【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットや工作機械等の制御対象を駆動するモータの制御方式に関するもので、特に、イナーシャ，動摩擦係数，重力外乱，クーロン摩擦等の制御対象の特性を決めるパラメータの変動に強い適応ＰＩ（比例、積分）制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】サーボモータで駆動されるロボットや工作機械等の機械の制御においては、位置制御をＰ制御（比例制御）、速度制御をＰＩ制御（比例、積分制御）
が通常一般的に行われている。 図２はこのＰＩ制御方式を用いたモータの速度制御方式のブロック図であり、指令速度ｒからモータの実速度ｙを減じた速度偏差に比例器１で比例ゲインＫ２を乗じた値と、積分器２で上記速度偏差を積分し積分ゲインＫ１を乗じた値を加算し、トルク指令Ｔcmd を求め該トルク指令Ｔcmd を制御対象のモータ７に出力しモータ７を駆動している。 そして、Ｐ
Ｉ制御のゲインＫ１，Ｋ２は通常固定ゲインで制御が実行されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来のモータの速度制御方式では、ゲインＫ１，Ｋ２が固定であるために、制御対象の機械等のイナーシャ、動摩擦係数，重力外乱，クーロン摩擦等のパラメータが変化すると、制御特性が変化してしまい、制御性能を悪くするという欠点がある。 例えば、図３に示すように、積分ゲインＫ１，比例ゲインＫ２がある固定の値で、制御対象のイナーシャがある値のとき、周波数に対する制御系全体のゲインおよび位相がＧ，ｆである場合、イナーシャが１／５に低下すると、ゲインおよび位相はＧ´，ｆ´
のように変化してしまい、制御系全体の特性が変化してしまう。 そのため、従来は、考えられる範囲でのパラメータ変動において、制御系が常に安定になるように上記積分ゲイン，比例ゲインＫ１，Ｋ２を選択しなければならなかった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、制御対象のパラメータが変動しても常に安定した制御ができるモータ制御方式を提供することにある。 さらに、本発明の目的は、制御系の伝達関数が常に「１」となる制御方式を提供することにある。

【０００５】

【問題を解決するための手段】速度ループに比例積分ループを有するモータ制御系において、本発明は、速度指令からモータの実速度を減じた速度偏差を状態変数とし、該状態変数を用いてモータで制御される制御対象の特性を変動させる各種パラメータの値を推定し、各推定値と実際との誤差が「０」になるようにトルク補正値を求め、該トルク補正値を上記比例積分ループ処理で得られたトルク指令に加算してモータへのトルク指令としてモータを駆動する。

【０００６】制御対象の特性に影響を与えるパラメータとしては、制御対象のイナーシャ，動摩擦係数，重力外乱さらには、クーロン摩擦を想定し、これらのパラメータの推定値がと実際の値が「０」になるように制御する。 また、重力外乱としては、制御対象の位置姿勢によって決まる外乱を決める重力外乱係数とそれ以外の一定重力外乱を推定する。 さらに、制御対象がロボットには、重力外乱のための推定値として該重力外乱に影響するパラメータを重力の影響が一番大きいアームの角度に対する重力外乱係数、上記アーム以外のアームの角度によって決まる外乱、及び一定重力外乱に分けて重力外乱を推定する。

【０００７】

【作用】制御対象の特性に影響を与える各種パラメータ（例えば、制御対象のイナーシャ，動摩擦係数，重力外乱，クーロン摩擦）の推定値と実際との誤差が「０」になるようにトルク補正値を求め、従来と同様の比例積分ループ処理で得られたトルク指令に上記トルク補正値を加算してモータへのトルク指令としてモータを駆動することにより、これらのパラメータが変動しても常にこれらの値は推定され、実際との差が「０」になるように制御されることになるから、モータの実速度は指令速度と等しくなり、制御系の伝達関数は「１」となり、非常にロバストなＰＩ制御方式を得ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する、
この実施例においては、制御対象をロボットとしている。 まず、状態変数Ｓｕｆを次の１式とする。 また、制御対象であるロボットの運動方程式を立てると次の２式となる。 Ｓｕｆ＝ｒ−ｙ …（１） τ＝Ｊ・ｙ´＋Ａ・ｙ＋Ｇｒ・ｓｉｎθ＋Ｆｒ＋ＣL ＋Ｄｉｓ …（２） なお、上記１式，２式において、ｒはモータへの速度指令で、ｙはモータの実速度である。 その結果、状態変数Ｓｕｆは速度偏差を意味する。 また、ｙ´はモータの実速度の微分を意味し加速度を示している。 なお、文字の右肩に「´」を付したものは、その文字が意味する変数の微分を意味する。 さらに、Ｊはイナーシャ，Ａは動摩擦係数，Ｇｒはロボットアーム角度に対する重力外乱係数，θは重力外乱に一番大きく影響を与えるロボットアームの回転角度，Ｆｒは一定重力外乱，ＣL はクーロン摩擦，Ｄｉｓは他のロボットアームの回転角度等によって与えられる重力外乱等のその他の外乱である。

【０００９】また、モータへのトルク指令τを次の３式とする。 τ＝Ｋ２・Ｓｕｆ＋Ｊ ^*・ｒ´＋Ａ ^*・ｙ＋Ｇｒ ^*・ｓｉｎθ ＋Ｆｒ ^* ＋ＣL ^* ＋τ１ …（３） 上記３式において、Ｋ２は後述するように収束速度を決める定数であり、Ｊ ^*はイナーシャ項の推定値、Ａ ^*は動摩擦係数の推定値、Ｇｒ ^*は重力外乱係数の推定値、
Ｆｒ ^*は一定重力外乱の推定値、ＣL ^*はクーロン摩擦の推定値で、速度ｙの正負の極性と同一極性で絶対値が等しい。 すなわち、 ｙ＝０のときは、ＣL ^* ＝０ ｙ＞０のときは、ＣL ^* ＝正の所定値の推定値ＣL+ ^* ｙ＜０のときは、ＣL ^* ＝負の所定値の推定値ＣL- ^*である。 また、τ１は切換入力である。

【００１０】次に、リアプノフ関数候補Ｖを次の４式とする。 Ｖ＝（1/2)Ｊ・Ｓｕｆ ² ＋（1/2)α・Ｊbar ² ＋（1/2)β・Ａbar ² ＋（1/2)γ・Ｇｒbar ² ＋（1/2)δ・Ｆｒbar ² ＋（1/2)ε・ＣLbar ² …（４） なお、α，β，γ，δ，εは適応速度を決める正の調整パラメータであり、Ｊbar ，Ａbar ，Ｇｒbar ，Ｆｒba
r ，ＣLbarはイナーシャ項の推定誤差，動摩擦係数の推定誤差，重力外乱係数の推定誤差、一定重力外乱の推定誤差、クーロン摩擦の推定誤差で、次の５式の関係にある。

【００１１】 Ｊbar ＝Ｊ−Ｊ ^* Ａbar ＝Ａ−Ａ ^* Ｇｒbar ＝Ｇｒ−Ｇｒ ^* Ｆｒbar ＝Ｆｒ−Ｆｒ ^* ＣLbar＝ＣL −ＣL ^* …（５） 上記リアプノフ関数候補Ｖは最小値が「０」で常に正になる関数である。 よって、リアプノフ関数候補Ｖの微分値Ｖ´が常に負になる（単調減少）ようなモータへのトルクτを決定すれば、リアプノフ関数候補Ｖは最小値「０」に収束する。 すなわち、Ｓｕｆ＝０，Ｊbar ＝
０，Ａbar ＝０，Ｇｒbar ＝０，Ｆｒbar ＝０，ＣLbar
＝０となり、応答は従来のスライディングモード制御と同様に、制御対象のパラメータ（イナーシャ，動摩擦係数，重力外乱，一定重力外乱，クーロン摩擦およびその他の外乱）に依存しない、伝達関数「１」（Ｓｕｆ＝ｒ
−ｙ＝０ということは、指令速度ｒ＝実速度ｙとなり伝達関数が１であることを意味する）となると共に、各推定誤差は「０」になり、各推定値は真値に収束することになる。

【００１２】そこで、上記４式の両辺を微分すると、 Ｖ´＝Ｊ・Ｓｕｆ・Ｓｕｆ´＋α・Ｊbar ・Ｊbar'＋β・Ａbar ・Ａbar'＋ γ・Ｇｒbar ・Ｇｒbar'＋δ・Ｆｒbar ・Ｆｒbar'＋ε・ＣLbar・ＣLbar' …（６） また、１式の両辺を微分すると、 Ｓｕｆ´＝ｒ´−ｙ´ …（７） ２式よりｙ´を求めると、 ｙ´＝（τ／Ｊ）−（Ａ・ｙ／Ｊ）−（Ｇｒ・ｓｉｎθ＋Ｆｒ＋ＣL ）／Ｊ −（Ｄｉｓ／Ｊ） …（８） ７式に８式を代入して解くと、 Ｓｕｆ´＝ｒ´＋（Ａ・ｙ／Ｊ）＋（Ｇｒ・ｓｉｎθ＋Ｆｒ＋ＣL ）／Ｊ ＋（Ｄｉｓ／Ｊ）−τ／Ｊ …（９） ９式を６式に代入しＶ´を求めると、 Ｖ´＝Ｓｕｆ（Ｊ・ｒ´＋Ａ・ｙ＋Ｇｒ・ｓｉｎθ＋Ｆｒ＋ＣL ＋Ｄｉｓ−τ） ＋α・Ｊbar ・Ｊbar'＋β・Ａbar ・Ａbar' ＋γ・Ｇｒbar ・Ｇｒbar'＋δ・Ｆｒbar ・Ｆｒbar' ＋ε・ＣLbar・ＣLbar' …（１０） 上記１０式に３式を代入して整理すると、次の１１式となる。

【００１３】 Ｖ´＝−Ｋ２・Ｓｕｆ ² ＋Ｊbar （Ｓｕｆ・ｒ´＋α・Ｊbar'） ＋Ａbar （Ｓｕｆ・ｙ＋β・Ａbar'） ＋Ｇｒbar （Ｓｕｆ・ｓｉｎθ＋γ・Ｇｒbar'） ＋Ｆｒbar （Ｓｕｆ＋δ・Ｆｒbar'） ＋ＣLbar（Ｓｕｆ＋ε・ＣLbar' ） ＋Ｓｕｆ（Ｄｉｓ−τ１） …（１１） 上記リアプノフ関数候補の微分値Ｖ´を常に負にするには、１１式の右辺第１項は常に負であることから、右辺第２〜第６項を「０」とし、第７項が常に負になるように切り替え入力τ１を選択するようにする。

【００１４】まず、上記１１式第２項を「０」にすることを考える。 Ｊbar （Ｓｕｆ・ｒ´＋α・Ｊbar'）＝０ …（１２） 上記１２式が常に「０」になるには、次の１３式が成立すればよい。 Ｓｕｆ・ｒ´＋α・Ｊbar'＝０ よって、 Ｊbar'＝−（１／α）Ｓｕｆ・ｒ´ …（１３） そこで、イナーシャＪの変化が非常に小さくその微分値Ｊ´が「０」であるとすると、上記５式のＪbar ＝Ｊ−
Ｊ ^*よりＪbar ´＝−Ｊ ^* ´となるので、次の１４式が成立するように状態変数Ｓｕｆと指令速度の微分値（加速度）ｒ´に基づいて推定イナーシャＪ ^*を変化させれば、１１式右辺第２項は「０」となる。

【００１５】 Ｊ ^* ' ＝（１／α）Ｓｕｆ・ｒ´ …（１４） さらに、同様に、動摩擦係数，重力外乱係数，一定重力外乱，クーロン摩擦の変化が小さいとして、Ａ´＝０，
Ｇｒ´＝０，Ｆｒ´＝０，ＣL ´＝０と仮定して、１１
式右辺の第３項〜第６項についても「０」とすれば、 Ａ ^* ' ＝（１／β）Ｓｕｆ・ｙ …（１５） Ｇｒ ^* ' ＝（１／γ）Ｓｕｆ・ｓｉｎθ …（１６） Ｆｒ ^* ' ＝（１／δ）Ｓｕｆ …（１７） ＣL+ ^* ' ＝（１／ε）Ｓｕｆ ｙ＞０の時のみ適応…（１８） ＣL- ^* ' ＝（１／ε）Ｓｕｆ ｙ＜０の時のみ適応…（１９） となり、動摩擦係数の推定値Ａ ^* 、重力外乱係数の推定値Ｇｒ ^* 、一定重力外乱の推定値Ｆｒ ^* 、及びクーロン摩擦の実速度ｙが正の時と負の時に分けて推定値ＣL
+ ^* ，ＣL- ^*をそれぞれ上記１５式〜１９式を満足するように変化させれば、１１式右辺第３項〜第６項は「０」となる。

【００１６】また、１１式右辺の第７項が常に負となるには、すなわち、次の２０式が成立するには、 Ｓｕｆ（Ｄｉｓ−τ１）＜０ …（２０） Ｓｕｆ≧０のときには、τ１＞Ｄｉｓであればよいから、切換入力τ１を上記その他の外乱Ｄｉｓの最大値Ｄ
ｉｓmax にすればよい。 また、Ｓｕｆ＜０のときには、
τ１＜Ｄｉｓであればよいから、切換入力τ１を上記その他の外乱Ｄｉｓの最小値Ｄｉｓmin にすればよい。 以上のように、上記１４式〜２０式が成立するようにトルク指令τを求め、モータを制御すればリアプノフ関数候補Ｖの微分値は常に負になる。 すなわち、１４式〜１９
式を積分すれば、夫々推定値Ｊ ^* ，Ａ ^* ，Ｇｒ ^* ，Ｆｒ
^* ，ＣL+ ^* ，ＣL- ^*が求められ、２０式が成立するように状態変数Ｓｕｆの正負に応じて切換入力τ１を、その他の外乱Ｄｉｓの最大値か最小値に切換えて、３式でトルク指令τを求めモータに入力するようにすればよい。
これにより、リアプノフ関数候補Ｖは最小値「０」に収束し、状態変数Ｓｕｆ＝０，各パラメータの推定誤差も「０」となる（Ｊbar ＝０，Ａbar ＝０，Ｇｒbar ＝
０，Ｆｒbar ＝０，ＣLbar＝０）。

【００１７】特に１／δ＝Ｋ１とすると、上記１７より次の２１式が成立する。 Ｆｒ ^* ＝（Ｋ１／Ｓ）Ｓｕｆ …（２１） Ｓｕｆ＝ｒ−ｙであるからＳｕｆは速度偏差であり、２
１式が意味する内容は、速度偏差を積分し定数Ｋ１を乗じるということであり、これは、従来のＰＩ制御による速度ループ処理の積分器２の処理と同一である。

【００１８】そこで、３式で求めるトルク指令τは次の２２式となる。 τ＝Ｋ２・Ｓｕｆ＋（Ｋ１／ｓ）・Ｓｕｆ＋Ｊ ^*・ｒ´ ＋Ａ ^*・ｙ＋Ｇｒ ^*・ｓｉｎθ＋ＣL ^* ＋τ１ …（２２） 上記２２式において、状態変数Ｓｕｆは（ｒ−ｙ）であり、速度偏差であるので、｛Ｋ２・Ｓｕｆ＋（Ｋ１／
ｓ）・Ｓｕｆ｝は従来のＰＩ制御によって求められるトルク指令Ｔcmd となるから、上記２２式は次の２３式となる。 なお、ＣL ^*は上記１８式，１９式より実速度ｙ
が正の時及び負の時のそれぞれの微分値ＣL ^* ' を積分して得られるＣL+ ^* ，ＣL- ^*に実速度ｙの正負に応じて変わる。

【００１９】 τ＝Ｔcmd ＋Ｊ ^*・ｒ´＋Ａ ^*・ｙ ＋Ｇｒ ^*・ｓｉｎθ＋ＣL ^* ＋τ１ …（２３） 上述の関係をブロック図で表せば、図１に示すものとなる。 なお、図１において、１は速度偏差（状態変数）Ｓ
ｕｆに定数Ｋ２を乗じる項で従来のＰＩ制御における比例項に対応し、上記２２式における右辺第１項に値する。 ２は積分の項で上記２１式（３式の右辺第５項）に対応し、静摩擦外乱の推定値Ｆｒhat を求める項であり、従来のＰＩ制御における積分項に対応し（上記第２
２式の右辺第２項）、要素１と要素２の出力を加算した値はＰＩ制御によるトルク指令Ｔcmdを意味し、上記２
３式における右辺第１項に対応する。

【００２０】３は指令速度ｒを微分し指令の加速度ｒ´
を求める項で、４は指令の加速度ｒ´に推定イナーシャＪ ^*を乗じる項で、上記２３式の右辺第２項の値を求める項である。 ５はロボットアーム角度θに対する重力外乱係数の推定値Ｇｒ ^*の項であり、ロボットアーム角度θに対応するｓｉｎθにこの推定値Ｇｒ ^*を乗じて重力外乱を求める項で、上記２３式の右辺第４項の値を求める項である。 ６は動摩擦係数の推定値Ａ ^*をモータの実速度ｙに乗じて重力外乱を求める項であり、上記２３式における第３項の値を求める項である。 そして、上記要素１，２，４，５，６からの出力をすべて加算し、さらに、実速度ｙの正，負に応じて正のクーロン摩擦及び負のクーロン摩擦を加算し、切換入力τ１を加算した値をトルク指令τとしてモータへ入力してモータを駆動する。

【００２１】図４は本発明の一実施例を実施するロボットを駆動するサーボモータの制御系の要部ブロック図である。 図４中、２０は制御対象（ロボット）を制御するホストプロセッサで、制御対象の各軸に位置指令を分配する。 ２１はホストプロセッサ２０とディジタルサーボ回路２２のプロセッサ間の情報の伝達を仲介する共有メモリで、ホストプロセッサ２０が書き込んだ位置指令等のデータをディジタルサーボ回路２２のプロセッサに受け渡し、ディジタルサーボ回路２２のプロセッサが書き込んだアラーム情報等をホストプロセッサに引き渡す機能を行うものである。 ２２はディジタルシグナルプロセッサ等で構成されるディジタルサーボ回路で、プロセッサ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等で構成されている。 このディジタルサーボ回路２２はロボットの各軸のサーボモータの制御を行うもので、本発明の適応ＰＩ制御のサーボモータ制御処理を行うものである。 ２３はトランジスタインバータ等で構成されるサーボアンプで、２４はサーボモータである。 また、２５はサーボモータ２４の位置，速度を検出する位置・速度検出器で、位置，速度ｙはディジタルサーボ回路にフィードバックされている。 なお、サーボアンプ２３，サーボモータ２４は１軸のみを図示している。

【００２２】図５は、本実施例において、上記デジタルサーボ回路２２のプロセッサが実行する本発明のサーボモータ制御処理に関するフローチャートであり、該プロセッサは所定周期毎図５に示す処理を実行する。 まず、
ディジタルサーボ回路２２のメモリ内に本実施例における適応ＰＩ制御のサーボモータ制御処理に必要な定数等、即ち、比例ゲインＫ２，積分ゲインＫ１（＝１／
δ）、他の外乱の予想される最大値Ｄｉｓmax ，最小値Ｄｉｓmin および調整パラメータα，β，γ，εの値をあらかじめ設定する。

【００２３】そして、制御対象（ロボット）の動作を開始させると、ホストプロセッサ２０は制御対象の各軸に対して位置指令を分配し、ディジタルサーボ回路２２のプロセッサは共有ＲＡＭ２１より位置指令を読み取ると共に、パルスコーダ１６から出力される位置フィードバック量を読取り従来と同様に位置ループ処理を行い速度指令ｒを求める。 次に、ディジタルサーボ回路のプロセッサは図５に示す処理を開始し、まず、位置ループ処理によって得られた速度指令ｒを読取ると共に、位置速度検出器２５で検出されたモータ２４の実速度ｙを読取る（ステップＳ１，Ｓ２）。 さらに、共有メモリ２１を介してホストプロセッサ２０から送られてくる重力の影響を一番受けるロボットアームの回転角度θを読み、該値よりｓｉｎθの値を算出する（ステップＳ３）。 次に、
指令速度加速度ｒ´を算出すると共に速度指令ｒから実速度ｙを減じて状態変数Ｓｕｆとしての速度偏差を求める（ステップＳ４，Ｓ５）。 次に、従来と同様の処理であるＰＩ制御の処理を行いＰＩ制御によるトルク指令Ｔ
cmd を求める。

【００２４】次に各パラメータの適応処理として、パラメータの各推定値を求める。 すなわち、上記１４式，１
５式，１６式を積分する処理を行いイナーシャの推定値Ｊ ^* ，動摩擦係数の推定値Ａ ^* ，重力外乱係数の推定値Ｇｒ ^*を求める（ステップＳ７）。 すなわち、イナーシャの推定値Ｊ ^*を積算記憶するレジスタに、ステップＳ
５で求めた位置偏差ＳｕｆにステップＳ４で求めた指令の加速度ｒ´を乗じ、さらに設定された調整パラメータαの逆数１／αを乗じた値を加算しイナーシャの推定値Ｊ ^*を求める。 さらに、動摩擦係数の推定値Ａ ^*を積算記憶するレジスタに、ステップＳ５で求めた位置偏差Ｓ
ｕｆに実速度ｙおよび調整パラメータβの逆数１／βを乗じた値を加算し動摩擦係数の推定値Ａ ^*を求める。

【００２５】また、重力外乱係数の推定値Ｇｒ ^*を積算記憶するレジスタに、位置偏差ＳｕｆにステップＳ３で求めたｓｉｎθおよび調整パラメータγの逆数１／γを乗じた値を加算し重力外乱係数の推定値Ｇｒ ^*を求める。

【００２６】次に、ステップＳ２で読み取ったモータ速度ｙが「０」か「正」か「負」かを判断し（ステップＳ
８）、速度ｙが「０」のときには、クーロン摩擦の推定値ＣL ^*を記憶するレジスタに「０」をセットする。 また、速度ｙが正のときには、正のクーロン摩擦の推定値ＣL+ ^*を積算記憶するレジスタに位置偏差Ｓｕｆに調整パラメータεの逆数を乗じた値を加算し、正のクーロン摩擦の推定値ＣL+ ^*を求め、この求められた正のクーロン摩擦の推定値ＣL+ ^*をクーロン摩擦の推定値ＣL ^*を記憶するレジスタにセットする。 また、速度ｙが負のときには、負のクーロン摩擦の推定値ＣL- ^*を積算記憶するレジスタに、位置偏差Ｓｕｆに調整パラメータεの逆数を乗じた値を加算し、負のクーロン摩擦の推定値ＣL-
^*を求め、この求められた負のクーロン摩擦の推定値Ｃ
L+ ^*をクーロン摩擦の推定値ＣL ^*を記憶するレジスタにセットする（ステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１１）。

【００２７】次に状態変数（速度偏差）Ｓｕｆの値が０
以上か否か判断し（ステップＳ１２）、「０」若しくは正であると切換入力τ１を、設定されているその他の外乱の最大値Ｄｉｓmax とする。 また、状態変数Ｓｕｆの値が負であると、切換入力τ１を設定されているその他の外乱の最小値Ｄｉｓmin とし（ステップＳ１３，Ｓ１
４）、ステップＳ６で求めたＰＩ制御によるトルク指令値Ｔcmd ，各推定値Ｊ ^* ，Ａ ^* ，Ｇｒ ^* ，ＣL ^* ，切換入力τ１、指令の加速度ｒ´、実速度ｙおよびロボットアームの角度θに対するｓｉｎθの値より２３式の演算を行ってトルク指令τを求め（ステップＳ１５）、このトルク指令τを電流ループ処理に引き渡して（ステップＳ１６）、当該処理を終了する。 以下上記ステップＳ１
〜ステップＳ１６の処理を所定周期毎実行し、サーボモータ２４を駆動することになる。

【００２８】なお、上記実施例では、スライディングモードによる切換入力τ１をトルク指令τに加算するようにしたが、例えばロボットが１軸である場合や１軸以上の場合でも、重力の影響を１軸のロボットアームからのみ受けて、すでにこのロボットアームの回転角による重力外乱の影響を推定値Ｇｒ ^*で考慮し、他の外乱を想定する必要がない場合には、上記切換入力τ１をトルク指令に加算する必要はない。 また、ロボットアームの角度によって重力外乱の影響を受ける２軸以上の軸がある場合には、上述した実施例のような処理で行うこともできるが、２つの軸共に、上記実施例で示した推定値Ｇｒ ^*
を求めて処理する方式を採用してもよい。

【００２９】また、上記図５で示す処理において、従来のＰＩ制御の制御方式と比較し、ステップＳ３〜Ｓ５，
Ｓ７〜Ｓ１１，Ｓ１５が本発明による適応制御をＰＩ制御に付加したときに必要な処理である。 さらに、ステップＳ１２〜Ｓ１４がスライディングードモードを併用したときに必要な処理である。 さらに、上記実施例では、
制御対象がロボットの例を示したが、モータで駆動される工作機械等にも適用できるものである。 また、上記実施例では、位置、速度制御を行うサーボモータの例を示したが、速度制御のみを行うモータ制御の場合でも本発明は適用できるものである。

【００３０】

【発明の効果】本発明の適応ＰＩ制御方式は、制御対象のイナーシャ，動摩擦係数，重力外乱，クーロン摩擦等の制御対象の特性に影響するパラメータの変動に適応させて制御を行うので、これらのパラメータ変動に対して制御系の特性が変化せず、非常にロバストなＰＩ（比例積分）制御ができる。 特に、ロボットのようなアームの位置によってイナーシャや重力外乱が変化する制御対象に有効に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の適応ＰＩ制御方式を用いたモータの速度制御系のブロック図である。

【図２】従来のＰＩ制御方式を用いたモータの速度制御系のブロック線図である。

【図３】従来のＰＩ速度制御方式で制御対象のイナーシャが変動したときに制御系の特性が変わることの説明図である。

【図４】本発明の一実施例を実施するロボットを駆動するサーボモータ制御のブロック図である。

【図５】同実施例におけるディジタルサーボ回路のプロセッサが実施する処理の要部フローチャートである。

【符号の説明】

Ｓｕｆ 状態変数（速度偏差） Ｊ ^*イナーシャの推定値 Ａ ^*動摩擦係数の推定値 Ｇｒ ^*重力外乱係数の推定値 Ｆｒ ^*一定重力外乱の推定値 ＣL ^*クーロンマサツの推定値 ｒ 速度指令 ｙ 実速度 Ｄｉｓ その他の外乱 τ１ 切換入力 τ トルク指令

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