马达控制装置制造方法及图纸

技术编号:8391209 阅读:105 留言:0更新日期:2013-03-08 03:59
本发明专利技术提供在能够确保控制系统的稳定性的同时提高控制性能的马达控制装置。通过马达控制装置主体(10)控制马达(2)的驱动。马达控制装置主体(10)具有压力指令信号生成部(11)、压力控制部(12)、速度控制部(13)、电流控制部(14)以及参数调整部(100)。关于压力控制部(12)的控制运算用的参数,参数调整部(100)具有信息获取部和参数计算部。信息获取部从外部获取加压对象物(7)的弹性常数(K)、表示反作用力的信息的反作用力常数(h)、从马达转矩向马达速度的传递特性、速度控制部(13)的参数(Kv、Kvi)的各信息。信息获取部预先获取速度控制部(13)的控制规则的信息。参数计算部根据信息获取部获取的信息,计算压力控制部(12)的参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制用于对对象物推压机械负载的马达的驱动的马达控制装置
技术介绍
在注塑成型机、加压成形机等各种成形机、接合机械等加工装置(工业用机械、力口工机械)中,通过马达驱动电动机构(机械驱动部),来对加压对象物施加压力。另外,在这样的加工装置中,一般情况下,作为压力检测值检测出实际压力值,根据该压力检测值和压力指令值,进行用参数规定的压力控制运算,其中,所述实际压力值为对作为加压对象物的成形材料等或工件推压机械负载时的压力值。此处,参数是压力控制运算的增益等参数。 在该压力控制运算时,需要适当地调整参数,但如果参数过大,则控制系统的稳定性受损,控制系统变得不稳定,或者发生在对加压对象物施加的压力中包含高频的微振动的振荡现象。由于该振荡现象所致的微振动传递到工件等而对加工结果造成恶劣影响。另一方面,如果参数过小,则存在如下可能性发生直至到达目标压力值(压力指令信号)为止花费时间等现象,或者在施加了干扰的情况下无法充分去除干扰。特别是,针对干扰的补偿若不根据压力检测值和目标压力值而仅根据目标压力值来使马达动作的前馈控制则无法进行补偿,只有根据压力检测值和目标压力值进行压力控制运算并使马达动作才能够去除。因此,适当地调整压力控制运算的参数是重要的。另外,在例如专利文献I所示那样的以往装置中,在对压力检测值与目标压力值的压力偏差(差分)乘以压力增益来决定马达的速度指令并以跟踪该速度指令的方式进行速度控制运算的压力控制中,通过计算加压对象物的弹性常数,并用规定的比例常数除该弹性常数来计算压力增益。专利文献I :日本特开2008 - 73713号公报专利技术内容在上述那样的以往装置中,没有如何决定规定的比例常数本身的方针,所以存在必须通过反复试验来调整规定的比例常数这样的问题。另外,一般情况下,在控制压力时,在发生了压力时发生反作用力,该反作用力对控制系统造成影响。但是,在上述那样的以往装置中,由于不利用与该反作用力相关的信息来计算压力控制运算的参数,所以存在无法计算用于适当地执行压力控制的参数这样的问题。进而,作为调整压力控制运算的参数时的评价指标之一,需要确保控制系统的稳定性来调整增益参数。该控制系统的稳定性并不只由与压力控制相关的参数来决定,而需要同时考虑作为其局部回路(minor loop)的控制回路(专利文献I的以往装置中的速度控制回路)的稳定性,来调整压力控制的增益参数。但是,在上述那样的以往装置中,未充分考虑这样的局部回路的稳定性。另外,这样的问题不仅在压力控制中发生,而且在力控制中也同样地发生。本专利技术是为了解决上述那样的课题而完成的,其目的在于得到一种马达控制装置,能够确保控制系统的稳定性,并且提高控制性能。本专利技术的马达控制装置被设置于电动机构,所述电动机构具有马达,该电动机构与用于对对象物施加作为力以及压力中的某一方的力学物理量的机械负载连接,通过所述马达的动力,使所述机械负载位移而向所述对象物进行推压,从而对所述对象物施加所述力学物理量,所述马达控制装置具备马达控制装置主体,所述马达控制装置主体获取从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的值作为物理量获取值,生成用于使所述物理量获取值成为预先设定的物理量目标值的物理量指令值,使用所述物理量获取值和所述物理量指令值来控制所述马达的驱动,所述马达控制装置主体具有物理量控制部,根据所述物理量获取值以及所述物理量指令值计算速度指令值;速度控制部,根据由用于检测所述马达的马达速度的速度检测单元检测出的马达速度检测值、和由所述物理量控制部计算出的速度指令值,计算所述马达的转矩指令值或者推力指令值;电流控制部,根据由所述速度控制部计算出的所述转矩指令值或者所述推力指令值,控制流入所述马达的电流;以及压力控制参数调整部,具有获取所述对象物的弹性常数的信息、与所述力学物理量从所述机械负载作用于所述对象物时相伴的马达转矩或者推力的反作用力相关的信息、从马达转矩或者推力向马达速度、马达位置或者马达加速度的传递特性的信息、所述速度控制部的控制规则的信息、以及所述速度控制部的参数的信息的信息获取部,使用从所述物理量 获取值的信号向马达速度的传递特性是包括以所述对象物的弹性常数的倒数为比例常数的微分特性的传递特性、以及所述信息获取部获取的信息,调整所述物理量控制部的参数。根据本专利技术的马达控制装置,参数调整部使用对象物的弹性常数的信息、与力学物理量从机械负载施加到对象物时相伴的马达转矩或者推力的反作用力相关的信息、从马达转矩或者推力向马达速度、马达位置或者马达加速度的传递特性的信息、速度控制部的控制规则的信息、以及速度控制部的参数的信息这样的各信息、和从物理量获取值的信号向马达速度的传递特性是包括以对象物的弹性常数的倒数为比例常数的微分特性的传递特性,来决定物理量控制部的参数,所以能够确保控制系统的稳定性,同时提高控制性能。附图说明图I是示出本专利技术的实施方式I的马达控制装置的框图。图2是示出图I的信号的传递特性的框图。图3是更具体地示出图I的参数调整部的框图。图4是示出图I的参数调整部的另一例子的框图。图5是示出图I的参数调整部的动作的流程图。图6是示出应用了依照图5的流程图计算出的压力控制部的参数时的开环传递特性的波特图。图7是示出应用了依照图5的流程图计算出的压力控制部的参数时的压力检测信号的时间响应的曲线。图8是示出未应用依照图5的流程图计算出的压力控制部的参数时的压力检测信号的时间响应的曲线。图9是示出应用了依照图5的流程图计算出的压力控制部的参数时的压力检测信号的时间响应的曲线。图10是示出从马达发生转矩向压力检测信号的传递特性的框图。图11是示出本专利技术的实施方式2的马达控制装置的框图。图12是示出图11的信号的传递特性的框图。图13是更具体地示出图11的参数调整部的框图。图14是示出图13的参数调整部的动作的流程图。图15是示出本专利技术的实施方式3的马达控制装置的框图。图16是示出图15的信号的传递特性的框图。·图17是更具体地示出图15的参数调整部的框图。图18是示出图15的参数调整部的动作的流程图。图19是示出本专利技术的实施方式4的马达控制装置的信号的传递特性的框图。图20是示出本专利技术的实施方式4的参数调整部的框图。图21是示出图20的参数调整部的动作的流程图。图22是用于说明粘性摩擦系数的线性近似的例子的曲线。图23是用于说明马达速度与压力指令值的关系的曲线。图24是示出应用了依照图21的流程图计算出的压力控制部的参数时的开环传递特性的波特图。图25是示出应用了依照图21的流程图计算出的压力控制部的参数时的压力检测信号的时间响应的曲线。图26是示出本专利技术的实施方式5的参数调整部的动作的流程图。图27是示出本专利技术的实施方式6的参数调整部的动作的流程图。具体实施例方式以下,参照附图,说明具体实施方式。实施方式I.图I是示出本专利技术的实施方式I的马达控制装置的框图。在图I中,加工装置I具有包括旋转式的马达(加压用马达)2以及编码器3的电动机构4 ;机械负载(推压部件)5 ;以及压力检测器6。编码器3是生成与马达2的旋转速度对应的马达速度检测信号3a的速度检测单元。电动机构4是将旋转运动变换为并进运动的进给螺杆机构,具有螺杆4a和滚珠螺杆螺母本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:上田浩一郎池田英俊
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:
国别省市:

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