このQ&Aは役に立ちましたか?
サーボ2軸によるトルク制御に関する問題
2023/10/18 14:30
- 負荷トルク耐久試験装置で、短冊型のトルク波形を描く必要がありますが、うまく描けません。
- 回転速度の加減速やトルク指令の加減速等いろいろ試しましたが、適切な波形が得られません。
- トルク指令の加速レートを調整すると、短冊形の波形にはならず、安定しないまたはひげ状のピークトルクが発生します。
サーボ2軸によるトルク制御
2011/07/26 20:45
サーボ2軸によるトルク制御に関して困っています。
負荷トルク耐久試験装置で、短冊型のトルク波形を描く必要があるのですが
うまく描けません。
装置情報としては
・3.5kWのサーボモータ2台
・モータのギヤ比が1/17(両軸とも)
制御情報としては
・棒状のワークの両端をモータにつないで回転
・片側を位置制御、反対側をトルク制御で使用
回転速度の加減速やトルク指令の加減速等いろいろ試しましたが、
トルク指令の加速レートを小さくすると短冊形の波形にならず、
トルク指令の加速レートを大きくするとモーターがハンチングして
安定しない、またはひげ状のピークトルクが発生してしまいます。
何かよい制御方法、またはヒントでも結構ですので
ご教示頂けませんでしょうか。
宜しくお願いします。
回答 (1件中 1~1件目)
>モーターがハンチング
これは捩り振動によるものと考えられます。
>トルク指令の加速レートを大きくするとモーターがハンチング
加速レートを大きくすると捩り振動の固有振動数ωに近づき、ハンチング
していると考えられます。
対策としては、ωを高くし、ダンピングを利かせるようにする。
?棒を短くしてωを高くする。⇒対象物の形状を変更できるか?
?モータの電流(トルク)をフィードバックしてダンピングを利かせる。
(サーボドライバーに機能があるのでは?)
?トルクが充分あるモータに変更して、ギアをなくする。
ギアがあるとバックラッシュで電流フィードバックが難しくなる。
一般的な捩り試験装置でギアを使ったものは無いと思います。下手をすると
ギアが先に壊れる可能性がある。
いずれにしても、理想的な短冊波にすることは出来ないので、短冊波の周期に
対して許容できる、立上がり、立下り時間の設定が必要と思う。
>トルク変換機を取り付けてフィードバック制御を行っていますが、なかなかうまくいきませんね。
トルクと電流は等価なので、電流フィードバックも難しいと思われます。
固有振動数ω0を持つ制御系においては、固有振動付近では位相が180°ずれるので、発振しやすくなる。普通ω0付近の制御ゲインを下げるためノッチフィルター入れて制御しないようにしています。
そこで、短冊波(パルス)の周期、波形の立上がり、立下りを工夫してωより
低く(1/10以下)するか、高くする(10倍以上)すれば良いと思います。
ところで、ω0は幾ら位で、加振周波数ωdは幾ら位でしょうか。
ω0はトルクセンサの信号から分かると思います。
また、モータと軸、トルク変換器を接続するカップリングの剛性が低いとω0が低くなるので注意する必要があります。
また、電流でトルクが検出できるので、トルク変換器は無い方が良いと思います。
このQ&Aは役に立ちましたか?
この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
お礼
2011/07/27 09:21
回答頂き有難う御座います。
?棒を短くしてωを高くする。⇒対象物の形状を変更できるか?
⇒残念ながらできません。
?モータの電流(トルク)をフィードバックしてダンピングを利かせる。
(サーボドライバーに機能があるのでは?)
⇒パラメータを調査してみます。一番可能性の高い
対策かもしれません。
?トルクが充分あるモータに変更して、ギアをなくする。
ギアがあるとバックラッシュで電流フィードバックが難しくなる。
一般的な捩り試験装置でギアを使ったものは無いと思います。下手をすると
ギアが先に壊れる可能性がある。
⇒機械屋さんに相談してみますが、多分無理ではと思います。
ワークと回転軸の間にトルク変換機を取り付けてフィードバック制御を
行っていますが、なかなかうまくいきませんね。
トルク制御を行うタイミングなどをいろいろ変えてみて
もう少しトライしてみたいと思います。
他にもヒントになるようなことがありましたら
ご教示下さい。
有難う御座いました。