电动机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一个实施例所涉及的电动机控制装置控制对机械进行驱动的伺服电动机，该电动机控制装置的特征在于，具有：位置指示部，其指示机械的位置；位置检测器，其检测机械的位置；位置控制器，其根据位置指示部所指示的位置指令和位置检测器所检测出的机械位置来生成电动机速度指令；以及速度控制器，其根据电动机速度指令来对电动机的速度进行控制，其中，位置控制器包括滤波F(s)，该滤波F(s)对从电动机速度指令到机械的速度的传递特性的逆特性进行近似。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动机控制装置，特别涉及一种在全闭环控制中提供考虑了低频共振的位置控制器且具备抑制振动的功能的电动机控制装置。
技术介绍
以往，对于作为电动机定位装置的机械共振的、超过伺服控制系统的控制频带那样的高频共振，用以下方法进行了应对：在伺服控制环内部具备陷波滤波器或低通滤波器，以使伺服控制系统不对机械共振做出反应。另一方面，对于使伺服控制系统做出反应的伺服控制频带下的低频共振，研究了对指令进行校正的方法(第一方法)、在伺服控制环内部具备陷波滤波器的方法(第二方法)等。已知以下电动机控制装置：对于电动机定位装置假设半闭环控制系统，使用第一方法、即对指令进行校正的方法来进行振动抑制。在机床的电动机的控制装置中，一般进行不拘于移动路径的PTP(Point to Point：点对点)控制和按照移动路径对机械的位置进行控制的轨迹控制。关于上述的电动机控制装置，在对电动机的位置进行反馈控制的半闭环控制系统中提供进行轨迹控制的电动机控制装置。具体来说，在半闭环控制系统中，具备变换对于电动机的位置指令和对于机械的位置指令的位置指令校正滤波器。作为低频共振的其它对策，已知第二方法、即在伺服控制环内部具备陷波滤波器的方法(例如日本专利第4174543号公报)。在针对低频共振使用陷波滤波器的情况下，会发生超调而使加工形状精度恶化。在上述以往技术中，为了减小形状精度的恶化，将陷波滤波器的应用率设为可调整的。不期望在对机械的位置进行反馈控制的全闭环控制系统中使用第一方法、即对指令进行校正的方法。在全闭环控制系统中，位置指示部所输出的
位置指令是对于机械的位置指令，对该位置指令进行校正会直接对工件的加工形状进行校正。校正的结果是，工件的形状会偏离通过程序被赋予的形状，从而成为不期望的形状。第二方法、即在伺服控制环内部具备陷波滤波器的方法存在以下问题：陷波滤波器使伺服控制特性发生改变，机械的实际的轨迹发生超调。在使用陷波滤波器的情况下，存在无法兼顾轨迹精度和振动抑制而需要进行折衷地考虑两者的滤波器调整之类的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够实现兼顾以往在全闭环控制中无法兼顾的振动抑制效果和形状精度的电动机控制装置。本专利技术的一个实施例所涉及的电动机控制装置控制对机械进行驱动的伺服电动机，该电动机控制装置的特征在于，具有：位置指示部，其指示机械的位置；位置检测器，其检测机械的位置；位置控制器，其根据位置指示部所指示的位置指令和位置检测器所检测出的机械位置来生成电动机速度指令；以及速度控制器，其根据电动机速度指令来对电动机的速度进行控制，其中，位置控制器包括滤波F(s)，该滤波F(s)对从电动机速度指令到机械的速度的传递特性的逆特性进行近似。附图说明通过与附图相关联的下面的实施方式的说明，本专利技术的目的、特征以及优点会变得更加明确。在该附图中，图1是二惯性系统的模型的概要图，图2是二惯性系统的框图，图3是本专利技术的实施例1所涉及的电动机控制装置中的全闭环控制的控制概要图，图4是本专利技术的实施例1所涉及的电动机控制装置中的将滤波设置在位
置前馈控制器内的情况下的全闭环控制的控制框图，图5是本专利技术的实施例1所涉及的电动机控制装置中的设计为对前馈和反馈这双方施加滤波的情况下的全闭环控制的控制框图，图6是本专利技术的实施例2所涉及的电动机控制装置中的在位置前馈控制器和位置反馈控制器中设置有能够独立地进行调整的滤波F(s)的情况下的控制框图。具体实施方式下面，参照附图来对本专利技术所涉及的电动机控制装置进行说明。[实施例1]在图1中表示了二惯性系统的模型。电动机20和机械30是质点，惯量分别为Jm、JL。忽略摩擦。电动机20和机械30通过弹簧常数K的弹簧40和阻尼常数C的阻尼器50而连接。另外，将转矩设为u，将电动机速度设为Vm，将机械速度设为VL，将弹簧和阻尼器的合力设为T。用以下的式子来表示Vm、VL的运动方程式以及弹簧和阻尼器的合力T。 V m = 1 J m s ( u - T ) ]]> V L = 1 J L s T ]]> T = ( K s + C ) ( V m - V L ) ]]>如果以框图来表示图1所示的二惯性系统的模型，则表示为如图2那样。如果将上述的运动方程式以及弹簧和阻尼器的合力的式子进行变形，则分别如下那样求出从转矩到电动机速度的传递函数以及从转矩到机械速度的传递函数。转矩→电动机速度 V m u = 1 s · J L s 2 + C s + K J m J L s 2 + ( J m + J L ) C s + ( J m + J L ) K ]]> (式1)转矩→机械速度 V L u = 1 s · C s 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制装置，控制对机械进行驱动的伺服电动机，该电动机控制装置的特征在于，具有：位置指示部，其指示机械的位置；位置检测器，其检测机械的位置；位置控制器，其根据所述位置指示部所指示的位置指令和所述位置检测器所检测出的机械位置来生成电动机速度指令；以及速度控制器，其根据所述电动机速度指令来对电动机的速度进行控制，其中，所述位置控制器包括滤波F(s)，该滤波F(s)对从电动机速度指令到机械的速度的传递特性的逆特性进行近似。

【技术特征摘要】
2015.02.27 JP 2015-0386661.一种电动机控制装置，控制对机械进行驱动的伺服电动机，该电动机控制装置的特征在于，具有：位置指示部，其指示机械的位置；位置检测器，其检测机械的位置；位置控制器，其根据所述位置指示部所指示的位置指令和所述位置检测器所检测出的机械位置来生成电动机速度指令；以及速度控制器，其根据所述电动机速度指令来对电动机的速度进行控制，其中，所述位置控制器包括滤波F(s)，该滤波F(s)对从电动机速度指令到机械的速度的传递特性的逆特性进行近似。2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述滤波F(s)以被驱动部的惯量JL、弹性变形部的弹性系数K以及弹性变形部的阻尼系数C为要素。3.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，所述滤波F(s)的分子多项式包含(JL/K)*s2+(C/K)*s+1。4.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，所述滤波F...

【专利技术属性】
技术研发人员：中邨勉，猪饲聪史，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP