电机控制装置和电机控制方法制造方法及图纸

电机控制装置和电机控制方法。提高电机控制装置的异常检测性能。电机控制装置(3)具有根据位置指令和电机的位置检测值对电机(4)进行控制的位置反馈控制部(31)，电机控制装置(3)具有：计算部(33)，其根据位置指令和位置反馈控制部中使用的控制参数逐次计算容许位置偏差值，计算与容许位置偏差值的变化逐次对应的检测阈值；以及异常检测部(34)，其通过位置偏差和检测阈值的比较来检测异常，该位置偏差是位置指令与位置检测值的差分值，计算部(33)在与位置指令速度相同的方向上，对容许位置偏差值加上检测电平值α来计算检测阈值，该位置指令速度是位置指令的时间变化率。

【技术实现步骤摘要】
电机控制装置和电机控制方法
公开的实施方式涉及电机控制装置和电机控制方法。
技术介绍
在专利文献1中记载了如下的方法：在电机的数值控制中，在位置偏差超过预先单一设定的容许值的情况下进行警告通知。专利文献1：日本昭63-268006号公报
技术实现思路
但是，在低速时，位置偏差增大需要时间，所以，即使在该期间内产生异常，位置偏差超过固定地设定的阈值也需要时间，异常检测延迟。本专利技术是鉴于这种问题点而完成的，其目的在于，提供能够提高异常检测性能的电机控制装置和电机控制方法。为了解决上述课题，根据本专利技术的一个观点，应用一种电机控制装置，其具有根据位置指令和电机的位置检测值对所述电机进行控制的位置控制部，其中，所述电机控制装置具有计算部，该计算部根据所述位置指令和所述位置控制部中使用的控制参数逐次计算容许位置偏差值，计算与所述容许位置偏差值的变化逐次对应的位置偏差过大阈值。并且，根据本专利技术的另一个观点，应用一种电机控制方法，根据位置指令和电机的位置检测值对所述电机进行控制，所述电机控制方法执行以下步骤：根据所述位置指令和所述电机的控制中使用的控制参数逐次计算容许位置偏差值，计算与所述容许位置偏差值的变化逐次对应的位置偏差过大阈值。专利技术效果根据本专利技术，能够提高电机控制装置的异常检测性能。附图说明图1是示出实施方式的机械控制系统的概略系统框结构的一例的图。图2是示出包含反馈控制部的反馈控制系统与调整部之间的各信息的收发关系的图。图3是示出进行了微动定位控制的情况下的位置指令速度、位置检测值、检测阈值和容许位置偏差值的时间变化的时序图。图4是从图2的控制框中提取位置控制系统反馈环并进行简化而示出的控制框图。图5是对图4的控制框进行变形以使得根据位置指令输出位置偏差的图。图6是示出在位置反馈控制部内一并进行位置前馈控制的情况下的控制框图的一例的图。图7是从图6的控制框中一并提取位置前馈控制和位置控制系统反馈环并进行简化而示出的控制框图。图8是对图7的控制框进行变形以使得根据位置指令输出位置偏差的图。图9是对图9的控制框进行变形并整理的图。图10是实际位置偏差的时间变化图案比容许位置偏差值滞后的情况下的与图3对应的时序图。图11是示出具有固定部的情况下的控制框图的一例的图。图12是利用固定部固定了检测阈值的情况下的与图10对应的时序图。具体实施方式下面，参照附图对实施方式进行说明。<机械控制系统的概略结构>图1示出具有本实施方式的电机控制装置的机械控制系统的概略系统框结构的一例。该机械控制系统是通过对电机的驱动进行控制而对驱动机械的可动部分进行定位控制的系统。在图1中，机械控制系统1具有上位控制装置2、电机控制装置3、电机4、驱动机械5。上位控制装置2例如由具有未特别图示的CPU、ROM、RAM、操作部、显示部等的通用个人计算机等构成，根据操作者经由操作部输入的各种设定和指令，生成希望使后述驱动机械5的可动部分定位的位置指令，将其输入到电机控制装置3。电机控制装置3根据从上位控制装置2输入的位置指令生成驱动电力，将其输入到电机4。此时，根据从电机4具有的后述编码器41a输出的位置检测值进行位置反馈控制。该电机控制装置3具有位置反馈控制部31、逆变器32、计算部33、异常检测部34。位置反馈控制部31(位置控制部)是根据上述位置指令和位置检测值生成电流指令的处理部。使用后述的位置环增益KP等控制参数进行该位置反馈控制部31中的处理，在本实施方式的例子中，该控制参数从上述上位控制装置2额外输入并设定在该位置反馈控制部31内，并且，同一控制参数还输入到后述的计算部33。另外，也可以使用未图示的工程工具输入控制参数。并且，利用后面的图2详细叙述该位置反馈控制部31内进行的处理的控制框。逆变器32是如下的电力转换部：通过基于上述位置反馈控制部31输出的电流指令的PWM控制等，将未特别图示的外部的商用电力转换为对电机4馈电的驱动电力。计算部33是根据上位控制装置2输出的位置指令计算检测阈值的处理部。另外，该计算部33中的检测阈值的计算内容在后面详细叙述。异常检测部34根据上述计算部33计算出的检测阈值与上述位置反馈控制部31的内部计算出的位置偏差的比较结果，检测上述电机4和驱动机械5中有无异常，在检测到异常的情况下向外部输出警告信号，报知异常的产生。另外，该警告信号也可以利用额外设置的显示装置进行输出，也可以输入到上述上位控制装置2。电机4例如是同步旋转型的三相交流电机，一体地具有输出该电机4的输出轴的旋转位置作为位置检测值的编码器41a。另外，不限于该例子，也可以应用感应型、直动型等其他种类的电机。驱动机械5是与电机4的输出轴连结并被驱动的机械，其可动部分与电机4的输出轴的旋转位置联动地被驱动。<反馈控制系统与各部的关系>图2示出包含位置反馈控制部31的反馈控制系统与计算部33以及异常检测部34之间的各信息的收发关系的一例。另外，这里所说的反馈控制系统由上述位置反馈控制部31以及汇集作为其控制对象的电机4和驱动机械5而得到的电机/驱动机械构成，利用传递函数形式的控制框表示它们的数理模型。在该图2中，示出位置反馈控制部31、电机/驱动机械40、计算部33、异常检测部34。位置反馈控制部31具有减法器51、位置比例控制器P、减法器52、速度比例积分控制器PI和速度运算器53。减法器51从由外部输入的位置指令中减去从电机/驱动机械40中检测到的检测位置，输出它们之间的位置偏差。在位置比例控制器P中，对该位置偏差乘以位置环增益KP，输出速度指令。在本实施方式的例子中，从上位控制装置2输入该位置环增益KP的值作为控制参数，固定地设定。减法器52从上述速度指令中减去从后述速度运算器53输出的速度检测值，输出它们之间的速度偏差。在速度比例积分控制器PI中，对该速度偏差乘以速度环增益KV、速度积分常数TV(作为具体的一例，乘以KV(1+1/TVs))，输出转矩指令。另外，在该图2中，为了避免图示的烦杂，省略了上述逆变器32的图示，示出与转矩指令相当的电流指令直接作为驱动电力输入到电机/驱动机械40。速度运算器53是根据从电机/驱动机械40检测到的位置检测值(电机位置)输出速度检测值(电机4的输出速度)的运算器，具体而言，由微分器s构成即可。电机/驱动机械40相当于上述图1中的电机4和驱动机械5，是基于连结电机4的转子和驱动机械5的可动部分的可动机构整体的惯性力矩J的数理模型。如上述那样由位置反馈控制部31和电机/驱动机械40构成的本实施方式的例子的反馈控制系统成为位置比例控制系统的反馈环和速度比例积分控制系统的反馈环的双环结构(所谓的P-PI控制)。另外，也可以构成为使用位置比例积分控制系统。然后，计算部33根据与输入到上述位置反馈控制部31的位置指令以及位置环增益相同的位置指令以及位置环增益KP，计算检测阈值，将其输入到异常检测部34。异常检测部34通过该检测阈值与上述位置反馈控制部31的减法器51输出的位置偏差的比较，检测上述电机/驱动机械40中有无异常，在产生了异常的情况下输出警告信号。在以上结构的机械控制系统1中，电机控制装置3进行位置反馈控制，并且，在检测到电机4和驱动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机控制装置，其具有根据位置指令和电机的位置检测值对所述电机进行控制的位置控制部，其特征在于，所述电机控制装置具有计算部，该计算部根据所述位置指令和所述位置控制部中使用的控制参数逐次计算容许位置偏差值，计算与所述容许位置偏差值的变化逐次对应的位置偏差过大阈值。

【技术特征摘要】
2017.02.20 JP 2017-0293841.一种电机控制装置，其具有根据位置指令和电机的位置检测值对所述电机进行控制的位置控制部，其特征在于，所述电机控制装置具有计算部，该计算部根据所述位置指令和所述位置控制部中使用的控制参数逐次计算容许位置偏差值，计算与所述容许位置偏差值的变化逐次对应的位置偏差过大阈值。2.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，所述计算部在与位置指令速度相同的方向上，对所述容许位置偏差值加上规定量来计算所述位置偏差过大阈值，所述位置指令速度是所述位置指令的时间变化率。3.根据权利要求2所述的电机控制装置，其特征在于，所述电机控制装置还具有固定部，该固定部在规定时机固定所述位置偏差过大阈值。4.根据权利要求3所述的电机控制装置，其特征在于，所述固定部将所述规定时机设为所述位置指令速度开始减速的时机。5.根据权利要求3或4所述的电机控制装置，其特征在于，所述固定部固定所述位置偏差过大阈值，以使...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈裕介，大久保整，大内田克己，
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