停止状態のサーボモータ―のトルクについて

質問

水平軸でサーボ（リニア）モーターを正転逆転交互に間欠時間を設けて動かしています。
その際に正転時の停止後のトルクと逆転時の停止後のトルクをモニターすると±交互に出ます。

+方向に動作→停止（トルクは+)→-方向に動作→停止（トルクは-)

何故このようになるのでしょうか？

回答No.5

lumiheart · ベストアンサー

回答４です

＞プラス方向から位置決めし停止後トルクが+に僅か出る
＞マイナス方向から位置決めした場合は停止後トルクが−に僅か出る

積分偏差ってヤツね

サーボモータも基本的にはPID制御なのです
https://www.compoclub.com/products/knowledge/jidou_seigyo/jidou_seigyo4.html
https://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/mame/b_control/9809/index.html

厳格にチューニングされていれば偏差ゼロにすることは可能なれど
ワーク質量の増減等でチューニングはすぐにズレる
なので、厳格なPIDチューニングに意味は無い

ワーク搬送ロボット等で行きはワークを持って走行、帰りはワーク無し
とかのパターンはよくある話
https://www.stertec.co.jp/~star/product1.html
なのでチューニングは適当でＯＫ！
チューニングが適当なので、適当な積分偏差が残る　＜偏差が残ってても何の不都合も無い

お礼

ありがとうございます。

関係ないかもしれませんが、位置制御を行っており、停止後に定常偏差（位置偏差）はほぼ発生していないのでPID制御ではなくPI制御しています。
それによりトルクの定常偏差が出た？

単純にチューニングパラメーターの問題？

回答のような位置偏差はほぼ0なので何とも言えませんが。。。

いつか検証してみます。

回答No.4

lumiheart

回答３です

>プラチェーン等なら正転逆転で同じ方向にトルクが出そうですし、

どこのメーカのサーボで型番は何？
https://www.orientalmotor.co.jp/download/software/mexe02_function_intro/#a02-01
基本的にはどこのメーカのサーボで同様なんだけど
回転方向とトルク方向の極性は同じ
＋回転方向に＋方向トルクが発生する
－回転方向に－方向トルクが発生する

ただ、メーカによっては右回転が＋だったり－だったり
もしくはパラメータで回転方向が変更可能だったり出来なかったり
そんな違いはあれど
＋回転で－トルクってメーカは無い　　　　　、、、と思う

＞オーバーシュート等の偏差も発生してないので、
https://www.e-mechatronics.com/product/servo/sgmx/feature/motion/index.html
三菱電機や安川電機のエンコーダは４百万パルスとか６千万パルスとかだよ
肉眼でオーバーシュートは判別不能なんだけど
専用のモニタソフトでしかオーバーシュート偏差は見れない

補足

すいません。言葉足らずでした。
停止（位置決め完了）後停止状態でのトルクです。
プラス方向から位置決めし停止後トルクが+に僅か出る
マイナス方向から位置決めした場合は停止後トルクが−に僅か出る

という具合です。特に困ってる訳ではないのですが不思議で。

もちろんパルスはトルクと併せて専用ソフトでモニタリングしてます。
今回はエンコーダーではなくリニアスケールなので数パルスです。

回答No.3

lumiheart

その動作を「サーボロック」と呼びます
https://fa-faq.mitsubishielectric.co.jp/print/faq/10813?category_id=570

水平軸でなく垂直軸でもサーボロックで停止させる

多くの素人さんは「そんなことしたらモータが焼けちゃう」って言うけど
普通のサーボモータはそれで焼けない

モータのトルク特性グラフはゼロｒｐｍで３００％トルクになってる
https://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/servo/pmerit/mr_j5/motor/feature.html
流石に３００％トルクでそのまま放置すると過熱してトリップしちゃうけど
１００％トルクまでなら長時間放置可能

ロボットがワークを掴んで静止してる状態はサーボロック
https://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/rbt/robot/pmerit/index.html
メカブレーキで静止してるんではない
https://www.oguraclutch.co.jp/productinfo/productinfo-generalindustry/

補足

ご回答ありがとうございます。
ご回答頂いたことは理解しております。

正転逆転で停止後（リニアスケールの偏差は0）のトルクが振れる方向が異なるが気になったのです。

プラチェーン等なら正転逆転で同じ方向にトルクが出そうですし、オーバーシュート等の偏差も発生してないので、不思議に思い質問しました。

回答No.2

hahaha8635

サーボーモータが止まるときは
ステーターとロータ位置は中途半端な位置で止まります

絵は発電機ですが中身は一緒
45度に傾いたとき　に保持したい場合アンバランスになります
保持力はフレミングの法則にしたがう

この時微妙な電流を極を変えて流す必要があるから

↑
サーボオフにすれば　このようなことは起きないが　外力がかかると　動く

ブレーキ付きでブレーキかければ　サーボオフにしても　外力では動かない

プログラム作った人が　サーボONのまま止めてるのでそのようなことが起こってる

補足

サーボオフとはモーター動力を落とすということですか？

ブレーキ等のメカ的に停止させる機構はついてないですし
サーボロックしてその場に居続けなくてはいけないのでサーボオフはできません

回答No.1

TIGANS

トルク測定時にリニアエンコーダ解像度以上の変位を生じさせているのでは？
それでモーターに逆トルクが生じたときに引っ張られ変位が変化するような環境にしてしまっているのではないでしょうか。