(57)【要約】【課題】量子化と差分による信号の劣化も小さく、且つ遅れのないトルクフィードフォワード信号を作成し、指令追従特性を改善することができるディジタルサーボ制御装置を提供する。【解決手段】第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１を入力し、フィルタ処理を行い、第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２を出力するフィルタ処理手段８と、第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１と第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２を入力し、あるタイミングにより第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１と第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２の切替処理を行い、最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆを出力する切替手段９を備える。【選択図】図１
2007034729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクフィードフォワード作成手段を備えたディジタルサーボ制御装置において、
複数のトルクフィードフォワード信号を入力し、いずれかを選択したトルクフィードフォワード信号を出力する切替手段を備え、
前記切替手段の出力信号に基づいて、位置制御または速度制御することを特徴とするディジタルサーボ制御装置。
【請求項２】
前記ディジタルサーボ制御装置が、前記トルクフィードフォワード作成手段の出力である第１のトルクフィードフォワード信号を入力し、フィルタ処理を施した第２のトルクフィードフォワード信号を出力するフィルタ処理手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のディジタルサーボ制御装置。
【請求項３】
前記ディジタルサーボ制御装置が、前記トルクフィードフォワード作成手段の出力である第１のトルクフィードフォワード信号を入力し、フィルタ処理を施した第２のトルクフィードフォワード信号を出力する第１のフィルタ処理手段と、
前記切替手段の出力であるトルクフィードフォワード信号を入力し、フィルタ処理を施した最終的なトルクフィードフォワード信号を出力する第２のフィルタ処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のディジタルサーボ制御装置。
【請求項４】
前記ディジタルサーボ制御装置が、前記トルクフィードフォワード作成手段の出力であるトルクフィードフォワード信号を入力し、フィルタ処理を施した第１のトルクフィードフォワード信号を出力する第１のフィルタ処理手段と、
前記トルクフィードフォワード作成手段の出力である前記トルクフィードフォワード信号を入力し、フィルタ処理を施した第２のトルクフィードフォワード信号を出力する第２のフィルタ処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のディジタルサーボ制御装置。
【請求項５】
前記切替手段が、前記第１のトルクフィードフォワード信号と前記第２のトルクフィードフォワード信号を入力し、いずれか一方を選択した最終的なトルクフィードフォワード信号を出力することを特徴とする請求項２または４記載のディジタルサーボ制御装置。
【請求項６】
前記切替手段が、前記第１のトルクフィードフォワード信号と前記第２のトルクフィードフォワード信号を入力し、いずれか一方を選択した前記トルクフィードフォワード信号を出力することを特徴とする請求項３記載のディジタルサーボ制御装置。
【請求項７】
前記切替手段が、前記第２のトルクフィードフォワード信号の時間的変化率を算出し、予め設定された閾値と前記時間的変化率を比較し、比較結果に応じて前記第１のトルクフィードフォワード信号と前記第２のトルクフィードフォワード信号のいずれか一方を選択することを特徴とする請求項５記載のディジタルサーボ制御装置。
【請求項８】
前記切替手段が、前記第２のトルクフィードフォワード信号の時間的変化率を算出し、予め設定された閾値と前記時間的変化率を比較し、比較結果に応じて前記第１のトルクフィードフォワード信号と前記第２のトルクフィードフォワード信号のいずれか一方を選択することを特徴とする請求項６記載のディジタルサーボ制御装置。
【請求項９】
前記ディジタルサーボ制御装置が、前記第１のトルクフィードフォワード信号が０の場合、最終的なトルクフィードフォワード信号を０とすることを特徴とする請求項２または３記載のディジタルサーボ制御装置。
【請求項１０】
前記ディジタルサーボ制御装置が、前記トルクフィードフォワード信号が０の場合、最終的なトルクフィードフォワード信号を０とすることを特徴とする請求項４記載のディジタルサーボ制御装置。
【請求項１１】
前記第１のフィルタ処理手段と前記第２のフィルタ処理手段は、フィルタ特性が異なるものであることを特徴とする請求項４記載のディジタルサーボ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクフィードフォワードにより指令追従特性を改善するデジタルサーボ制御装置に関する。  
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来のサーボ制御装置の構成を示すブロック図である。従来の制御では、位置指令ａを微分し、その微分値に位置のフィードフォワード係数α１を乗じて位置のフィードフォワード制御量とし、通常の位置ループ制御、即ち、位置指令ａからモータの現在位置Ｐを減じて位置偏差εを求め、これに位置ループゲインＫPを乗じて通常の速度指令を求める。そして、この通常の速度指令に位置のフィードフォワード制御量を加算し、位置のフィードフォワード制御が行われた位置指令Vcを求める。
一方、位置のフィードフォワード制御量を微分し、速度のフィードフォワード係数α２を乗じ、速度のフィードフォワード制御量を求め、かつ、速度ループ制御（IP制御）、即ち、速度指令Vcからサーボモータの実速度Ｖを減じて速度偏差を求め、該速度偏差を積分し積分ゲインk1を乗じた値からサーボモータの実速度Ｖに比例ゲインk2を掛けた値を減じて得られる従来の電流指令値に、上記速度フィードフォワード制御量を加算し電流指令Icを求める。
【０００３】
位置指令ａの値が変化すれば位置偏差εも大きくなり、通常の位置ループ処理で出力される速度指令も大きく変化するが、位置ループ処理の遅れがある。しかし、位置のフィードフォワード制御によって、位置指令ａの変化量に応じて位置のフィードフォワード制御量も増大して速度指令に加算され、フィードフォワード制御された速度指令となるから、位置ループの遅れは補償される。また、速度ループも同様で、速度指令の変化に応じて、通常の速度ループ処理による電流指令も変化するが、積分項があるため遅れが生じる。しかし、この場合も、速度のフィードフォワード制御によって速度のフィードフォワード制御量が加算され電流指令となるから、速度ループの遅れも補償され、全体としてサーボ系の応答は向上する。その結果、位置指令ａに対するサーボモータの追従性が良くなり、位置偏差のうねりは軽減されることとなる。
【０００４】
従来の制御をデジタル制御で実現する際は以下の方法がとられていた。
位置，速度ループ処理の周期をＴPとし、各位置，速度ループ処理における位置指令をa（n）（ｎ＝1,2,3……で、ｎ≦０ではa（n）＝０）とすると、位置指令a（n）の微分値b（n）は実際には差分として次の第（１）式の演算によって算出される。
ｂ（ｎ）＝（ａ（ｎ）  -  ａ（ｎ−１））／Tp  ・・・  （１）
位置のフィードフォワード信号は、上記ｂ（n）の値に位置のフィードフォワード係数α１を乗じてフィードフォワード制御量ｃ（ｎ）としていた。
ｃ（ｎ）＝  α１・ｂ（ｎ）  ・・・  （２）
速度のフィードフォワード信号Dnは、式（３）に示すように、位置のフィードフォワード制御量ｃ（ｎ）から前周期の位置のフィードフォワード制御量ｃ（ｎ−１）を減じ、得られた値に（α2/TP）を乗じて求めていた。
ｄ（ｎ）＝  α２・（ｃ（ｎ）  -  ｃ（ｎ−１））／Tp  ・・・  （３）
このように、従来のフィードフォワード制御装置では、単純に位置指令を微分（今回値と前回値の差をサンプリング周期で除算）したものにα１を乗じたものを速度フィードフォワード信号とし、もう一度微分したものにα２を乗じたものを電流（あるいはトルク）フィードフォワード信号とするという手順がとられていた。
【特許文献１】特開平３−０１５９１１号公報（第４−８頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のサーボ制御方法では、単純に位置指令を微分（今回値と前回値の差をサンプリング周期で除算）したものにα１を乗じたものを速度フィードフォワード信号とし、もう一度微分したものにα２を乗じたものを電流（あるいはトルク）フィードフォワード信号とするという手順をとっているので、量子化と差分の影響で、作成されたトルクフィードフォワード信号が劣化してしまうという問題があった。また、そのまま作成されたトルクフィードフォワード信号を使用すると、動作中に騒音が発生するという問題もあった。また、騒音を避けるためにトルクフィードフォワード信号をフィルタ処理すると位相遅れが発生し、結果として、指令追従特性が悪化するという問題もあった。
【０００６】
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、速度指令ｖｒｅｆあるいは速度フィードフォワード信号ｖｆｆを元に第一のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１を作成し、第一のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１をフィルタ処理して第二のトルクトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２を作成し、第一のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１と第二のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２を動作中に切り替えたものを最終的にトルクフィードフォワード信号ｔｆｆとするため、量子化と差分による信号の劣化も小さく、且つ遅れのないトルクフィードフォワード信号を作成し、指令追従特性を改善することができるディジタル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】
【０００７】
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項１に記載の発明は、トルクフィードフォワード作成手段を備えたディジタルサーボ制御装置において、複数のトルクフィードフォワード信号を入力し、いずれかを選択したトルクフィードフォワード信号を出力する切替手段を備え、前記切替手段の出力信号に基づいて、位置制御または速度制御するものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ディジタルサーボ制御装置が、前記トルクフィードフォワード作成手段の出力である第１のトルクフィードフォワード信号を入力し、フィルタ処理を施した第２のトルクフィードフォワード信号を出力するフィルタ処理手段を備えるものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ディジタルサーボ制御装置が、前記トルクフィードフォワード作成手段の出力である第１のトルクフィードフォワード信号を入力し、フィルタ処理を施した第２のトルクフィードフォワード信号を出力する第１のフィルタ処理手段と、前記切替手段の出力であるトルクフィードフォワード信号を入力し、フィルタ処理を施した最終的なトルクフィードフォワード信号を出力する第２のフィルタ処理手段と、を備えるものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ディジタルサーボ制御装置が、前記トルクフィードフォワード作成手段の出力であるトルクフィードフォワード信号を入力し、フィルタ処理を施した第１のトルクフィードフォワード信号を出力する第１のフィルタ処理手段と、前記トルクフィードフォワード作成手段の出力である前記トルクフィードフォワード信号を入力し、フィルタ処理を施した第２のトルクフィードフォワード信号を出力する第２のフィルタ処理手段と、を備えるものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項２または４記載の発明における前記切替手段が、前記第１のトルクフィードフォワード信号と前記第２のトルクフィードフォワード信号を入力し、いずれか一方を選択した最終的なトルクフィードフォワード信号を出力するものである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項３記載の発明における前記切替手段が、前記第１のトルクフィードフォワード信号と前記第２のトルクフィードフォワード信号を入力し、いずれか一方を選択した前記トルクフィードフォワード信号を出力するものである。
また、請求項７に記載の発明は、請求項５記載の発明における前記切替手段が、前記第２のトルクフィードフォワード信号の時間的変化率を算出し、予め設定された閾値と前記時間的変化率を比較し、比較結果に応じて前記第１のトルクフィードフォワード信号と前記第２のトルクフィードフォワード信号のいずれか一方を選択するものである。
また、請求項８に記載の発明は、請求項６記載の発明における前記切替手段が、前記第２のトルクフィードフォワード信号の時間的変化率を算出し、予め設定された閾値と前記時間的変化率を比較し、比較結果に応じて前記第１のトルクフィードフォワード信号と前記第２のトルクフィードフォワード信号のいずれか一方を選択するものである。
また、請求項９に記載の発明は、請求項２または３記載の発明における前記ディジタルサーボ制御装置が、前記第１のトルクフィードフォワード信号が０の場合、最終的なトルクフィードフォワード信号を０とするものである。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項４記載の発明における前記ディジタルサーボ制御装置が、前記トルクフィードフォワード信号が０の場合、最終的なトルクフィードフォワード信号を０とするものである。
また、請求項１１記載の発明は、請求項４記載の発明における前記第１のフィルタ処理手段と前記第２のフィルタ処理手段は、フィルタ特性が異なるものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によると、複数のトルクフィードフォワード信号を選択して、位置制御または速度制御に最適なトルクフィードフォワード信号を使用でき、また、量子化と差分による信号の劣化も小さく且つ遅れのないトルクフィードフォワード信号を使用でき、指令追従特性を改善することができる。
請求項２記載の発明によると、差分により作成したトルクフィードフォワード信号とその信号をフィルタ処理したトルクフィードフォワード信号を使用でき、遅れなく且つ静かに機械を動作させることができる。
請求項３記載の発明によると、差分により作成したトルクフィードフォワード信号とその信号をフィルタ処理したトルクフィードフォワード信号を使用でき、また、最後にフィルタ処理したトルクフィードフォワード信号を使用でき、更に静かに機械を動作させることができる。
請求項４記載の発明および請求項１１記載の発明によると、遅れの小さいフィルタと遅れの大きいフィルタの２種類のフィルタを通したトルクフィードフォワード信号を使用でき、遅れが小さく且つ静かに機械を動作させることができる。
請求項５記載の発明および請求項６記載の発明によると、複数のトルクフィードフォワード信号を選択して、位置制御または速度制御に最適なトルクフィードフォワード信号を使用できる。
請求項７記載の発明および請求項８記載の発明によると、２つのトルクフィードフォワード信号を切り替えるタイミングをトルクフィードフォワード信号の時間的変化率により判別でき、速度の変極点以外は静かに動作し且つ遅れのない動作を実現できる。
請求項９記載の発明および請求項１０記載の発明によると、位置決め時に不要なトルクフィードフォワード信号が出力されないため、オーバシュートのない動作を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の第１の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図である。図において１は制御対象であり、２は制御対象の位置および速度を検出する検出器を表す。検出器２からの速度は、タコジェネ等の速度検出器信号やエンコーダ等の位置検出器信号を差分近似で微分した信号が相当する。１００はデジタルサーボ制御装置を表し、位置指令xrefと位置検出値ｘと速度検出値ｖを入力し、制御演算をデジタルで演算することで電流Iをモータに出力する。
３は位置制御手段、４は速度制御手段、５は電流制御手段を表し、それぞれの手段は比例あるいは比例積分制御を行う。６は速度ＦＦ作成手段を表し、位置指令を微分し速度フィードフォワード信号ｖｆｆを作成する。７はトルクＦＦ作成手段を表し、速度フィードフォワード信号ｖｆｆをさらに微分し、制御対象１のイナーシャJを乗じてトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１を作成する。
【００１１】
本発明が特許文献１と異なる部分は、第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１を入力し、フィルタ処理を行い、第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２を出力するフィルタ処理手段８と、第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１と第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２を入力し、あるタイミングにより第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１と第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２の切替処理を行い、最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆを出力する切替手段９を備えた部分である。
最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆは、制御対象１の制御に使用するものである。
【００１２】
次に、各手段毎のデジタル演算の方法について説明する。以下、サンプリング時間はＴｓ、今回のサンプリングをｋ番目、ｎ回前のサンプリングをｋ−ｎと定義し、変数ｓのｋ−ｎ番目のサンプリング時の値をｓ（ｋ−ｎ）と表記することにする。
まず、位置制御手段３では、式（４）に表すように、位置指令ｘｒｅｆ（ｋ）と位置検出値ｘ（ｋ）の差に位置ループゲインＫｐを乗じる計算を行い、速度指令ｖｒｅｆ（ｋ）を出力する。
ｖｒｅｆ（ｋ）＝Ｋｐ・｛ｘｒｅｆ（ｋ）−ｘ（ｋ）｝  ・・・  （４）
【００１３】
次に、速度制御手段４では、式（５）に表すように、速度指令ｖｒｅｆ（ｋ）と速度検出値ｖ（ｋ）の差に速度ＦＦ作成手段６の出力である速度フィードフォワード信号ｖｆｆ（ｋ）を加算し、その加算した値に速度ループ比例ゲインＫｖを乗じｓｒｅｆ（ｋ）を算出する。
ｓｒｅｆ（ｋ）＝Ｋｖ・｛ｖｒｅｆ（ｋ）−ｖ（ｋ）＋ｖｆｆ（ｋ）｝  ・・・  （５）
ここで、ｖ（ｋ）は位置検出値ｘ（ｋ）の差分近似による微分で求めても良い。
【００１４】
次に、式（６）に表すように、ｓｒｅｆ（ｋ）に積分制御ゲインＫｉおよびサンプリング時間Ｔｓを乗じ、前回値に加算することにより積分演算を行いｓｉ（ｋ）を算出する。
ｓｉ（ｋ）＝ｓｉ（ｋ−１）＋Ｔｓ・Ｋｉ・ｓｒｅｆ（ｋ）  ・・・  （６）
【００１５】
次に、式（７）に表すように、ｓｒｅｆ（ｋ）とｓｉ（ｋ）を加算することでトルク指令ｔｒｅｆ（ｋ）を算出する。
ｔｒｅｆ（ｋ）＝ｓｒｅｆ（ｋ）＋ｓｉ（ｋ）  ・・・  （７）
【００１６】
次に、電流制御手段５では、トルク指令ｔｒｅｆ（ｋ）と最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ（ｋ）を加算したものを入力し、単位変換および制御演算を行い電流値Ｉ（ｋ）を計算する。
ここで、電流制御手段５内部の処理は、実際には交流を直流に変換するなど複雑な処理が行われるが、電流制御手段５内部の処理方法は本発明に全く関係がなく、どのような処理をしても良いためここでは説明を省略する。
【００１７】
速度ＦＦ作成手段６では、式（８）に表すように、位置指令ｘｒｅｆ（ｋ）を差分近似で微分し、速度フィードフォワード信号ｖｆｆ（ｋ）を算出する。
ｖｆｆ（ｋ）＝｛ｘｒｅｆ（ｋ）−ｘｒｅｆ（ｋ−１）｝／Ｔｓ  ・・・  （８）
【００１８】
トルクＦＦ作成手段７では、式（９）に表すように、速度フィードフォワード信号ｖｆｆ（ｋ）を差分近似で微分し、イナーシャＪｎを乗じて第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１（ｋ）を算出する。
ｔｆｆ１（ｋ）＝Ｊｎ・｛ｖｆｆ（ｋ）−ｖｆｆ（ｋ−１）｝／Ｔｓ  ・・・  （９）
【００１９】
フィルタ処理手段８では、第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１（ｋ）を入力し、式（１０）に示すフィルタ演算を行い、第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２（ｋ）を出力する。
ｔｆｆ２（ｋ）＝（１−ｅｘｐ（−Ｔｓ／Ｔｆ））・ｔｆｆ１（ｋ）
＋ｅｘｐ（−Ｔｓ／Ｔｆ）・ｔｆｆ２（ｋ−１）  ・・・  （１０）
ここで、Ｔｆはフィル時定数を表すものとする。
Ｔｆの値は、最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆがきれいになり、結果として動作音が小さくなるような適当な値を設定すればよい。
なお、本実施例では、一次遅れフィルタをＺ変換により離散化した演算を行っているが、フィルタ処理手段８で使用するフィルタ処理はどのようなものでも良く、例えば２次フィルタや移動平均フィルタを使用しても良い。
【００２０】
切替手段９では、第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１と第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２を入力し、式（１１）および式（１２）に示す切替処理を行い、最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆを出力する。
ｔｆｆ２の変化ｄｔが閾値以上の時  ｔｆｆ＝ｔｆｆ１  ・・・  （１１）
ｔｆｆ２の変化ｄｔが閾値未満の時  ｔｆｆ＝ｔｆｆ２  ・・・  （１２）
ここで、第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２の変化ｄｔは、どのように計算しても良いが、例えば、式（１３）に示すように、今回の第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２の値からｎサンプリング前の第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２の値を減じたものを変化ｄｔとしてもよい。
ｄｔ＝ｔｆｆ２（ｋ）−ｔｆｆ２（ｋ−ｎ）  ・・・  （１３）
なお、閾値は、最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆがきれいになり、結果として、指令追従がよく、動作音が小さくなるような適当な値を設定すればよい。
【００２１】
また、切替のタイミングによっては、指令終了後も最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆが出力されてしまい、結果として機械がオーバシュートするという問題が発生する場合は、トルクＦＦ作成手段７の出力である第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１が０の時には、最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆを０とする処理を追加することで解決できる。
【００２２】
図７に本発明を使用した際のトルクフィードフォワード信号の例を示す。図中（ａ）が、入力される速度指令の波形である。図中（ｂ）が、従来使用されていた第１のトルクフィードフォワードｔｆｆ１に相当する波形である。図中（ｃ）が、第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１をフィルタ処理した第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２を示す。図中（ｄ）が、切替処理を行った後の最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆとなる。
【００２３】
このように、第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１とフィルタ処理した後の第２のトルクフィードフォワード信号を、あるタイミングで切り替えて使用するので、遅れもなく且つきれいな最終的なトルクフィードフォワード信号を作成することができ、結果として、指令追従性が高く、且つ動作時の音が静かな動きを実現することができるのである。
【実施例２】
【００２４】
図２は、本発明の第２の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図である。図において、本発明におけるディジタルサーボ制御装置の第１の実施形態の構成と異なる部分は、切替手段９の出力であるトルクフィードフォワード信号ｐｔｆｆを入力し、フィルタ処理を行い、最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆを出力する第２のフィルタ処理手段１０を備えている点であり、その他の構成や作用は第１の実施例と同様である。
ここで、使用する第２のフィルタ処理手段１０もどのようなものでも良く、例えば、第１のフィルタ処理手段８と同じ構成の一次のローパスフィルタとし、時定数を適当に設定すれば良い。
このように、最後にもう一度、別のフィルタ処理を実行するので、最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆが、遅れは若干発生するものの、格段にきれいな信号になり、結果として、動作時の音がさらに静かな動きを実現することができるのである。
【実施例３】
【００２５】
図３は、本発明の第３の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図である。図において、本発明におけるディジタルサーボ制御装置の第１の実施形態の構成と異なる部分は、トルクＦＦ作成手段７の出力であるトルクフィードフォワード信号ｐｔｆｆを入力し、フィルタ処理を行い、第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１を出力する第１のフィルタ処理手段８と、実施例１でのフィルタ処理手段８の代わりに、トルクＦＦ作成手段７の出力であるトルクフィードフォワード信号ｐｔｆｆを入力し、フィルタ処理を行い、第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２を出力する第２のフィルタ処理手段１０を備えている点であり、その他の構成や作用は第１の実施例と同様である。
【００２６】
ここで、第１のフィルタ処理手段８と第２のフィルタ処理手段１０は、別々の２種類のフィルタであり、通常、第１のフィルタ処理手段８は位相遅れの小さいフィルタとし、第２のフィルタ処理手段１０は波形がきれいになるのに十分なフィルタを使用すればよい。それぞれのフィルタ手段でフィルタ処理された信号第１のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ１と第２のトルクフィードフォワード信号ｔｆｆ２を切替手段９で実施例１と同様に切り替えれば良い。
このように、トルクＦＦ作成手段７で計算されたトルクフィードフォワード信号ｐｔｆｆを２種類のフィルタ処理した信号をあるタイミングで切り替えて使用するので、２つのフィルタの調整により、指令追従性能と、動作時の音を調整することができるのである。
また、実施例２同様に、最後にもう一度、第３のフィルタ処理を挿入（図示しない）しても良い。この場合、最終的なトルクフィードフォワード信号ｔｆｆが、遅れは若干発生するものの、格段にきれいな信号になり、結果として、動作時の音がさらに静かな動きを実現することができるのである。
【実施例４】
【００２７】
図４は、本発明の第４の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図である。図において、本発明におけるディジタルサーボ制御装置の第１の実施形態の構成と異なる部分は、実施例１での位置指令ｘｒｅｆ入力の位置制御系に対し、速度指令ｖｒｅｆ入力の速度制御系である点であり、その他の構成や作用は第１の実施例と同様である。速度制御時にも、本発明は問題なく使用でき、位置制御時のみならず速度制御時も、同様の効果を得ることができるのである。
【実施例５】
【００２８】
図５は、本発明の第５の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図である。図において、本発明におけるディジタルサーボ制御装置の第２の実施形態の構成と異なる部分は、実施例２での位置指令ｘｒｅｆ入力の位置制御系に対し、速度指令ｖｒｅｆ入力の速度制御系である点であり、その他の構成や作用は第２の実施例と同様である。速度制御時にも、本発明は問題なく使用でき、位置制御時のみならず速度制御時も、同様の効果を得ることができるのである。
【実施例６】
【００２９】
図６は、本発明の第６の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図である。図において、本発明におけるディジタルサーボ制御装置の第３の実施形態の構成と異なる部分は、実施例３での位置指令ｘｒｅｆ入力の位置制御系に対し、速度指令ｖｒｅｆ入力の速度制御系である点であり、その他の構成や作用は第３の実施例と同様である。速度制御時にも、本発明は問題なく使用でき、位置制御時のみならず速度制御時も、同様の効果を得ることができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
トルクフィードフォワード信号とフィルタ処理した信号をあるタイミングで切り替えて使用するだけで、従来の課題を解決でき、指令追従性が向上し、且つ、動作音も小さくすることが可能であるため、精密位置決めや精密加工という用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第２の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第３の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第４の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の第５の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第６の実施例を示すディジタルサーボ制御装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明で生成されるトルクフィードフォワード信号を説明する図
【図８】従来のサーボ制御装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００３２】
１  制御対象
２  検出器
３  位置制御手段
４  速度制御手段
５  電流制御手段
６  速度ＦＦ作成手段
７  トルクＦＦ作成手段
８  第一フィルタ処理手段
９  切替手段
１０  第二フィルタ処理手段
３０  位置ループ
３２  速度ループ積分要素
３４  速度フィードバックゲイン
３６  電流ループ
３８  サーボモータ電気部
４０  サーボモータ機械部
４２  積分
４４  位置のフィードフォワード項
４６  速度のフィードフォワード項
１００  デジタルサーボ制御装置
【図１】
2007034729.tif 000003
【図２】
2007034729.tif 000004
【図３】
2007034729.tif 000005
【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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