马达控制设备制造技术

一种马达控制设备包括：位置反馈控制部(11)，其输出第一暂定命令速度；速度反馈控制部(21)，其输出第一暂定命令电流；位置前馈控制部，其包括输出命令物理量作为位置侧第一输出的位置侧输入部、根据位置偏差来改变位置侧第一权重的第一位置侧权重获知部以及输出通过将第一位置侧乘积值相加而获得的值作为第二暂定命令速度的位置侧输出部；以及速度前馈控制部，其包括输出命令物理量作为速度侧第一输出的速度侧输入部、根据速度偏差来改变速度侧第一权重的第一速度侧权重获知部以及输出通过将第一速度侧乘积值相加而获得的值作为第二暂定命令电流的速度侧输出部。

Motor control equipment

A motor control apparatus includes a position feedback control part (11), the output of the first provisional command speed; speed feedback control part (21), the output of the first provisional command current; position feedforward control section includes an output command physical quantity as the first position of the side position of the side position of the side of the first output input part, to change the position of the first side weight according to the position deviation of the right to know a part and output value obtained as the position of the side second temporary command speed output by the first position of the side product value added; and the speed feedforward control, the output command including physical quantity as the speed of the first output side side speed input part, according to the speed deviation change the speed of the first side of the first side of the speed of weight regain knowledge and output as the values obtained by the first order second provisional side product value added rate Current speed side output section.

【技术实现步骤摘要】
马达控制设备
本专利技术涉及在机床、机器人等中通过使用电动马达来控制指定构件(受控对象)例如工作台或手臂的位置的马达控制设备。
技术介绍
例如，日本专利申请公开第2009-303432号(JP2009-303432A)公开了一种使用马达并且根据位置命令值来改变马达的位置的检测值的位置控制设备。该位置控制设备包括：速度参考模型，其输出速度参考命令值；速度控制器(速度反馈部)，其根据速度参考命令值与实际速度之间的偏差来计算控制量(电流命令值)；以及速度前馈部，其输出速度前馈输出信号。此外，该位置控制设备包括：位置参考模型，其输出位置参考命令值；位置控制器(位置反馈部)，其根据位置参考命令值与实际位置之间的偏差来计算控制量(速度命令值)；以及位置前馈部，其输出位置前馈输出信号。注意，位置前馈部接收被输入至位置参考模型的位置命令值，而速度前馈部接收被输入至速度参考模型的速度命令值。此外，例如，日本专利申请公开第2014-6566号(JP2014-6566A)公开了一种一体式智能控制器，该一体式智能控制器通过位置命令来控制受控对象的位置，并且通过力命令来控制受控对象的力。该一体式智能控制器包括位置控制系统中的模糊神经网络、力控制系统中的模糊神经网络以及在位置与力的混合/顺应性控制下以连续方式在位置控制与力控制之间切换的切换部。
技术实现思路
JP2009-303432A中公开的位置控制设备需要位置参考模型和速度参考模型作为受控对象的模型。从而，将该位置控制设备应用在由于静摩擦等导致难以建模的系统极为困难。此外，因为速度前馈部仅接收速度命令值，所以不能有效地减小位置偏差，而位置偏差对机床、机器人等的准确度有重要影响。JP2014-6566A中公开的一体式智能控制器在需要位置控制和力控制二者的对工业机器人等的组件操作期间使用模糊神经网络来在位置控制与力控制之间进行平滑切换。然而，因为这些类型的控制较为复杂，所以难以将一体式智能控制器应用到高准确度地控制指定构件例如机床的工作台或机器人手臂的位置的控制系统。本专利技术提供了通过使用电动马达来控制指定构件(受控对象)的位置并且还可以减小位置偏差的马达控制设备。本专利技术的第一方面涉及一种马达控制设备，该马达控制设备被配置成通过使用移动受控对象的位置的电动马达和检测与电动马达有关的位置的位置检测单元来控制受控对象的位置。马达控制设备包括：位置偏差计算部，其基于来自位置检测单元的检测信号来计算位置偏差，该位置偏差是电动马达的命令位置与实际位置之间的偏差；位置反馈控制部，其根据位置偏差来执行反馈控制，并且输出第一暂定命令速度；速度偏差计算部，其基于来自位置检测单元的检测信号来计算速度偏差，该速度偏差是电动马达的马达命令速度与实际速度之间的偏差；速度反馈控制部，其根据速度偏差来执行反馈控制并且输出第一暂定命令电流；电流输出部，其基于命令电流来向电动马达输出驱动电流；位置前馈控制部，其根据与电动马达的运动有关的多个命令物理量来执行前馈控制，并且输出第二暂定命令速度；速度相加计算部，其将第一暂定命令速度与第二暂定命令速度相加，并且输出电动马达的马达命令速度；速度前馈控制部，其根据多个命令物理量来执行前馈控制，并且输出第二暂定命令电流；以及电流相加计算部，其将第一暂定命令电流与第二暂定命令电流相加，并且输出命令电流。位置前馈控制部包括：针对命令物理量分别配备的多个位置侧输入部，所述多个位置侧输入部接收命令物理量并且输出所接收的命令物理量作为位置侧第一输出；第一位置侧权重获知部，该第一位置侧权重获知部根据位置偏差来改变位置侧第一权重，位置侧第一权重分别对应于从多个位置侧输入部输出的位置侧第一输出；以及位置侧输出部，该位置侧输出部输出通过将多个第一位置侧乘积值相加而获得的值作为第二暂定命令速度，其中所述多个第一位置侧乘积值是通过将来自所述多个位置侧输入部的位置侧第一输出与分别对应于位置侧第一输出的位置侧第一权重相乘而获得的。速度前馈控制部包括：针对命令物理量分别配备的多个速度侧输入部，所述多个速度侧输入部接收命令物理量并且输出所接收的命令物理量作为速度侧第一输出；第一速度侧权重获知部，该第一速度侧权重获知部根据速度偏差来改变速度侧第一权重，速度侧第一权重分别对应于从所述多个速度侧输入部输出的速度侧第一输出；以及速度侧输出部，该速度侧输出部输出通过将多个第一速度侧乘积值相加而获得的值作为第二暂定命令电流，其中所述多个第一速度侧乘积值是通过对来自所述多个速度侧输入部的速度侧第一输出与分别对应于速度侧第一输出的速度侧第一权重相乘而获得的。在以上方面，位置反馈控制部用于执行反馈控制以根据位置偏差来计算第一暂定命令速度。此外，位置前馈控制部用于执行前馈控制以根据命令物理量而非根据命令位置来计算第二暂定命令速度。此外，包括第一位置侧权重获知部的位置前馈控制部具有适当配置，从而可以适当地计算用于进一步减小位置偏差的第二暂定命令速度。速度反馈控制部用于执行反馈控制以根据速度偏差来计算第一暂定命令电流。此外，速度前馈控制部用于执行前馈控制以根据命令物理量而非根据命令速度来计算第二暂定命令电流。此外，包括第一速度侧权重获知部的速度前馈控制部具有适当配置，从而可以适当地计算用于进一步减小位置偏差的第二暂定命令电流。在根据以上方面的马达控制设备中，多个命令物理量可以包括：命令速度；命令加速度；通过对将命令速度与第一速度系数相乘而获得的值和将命令加速度与第一加速度系数相乘而获得的值进行相加而获得的值；通过对将命令速度与第二速度系数相乘而获得的值和将命令加速度与第二加速度系数相乘而获得的值进行相加而获得的值；以及通过对将命令速度与第三速度系数相乘而获得的值和将命令加速度与第三加速度系数相乘而获得的值进行相加而获得的值，以及第一速度系数、第一加速度系数、第二速度系数、第二加速度系数、第三速度系数以及第三加速度系数中的每一个可以是常数。在以上配置中，位置前馈控制部和速度前馈控制部均接收命令速度、命令加速度、命令速度×第一速度系数+命令加速度×第一加速度系数、命令速度×第二速度系数+命令加速度×第二加速度系数、命令速度×第三速度系数+命令加速度×第三加速度系数。从而，执行用于减小位置偏差的合适输入和合适获知。因此，可以进一步减小位置偏差。在根据以上方面的马达控制设备中，多个命令物理量可以包括：作为命令位置的位置；命令速度；命令加速度；通过对将该位置与第一位置系数相乘而获得的值、将命令速度与第一速度系数相乘而获得的值以及将命令加速度与第一加速度系数相乘而获得的值进行相加而获得的值；通过对将该位置与第二位置系数相乘而获得的值、将命令速度与第二速度系数相乘而获得的值以及将命令加速度与第二加速度系数相乘而获得的值进行相加而获得的值；以及通过对将该位置与第三位置系数相乘而获得的值、将命令速度与第三速度系数相乘而获得的值以及将命令加速度与第三加速度系数相乘而获得的值进行相加而获得的值；以及第一位置系数、第一速度系数、第一加速度系数、第二位置系数、第二速度系数、第二加速度系数、第三位置系数、第三速度系数以及第三加速度系数中的每一个可以是常数。在以上配置中，位置前馈控制部和速度前馈控制部均接收命令位置、命令速度、命令加速度、位置×第一位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马达控制设备，其被配置成通过使用用于移动受控对象的位置的电动马达和用于检测与所述电动马达相关的位置的位置检测单元来控制所述受控对象的位置，所述马达控制设备的特征在于包括：位置偏差计算部(10)，其基于来自所述位置检测单元的检测信号来计算位置偏差，所述位置偏差是所述电动马达的命令位置与实际位置之间的偏差；位置反馈控制部(11)，其根据所述位置偏差来执行反馈控制，并且输出第一暂定命令速度；速度偏差计算部，其基于来自所述位置检测单元的检测信号来计算速度偏差，所述速度偏差是所述电动马达的马达命令速度与实际速度之间的偏差；速度反馈控制部(21)，其根据所述速度偏差来执行反馈控制，并且输出第一暂定命令电流；电流输出部，其基于命令电流来向所述电动马达输出驱动电流；位置前馈控制部，其根据与所述电动马达的运动有关的多个命令物理量来执行前馈控制，并且输出第二暂定命令速度；速度相加计算部，其将所述第一暂定命令速度与所述第二暂定命令速度相加，并且输出所述电动马达的马达命令速度；速度前馈控制部，其根据所述多个命令物理量来执行前馈控制，并且输出第二暂定命令电流；以及电流相加计算部，其将所述第一暂定命令电流与所述第二暂定命令电流相加，并且输出所述命令电流，其中，所述位置前馈控制部包括：针对所述命令物理量分别配备的多个位置侧输入部，所述多个位置侧输入部接收所述命令物理量并且输出所接收的命令物理量作为位置侧第一输出；第一位置侧权重获知部，其根据所述位置偏差来改变位置侧第一权重，所述位置侧第一权重分别对应于从所述多个位置侧输入部输出的位置侧第一输出；以及位置侧输出部，其输出通过将多个第一位置侧乘积值相加而获得的值作为所述第二暂定命令速度，其中所述多个第一位置侧乘积值是通过将来自所述多个位置侧输入部的位置侧第一输出与分别对应于所述位置侧第一输出的位置侧第一权重相乘而获得的，以及所述速度前馈控制部包括：针对所述命令物理量分别配备的多个速度侧输入部，所述多个速度侧输入部接收所述命令物理量并且输出所接收的命令物理量作为速度侧第一输出；第一速度侧权重获知部，其根据所述速度偏差来改变速度侧第一权重，所述速度侧第一权重分别对应于从所述多个速度侧输入部输出的速度侧第一输出；以及速度侧输出部，其输出通过将多个第一速度侧乘积值相加而获得的值作为所述第二暂定命令电流，其中所述多个第一速度侧乘积值是通过将来自所述多个速度侧输入部的速度侧第一输出与分别对应于所述速度侧第一输出的速度侧第一权重相乘而获得的。...

【技术特征摘要】
2015.12.25 JP 2015-2547451.一种马达控制设备，其被配置成通过使用用于移动受控对象的位置的电动马达和用于检测与所述电动马达相关的位置的位置检测单元来控制所述受控对象的位置，所述马达控制设备的特征在于包括：位置偏差计算部(10)，其基于来自所述位置检测单元的检测信号来计算位置偏差，所述位置偏差是所述电动马达的命令位置与实际位置之间的偏差；位置反馈控制部(11)，其根据所述位置偏差来执行反馈控制，并且输出第一暂定命令速度；速度偏差计算部，其基于来自所述位置检测单元的检测信号来计算速度偏差，所述速度偏差是所述电动马达的马达命令速度与实际速度之间的偏差；速度反馈控制部(21)，其根据所述速度偏差来执行反馈控制，并且输出第一暂定命令电流；电流输出部，其基于命令电流来向所述电动马达输出驱动电流；位置前馈控制部，其根据与所述电动马达的运动有关的多个命令物理量来执行前馈控制，并且输出第二暂定命令速度；速度相加计算部，其将所述第一暂定命令速度与所述第二暂定命令速度相加，并且输出所述电动马达的马达命令速度；速度前馈控制部，其根据所述多个命令物理量来执行前馈控制，并且输出第二暂定命令电流；以及电流相加计算部，其将所述第一暂定命令电流与所述第二暂定命令电流相加，并且输出所述命令电流，其中，所述位置前馈控制部包括：针对所述命令物理量分别配备的多个位置侧输入部，所述多个位置侧输入部接收所述命令物理量并且输出所接收的命令物理量作为位置侧第一输出；第一位置侧权重获知部，其根据所述位置偏差来改变位置侧第一权重，所述位置侧第一权重分别对应于从所述多个位置侧输入部输出的位置侧第一输出；以及位置侧输出部，其输出通过将多个第一位置侧乘积值相加而获得的值作为所述第二暂定命令速度，其中所述多个第一位置侧乘积值是通过将来自所述多个位置侧输入部的位置侧第一输出与分别对应于所述位置侧第一输出的位置侧第一权重相乘而获得的，以及所述速度前馈控制部包括：针对所述命令物理量分别配备的多个速度侧输入部，所述多个速度侧输入部接收所述命令物理量并且输出所接收的命令物理量作为速度侧第一输出；第一速度侧权重获知部，其根据所述速度偏差来改变速度侧第一权重，所述速度侧第一权重分别对应于从所述多个速度侧输入部输出的速度侧第一输出；以及速度侧输出部，其输出通过将多个第一速度侧乘积值相加而获得的值作为所述第二暂定命令电流，其中所述多个第一速度侧乘积值是通过将来自所述多个速度侧输入部的速度侧第一输出与分别对应于所述速度侧第一输出的速度侧第一权重相乘而获得的。2.根据权利要求1所述的马达控制设备，其中，所述多个命令物理量包括：命令速度；命令加速度；通过对将所述命令速度与第一速度系数相乘而获得的值和将所述命令加速度与第一加速度系数相乘而获得的值进行相加而获得的值；通过对将所述命令速度与第二速度系数相乘而获得的值和将所述命令加速度与第二加速度系数相乘而获得的值进行相加而获得的值；以及通过对将所述命令速度与第三速度系数相乘而获得的值和将所述命令加速度与第三加速度系数相乘而获得的值进行相加而获得的值，以及所述第一速度系数、所述第一加速度系数、所述第二速度系数、所述第二加速度系数、所述第三速度系数以及所述第三加速度系数中的每一个是常数。3.根据权利要求1所述的马达控制设备，其中，所述多个命令物理量包括：作为所述命令位置的位置；命令速度；命令加速度；通过对将所述位置与第一位置系数相乘而获得的值、将所述命令速度与第一速度系数相乘而获得的值以及将所述命令加速度与第一加速度系数相乘而获得的值进行相加而获得的值；通过对将所述位置与第二位置系数相乘而获得的值、将所述命令速度与第二速度系数相乘而获得的值以及将所述命令加速度与第二加速度系数相乘而获得的值进行相加而获得的值；以及通过对将所述位置与第三位置系数相乘而获得的值、将所述命令速度与第三速度系数相乘而获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：沼崎和也，向井康晴，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本,JP