ACサーボに使われる用語、”ゲイン”って？

質問

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。

回答No.3

toro321 · 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）

お礼

回答、ありがとうございます。myeyesonlyさんの説明と同じだと思いますが、理解できたように思います。この説明なら、出力を上げればイイってもんではないことになりますね。ある位置まで行くハズの出力で位置がずれてれば位置ゲイン、ある速度になるハズの出力でずれてれば速度ゲイン、ある加速度になるハズの・・・、ってことですね。ありがとうございました。

回答No.2

myeyesonly

こんにちは。多分、こういう事じゃないでしょうか。

サーボモーターは、電流や電圧といったアナログ値をトルクにして位置や角度に変換するしかけですね。

ステッピングモーターはパルスの数で、位置や角度を制御します。

すると、サーボモーターでは、電圧や電流を制御してるわけですから、電圧や電流の制御機構が別にあるわけですね。
これがサーボアンプです。
このアンプの利得のことでしょう。
このゲインが低いと、サーボモータに十分な電圧なり電流なりを供給できなくなり、トルク不足で位置精度が落ちたり、最悪動かなかったりします。

お礼

回答、ありがとうございます。サーボモーターとステッピングモーターの説明は分かるのですが、この説明では、”ゲイン”は過大な分には不都合はないことになってしまいます。現実的には、ちょうどイイとろに”調整”します。ただ、漠然としたイメージはできました。ありがとうございます。

回答No.1

myeyesonly

こんにちは。
そちらの分野は全く素人ですが、一般にゲインといえば「利得」を意味する事が多いので「ｘｘゲイン」となったら、「ｘｘを稼げる」とかじゃないかと思います。
「ｘｘ」に入るのは、大抵各種の物理量で、「位置ゲイン」だと「位置が稼げる」＝「可動範囲が増える」みたいな所でいかがでしょう。

お礼

早速の御回答、ありがとうございます。キャピタルゲイン、インカムゲインとかの連想とゆうことでしょうか？うーん、ちょっと違うような気がします。モーター負荷が変わるとゲイン調整をします。しないと異音がしたりします。広義の意味合いとゆうより、専門的な解釈がないと理解できないようです。