JP4288955B2

JP4288955B2 - Vibration suppression command generator

Info

Publication number: JP4288955B2
Application number: JP2003034132A
Authority: JP
Inventors: 文農張; 靖彦加来
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2023-02-12
Also published as: JP2004246495A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータで負荷を駆動して位置決めする位置決め制御装置に関し、とくに、駆動機構および駆動機構が置かれる機台に存在する振動を抑制する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は工作機械やロボット等の一般的な産業用機械の構成図である。同図において、産業用機械は、モータ５１と、負荷５３と、モータと負荷を連結する力伝達機構５２と、モータ、負荷および力伝達機構で構成される駆動機構を設置する機台５４と、機台を支える支持足５５とを備えている。
このような産業用機械に対して、高速高精度制御を行うため通常の位置制御系は図１６のように構成される。図１６において、１は位置指令生成部、２は位置制御部、３は速度制御部、４はゲインＭ、５はモータを含む機械系、６、７は微分器である。また、Ｍ_Mは駆動方向に換算したモータ５１の回転子の等価質量、Ｍ_Lは負荷５３（機械可動部）の質量、Ｋ_MLは力伝達機構５２のばね定数、Ｍ_Bは機台５４の質量、Ｋ_Bは支持足５５のばね定数である。なお、ゲインＭ４のＭは、質量Ｍ_MとＭ_Lの和に設定されている。
【０００３】
この制御系では、モータ５１の速度信号
【数３】

をフィードバックして速度マイナーループを構成し、負荷５３の位置信号ｘをフィードバックして位置メインループを構成し、そして、位置制御部２の出力に位置指令の微分信号を加え、速度制御部３の出力に位置指令ｘ^* _rの２回微分信号
【数４】

を加えるフィードフォワード制御を構成している。こうすると、機械系の剛性が高い場合は、負荷位置を位置指令にほぼ完全追従させることができる。
【０００４】
しかし、近年の産業用機械は、軽量化や小型化の要求から、モータと負荷を接続する軸や駆動機構が置かれる機台の剛性が低下しつつあり、駆動機構および機台の固有周波数が低下する傾向にある。またこれと並行してサーボ制御系の性能が高められ、駆動系の応答も高められる傾向にある。このような状況にあるサーボ制御系については、負荷および機台が振動しやすくなるという問題が顕在化しつつある。図１７はその状況を示すタイムチャートであり、（ａ）は目標位置指令ｘ^* ₀（または位置指令ｘ^* _r）の微分信号である台形信号、（ｂ）は目標位置指令ｘ^* ₀（または位置指令ｘ^* _r）近傍における負荷５３の位置信号ｘ、（ｃ）は機台５４の位置信号ｘ_Bをそれぞれ示している。この図から分かるように、目標位置指令付近で、負荷および機台の振動が見られ、整定時間が長くなっている。
【０００５】
このような振動を抑制するため、第１の従来技術として、図１８に示すような「電気学会研究会資料」IIＣ−９６−１７，ｐｐ．７５−８４（非特許文献１）に記載された位置指令生成装置が提案されている。図において、１０は台形信号発生器、１５は準安定型２次フィルタ、１３は積分器である。台形信号発生器１０は図１９（ａ）のような目標位置指令ｘ^* ₀の微分信号である（ｂ）のような台形信号
【数５】

を生成する。図１９において、ｔ_aは加速時間、ｔ_dは加速開始から減速開始までの時間、ｔ_eは指令時間であり、そして、減速時間（ｔ_e−ｔ_d）と加速時間ｔ_aが等しい。
【０００６】
機台の振動角周波数をω_Bとし、伝達関数が次式
【数６】

で表される準安定型２次フィルタ１５のパラメータを
ω₀＝ω_B （２）
および
ω₂＝ｋ・２π／ｔ_aまたはω₂＝ｋ・２π／ｔ_d （ｋ：自然数）（３）
を満たすように設定すると、指令時間が長く伸びず、指令終了後の機台の振動がほぼ０となる。
ところが、実際に上述のことを実現するには、計算誤差又は離散化による誤差で準安定型２次フィルタ１５が不安定になり、式（３）が満たされなくなるため、図２０および図２１のように指令自身も発振してしまう。また、フィルタを通した位置指令は急変になるので、駆動系の振動を起こしやすくなる。なお、図２０はω₂＝２π／ｔ_aとした場合の目標位置指令（ａ）と、その微分信号（ｂ）を表し、図２１はω₂＝２π／ｔ_dとした場合の目標位置指令（ａ）と、その微分信号（ｂ）を表している。
【０００７】
指令を安定させるため、第２の従来技術（特開２００２−２２９６０２号公報（特許文献１））は、図２２のように台形信号発生器１０の出力である目標位置指令の微分信号
【数７】

を、次式
【数８】

で示される伝達関数を持つ安定型２次フィルタ１１に通してから、指令定着部１２に入力し、指令定着部１２の出力を積分器１３で積分してフィードバック制御系の位置指令ｘ^* _rとする。なお、図２２において、指令定着部１２は、目標位置指令の微分値を積分する積分器１２ｄと、積分器１２ｄの出力と位置指令を差し引いて位置指令偏差を出力する減算器１２ｅと、目標位置指令の微分値と位置指令偏差ｅ_rを入力し、目標位置指令の微分値が零から非零になれば指令開始と判断し、目標位置指令の微分値が非零から零になれば指令終了と判断する切替判定部１２ａと、この切替判定部１２ａの判定出力により、指令終了の後、位置指令偏差が０になってから次の指令開始までは０設定器１２ｃより０を出力し、それ以外は安定型２次フィルタ１１の出力をそのまま出力する切替スイッチ１２ｂとを備える。
【０００８】
この第２の従来技術において生成された位置指令ｘ^* _rは振動を抑制でき、しかも必ず安定であるが、図２３のように指令時間が長くなるという問題がある。すなわち、図２３（ａ）は目標位置指令ｘ^* ₀に対する位置指令ｘ^* _rの遅れを示し、（ｂ）は目標位置指令ｘ^* ₀の微分値に対する位置指令ｘ^* _rの微分値の遅れを示すものであり、いずれも目標値に対する指令値の遅れが長くなっていることがわかる。
また、第３の従来技術は、目標位置指令を図２４のようなＣＩＣ（Cascaded Integrator and Comb）フィルタに通させることにより振動抑制できることが周知である。図２４において、１４ａはｎサンプル周期遅れ要素、１４ｂは１／ｎのゲイン要素、１４ｃは１サンプル周期遅れ要素である。一般に、機台の振動周期は駆動系の振動周期より遥かに大きく、また振動を抑制するためｎサンプル周期遅れ要素１４ａの遅れ時間を振動周期と同じにしなければならないので、ＣＩＣフィルタを用いることは、駆動系の振動の抑制には有効であるが、機台の振動の抑制には指令時間が大変長くなるという問題がある。
図２５はその状況を示すタイムチャートであり、（ａ）は目標位置指令ｘ^* ₀と位置指令ｘ^* _rの微分信号である台形信号、（ｂ）は目標位置指令ｘ^* ₀と位置指令ｘ^* _r近傍における負荷の位置信号ｘ、（ｃ）は機台の位置信号ｘ_Bをそれぞれ示している。この図から分かるように、目標位置指令付近で、負荷の振動は抑制されているが、機台の振動は図１７（ｃ）と比較して抑制されていない。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２２９６０２号公報
【非特許文献１】
「電気学会研究会資料」IIＣ−９６−１７，ｐｐ．７５−８４
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、第１の従来技術では、機台の振動を抑制しようとすると、駆動系の振動を起こし、指令自身も発振するという問題があった。
また、第２の従来技術では、機台の振動を抑制しようとすると、指令時間、すなわち位置決め時間が長くなるという問題があった。
また、第３の従来技術では、駆動系の振動の抑制には有効であるが、機台の振動の抑制には指令時間が非常に長くなるという問題があった。
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、指令時間をあまり長くさせることなく、機台の振動と駆動系の振動を共に抑制し、高速高精度位置決め制御を実現することのできる振動抑制指令生成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、駆動機構が機台に設置され、モータ位置或いは負荷位置を目標位置指令に追従させる位置決め制御装置の振動抑制指令生成装置において、前記目標位置指令の微分信号を出力する台形信号発生器と、前記目標位置指令の微分信号に基づいて除振位置指令の微分信号を出力する安定型２次フィルタと、前記目標位置指令の微分信号と前記除振位置指令の微分信号と定着位置指令とに基づいて前記定着位置指令の微分信号を出力する指令定着部と、前記定着位置指令の微分信号に基づいて前記定着位置指令を出力する積分器と、前記定着位置指令を入力し、位置指令を出力するＣＩＣフィルタとを備えたことを特徴としている。
【００１２】
この請求項１に記載の発明においては、まず台形状の目標位置指令の微分信号を生成する。次に、目標位置指令の微分信号を安定型２次フィルタ、指令定着部および積分器に通し、そして安定型２次フィルタのパラメータを機台の振動周波数および目標位置指令の加減速時間と一定の関係を保つように設定する。これにより、機台振動周波数の成分が除去され、指令時間が短く、安定な定着位置指令が得られる。最後に、定着位置指令をＣＩＣフィルタに通すことにより、指令中の駆動系の振動周波数を除去する。このような指令生成装置で生成した位置指令をフィードバック制御系に入力すると、機台振動および駆動系の振動を励起させることなく、高速かつ高精度な位置決め制御ができる。
【００１３】
請求項２の発明の振動抑制指令生成装置は、前記安定型２次フィルタを
【数９】

で表わされる伝達関数を持つものとし、
かつ、前記伝達関数におけるω₀を機台の振動角周波数ω_Bとし、ω₂を次式
ω₂＝ｋ・２π／ｔ_a （ｔ_a：加減速時間、ｋ：自然数）
を満たすように設定し、ζを１より小さい微小な正の値としたことを特徴としている。
この請求項２に係る発明においては、伝達関数のパラメータを前記のように設定することにより、振動が効果的に抑制される。
請求項３の発明の振動抑制指令生成装置は、前記安定型２次フィルタを
【数１０】

で表わされる伝達関数を持つものとし、
かつ、前記伝達関数におけるω₀を機台の振動角周波数ω_Bとし、ω₂を次式
ω₂＝ｋ・２π／ｔ_d （ｔ_d：加速開始から減速開始までの時間、ｋ：自然数）
を満たすように設定し、ζを１より小さい微小な正の値としたことを特徴としている。
この請求項３に係る発明においては、伝達関数のパラメータを前記のように設定することにより、振動が効果的に抑制される。
【００１４】
請求項４の発明は、前記指令定着部は、前記目標位置指令の微分値を積分する積分器と、前記積分器の出力と前記定着位置指令を差し引いて位置指令偏差を出力する減算器と、前記目標位置指令の微分値と前記位置指令偏差を入力し、前記目標位置指令の微分値が零から非零になれば指令開始と判断し、前記目標位置指令の微分値が非零から零になれば指令終了と判断する切替判定部と、前記切替判定部の判定出力により、指令終了の後、位置指令偏差が零になってから次の指令開始までは零を出力し、それ以外は前記安定型２次フィルタの出力をそのまま出力する切替スイッチとを備えていることを特徴としている。
この請求項４に係る発明においては、指令定着部に切替判定部とその判定出力により切り替えられる切替スイッチを設けたことにより、目標位置指令払い終了後、位置指令は一旦目標位置に達すると、オーバーシュートと振動がなく、目標位置に定着することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る振動抑制指令生成装置の構成を示すブロック図である。この振動抑制指令生成装置の構成は、従来の構成を示す図１６の位置指令生成部１に相当するものであり、図２２に示した第２の従来技術における指令生成装置に、図２４に示した第３の従来技術のＣＩＣフィルタ１４を組み合わせて効果的な振動抑制を図ったものである。
具体的に説明すると、図１において、１０は目標位置指令の微分信号を生成する台形信号発生器、１１は安定型２次フィルタ、１２は指令定着部、１３は積分器、１４はＣＩＣフィルタである。指令定着部１２は、目標位置指令の微分値を積分する積分器１２ｄと、積分器１２ｄの出力と位置指令を差し引いて位置指令偏差を出力する減算器１２ｅと、目標位置指令の微分値と位置指令偏差ｅ_rを入力し、目標位置指令の微分値が零から非零になれば指令開始と判断し、目標位置指令の微分値が非零から零になれば指令終了と判断する切替判定部１２ａと、この切替判定部１２ａの判定出力により、指令終了の後、位置指令偏差が０になってから次の指令開始までは０設定器１２ｃより０を出力し、それ以外は安定型２次フィルタ１１の出力をそのまま出力する切替スイッチ１２ｂとを備えている。また、ＣＩＣフィルタ１４は、ｎサンプル周期遅れ要素１４ａと、１／ｎのゲイン要素１４ｂと、１サンプル周期遅れ要素１４ｃを有している。
【００１６】
次にこの実施の形態の動作について説明する。
まず、台形信号発生器１０は図１９のような目標位置指令ｘ^* ₀の微分信号である台形信号
【数１１】

を生成する。図１９において、ｔ_aは加速時間、ｔ_dは指令開始から減速開始までの時間、ｔ_eは指令時間である。それに、減速時間（ｔ_e−ｔ_d）と加速時間ｔ_aが等しく、台形の面積が送り距離ｘ_mとなるように台形を定める。
【００１７】
次に、安定型２次フィルタ１１の伝達関数を
【数１２】

で表すものとする。そして、ω₀を次式を満たすように設定する。

ただし、ω_Bは機台の振動角周波数である。このとき、目標位置指令に存在する機台振動を刺激する周波数の成分は安定型２次フィルタ１１に通させることによって除去される。また、ω₂を次式を満たすように設定する。
【００１８】
【数１３】

ただし、ｋは任意な自然数としても良いが、１とする場合は位置指令の２回微分信号が一番小さいので、一般的にｋ＝１とする。
なお、ζ＝０とすると、安定型２次フィルタ１１の出力である除振位置指令の微分信号
【数１４】

は第１の従来技術の位置指令と同じく図２０又は図２１のように持続的に振動する。そこで、時刻ｔ_e後の指令振動を取るため、除振位置指令の微分信号
【数１５】

を指令定着部１２に通す。
【００１９】
指令定着部１２において、切替判定部１２ａは、目標位置指令ｘ^* ₀と指令定着部１２の出力
【数１６】

の積分である定着位置指令ｘ^* _sとの偏差ｅ_rおよび目標位置指令の微分信号
【数１７】

を入力し、
【数１８】

が零から非零になれば指令開始と判断し、
【数１９】

が非零から零になれば指令終了と判断する。切替スィッチ１２ｂは、切替判定部１２ａの指示を受けて指令終了の後で、ｅ_rが０になってから次の指令開始までの間に切替スィッチ１２ｂを０信号に接するＢ点に、それ以外の時間に前記除振位置指令の微分信号
【数２０】

に接するＡ点に切替える。すなわち、ｘ^* _sが目標位置ｘ_mに達する前は、ｘ^* _sをｘ^* _fとし、指令終了後でｘ^* _sが目標位置ｘ_mに達した後は、ｘ^* _sを目標位置ｘ_mに定着させる、という動作がとられるのである。
【００２０】
上述のように、指令終了後定着位置指令ｘ^* _sを必ず目標位置ｘ_mに定着させることができるが、計算誤差や量子化誤差などの原因で図２（ａ）又は図３（ａ）のように指令終了前にｘ^* _sが既にｘ_mを超えることがある。ここで図２は、ω₂＝２π／ｔ_aおよびζ＝０とする場合の定着位置指令ｘ^* _sの時間関数を示す図、図３は、ω₂＝２π／ｔ_dおよびζ＝０とする場合の定着位置指令ｘ^* _sの時間関数を示す図である。
この場合は、ζを０から少し（例：０．００１）ずつ上げて行くと、図４（ａ）又は図５（ａ）のように指令終了の直後にｘ^* _sをｘ_mに到達させることができる。ここで、図４は、ω₂＝２π／ｔ_aおよびζ＝０．０２とする場合の定着位置指令ｘ^* _sの時間関数を示す図、図５は、ω₂＝２π／ｔ_dおよびζ＝０．０２とする場合の定着位置指令ｘ^* _sの時間関数を示す図である。
【００２１】
この時点では、機台振動の周波数の成分が除去され、指令時間が延びない安定な指令は得られている。ところが、定着位置指令ｘ^* _sを直接フィードバック制御系に入力すると、駆動系の振動が考慮されていないため、図６又は図７のように指令終了後の機台振動は抑制されるが、駆動系の振動が逆に大きくなる。ここで、図６は、ω₂＝２π／ｔ_aおよびζ＝０．０２とし、ＣＩＣフィルタがない指令生成装置を用いる場合のシミュレーション結果を示す図、図７は、ω₂＝２π／ｔ_dおよびζ＝０．０２とし、ＣＩＣフィルタがない指令生成装置を用いる場合のシミュレーション結果を示す図である。
【００２２】
そこで、駆動系の振動を抑制するため、定着位置指令ｘ^* _sをＣＩＣフィルタ１４に通す。ＣＩＣフィルタ１４のサンプル周期をＴとし、駆動系の振動周期をＴ_Cとする。公知のように、ｎサンプル遅れ１４ａの遅れ時間ｎＴを駆動系の振動周期Ｔ_Cとすれば、位置指令には駆動系の振動周波数およびその整数倍の成分が除去されるため、駆動系の振動を抑制できる。一方、ｎは自然数でなければならないので、ｎを次式のように与える。
【数２１】

ただし、Fix｛・｝は整数値を取る関数である
もちろん、ＣＩＣフィルタ１４は遅れ時間ｎＴをもたらすため、位置指令ｘ^* _rも目標位置指令ｘ^* ₀よりｎＴの時間遅れがある。しかし、駆動系の振動周期Ｔ_Cは一般に短いので、その遅れ時間も短い。
【００２３】
以上のように最終的にフィードバック系に入力する位置指令ｘ^* _rは、指令時間が短く、機台の振動成分および駆動系の振動成分が共に除去されるので、機台振動および駆動系の振動を励起させることなく、高速かつ高精度位置決め制御できる。図８および図９はその状況を示すものであり、図８はω₂＝２π／ｔ_aおよびζ＝０．０２とする指令生成装置を用いる場合のシミュレーション結果を示す図、図９はω₂＝２π／ｔ_dおよびζ＝０．０２とする本発明の指令生成装置を用いる場合のシミュレーション結果を示す図である。
【００２４】
次に上述のように得られた位置指令を用いる場合に、指令終了後の機台振動を抑制できることを理論上で説明する。
まず、加速度指令Ａ_rから機台変位ｘ_Bまでの伝達関数を求める。
一般に、機台の質量Ｍ_Bは負荷の質量Ｍ_Lより遥かに大きいので、駆動力Ｆ_MLが大きい指令時間の間に機台の加速度
【数２２】

は負荷の加速度
【数２３】

より遥かに小さい。それで、機械系のモデルを近似的に図１０のように書き直すことができる。さらに図１０を図１１のように書き直す。ただし、ω_rとω_aはそれぞれ駆動系の共振と反共振角周波数である。ω_rがω_Bより遥かに大きいことを考慮し、図１１によると、力指令Ｆ_rから機台変位ｘ_Bまでの伝達関数は
【数２４】

となる。また、図１６により、Ｆ_r＝ＭＡ_rなので、加速度指令Ａ_rから機台変位ｘ_Bまでの伝達関数は
【数２５】

となる。
【００２５】
次に、位置指令のラプラス関数を求める。
図１９に示すような台形の目標位置指令の微分信号
【数２６】

をラプラス変換すると、
【数２７】

となる。また、ζは小さい値であるので、安定型２次フィルタ１１は近似的に
【数２８】

となる。また、指令定着部１２は単に指令終了後指令に対する微小な修正を行うので、無視できる。それに、図２４のような離散系のＣＩＣフィルタを図１２のような連続系で近似できる。よって、本振動抑制指令生成装置のモデルを近似的に図１３のように表すことができる。図１３より、位置指令の２回微分信号のラプラス変換は
【数２９】

となる。
【００２６】
次に、機台変位ｘ_Bのラプラス関数を求める。
図１６のような制御系では、フィードフォワードを組み込んであるので、負荷位置がほぼ位置指令に追従し、すなわち、加速度指令Ａ_rがほぼ位置指令の２回微分信号
【数３０】

に追従することはできる。式（１０）および式（１３）より、機台変位を考察するための近似等価ブロック図は図１４のようになる。ここで、（ｓ ^２＋ω _０ ^２）／（ｓ ^２＋ω _Ｂ ^２）＝１とすると、機台変位ｘ_Bのラプラス関数は
【数３１】

となる。
【００２７】
最後に、機台変位ｘ_Bの時間関数を求める。
機台変位ｘ_Bの初期値を０とし、式（１４）をラプラス反変換を行うと、指令終了後（ｔ＞ｔ_e）の機台変位は
【数３２】

となる。
式（１５）より、式（７）が満たされると、指令終了後の機台変位が０となることが分かる。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の振動抑制指令生成装置によれば、台形状の目標位置指令の微分信号を生成し、目標位置指令の微分信号を安定型２次フィルタ、指令定着部および積分器に通し、そして安定型２次フィルタのパラメータを機台の振動周波数および目標位置指令の加減速時間と一定の関係を保つように設定し、さらに定着位置指令をＣＩＣフィルタに通すことにより、指令中の駆動系の振動周波数を除去するようにしている。これにより、機台振動周波数の成分が除去され、指令時間が短く、安定な定着位置指令が得られ、しかも、機台振動および駆動系の振動を励起させることなく、高速かつ高精度な位置決め制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る振動抑制指令生成装置を示すブロック図である。
【図２】 ω₂＝２π／ｔ_aおよびζ＝０とする場合の定着位置指令ｘ^* _sの時間関数を示す図である。
【図３】 ω₂＝２π／ｔ_dおよびζ＝０とする場合の定着位置指令ｘ^* _sの時間関数を示す図である。
【図４】 ω₂＝２π／ｔ_aおよびζ＝０．０２とする場合の定着位置指令ｘ^* _sの時間関数を示す図である。
【図５】 ω₂＝２π／ｔ_dおよびζ＝０．０２とする場合の定着位置指令ｘ^* _sの時間関数を示す図である。
【図６】 ω₂＝２π／ｔ_aおよびζ＝０．０２とし、ＣＩＣフィルタがない本発明の指令生成装置を用いる場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図７】 ω₂＝２π／ｔ_dおよびζ＝０．０２とし、ＣＩＣフィルタがない本発明の指令生成装置を用いる場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】 ω₂＝２π／ｔ_aおよびζ＝０．０２とする本発明の指令生成装置を用いる場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図９】 ω₂＝２π／ｔ_dおよびζ＝０．０２とする本発明の指令生成装置を用いる場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図１０】機械系の近似等価ブロック図である。
【図１１】図１０の等価ブロック図である。
【図１２】連続系におけるＣＩＣフィルタの近似等価ブロック図である。
【図１３】本発明の位置指令の近似等価ブロック図である。
【図１４】図１６における機台変位を考察するための近似等価ブロック図である。
【図１５】一般的な産業機械の機械構成図である。
【図１６】位置制御系の全体構成を示すブロック図である。
【図１７】台形指令を直接にフィードバック制御系に入力させる場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図１８】第１の従来技術の位置指令生成装置を示すブロック図である。
【図１９】目標位置指令および目標位置指令の微分信号の時間関数を示す図である。
【図２０】 ω₂＝２π／ｔ_aとする場合の第１の従来技術の位置指令の時間関数を示す図である。
【図２１】 ω₂＝２π／ｔ_dとする場合の第１の従来技術の位置指令の時間関数を示す図である。
【図２２】第２の従来技術の位置指令生成装置を示すブロック図である。
【図２３】第２の従来技術の位置指令の時間関数を示す図である。
【図２４】ＣＩＣフィルタの構成図である。
【図２５】台形指令をＣＩＣフィルタに通させてからフィードバック制御系に入力させる場合のシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
１位置指令生成部
２位置制御部
３速度制御部
４ゲインＭ
５モータを含む機械系
６，７微分器
１０台形信号発生器
１１安定型２次フィルタ
１２指令定着部
１２ａ切替判定部
１２ｂ切替スイッチ
１２ｃ定数０
１２ｄ，１３積分器
１２ｅ加算器
１４ＣＩＣフィルタ
１４ａｎサンプル周期遅れ要素
１４ｂゲイン１／ｎ
１４ｃ１サンプル周期遅れ要素
１５準安定型２次フィルタ
５１モータ
５２力伝達機構
５３負荷
５４機台
５５支持足
ｘ^* ₀ 目標位置指令
ｘ^* _f 除振位置指令
ｘ^* _s 定着位置指令
ｘ^* _r 位置指令[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a positioning control device for positioning by driving a load with a motor, and more particularly, to a technique for suppressing a vibration existing in a drive mechanism and a machine base on which the drive mechanism is placed.
[0002]
[Prior art]
FIG. 15 is a configuration diagram of a general industrial machine such as a machine tool or a robot. In the figure, an industrial machine includes a motor 51, a load 53, a force transmission mechanism 52 for connecting the motor and the load, a machine base 54 on which a drive mechanism composed of the motor, the load and the force transmission mechanism is installed, And support legs 55 for supporting the machine base.
In order to perform high-speed and high-precision control for such an industrial machine, a normal position control system is configured as shown in FIG. In FIG. 16, 1 is a position command generation unit, 2 is a position control unit, 3 is a speed control unit, 4 is a gain M, 5 is a mechanical system including a motor, and 6 and 7 are differentiators. M _M is the equivalent mass of the rotor of the motor 51 converted to the driving direction, M _L is the mass of the load 53 (machine moving part), K _ML is the spring constant of the force transmission mechanism 52, and M _B is the machine base 54. mass, the K _B is the spring constant of the support legs 55. Incidentally, M gain M4 is set to the sum of the mass M _M and M _L.
[0003]
In this control system, the speed signal of the motor 51

Is fed back to form the position main loop by feeding back the position signal x of the load 53, and the position command differential signal is added to the output of the position control unit 2 to Output differential signal of position command x ^* _r twice

The feed forward control is added. In this way, when the mechanical system has high rigidity, the load position can be made to follow the position command almost completely.
[0004]
However, in recent years, due to demands for weight reduction and downsizing of industrial machines, the rigidity of the machine base on which the shaft that connects the motor and the load and the drive mechanism is placed is decreasing, and the natural frequency of the drive mechanism and the machine base is reduced. It tends to decrease. In parallel with this, the performance of the servo control system tends to be improved, and the response of the drive system tends to be improved. In the servo control system in such a situation, the problem that the load and the machine base are likely to vibrate is becoming obvious. FIG. 17 is a time chart showing the situation. (A) is a trapezoidal signal that is a differential signal of the target position command x ^* ₀ (or position command x ^* _r ), and (b) is the target position command x ^* ₀ (or position command x ^* _r) position signal x of the load in the vicinity 53 shows (c), respectively a position signal x _B of the machine base 54. As can be seen from the figure, the load and the vibration of the machine base are observed near the target position command, and the settling time is longer.
[0005]
In order to suppress such vibration, as a first prior art, “The Institute of Electrical Engineers of Japan,” IIC-96-17, pp. A position command generation device described in 75-84 (Non-Patent Document 1) has been proposed. In the figure, 10 is a trapezoidal signal generator, 15 is a metastable secondary filter, and 13 is an integrator. The trapezoidal signal generator 10 is a differential signal of the target position command x ^* ₀ as shown in FIG.

Is generated. In Figure 19, t _a is the acceleration time, t _d time to start deceleration from acceleration start, t _e is the instruction time, and deceleration time (t _e -t _d) and acceleration time t _a are equal.
[0006]
The vibration frequency of the machine base is ω _B and the transfer function is given by

The parameter of the metastable second-order filter 15 represented by ω ₀ = ω _B (2)
And _{ω 2 = k · 2π / t} a or _{ω 2 = k · 2π / t} d (k: natural number) (3)
If it is set so as to satisfy, the command time does not extend long, and the vibration of the machine base after the command is almost zero.
However, in order to actually realize the above, the metastable secondary filter 15 becomes unstable due to a calculation error or an error due to discretization, and the expression (3) is not satisfied. As a result, the command itself oscillates. Further, since the position command through the filter changes suddenly, the drive system is likely to vibrate. 20 shows a target position command (a) when ω ₂ = 2π / ta and _a differential signal (b) thereof, and FIG. 21 shows a target position command when ω ₂ = 2π / t _d. (A) and its differential signal (b) are shown.
[0007]
In order to stabilize the command, the second prior art (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-229602 (Patent Document 1)) is a differential signal of the target position command that is the output of the trapezoidal signal generator 10 as shown in FIG. ]

With the following formula:

Is passed through a stable secondary filter 11 having a transfer function indicated by ## EQU3 ## and then input to the command fixing unit 12, and the output of the command fixing unit 12 is integrated by an integrator 13 to obtain a position command x ^* _r of the feedback control system. To do. In FIG. 22, the command fixing unit 12 includes an integrator 12d that integrates the differential value of the target position command, a subtractor 12e that subtracts the output of the integrator 12d and the position command and outputs a position command deviation, and a target position. Command differential value and position command deviation _er are input, and if the target position command differential value changes from zero to non-zero, it is determined that the command starts. If the target position command differential value changes from non-zero to zero, the command ends. Based on the determination output of the switching determination unit 12a and the

switching determination unit

12a, 0 is output from the 0 setter 12c until the next command starts after the position command deviation becomes 0 after the command ends. Other than the above, a changeover switch 12b that outputs the output of the stable secondary filter 11 as it is is provided.
[0008]
Although the position command x ^* _r generated in the second prior art can suppress vibration and is always stable, there is a problem that the command time becomes long as shown in FIG. 23A shows the delay of the position command x ^* _{r with} respect to the target position command x ^* ₀ , and FIG. 23B shows the delay of the differential value of the position command x ^* _{r with} respect to the differential value of the target position command x ^* _0. It can be seen that the delay of the command value with respect to the target value is long.
Further, it is well known that the third prior art can suppress vibration by passing the target position command through a CIC (Cascaded Integrator and Comb) filter as shown in FIG. In FIG. 24, 14a is an n sample period delay element, 14b is a 1 / n gain element, and 14c is a 1 sample period delay element. In general, the vibration period of the machine base is much larger than the vibration period of the drive system, and the delay time of the n-sample period delay element 14a must be the same as the vibration period in order to suppress the vibration. Although effective for suppressing vibration of the drive system, there is a problem that the command time is very long for suppressing vibration of the machine base.
FIG. 25 is a time chart showing the situation. (A) is a trapezoidal signal that is a differential signal between the target position command x ^* ₀ and the position command x ^* _r , and (b) is a target position command x ^* ₀ and the position command x. ^* position signal x of the load in the _r vicinity shows (c), respectively a position signal x _B of the machine base. As can be seen from this figure, the vibration of the load is suppressed in the vicinity of the target position command, but the vibration of the machine base is not suppressed as compared with FIG.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2002-229602 A [Non-Patent Document 1]
“The Institute of Electrical Engineers of Japan” IIC-96-17, pp. 75-84
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the first conventional technique, there is a problem that when the vibration of the machine base is suppressed, the drive system is vibrated and the command itself is also oscillated.
Further, in the second prior art, there is a problem that the command time, that is, the positioning time becomes long when the vibration of the machine base is suppressed.
The third prior art is effective for suppressing vibration of the drive system, but has a problem that the command time is very long for suppressing vibration of the machine base.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and realizes high-speed and high-precision positioning control by suppressing both the vibration of the machine base and the vibration of the drive system without making the command time so long. An object of the present invention is to provide a vibration suppression command generation device that can perform the above-described operation.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a trapezoid that outputs a differential signal of the target position command in a vibration suppression command generation device of a positioning control device in which a drive mechanism is installed on a machine base and makes a motor position or a load position follow a target position command. A signal generator, a stable secondary filter that outputs a differential signal of the vibration isolation position command based on the differential signal of the target position command, a differential signal of the target position command, a differential signal of the vibration isolation position command, and fixing A command fixing unit that outputs a differential signal of the fixing position command based on the position command, an integrator that outputs the fixing position command based on the differential signal of the fixing position command, and the fixing position command. And a CIC filter that outputs a position command.
[0012]
In the first aspect of the present invention, first, a trapezoidal target position command differential signal is generated. Next, the differential signal of the target position command is passed through the stable secondary filter, the command fixing unit and the integrator, and the parameters of the stable secondary filter are set to be constant with the vibration frequency of the machine base and the acceleration / deceleration time of the target position command. Set to maintain relationship. As a result, the machine vibration frequency component is removed, the command time is short, and a stable fixing position command can be obtained. Finally, by passing the fixing position command through the CIC filter, the vibration frequency of the drive system being commanded is removed. When a position command generated by such a command generating device is input to the feedback control system, high-speed and highly accurate positioning control can be performed without exciting machine vibration and drive system vibration.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the vibration suppression command generation device, the stable secondary filter is expressed as follows:

And a transfer function represented by
And, wherein the omega ₀ in the transfer function and the vibration angular frequency omega _B of the machine frame, omega ₂ the following equation _{ω 2 = k · 2π / t} a (t a: acceleration and deceleration times, k: natural number)
And ζ is set to a minute positive value smaller than 1.
In the invention according to claim 2, the vibration is effectively suppressed by setting the parameters of the transfer function as described above.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the vibration suppression command generating device comprising:

And a transfer function represented by
In addition, ω ₀ in the transfer function is the vibration angular frequency ω _B of the machine base, and ω ₂ is the following equation ω ₂ = k · 2π / t _d (t _d : time from the start of acceleration to the start of deceleration, k: natural number)
And ζ is set to a minute positive value smaller than 1.
In the invention according to the third aspect, the vibration is effectively suppressed by setting the parameters of the transfer function as described above.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, the command fixing unit integrates a differential value of the target position command, a subtractor that subtracts the output of the integrator and the fixing position command and outputs a position command deviation, The differential value of the target position command and the position command deviation are input. If the differential value of the target position command changes from zero to non-zero, it is determined that the command is started, and the differential value of the target position command changes from non-zero to zero. If it is, the switching determination unit that determines that the command is completed, and the determination output of the switching determination unit outputs zero after the command is terminated until the next command starts after the position command deviation becomes zero. And a change-over switch that outputs the output of the stable secondary filter as it is.
In the invention according to claim 4, since the command fixing unit is provided with a switching determination unit and a selector switch that can be switched by its determination output, once the target position command payment has been completed, the position command once reaches the target position. There is no chute and vibration, and it can be fixed at the target position.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vibration suppression command generation device according to an embodiment of the present invention. The configuration of this vibration suppression command generating device corresponds to the position command generating unit 1 shown in FIG. 16 showing the conventional configuration. The command generating device in the second prior art shown in FIG. 22 is shown in FIG. The third conventional technology CIC filter 14 is combined to effectively suppress vibration.
More specifically, in FIG. 1, 10 is a trapezoidal signal generator that generates a differential signal of a target position command, 11 is a stable secondary filter, 12 is a command fixing unit, 13 is an integrator, and 14 is a CIC filter. is there. The command fixing unit 12 includes an integrator 12d that integrates the differential value of the target position command, a subtractor 12e that subtracts the output of the integrator 12d and the position command and outputs a position command deviation, and the differential value and position of the target position command. enter the command deviation e _r, the differential value of the target position command is determined start command if the non-zero and from zero, the switching determination unit that the differential value of the target position command is determined to command termination if zero from the non-zero 12a and the determination output of the switching determination unit 12a, after the command is finished, 0 is output from the 0 setter 12c until the next command starts after the position command deviation becomes 0, otherwise stable secondary And a selector switch 12b for outputting the output of the filter 11 as it is. The CIC filter 14 includes an n sample period delay element 14a, a 1 / n gain element 14b, and a 1 sample period delay element 14c.
[0016]
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, the trapezoidal signal generator 10 has a trapezoidal signal ## EQU11 ## which is a differential signal of the target position command x ^* ₀ as shown in FIG.

Is generated. In FIG. 19, t _a is the acceleration time, t _d is the time from the command start to the deceleration start, and t _e is the command time. And, deceleration time (t _e -t _d) and acceleration time t _a is equal defines a trapezoid such that trapezoidal area is the feed distance x _m.
[0017]
Next, the transfer function of the stable secondary filter 11 is expressed as follows:

It shall be expressed as Then, ω ₀ is set so as to satisfy the following equation.

Where ω _B is the vibration angular frequency of the machine base. At this time, the frequency component which stimulates the machine vibration existing in the target position command is removed by passing it through the stable secondary filter 11. Also, ω ₂ is set so as to satisfy the following equation.
[0018]
[Formula 13]

However, k may be an arbitrary natural number, but when it is 1, since the twice differential signal of the position command is the smallest, generally k = 1.
If ζ = 0, the differential signal of the vibration isolation position command which is the output of the stable secondary filter 11

Vibrates continuously as shown in FIG. 20 or FIG. 21 in the same manner as the position command of the first prior art. Therefore, in order to take command vibration after time t _e, the differential signal [number 15] of the anti-vibration position command

Is passed through the instruction fixing unit 12.
[0019]
In the command fixing unit 12, the switching determination unit 12 a includes the target position command x ^* ₀ and the output of the command fixing unit 12.

Differential signal [number 17] of the deviation e _r and the target position command and a fixing position command x ^* _s integration of

Enter
[Formula 18]

Is determined to be the start of command if becomes zero to non-zero,
[Equation 19]

It is determined that the command is terminated when becomes from zero to zero. Switching switch 12b, after receiving by the command terminates the indication of the switching determination unit 12a, the point B of the switching switch 12b in contact with the 0 signal during from when the e _r is 0 until the next start command, otherwise Differential signal of the vibration isolation position command at the time of

Switch to point A in contact with. That is, before reaching the x ^* _s is the target position x _m, x ^* _s and the x ^* _f, after the x ^* _s after command completion has reached the target position x _m is, x ^* _s the target position x _m The action of fixing to is taken.
[0020]
As described above, the fixing position command x ^* _s can always be fixed to the target position x _m after the command is completed. However, due to a calculation error, a quantization error, or the like, FIG. 2A or FIG. before the command end x ^* _s there already be more than x _m so. Here, FIG. 2, FIG, 3 which shows the time function of fixing position command x ^* _s at which a ω ₂ = 2π / t _a and zeta = 0 includes a ω ₂ = 2π / t _d and zeta = 0 It is a figure which shows the time function of the fixing position instruction | command x ^* _{s in} the case of doing.
In this case, when ζ is slightly increased from 0 (for example, 0.001), x ^* _s is made to reach x _m immediately after the end of the command as shown in FIG. 4A or 5A. be able to. Here, FIG. 4 shows a time function of fixing position command x ^* _s at which a ω ₂ = 2π / t _a and zeta = 0.02, 5, ω ₂ = 2π / t _d and zeta FIG. 6 is a diagram illustrating a time function of a fixing position command x ^* _s when 0.02.
[0021]
At this time, the frequency component of the machine base vibration is removed, and a stable command that does not extend the command time is obtained. However, if the fixing position command x ^* _s is directly input to the feedback control system, the vibration of the drive system is not taken into account, and thus the machine vibration after the command is terminated is suppressed as shown in FIG. Conversely, the vibration of the system increases. Here, FIG. 6 is a ω ₂ = 2π / t _a and zeta = 0.02, shows simulation results in the case of using the command generating device no CIC filter, FIG. 7, ω ₂ = 2π / t _d It is a figure which shows the simulation result in the case of using the command generation device which makes ζ = 0.02 and has no CIC filter.
[0022]
Therefore, the fixing position command x ^* _s is passed through the CIC filter 14 in order to suppress drive system vibration. The sampling period of the CIC filter 14 is T, and the vibration period of the drive system is T _C. As is well known, if the delay time nT of the n sample delay 14a is set as the vibration period T _C of the drive system, the vibration frequency of the drive system and its integral multiple components are removed from the position command. Can be suppressed. On the other hand, since n must be a natural number, n is given by the following equation.
[Expression 21]

However, Fix {·} is a function taking an integer value, and since the CIC filter 14 provides a delay time nT, the position command x ^* _r is also delayed by nT from the target position command x ^* ₀ . However, since the vibration period T _C of the drive system is generally short, the delay time is also short.
[0023]
As described above, the position command x ^* _r finally input to the feedback system has a short command time, and both the vibration component of the machine base and the vibration component of the drive system are removed. High-speed and high-precision positioning control can be performed without exciting. 8 and FIG. 9 shows the situation, shows the simulation result when 8 using command generating device as ω ₂ = 2π / t _a and zeta = 0.02, 9 omega ₂ = is a diagram showing a simulation result when using the command generating device of the present invention to 2 [pi / t _d and zeta = 0.02.
[0024]
Next, it will be theoretically explained that when the position command obtained as described above is used, the machine vibration after the command is completed can be suppressed.
First, the transfer function from the acceleration command A _r to the machine frame displacement x _B.
In general, since the mass M _B of the machine base is much larger than the mass M _L of the load, the acceleration of the machine base during the command time when the driving force F _ML is large

Is the acceleration of the load

Much smaller. Therefore, the mechanical model can be rewritten approximately as shown in FIG. Further, FIG. 10 is rewritten as shown in FIG. However, ω _r and ω _a are the resonance and anti-resonance angular frequency of the drive system, respectively. _Considering that ω _r is much larger than ω _B , according to FIG. 11, the transfer function from the force command F _r to the machine base displacement x _B is

It becomes. Further, according to FIG. 16, since F _r = MA _r , the transfer function from the acceleration command _Ar to the machine base displacement x _B is given by

It becomes.
[0025]
Next, the Laplace function of the position command is obtained.
Differential signal of trapezoidal target position command as shown in FIG.

Laplace transform
[Expression 27]

It becomes. Since ζ is a small value, the stable secondary filter 11 is approximately

It becomes. Further, the instruction fixing unit 12 simply performs a minute correction to the instruction after the instruction is completed, and can be ignored. In addition, a discrete CIC filter as shown in FIG. 24 can be approximated by a continuous system as shown in FIG. Therefore, the model of the vibration suppression command generation device can be approximately represented as shown in FIG. From FIG. 13, the Laplace transform of the second derivative signal of the position command is

It becomes.
[0026]
Next, a Laplace function of the machine base displacement x _B is obtained.
In the control system as shown in FIG. 16, since the feedforward is incorporated, the load position substantially follows the position command, that is, the acceleration command _Ar is almost the second derivative signal of the position command.

Can follow. From Equation (10) and Equation (13), an approximate equivalent block diagram for considering the machine base displacement is as shown in FIG. Here, if (s ² + ω ₀ ² ) / (s ² + ω _B ² ) = 1 , the Laplace function of the machine base displacement x _B is given by

It becomes.
[0027]
Finally, a time function of the machine base displacement x _B is obtained.
The initial value of the machine base displacement x _B is 0, the formula when the (14) Taking the Laplace anti conversion, machine frame displacement Equation 32] after command completion (t> t _e)

It becomes.
From equation (15), it can be seen that when equation (7) is satisfied, the machine base displacement after the completion of the command becomes zero.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the vibration suppression command generation device of the present invention, a trapezoidal target position command differential signal is generated, and the target position command differential signal is transmitted to the stable secondary filter, the command fixing unit, and the integrator. And the parameters of the stable secondary filter are set so as to maintain a constant relationship with the vibration frequency of the machine base and the acceleration / deceleration time of the target position command, and further, the fixing position command is passed through the CIC filter. The vibration frequency of the drive system is removed. As a result, the machine vibration frequency component is removed, the command time is short, a stable fixing position command is obtained, and high-speed and high-accuracy positioning control is performed without exciting machine vibration and drive system vibration. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a vibration suppression command generation device according to an embodiment of the present invention.
It is a diagram showing a time function of fixing position command x ^* _s at which a [2] ω ₂ = 2π / t _a and zeta = 0.
FIG. 3 is a diagram illustrating a time function of a fixing position command x ^* _s when ω ₂ = 2π / t _d and ζ = 0.
Is a diagram showing a time function of fixing position command x ^* _s at which a [4] ω ₂ = 2π / t _a and zeta = 0.02.
FIG. 5 is a diagram illustrating a time function of a fixing position command x ^* _s when ω ₂ = 2π / t _d and ζ = 0.02.
6 and ω ₂ = 2π / t _a and zeta = 0.02, it is a diagram showing a simulation result when using the command generating device of the present invention there is no CIC filter.
FIG. 7 is a diagram showing a simulation result when ω ₂ = 2π / t _d and ζ = 0.02 and the command generation device of the present invention without a CIC filter is used.
8 is a diagram showing a simulation result when using the command generating device of the present invention to ω ₂ = 2π / t _a and zeta = 0.02.
FIG. 9 is a diagram showing a simulation result when using the command generation device of the present invention in which ω ₂ = 2π / t _d and ζ = 0.02.
FIG. 10 is an approximate equivalent block diagram of a mechanical system.
11 is an equivalent block diagram of FIG.
FIG. 12 is an approximate equivalent block diagram of a CIC filter in a continuous system.
FIG. 13 is an approximate equivalent block diagram of a position command according to the present invention.
14 is an approximate equivalent block diagram for considering the machine base displacement in FIG. 16; FIG.
FIG. 15 is a block diagram of a general industrial machine.
FIG. 16 is a block diagram showing an overall configuration of a position control system.
FIG. 17 is a diagram showing a simulation result when a trapezoidal command is directly input to a feedback control system.
FIG. 18 is a block diagram showing a position command generation device according to a first prior art.
FIG. 19 is a diagram illustrating a time function of a target position command and a differential signal of the target position command.
It is a diagram showing a time function of the position command of the first prior art in the case of FIG. 20 and ω ₂ = 2π / t _a.
FIG. 21 is a diagram showing a time function of a position command of the first conventional technique when ω ₂ = 2π / t _d .
FIG. 22 is a block diagram showing a position command generation device of a second prior art.
FIG. 23 is a diagram showing a time function of a position command according to the second prior art.
FIG. 24 is a configuration diagram of a CIC filter.
FIG. 25 is a diagram showing a simulation result when a trapezoidal command is passed through a CIC filter and then input to the feedback control system.
[Explanation of symbols]
1 Position Command Generation Unit 2 Position Control Unit 3 Speed Control Unit 4 Gain M
5 Mechanical system including motor 6, 7 Differentiator 10 Trapezoidal signal generator 11 Stable secondary filter 12 Command fixing unit 12a Switching determination unit 12b Changeover switch 12c Constant 0
12d, 13 Integrator 12e Adder 14 CIC filter 14a n Sample period delay element 14b Gain 1 / n
14c 1 sample cycle delay element 15 metastable secondary filter 51 motor 52 force transmission mechanism 53 load 54 machine base 55 support foot x ^* ₀ target position command x ^* _f vibration isolation position command x ^* _s fixing position command x ^* _r position Command

Claims

In the vibration suppression command generation device of the positioning control device in which the drive mechanism is installed on the machine base and the motor position or the load position follows the target position command
A trapezoidal signal generator that outputs a differential signal of the target position command;
A stable secondary filter that outputs a differential signal of the vibration isolation position command based on the differential signal of the target position command and removes a frequency component of machine vibration existing in the target position command ;
A command fixing unit that outputs a differential signal of the fixing position command based on the differential signal of the target position command, the differential signal of the vibration isolation position command, and the fixing position command, and fixes the fixing position command to the target position after completion of the command. When,
An integrator that outputs the fixing position command based on a differential signal of the fixing position command;
A vibration suppression command generation apparatus comprising: a CIC filter that inputs the fixing position command, outputs a position command, and uses a delay time as a vibration cycle of the drive system .

The stable secondary filter

And a transfer function represented by
And, wherein the omega ₀ in the transfer function and the vibration angular frequency omega _B of the machine frame, omega ₂ the following equation _{ω 2 = k · 2π / t} a (t a: acceleration and deceleration times, k: natural number)
The vibration suppression command generation device according to claim 1, wherein ζ is set to be a minute positive value smaller than 1.

The stable secondary filter

And a transfer function represented by
In addition, ω ₀ in the transfer function is the vibration angular frequency ω _B of the machine base, and ω ₂ is the following equation ω ₂ = k · 2π / t _d (t _d : time from the start of acceleration to the start of deceleration, k: natural number)
The vibration suppression command generation device according to claim 1, wherein ζ is set to be a minute positive value smaller than 1.

The command fixing unit includes an integrator that integrates a differential value of the target position command, a subtractor that outputs a position command deviation by subtracting the output of the integrator and the fixing position command, and a differential value of the target position command. When the differential value of the target position command is changed from zero to non-zero, it is determined that the command is started, and when the differential value of the target position command is changed from non-zero to zero, it is determined that the command is ended. According to the switching determination unit and the determination output of the switching determination unit, after the command is finished, the position command deviation is zero until the next command starts. Otherwise, the stable secondary filter output. The vibration suppression command generation device according to claim 1, further comprising a changeover switch that outputs the signal as it is.