(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの速度制御を行う速度制御器と、
目標指令のサンプリング周期間の増分である目標指令増分値と前記モータの位置出力のサンプリング周期間の増分値である位置出力増分値とを入力して、速度指令を前記速度制御器へ出力する位置制御器と、
前記目標指令増分値を入力して、第１速度フィードフォワード信号を前記速度制御器へ出力する第１フィードフォワード制御器と、を備えたサーボ制御装置において、
前記第１フィードフォワード制御器が、前記目標指令増分値の１階微分値に速度フィードフォワードゲインを乗じて算出した第２フィードフォワード信号を出力する第２フィードフォワード制御器と、前記目標指令増分値の２階微分値に制御ゲインを乗じて算出した第３速度フィードフォワード信号を出力する第３速度フィードフォワード制御器と、前記第２フィードフォワード信号と前記第３フィードフォワード信号とを加算する加算器と、を有し、前記目標指令増分値が減速時かつ設定された閾値以下であるときには前記第３速度フィードフォワード信号を、前記目標指令増分値の２階微分値に予め設定されたゲインを乗じた値もしくは零のいずれか一方とすることを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項２】
前記制御ゲインは、加速度一定時における、前記目標指令増分値と前記位置出力増分値との偏差が零となるように設定されるものであることを特徴とする請求項１に記載のサーボ制御装置。
【請求項３】
前記制御ゲインは、加速度一定時および躍度一定時における、前記目標指令増分値と前記位置出力増分値との偏差が零となるように設定されるものであることを特徴とする請求項１に記載のサーボ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は高い指令追従精度を必要とする工作機、半導体製造装置、実装機などを駆動するサーボ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  目標指令とモータ出力とを一致させるサーボ制御装置として、従来から様々な構成が提案されている（特許文献１を参照）。【０００３】  図３は、特許文献１に開示されたサーボ制御装置の構成を表すブロック図である。図３において、１はモータ、２は速度制御器、５’は予測制御器、６は差分器、５０はフィードフォワード（ＦＦ）信号作成指令フィルタである。
ＦＦ信号作成指令フィルタ５０に未来目標指令が入力されると、ＦＦ信号作成指令フィルタ５０は速度フィードフォワード信号ＶＦＦとトルクフィードフォワード信号ＴＦＦと位置指令増分値Δｒを生成し、予測制御器５’には速度フィードフォワード信号ＶＦＦとトルクフィードフォワード信号ＴＦＦと位置指令増分値Δｒを出力し、速度制御器２には速度フィードフォワード信号ＶＦＦとトルクフィードフォワード信号ＴＦＦを出力する。予測制御器２は位置指令増分値Δｒ、速度フィードフォワード信号ＶＦＦ、トルクフィードフォワード信号ＴＦＦとモータ位置の増分値を入力し、速度指令を生成し速度制御器２に出力する。速度制御器２は速度指令、速度フィードフォワード信号ＶＦＦ、トルクフィードフォワード信号ＴＦＦを入力してモータに電力を供給する。モータ１は速度制御器から電力を供給されトルクを発生し、イナーシャや負荷に応じて加速度を発生、回転する。モータの出力は位置である。【０００４】  図４はフィードフォワード信号作成指令フィルタ５０のブロック図である。図４において、２１はフィルタ、２２はフィードフォワード信号演算器、２３はメモリである。
フィルタ２１は、未来目標指令をフィルタリングする目的で用いることが可能なフィルタであり、フィルタリングされた未来目標指令を出力する。メモリ２３は、フィルタ２１の出力を入力して、現在時刻ｉからＭ（Ｍは自然数）サンプリング未来までの目標指令増分値Δｒ（ｉ）、Δｒ（ｉ＋１）、・・・、Δｒ（ｉ＋Ｍ）を記憶してＦＦ信号演算器２２と予測制御器５’とに出力する。ＦＦ信号演算器２２は、メモリ２３の出力を入力して、速度フィードフォワード信号ＶＦＦとトルクフィードフォワード信号ＴＦＦを生成し、予測制御器５’と速度制御器２へ出力する。【０００５】  図２は、特許文献１に開示されたサーボ制御装置の構成を変形して書き直したブロック図であり、モータ１の出力を目標指令に一致させるように、第２フィードフォワード制御器４０と、予測制御器５と、速度制御器２と、モータ１と、差分器６とを有している。図３と図２との差異は、ＦＦ信号指令作成フィルタ５０内のフィルタの有無にかかわらず、メモリ２３に記憶されるべき目標指令増分値Δｒを直接、第２フィードフォワード制御器４０と予測制御器５へ入力すること、ＦＦ信号演算器２２が演算し出力する信号を速度フィードフォワード信号ＶＦＦのみとし、ＦＦ信号演算器２２とメモリ２３とを第２フィードフォワード制御器４０と予測制御器５の両方に持たせたことである。これにより、第２フィードフォワード制御器４０から出力される速度フィードフォワード信号ＶＦＦ（ｉ）は速度制御器２へのみ出力される。【０００６】  図６は第２フィードフォワード制御器４０の構成を示すブロック図である。図６を参照すると、第２フィードフォワード制御器４０は、メモリ２３とＦＦ信号演算器２２とを有している。メモリ２３は、目標指令増分値を順次記憶して、現在時刻ｉからＭ（Ｍは自然数）サンプリング未来までの指令増分値Δｒ（ｉ）、Δｒ（ｉ＋１）・・・、Δｒ（ｉ＋Ｍ）記憶してＦＦ信号演算器２２に出力する。ＦＦ信号演算器２２は、メモリ２３から出力された指令増分値Δｒ（ｉ）、Δｒ（ｉ＋１）・・・、Δｒ（ｉ＋Ｍ）から速度フィードフォワード信号ＶＦＦ（ｉ）を求めて出力する。速度フィードフォワード信号を求める演算式は特に限定されるものではなく、例えば、モータ１に加わる外乱が判っている場合は演算によってそれらを打ち消してもよく、また、
ＶＦＦ（ｉ）＝ｆｆｖ／Ｔｓ・Δｒ（ｉ＋ｍ１）
としてもよい。ここでｆｆｖはフィードフォワードゲイン、Ｔｓはサンプリング周期、Δｒ（ｉ＋ｍ１）はｍ１サンプリング未来の指令増分値、ｍ１は０≦ｍ１の整数である。【０００７】  図５は予測制御器５の構成を示すブロック図である。予測制御器５は指令増分値Δｒ（ｉ）と、モータ１のＫ（Ｋ≧０の整数）サンプリング過去の位置出力のサンプリング周期間の増分値である位置出力増分値Δｙ（ｉ−Ｋ）と、を入力し、速度指令から出力までの伝達関数モデルを用いて未来の偏差予測値を求め、その未来偏差予測値と速度指令ｕ（ｉ）に関する評価関数が最小となるように速度指令ｕ（ｉ）を決定し出力する。【０００８】  図５を参照すると、予測制御器５はＦＦ信号演算器２２と、メモリ２３、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５と、演算器１０６と、減算器１０８と、積算器１０９と、を有している。メモリ２３、およびＦＦ信号演算器２２は図６記載のメモリ２３、およびＦＦ信号演算器２２と同じであり、ＦＦ信号演算器２２からはＶＦＦ（ｉ）が出力される。メモリ１０３はメモリ２３の出力である未来の指令増分値Δｒ（ｉ＋１）、Δｒ（ｉ＋２）、・・・、Δｒ（ｉ＋Ｍ）を入力し、過去の指令増分値Δｒ（ｉ−１）、Δｒ（ｉ−２）、・・・、Δｒ（ｉ−Ｋ）を記憶する。メモリ１０２は予測制御用の定数ｖｍ（ｍ＝−Ｋ＋１，−Ｋ＋２，・・・，Ｍ）、ｐｎ（ｎ＝０，１，・・・，Ｎａ）、Ｅ、ｇｎ（ｎ＝１，・・・，Ｎｂ＋Ｋ−１）、ｘｎ（ｎ＝０，１，・・・，Ｎｄ＋Ｋ−１）を記憶する。なお、Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｄは自然数である。メモリ１０４は位置出力増分値Δｙ（ｉ−Ｋ）を入力として過去の出力増分値Δｙ（ｉ−Ｋ）、Δｙ（ｉ−Ｋ−１）、・・・、Δｙ（ｉ−Ｋ−Ｎａ＋１）を記憶する。メモリ１０５は速度指令ｕ（ｉ）を入力として過去の速度指令ｕ（ｉ−１）、ｕ（ｉ−２）、・・・、ｕ（ｉ−Ｋ−Ｎｂ＋１）を記憶する。メモリ１０１はＦＦ信号演算器２２の出力を入力として、ＶＦＦ（ｉ）、ＶＦＦ（ｉ−１）、・・・ＶＦＦ（ｉ−Ｋ−Ｎｄ＋１）を記憶する。減算器１０８はメモリ１０３に記憶された指令増分値Δｒ（ｉ−Ｋ）とモータ１の位置出力増分値Δｙ（ｉ−Ｋ）との偏差増分値を求め、積算器１０９は、減算器１０８の出力である偏差増分値を積算し、偏差ｅ（ｉ−Ｋ）を求める。演算器１０６は式（１）の演算により現在時刻の速度指令ｕ（ｉ）を算出して速度制御器２に出力する。【０００９】
【数１】
0004697139.tif 000002
【００１０】  次に、式（１）について説明する。
速度制御器２へ入力する速度フィードフォワード信号ＶＦＦ（ｉ）、および速度指令ｕ（ｉ）からモータ１の位置出力ｙ（ｉ）までの離散時間伝達関数モデルが、【００１１】
【数２】
0004697139.tif 000003
【００１２】で得られているとする。ただし、ｙ（ｚ），ｕ（ｚ），ＶＦＦ（ｚ），はそれぞれｙ（ｉ），ｕ（ｉ），ＶＦＦ（ｉ）のｚ変換である。
そこで、評価関数【００１３】
【数３】
0004697139.tif 000004
【００１４】が最小となるように速度指令ｕ（ｉ）を決定すると式（１）を得る。ここで、ｅ＊（ｉ＋ｍ）はｍサンプリング未来時刻における偏差予測値、ｗｍ、αは偏差に掛ける係数、ｃおよびｃｄは速度指令ｕ（ｉ）およびその増分値Δｕ（ｉ）に掛ける係数である。ここで、式（１）における各定数ｖｍ，Ｅ，ｐｎ，ｇｎ，ｘｎは【００１５】
【数４】
0004697139.tif 000005
【００１６】となる。ただし、Ａｍｎ、Ｂｍｎ、Ｄｍｎは式（２）における離散時間伝達関数モデルの係数ａ１〜ａＮａ、ｂ１〜ｂＮｂ、ｄ１〜ｄＮｄから算出される係数である。
このように、従来のサーボ制御装置は予測制御器５から出力される速度指令ｕ（ｉ）と第２フィードフォワード制御器４０から出力される速度フィードフォワード信号ＶＦＦ（ｉ）とを用いてモータを制御するようになっている。
また、目標指令とモータ出力とを一致させるサーボ制御装置として、図２内の予測制御器５の代わりに位置比例制御器を用いてもよい。この場合は、目標指令とモータの位置出力との偏差を比例倍して速度指令とする。
【特許文献１】特開２００２−６２９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】  従来のサーボ制御装置は予測制御器５により作成された速度指令ｕ（ｉ）と第２フィードフォワード制御器４０により作成された速度フィードフォワード信号ＶＦＦ（ｉ）を用いて、速度一定時の位置偏差を零とすることができるが、加速度一定時、又は、加速度及び躍度（加速度の時間微分）一定時の位置偏差を零とすることができないという問題点があった。【００１８】  また、位置比例制御、速度ＰＩ制御、または速度Ｉ−Ｐ制御であって、目標指令を微分した信号を速度フィードフォワード信号ＶＦＦ（ｉ）として入力するようなサーボ制御装置であれば、速度一定時、および加速度一定時の偏差を零とすることができるが、モータに粘性摩擦を持つ制御対象の場合、加速度一定時、又は、加速度及び躍度一定時の位置偏差を零とすることができないという問題点があった。【００１９】  本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、速度一定時の位置偏差を零とするとともに、加速度一定時、又は、加速度及び躍度一定時の位置偏差を零として高精度追従応答を実現することができるサーボ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載の本発明は、モータの速度制御を行う速度制御器と、目標指令のサンプリング周期間の増分である目標指令増分値と前記モータの位置出力のサンプリング周期間の増分値である位置出力増分値とを入力して、速度指令を前記速度制御器へ出力する位置制御器と、前記目標指令増分値を入力して、第１速度フィードフォワード信号を前記速度制御器へ出力する第１フィードフォワード制御器と、を備えたサーボ制御装置において、前記第１フィードフォワード制御器が、前記目標指令増分値の１階微分値に速度フィードフォワードゲインを乗じて算出した第２フィードフォワード信号を出力する第２フィードフォワード制御器と、前記目標指令増分値の２階微分値に制御ゲインを乗じて算出した第３速度フィードフォワード信号を出力する第３速度フィードフォワード制御器と、前記第２フィードフォワード信号と前記第３フィードフォワード信号とを加算する加算器と、を有し、前記目標指令増分値が減速時かつ設定された閾値以下であるときには前記第３速度フィードフォワード信号を、前記目標指令増分値の２階微分値に予め設定されたゲインを乗じた値もしくは零のいずれか一方とするものである。
【００２１】
請求項２に記載の本発明は、前記制御ゲインは、加速度一定時における、前記目標指令増分値と前記位置出力増分値との偏差が零となるように設定されるものである。
【００２２】
請求項３に記載の本発明は、前記制御ゲインは、加速度一定時および躍度一定時における、前記目標指令増分値と前記位置出力増分値との偏差が零となるように設定されるものである。
【発明の効果】
【００５８】
本発明によると速度一定時の位置偏差を零とするとともに、加速度一定時、又は、加速度及び躍度一定時の位置偏差を零として高精度追従応答を実現することができる。特に請求項１の発明によると指令払い出し後の位置偏差をさらに小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１および第２実施例を示すサーボ制御装置のブロック図
【図２】従来のサーボ制御装置のブロック図
【図３】従来の予測制御装置を用いた特許文献１のサーボ制御装置のブロック図
【図４】従来の予測制御装置を用いたＦＦ信号作成フィルタを示すブロック図
【図５】従来の予測制御装置を用いた予測制御器の一例を示すブロック図
【図６】従来の予測制御装置を用いたＦＦ信号作成フィルタの一例を示すブロック図
【図７】本発明の第３実施例を示すサーボ制御装置のブロック図
【図８】本発明の第４実施例を示すサーボ制御装置のブロック図
【図９】本発明の第５実施例を示すサーボ制御装置のブロック図
【符号の説明】
【００６０】１  モータ
２  速度制御器
３  位置制御器
４  第１フィードフォワード制御器
５  予測制御器
５´  予測制御器
６  差分器
７  第１フィードフォワード制御器
２１  フィルタ
２２  ＦＦ信号演算器
２３  メモリ
４０  第２フィードフォワード制御器
４１  第３フィードフォワード制御器
４２  加算器
４３  フィードフォワード変更手段
５０  ＦＦ信号作成指令フィルタ
６０  予測制御装置
７０  第２フィードフォワード制御器
７１  第３フィードフォワード制御器
７２  加算器
７３  フィードフォワード変更手段
１００  メモリ
１０１  メモリ
１０２  メモリ
１０３  メモリ
１０４  メモリ
１０５  メモリ
１０６  演算器
１０８  減算器
１０９  積算器
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】  以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００６２】  図１は本発明の実施例１を説明するためのサーボ制御装置のブロック図である。図１において、１はモータ、２は速度制御器、３は位置制御器である。また４は第１のフィードフォワード制御器、４０は第２フィードフォワード制御器、４１は第３フィードフォワード制御器、４２は加算器である。
第１フィードフォワード制御器４は第２フィードフォワード制御器４０と第３フィードフォワード制御器４１と加算器４２とを備えており、図示していない上位指令器より与えられた目標指令のサンプリング周期間の増分である目標指令増分値Δｒを基に、第２フィードフォワード制御器４０の出力である第２速度フィードフォワード信号ＶＦＦと、
Ｋ２（１−ｚ−１）／Ｔｓ２
なる伝達関数特性をもつ第３フィードフォワード制御器４１の出力第３速度フィードフォワード信号とを加算器４２により加算し、第１速度フィードフォワード信号ＶＦ２として速度制御器へ出力する。
即ち、速度フィードフォワード信号ＶＦ２は、
ＶＦ２＝［｛Ｋ２（１−ｚ−１）Δｒ｝／Ｔｓ２］＋ＶＦＦ    （４）
で与えられる。ここで、Δｒは目標指令増分値、Ｔｓはサンプリング周期、Ｋ２は制御ゲイン、ＶＦＦは第２速度フィードフォワード信号であり、例えば、フィードフォワードゲインｆｆｖにより、
ＶＦＦ（ｉ）＝ｆｆｖ／Ｔｓ・Δｒ    （５）
として与える。
本実施例のサーボ制御装置が特許文献１と異なる部分は、第２速度フィードフォワード信号ＶＦＦに目標指令を２回微分して制御ゲインＫ２を乗じた信号を加算した信号を第１速度フィードフォワード信号ＶＦ２としていることである。
このとき、速度制御器２はＩ−Ｐ制御器ないし、ＰＩ制御器であるものとする。また、位置制御器３は、特許文献１に記載された予測制御器５であるような、既存のものでよい。いま、速度フィードフォワード信号ＶＦＦ（ｉ）、および速度指令ｕ（ｉ）からモータ１の出力ｙ（ｉ）までの離散時間伝達関数モデルが、【００６３】
【数１９】
0004697139.tif 000006
【００６４】ただし、Ｋｇｖは速度指令から速度フィードバックまでの定常ゲイン、で与えられ、Ｎａ＝１，Ｎｂ＝２，Ｎｄ＝２，ｄｎ´＝ｂｎ´（ｎ＝１，２），Ｋ＝０の場合を考える。さらに、位置制御器３から出力される速度指令ｕ（ｉ）を【００６５】
【数２０】
0004697139.tif 000007
【００６６】で与え、各定数ｖｍ、Ｅ，ｐ０，ｇ１，ｘｎ（ｎ＝１，２）は【００６７】
【数２１】
0004697139.tif 000008
【００６８】ただし、Ａｍｎ、Ｂｍｎ´は式（６）における離散時間伝達関数モデルの係数ａ１〜ａＮａ、ｂ´１〜ｂ´Ｎｂから算出される係数である。
式（５）、（７）、（８）より、図１における位置制御器３の伝達関数は【００６９】
【数２２】
0004697139.tif 000009
【００７０】ただし、Ｖｓｕｍ、Ｇ（ｚ）、Ｘ（ｚ）、Ｐ０はそれぞれ、Ｃ＝０を条件として、【００７１】
【数２３】
0004697139.tif 000010
【００７２】となる。
なお、本実施例におけるサーボ制御装置の位置制御器３は、必ずしも予測制御系である必要はなく、式（９）および、式（１０）を満足するような任意の位置制御器であって、速度制御器２がＩ−Ｐ制御器であれば、第１フィードフォワード制御器４内の制御ゲインＫ２を【００７３】
【数２４】
0004697139.tif 000011
【００７４】ただし、Ｄは粘性摩擦係数、Ｊはモータイナーシャ、Ｔｉは前記速度制御器における速度ループ積分時定数、Ｋｖは前記速度制御器における速度ループゲイン、
で与えることで、加速度一定時の偏差を零とすることができ、
速度制御器２がＰＩ制御器であれば、制御ゲインＫ２を【００７５】
【数２５】
0004697139.tif 000012
【００７６】で与えることで、加速度一定時の偏差を零とすることができる。
【実施例２】
【００７７】  図１に示すサーボ制御装置における位置制御器３は予測制御器に代えて他の構成の位置制御器であってもよく、位置制御器３が位置比例制御器であって、速度制御器２が、速度Ｉ−Ｐ制御器または速度ＰＩ制御器である場合には、
Ｋ２＝ＤＴｉ／（ＪＫｖ）
ｆｆｖ＝１
で与えることで、加速度一定時の偏差を零とすることができる。
【実施例３】
【００７８】  図７は図１に示したサーボ制御装置の第１フィードフォワード制御器４内にフィードフォワード変更手段４３が追加されたものである。フィードフォワード変更手段４３は目標指令増分値Δｒが減速時でかつ設定された閾値以下の時には第３フィードフォワード制御器４１の出力を零とするか、または第３フィードフォワード制御器４１の出力に設定されたゲインを乗じて出力することで、指令払い出し後の位置偏差をさらに小さくすることができる。
【実施例４】
【００７９】  図８は本発明の実施例４を説明するためのサーボ制御装置のブロック図である。図８において、サーボ制御装置は、第１フィードフォワード制御器７と、位置制御器３と、速度制御器２とを備えており、モータ１を制御する。
第１フィードフォワード制御器７は第２フィードフォワード制御器７０と第３フィードフォワード制御器７１と加算器７２とを備えており、上位指令器（不図示）より与えられた目標指令のサンプリング周期間の増分である目標指令増分値を基に、第２フィードフォワード制御器７０の出力である従来の速度フィードフォワード信号ＶＦＦと、【００８０】
【数２６】
0004697139.tif 000013
【００８１】なる伝達関数特性をもつ第３フィードフォワード制御器７１の出力とを加算器７２により加算し、速度フィードフォワード信号ＶＦ２として生成する。即ち、速度フィードフォワード信号ＶＦ２は、【００８２】
【数２７】
0004697139.tif 000014
【００８３】なる伝達関数で与えられる。ここで、Δｒは目標指令増分値、Ｔｓはサンプリング周期、Ｋ２は制御ゲイン、ＶＦＦは通常用いられる速度フィードフォワード信号であり、フィードフォワードゲインｆｆｖにより、【００８４】
【数２８】
0004697139.tif 000015
【００８５】として与える。
本実施例のサーボ制御装置が特許文献１と異なる部分は、通常の速度フィードフォワード信号ＶＦＦに目標指令を２回微分して制御ゲインＫ２を乗じた信号を加算した信号を速度フィードフォワード信号ＶＦ２としていることである。
このとき、速度制御器２はＩ−Ｐ制御器ないし、ＰＩ制御器であるものとする。
また、位置制御器３は、特許文献１に記載された予測制御器５であるような、既存のものでよい。いま、速度フィードフォワード信号ＶＦＦ（ｉ）、および速度指令ｕ（ｉ）からモータ１の出力ｙ（ｉ）までの離散時間伝達関数モデルが、【００８６】
【数２９】
0004697139.tif 000016
【００８７】ただし、Ｋｇｖは速度指令から速度フィードバックまでの定常ゲイン、で与えられ、Ｎａ＝１，Ｎｂ＝２，Ｎｄ＝２，ｄｎ´＝ｂｎ´（ｎ＝１，２），Ｋ＝０の場合を考える。さらに、位置制御器３から出力される速度指令ｕ（ｉ）を【００８８】
【数３０】
0004697139.tif 000017
【００８９】で与え、各定数ｖｍ、Ｅ，ｐ０，ｇ１，ｘｎ（ｎ＝１，２）は【００９０】
【数３１】
0004697139.tif 000018
【００９１】ただし、Ａｍｎ、Ｂｍｎ´は式（１５）における離散時間伝達関数モデルの係数ａ１〜ａＮａ、ｂ´１〜ｂ´Ｎｂから算出される係数である。
式（１４）、（１６）、（１７）より、図８における位置制御器３の伝達関数は【００９２】
【数３２】
0004697139.tif 000019
【００９３】ただし、Ｖｓｕｍ、Ｇ（ｚ）、Ｘ（ｚ）、Ｐ０はそれぞれ、Ｃ＝０を条件として、【００９４】
【数３３】
0004697139.tif 000020
【００９５】となる。
なお、本実施例におけるサーボ制御装置の位置制御器３は、必ずしも予測制御系である必要はなく、式（１８）および、式（１９）を満足するような任意の位置制御器であって、速度制御器２がＩ−Ｐ制御器であれば、第１フィードフォワード制御器７内の速度フィードフォワードゲインｆｆｖを【００９６】
【数３４】
0004697139.tif 000021
【００９７】ただし、Ｄは粘性摩擦係数、Ｊはモータイナーシャ、Ｔｉは前記速度制御器における速度ループ積分時定数、Ｋｖは前記速度制御器における速度ループゲイン、として与え、制御ゲインＫ２を【００９８】
【数３５】
0004697139.tif 000022
【００９９】で与えることで、加速度一定となる目標指令【０１００】
【数３６】
0004697139.tif 000023
【０１０１】（ただし、Ａは加速度の定常ゲインとする）を入力した時、最終値の定理より、【０１０２】
【数３７】
0004697139.tif 000024
【０１０３】  式（２０）の値が０となるので、加速度一定時の偏差は零である。ただし、ｅ（ｚ）は目標指令とモータ１の出力との偏差ｅ（ｉ）のｚ変換である。
また、同様に躍度一定となる目標指令【０１０４】
【数３８】
0004697139.tif 000025
【０１０５】（ただし、Ｊｒは躍度の定常ゲインとする）を入力した時、式（２０）の値が０となるので、躍度一定時の偏差は零である。
また、速度制御器２がＰＩ制御器の場合は、速度フィードフォワードゲインｆｆｖを【０１０６】
【数３９】
0004697139.tif 000026
【０１０７】として与え、制御ゲインＫ２を【０１０８】
【数４０】
0004697139.tif 000027
【０１０９】で与えることで、Ｉ−Ｐ制御器の場合と同様に、加速度及び躍度一定時の偏差は零となる。
【実施例５】
【０１１０】  図９は図８に示したサーボ制御装置の第１フィードフォワード制御器７内にフィードフォワード変更手段７３が追加されたものである。フィードフォワード変更手段７３は目標指令増分値Δｒが減速時でかつ設定された閾値以下の時には第３フィードフォワード制御器７１の出力を零とするか、または第３フィードフォワード制御器７１の出力に設定されたゲインを乗じて出力することで、指令払い出し後の位置偏差をさらに小さくすることができる。【０１１１】  本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００５年４月１日出願の日本特許出願Ｎｏ．２００５−１０６４３７，２００５−１０６４３８に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】  速度フィードフォワード信号として、目標指令の微分値にフィードフォワードゲインｆｆｖを乗じた信号と目標指令を２回微分して制御ゲインＫ２を乗じた信号とを加算した信号を使用することで、加速度一定時、又は、加速度及び躍度一定時の位置偏差を零として、追従精度を改善することができるので、同期制御を行うような機械にも適用できる。
【図１】
0004697139.tif 000028
【図２】
0004697139.tif 000029
【図３】
0004697139.tif 000030
【図４】
0004697139.tif 000031
【図５】
0004697139.tif 000032
【図６】
0004697139.tif 000033
【図７】
0004697139.tif 000034
【図８】
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【図９】
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