(57)【要約】【課題】本発明は、制御対象のアンバランス分をキャンセルするためのアンバランスオフセットをトルク指令に加算して制御対象の応答性を向上させることを目的とする。【解決手段】本発明による負荷のアンバランス補正方法は、制御対象(1)のアクチュエータ(50)を制御する際に、制御対象(1)がアンバランスを生じている場合、トルク指令(Tcmd)に対してアンバランス分をキャンセルするための予め設定されたアンバランスオフセット(KF)を加算する方法である。【選択図】図１
2006085345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象(1)のアクチュエータ(50)を制御する際に、前記制御対象(1)がマスアンバランス又はバネ負荷によりアンバランスが生じている場合、前記アクチュエータ(50)に与えるトルク指令(Tcmd)に対して前記アンバランス分をキャンセルするための予め設定されたアンバランスオフセット(KＦ)を加算することを特徴とする負荷のアンバランス補正方法。
【請求項２】
前記アンバランスオフセット(KＦ)は、角度指令(θcmd)に基づく電流指令(9a)が加えられる加算器(10)に加えられることを特徴とする請求項１記載の負荷のアンバランス補正方法。
【請求項３】
前記アクチュエータには、ワイヤを介してプーリが接続され、前記プーリと固定部との間にはバネが接続され、前記バネが前記バネ負荷を形成していることを特徴とする請求項１又は２記載の負荷のアンバランス補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷のアンバランス補正方法に関し、特に、トルク指令に対してアンバランス分をキャンセルするためのアンバランスオフセットを加算し、制御対象の周波数応答性、直線性及びヒステリシス特性を向上させるための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の制御対象に発生する負荷のアンバランス補正方法としては、特許文献等は開示していないが、トルク指令にアンバランス分を単に加味させた状態で制御することになっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の負荷のアンバランス補正方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、トルク指令の上位にあたる位置制御器又は速度制御器においてアンバランス分を補償することとなり、本来の角度指令に対する制御性能悪化させる場合も発生していた。
そのため、制御対象の周波数応答性、直線性及びヒステリシス特性が低下することになっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による負荷のアンバランス補正方法は、制御対象のアクチュエータを制御する際に、前記制御対象がマスアンバランス又はバネ負荷によりアンバランスが生じている場合、前記アクチュエータに与えるトルク指令に対して前記アンバランス分をキャンセルするための予め設定されたアンバランスオフセットを加算する方法であり、また、前記アンバランスオフセットは、角度指令に基づく電流指令が加えられる加算器に加えられる方法であり、また、前記アクチュエータには、ワイヤを介してプーリが接続され、前記プーリと固定部との間にはバネが接続され、前記バネが前記バネ負荷を形成する方法である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明による負荷のアンバランス補正方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、トルク指令に対してアンバランス分をキャンセルするためのアンバランスオフセットを加算しているため、制御対象の周波数応答性、直線性及びヒステリシス特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、トルク指令に対してアンバランス分をキャンセルするためのアンバランスオフセットを加算し、制御対象の周波数応答性、直線性及びヒステリシス特性を向上させるようにした負荷のアンバランス補正方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【０００７】
以下、図面と共に本発明による負荷のアンバランス補正方法の好適な実施の形態について説明する。
図１は本発明における制御対象１を制御するための制御系を示しており、前記制御対象１の出力軸２の出力軸角度θＬを制御するための角度指令θｃｍｄは第１減算器３、角度アンプゲインＫＰ及び角速度リミッタ４を介して第２減算器５に入力され、第２減算器５の出力は角速度アンプゲインＫＶＰを介して直接又は角速度積分ゲインＫＶＩ及び電流積分リミッタ６を介して第１加算器７に入力されている。
【０００８】
前記第１加算器７の出力は、角速度補償部８及び電流指令リミッタ９を介して第２加算器１０に入力され、この第２加算器１０にはアンバランスオフセットＫＦが入力されている。
【０００９】
前記第２加算器１０の出力である電流指令すなわちトルク指令Ｔｃｍｄは、第３加算器１１及び第３減算器１２と電流アンプゲイン１３を介して第４加算器１４に入力されると共に、電流積分ゲイン１５及び電流積分リミッタ１６を介して前記第４加算器１４に入力されている。
【００１０】
前記第４加算器１４の出力は、パワーアンプゲイン１７を介して第４減算器１８に入力され、この第４減算器１８の出力は、モータ定数１９及びトルク定数２０を介してモータ発生トルクＴｍとして前記制御対象１に入力されている。
【００１１】
前記モータ定数１９からの角速度２１は、電流フィードバック補償２２及び電流フィードバックゲイン２３を経て電流ｉとして第３減算器１２に帰還されると共に、オブザーバ２４に入力され、オブザーバ２４からの出力は第３加算器１１に入力されている。
【００１２】
前記制御対象１からの誘起電圧定数３０は前記第４減算器１８に帰還されると共に、前記出力軸角度θＬは、角度検出系伝達関数３１を介して現在角度３２として前記第１減算器３及び前記オブザーバ２４に直接帰還入力されると共に、角度微分４０、角速度フィードバック補償４１及び角速度フィードバックゲイン４２を介して前記第２減算器５に帰還入力されている。
【００１３】
前記制御対象１は、図３に示されるように構成され、回転型のアクチュエータ５０のロータ５１には、無端のワイヤ５２を介して出力軸２を有するプーリ５３が接続され、このプーリ５３には固定部５４に接続されたバネ５５が接続されている。
前述の構成において、Ｊｍはモータ軸イナーシャ、ＫＦ１はワイヤ５２に関するケーブルバネ定数、ＪＬは出力軸２の出力軸イナーシャ、ＫＦ２はバネ５５のバネ負荷定数である。
【００１４】
前記制御対象１は、伝達関数モデルで表わすと、モータ発生トルクＴｍは、図２に示されるように、モータ軸角速度ωｍからモータ軸角度θｍに変換され、ケーブルバネ定数ＫＦ１を経て出力軸角速度ωＬから出力軸角度θＬが得られる構成である。
【００１５】
従って、前述の構成において、図１で示されるように、角度指令θｃｍｄによって制御対象１の角度が指令されると、電流指令リミッタ９を経た電流指令９ａが第２加算器１０に入力されると共に、制御対象１のマスアンバランス又はバネ５５のバネ負荷によりアンバランスが生じているため、このアンバランス分をキャンセルするため、予め設定されたアンバランスオフセットＫＦを前記第２加算器１０に加算すると、このアンバランス分はキャンセルされた状態の電流指令すなわちトルク指令Ｔｃｍｄが前述の電流アンプゲイン１３、パワーアンプゲイン１７、モータ定数１９及びトルク定数２０を介して制御対象１に入力され、前記アクチュエータ５０が駆動され、プーリ５３の出力軸２の出力軸角度θＬが前記角度指令θｃｍｄと一致するように制御される。
従って、前記現在角度３２が角度指令θｃｍｄと一致した時に制御は終了する。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、回転型のアクチュエータに限らず、リニア型等のアクチュエータによる位置制御にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による負荷のアンバランス補正方法を示すブロック図である。
【図２】図１の制御対象の伝達関数モデルを示す構成図である。
【図３】図１の制御対象の機構的構成図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    制御対象
５０    アクチュエータ
Ｔｃｍｄ    トルク指令
ＫＦ    アンバランスオフセット
９ａ    電流指令
θｃｍｄ    角度指令
【図１】
2006085345.tif 000003
【図２】
2006085345.tif 000004
【図３】
2006085345.tif 000005