马达控制装置制造方法及图纸

提供一种马达控制装置，能够广泛地对应于具有将针对马达的位置、速度这样的动作的要求和与马达的驱动力相关的要求进行了综合的要求的用途，通过简单的运算实现宽范围并且高性能的特性。具备：前馈运算部（10），根据动作指令运算动作参照值和前馈驱动力；偏差补偿运算部（20），通过降低控制偏差的控制运算输出偏差补偿驱动力；驱动力指令合成部（30），根据前馈驱动力和偏差补偿驱动力输出驱动力指令；反作用力补偿运算部（40），根据规定的反作用力参照值和偏差补偿驱动力运算动作校正值；以及控制偏差运算部（50），根据动作参照值与马达动作检测值的偏差以及动作校正值运算控制偏差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及驱动各种产业用机械装置的马达控制装置。
技术介绍
作为马达控制装置的第I现有技术,例如设想如钢铁轧制生产线(Steel rollingline)那样使用通过马达而进行旋转的棍(roll)来连续地搬运带状材料(web)那样的被称为带状材料搬运控制的用途。在这样的用途下的现有技术中，以使利用搬运材料来连结的各马达中的负载扭矩的失衡(Unbalance)不会变大为目的，以往使速度控制器具有被称为下垂(drooping)的功能(例如,參照专利文献I)。 在该下垂控制中，通过从速度指令减去马达电流即使表示马达扭矩的信号成为比例倍而得到的值，从而具有如果马达扭矩増大则马达速度降低的垂下特性(下垂)。由此，在用搬运材料连结了的多个马达中，实现了防止特定的马达的负载电流变得过大的功能。并且，专利文献I的马达控制装置如其图I中记载那样，在马达控制装置的内部，具备实施了以往的下垂控制的速度控制器(即，从速度指令减去使速度控制器的输出成为比例倍而得到的下垂量以使带有垂下特性的速度控制器)。而且，专利文献I的马达控制装置追加地具备对马达的加減速所需的扭矩进行运算的加减速电流运算器，将速度控制器的输出和加减速电流运算器的输出进行相加，而作为针对马达的扭矩指令来输出。由此，能够消除由于速度指令的变化而使马达加减速时的下垂量的变化，在使马达速度进行了加減速的情况下，也能够使马达高精度地追踪指令。另外，作为马达控制装置的第2现有技术，设想作为与第I现有技术不同的用途的通过NC控制装置来控制的机床等。在这样的用途下的现有技术中，针对I个驱动对象物(エ件)执行通过2个马达一边进行同步控制一边进行驱动的并行驱动控制(例如，參照专利文献2)。在这样的并行驱动控制的情况下，由于各马达的位置检测器的精度、使驱动对象物和马达机械地结合时的机械精度而产生如下那样的问题。即，如果使各马达的位置完全与指令一致，则产生驱动对象的机械性的扭转，产生使各马达互相拉拽那样的カ(以下，称为轴间干扰力)，马达的发热、电气性劣化或者驱动对象的机械性劣化成为问题。针对这样的问题，在第2现有技术中，ー边对2个马达提供相同的位置指令ー边对各马达进行位置控制。与此同时，在第2现有技术中，进行各马达控制装置对2个马达输出的扭矩指令或者实际的扭矩检测值的比较。然后，根据对它们进行差分而得到的信号，修正针对一方的马达的位置指令，从而抑制轴间干扰力，而且抑制马达的发热、电气性劣化或者驱动对象的机械性劣化。专利文献I :日本特开平4 — 121086号公报专利文献2 :日本特开2004 — 288164号公报
技术实现思路
但是，在第I现有技术中，只是使马达控制装置内部的速度控制器具有上述垂下特性。因此，例如存在难以将马达扭矩正确地确保为与期望的张カ相称那样的值的问题。另夕卜，在实际的帯状材料搬运控制中，例如要求与搬运线的起动运转时、稳定运转、紧急时的保护运转这样的帯状材料搬运控制中的各种运转状况对应的控制功能。另ー方面，在马达的速度与扭矩之间相互存在因果关系，无法自由地进行速度控制和扭矩控制这两者 。因此，在帯状材料搬运控制中，需要进行与各种运转状况对应地综合地考虑了速度和扭矩的高性能的控制。但是，在专利文献I记载的现有技术中，只是在马达控制装置内部的速度控制器中使扭矩与速度的关系具有垂下特性。因此，存在难以通过简单的运算来实现与各种运转状况对应的高性能的控制这样的问题。此处，在第2现有技术中，根据对2个马达实际提供的扭矩指令或者扭矩检测值的差分信号进行了修正。因此，在由2个马达进行驱动的机械系统的特性在哪个马达中都是完全相同的特性的情况(即，具有対称的机械特性的情況)下，良好地进行动作。但是，例如，考虑由容量不同的马达进行了驱动的情况、要驱动的机械负载的重心偏移这样的驱动对象的机械特性非対称的情况。在该情况下，如果单纯地根据扭矩指令、扭矩检测值的差分来进行校正，则由于在加減速时产生的扭矩的差异，而使位置的同步控制精度变差。其结果，存在不容易实现更高精度的同步控制这样的问题。而且，在这些第I现有技术、第2现有技术中，如上所述构成为限定于带状材料搬运控制、并行驱动控制这样的各用途的马达控制装置的技木。但是，在实际的产业界中，考虑利用作为能够用于更广泛的用途的通用的马达控制装置而准备的产品来对应于上述那样的各用途。为此，一般采取如下对应在通用的马达控制装置中预先安装与各用途对应的大量的功能，或者通过根据各用途对通用的马达控制装置实施改造，来实现与各用途对应的马达控制装置。但是，在前者的对应的情况下，存在由于安装于马达控制装置的程序变得庞大而使成本増加的问题，另外，在后者的对应的情况下，存在用干与各用途对应的改造作业这样的成本增加的问题。如果总结以上那样的问题点，则成为如下那样。在第I现有技术中，在钢铁轧制生产线等帯状材料搬运控制的用途中，存在不容易一边进行高速高精度的速度控制ー边将搬运材料的张カ正确地确保为期望的值这样的问题。另外，存在难以简单地实现对应干与各种运转条件相应的综合性的要求的高性能的控制这样的问题。在第2现有技术中，在机床等的并行驱动控制的用途中，存在如下问题在由多个马达进行驱动的驱动对象物具有非対称的特性的情况下，难以ー边对应于为了使驱动对象扭转而发生的轴间干扰カ的问题ー边正确地控制各马达的位置。另外，在第I现有技术、第2现有技术中，仅能够分别对应于设想了的个别的用途。因此，为了利用通用的马达控制装置来分别对应于各用途，存在程序増大、改造作业这样的成本增加的问题。本专利技术是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于得到一种马达控制装置，能够广泛地对应于具有将针对马达的位置、速度这样的动作的要求、和与马达的驱动カ相关的要求进行了综合的要求的用途，通过简单的运算实现宽范围并且高性能的特性。本专利技术的马达控制装置根据针对作为速度或者位置的马达的动作的动作指令、和作为动作的检测结果的马达动作检测值，对马达的电流控制器输出驱动カ指令，所述马达控制装置具备前馈运算部，根据动作指令，运算作为针对马达的动作的參照信号的动作參照值和前馈驱动力；偏差补偿运算部，将通过规定的运算而決定的控制偏差作为输入，使用预先设定的控制常数，以降低控制偏差的方式进行包括积分运算的控制运算，并将进行控制运算得到的结果作为偏差补偿驱动カ而输出；驱动カ指令合成部，根据前馈驱动カ和偏差补偿驱动力，通过稳定的特性成为它们的相加的运算，输出针对电流控制器的驱动カ指令；反作用カ补偿运算部，根据规定的反作用力參照值和偏差补偿驱动力，运算动作校正值；以及控制偏差运算部，根据动作參照值与马达动作检测值的偏差以及动作校正值，运算控制偏差。根据本专利技术的马达控制装置，具备根据规定的反作用力參照值和偏差补偿驱动カ来运算动作校正值的结构、以及通过从动作參照值与马达动作检测值的相加结果减去动作校正值而运算控制偏差的结构，由此能够得到ー种马达控制装置，能够广泛地对应于具有将针对马达的位置、速度这样的动作的要求与和马达的驱动カ相关的要求进行了综合的要求的用途，通过简单的运算来实现宽范围并且高性能的特性。 附图说明图I是示出本专利技术的实施方式I中的马达控制装置的框图。图2是应用了本专利技术的实施方式I中的马达控制装置的帯状材料搬运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.27 JP 2010-0151201.ー种马达控制装置，根据针对作为速度或者位置的马达的动作的动作指令、和作为所述动作的检测结果的马达动作检测值，对所述马达的电流控制器输出驱动カ指令，其特征在于，具备 前馈运算部，根据所述动作指令，运算作为针对所述马达的所述动作的參照信号的动作參照值和前馈驱动力； 偏差补偿运算部，将通过规定的运算而決定的控制偏差作为输入，使用预先设定的控制常数，以降低所述控制偏差的方式进行包括积分运算的控制运算，并将进行控制运算得到的结果作为偏差补偿驱动カ而输出； 驱动カ指令合成部，根据所述前馈驱动力和所述偏差补偿驱动力，通过稳定的特性成为它们的相加的运算，输出针对所述电流控制器的所述驱动力指令； 反作用カ补偿运算部，根据规定的反作用力參照值和所述偏差补偿驱动力，运算动作校正值；以及 控制偏差运算部，根据所述动作參照值与所述马达动作检测值的偏差以及所述动作校正值，运算所述控制偏差。2.根据权利要求I所述的马达控制装置，其特征在干， 所述驱动力指令合成部通过针对所述偏差补偿驱动カ去除规定的频率分量的运算，运算所述驱动カ指令。3.根据权利要求I或者2所述的马达控制装置，其特征在干， 所述反作用カ补偿运算部具备 驱动カ校正量运算部，通过所述反作用力參照值与所述偏差补偿驱动カ的比较，运算驱动カ校正量；以及 反作用力补偿放大部，对所述驱动カ校正量乘以反作用力补偿增益， 根据所述反作用力补偿放大部的输出，运算所述动作校正值。4.根据权利要求3所述的马达控制装置，其特征在干， 所述反作用カ补偿运算部还具备反作用力补偿限制器，该反作用力补偿限制器将以规定的大小对所计算出的所述动作校正值的输出进行了限制之后的值作为动作校正值而输出。5.根据权利要求3或者4所述的马达控制装置，其特征在干， 所述偏差补偿运算部通过对所述控制偏差进行比例积分运算而输出所述偏差补偿驱动力，...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田英俊，丸下贵弘，上田浩一郎，五十岚裕司，前川清石，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：