电动机控制装置制造方法及图纸

技术编号:12432880 阅读:50 留言:0更新日期:2015-12-03 16:28
目的在于得到一种电动机控制装置,其能够进行可确保控制系统稳定并提高控制性能的压力控制增益参数调整,在电动机控制装置进行压力控制时,在压力控制中,在将速度控制(或者速度控制及位置控制这两者)的控制参数(增益)固定的状态下,一边进行加压或者减压一边增大压力控制的控制参数,逐次对振荡量(或者过冲量)进行检测并存储,在振荡量(或者过冲量)超过容许值(阈值)的情况下,基于在调整过程中存储的压力控制的控制参数及振荡量(或者过冲量),以使得振荡量(或者过冲量)小于或等于容许值(阈值)的方式对压力控制的控制参数进行调整,其中,该压力控制的小环为速度控制或者位置控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电动机控制装置
技术介绍
在注塑成型机、冲压成型机等成型机及接合机械等工业用机器中使用压力控制,即,对由电动机驱动的机械驱动部与加压对象物即工件等抵接时的机械的压力信号进行检测,并基于该压力信号和目标压力进行由控制参数规定的压力控制运算,由此使电动机动作。这里,控制参数是压力控制运算的增益等。在上述压力控制中,需要适当地调整控制参数,但如果增益等控制参数过大,则发生振动等,控制系统的动作变得不稳定,或者即使不变得不稳定,也在压力信号中发生微振动,该微振动传递至工件等,由此给加工结果带来不良影响。相反,如果控制参数过小,则到达目标压力(压力指令信号)需要时间,或者在施加有干扰的情况下,无法充分地去除干扰。特别是,关于针对干扰的补偿,仅利用前馈控制无法进行补偿,只能够通过基于压力信号和目标压力之间的偏差进行压力控制运算(反馈控制)来去除,因此对压力控制部的控制参数进行适当调整是重要的。例如,在专利文献I中公开有如下的压力控制的技术,在该压力控制中,将压力增益与目标压力和压力信号之间的压力偏差相乘而决定电动机的速度指令,进行追随于该速度指令的速度控制运算,并且在该压力控制中,计算出加压对象物的弹性常数,通过将该弹性常数除以规定的比例常数而计算出压力增益。专利文献1:日本特开2008-73713号公报
技术实现思路
然而,根据上述现有的技术,没有针对比例常数的决定方法的指南。因此,存在必须通过试误来调整比例常数,比例常数的决定花费时间这样的问题。另外,为了进行控制参数的调整,必须计算出加压对象物的弹性常数。在计算加压对象物的弹性常数时,伴随着用于预先存储处理数据的存储器、计算负荷。因此,装置的结构变得复杂,花费成本。并且,存在如下问题,即,调整流程变得复杂,与之相对应地更加需要调整时间。本专利技术就是鉴于上述而提出的,其目的在于得到一种电动机控制装置,其能够进行可确保控制系统稳定并提高控制性能的压力控制增益参数调整。为了解决上述课题并实现目的,本专利技术是进行小环为速度控制或者位置控制的压力控制的电动机控制装置,在压力控制中,在将所述速度控制(或者所述速度控制及所述位置控制这两者)的控制参数(增益)固定的状态下,一边进行加压或者减压一边增大所述压力控制的所述控制参数,逐次检测振荡量(或者过冲量)并进行存储,在所述振荡量(或者所述过冲量)超过容许值(阈值)的情况下,基于在调整过程中存储的所述压力控制的所述控制参数及所述振荡量(或者所述过冲量),以使得所述振荡量(或者所述过冲量)小于或等于所述容许值(所述阈值)的方式对所述压力控制的所述控制参数进行调整。专利技术的效果根据本专利技术,实现能够得到如下电动机控制装置的效果,该电动机控制装置能够进行可确保控制系统稳定并提高控制性能的压力控制增益参数调整。【附图说明】图1是表示实施方式I所涉及的电动机控制装置的结构的框图。图2是实施方式I所涉及的振荡检测部的框图。图3是表示实施方式I所涉及的压力指令信号的值与压力检测信号的值随时间的变化的图。图4是表示实施方式I所涉及的压力控制部参数调整部所进行的处理的流程的图。图5是在实施方式I所涉及的速度控制部中将进行比例积分控制的速度控制部的附近提取出的图。图6是表示实施方式I所涉及的加压动作时的压力指令信号的值随时间的变化的图。图7是表示实施方式I所涉及的减压动作时的压力指令信号的值随时间的变化的图。图8是表示实施方式2所涉及的电动机控制装置的结构的框图。图9是表示实施方式2所涉及的压力控制部参数调整部所进行的处理的流程的图。图10是在实施方式2所涉及的速度控制部中将进行比例积分控制的速度控制部及位置控制部的附近提取出的图。图11是表示实施方式3所涉及的电动机控制装置的结构的框图。图12是表示实施方式3所涉及的压力控制部参数调整部所进行的处理的流程的图。图13是表示实施方式3所涉及的模拟干扰扭矩指令信号的值随时间的变化的图。【具体实施方式】下面,基于附图详细说明本专利技术所涉及的电动机控制装置的实施方式。此外,本专利技术并不限定于本实施方式。实施方式1.图1是表示本专利技术所涉及的电动机控制装置的实施方式I的结构的框图。图1中,示出电动机控制装置10、电动机11、编码器12、滚珠丝杠13、加压头14、加压对象物15及压力检测器16。电动机11是旋转式电动机。编码器(速度检测部)12对电动机11的旋转速度进行检测,生成速度检测信号108。编码器12也可以是对电动机11的旋转速度进行推定的结构。滚珠丝杠(机械驱动部)13将电动机11的旋转运动变换为平移运动。S卩,滚珠丝杠13是利用电动机11的动作对加压头14进行驱动的机械驱动部。加压头(机械负荷)14是经由滚珠丝杠13而受到电动机11驱动的。加压对象物15通过由加压头14接触并加压而受到加工。压力检测器16安装在加压头14上,对加压时的压力或者力进行检测。压力检测器16将加压头14与加压对象物15抵接时的压力或者力的信息作为压力检测信号109而进行检测。作为压力检测器16,具体可举出测压元件。此外,在图1中,物理性地设置压力检测器而作为对压力检测信号进行检测的结构,但压力检测器并非需要一定是物理性的检测器,也可以设置下述压力检测器,即,根据电动机的速度、扭矩,对由机械负荷按压加压对象物时的压力进行推定而作为压力检测信号进行输出。图1示出的电动机控制装置10具有压力控制部21、速度指令选择部22、速度控制部23、电流控制部24、外部速度指令信号生成部30、压力指令信号生成部40、压力控制部参数调整部41、振荡检测部42及过冲量检测部43。电流控制部24供给对电动机11进行驱动的电流107。生成该流107的过程如下所述。首先,压力指令信号生成部40生成压力指令信号100并输出。压力指令信号100是对加压对象物15施加的压力值相对于时间的曲线(profile)。压力控制部21将来自压力指令信号生成部40的压力指令信号100和来自压力检测器16的压力检测信号109之间的偏差(差值)的信号101作为输入信号。压力控制部21进行压力控制运算,计算出与压力指令信号100的指令值和压力检测信号109的检测值之间的偏差相对应的内部速度指令信号102的指令值。S卩,压力控制部21以使得压力检测信号109追随压力指令信号100的方式,基于压力控制参数而计算出电动机11的内部速度指令信号102。作为由压力控制部21进行的压力控制运算,能够例示出比例控制。即,以比例增益为控制参数,将比例增益和从压力指令信号100的值减去压力检测信号109的值得到的差值之间的乘积作为内部速度指令信号102的指令值而输出。通常,比例增益越大,压力检测值相对于压力指令值的追随性越高,但如果过度地增大比例增益,则控制环中的信号超过容许值而产生振荡,或者发生过冲。如果控制环中的信号超过容许值而产生振荡,则其振动还会与压力指令信号重叠,一边施加振动特性一边进行加压动作,因此会对加工带来不良影响。如果发生过冲,则对加压对象物15施加过大的压力,导致加压对象物15塑性变形或者损坏。外部速度指令信号生成部30与压力控制部21的输出信号无关地,生成表示电动机11应当工作的速度的外部速度指令信号103。外部速度指令信号103的值根据本文档来自技高网...
电动机控制装置

【技术保护点】
一种电动机控制装置,其特征在于,具有:电动机;速度检测部,其对所述电动机的速度进行检测或者推定;机械驱动部,其利用所述电动机的动作而驱动机械负荷;压力检测部,其将所述机械负荷与加压对象物抵接时的压力或者力的信息作为压力检测信号而进行检测;压力控制部,其以使得所述压力检测信号追随压力指令信号的方式,基于压力控制参数而计算所述电动机的内部速度指令信号;速度控制部,其以使得速度检测信号追随所述内部速度指令信号及外部速度指令信号中的某一个即速度指令信号的方式,基于速度控制参数而计算所述电动机的扭矩指令信号或者推力指令信号;振荡检测部,其对控制状态量的振荡进行检测;以及压力控制部参数调整部,其在所述机械负荷与所述加压对象物抵接的状态下,将所述速度控制部的所述速度控制参数固定而对所述压力控制部的所述压力控制参数进行变更,该变更以从所述压力控制部的控制频带小的控制参数设定起使得所述压力控制部的控制频带变大的方式进行,在所述振荡检测部检测到振荡时,以与检测到该振荡时的所述压力控制部的控制参数相比使得控制频带变小的方式,对所述压力控制部的控制参数进行调整。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:上田浩一郎
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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