置制御の高性能化を指向して、負荷速度ｖＬを速度帰還とした速度制御系を構成する。安定問題を回避するため、負荷伝達トルクτｒを推定するオブザーバ（図示しない）と状態フィードバックにより、対象プラントの特性を安定化させる。具体的には、増幅器８０の入力である状態ベクトル［ｖｍ，ｖＬ，τｒ］Ｔに掛かる、状態フィードバックゲインベクトルＦ＝［ｆ１，ｆ２，ｆ３］を式（１０）で設定する。
【数１０】
0005457894.tif 000006
以下、式（１０）中のωｓを状態フィードバック帯域ωｓと呼ぶ。
【００１４】
増幅器８０の出力は、減算器８１で制御入力にフィードバックされる。これにより、対象プラントの特性多項式は、原形のｓ（ｓ２＋ωｐ２）から、安定なｓ（ｓ＋ωｓ）２に変換される。帯域補償部８２は、状態フィードバックによって、低域におけるｕ→ｖＬの伝達ゲインを見かけ上、変化させないために導入するもので、速度偏差増幅器５３の出力に帯域補償ゲインＱ＝（ωｓ/ωｐ）２を乗じて、減算器８１に加える。
【００１５】
次に、本従来例における安定限界を求めると、まず、速度制御系では、ωｓ＞ωｖであり、フルクローズド位置制御系では、式（１１）で表現できる。
【数１１】
0005457894.tif 000007
つまり、本従来例においては、状態フィードバック帯域ωｓを高くとることで、速度制御帯域ωｖと位置制御帯域Ｋｐの設定限界を高くすることができる。特に、本従来例では、負荷速度ｖＬを速度帰還とした速度制御系を構成しているため、高い負荷外乱抑制性能が期待できる技術である。
【００１６】
本従来例の制御効果は、前述の図１１の従来例の様に、プラント条件に左右される事は無いが、オブザーバ＋状態フィードバックで対象プラントの特性操作を実現しているため、実際のプラント特性と、モデルとしたプラント特性Ｐとの間の特性差が増大すると、振動が発生して安定性が損なわれるため、状態フィードバック帯域ωｓを高くとれなくなる問題が存在した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許第３３５１９９０号公報
【特許文献２】特開平３−１１０６０７号公報
【特許文献３】特許第３８７００２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
以上説明した様に、従来のフルクローズド位置制御装置では、システムの安定性や振動抑制性を重視すると、指令追従性能や負荷外乱抑制性能が制約されてしまう。また、高性能化を指向した従来技術では、対象プラントの条件や、プラントモデルと対象プラント間のプラント誤差によって、制御効果が制限されていた。本発明が解決しようとする課題は、対象プラントの条件に関わらず、プラントのモデル化誤差を含むプラント特性の変動に応じて、システムの安定性（振動抑制性を含む）と、高い指令追従性能及び負荷外乱抑制性能が両立するフルクローズド位置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】
【００１９】
本発明は、プラントの特性変動を考慮した上で、システムの安定性と高い指令追従性能及び負荷外乱抑制性能を両立させる特性を有し、負荷速度ｖＬを用いて演算した速度偏差と、モータ速度ｖｍを入力とした、２入力１出力の速度制御器で速度制御系を構成することにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によるフルクローズド位置制御装置は、速度帰還に負荷速度ｖＬを用いることで、負荷側に対して、高い指令追従性能及び負荷外乱抑制性能を持つ速度制御系を構成する。更に、速度制御器は、速度偏差に加えて、モータ速度ｖｍも入力とする２入力構造をとることにより、プラント変動の存在を含めた上で、ロバスト安定性とロバスト性能を確保した特性を有する。このため、対象プラントの条件に関わらず、プラント変動の大きさに応じた性能向上が期待できる。具体的には、伝達零点ωｚでの制約を受けない事で、指令追従性能の制御帯域が拡大し、中低域での負荷外乱抑制性能も大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例によるフルクローズド位置制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施例による速度制御器の設計法を説明するブロック図である。
【図３】図２の各ブロックの周波数特性の一例を示す図である。
【図４】実施例によるフルクローズド位置制御装置の周波数特性の一例の図である。
【図５】実施例によるフルクローズド位置制御装置のステップ負荷外乱応答と２次関数型加速応答の一例を示す図である。
【図６】特許文献１記載のフルクローズド位置制御装置の構成例のブロック図である。
【図７】対象プラントモデルのブロック図表現である。
【図８】対象プラントモデルに対するフィードフォワードブロックの構成を示したブロック図である。
【図９】特許文献１記載のフルクローズド位置制御装置の周波数特性の一例の図である。
【図１０】特許文献１記載のフルクローズド位置制御装置のステップ負荷外乱応答と２次関数型加速応答の一例を示す図である。
【図１１】特許文献２記載のフルクローズド位置制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図１２】特許文献３記載のフルクローズド位置制御装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態の例（以下実施例という）を用いて説明する。最初に、プラント変動が存在してもシステムの安定性が損なわれない様にするため、ロバスト安定問題を定量化しておく。そこで、特性変動の代表例として、実際のプラント特性とプラントモデル特性間のプラント誤差を定める。本実施例では、前述のプラント条件：Ｉｍ＝０．７［kg・ｍ２］，IＬ＝０．３［kg・ｍ２］，Ｋ＝５０００［Ｎｍ/ｒａｄ］に対して、プラント誤差：δＬ＝０．０４５［kg・ｍ２］（±１５％），δＫ＝５００［Ｎｍ/ｒａｄ］（±１５％）にとっている。（尚、δＬはIＬ変動を、δＫはＫ変動を示している。）
【００２３】
次に、プラント変動の存在を前提としたロバスト性能要求を定式化する。本実施例では、性能要求として、「１．負荷の指令追従帯域が広いこと。２．中低域での負荷外乱抑制性能が高いこと。３．前述のプラント誤差には盛り込んでいない、高域でのプラント変動への対応を含めて、制御器の高域ゲインを抑制すること。」を挙げておく。
【００２４】
前述のロバスト安定問題とロバスト性能問題を定式化し、一般化プラントＧに盛り込んで構成したブロック図が図２である。図中のＰは、前述の従来技術の説明で用いたプラントモデルである。ロバスト安定問題に関して、入力ｗ１＝［ｗ１１，ｗ１２］Ｔ，評価出力ｚ１＝［ｚ１１，ｚ１２］Ｔとし、ロバスト性能問題に関して、入力ｗ２＝［ｗ２１，ｗ２２］Ｔ，評価出力ｚ２＝［ｚ２１，ｚ２２］Ｔとおく。Ｋｒは速度指令値Ｖｃと負荷速度ｖＬとの速度偏差ｅ（＝Ｖｃ−ｖＬ）を抑制するための入力と、速度制御系を容易に安定化させるためのモータ速度ｖｍについての入力と、を入力に持つ２入力の構造を持つと共に、対象プラントＰの制御入力ｕを出力する１出力の速度制御器であり、Ｗｕ，Ｗｄ，Ｗｒ，Ｗｓは安定最小位相系の性能重み関数である。
【００２５】
図２において、ロバスト安定問題とロバスト性能問題を１個のロバスト制御問題に纏めるために、評価出力と入力の関係を、伝達行列Ｍの部分ブロック表現を用いて、式（１２）で表現する。すると、ロバスト安定問題はＭ１１の、ロバスト性能問題はＭ２２のＨ∞ノルムを抑制する問題となるため、伝達行列ＭのＨ∞ノルムを抑制できれば、ロバスト安定問題とロバスト性能問題を同時に解く事ができる。
【数１２】
0005457894.tif 000008
【００２６】
ここで、ロバスト制御問題を解くにあたり、式（１２）の非対角要素は、要求を定式化したものでないから、このブロック要素によって、速度制御器１（Ｋｒ）の設計が制約を受けるのは好ましくない。よって、本実施例ではロバスト制御問題をμ設計により解く事で、非対角要素にスケーリングを掛け、受ける制約を小さくする。図２中のδＬ，δＫは、前述のプラント誤差で、ロバスト安定問題を定式化する際の重み関数である。Ｗｓ，Ｗｕ，Ｗｄ，Ｗｒは、ロバスト性能問題を定式化する際の性能重み関数になる。
【００２７】
性能重み関数Ｗｓは、速度指令値Ｖｃと負荷速度ｖＬとの速度偏差ｅに乗じられて評価出力ｚ２１となる。Ｗｓは、負荷の指令追従特性の広帯域化（ロバスト性能要求１．）と、中低域での負荷外乱抑制性能（ロバスト性能要求２．）をつくり込むために、１次/２次混合の低域通過型重み関数を選ぶ。式（１３）は、本実施例で用いるＷｓの一例ある。
【数１３】
0005457894.tif 000009
【００２８】
性能重み関数Ｗｕは、制御入力ｕに乗ざれて評価出力ｚ２２となる。Ｗｕは、高域での制御器ゲイン抑制（ロバスト性能要求３．）をつくり込むために、２次の高域通過型重み関数を選ぶ。式（１４）は、本実施例で用いたＷｕの例ある。
【数１４】
0005457894.tif 000010
【００２９】
性能重み関数ＷｄとＷｒは、評価出力である速度偏差ｅと制御入力ｕに対して、入力である負荷外乱ｄと速度指令値Ｖｃの相互影響を調整するための定数で、本実施例では式（１５）を選ぶ。
Ｗｄ＝０．０１，  Ｗｒ＝１・１０−６  ・・・・・（１５）
図３は、プラントモデルＰの伝達特性（ｕ→ｖｍ，ｕ→ｖＬ）と、前述の性能重み関数Ｗｓ，Ｗｕ，Ｗｄ，Ｗｒの周波数特性を示している。
【００３０】
図１は、前述の条件下で設計した速度制御器Ｋｒを用いて構成した、本実施例のフルクローズド位置制御装置の一例を示すブロック図である。図１では、図６に示した従来装置の構成要素と同様の構成要素には、同一の符号を付している。図１に示したフィードフォワードブロック３００(ＢＦＦ)の内部構成は、図８に例示したものと同様のものである。以下、これまでに説明した従来例と異なる部分について説明する。
【００３１】
本実施例では加減算器３で減算される速度帰還は負荷速度ｖＬになる。このため、加減算器３に加算されるフィードフォワードブロック３００（ＢＦＦ）の出力としては、図８における速度指令値Ｖｃを用いる。加減算器３の出力である速度偏差は、本実施例の速度制御器Ｋｒで増幅される。なお、Ｋｒの入力は、図１におけるｅ入力側が加減算器３の出力側に、ｖｍ入力側が減算器２の出力側になる。速度制御器Ｋｒの出力は、加算器５４で制御入力補償値ｕｆと加算されて、対象プラント（例えばボールねじ駆動系）の制御入力ｕになる。
【００３２】
一方で、減算器２で、モータ速度ｖｍから速度補償値Ｖｃｍｐを減算し、その結果が速度制御器Ｋｒに入力される構成をとっている。これは、モータ速度ｖｍが、システムの安定性を得るためのフィードバックであるから、速度補償値Ｖｃｍｐ通りの理想的な応答を示す場合には、フィードバック量が発生しない様にして、制御的な平衡点をドリフトさせないためである。すなわち、速度制御器Ｋｒは、上述のように２入力１出力の構造（Ｋｒ（ｓ）＝［Ｋｒ１（ｓ），Ｋｒ２（ｓ）］）をとり、ｕ＝［Ｋｒ１（ｓ），Ｋｒ２（ｓ）］［ｅ，ｖｍ］Ｔ＝Ｋｒ１・ｅ＋Ｋｒ２・ｖｍで出力ｕを演算する増幅器となる。ここで、Ｋｒ１（ｓ）が速度偏差ｅ（＝Ｖｃ−ｖＬ）を小さくするための増幅器となり、Ｋｒ２（ｓ）がｖｍを受けて速度制御系の安定性を保証する成分を発生させる増幅器となる。負荷速度ｖＬをそのまま速度フィードバックすると、特許文献３に関して上で説明したように、不安定なシステムになる。これに対し、この例では、速度偏差ｅ（＝Ｖｃ−ｖＬ）を速度制御器Ｋｒに入力することで、負荷側での指令追従性能や外乱抑制性能が向上すると共に、モータ速度ｖｍから速度補償値Ｖｃｍｐを減算した結果をＫｒに入力することでシステムの安定化を図りやすくすることができる。なお、ここで用いられる速度補償値Ｖｃｍｐは、前述の通り、位置指令値Ｘｃを微分器５５で時間微分した速度指令値Ｖｃと、撓み補償値Ｘｄｆを微分器６２で時間微分した撓み速度補償値Ｖｄｆを加算器６３で加算して演算されるものであり（図８参照）、モータ速度ｖｍの理想応答に相当する速度フィードフォワード量を表す。
【００３３】
図４は、本実施例によるフルクローズド位置制御系周波数特性（指令応答：Ｘｃ→ｘＬ，外乱抑制応答：ｄ→ｘＬ）である。内部の速度制御系が負荷速度ｖＬによる速度フィードバックで構成可能となった事により、制御性が伝達零点ωｚで制約を受けず、位置ループゲインＫｐ＝８０が設定できている。このため、位置制御帯域は従来例に対して３〜４倍拡大している。更に、負荷外乱抑制能力を速度制御系が直接有するため、中低域での負荷外乱抑制性能は大幅（１０倍以上）に向上している。
【００３４】
図５の左側の２つのグラフは、ステップ状の負荷外乱ｄ＝１［Ｎｍ］を与えた時のｘＬとｘｍの実時間応答を示している。外乱によるｘＬの位置変動量及び収束時間は、従来例に対して1/１０以下に制御できている。また、図５の右側の２つのグラフは、２次関数型加速で速度指令値Ｖｃを与えた時の位置誤差ｘｅ（＝Ｘｃ−ｘＬ）を示している。指令追従性能が向上した事で、従来例に対して、加速度変化部においても位置誤差ｘｅの発生を十分に抑制できている。
【００３５】
以上説明した様に、実施例によるフルクローズド位置制御装置では、上位装置から指令された位置指令値の時間微分である速度指令値Ｖｃは、本来、負荷速度ｖＬに対する速度指令値であるから、対象プラントの特性変動を考慮した上で、ＶｃとｖＬを一致させる事を目的としたロバスト安定な速度制御系を位置制御装置内部に構成している。このため、負荷位置に関する指令追従性能と負荷外乱抑制性能を大幅に向上させることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  速度制御器、２  減算器、３  加減算器、１０  位置制御装置、５０  加減算器、５１  位置偏差増幅器、５２  加減算器、５３  速度偏差増幅器、５４  加算器、５５  微分器、５６  微分器、５７  制御入力換算部、５８  減算器、５９  補償器、６０  加算器、６１  撓み補償部、６２  微分器、６３  加算器、６４  加算器、７０  減算器、７１  減算器、８０  増幅器、８１  減算器、８２  帯域補償部、１００  位置制御装置（特許文献１）、１０１  位置制御装置（特許文献２）、１０２  位置制御装置（特許文献３）、２００  対象プラント、３００  フィードフォワードブロック。
【図１】
0005457894.tif 000011
【図２】
0005457894.tif 000012
【図３】
0005457894.tif 000013
【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】
0005457894.tif 000019
【図１０】
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【図１１】
0005457894.tif 000021
【図１２】
0005457894.tif 000022