本发明专利技术提供在摩擦或恒定转矩扰动存在的情况下，只用微小动作便可精度良好地辨识连接有负载的马达的转动惯量的转动惯量辨识装置与其辨识方法以及具备该辨识装置的马达控制装置。具体为，转动惯量辨识器（１０８）具备：输入马达位置输出第１马达位置与第２马达位置的转换器（１０９）；输入第１马达位置输出第１马达位置存储值的第１马达位置存储器（１１０）；输入位置指令与第１马达位置存储值输出第１马达位置相位的第１马达位置相位运算器（１１１）；输入第２马达位置输出第２马达位置存储值的第２马达位置存储器（１１２）；输入位置指令与第２马达位置存储值输出第２马达位置相位的第２马达位置相位运算器（１１３）；及输入第１马达位置相位与第２马达位置相位输出转动惯量辨识值的转动惯量运算器（１１４）辨识器。
【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转动惯量辨识装置与其辨识方法以及具备该辨识装置的马 达控制装置，其辨识半导体制造装置、机床、工业机器人等一般工业用机械中 的连接有负载的马达的转动惯量。
技术介绍
现有技术的转动惯量辨识装置是利用正负对称的速度指令、作为正负对称的梯形波的第1速度指令与只放大所述第1速度指令的振幅的第2速度指令来 辨识马达的转动惯量的装置(例如，参照专利文献l)。图4是现有技术的转动惯量辨识装置。在图中，401是速度指令发生部，4 02是速度控制部，403是模型速度控制部，404是辨识部，405是调节部。以下，利用图4说明现有技术的马达转动惯量辨识装置的构成以及动作。 速度指令发生部401输出速度指令。速度控制部402输入所述速度指令与速度 控制变量，输出转矩指令。模型速度控制部403输入所述速度指令与调节信号， 输出转矩指令估计值。辨识部404输入所述转矩指令与所述转矩指令估计值， 根据所述转矩指令的1次时间积分值与所述转矩指令估计值的1次时间积分值 之比来辨识惯量而输出，通过相对于正负对称的所述速度指令的正转时与反转 时的所述转矩指令的差来算出恒定转矩扰动，利用分别对应于作为正负对称的 梯形波的第1速度指令与作为只放大所述第1速度指令振幅的速度指令的第2 速度指令的转矩指令的第1转矩指令、第2转矩指令、所述恒定转矩扰动而算 出库仑阻尼，利用所述第1转矩指令、所述第2转矩指令、所述第1速度指令、 所述第2速度指令而算出粘性摩擦。调节部405输入所述惯量，输出所述速度 控制变量与所述调节信号。专利文献l:日本国特开平11-46489号公报(第3-5页，第1图)
技术实现思路
但是，现有技术的转动惯量辨识装置，在可动范围被局限的连接有负载的 马达的转动惯量辨识中存在摩擦或恒定转矩扰动的情况下，因为未能得到充分 的加速度而存在辨识精度下降的问题。本专利技术是基于上述问题而进行的，其目的在于提供一种在摩擦或恒定转矩 扰动存在的情况下，只用微小动作便可精度良好地辨识连接有负载的马达的转 动惯量的转动惯量辨识装置与其辨识方法以及具备该辨识装置的马达控制装 置。为了解决上述问题，本专利技术如以下构成。技术方案1所述的专利技术为一种转动惯量辨识装置，其具备发生位置指令 的位置指令发生器；检测马达位置的位置检测器；根据所述位置指令与所述马 达位置而运算速度指令的位置控制器；根据所述速度指令而运算转矩指令的速 度控制器；及辨识连接有负载的马达即控制对象的转动惯量的转动惯量辨识器， 其为，所述转动惯量辨识器根据所述位置指令与所述马达位置的相位差而辨识 所述转动惯量。技术方案2所述的专利技术为，技术方案1所述的所述速度控制器具有作为第1 以及第2速度比例控制增益的第1速度比例控制增益以及第2速度比例控制增 益，在转换所述第1速度比例控制增益以及第2速度比例控制增益而驱动所述 控制对象时，所述转动惯量辨识器算出作为所述第1速度比例控制增益中的所 述马达位置的相位的第1马达位置相位与作为所述第2速度比例控制增益中的 所述马达位置的相位的第2马达位置相位，根据所述第1马达位置相位与所述 第2马达位置相位辨识所述转动惯量，以便不包含所述控制对象的粘性摩擦或 者恒定转矩扰动。技术方案3所述的专利技术为，技术方案1所述的所述速度控制器具有作为第1 以及第2速度比例控制增益的第1速度比例控制增益以及第2速度比例控制增 益，所述转动惯量辨识器具有在由所述第1速度比例控制增益驱动所述控制 对象时输出第1马达位置，在由所述第2速度比例控制增益驱动所述控制对象 时输出第2马达位置的转换器；存储所述第1马达位置设定长度并输出第1马达位置存储值的第1马达位置存储器与存储所述第2马达位置设定长度并输出 第2马达位置存储值的第2马达位置存储器；根据所述位置指令与所述第1马 达位置存储值的相位差而运算并输出第1马达位置相位的第1马达位置相位运算器；根据所述位置指令与所述第2马达位置存储值的相位差而运算并输出第2 马达位置相位的第2马达位置相位运算器；及根据所述第1马达位置相位与所 述第2马达位置相位而运算转动惯量辨识值的转动惯量运算器。技术方案4所述的专利技术为，技术方案3所述的所述转动惯量辨识器把所述 第2速度比例控制增益与所述第1速度比例控制增益之差和所述位置指令的频 率的位置指令频率的乘积；与所述第2速度比例控制增益与所述第2马达位置 相位的正切的乘积，及所述第1速度比例控制增益与所述第1马达位置相位的 之差和位置比例控制增益的乘积之和除以，所述第2马达位置相位 的正切与所述第1马达位置相位的正切之差乘以所述位置指令频率的平方而运 算所述转动惯量辨识值。技术方案5所述的专利技术为一种马达控制装置，其为控制向所述马达供电的 马达控制装置，其具备权利要求1至4中任意一项所述的转动惯量辨识装置。技术方案6所述的专利技术为一种转动惯量辨识方法，其为具备发生位置指 令的位置指令发生器；检测马达位置的位置检测器；根据所述位置指令与所述 马达位置而运算速度指令的位置控制器；根据所述速度指令而运算转矩指令的 速度控制器；及辨识连接有负载的马达即控制对象的转动惯量的转动惯量辨识 器的转动惯量辨识装置的转动惯量辨识方法，其采用，转换所述速度控制器中 的作为第1以及第2速度比例控制增益的第1速度比例控制增益以及第2速度 比例控制增益而驱动所述控制对象，算出作为所述第1速度比例控制增益中的 所述马达位置的相位的第1马达位置相位与作为所述第2速度比例控制增益中 的所述马达位置的相位的第2马达位置相位，根据所述位置指令、所述第1马 达位置相位、所述第2马达位置相位的相位差运算转动惯量辨识值，以便不包 含所述控制对象的粘性摩擦或者恒定转矩扰动的步骤。技术方案7所述的专利技术为，技术方案6所述的所述转动惯量辨识值是把所 述第2速度比例控制增益与所述第1速度比例控制增益之差和位置指令频率的 乘积；与所述第2速度比例控制增益与所述第2马达位置相位的正切的乘积，7及所述第1速度比例控制增益与所述第1马达位置相位的正切的乘积之差和位 置比例控制增益的乘积之和除以，所述第2马达位置相位的正切与所述第1马 达位置相位的正切之差乘以所述位置指令的频率的位置指令频率的平方而算 出。根据技术方案1至7所述的专利技术，即使在摩擦或恒定转矩扰动存在的情况 下，也可以只用微小动作(例如1/1000旋转程度)来精度良好地辨识连接有负 载的马达的转动惯量。另外，根据技术方案5所述的专利技术，即使在摩擦或恒定转矩扰动存在的情 况下，因为具备只用微小动作便可辨识连接有负载的马达的转动惯量的转动惯 量辨识装置，因此可以根据其转动惯量辨识值而高精度地进行响应性高的马达 控制。附图说明图1是本专利技术的转动惯量辨识装置。图2是在本专利技术的转动惯量辨识装置中粘性摩擦变化时的模拟结果。图3是在本专利技术的转动惯量辨识装置中恒定转矩扰动变化时的模拟结果。图4是现有技术的转动惯量辨识装置。符号说明101-位置指令发生器；102-位置控制器；103-速度控制器；104-转矩控制器； 105-控制对象；106-位置检测器；107-微分器；108-转动惯量辨识器；109-转换器；110-第1马达位置存储器；111-第1马达位置相位运算器；112-第2马达位 置存储器；113-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种转动惯量辨识装置，其具备：发生位置指令的位置指令发生器；检测马达位置的位置检测器；根据所述位置指令与所述马达位置而运算速度指令的位置控制器；根据所述速度指令而运算转矩指令的速度控制器；及辨识连接有负载的马达即控制对象的转动惯量的转动惯量辨识器，其特征为， 所述转动惯量辨识器根据所述位置指令与所述马达位置的相位差而辨识所述转动惯量。
【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：安藤玄，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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