【手続補正書】
【提出日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動距離（ｄｉｓｔ）と移動時間（ｔｂ）と指令次数に関する変数（ｋ）を、指令演算部に対して設定する指令条件設定部と、
前記移動距離（ｄｉｓｔ）に依存する変数（ａ）及び前記移動時間（ｔｂ）を含む速度時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令（ｒｅｆ）を演算する前記指令演算部と、
前記移動時間（ｔｂ）と前記指令次数に関する変数（ｋ）に基づいて、第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算するフィルタ定数演算部と、
前記指令演算部が演算した前記位置指令（ｒｅｆ）、前記フィルタ定数演算部が演算した前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）、所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）を含むフィルタ伝達関数に基づいて、後退差分、前進差分、双一次変換のいずれか１つを用いて新たな位置指令（ｒｅｆｃ）を演算する指令フィルタ演算部と、
前記新たな位置指令（ｒｅｆｃ）及び制御対象に付加された検出器で検出される位置検出信号に基づいて、前記制御対象であるモータを駆動するための制御演算を行う制御演算部と、を備えた
ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記指令フィルタ演算部は、
前記所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）をそれぞれ、
前記制御演算部と前記制御対象とを合わせた全システムを、２次遅れ系で近似した際の固有振動角周波数と減衰係数に設定される
ことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記指令フィルタ演算部は、
前記所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）をそれぞれ、
前記制御演算部と前記制御対象とを合わせた全システムの最も遅い振動根の固有振動角周波数と減衰係数に設定される
ことを特徴とする請求項２記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記フィルタ定数演算部は、
前記指令次数に関する変数（ｋ）を任意の正の整数した場合、
前記速度時間関数に基づく速度及び加速度が、時刻０（ゼロ）及び時刻前記移動時間（ｔｂ）で０（ゼロ）になる境界条件を満たす、前記移動時間（ｔｂ）、前記指令次数に関する変数（ｋ）、前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）との関係から、前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記指令条件設定部は、
加減速時間（ｔａ）と一定速度時間（ｔｃ）を、前記指令演算部に対して更に設定し、
前記指令演算部は、
速度に依存する変数（ａｄ）及び前記加減速時間（ｔａ）、前記一定速度時間（ｔｃ）を含む加速度時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令を演算し、
前記フィルタ定数演算部は、
前記加減速時間（ｔａ）と前記指令次数に関する変数（ｋ）に基づいて、第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算する
ことを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記フィルタ定数演算部は、
前記指令次数に関する変数（ｋ）を任意の正の整数した場合、
前記加速度時間関数に基づく加速度及び躍度が、時刻０（ゼロ）及び時刻前記加減速時間（ｔａ）で０（ゼロ）になる境界条件を満たす、前記加減速時間（ｔａ）、前記指令次数に関する変数（ｋ）、前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）との関係から、前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算する
ことを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
請求項１−６のいずれか１項に記載の前記フィルタ定数演算部と前記指令フィルタ演算部とに代えて、指令定数演算部を備え、
前記指令条件設定部は、
前記制御演算部と前記制御対象とを合わせた全システムを、２次遅れ系で近似した際の固有振動角周波数と減衰係数にそれぞれ設定される、前記所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）を前記指令演算部に対して更に設定し、
前記指令定数演算部は、
前記移動時間（ｔｂ）と前記指令次数に関する変数（ｋ）に基づいて、前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算し、
前記指令演算部は、
前記前記指令定数演算部が演算した前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）、前記所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）を含むフィルタ特性と、前記移動距離（ｄｉｓｔ）に依存する変数（ａ）及び前記移動時間（ｔｂ）とを含む時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令（ｒｅｆ）を演算し、
前記制御演算部は、
該位置指令（ｒｅｆ）に基づいて前記モータを駆動するための制御演算を行う
ことを特徴とする請求項１−６のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記指令定数演算部は、
前記指令次数に関する変数（ｋ）を任意の正の整数した場合、
前記速度時間関数に基づく速度及び加速度が、時刻０（ゼロ）及び時刻前記移動時間（ｔｂ）で０（ゼロ）になる境界条件を満たす、前記移動時間（ｔｂ）、前記指令次数に関する変数（ｋ）、前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）との関係から、前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算する
ことを特徴とする請求項７に記載のモータ制御装置。
【請求項９】
前記指令条件設定部は、
加速時間（ｔａ１）と一定速度時間（ｔｃ）と減速時間（ｔａ２）とを、前記指令演算部に対して更に設定し、
前記指令演算部は、
速度に依存する変数（ａ１）及び変数（ａ２）、並びに前記加速時間（ｔａ１）、前記一定速度時間（ｔｃ）、前記減速時間（ｔａ２）を含む加速度時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令（ｒｅｆ）を演算する
ことを特徴とする請求項７記載のモータ制御装置。
【請求項１０】
前記指令演算部は、
前記指令次数に関する変数（ｋ）を任意の正の整数した場合、
前記加速度時間関数に基づく加速度及び躍度が、時刻０（ゼロ）及び時刻前記加減速時間（ｔａ）で０（ゼロ）になる境界条件を満たす、前記加減速時間（ｔａ）、前記指令次数に関する変数（ｋ）、前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）との関係から、前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算する
ことを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。

【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
本発明の一の観点によるモータ制御装置は、移動距離（ｄｉｓｔ）と移動時間（ｔｂ）と指令次数に関する変数（ｋ）を、指令演算部に対して設定する指令条件設定部と、前記移動距離（ｄｉｓｔ）に依存する変数（ａ）及び前記移動時間（ｔｂ）を含む速度時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令（ｒｅｆ）を演算する前記指令演算部と、前記移動時間（ｔｂ）と前記指令次数に関する変数（ｋ）に基づいて、第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算するフィルタ定数演算部と、前記指令演算部が演算した前記位置指令（ｒｅｆ）、前記フィルタ定数演算部が演算した前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）、所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）を含むフィルタ伝達関数に基づいて、後退差分、前進差分、双一次変換のいずれか１つを用いて新たな位置指令（ｒｅｆｃ）を演算する指令フィルタ演算部と、前記新たな位置指令（ｒｅｆｃ）及び制御対象に付加された検出器で検出される位置検出信号に基づいて、前記制御対象であるモータを駆動するための制御演算を行う制御演算部と、を備えたモータ制御装置が適用される。

【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の１つ目の他の観点によるモータ制御装置は、移動距離（ｄｉｓｔ）と移動時間（ｔｂ）と指令次数に関する変数（ｋ）を、指令演算部に対して設定する指令条件設定部と、前記移動距離（ｄｉｓｔ）に依存する変数（ａ）及び前記移動時間（ｔｂ）を含む速度時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令（ｒｅｆ）を演算する前記指令演算部と、前記移動時間（ｔｂ）と前記指令次数に関する変数（ｋ）に基づいて、第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算するフィルタ定数演算部と、前記指令演算部が演算した前記位置指令（ｒｅｆ）、前記フィルタ定数演算部が演算した前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）、所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）を含むフィルタ伝達関数に基づいて、後退差分、前進差分、双一次変換のいずれか１つを用いて新たな位置指令（ｒｅｆｃ）を演算する指令フィルタ演算部と、前記新たな位置指令（ｒｅｆｃ）及び制御対象に付加された検出器で検出される位置検出信号に基づいて、前記制御対象であるモータを駆動するための制御演算を行う制御演算部と、を備えたモータ制御装置であって、
前記指令条件設定部は、加減速時間（ｔａ）と一定速度時間（ｔｃ）を、前記指令演算部に対して更に設定し、前記指令演算部は、速度に依存する変数（ａｄ）及び前記加減速時間（ｔａ）、前記一定速度時間（ｔｃ）を含む加速度時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令を演算し、前記フィルタ定数演算部は、前記加減速時間（ｔａ）と前記指令次数に関する変数（ｋ）に基づいて、第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算するモータ制御装置が適用される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の２つ目の他の観点によるモータ制御装置は、移動距離（ｄｉｓｔ）と移動時間（ｔｂ）と指令次数に関する変数（ｋ）を、指令演算部に対して設定する指令条件設定部と、前記移動距離（ｄｉｓｔ）に依存する変数（ａ）及び前記移動時間（ｔｂ）を含む速度時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令（ｒｅｆ）を演算する前記指令演算部と、前記移動時間（ｔｂ）と前記指令次数に関する変数（ｋ）に基づいて、第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算するフィルタ定数演算部と、前記指令演算部が演算した前記位置指令（ｒｅｆ）、前記フィルタ定数演算部が演算した前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）、所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）を含むフィルタ伝達関数に基づいて、後退差分、前進差分、双一次変換のいずれか１つを用いて新たな位置指令（ｒｅｆｃ）を演算する指令フィルタ演算部と、前記新たな位置指令（ｒｅｆｃ）及び制御対象に付加された検出器で検出される位置検出信号に基づいて、前記制御対象であるモータを駆動するための制御演算を行う制御演算部と、を備えたモータ制御装置であって、
前記フィルタ定数演算部と前記指令フィルタ演算部とに代えて、指令定数演算部を備え、
前記指令条件設定部は、前記制御演算部と前記制御対象とを合わせた全システムを、２次遅れ系で近似した際の固有振動角周波数と減衰係数にそれぞれ設定される、前記所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）を前記指令演算部に対して更に設定し、前記指令定数演算部は、前記移動時間（ｔｂ）と前記指令次数に関する変数（ｋ）に基づいて、前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算し、前記指令演算部は、前記前記指令定数演算部が演算した前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）、前記所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）を含むフィルタ特性と、前記移動距離（ｄｉｓｔ）に依存する変数（ａ）及び前記移動時間（ｔｂ）とを含む時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令（ｒｅｆ）を演算し、前記制御演算部は、該位置指令（ｒｅｆ）に基づいて前記モータを駆動するための制御演算を行うモータ制御装置が適用される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の３つ目の他の観点によるモータ制御装置は、移動距離（ｄｉｓｔ）と移動時間（ｔｂ）と指令次数に関する変数（ｋ）を、指令演算部に対して設定する指令条件設定部と、前記移動距離（ｄｉｓｔ）に依存する変数（ａ）及び前記移動時間（ｔｂ）を含む速度時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令（ｒｅｆ）を演算する前記指令演算部と、前記移動時間（ｔｂ）と前記指令次数に関する変数（ｋ）に基づいて、第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算するフィルタ定数演算部と、前記指令演算部が演算した前記位置指令（ｒｅｆ）、前記フィルタ定数演算部が演算した前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）、所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）を含むフィルタ伝達関数に基づいて、後退差分、前進差分、双一次変換のいずれか１つを用いて新たな位置指令（ｒｅｆｃ）を演算する指令フィルタ演算部と、前記新たな位置指令（ｒｅｆｃ）及び制御対象に付加された検出器で検出される位置検出信号に基づいて、前記制御対象であるモータを駆動するための制御演算を行う制御演算部と、を備ると共に、
前記フィルタ定数演算部と前記指令フィルタ演算部とに代えて、指令定数演算部を備え、
前記指令条件設定部は、前記制御演算部と前記制御対象とを合わせた全システムを、２次遅れ系で近似した際の固有振動角周波数と減衰係数にそれぞれ設定される、前記所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）を前記指令演算部に対して更に設定し、前記指令定数演算部は、前記移動時間（ｔｂ）と前記指令次数に関する変数（ｋ）に基づいて、前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）を演算し、前記指令演算部は、前記前記指令定数演算部が演算した前記第１の指令フィルタ変数（ωｓ）、前記所定の第２及び第３指令フィルタ変数（ωｃ，ζ）を含むフィルタ特性と、前記移動距離（ｄｉｓｔ）に依存する変数（ａ）及び前記移動時間（ｔｂ）とを含む時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令（ｒｅｆ）を演算し、前記制御演算部は、該位置指令（ｒｅｆ）に基づいて前記モータを駆動するための制御演算を行うモータ制御装置であって、
前記指令条件設定部は、加速時間（ｔａ１）と一定速度時間（ｔｃ）と減速時間（ｔａ２）とを、前記指令演算部に対して更に設定し、前記指令演算部は、速度に依存する変数（ａ１）及び変数（ａ２）、並びに前記加速時間（ｔａ１）、前記一定速度時間（ｔｃ）、前記減速時間（ｔａ２）を含む加速度時間関数に基づいて、指令払い出し周期毎に位置指令（ｒｅｆ）を演算するモータ制御装置が適用される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の一の観点によるモータ制御装置によると、指令の次数に関わる変数ｋを任意に選べるため，変数ｋを整数にすることができるため，通常の演算器で演算が可能となり，また，関数の積分が可能になることで変数ａを求めるために予め変数ａを１として全移動時間分の移動距離Ｉｄを求め最後に実際の移動距離ｄｉｓｔをＩｄで除算して変数ａを求める必要がなくなり演算時間が大幅に短縮される。結果として目標値変更にも対応できるようになる。
また，指令フィルタの分子に減衰の項があるため，もともと制御対象の共振に減衰がある場合や，制御系の設計により制御対象の極が移動して減衰を持つようになった場合も，完全に振動を抑制することが可能になる。
また，全システムを２次遅れ系で近似したときの固有振動角周波数ωｃと減衰係数ζを設定するため，制御系により極が移動して極の周波数が変化した場合も完全に振動を抑制することができる。
また，制御系の設計はどのようなものでもよく，従来のように必ず電動機外乱オブザーバを用いる必要もなくなる。
また，Ｓ字指令ではなく，指令次数に関する変数ｋを調整することで振動を抑制できる時間関数を指令として用いることで，負荷の振動を抑制するだけでなく，モータも滑らかに動作させることができる。果として目標値変更にも対応できるようになる。
また，指令フィルタの分子に減衰の項があるため，もともと制御対象の共振に減衰がある場合や，制御系の設計により制御対象の極が移動して減衰を持つようになった場合も，完全に振動を抑制することが可能になる。
また，全システムを２次遅れ系で近似したときの固有振動角周波数ωｃと減衰係数ζを設定するため，制御系により極が移動して極の周波数が変化した場合も完全に振動を抑制することができる。
また，制御系の設計はどのようなものでもよく，従来のように必ず電動機外乱オブザーバを用いる必要もなくなる。
また，Ｓ字指令ではなく，指令次数に関する変数ｋを調整することで振動を抑制できる時間関数を指令として用いることで，負荷の振動を抑制するだけでなく，モータも滑らかに動作させることができる。
また、請求項４に記載の発明によると、数式で解析的に最も遅い振動根を算出し，そのまま指令フィルタの変数であるωｃとζを決定できるため，制御対象が既知の場合に，簡単に変数を設定できる。
また、請求項７，８に記載の発明によると、境界条件を元に解析的に移動時間ｔｂあるいは加減速時間ｔａとωｓの関係を求めることができるため，変数ｋと移動時間ｔｂあるいは加減速時間ｔａが与えられた時，数式で正確にωｓを算出することができるようになり，指令フィルタの分母の変数は自動的に設定することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明の１つ目の他の観点によるモータ制御装置によると、加速，一定速，減速区間を場合わけした指令を用いることで，速度の最大値に制限がある場合や動作速度を指定されている場合も問題なく本アイデアを使用でき，本発明の一の観点によるモータ制御装置と同様の効果が得られる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明の２つ目又は３つ目の他の観点によるモータ制御装置によると、特別な時間関数と特別な伝達特性を併せ持つ時間関数ｒｅｆを指令関数とすることにより，位置指令だけで振動が抑制でき、指令フィルタを用いないことで，フィルタの演算精度が十分に得られない場合に本来の制振効果が劣化するという問題がなくなる。またフィルタの出力をクランプする処理を追加する必要がなくなる。また，指令フィルタ処理後の位置の監視が不要となり演算量が少なくてよくなる。
また、本発明の３つ目の他の観点によるモータ制御装置によると、加速、一定速、減速といった区間に場合分けされる、いわゆる台形速度指令のように一定の速度で動作する動きも実現でき、本発明の一の観点によるモータ制御装置と同等の効果が得られる。
また、本発明の２つ目又は３つ目の他の観点によるモータ制御装置によると、パラメータｋを決定すれば、振動抑制できるωｓを自動的に演算で求めることができるため、実際に設定あるいは調整するパラメータは、２次遅れ系で近似した際の分母の伝達関数の変数である振動周波数ωｃと減衰係数ζの２つのみで良くなり簡単に位置指令を作成することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】