JP5446143B2 - Disturbance suppression device, disturbance suppression device control method, disturbance suppression control device, and rotary direct drive motor - Google Patents
Disturbance suppression device, disturbance suppression device control method, disturbance suppression control device, and rotary direct drive motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP5446143B2 JP5446143B2 JP2008164218A JP2008164218A JP5446143B2 JP 5446143 B2 JP5446143 B2 JP 5446143B2 JP 2008164218 A JP2008164218 A JP 2008164218A JP 2008164218 A JP2008164218 A JP 2008164218A JP 5446143 B2 JP5446143 B2 JP 5446143B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- disturbance
- drive motor
- direct drive
- estimated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
本発明は、制御対象の受ける外乱を推定して抑制する外乱抑制装置に係り、特に、外乱を推定する外乱オブザーバを構成するQフィルタにおいて行われる演算処理において、小数部の切り捨ての際に生じる誤差を低減するのに好適な外乱抑制装置、外乱抑制装置制御方法、外乱抑制型制御装置及び回転型ダイレクト・ドライブ・モータに関する。 The present invention relates to a disturbance suppression device that estimates and suppresses disturbances received by a controlled object, and in particular, an error that occurs when a fractional part is rounded down in arithmetic processing performed in a Q filter that constitutes a disturbance observer that estimates disturbances. The present invention relates to a disturbance suppression device, a disturbance suppression device control method, a disturbance suppression control device, and a rotary direct drive motor that are suitable for reducing noise.
従来、例えば、制御対象であるモータの外乱補償の方法として、外乱オブザーバを用いてモータが受ける外乱を推定し、この推定外乱を用いて外乱の影響を抑制する方法がよく用いられている。ここで、外乱オブザーバは、制御対象の逆システム(逆関数)と、Qフィルタ(主として低域通過フィルタ)とを含んで構成される。Qフィルタは、例えば、ディジタルフィルタとしてソフトウェア(プログラム)で構成されており、そのフィルタ処理は、DSP(Digital Signal Processor)やプロセッサなどの演算装置を用いてソフトウェア的に行われる。特に、フィルタ処理においては、低コストのプロセッサの利用を考慮して、浮動小数点数ではなく固定小数点数を用いた演算処理が行われる。この演算処理においては、一般的に、演算後の固定小数点数の小数部分は切り捨てられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as a method of compensating for disturbance of a motor that is a control target, a method of estimating a disturbance received by a motor using a disturbance observer and suppressing the influence of the disturbance using the estimated disturbance is often used. Here, the disturbance observer includes an inverse system (inverse function) to be controlled and a Q filter (mainly a low-pass filter). The Q filter is configured by software (program) as a digital filter, for example, and the filter processing is performed by software using an arithmetic device such as a DSP (Digital Signal Processor) or a processor. In particular, in the filter process, an arithmetic process using a fixed-point number instead of a floating-point number is performed in consideration of use of a low-cost processor. In this calculation process, generally, the decimal part of the fixed-point number after the calculation is discarded.
このように外乱オブザーバを用いて制御対象の受ける外乱の影響を抑制する技術として、例えば、特許文献1に記載のディスク装置におけるアクチュエータ制御装置がある。
本発明者らは、実験などを通して、上記フィルタ処理における演算結果の固定小数点数の小数部分を切り捨てた場合に、この切り捨てられた部分の誤差によって、制御系のDCゲインが1とならなくなり、外乱を正しく推定できなくなる現象が生じることを知見した。
以下、図4に基づき、外乱オブザーバを含む制御系において、演算結果の固定小数点数の小数部分を切り捨てた場合に生じる問題について具体的に説明する。
When the fractional part of the fixed-point number of the calculation result in the filtering process is discarded through experiments or the like, the inventors of the present invention do not cause the DC gain of the control system to be 1 due to the error of the truncated part, and the disturbance It has been found that there is a phenomenon that cannot be estimated correctly.
Hereinafter, based on FIG. 4, a problem that occurs when the decimal part of the fixed-point number of the calculation result is discarded in the control system including the disturbance observer will be specifically described.
外乱オブザーバを含む制御系は、図4に示すように、加算器12と、ダイレクト・ドライブ・モータ(以下、DDモータと称す)などの制御対象14と、外乱オブザーバ16とを含んで構成される。ここで、図4中のG(s)は制御対象14の伝達関数を示す。
加算器12は、制御対象14への制御指令信号τと外乱オブザーバ16からの外乱オブザーバ信号τd’とを加算する。この加算信号は、途中で振動や衝撃といった外乱τdによる影響を受けて制御対象14に入力される。一方、外乱の影響を受ける前の加算信号は、外乱オブザーバ16に入力される。また、制御対象14からの出力信号(例えば、位置信号θ)は、観測ノイズNが混入され、この観測ノイズNの混入した出力信号が外乱オブザーバ16に入力される。
As shown in FIG. 4, the control system including the disturbance observer includes an
The
外乱オブザーバ16は、制御対象の逆システム20と、減算部22と、Qフィルタ部26とを含んで構成されている。ここで、図4中のQ(s)はローパスフィルタの機能を有するディジタルフィルタを示し、「Gn-1(s)」は、逆システムの伝達関数(G(s)の逆関数)を示す。
制御対象14からの観測ノイズNの混入した出力信号は、逆システム20に入力され、その伝達関数「Gn-1(s)」によって、制御対象14が該出力信号を出力するための制御指令信号へと変換される。更に、この制御指令信号(以下、推定制御指令信号と称す)は、減算部22において、加算器12からの加算信号から減じられる。この減算信号(差分信号)は、外乱の推定値を示す信号(以下、推定外乱信号τd*と称す)となる。この推定外乱信号τd*は、ローパスフィルタとして機能するQフィルタ部26に入力される(実際は、A/D変換器などを介してDSP等の演算装置に入力される)。Qフィルタ部26は、固定小数点数のフィルタ係数を用いた演算処理によって、推定外乱信号τd*から観測ノイズNの周波数領域などを含む不要な周波数成分(高周波成分)を除去して、外乱オブザーバ信号τd'を生成し、これを加算器12に出力する。このQフィルタ部26における演算処理においては、処理負荷の軽減などのために、演算結果の固定小数点数の小数部分が切り捨てられる。従って、フィルタ処理後の推定外乱値は、小数部分が切り捨てられたものとなり、この信号が外乱オブザーバ信号τd'として加算器12に出力される。
The
The output signal mixed with the observation noise N from the
いま、外乱τdの大きさが「n」となり、Qフィルタ部26のフィルタ処理において小数部分を切り捨てたことによる演算誤差「δ」が生じ、Qフィルタ部26の出力値(外乱オブザーバ値)が「n+δ」になったとする。この状態において、加算器12に、制御指令値として「−δ」が入力され(図4中の(1))、外乱オブザーバ値(推定外乱値)として「n+δ」が入力されると(図4中の(2))、加算器12では、これらの加算処理(「−δ+n+δ=n」)が行われる(図4中の(3))。この加算結果「n」の信号は、制御対象14に送られる途中で外乱の影響を受けるが、加算器12において、既に推定外乱値「n」が加算されているので、外乱と推定外乱の「n」同士が打ち消しあい「0」となる(図4中の(4))。これにより制御指令値「0」を示す信号が制御対象14に入力される(図4中の(5))。一方、逆システム20においては、制御対象14の出力値が目標値に到達した場合に、ここでは、出力値の2階微分を行って推定制御指令値を算出するため、制御指令値「0」の場合の推定制御指令値は「0」とみなすことができる(図4中の(6))。従って、減算部22において「n」から「0」が減算されるので(「n−0=n」)、外乱の推定値は「n」となる(図4中の(7))。つまり、この状態では、制御対象14の出力値が制御目標値に達していないにも関わらず、目標値に達したことになってしまう。
Now, the magnitude of the disturbance τd is “n”, an arithmetic error “δ” occurs due to the fractional part being cut off in the filter processing of the
以上のことから、外乱オブザーバのループ内にQフィルタを入れた場合に、そのフィルタ処理において、固定小数点数の小数部分を切り捨ててしまうと、切り捨てたことにより生じる誤差によって、DCゲインが1とならず、制御対象14の出力値が目標値に到達する前に制御対象14の動作を停止させてしまうといった問題が生じることが解る。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、外乱オブザーバを構成するQフィルタにおける演算処理において固定小数点数の小数部分を切り捨てる際に生じる誤差の影響を低減するのに好適な外乱抑制装置、外乱抑制装置制御方法、外乱抑制型制御装置及び回転型ダイレクト・ドライブ・モータを提供することを目的としている。
From the above, when the Q filter is inserted in the disturbance observer loop, if the decimal part of the fixed-point number is truncated in the filter processing, the DC gain becomes 1 due to the error caused by the truncation. It can be understood that there is a problem that the operation of the
Therefore, the present invention has been made paying attention to such an unsolved problem of the conventional technique, and when the fractional part of the fixed-point number is rounded down in the arithmetic processing in the Q filter constituting the disturbance observer. An object of the present invention is to provide a disturbance suppression device, a disturbance suppression device control method, a disturbance suppression control device, and a rotary direct drive motor that are suitable for reducing the influence of the error that occurs.
〔発明1〕 上記目的を達成するために、発明1の外乱抑制装置は、回転型ダイレクト・ドライブ・モータの受ける外乱の影響を抑制するための外乱オブザーバ信号を生成する外乱オブザーバと、前記回転型ダイレクト・ドライブ・モータへの制御指令信号と前記外乱オブザーバ信号との加算信号を生成する加算信号生成部とを備えた外乱抑制装置であって、
前記外乱オブザーバは、前記回転型ダイレクト・ドライブ・モータの出力する該回転型ダイレクト・ドライブ・モータの回転角度位置を示す信号である角度位置信号と前記加算信号とに基づき前記外乱の推定値を示す推定外乱信号を生成する推定外乱信号生成部と、固定小数点数のフィルタ係数を有するディジタルIIR(Infinite Impulse Response)フィルタを用いた演算処理によって、前記推定外乱信号に含まれる不要な周波数領域の信号成分を選択的に除去するQフィルタ部とを含んで構成されており、
前記Qフィルタ部は、当該外乱抑制装置を含む制御系のDCゲインが1となるように、前記フィルタ係数を用いた演算処理後の固定小数点数の小数部分を該固定小数点数の整数部分に丸め込むと共に、前記小数部分を切り捨てる小数部切捨手段を備える。
[Invention 1] In order to achieve the above object, the disturbance suppressing device of the
The disturbance observer, indicates an estimate of the disturbance on the basis of the angular position signal and the sum signal is a signal indicating a rotational angular position of the rotary direct drive motor to the output of the rotary direct drive motor and the estimated disturbance signal generator for generating an estimated disturbance signal, a digital IIR (Infinit e Impulse Response) by arithmetic processing using a filter, undesired frequency domain signal contained in the estimated disturbance signal having a filter coefficient of a fixed-point number And a Q filter unit that selectively removes components,
The Q filter unit rounds the decimal part of the fixed-point number after the arithmetic processing using the filter coefficient to the integer part of the fixed-point number so that the DC gain of the control system including the disturbance suppressing device becomes 1 In addition, a decimal part truncation means for truncating the decimal part is provided.
このような構成であれば、回転型ダイレクト・ドライブ・モータからの角度位置信号が入力され、加算信号生成部からの加算信号が入力されると、外乱オブザーバは、これら入力信号に基づき外乱を推定し、この推定した外乱を示す推定外乱信号を生成する。推定外乱信号が生成されると、Qフィルタ部において、この推定外乱信号に対してフィルタ処理を行って、該推定外乱信号から不要な周波数成分を選択的に除去して、該除去後の信号成分を外乱オブザーバ信号として出力する。フィルタ処理においては、固定小数点数のフィルタ係数を用いた演算処理を実行し、小数切捨手段において、当該外乱抑制装置を含む制御系のDCゲインが1となるように、該演算処理後の固定小数点数の小数部分を、該小数部分を整数部分に丸め込んでから切り捨てる。 With such a configuration, when the angular position signal from the rotary direct drive motor is input and the addition signal from the addition signal generation unit is input, the disturbance observer estimates the disturbance based on these input signals. Then, an estimated disturbance signal indicating the estimated disturbance is generated. When the estimated disturbance signal is generated, the Q filter unit performs a filtering process on the estimated disturbance signal, selectively removes unnecessary frequency components from the estimated disturbance signal, and the signal components after the removal Is output as a disturbance observer signal. In the filter processing, calculation processing using a filter coefficient of a fixed-point number is executed, and the fixed value after the calculation processing is performed so that the DC gain of the control system including the disturbance suppression device becomes 1 in the decimal rounding means. The decimal part of the decimal point is rounded down to the integer part and then rounded down.
これによって、より正確な推定外乱値を求めることできるので、最小の制御指令値よりも誤差が小さくなりやすくなり、誤差が制御指令値を打ち消すようなことが生じるのを低減することができる。
ここで、上記小数部分を整数部分に丸め込むとは、10進数で言うところの四捨五入に相当する処理である。つまり、小数部分の最上位桁が5以上のときは、整数部分の最下位桁に1を切り上げ、4以下のときは切り上げない処理(例えば、「35.542→36」、「35.432→35」)となる。
As a result, a more accurate estimated disturbance value can be obtained, so that the error tends to be smaller than the minimum control command value, and the occurrence of the error canceling out the control command value can be reduced.
Here, rounding the fractional part to an integer part is a process corresponding to rounding off in decimal. That is, when the most significant digit of the decimal part is 5 or more, 1 is rounded up to the least significant digit of the integer part, and when it is 4 or less, the process is not rounded up (for example, “35.542 → 36”, “35.432 → 35 ").
具体的に、例えば、16ビットの入力値(小数部なし)と、16ビットの固定小数点数(小数部mビット)であるフィルタ係数との乗算処理によって、32ビットの固定小数点数(小数部mビット)が演算結果として出力されたとする。この場合に、上記丸め込む処理は、例えば、32ビットの固定小数点数の小数部分のmビットにおける最上位ビットに1を加算する処理となる。これにより、mビットの最上位ビットが「1」のときは、整数部分(32−mビット)の最下位ビットに1が加算される。つまり、10進数の四捨五入で言うところの、整数部分に小数部分が切り上げられた状態となる。この場合に、整数部分は、小数部分が切り捨てられてもその情報の一部を含むことになるので、丸め込みによる誤差は生じるが、単純に切り捨てた場合と比較して誤差(失う情報量)を小さくすることができる。一方、mビットの最上位桁が「0」のときは、整数部分への切り上げは発生せずに小数部分は単に切り捨てられる。つまり、小数部分が、10進数の四捨五入で言うところの「4」以下の数値となっているため切り上がりが生じない。 Specifically, for example, a 32-bit fixed-point number (decimal part m) is obtained by multiplying a 16-bit input value (no decimal part) by a filter coefficient that is a 16-bit fixed-point number (decimal part m-bit). Bit) is output as the operation result. In this case, the rounding process is, for example, a process of adding 1 to the most significant bit in m bits of the decimal part of a 32-bit fixed-point number. Thereby, when the most significant bit of m bits is “1”, 1 is added to the least significant bit of the integer part (32−m bits). In other words, the decimal part is rounded up to the integer part, as rounded off to the decimal. In this case, since the integer part includes a part of the information even if the decimal part is truncated, an error due to rounding occurs, but the error (the amount of information to be lost) is compared with the case of simply truncating. Can be small. On the other hand, when the most significant digit of m bits is “0”, rounding up to the integer part does not occur and the decimal part is simply discarded. In other words, since the decimal part is a numerical value equal to or less than “4” as rounded off to a decimal number, no round-up occurs.
また、上記小数部分を切り捨てるとは、整数部分のビットを下位の方向に小数部分のビット数(mビット)だけシフトする処理(2mで除算する処理)となる。このとき、演算結果のデータとしては、例えば、シフト後の下位16ビットのデータを用いる。
また、上記Qフィルタは、例えば、電子回路などのハードウェアで構成されたフィルタ回路、または信号データを数値化し、演算処理によってソフトウェア的に処理するディジタルフィルタのハードウェア及びソフトウェアのいずれでも構成することが可能なフィルタである。前者の場合は、フィルタ回路に直接信号を入力して、該入力信号のうち所望の周波数の信号成分だけを回路素子によって選択的に通過させる。また、後者の場合は、制御信号をA/D変換器などを用いて数値データ化して、DSPなどの演算装置の演算処理によって制御信号から所望の周波数の信号成分が残るように他の信号成分を除去する処理となる。以下、発明5の外乱抑制装置制御方法、及び発明6の外乱抑制型制御装置において同じである。
The truncation of the decimal part is a process of shifting the bits of the integer part by the number of bits of the decimal part (m bits) in the lower direction (process of dividing by 2 m ). At this time, for example, data of the lower 16 bits after the shift is used as the data of the operation result.
In addition, the Q filter may be configured by, for example, a filter circuit configured by hardware such as an electronic circuit, or a digital filter hardware and software that digitizes signal data and performs software processing by arithmetic processing. Is a possible filter. In the former case, a signal is directly input to the filter circuit, and only a signal component having a desired frequency among the input signals is selectively passed through the circuit elements. In the latter case, the control signal is converted into numerical data using an A / D converter or the like, and other signal components are left so that a signal component of a desired frequency remains from the control signal by arithmetic processing of an arithmetic unit such as a DSP. It becomes processing to remove. Hereinafter, the same applies to the disturbance suppression device control method of the
〔発明2〕 更に、発明2の外乱抑制装置は、発明1の外乱抑制装置において、前記Qフィルタ部は、前記推定外乱信号における所定周波数よりも高い周波数領域の信号成分を選択的に除去するローパスフィルタの機能を有する。
このような構成であれば、Qフィルタ部によって、推定外乱信号に含まれるモデリング誤差や観測ノイズなどの高調波成分(雑音成分)を除去することができるので、外乱を高精度に推定できると共に、雑音成分による誤動作の発生を低減することができる。
[Invention 2] Further, the disturbance suppression apparatus according to the
With such a configuration, the Q filter unit can remove harmonic components (noise components) such as modeling error and observation noise included in the estimated disturbance signal, so that the disturbance can be estimated with high accuracy, The occurrence of malfunctions due to noise components can be reduced.
〔発明3〕 更に、発明3の外乱抑制装置は、発明1又は2の外乱抑制装置において、前記推定外乱信号生成部は、前記回転型ダイレクト・ドライブ・モータの伝達関数の逆関数と前記角度位置信号とを用いて、前記回転型ダイレクト・ドライブ・モータが前記角度位置信号を出力するのに必要な、外乱成分を含む制御指令信号である推定制御指令信号を生成する推定制御指令信号生成手段と、前記推定制御指令信号と前記加算信号との差分信号である推定外乱信号を生成する差分信号生成手段とを含み、
前記Qフィルタ部において、前記差分信号をフィルタ処理することで前記外乱オブザーバ信号を生成する。
[Invention 3] Further, the disturbance suppressing device of
In the Q filter unit, the disturbance observer signal is generated by filtering the difference signal.
このような構成であれば、推定外乱信号生成部において、回転型ダイレクト・ドライブ・モータの伝達関数の逆関数によって、回転型ダイレクト・ドライブ・モータの実際の角度位置信号から該角度位置信号を得るための推定制御指令信号を求めることができる。この推定制御指令信号には、モデル化が困難な外乱成分、観測ノイズ、モデリング誤差などの影響分が含まれており、制御指令信号と外乱オブザーバ信号との加算信号から推定制御指令信号を減算することで、外乱成分を推定することができる。そして、Qフィルタ部のフィルタ処理において、推定外乱成分の信号から観測ノイズなどの不要な周波数領域の信号成分を除去すると共に、演算結果の固定小数点数の小数部分を、該固定小数点数の整数部分に丸め込んでから切り捨てることで、外乱オブザーバ信号を生成することができる。
これによって、より高精度に回転型ダイレクト・ドライブ・モータの受ける外乱を推定することができる。
With such a configuration, the estimated disturbance signal generating section, the inverse of the transfer function of the rotary direct drive motors, obtain the angle position signal from the actual angle position signals of the rotary direct drive motor Therefore, an estimated control command signal can be obtained. This estimated control command signal includes disturbance components, observation noise, and modeling errors that are difficult to model, and subtracts the estimated control command signal from the sum signal of the control command signal and the disturbance observer signal. Thus, the disturbance component can be estimated. Then, in the filtering process of the Q filter unit, unnecessary frequency domain signal components such as observation noise are removed from the estimated disturbance component signal, and the decimal part of the fixed-point number of the operation result is converted to the integer part of the fixed-point number. Disturbance observer signals can be generated by rounding down and rounding down.
This makes it possible to estimate the disturbance received by the rotary direct drive motor with higher accuracy.
〔発明4〕 一方、上記目的を達成するために、発明4の外乱抑制装置制御方法は、回転型ダイレクト・ドライブ・モータの受ける外乱の影響を抑制するための外乱オブザーバ信号を生成する外乱オブザーバと、前記回転型ダイレクト・ドライブ・モータへの制御指令信号と前記外乱オブザーバ信号との加算信号を生成する加算信号生成部とを備えた外乱抑制装置を制御する外乱抑制装置制御方法であって、
前記外乱オブザーバは、前記回転型ダイレクト・ドライブ・モータの出力する該回転型ダイレクト・ドライブ・モータの回転角度位置を示す信号である角度位置信号と前記加算信号とに基づき前記外乱の推定値を示す推定外乱信号を生成する推定外乱信号生成部と、固定小数点数のフィルタ係数を有するディジタルIIR(Infinite Impulse Response)フィルタを用いた演算処理によって、前記推定外乱信号に含まれる不要な周波数領域の信号成分を選択的に除去するQフィルタ部とを含んで構成されており、
前記Qフィルタ部に、前記外乱抑制装置を含む制御系のDCゲインが1となるように、前記演算処理において固定小数点数の小数部分を該固定小数点数の整数部分に丸め込ませると共に該小数部分を切り捨てさせる小数部切捨ステップを含む。
このような構成であれば、上記発明1に記載の外乱抑制装置と同等の作用及び効果が得られる。
[Invention 4] On the other hand, in order to achieve the above object, a disturbance suppression apparatus control method according to
The disturbance observer, indicates an estimate of the disturbance on the basis of the angular position signal and the sum signal is a signal indicating a rotational angular position of the rotary direct drive motor to the output of the rotary direct drive motor and the estimated disturbance signal generator for generating an estimated disturbance signal, a digital IIR (Infinit e Impulse Response) by arithmetic processing using a filter, undesired frequency domain signal contained in the estimated disturbance signal having a filter coefficient of a fixed-point number And a Q filter unit that selectively removes components,
The Q filter unit causes the decimal part of the fixed-point number to be rounded to the integer part of the fixed-point number in the arithmetic processing so that the DC gain of the control system including the disturbance suppressing device is 1, and the decimal part is Includes a fractional truncation step for truncation.
If it is such a structure, the effect | action and effect equivalent to the disturbance suppression apparatus of the said
〔発明5〕 また、上記目的を達成するために、発明5の外乱抑制型制御装置は、回転型ダイレクト・ドライブ・モータの出力する該回転型ダイレクト・ドライブ・モータの回転角度位置を示す信号である角度位置信号の目標信号に対する誤差を示す誤差信号を生成する誤差信号生成部と、前記誤差信号に基づき前記回転型ダイレクト・ドライブ・モータに与えるべく制御指令信号を生成する制御指令信号生成部と、前記回転型ダイレクト・ドライブ・モータの受ける外乱の影響を抑制するための外乱オブザーバ信号を生成する外乱オブザーバと、前記制御指令信号と前記外乱オブザーバ信号との加算信号を生成する加算信号生成部とを備えた外乱抑制型制御装置であって、発明1乃至3のいずれか1に記載の外乱抑制装置を備える。
このような構成であれば、上記発明1乃至3のいずれか1に記載の外乱抑制装置と同等の作用及び効果が得られる。
[Invention 5] In order to achieve the above object, the disturbance suppression type control device of the
If it is such a structure, the effect | action and effect equivalent to the disturbance suppression apparatus of any one of the said
以上説明したように、本発明の外乱抑制装置、外乱抑制装置制御方法及び外乱抑制型制御装置によれば、外乱オブザーバのQフィルタ部における不要な周波数成分を除去するフィルタ処理において、固定小数点演算を行った結果の固定小数点数から小数部分を除去する際に、小数部分を整数部分に丸め込むようにしたので、小数部分を切り捨てることによって発生する誤差を低減することができ、この誤差による誤動作の発生などを低減することができるという効果が得られる。 As described above, according to the disturbance suppressing device, the disturbance suppressing device control method, and the disturbance suppressing control device of the present invention, in the filter processing for removing unnecessary frequency components in the Q filter unit of the disturbance observer, fixed-point arithmetic is performed. When removing the decimal part from the fixed-point number of the result, the decimal part is rounded to the integer part, so the error caused by truncating the decimal part can be reduced, and this error causes malfunction The effect that it can reduce etc. is acquired.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図1〜図3は、本発明に係る外乱抑制装置、外乱抑制装置制御方法及び外乱抑制型制御装置の実施の形態を示す図である。
まず、本発明に係る外乱抑制型制御装置の構成を図1に基づき説明する。図1は、本実施の形態に係る外乱抑制型制御装置100の構成を示す制御ブロック図である。
外乱抑制型制御装置100は、図1に示すように、制御器10と、加算器12と、制御対象14と、外乱オブザーバ16とを含んで構成される。本実施の形態においては、制御対象14を、トルク指令信号を入力としてモータを回転し、角度位置信号θを出力するDDモータとして説明をする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 are diagrams showing an embodiment of a disturbance suppressing device, a disturbance suppressing device control method, and a disturbance suppressing control device according to the present invention.
First, the configuration of a disturbance suppression control apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a control block diagram showing a configuration of a disturbance
As shown in FIG. 1, the disturbance
制御器10は、伝達関数Cを有し、制御対象14の出力値(θ)と、制御目標値θtとに基づきDDモータ14へのトルク指令値を示す制御指令信号τを生成して、これを加算器12に向けて出力する。
加算器12は、制御器10からの制御指令信号τと外乱オブザーバ16からの外乱オブザーバ信号τd’との加算信号を生成して、これを制御対象14に出力する。この加算信号「τ+τd’」は、制御対象14に到達する前に外乱τdの影響を受けて、「τ+τd’−τd」となる。つまり、「τd’−τd=0」となったときに外乱が全て打ち消されることになる。
The
The
制御対象14は、伝達関数G(s)で示される入出力関係を有しており、制御指令信号τに基づきモータの回転動作を行ない、動作後の回転角度位置(θ)を示す出力信号を外乱オブザーバ16及び制御器10に出力する。
外乱オブザーバ16は、制御指令信号τに混入する外乱τdの影響を抑制する役割を果たすものであって、逆システム20と、減算部22と、Qフィルタ部24とを含んで構成される。
The
The
逆システム20は、制御対象14の伝達関数G(s)の逆関数である「1/Gn(s)」を伝達関数として有する制御対象14の逆システムであって、制御対象14からの出力信号θを入力として、これを変換し、制御指令値の推定値を示す推定制御指令信号τ*を出力する。
本実施の形態において、逆システム20は、アナログ信号をディジタル信号に変換する不図示のA/D変換器と、上記「1/Gn(s)」の入出力関係を有する制御系の機能を不図示のプロセッサ(ここではDSP)に実現させるための専用のプログラムと、該プログラムを実行するプロセッサとを含んで構成される。
The inverse system 20 is an inverse system of the
In this embodiment, the inverse system 20 includes a not shown A / D converter for converting an analog signal to a de I digital signal, function of the control system with input-output relationship of the "1 / Gn (s)" Is configured to include a dedicated program for causing a processor (not shown here) to implement the program and a processor that executes the program.
減算部22は、加算器12からの加算信号「τ+τd’」をディジタルの信号に変換する不図示のA/D変換器と、A/D変換器からのディジタルの加算信号「τ+τd’」と、逆システム20からのディジタルの推定制御指令信号τ*とに基づき、「τ+τd’」からτ*を減算して、ディジタルの推定外乱信号τd*を生成する。
Qフィルタ部24は、ローパスフィルタの機能を不図示のプロセッサ(ここではDSP)に実現させるための専用のプログラム(ディジタルフィルタQ(s))と、このプログラムを実行するプロセッサ(逆システム20と同じもの)と、不図示のD/A変換器とを含んで構成される。
The subtracting
The
具体的に、kサンプル目(k=1,2,3,・・・)の、推定外乱値τd*(以下、これをu(k)とする)及びフィルタ処理後の推定外乱値τd’(以下、これをy(k)とする)と、(k−1)サンプル目の、推定外乱値τd*(以下、これをu(k−1)とする)及びフィルタ処理後の推定外乱値τd’(以下、これをy(k−1)とする)と、固定小数点数のフィルタ係数Aとを用いて、下式(1)に従って演算処理を行なう。これによって、推定外乱信号τd*から不要な信号成分(高周波成分)を除去するローパスフィルタと等価の処理を実行する。更に、これにより得られた信号をD/A変換器でアナログの信号に変換して、これを外乱オブザーバ信号τd’として加算器12に出力する。
y(k)=A{u(k)+u(k−1)}+(1−2A)y(k−1)・・・(1)
上式(1)において、y(k−1)は(k−1)サンプル目のフィルタ処理後の推定外乱値(外乱オブザーバ値)τd’である。
Specifically, the estimated disturbance value τd * (hereinafter referred to as u (k)) and the estimated disturbance value τd ′ (after filtering) of the kth sample (k = 1, 2, 3,...). This is hereinafter referred to as y (k)), the estimated disturbance value τd * (hereinafter referred to as u (k−1)) of the (k−1) th sample, and the estimated disturbance value τd after filtering. Using '(hereinafter referred to as y (k−1)) and a fixed-point number filter coefficient A, the arithmetic processing is performed according to the following expression (1). Thus, processing equivalent to a low-pass filter that removes unnecessary signal components (high-frequency components) from the estimated disturbance signal τd * is executed. Further, the signal thus obtained is converted into an analog signal by a D / A converter, and this signal is output to the
y (k) = A {u (k) + u (k-1)} + (1-2A) y (k-1) (1)
In the above equation (1), y (k−1) is an estimated disturbance value (disturbance observer value) τd ′ after the filter processing of the (k−1) th sample.
本実施の形態では、更に、上式(1)を下式(2)のように展開して、乗算の回数を2回から1回に減らすことで、プロセッサへの負荷を軽減する。
y(k)=A{u(k)+u(k−1)−2y(k−1)}+y(k−1)・・(2)
つまり、本実施の形態において、ディジタルフィルタQ(s)は、1次のIIR (Infinite Impulse Response) フィルタとなる。
In the present embodiment, the above equation (1) is further expanded as the following equation (2) to reduce the number of multiplications from two to one, thereby reducing the load on the processor.
y (k) = A {u (k) + u (k-1) -2y (k-1)} + y (k-1)... (2)
That is, in the present embodiment, the digital filter Q (s) is a first-order IIR (Infinite Impulse Response) filter.
次に、図2に基づき、ディジタルフィルタQ(s)のフィルタ処理について詳細に説明する。ここで、図2は、ディジタルフィルタQ(s)のフィルタ処理を示す機能ブロック図である。
ディジタルフィルタQ(s)は、図2に示すように、第1遅延部24aと、加減算部24bと、係数乗算部24cと、加算部24dと、第1除算部24eと、第2遅延部24fと、第2除算部24gとを含んで構成される。
Next, the filtering process of the digital filter Q (s) will be described in detail with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a functional block diagram showing filter processing of the digital filter Q (s).
As shown in FIG. 2, the digital filter Q (s) includes a
第1遅延部24aは、RAM等のバッファメモリ(遅延素子)からデータを読み出す機能ブロックであって、kサンプル目のフィルタ処理において、バッファメモリに保持された(k−1)サンプル目のnビット(nは2以上の自然数)の推定外乱値τd*(u(k−1))を読み出して加減算部24bに出力する。更に、u(k−1)を出力後にkサンプル目の入力値u(k)をバッファメモリに保存する。
The
加減算部24bは、減算部22からのkサンプル目の推定外乱値u(k)と、第1遅延部24aからの(k−1)サンプル目の推定外乱値u(k−1)と、(k−1)サンプル目のフィルタ処理後の推定外乱値を2倍した2y(k−1)との加減算を行ない、この演算結果を係数乗算部24cに出力する。具体的に、上式(2)に従って、u(k)と、u(k−1)とを加算し、この加算結果から2y(k−1)を減算する。
The adder /
係数乗算部24cは、ROM等の不図示の記憶媒体に記憶されたmビット(mは、n>mの自然数)の小数部を有するnビットの固定小数点数のフィルタ係数Aを、加減算部24bからの演算結果「X=u(k)+u(k−1)−2y(k−1)」に乗算し、この乗算結果「X・A」を加算部24dに出力する。この演算結果「X・A」は、整数部(2×n−m)ビット、小数部mビットの2nビットの固定小数点数となる。
The
加算部24dは、係数乗算部24cの演算結果「X・A(2nビット)」に、第2遅延部24fからの1サンプル前のフィルタ処理後の推定外乱値y(k−1)(2nビット)を加算し、この加算結果「X・A+y(k−1)=y(k)」を除算部24e及び第2遅延部24fにそれぞれ出力する。
第1除算部24eは、加算部24dの加算結果y(k)(2nビット)におけるmビットの小数部を(2n−m)ビットの整数部に丸め込むと共に、2mで除算(整数部をmビット右へシフト)することで小数部を切り捨てる。具体的に、mビットの小数部の最上位ビットに1を加算してから、整数部をmビット右へシフトすることで小数部を切り捨てる。これにより、小数部の最上位ビットが1のときは切り上げが生じて、小数部の情報が整数部に加えられることになる。一方、最上位ビットが0のときは切り上げが生じないので、従来の切り捨てと同じとなる。つまり、最上位ビットが0のときは、小数部の値が指令値と比較して小さいと判断し無視する。
The
The
更に、本実施の形態では、切り捨て後(ビットシフト後)の下位nビットのデータをD/A変換し、これをフィルタ処理結果の推定外乱値τd’として加算器12に出力する。
第2遅延部24fは、RAM等のバッファメモリ(遅延素子)からデータを読み出す機能ブロックであって、kサンプル目のフィルタ処理において、バッファメモリに保持された(k−1)サンプル目のy(k−1)を読み出して除算部24gに出力する。更に、y(k−1)を出力後にkサンプル目の入力値y(k)をバッファメモリに保存する。
Furthermore, in the present embodiment, the lower n bits of data after truncation (after bit shift) are D / A converted and output to the
The
第2除算部24gは、第2遅延部24fからの(k−1)サンプル目のy(k−1)(2nビット)におけるmビットの小数部を(2n−m)ビットの整数部に丸め込むと共に、2-(m-1)で除算(整数部を(m−1)ビット右へシフト)することでy(k−1)を2倍にすると共に小数部を切り捨てる。具体的に、mビットの小数部の最上位ビットに1を加算してから、整数部を(m−1)ビット右へシフトすることでy(k−1)を2倍にすると共にその小数部を切り捨てる。これにより、小数部の最上位ビットが1のときは切り上げが生じて、小数部の情報が整数部に加えられることになる。一方、最上位ビットが0のときは切り上げが生じないので、従来の切り捨てと同じとなる。
The
更に、本実施の形態では、小数部を切り捨て後の下位nビットのデータを加減算部24bに出力する。
次に、図3に基づき、本実施の形態の動作を説明する。
ここで、図3(a)〜(c)は、係数乗算部24c及び加算部24dの演算処理の流れを示す図であり、(c)〜(d)は、従来の除算処理を示す図であり、(e)〜(g)は、本発明の丸め込み処理及び除算処理を示す図である。
Furthermore, in this embodiment, the lower n bits of data after rounding down the decimal part are output to the adder /
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
Here, FIGS. 3A to 3C are diagrams showing the flow of arithmetic processing of the
制御器10からトルク指令値を示す制御指令信号τが出力されると、該出力された制御指令信号τは加算器12に入力される。更に、外乱オブザーバ16からは外乱オブザーバ信号τd’が加算器12に入力され、制御指令信号τと外乱オブザーバ信号τd’とが加算される。この加算信号「τ+τd’」は制御対象14(DDモータ)と外乱オブザーバ16とに向けて出力されるが、制御対象14に向けて出力された加算信号は、途中で外乱τdの影響を受け、「τ+τd’−τd」となって制御対象14に入力される。制御対象14は、この「τ+τd’−τd」に基づきモータを回転させる。もし、「τd’−τd=0」となれば、外乱は完全に打ち消される。制御対象14は、モータ回転後の回転角度位置を不図示のレゾルバ等の位置検出器で検出し、この検出した角度位置信号θを出力信号として、外乱オブザーバ16と、制御器10とにそれぞれ出力する。このとき、出力信号には観測ノイズNが混入する。
When a control command signal τ indicating a torque command value is output from the
外乱オブザーバ16は、制御対象14からの角度位置信号θが入力されると、逆システム20において、まず、角度位置信号θを不図示のA/D変換器でA/D変換する。そして、不図示のDSPによるプログラムの実行によって、伝達関数「1/Gn(s)」を示すアルゴリズムを用いた変換処理を実行して、角度位置信号θを推定制御指令信号τ*に変換する。この推定制御指令信号τ*は、減算部22に出力される。
When the angular position signal θ from the
減算部22は、加算器12から加算信号が入力されると、この加算信号を、まず不図示のA/D変換器でディジタルの信号に変換する。そして、DSPによるプログラムの実行によって、ディジタルの加算信号「τ+τd’」から、逆システム20から入力された推定制御指令信号τ*を減算して推定外乱信号「τd*=τ+τd’−τ*」を生成し、これをQフィルタ部24に出力する。
When the addition signal is input from the
Qフィルタ部24は、減算部22から推定外乱信号τd*が入力されると、不図示のDSPによってディジタルフィルタQ(s)の機能を実現するプログラムを実行して、推定外乱信号τd*に対してローパスフィルタの機能を有するフィルタ処理を行う。
以下、kサンプル目のτd*であるu(k)が入力されたとして動作を説明する。
u(k)の入力タイミングに合わせて、第1遅延部24aにおいて1つ前のサンプル入力値であるu(k−1)が読み出されて加減算部24bに入力される。一方、第2除算部24gからは、u(k)の入力タイミングに合わせて、1サンプル前の入力値に対するフィルタ処理結果y(k−1)を2倍にした2y(k−1)が加減算部24bに入力される。これにより、加減算部24bでは、「X=u(k)+u(k−1)−2y(k−1)」の演算処理が実行される。この演算結果Xは、係数乗算部24cに入力される。
When the estimated disturbance signal τd * is input from the
Hereinafter, the operation will be described assuming that u (k), which is τd * of the kth sample, is input.
In accordance with the input timing of u (k), u (k−1), which is the previous sample input value, is read by the
以下、u(k)、u(k−1)、y(k−1)を16ビットのデータとして説明する。
係数乗算部24cは、図3(a)に示すように、加減算部24bの演算結果である16ビットのX(小数部なし)が入力されると、不図示のROMから、図3(b)に示すように、16ビットの固定小数点数であるフィルタ係数A(小数部15ビット)を読み出す。そして、入力されたXと読み出したフィルタ係数Aとを乗算して、32ビットの固定小数点数である「X・A」を算出する。この演算結果である「X・A」は、加算部24dに入力される。
Hereinafter, u (k), u (k-1), and y (k-1) will be described as 16-bit data.
As shown in FIG. 3A, when the 16-bit X (no fractional part) that is the calculation result of the adder /
加算部24dは、図3(c)に示すように、係数乗算部24cからの「X・A」(32ビット)に、第2遅延部24fにおいて読み出されたy(k−1)(32ビット)を加算する。この加算結果「y(k)=X・A+y(k−1)」(32ビット)は、第1除算部24eに入力される。
第1除算部24eは、32ビットのy(k)における17ビットの整数部を右に15ビットシフトすることで、15ビットの小数部(図中の▲より右のビット)を切り捨てる。ここで、図3(d)に示すように、丸め込みの処理を行わずに、整数部を単に右に15ビットシフトすると従来の切り捨て処理となる。
As illustrated in FIG. 3C, the
The
本実施の形態の第1除算部24eは、図3(e)に示すように、まず、32ビットのy(k)の15ビットの小数部における最上位ビット(14ビット目)に「1」を加算する。図3(e)の例では、小数部の最上位ビットが「1」となっているため、図3(f)に示すように、切り上げが発生する。つまり、17ビットの整数部における最下位ビット(15ビット目)に1が加算され、15ビット目の「0」が「1」となる。このようにして、10進数の四捨五入と同等の処理が行われる。
As shown in FIG. 3E, the
更に、第1除算部24eは、小数部を切り捨てるために、丸め込みを後のy(k)(32ビット)を、「215」で除算する処理を実行する。具体的に、図3(g)に示すように、整数部を15ビット右へシフトする。そして、シフト後の下位16ビットのデータをディジタルフィルタQ(s)の出力y(k)’として出力する。
このy(k)’は、不図示のD/A変換器によって、アナログの外乱オブザーバ信号τd’に変換され、加算器12に出力される。このτd’には、単純な切り捨てによる演算誤差よりも小さい演算誤差しか含まれないので、制御指令値と演算誤差とが打ち消しあうといったことが生じるのを低減することができる。
Further, the
This y (k) ′ is converted into an analog disturbance observer signal τd ′ by a D / A converter (not shown) and output to the
例えば、従来の最大誤差は、小数部15ビットが全て1「111111111111111」となるものと比較して、本実施の形態の最大誤差は「011111111111111」と小さくすることができる。
一方、第2除算部24gには、第2遅延部24fにおいて1サンプル前の加算部24dの出力であるy(k−1)(32ビット)が入力され、第1除算部24eと同様に、15ビットの小数部の最上位ビットに1を加算する丸め込み処理が行われる。
For example, the maximum error in the present embodiment can be reduced to “0111111111111111” as compared with the conventional maximum error in which all 15 bits of the decimal part are 1 “111111111111111”.
On the other hand, y (k−1) (32 bits), which is the output of the
更に、第2除算部24gは、丸め込み処理後のy(k−1)を2倍にすると共にその小数部を切り捨てるために、y(k−1)(32ビット)に対して、「214」で除算する処理を実行する。具体的に、y(k−1)の整数部を14ビット右へシフトする。そして、シフト後の下位16ビットのデータを加減算部24bに出力する。
上記したように、本実施の形態の外乱抑制型制御装置100は、外乱オブザーバ16を構成するQフィルタ部24における、ディジタルフィルタQ(s)のフィルタ処理において、フィルタ係数Aを用いた固定小数演算後の固定小数点数の小数部分を切り捨てるときに、小数部分の最上位ビットに1を加算してから行うことが可能である。
Further, the
As described above, the disturbance
これにより、従来の単純に小数部分を切り捨てる場合と比較して、演算誤差を小さくすることができ、制御指令値と演算誤差とが打ち消しあうといったことが生じるのを低減することができる。
上記実施の形態において、制御対象14は、発明1、3、4及び5のいずれか1の制御対象に対応し、外乱オブザーバ16は、発明1、4及び5のいずれか1に記載の外乱オブザーバに対応し、外乱オブザーバ16及び加算器12を含む構成部は、発明1乃至4のいずれか1に記載の外乱抑制装置に対応し、加算器12は、発明1、4及び5のいずれか1に記載の加算信号生成部に対応し、逆システム20及び減算部22は、発明1、3及び4のいずれか1に記載の推定外乱信号生成部に対応し、Qフィルタ部24は、発明1乃至4のいずれか1に記載のQフィルタ部に対応し、制御器10は、発明5に記載の誤差信号生成部及び制御指令信号生成部に対応する。
As a result, the calculation error can be reduced as compared with the conventional case where the decimal part is simply discarded, and the occurrence of cancellation of the control command value and the calculation error can be reduced.
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態において、Qフィルタ部24において、演算結果の固定小数点数の小数部分を、丸め込んでから切り捨てる処理は、発明1に記載の小数部切捨手段又は発明4に記載の小数部切捨ステップに対応する。
なお、上記実施の形態においては、外乱オブザーバ16の各処理を、演算装置に専用のプログラムを実行させることで行う構成としたが、これに限らず、ハードウェア主体で前記各処理を実行する構成としても良い。
Moreover, in the said embodiment, the process which rounds off the decimal part of the fixed-point number of a calculation result in the
In the above embodiment, each process of the
また、上記実施の形態においては、ディジタルフィルタQ(s)を1次のIIRフィルタとしたが、これに限らず、2次以上のIIRフィルタとしてもよい。
また、上記実施の形態においては、本発明をDDモータのフィードバック制御に適用したが、これに限らず、DDモータ以外のモータや、モータ以外の制御対象に適用してもよい。
In the above embodiment, the digital filter Q (s) is a primary IIR filter. However, the present invention is not limited to this, and a secondary or higher order IIR filter may be used.
Moreover, in the said embodiment, although this invention was applied to feedback control of DD motor, you may apply not only to this but to motors other than a DD motor, and control objects other than a motor.
100 外乱抑制型制御装置
10 制御器
12 加算器
14 制御対象
16 外乱オブザーバ
20 逆システム
22 減算部
24,26 Qフィルタ部
100 Disturbance
Claims (6)
前記外乱オブザーバは、前記回転型ダイレクト・ドライブ・モータの出力する該回転型ダイレクト・ドライブ・モータの回転角度位置を示す信号である角度位置信号と前記加算信号とに基づき前記外乱の推定値を示す推定外乱信号を生成する推定外乱信号生成部と、固定小数点数のフィルタ係数を有するディジタルIIR(Infinite Impulse Response)フィルタを用いた演算処理によって、前記推定外乱信号に含まれる不要な周波数領域の信号成分を選択的に除去するQフィルタ部とを含んで構成されており、
前記Qフィルタ部は、当該外乱抑制装置を含む制御系のDCゲインが1となるように、前記フィルタ係数を用いた演算処理後の固定小数点数の小数部分を該固定小数点数の整数部分に丸め込むと共に、前記小数部分を切り捨てる小数部切捨手段を備えることを特徴とする外乱抑制装置。 A disturbance observer for generating a disturbance observer signal for suppressing the influence of the disturbance experienced by the rotary direct drive motor, the control command signal to the rotary direct drive motor and an addition signal of the disturbance observer signal A disturbance suppression device including an addition signal generation unit to generate,
The disturbance observer, indicates an estimate of the disturbance on the basis of the angular position signal and the sum signal is a signal indicating a rotational angular position of the rotary direct drive motor to the output of the rotary direct drive motor and the estimated disturbance signal generator for generating an estimated disturbance signal, a digital IIR (Infinit e Impulse Response) by arithmetic processing using a filter, undesired frequency domain signal contained in the estimated disturbance signal having a filter coefficient of a fixed-point number And a Q filter unit that selectively removes components,
The Q filter unit rounds the decimal part of the fixed-point number after the arithmetic processing using the filter coefficient to the integer part of the fixed-point number so that the DC gain of the control system including the disturbance suppressing device becomes 1 In addition, a disturbance suppressing device comprising a decimal part truncation means for truncating the decimal part.
前記Qフィルタ部において、前記差分信号をフィルタ処理することで前記外乱オブザーバ信号を生成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の外乱抑制装置。 The estimated disturbance signal generator, using said angular position signal and the inverse of the transfer function of the rotary direct drive motor, for the rotary direct drive motor to output the angular position signal Required estimation control command signal generating means for generating an estimated control command signal that is a control command signal including a disturbance component, and a difference signal for generating an estimated disturbance signal that is a difference signal between the estimated control command signal and the addition signal Generating means,
3. The disturbance suppression device according to claim 1, wherein the disturbance observer signal is generated by filtering the difference signal in the Q filter unit. 4.
前記外乱オブザーバは、前記回転型ダイレクト・ドライブ・モータの出力する該回転型ダイレクト・ドライブ・モータの回転角度位置を示す信号である角度位置信号と前記加算信号とに基づき前記外乱の推定値を示す推定外乱信号を生成する推定外乱信号生成部と、固定小数点数のフィルタ係数を有するディジタルIIR(Infinite Impulse Response)フィルタを用いた演算処理によって、前記推定外乱信号に含まれる不要な周波数領域の信号成分を選択的に除去するQフィルタ部とを含んで構成されており、
前記Qフィルタ部に、前記外乱抑制装置を含む制御系のDCゲインが1となるように、前記演算処理において固定小数点数の小数部分を該固定小数点数の整数部分に丸め込ませると共に該小数部分を切り捨てさせる小数部切捨ステップを含むことを特徴とする外乱抑制装置制御方法。 A disturbance observer for generating a disturbance observer signal for suppressing the influence of the disturbance experienced by the rotary direct drive motor, the control command signal to the rotary direct drive motor and an addition signal of the disturbance observer signal A disturbance suppression device control method for controlling a disturbance suppression device including an addition signal generation unit to generate,
The disturbance observer, indicates an estimate of the disturbance on the basis of the angular position signal and the sum signal is a signal indicating a rotational angular position of the rotary direct drive motor to the output of the rotary direct drive motor and the estimated disturbance signal generator for generating an estimated disturbance signal, a digital IIR (Infinit e Impulse Response) by arithmetic processing using a filter, undesired frequency domain signal contained in the estimated disturbance signal having a filter coefficient of a fixed-point number And a Q filter unit that selectively removes components,
The Q filter unit causes the decimal part of the fixed-point number to be rounded to the integer part of the fixed-point number in the arithmetic processing so that the DC gain of the control system including the disturbance suppressing device is 1, and the decimal part is A disturbance control apparatus control method comprising a fractional part truncation step for truncation.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の外乱抑制装置を備えることを特徴とする外乱抑制型制御装置。 An error signal generator for generating an error signal indicating an error for rotary direct drive motor output to the rotary-type direct drive motor target signal of the angular position signal is a signal indicating a rotational angular position of the error generating a control command signal generating unit for generating a control command signal so as to provide the rotary direct drive motor based on the signal, the disturbance observer signal for suppressing the influence of the disturbance experienced by the said rotary direct drive motor A disturbance suppression type control device comprising a disturbance observer, and an addition signal generation unit that generates an addition signal of the control command signal and the disturbance observer signal,
A disturbance suppression control apparatus comprising the disturbance suppression apparatus according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008164218A JP5446143B2 (en) | 2008-06-24 | 2008-06-24 | Disturbance suppression device, disturbance suppression device control method, disturbance suppression control device, and rotary direct drive motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008164218A JP5446143B2 (en) | 2008-06-24 | 2008-06-24 | Disturbance suppression device, disturbance suppression device control method, disturbance suppression control device, and rotary direct drive motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010009103A JP2010009103A (en) | 2010-01-14 |
JP5446143B2 true JP5446143B2 (en) | 2014-03-19 |
Family
ID=41589556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008164218A Active JP5446143B2 (en) | 2008-06-24 | 2008-06-24 | Disturbance suppression device, disturbance suppression device control method, disturbance suppression control device, and rotary direct drive motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5446143B2 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07168713A (en) * | 1994-10-24 | 1995-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | Digital signal processor |
JP3298069B2 (en) * | 1999-05-20 | 2002-07-02 | 住友重機械工業株式会社 | Stage position control device and speed control device |
JP2001210032A (en) * | 2000-01-25 | 2001-08-03 | Sanyo Electric Co Ltd | Actuator controller in disk device |
JPWO2005104365A1 (en) * | 2004-04-19 | 2008-03-13 | 有限会社ニューロソリューション | DIGITAL FILTER DESIGN METHOD AND DESIGN DEVICE, DIGITAL FILTER DESIGN PROGRAM, DIGITAL FILTER, METHOD FOR GENERATING NUMERICAL CHARACTER CHARACTERISTICS FOR D desired frequency characteristics |
JP2006011819A (en) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Control device |
-
2008
- 2008-06-24 JP JP2008164218A patent/JP5446143B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010009103A (en) | 2010-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4307154B2 (en) | Control device for electric power steering device | |
JP6191600B2 (en) | ENCODER, DRIVE DEVICE, AND ROBOT DEVICE | |
JP6491497B2 (en) | Motor control device | |
JP2010051104A (en) | Motor control apparatus | |
CN116324632B (en) | Vehicle system vibration suppression control apparatus and vibration suppression control method | |
JP2009165199A (en) | Motor controller, and motor control system | |
WO2014155559A1 (en) | Notch filter, external force estimator, motor controller, and robot system | |
KR102002144B1 (en) | Control system | |
CN110034729A (en) | Circuit device, vibration device, electronic equipment and moving body | |
JP5446143B2 (en) | Disturbance suppression device, disturbance suppression device control method, disturbance suppression control device, and rotary direct drive motor | |
EP3709299A1 (en) | Digital audio processing device, method for processing digital audio, and digital audio processing program | |
TWI386845B (en) | Error calculation of the integer division operation circuit | |
CN104467844A (en) | Time-interleaved analog-digital converter and method | |
JP5652873B2 (en) | Digital-to-analog converter and control method thereof | |
JP6070572B2 (en) | Digital filter circuit and digital filter processing method | |
JP4838206B2 (en) | Filter circuit and method | |
CN105656450A (en) | Digital lowpass filtering method and apparatus for integer arithmetic | |
JP4802929B2 (en) | Active noise reduction device | |
JP7225621B2 (en) | Servo controller | |
JP5981277B2 (en) | Position detection device | |
JPH05300782A (en) | Disturbance estimation compensator | |
JP2538633B2 (en) | Adaptive filter | |
JP6314492B2 (en) | Digital filter circuit | |
JP6875945B2 (en) | Filter for position data | |
JP2011023927A (en) | Digital filter and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110525 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120724 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120725 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130402 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130531 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5446143 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |