サーボモータの並列運転で一方が過負荷に

Question

動かしたいものの左右にサーボモータを取り付けて、同時スタートさせて速度制御させているんですが、どうしても一方が過負荷になるくらいトルクを出して所定の速度で制御するようがんばるのに、もう一方は、自分ががんばらなくても所定の速度が出ているからとトルクをださないんです。ひどい時は逆トルク出したりしています。
双方のモータの情報から得られる位置と速度は正常です。どう調整しても、トルクのアンバランスはうまくいきません。、このような使い方は結構当たり前何だと思うんですが、どのような制御をしたら良いのでしょうか。

Answer

先ほど示した例はあくまで特定の状況に特定の動きをする一例なので、実用には向きません。

制御といえばいわゆる現代制御理論と古典制御理論とか言われているものがあるのですが、単純な速度制御だけでしたら、従来からあるPIDコントローラーでも十分ではないかと思います。こちらは伝達関数で設計する「古典」理論のほうになります。
（余力があるのでしたら、古典制御理論を見たあとに、現代制御理論を学ばれると良いと思います。より汎用性のあるコントローラーを作れます。ただ、歴史が浅い分、資料が少なくなります。）

Answer

>結構スタンダートだと思うのですが

ハイ、もちろんスタンダードです
でも、アプリケーションによります
貴殿の方法は左右の車輪のスリップ率が比較的高い場合は有効です（１番安価）
（左右の車輪の回転誤差はスリップにより逃げてくれます）
車輪ではなくてラックアンドピニオンでなら無理です（わずかな誤差が命取り）

http://www.e-mechatronics.com/mc/index.html
http://www.e-mechatronics.com/inverter/index.html
ＶＳシステムモジュールのマニュアルをダウンロードしてください
本来はサーボモータでは無くＶＳモータ用ですがアナログ同期用オペアンプ演算ユニットです
３０年以上前から販売されてるベストセラー商品
（他社、三菱電機、富士電機にも同様な機能の製品は有りましたが現在は製造中止）
このマニュアルに同期運転のノウハウが詰まってますので参考にして下さい

誤解を恐れずに言えば
デジタルサーボコントローラはこのアナログ演算アンプをエミュレートしてるに過ぎません
従って基本設計は３０年前ながら現在でも十分通用します

その他
http://wwwf3.mitsubishielectric.co.jp/faland/index.html
http://www.hitachi-ies.co.jp/products/motion/index.htm
http://www.fujielectric.co.jp/fcs/jpn/index.html
http://www.toshiba-tips.co.jp/

Answer

やはり、二つのものが異なる特性を示すことは避けようがないので、信号は独立させるのが無難です。ただし、信号は独立させても、制御は連携しなければなりません。

あと、制御の方式によって直線性も変わってきます。位置情報が取れるのでしたら、速度を制御するより、目標位置を逐一、細かく設定して移動するのいいのではないかと思います（たとえば、10mm移動するなら1mmずつとかで、最後の2mmで停止制御など・・・）。

Answer

残念ながらアナログ速度指令を左右同時入力するのは良策とは言えません
何故なら左右のサーボアンプ入力は全く同じでは無い、アナログでは数ｍVの誤差が出る
この誤差を吸収する手段が有りません（オマケに、夏と冬で誤差が変わる）

先の
２　同上でデジタルパルス入力
３　同上でＳＳＣネット等の高速通信リンク入力
４　右モータに速度指令を与え、左モータは右モータのエンコーダに同期させる

上記の方式はどれもみな最近のデジタルサーボなら誤差ゼロと見る事が出来る
　　（もちろん多少の誤差は存在するのでしょうが）
　　展示会での実演を見ましたが
　　サーボモータを対向して取り付けモータを繋ぐのはシャープペンシルの芯
　　ほんのわずかでも同期がずれれば芯は折れるが全然折れる様子が無かった

Answer

台車の左右の車輪を別個のモータで駆動しているような機械でしょうか？
その場合の速度指令の方式は？
１　左右に同じ信号をパラに入力（アナログ速度指令入力）
２　同上でデジタルパルス入力
３　同上でＳＳＣネット等の高速通信リンク入力
４　右モータに速度指令を与え、左モータは右モータのエンコーダに同期させる
６　それ以外

サーボモータの並列運転で一方が過負荷に