马达控制装置及马达控制方法制造方法及图纸

技术编号:14800396 阅读:106 留言:0更新日期:2017-03-14 22:07
本发明专利技术提供一种马达控制装置及马达控制方法,在双重反馈循环结构中降低位置偏差。具体而言,是用于控制马达的马达控制装置(100),具备:根据位置指令与马达位置的位置偏差而生成速度指令的位置控制部(1);根据速度指令与马达速度的速度偏差而生成输入于马达的转矩指令的速度控制部(2);算出用于加算于位置偏差的该位置偏差的积分值的位置积分部(11);及算出用于加算于速度偏差的该速度偏差的积分值的速度积分部(21)。

【技术实现步骤摘要】

所公开的实施方式涉及一种马达控制装置及马达控制方法
技术介绍
专利文献1中公开有如下伺服控制装置,为了使位置偏差接近零,分别用位置控制器进行比例控制(P控制),用速度控制器进行比例积分控制(PI控制乃至I-P控制),而且也进行速度前馈控制。专利文献1:WO2006/011519号公报但是,在如上所述地只对位置控制器与速度控制器的任意一方进行积分控制(I控制)时,至少在马达的加减速控制时(或者也包括马达速度稳定时)较大地残留位置偏差。因此,从降低位置偏差的观点考虑,上述的马达控制存在改善的余地。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的问题而进行的,所要解决的技术问题是提供一种可降低位置偏差的马达控制装置及马达控制方法。为了解决上述问题,根据本专利技术的一个观点,应用如下马达控制装置,其用于控制马达,具备:根据位置指令与马达位置的位置偏差而生成速度指令的位置控制部;根据所述速度指令与马达速度的速度偏差而生成输入于所述马达的转矩指令的速度控制部;算出用于加算于所述位置偏差的该位置偏差的积分值的第1积分部;及算出用于加算于所述速度偏差的该速度偏差的积分值的第2积分部。另外,根据本专利技术的其他观点,应用如下马达控制方法,其用于控制马达,执行:根据位置指令与马达位置的位置偏差而生成速度指令的步骤;根据所述速度指令与马达速度的速度偏差而生成输入于所述马达的转矩指令的步骤;算出用于加算于所述位置偏差的该位置偏差的积分值的步骤;及算出用于加算于所述速度偏差的该速度偏差的积分值的步骤。另外,根据本专利技术的其他观点,应用如下马达控制装置,其用于控制马达,具备:根据位置指令与马达位置的位置偏差而生成速度指令的位置控制部;根据所述速度指令与马达速度的速度偏差而生成输入于所述马达的转矩指令的速度控制部;及算出用于加算于所述位置偏差的该位置偏差的积分值的单元;所述速度控制部具备;算出用于加算于所述速度偏差的该速度偏差的积分值的单元;及所述位置指令的一阶微分值乘以速度前馈增益而生成速度前馈指令并将此加算于所述速度指令的单元。另外,根据本专利技术的其他观点,应用如下马达控制装置,其用于控制马达,具备:根据位置指令与马达位置的位置偏差而生成速度指令的位置控制部;根据所述速度指令与马达速度的速度偏差而生成输入于所述马达的转矩指令的速度控制部;算出用于加算于所述位置偏差的该位置偏差的积分值的第1积分部;及算出用于加算于所述速度偏差的该速度偏差的积分值的第2积分部,所述第1积分部是所述位置偏差的积分值乘以不完全积分增益而负反馈于该第1积分部的输入的不完全积分部。另外,根据本专利技术的其他观点,应用如下马达控制方法,其用于控制马达,执行:根据位置指令与马达位置的位置偏差而生成速度指令的步骤;根据所述速度指令与马达速度的速度偏差而生成输入于所述马达的转矩指令的步骤;算出用于加算于所述位置偏差的该位置偏差的积分值的步骤;及算出用于加算于所述速度偏差的该速度偏差的积分值的步骤。另外,根据本专利技术的其他观点,应用如下马达控制方法,在将所述位置偏差的积分值加算于该位置偏差的步骤中,所述位置偏差的积分值乘以不完全积分增益而负反馈于在生成该积分值之前的所述位置偏差的输入。另外,根据本专利技术的其他观点,应用如下马达控制方法,在生成所述速度指令的步骤中,在将所述位置偏差的积分值加算于该位置偏差之后乘以位置控制增益而生成所述速度指令,在生成所述转矩指令的步骤中,在将所述速度偏差的积分值加算于该速度偏差之后乘以速度控制增益而生成所述转矩指令。另外,根据本专利技术的其他观点,应用被如下设定的马达控制方法,所述位置控制增益与所述速度控制增益处于大致呈比例的关系,在对所述位置偏差进行积分时的第1时间常数与所述位置控制增益处于大致呈反比例的关系,在对所述速度偏差进行积分时的第2时间常数与所述速度控制增益处于大致呈反比例的关系。另外,根据本专利技术的其他观点,应用执行如下步骤的马达控制方法,对于所述位置指令的二阶微分值乘以所述马达的控制对象的总转动惯量的值,加算所述位置指令的一阶微分值乘以所述控制对象的粘性摩擦补偿系数的值而生成转矩前馈指令,且将此加算于所述转矩指令。根据本专利技术,能够降低位置偏差。附图说明图1是表示实施方式的马达控制装置整体的系统结构的框图。图2是对应于各种控制结构的偏差比较图。图3是表示在双重积分结构中的阶跃响应的图。图4是在双重积分结构中的波特图。图5是表示图3、图4的模拟中对应于比较例与实施方式的各构成而设定的参数值的图。图6是说明利用位置积分部的过冲的图。图7是表示在将不完全积分应用于位置积分部时的阶跃响应的图。图8是在将不完全积分应用于位置积分部时的波特图。图9是考虑粘性摩擦部分的转矩线图。图10是表示在将2π×40代入速度控制增益时的增益稳定性的系数图。图11是表示在将2π×200代入速度控制增益时的增益稳定性的系数图。图12是应用于本实施方式的应答模拟的控制对象的波特图。图13是表示比较例的输出位置的模拟结果的图。图14是表示本实施方式的输出位置的模拟结果的图。图15是表示比较例的输出速度的模拟结果的图。图16是表示本实施方式的输出速度的模拟结果的图。图17是表示比较例的位置偏差的模拟结果的图。图18是表示本实施方式的位置偏差的模拟结果的图。图19是表示比较例的转矩指令的模拟结果的图。图20是表示本实施方式的转矩指令的模拟结果的图。图21是表示在图13~图20的模拟中对应于比较例与实施方式的各构成而设定的参数值的图。符号说明1-位置控制部;2-速度控制部;4-速度前馈控制部;5-转矩前馈控制部;11-位置积分部(第1积分部);21-速度积分部(第2积分部);100-马达控制装置;M-马达;D-马达的粘性摩擦系数;Dcomp-粘性摩擦补偿系数;Dp-不完全积分增益;Kp-位置控制增益;Kv-速度控制增益;Tpi-位置积分部的时间常数(第1时间常数);Ti-速度积分部的时间常数(第2时间常数);Vff-速度前馈增益;Tff-转矩前馈增益。具体实施方式以下,参照附图对一个实施方式进行说明。马达控制装置的概要构成首先,使用图1对本实施方式所涉及的马达控制装置的概要构成进行说明。如图1所示,马达控制装置100根据从未特意图示的上一级控制装置输入的位置指令而对马达M的旋转位置(旋转角度;图中记载为马本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马达控制装置,用于控制马达,其特征为,具备:根据位置指令与马达位置的位置偏差而生成速度指令的位置控制部;根据所述速度指令与马达速度的速度偏差而生成输入于所述马达的转矩指令的速度控制部;算出用于加算于所述位置偏差的该位置偏差的积分值的第1积分部;及算出用于加算于所述速度偏差的该速度偏差的积分值的第2积分部。

【技术特征摘要】
2014.11.21 JP 2014-2371871.一种马达控制装置,用于控制马达,其特征为,
具备:根据位置指令与马达位置的位置偏差而生成速度指令的位置控制部;
根据所述速度指令与马达速度的速度偏差而生成输入于所述马达的转矩指
令的速度控制部;
算出用于加算于所述位置偏差的该位置偏差的积分值的第1积分部;
及算出用于加算于所述速度偏差的该速度偏差的积分值的第2积分部。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置,其特征为,所述第1积分部是所
述位置偏差的积分值乘以不完全积分增益而负反馈于该第1积分部的输入的不
完全积分部。
3.根据权利要求1或2所述的马达控制装置,其特征为,
所述位置控制部在将所述第1积分部的输出加算于所述位置偏差之后乘以
位置控制增益而生成所述速度指令,
所述速度控制部在将所述第2积分部的输出加算于所述速度偏差之后乘以
速度控制增益而生成所述转矩指令。
4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉浦泰史加来靖彦冈裕介池田敦夫
申请(专利权)人:株式会社安川电机
类型:发明
国别省市:日本;JP

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