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公開番号2025104803
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222882
出願日2023-12-28
発明の名称モータ制御装置、モータ制御方法、及びプログラム
出願人株式会社安川電機
代理人弁理士法人はるか国際特許事務所
主分類G05B 11/36 20060101AFI20250703BHJP(制御;調整)
要約【課題】応答性能を向上するモータ制御装置(1)を提供する。
【解決手段】モータ制御装置(1)は、入力位置指令値に基づいて、モータを含む機器をモデル化した数式を計算することで第1の制御目標値を演算するモデル追従制御部(10)と、入力位置指令値の微分演算に基づいて第2の制御目標値を演算する追加フィードフォワード制御部(20)と、第1の制御目標値と第2の制御目標値とに基づいて合成制御目標値を生成する合成部(30)と、合成制御目標値に基づいてモータ(M)の駆動を制御する駆動制御部(40)と、を有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
入力位置指令値に基づいて、モータを含む機器をモデル化した数式を計算することで第１の制御目標値を演算する第１の演算部と、
前記入力位置指令値の微分演算に基づいて第２の制御目標値を演算する第２の演算部と、
前記第１の制御目標値と前記第２の制御目標値とに基づいて合成制御目標値を生成する合成部と、
前記合成制御目標値に基づいて前記モータの駆動を制御する駆動制御部と、
を有するモータ制御装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記合成部は、前記第１の制御目標値と前記第２の制御目標値とを所与の割合で合成することにより前記合成制御目標値を生成する、
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記第１の制御目標値は、第１のトルク制御目標値を含み、
前記第２の制御目標値は、第２のトルク制御目標値を含み、
前記合成部は、前記第１のトルク制御目標値と前記第２のトルク制御目標値とを所与の割合で合成することで前記合成制御目標値である合成トルク制御目標値を生成し、
前記駆動制御部は、前記合成トルク制御目標値に基づいて前記モータを駆動させるためのトルク指令修正値を生成する、
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記第２の演算部は、
前記入力位置指令値の２階微分値と、前記入力位置指令値の１階微分値に所定の粘性摩擦係数を乗じて算出される粘性摩擦補償値と、に基づいて、前記第２のトルク制御目標値を演算する、
請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記第１の制御目標値は、第１の速度制御目標値を含み、
前記第２の制御目標値は、第２の速度制御目標値を含み、
前記合成部は、前記第１の速度制御目標値と前記第２の速度制御目標値とを所与の割合で合成することで前記合成制御目標値である合成速度制御目標値を生成し、
前記駆動制御部は、前記合成速度制御目標値に基づいて前記モータの駆動を制御する、
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
入力位置指令値に基づいて、モータを含む機器をモデル化した数式を計算することで第１の制御目標値を演算し、
前記入力位置指令値の微分演算に基づいて第２の制御目標値を演算し、
前記第１の制御目標値と前記第２の制御目標値とに基づいて合成制御目標値を生成し、
前記合成制御目標値に基づいて前記モータの駆動を制御する、
モータ制御方法。
【請求項７】
入力位置指令値に基づいて、モータを含む機器をモデル化した数式を計算することで第１の制御目標値を演算する第１の演算部、
前記入力位置指令値の微分演算に基づいて第２の制御目標値を演算する第２の演算部、
前記第１の制御目標値と前記第２の制御目標値とに基づいて合成制御目標値を生成する合成部、
前記合成制御目標値に基づいて前記モータの駆動を制御する駆動制御部、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置、モータ制御方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、制御対象をモデル化した制御モデルに従った所謂モデル追従制御を用いて追従性を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１５１８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
制御対象のモデル化の精度には限界があることより、制御対象であるモータに対する指令に遅れが生じてしまう場合がある。その結果、所謂オーバーシュート等が発生してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてされたものであって、その目的は、応答性能を向上するモータ制御装置、モータ制御方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係るモータ制御装置は、入力位置指令値に基づいて、モータを含む機器をモデル化した数式を計算することで第１の制御目標値を演算する第１の演算部と、前記入力位置指令値の微分演算に基づいて第２の制御目標値を演算する第２の演算部と、前記第１の制御目標値と前記第２の制御目標値とに基づいて合成制御目標値を生成する合成部と、前記合成制御目標値に基づいて前記モータの駆動を制御する駆動制御部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、応答性能を向上するモータ制御装置、モータ制御方法、及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
モータ制御装置の全体構成の一例を示す図である。
従来例のモータ制御装置の応答性能を説明するためのグラフである。
本実施形態に係るモータ制御装置の応答性能を説明するためのグラフである。
駆動制御部で実行される処理を示すフローチャートである。
モデル追従制御部及び追加フィードフォワード制御部で実行される処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［モータ制御装置の概要］
従来のモデル追従制御では、上述のように、制御対象のモデル化の精度が十分でない場合があり、所謂オーバーシュートが発生してしまう場合があった。そこで、本実施形態に係るモータ制御装置１においては、モデル追従制御に対して、追加フィードフォワード制御に基づく修正を加えることで、応答性能を向上する構成を採用する。
【００１０】
なお、モータＭには不図示のエンコーダ等の位置検出センサが取り付けられており、位置検出センサによりモータＭの検出位置（現在の回転位置）が取得されるとよい。また、検出位置の変化（１階微分値）に基づいて、検出速度（現在の回転速度）が取得されるとよい。そして、モータ制御装置１においては、モータＭの検出位置が目標の回転位置まで回転したかどうかを判断しながら、目標の位置に近づくようフィードバックループによる駆動制御が行われる。
（【００１１】以降は省略されています）

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