电机控制装置以及包含电机控制装置的控制设备制造方法及图纸

技术编号:3391384 阅读:125 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种电机控制装置,在控制参数因振荡时的稳定等而发生了变更时,能够兼顾设备的稳定动作和抑制运转率降低。该电机控制装置具有反馈环路,该反馈环路输入速度指令或者位置指令,检测电机的速度或位置,从而进行反馈控制,以跟踪所述速度指令或者所述位置指令,同时,该反馈环路包含一个以上的控制参数。该电机控制装置包括:控制性能指标已被预先设定的控制性能判断单元;以及将控制参数设定为可变更的控制参数变更单元。在控制参数中的至少一个发生变更时,控制性能判断单元判断是否满足控制性能指标,并且在满足的情况下,继续电机的驱动,而在不满足的情况下,停止电机的驱动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机控制装置以及包含电机控制装置的控制设备,特别涉及 变更的电机控制设备以及电机控制装置。
技术介绍
图6是表示以往的进行普通的位置控制的电机控制装置的结构的图。在 图6中,电机控制装置108驱动电机101。电机101连4姿着由其驱动的负载 102。进而,电机101还连接着位置检测器103,位置检测器103检测电机101 的旋转位置0m并输出。电机控制装置108包括速度计算器104、位置控制器105、速度控制器 106以及转矩控制器107。速度计算器104被输入作为位置检测器103的输出的转子位置^m。并且, 它计算并输出电机101的速度vm。作为速度计算器104的动作,例如才艮据规 定时间内的转子位置6m的变化,计算并输出电机IOI的速度vm。位置控制器105被从外部输入作为位置检测器103的输出的旋转位置 6m。并且,为了与位置指令" 一致而进行控制运算并输出速度指令vr。作 为位置控制器105的动作,例如将位置比例增益设为Kp,通过vr=Kp (0r -6m)进4亍比例运算。速度控制器106被输入作为速度计算器104的输出的速度vm。并且,为 了与速度指令vr—致而进行控制运算并输出转矩指令。作为速度控制器106 的动作,例如将速度比例增益设为Kv,通过rrl二Kv (vr - vm)进行比例运 算。转矩控制器107被输入转矩指令T 。并且,将转矩指令r变换成电流指令, 并进行电流控制,使得电流指令和流过电机101的电流一致。由此,驱动电 机101。该控制系统构成为输入位置指令0r,并且为了跟踪该位置指令而检测电机的旋转位置,从而进行反馈控制。并且,在位置控制器105以及速度控制器106中被设定用于进行反馈控制的增益参数。但是,这样的电机控制装置在增益参数为不适当的设定时或者负载特性 因时效变化而已经改变时等情况下,有时由于电机和负载之间的谐振,反馈 环路会产生振荡。对这样的现象,已知如下技术,如日本专利申请特开平4-217889号公报 记载那样,包括振荡检测单元,在检测振荡时,将增益参数校正到适当的值, 使振荡停止。根据该专利公报所记载的专利技术,伺服电机的运动与负载的机械 系统谐振而发生振荡时,能够校正伺服驱动器的增益而使振荡停止。另夕卜,还已知如下技术,如日本专利申请特开2001-178188号公报记载 那样,包括振荡检测部件,在判断出振荡时,通过使电机的驱动停止,从而 使振荡停止。根据该专利公报所记载的专利技术,能够防止伺服电机的正常动作 中的振荡的误检测,并且高精度地检测伺服电机的振荡,从而实现处于振荡 状态的伺服系统的安全性和可靠性的提高。但是,在这些以往的使反馈环路的振荡停止的技术中,存在以下课题。在如日本专利申请特开平4-217889号公报所记载的专利技术那样,在检测到 振荡时,将增益参数校正到适当的值,使振荡停止的技术中,电机的振荡状 态虽然停止,但是反馈环路的控制响应性下降的情况居多。在反馈环路的控 制响应性下降时,有时相对电机以及控制装置所组合的设备的期望动作而变 成不充分的动作。例如,在顺序动作中,考虑在动作完成之前下一条动作指令会到来。或 者,在与其它的驱动单元进行同步动作时,有时只有包含反馈环路的控制响 应性下降的电机的动作单元未取得同步。另外,在如日本专利申请特开2001-178188号公报记载的专利技术那样,在 通过判断为振荡时使电机的驱动停止,从而使振荡停止的技术中,有如下课 题,即电机的振荡状态虽然停止,但是到再次正常驱动电机之前需要时间和 劳力,设备的运转率降低。
技术实现思路
本专利技术的电机控制装置,具有以下结构。具有反馈环路,该反馈环路输 入速度指令或者位置指令,检测电机的旋转速度或旋转位置,从而进行反馈控制,以跟踪所述速度指令或者所述位置指令。该反馈环路包括一个以上的控制参数,该电机控制装置包括控制性能判断单元,被预先设定与电机的 旋转速度或者旋转位置相关联的控制性能指标,并且测量电机的控制性能; 以及控制参数变更单元,可变更控制参数。在由该控制参数变更单元变更了 控制参数中的至少一个时,控制性能判断单元判断是否满足控制性能指标, 并且在满足的情况下,继续电机的驱动,在不满足的情况下,停止电机的驱 动。另外,本专利技术包括具有该电机控制装置的电机控制设备。本专利技术通过具有以上这样的结构,在控制参数因振荡时的稳定等而发生 了变更时,能够兼顾设备的稳定动作和抑制运转率降低。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的电机控制装置的控制方框图。图2是表示实施方式1的控制动作的流程图。图3是表示实施方式1的振荡检测单元9的振荡检测的流程图。图4是表示实施方式1的第1控制性能判断单元11的结构的方框图。图5是表示本专利技术的实施方式2的电机控制装置的控制方框图。图6是表示以往的电机控制装置的结构的控制方框图。具体实施例方式以下,基于附图来说明本专利技术的实施方式。 (实施方式1 )图1是本专利技术的实施方式1的电机控制装置的控制方框图。本实施方式 的电机控制装置具有反馈环路,反馈环路输入速度指令或者位置指令,检测 电机的旋转速度或者旋转位置,从而进行反馈控制,以跟踪该输入速度或者 输入指令。该电机控制装置包括第1控制性能判断单元11、控制参数变更单元10、 接受来自检测电机1的位置的位置检测器3的输出信号的速度计算器4、位 置控制器5、接受速度计算器4的输出信号的振荡检测单元9、速度控制器6、 以及转矩控制器7。另外,本实施方式的电机控制装置与图6所示的以往技术的不同在于, 设置有振荡检测单元9、控制参数变更单元10、第1控制性能判断单元11方面。并且,将包含这些单元的结构作为第1电机控制装置8取代电机控制装置108。反馈环路包括如下部分控制电机1的位置的位置控制器5、控制电机1 的速度的速度控制器6、转矩控制器7、电机l、检测电机l的位置的位置检 测器3、以及根据位置检测器3的信息计算速度的速度计算器4。这里,简单说明该反馈环路的循环。首先,由位置检测器3获得的电机 1的位置信息和位置指令"之间的偏差^err被输入到位置控制器5。在位置 控制器5,基于位置偏差^err和控制参数,运算并输出速度指令vr。并且, 速度指令vr和由速度计算器4获得的电机1的速度信息vm之间的偏差被输 入到速度控制器6。在速度控制器6基于速度偏差和控制参数,运算转矩指 令T并输出。并且,转矩控制器7进行控制,使得所输入的转矩指令T和电 机l的输出转矩一致。控制参数变更单元10具有在检测到振荡的情况下,变更反馈环路中所包 含的至少 一 个以上的控制参数以使振荡收敛的功能。第1控制性能判断单元11具有测量控制性能的功能;将与电机的位置 或者速度相关的预先设定的控制性能指标和控制性能测量结果进行比较的功 能;根据比较结果决定动作的功能;以及输出第l控制性能判断单元11的内 部状态的功能。控制性能指标被设定作为包含第1电机控制装置8的设备的 动作能够允许的规格(spec)。例如,作为控制性能指标的定位调整时间被设 定为规定时间Tn以下。图2是表示本实施方式的电机控制装置的控制动作的流程图。在图2中, 首先,振荡检测单元9根据作为速度计算器4的输出的速度vm检测振荡(步 骤S1)。例如,如日本专利申请特开平4-21本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电机控制装置,具有反馈环路,该反馈环路为输入速度指令或者位置指令,检测电机的速度或位置,从而进行反馈控制,以跟踪所述速度指令或者所述位置指令,所述反馈环路包括一个以上的控制参数,所述电机控制装置包括:控制性能判断单元,被预先设定与所述电机的速度或者位置相关联的控制性能指标,并且测量所述电机的控制性能;以及控制参数变更单元,可变更所述控制参数,在由所述控制参数变更单元变更了所述控制参数中的至少一个时,所述控制性能判断单元判断是否满足所述控制性能指标,在满足的情况下,继续所述电机的驱动,而在不满足的情况下,停止所述电机的驱动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:田泽彻
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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