サーボモータのゲイン調整とは、どんな事ですか

A 回答 (2件)

サーボモータはフィードバック技術を用いた制御技術の一つです。


基準値と出力値を比較し、その差分を元に全体の系(例えばモーター回転数)をコントロールする技術です。
その際、感度(ループゲインと言います)を上げると誤差は少なくなりますがギクシャクした動作(ハンチングとかコッキングとか言います。)となり、ループゲインが低いと誤差が大きくなります。
モーター回路では一般的にモーターのイナーシャ(慣性力)が最も大きい為、このイナーシャが制御の遅れ(通常は一次遅れ)となり系全体の応答特性が決定されます。
詳細な動きを求める必要があれば数学的手段(ラプラス変換)を使って求める事ができます。
殆どの特性はラプラス変換で求める事ができます。
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あまり自信はないのですが..


モータ制御で、制御の対象となる量(電流、電圧、回転速度、トルク)の
目標値に対するズレをフィードバックして目標値に近づけていきますよね。
そのときのフィードバック量を調整(ズレを何倍して戻すかを調整)することだと思います。
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QACサーボに使われる用語、”ゲイン”って?

生産設備の業務を行ってる者です。仕事柄、卓上の3軸ロボットなどのカタログやら、取説をみることが多いのですが、”ゲイン”とゆう言葉の意味がどうも理解できていません。ステッピングモーターでは不要でサーボになると必要とゆうことは、モーターへの出力パルスとエンコーダーからの入力パルスの差(時間差)を調整するものとゆうことでしょうか?それにしては、位置ゲインとか、いろいろあるようですが・・・。切羽詰まった疑問とゆうわけではないので、理解している方、時間があるときにお答えいただければ幸いです。

Aベストアンサー

NC使ってますが・・・確かに説明書には出て来ますね。

この場合のゲインは到達点と言うことじゃないでしょうか?指令値としてもかまいません。
100と指令して、モーターは100進もうとしますよね。オープン方式のステッピングモーターならば、必要な回転したら止ります。その位置がどこであってもです。
サーボはクローズドですから、現位置を戻します。差が大きくなると、サーボモーター位置誤差大で、アラームになります。この幾つまで許すかが、ゲインなんじゃ・・。
実際には、負荷がかかって、例えば送り100mm/分の指令値に対し、80まで落ちると、それを補うように、電流値を上げるような調整がゲインなんじゃないですか?
精密な位置決めする場合、その点で減速するのではなく、差が一定になったら、減速して、また次の差がなくなったらまた減速して、最後は止る。この減速してる間にも進みますから、指令値と差を常に監視して厳しくするればするほど、位置決めは正確になりますが、動きとしては遅くなってしまいます。早く止めるためには、この差の許容を大きくすればいいのですが、大きすぎると、位置が狂う。

NCの動きの中でインポジションチェックがありますよね。例えば、G00X100:y100:と指令したき、Xが100まで到達しなくても、yが動き出し刃先の動きは極小さいですが、Rになります。それを防ぐために、Xが100まで到達してから、Yを動き出すようにチェックするパラメーターですが、これをオンすると明らかに遅くなります。逆に入れないと、ネジの切り上がりなどは不完全部が大きくなったりします。これは制御上の話ですが、モーターと制御部の間でこれと同じようなことがおこなわれているんじゃないでしょうか?

また、円弧切削する場合にゲイン調整が悪いと、綺麗な円弧にならず、真円度が悪いということを聞いたことがあります。XとY軸のサーボの同期が同じでないと、円弧の軌道を描かないらしいです。
ゲインは確か、サーボパラメーターで指令値を変えることができましたはず・・・(自信なし)

NC使ってますが・・・確かに説明書には出て来ますね。

この場合のゲインは到達点と言うことじゃないでしょうか?指令値としてもかまいません。
100と指令して、モーターは100進もうとしますよね。オープン方式のステッピングモーターならば、必要な回転したら止ります。その位置がどこであってもです。
サーボはクローズドですから、現位置を戻します。差が大きくなると、サーボモーター位置誤差大で、アラームになります。この幾つまで許すかが、ゲインなんじゃ・・。
実際には、負荷がかかって、...続きを読む

Qサーボの調整方法を教えてください。

サーボの調整方法を教えてください。
プログラマーです。サーボモータの素人です。

多関節ロボットの先端(TCP)が移動中の振動を抑制する為、自動チューニングにより、サーボモータの設定値を以下のように変更しました。
設定値の変更後(自動チューニング後)に振動は、だいぶ収まりましたが、まだ先端の場所によっては移動中に振動します(それほど無茶な場所ではありません)。
さらに手動で設定値を変更して、振動を抑えたいのですが、どの値をどのように変更してよいかヒントを頂けないでしょうか?

ネット等で調べたのですが、基本的な知識不足で悩んでおります。
どうか、助けていただけないでしょうか。

【変更前→自動チューニング後】
[1軸]
速度ループゲイン(0.1hz):400→651
速度ループ積分時定数(msec):2000→977
位置ループゲイン(/sec):400→976
慣性モーメント比(%):100→1052
[2軸]
速度ループゲイン:400→661
速度ループ積分時定数:2000→963
位置ループゲイン:400→991
慣性モーメント比:100→1299
[3軸]
速度ループゲイン:400→509
速度ループ積分時定数:2000→1250
位置ループゲイン:400→763
慣性モーメント比:100→1216
[4軸]
速度ループゲイン:400→768
速度ループ積分時定数:2000→828
位置ループゲイン:400→1152
慣性モーメント比:100→906
[5軸]
速度ループゲイン:400→530
速度ループ積分時定数:2000→1201
位置ループゲイン:400→795
慣性モーメント比:100→2070
[6軸]
速度ループゲイン:400→316
速度ループ積分時定数:2000→2014
位置ループゲイン:400→474
慣性モーメント比:100→944

サーボの調整方法を教えてください。
プログラマーです。サーボモータの素人です。

多関節ロボットの先端(TCP)が移動中の振動を抑制する為、自動チューニングにより、サーボモータの設定値を以下のように変更しました。
設定値の変更後(自動チューニング後)に振動は、だいぶ収まりましたが、まだ先端の場所によっては移動中に振動します(それほど無茶な場所ではありません)。
さらに手動で設定値を変更して、振動を抑えたいのですが、どの値をどのように変更してよいかヒントを頂けないでしょうか?

ネッ...続きを読む

Aベストアンサー

多間接ロボットなら初心者では手動チューニングは不可能
単軸なら根気だけでなんとかなるでしょうが

自動チューニング以上の調整はメーカのベテランでさえも困難



>慣性モーメント比(%):100→1052
この数値を見ただけでほぼこれ以上の調整は不可能に近いのは想像できる
ただ単にモータが小さい <モータを大きくする以外の選択肢は無い

(モータを大きくすると自重が増えて更に悪化する場合も、、、少なからずですが)

それなりの補間精度が必要な場合は
慣性モーメント比はせいぜい大きくても500%程度
欲を言えば200%

Qベルヌーイの定理とは?

初心者にも分かり易くベルヌーイの定理を教えてください。

Aベストアンサー

ベルヌイの式とは、皆さんが回答されているとおり、流体に関するエネルギー保存の式でいいと思うのですが、初心者に誤解を与えかねないような回答がありますのでコメントさせて下さい。

まずNo.4の方がおっしゃっているのは連続の式のことでベルヌイの式とは関係がありません。非圧縮性流体とは密度が一定の流体のことを意味し、流れが速かろうが遅かろうが分子間の距離は一定のままです。また分子間の距離は圧力とは関係がありません。関係するのは温度です。

翼の説明に関して、No.3の方が「翼の前面で分かれた空気は翼の後縁で一緒になります(これは厳密にいうと仮定でして、必ずしも一緒にならないこともあり得ます)。 」と書いておられますが、通常は上面の流れの方が後縁に先に達し、翼の後縁で一緒になることはありません。

QEB と ELB (漏電ブレーカ)

ずばり、EBとELBの違いは何ですか?
実は、家の分電盤の電力会社のリミッターが30Aで、時々切れてしまうため、40Aに取替えを電力会社に依頼したら、
「まず、今ついている30AのEBを30AのELBまたは40AのELBに交換してからでないと出来ない。」と言われました。
取替えは工事屋さんに頼みますが、自分でもいろいろ知っておきたいと思います。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ELBはEB(漏電遮断器)とLB(負荷遮断器)の両方の機能を持ったものです。
30AのEBは30A以上流せない漏電ブレーカーで、30A以上流れているときや、30A以上流れている状態で漏電発生による遮断動作時にブレーカーが故障する可能性があります。
30AのELBは30A以上流れた場合または漏電したとき遮断するブレーカーです。

40A契約でなぜ30AのELBかと言うと、
40Aリミッターは単相3線式回路の中線を除く両回線の合計電流40A以上で動作する機能を持っています。40A契約というのは100V利用時換算で40Aということですから単相3線式の場合は20A+20Aや30A+10Aというような使い方となります。
それに対し、30AのELBはどちらか一方の電線に30A以上の電流が流れた場合動作するという機能となります。30AのELBでは最大60A使用が可能ですが最悪30Aしか使えないという場合があります。リミッターが契約目的、ELBが電線保護と目的が違うため機能にも差が有るということです。
40Aのリミッターでは最悪の場合、片線に40Aの電流が流れる可能性があるため、EBの破損や電線の焼損につながる恐れがあることから電力会社では取替えの要請を出したものと思われます。
googonさん宅の工事ではgoogonさん宅の電線太さを確認して30Aか40Aかの選択になるものと思われます。

ELBはEB(漏電遮断器)とLB(負荷遮断器)の両方の機能を持ったものです。
30AのEBは30A以上流せない漏電ブレーカーで、30A以上流れているときや、30A以上流れている状態で漏電発生による遮断動作時にブレーカーが故障する可能性があります。
30AのELBは30A以上流れた場合または漏電したとき遮断するブレーカーです。

40A契約でなぜ30AのELBかと言うと、
40Aリミッターは単相3線式回路の中線を除く両回線の合計電流40A以上で動作する機能を持っています。4...続きを読む

Qモーターについているタコジェネってなに?

モーターにタコジェネってついてますが、どんな制御に使用しているのでしょうか?よろしくお願いします。

Aベストアンサー

No.1の補足をしますと
タコジェネレータの略で、モータの回転を検出する目的のものです。原理としては、DC発電機を対象のモータに直結もしくはギヤ等で連結して回転数を起電力(電圧)として出力するアナログ計器ということになります。この電圧を制御基盤に取り込んでモータの回転数制御を行います。

Q漏電遮断器の原理を教えて下さい

現在専門学校で電気を勉強しているものです。

漏電遮断器の原理がいまいちよく分かりません。

特に接地(アース)していないと漏電遮断器が働かないという根拠が分かりません

電気に詳しい方、教えていただけませんか?

Aベストアンサー

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと、電気が流れている電気製品で、電線の被服が破損して電気製品のボディーに接触したとします。この時破損した側の電線がアース側なら電位が同じなので何も起きません。また反対側でも電気製品のボディーが完全にゴムか何かの絶縁体の上に乗っていれば漏れ電流が流れないので漏電遮断機は働きません、あくまで遮断器のところを通る電流の差が規定値(50mA程度)を超えた場合のみ働きますから。ここでこの電気製品のボディーを地面に接触(アース)させると電流がボディーからトランスのアース側へと流れて漏電遮断機に流れるプラスマイナスの電流値に差が出て漏電遮断機が働くことになります。つまりこの意味で、アースしていないと漏電遮断機が働かないのであって、漏電遮断機そのものをアースする必要は全くなくまたそんな端子もありません。

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと...続きを読む

Qパルスとは具体的に何を指しているのですか?

こんにちは。現在初歩から電気・エレクトロニクスについて学んでいるものです。
参考書やネットなどで分からない単語を調べているのですが、パルスについて明確な説明を見つけることができません。

辞書の意味だと「脈拍」
用語辞典だと「衝撃電流」
またノイズと同じような解説をされていたりしますが、ノイズと同一ではないようです。
具体的にどのようなものなのかイメージが湧かないので困っています。エレクトロニクスにおける「パルス」の定義を噛み砕いて教えていただけると有難いです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

パルスというのは瞬間的に流れてしばらく休むような形の電流波形のことです。

尖った形のものや長方形をしたものがあります。

たまにですが方形波もパルスに含める場合もあります。
電話機のダイヤルパルスというのは流れつづけている電流をごく短時間だけオフすることで
実現しています。
これも上下を反対に見ればパルスですね。

実際には色んな意味で使われます。
117の時報の「カッカッ」という音もパルスですし
PCのクロックも詳しく言えばクロックパルスです。
カメラのフラッシュ(ストロボ)もパルスです。
そう言えばストロボを使った電飾もありますね。

パルスは正弦波などに比べて非常に広帯域の周波数成分を含むため、雑音源に成りやすいのです。
これをパルス性雑音といいます。
雷や電灯のオンオフがラジオやテレビにノイズとして入りやすいのはこのためです。
またスイッチング電源やインバーターもパルスを使っていますのでノイズ減になりやすいのです。

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Qエクセルで打ち込んだ数字を自動で別シートに表示したい

エクセルでセルに打ち込んだ数字を自動で別シートに表示できる方法があれば、教えてください。

例えば、シート1のC1に5を打ち込んだら、シート2のD2にシート1で打ち込んだ5が自動で表示される。

また1列すべてを自動で表示させる場合、一つのセルの時と違いがありましたら教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんばんは。
入力したセルの値を合計とかでなくて、
純粋に別のシートに自動的に表示したいのであれば、
以下の方法があります。

1.1つのセルだけの場合
例)シート1のC1に5を打ち込んだら、
  シート2のD2にシート1で打ち込んだ5が自動で表示される

⇒シート2のD2のセルをアクティブにして「=」を入力
 した後、シート1のC1をクリックする。
 そうするとD2のセルに「=Sheet1!C1」と表示され、値が自動的に
 表示されるようになります。

2.1列全てコピーしたい場合。
  コピー&リンク貼り付けを使うと便利です。

例)例)シート1のC1~C5に何かを入力したら、
  シート2のD2~D7にシート1で打ち込んだものが自動で表示される

  シート1にあるコピー元のセルを範囲選択して、
  シート2のD2の上で「右クリック」⇒「形式を選択して貼り付け」
  をクリックします。

  そして出てきた小さな画面の左下にある「リンク貼り付け」という
  ボタンをクリックすると完成です。
  試してみてください。。

  念のためにリンク貼り付けを図解しているURLを載せておきます。
  参考にしてみてくださいね。。
  http://www.geocities.jp/office_inoue/excel/eq21.htm

こんばんは。
入力したセルの値を合計とかでなくて、
純粋に別のシートに自動的に表示したいのであれば、
以下の方法があります。

1.1つのセルだけの場合
例)シート1のC1に5を打ち込んだら、
  シート2のD2にシート1で打ち込んだ5が自動で表示される

⇒シート2のD2のセルをアクティブにして「=」を入力
 した後、シート1のC1をクリックする。
 そうするとD2のセルに「=Sheet1!C1」と表示され、値が自動的に
 表示されるようになります。

2.1列全てコピーしたい場合。
  コ...続きを読む

Qサーボモーターの速度指令について

お世話になります。

三菱の講習用テキストを見て、サーボモーターの勉強を始めました。

以下、位置と速度を同時に制御する場合についてですが、私の認識は以下です。

(1)モーターの指令値(指令バルス周波数)とモーターの現在値(帰還パルス周波数)の差の「累積」 
が溜りパルスとなる
(2)溜りパルスが速度指令となる
(3)モーター回転数の指令値と現在値が同じになると速度指令(溜りパルス)は一定になる
(4)溜りパルスはゼロになると位置決めが完了する(モーターが止まる)

分からないのは2つです。

ひとつめは、速度フィードバックがなぜ必要になるかです。溜りパルスが一定になれば速度は目標値に追従している訳ですから、位置フィードバックだけで、位置も速度も制御されるのではないかと思うのですが、なぜ速度フィードバックが必要になるのでしょうか?

ふたつめは、速度指令についてです。テキストでは溜りパルスが速度指令になるという様な書き方をしていますが、なぜそうなるのかが分かりません。単純に溜りパルスを速度指令にはできないと思うのですが、このあたりを詳しく説明しているWEBなどあればご教示頂けませんでしょうか。

よろしくお願いします。

お世話になります。

三菱の講習用テキストを見て、サーボモーターの勉強を始めました。

以下、位置と速度を同時に制御する場合についてですが、私の認識は以下です。

(1)モーターの指令値(指令バルス周波数)とモーターの現在値(帰還パルス周波数)の差の「累積」 
が溜りパルスとなる
(2)溜りパルスが速度指令となる
(3)モーター回転数の指令値と現在値が同じになると速度指令(溜りパルス)は一定になる
(4)溜りパルスはゼロになると位置決めが完了する(モーターが止まる)

分からないのは2つです。

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Aベストアンサー

回答(1)です

>(4)速度制御によってV'→Vになる。このとき、溜りパルスP’、速度の目標値Vr
V’で考えると混乱するので具体的に数値を入れてみる

V=10m/min(本件は位置制御なので直線位置決めとしてみる)
V'= 8m/min(摩擦等の原因で速度が落ちた)
P= 1000PLS
P'=1200PLS
Vr=10m/min
SP=10000PLS/Sec(指令周波数)
FB=10000PLS/Sec(フィードバック周波数)
FB'=8000PLS/Sec

10m/minで運転している時、速度指令周波数は10000PLS/Secとする
この時エンコーダからの周波数は10000PLS/Secとする
指令周波数=フィードバック周波数となり
溜りパルス量は1000PLSで安定してるものとする

(5) 摩擦等で外乱が入ってV'= 8m/minと遅くなった
(6) 指令周波数は一定でFBは8000PLS/Secと遅くなるので
(7) 溜りパルスは12000PLSと増える
(8) 結果的に速度指令が増えたので12m/Secまで加速する
(9) FBは12000PLS/Secと増える
(10) SPはそのままでFBが増えたので溜りパルスは減る
(11) 溜りパルスが減ったので速度は落ちる

所謂、ハンチングはするがいずれ落ち着きます

溜りパルス=指令パルス数-フィードバックパルス数
(周波数ではなくてパルスのカウント数)

本来、溜りパルス量はゼロにするのが最良なのですが
いにしえのアナログサーボでは応答遅れ等の問題がありゼロにするのは困難であった
最新のデジタルサーボは応答遅れも少なく低速運転ではほとんどゼロ付近になります
但し、本当のゼロになるのは停止時のみです

回答(1)です

>(4)速度制御によってV'→Vになる。このとき、溜りパルスP’、速度の目標値Vr
V’で考えると混乱するので具体的に数値を入れてみる

V=10m/min(本件は位置制御なので直線位置決めとしてみる)
V'= 8m/min(摩擦等の原因で速度が落ちた)
P= 1000PLS
P'=1200PLS
Vr=10m/min
SP=10000PLS/Sec(指令周波数)
FB=10000PLS/Sec(フィードバック周波数)
FB'=8000PLS/Sec

10m/minで運転している時、速度指令周波数は10000PLS/Secとする
この時エンコーダからの周波数は10000PLS/Secとする
指令周波数=...続きを読む


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