马达控制装置的制作方法

专利名称：马达控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及马达控制装置，该马达控制装置对用于将机械负载推压于对象物的马达的驱动进行控制。
背景技术：
注射成型机、冲压成型机等各种成型机和焊接(bonding)机器等加工装置(加工机械)中，电动机构(机械驱动部)由马达驱动而对加压对象物施加压力。另外，在这样的加工装置中，通常检测实际压力值，并根据所检测的实际压力值与压力指令值而进行压力控制，其中所述实际压力值为将机械负载推压于作为加工对象物的成型材料等或加工件时的压力信息。根据这样的压力控制，计算作为用于控制马达以使实际压力值追随压力指令值的信号的电流指令值、速度指令值等。
作为这样的压力控制运算的一例，可列举将压力指令值与实际压力值的偏差(差分)乘以比例增益而计算速度指令值，并且根据该速度指令值进行的马达速度的运算。一般而言，通过将压力控制的运算的增益特性设定为较大，能够提高实际压力值对于压力指令值的追随性。但与之相对，如果将比例增益设定为过大，则可能有损控制系统的稳定性，使控制系统变得不稳定，或发生对施加于加压对象物的压力附加高频振动的振荡现象。控制系统变得不稳定肯定是不理想的，但如果产生振荡现象，则可能因振动而对成型品或加工品的品质产生不良影响。另一方面，如果将增益特性设定为较小，则虽然不会产生振荡现象，但实际压力值对于压力指令值的追随性将降低。因此，会存在如下问题作为实际所施加的压力的实际压力值与作为所期望的压力的压力指令值之间将产生误差，而对于成型品或加工品的成型精密度、加工精密度造成不良影响。对于上述问题，例如，在如专利文献I所示的现有装置中，模垫(die cushion)控制装置生成对压力指令值的微分值乘上系数后的补正值，将该补正值加入速度指令值，从而提高实际压力值对于压力指令值的追随特性。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-111704号公报

发明内容
发明所要解决的技术问题然而，在如专利文献I所示的现有装置中，在加压对象物对于从机械负载施加的力学物理量呈现非线性的特性的情况下，补正值将变得不正确。因此，存在可能产生过冲(overshoot)或无法获得充分的指令追随特性的问题。另外，这样的问题不仅会产生在压力控制中，在力控制中也同样会产生。本发明是为了解决上述技术问题而作出的，目的在于获得一种马达控制装置，SP使在对象物相对于从机械负载施加的力学物理量呈现非线性特性的情况下，也能够提高施加于对象物的力学物理量对于物理量指令值的追随性。解决技术问题的手段本发明的马达控制装置设置于电动机构，该电动机构具有马达，与用于将作为力和压力中某一个的力学物理量施加于对象物的机械负载连接，通过由所述马达的动力使所述机械负载位移而推压到所述对象物，由此对所述对象物施加所述力学物理量，该马达控制装置特征在于，具有马达控制装置主体，取得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取得值，生成用于将所述物理量取得值作为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用该生成的物理量指令值控制所述马达的驱动；所述马达控制装置主体具有模拟物理量控制部，通过根据所述物理量指令值与后述模拟物理量计算值的差分而进行规定的模拟物理量控制运算，而计算关于马达速度的模拟速度计算值；模拟位置计算部，通过对所述模拟速度计算值进行使用含有一阶积分特性的传输特性的运算，计算关于马达位置和所述机械负载位置中某一个的模拟位置计算值；模拟物理量计算部，将从所述机械负载作用至所述对象物的所述力学物理量的信息、与马达位置和所述机械负载位置中某一个的信息互相关联地作为模拟运算用信息预先存储，对于所述模拟位置计算值进行使用了所述模拟运算用信息的运算，计算作为模拟了所述力学物理量的值的模拟物·理量计算值；以及物理量控制部，通过根据所述物理量取得值和所述模拟物理量计算值而进行压力控制运算，计算关于马达速度的实际速度指令值，所述马达控制装置主体根据所述模拟速度计算值与所述实际速度指令值之和控制马达速度。发明效果依据本发明的马达控制装置，马达控制装置主体具有模拟物理量控制部、模拟位置计算部，模拟物理量计算部以及物理量控制部，因为根据模拟速度计算值与实际速度指令值的和来控制马达速度，所以即使在对象物对于从机械负载所施加的力学物理量呈现非线性特性时，也能够提高施加于对象物的力学物理量对于物理量指令值的追随性。


图I为示出根据本发明实施方式I的马达控制装置的方框图。图2为示出压力与位置的关系的曲线图。图3为示出根据本发明实施方式2的马达控制装置的方框图。图4为用于说明信号变化的曲线图。图5为示出根据本发明实施方式3的马达控制装置的方框图。图6为示出根据本发明实施方式3的马达控制装置的另一例的方框图。图7为示出根据本发明实施方式3的马达控制装置的又一例的方框图。图8为示出根据本发明实施方式4的马达控制装置的方框图。图9为示出根据本发明实施方式5的马达控制装置的方框图。
具体实施例方式以下，参照附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。实施方式I图I为示出根据本发明实施方式I的马达控制装置的方框图。
在图I中，加工装置I具有电动机构4，包括旋转式马达(加压用马达)2和编码器3 ;机械负载5，作为机械负载；以及压力检测器6。编码器3为生成与马达2的旋转速度相对应的实际马达速度信号3a的速度检测手段。电动机构4为将旋转运动变换为平移运动的进给螺杆机构，具有螺杆4a和滚珠丝杆螺母4b。螺杆4a通过马达2而沿螺杆的圆周方向旋转。滚珠丝杆螺母4b随着螺杆4a的旋转而向螺杆4a的轴方向位移。机械负载5安装于滚珠丝杆螺母4b。机械负载5的前端部与加压对象物(对象物)7相对。另外，机械负载5与滚珠丝杆螺母4b—起向螺杆4a的轴方向位移。加压对象物7被机械负载5加压。压力检测器6例如为测力计或各种力感测器等。另外，压力检测器6安装于机械负载5。再者，压力检测器6输出与当机械负载5向加压对象物7加压时的实际 压力值相对应的实际压力信号6a。加工装置I的马达2的驱动由马达控制装置主体10所控制。马达控制装置主体10具有压力指令信号生成部11、模拟压力控制部12、模拟位置计算部13、模拟压力信号生成部14、压力控制部15、速度控制部16以及电流控制部17。压力指令信号生成部11生成用于使实际压力信号6a的实际压力值(物理量取得值)成为所期望的目标压力值的压力指令值(物理量指令值)的信号，即压力指令信号11a。模拟压力控制部(模拟物理量控制部)12接收来自压力指令信号生成部11的压力指令信号Ila的压力指令值与由模拟压力信号生成部14所生成的模拟压力信号14a的模拟压力计算值(模拟物理量计算值)之间的偏差(差分)的信号Ub。另外，模拟压力控制部12根据压力指令值和模拟压力计算值的偏差而进行模拟压力控制运算(模拟物理量控制运算)，由此计算模拟速度计算值，生成作为其信号的模拟马达速度信号12a。该模拟速度计算值是对于马达2的马达速度进行模拟而得出的。作为该模拟压力控制运算的一例，可列举通过进行对压力指令值与模拟压力计算值的偏差乘以比例增益的比例控制，而计算模拟速度计算值的方式等。此外，不限于上述方式，例如也可以使用对于压力指令值与模拟压力计算值的偏差，进行比例控制和积分控制的比例+积分控制。另外，也可以对模拟压力控制运算组合具有低通特性的滤波器或、相位延迟滤波器、相位超前滤波器等。模拟位置计算部13接受来自模拟压力控制部12的模拟马达速度信号12a。另外，模拟位置计算部13对于模拟速度计算值进行传输特性运算，计算对于马达位置的模拟位置计算值，生成作为其信号的模拟位置信号13a。从模拟位置计算部13的模拟速度计算值到模拟位置计算值的传输特性中含有一阶积分特性。这样，如果在传输特性中含有一阶积分特性，则能够模拟马达速度与马达位置之间的关系。作为模拟位置计算部13的运算的一例，以s为拉普拉斯算子，m Cs)为模拟速度计算值的拉普拉斯变换，xm (s)为模拟位置计算值的拉普拉斯变换的情况下，可列举如下式(I)的运算。xm (s)=(l / s) · vm (s)(I)此外，该式(I)表示从模拟速度计算值到模拟位置计算值的传输特性中含有一阶积分特性。另外，除了该式(I)之外，也可以在传输特性中除了一阶积分特性之外还包含低通特性。例如，当以T为低通特性滤波器的时间常数时，也可以进行如下式(2)的运算而计算模拟位置计算值。xm Cs) = (I / s)· {I / (Ts+1) } · vm Cs) (2)模拟压力信号生成部14从模拟位置计算部13接收模拟位置信号13a。另外，模拟压力信号生成部14将马达2的马达位置的值与作用于加压对象物7的压力的值I对I地相关联地存储。并且，模拟压力信号生成部14将模拟位置信号13a的模拟位置计算值作为马达位置，计算对应于该马达位置的压力而作为模拟压力计算值。另外，模拟压力信号生成部14生成作为关于所计算的模拟压力计算值的信号的模拟压力信号14a。在此，在机械负载5与加压对象物7接触之前不会产生压力。另外，机械负载5与加压对象物7接触就产生压力，而即使机械负载5为停止状态，只要与加压对象物7接触则仍会产生压力。另外，如果机械负载5的位置越往加压对象物7的方向大幅移动，则越会产生大的压力。换言之，压力仅仅根据机械负载5的位置而决定。然而，位置与压力之间并不一定为线性关系，根据加压对象物7的种类而存在为非线性特性的情况。此外，图2为示出当加压对象物7的特性为非线性的情况下的位置与压力之间的关系的一例的曲线图。·这样，由于模拟压力信号生成部14将马达位置的变化与压力的变化I对I地相关联地存储，所以即使在加压对象物7对于从机械负载5所施加的压力呈现非线性特性的情况下，也能够计算模拟压力计算值。作为模拟压力信号生成部14的实现方法的一例，可列举预先存储将马达位置与压力相关联的工作表(模拟运算用信息)，当接收到模拟位置信号13a时，参照工作表，计算对应于模拟位置信号13a的模拟位置计算值的压力作为模拟压力计算值。另外，模拟压力信号生成部14的实现方法不限于工作表，也可以预先存储用于模拟马达位置与压力之间的关系的近似函数(模拟运算用信息)，使用该近似函数计算模拟压力计算值。压力控制部(物理量控制部)15接收来自模拟压力信号生成部14的模拟压力信号14a和来自压力检测器6的实际压力信号6a。另外，压力控制部15执行压力控制运算，计算实际马达速度指令值以使压力指令值与实际压力值一致，生成作为其实际马达速度指令值(实际速度指令值)的信号的实际马达速度指令信号15a。作为以该压力控制部15进行的压力控制运算的一例，可列举对于压力指令值与实际压力值的偏差乘以由比例增益参数所定义的比例常数而计算实际马达速度指令值的比例控制。速度控制部16接收作为来自压力控制部15的实际马达速度指令信号15a的实际马达速度指令值与模拟马达速度信号12a的模拟速度计算值的和的信号的马达速度指令信号15b。另外，速度控制部16接收来自编码器3的实际马达速度信号3a。并且，速度控制部16根据马达速度指令信号15b的马达速度指令值和实际马达速度信号3a的实际马达速度而执行速度控制运算。另外，速度控制部16通过执行速度控制运算，计算与马达速度指令值与实际马达速度之间的偏差相对应的马达电流指令值，生成作为该马达电流指令值的信号的马达电流指令信号16a。作为该速度控制部16所进行的速度控制运算的一例，可列举根据比例增益参数和积分增益参数这两个参数进行的比例+积分控制等。电流控制部17接收来自速度控制部16的马达电流指令信号16a。另外，电流控制部17根据马达电流指令信号16a的马达电流指令值，向马达2供给电流。
在此，马达控制装置主体10可由以下构件所构成具有运算处理部(CPU)、存储部(ROM和RAM等)以及信号输出输入部的计算机(未图示)；以及向马达供给电流的变换器(inverter，未图示)等。在马达控制装置主体10的计算机的存储部储存有用于实现以下功能的程序压力指令信号生成部11、模拟压力控制部12、模拟位置计算部13、模拟压力信号生成部14、压力控制部15、速度控制部16以及电流控制部17。接下来，对于根据该实施方式I的结构而得到的效果进行说明。如果是以往的压力控制系统的结构，如果不增大压力控制部的增益特性，则难以提高实际压力值对于压力指令值的追随性能。然而，在电流控制部、压力检测部、实际位置检测部以及速度信号检测部的各检测部存在延迟因素。因此，如果将压力控制部的增益设定的过大，则将对控制系统的稳定性造成影响，可能出现控制回路变得不稳定，或随着控制系统的稳定性降低而在检测压力信号中出现振动等不希望的现象。对此，实施方式I的马达控制装置中，如图I所示，在马达控制装置主体10的计算 机上构成模拟运算系统，该模拟运算系统为由模拟压力控制部12、模拟位置计算部13以及模拟压力信号生成部14构成的虚拟回路。由于根据该模拟运算系统所生成的模拟压力信号14a、模拟马达速度信号12a以及模拟位置信号13a是在计算机上被生成的，所以这些信号不依赖于含有延迟因素的电流控制部、压力检测部、实际位置检测部以及速度信号检测部的各检测部而被决定。从而，即使在将模拟压力控制部12的增益特性设定为大的情况下，也不会对控制系统的稳定性造成影响。因此，如果将模拟压力控制部12的增益特性设定为较大，则能够提高模拟压力信号14a的模拟压力计算值对于压力指令信号Ila的压力指令值的追随性。另外，通过模拟运算系统而与模拟压力信号14a—起被生成的模拟马达速度信号12a的模拟速度计算值成为用于使模拟压力信号14a的模拟压力计算值以高响应的方式追随压力指令信号Ila的压力指令值的马达速度。通过将该模拟马达速度信号12a以前馈方式加入作为压力控制部15的输出的实际马达速度指令信号15a，实际给予马达的马达速度指令信号15b成为能够实现压力追随性提高的马达速度指令信号。进而，由于模拟压力信号生成部14正确地模拟加压对象物7的特性，所以模拟压力信号14a和实际压力信号6a的各个值成为大致相等。结果，由于模拟压力信号14a和实际压力信号6a的各个值的误差也大致成为0，所以作为压力控制部15的输出的实际马达速度指令信号15a的实际马达速度指令值大致成为O。因此，在马达速度指令信号15b中，模拟马达速度信号12a的模拟速度计算值成为马达速度指令信号15b的主要分量，而成为马达2应运行的马达速度指令值。此外，当模拟压力信号14a的模拟压力计算值与实际压力信号6a的实际压力值产生误差时，实际马达速度指令信号15a成为用于对该误差进行补正的信号。模拟马达速度信号12a是即使增大模拟压力控制部12的增益特性，也不依赖于含有延迟因素的电流控制部17、实际马达速度信号3a、实际压力信号6a等而被决定的信号。因此，能够不影响控制系统的稳定性，而生成用于高速追随压力指令信号Ila的压力指令值的马达2应运行的马达速度指令值。另外，即使当加压对象物7相对于从机械负载5所施加的压力呈现非线性的特性时，模拟压力信号生成部14也使用工作表或近似函数而根据模拟位置信号13a的模拟位置计算值来计算模拟压力信号14a的模拟压力计算值。根据该构成，能够更加正确地计算能使实际压力信号6a的值的指令追随特性提高的、成为马达速度指令信号的模拟马达速度信号12a的模拟速度计算值。实施方式2在实施方式I中，作为模拟压力控制部12的一例，说明了通过对于压力指令值与模拟压力计算值的偏差的信号，进行比例控制或比例+积分控制等线性控制运算，从而计算模拟速度计算值的例子。相对于此，在实施方式2中说明除了比例控制等关于线性传输特性的运算之外，还加上限制处理的例子。图3为示出根据本发明实施方式2的马达控制装置的一部分的方框图。在图3中，实施方式2的马达控制装置的构成概要与实施方式I的构成相同，在实施方式2中，使用模拟压力控制部21代替实施方式I的模拟压力控制部12。 实施方式2的模拟压力控制部21具有传输特性运算部22和限制处理部23。传输特性运算部22根据压力指令信号Ila的压力指令值与模拟压力信号14a的模拟压力计算值的偏差(差分)，与实施方式I的模拟压力控制部12同样地，进行比例控制或比例+积分控制等线性控制运算。由此，传输特性运算部22计算模拟速度计算值，将该信号(传输特性输出信号)22a向限制处理部23发送。限制处理部23在当来自传输特性运算部22的信号22a的模拟速度计算值在规定值以下的情况下，将信号22a保持不变作为模拟马达速度信号23a。另一方面，限制处理部23在当来自传输特性运算部22的信号22a的模拟速度计算值超过规定值的情况下，将规定值作为模拟速度计算值，将该规定值的信号作为模拟马达速度信号23a。在此，通过将限制处理部23的规定值设为马达2的最高速度以下，而避免模拟速度计算值取为比马达2的最高速度大的值的情形。结果，马达速度指令信号15b的马达速度指令值也能够在不超过马达2的最高速度的状态下进行控制。接下来，对实施方式2的效果进行说明。图4为用于说明实施方式2的效果的曲线图。图4 (a)中示出模拟压力信号14a和压力指令信号Ila相对于时间的变化，图4 (b)中示出模拟马达速度信号23a相对于时间的变化。另外，在图4中以实线表示使用限制处理部23时的模拟压力信号14a和模拟马达速度信号23a的变化，以点划线表示未使用限制处理部23时的模拟压力信号14a和模拟马达速度信号23a的变化，以虚线表示压力指令信号Ila的变化。此外，示出将马达最高速度设定为图4中的使用限制处理部23的情形下的限制处理部23的规定值的情况。通过加上限制处理部23的处理，与未使用限制处理部23时相比，模拟压力信号14a的模拟压力计算值的压力指令信号Ila对于压力指令值的追随性多少变得迟钝。另一方面，模拟马达速度信号23a的模拟速度计算值在未使用限制处理部23的情况下，无法保证在马达最高速度以下，而存在超过马达最高速度的可能性。相对于此，当使用了限制处理部23时，模拟马达速度信号23a的模拟速度计算值不会超过马达最高速度。在此，使用限制处理部23的情况下，以另一种角度来看，对应于马达2的最高速度，将压力指令信号Ila整形为模拟压力信号14a以使得最大限度地提高追随性能，并且，计算用于实现该动作的模拟速度计算值(模拟马达速度信号23a)。此时，马达最高速度以下的模拟速度计算值的模拟马达速度信号23a被以前馈方式施加于速度控制部16。
因此，速度控制部16如果想要追随该模拟马达速度信号23a的模拟速度计算值，就会想要将马达速度控制在马达最高速度以下。另外，模拟马达速度信号23a是用于实现模拟压力信号14a的信号，由于模拟压力信号生成部14能够模拟加压对象物7的特性，所以施加于加压对象物7的压力成为大致与模拟压力信号14a的模拟压力计算值相同的大小。此时，保持模拟压力信号14a的模拟压力计算值与实际压力信号6a的实际压力值之间的差接近于O的状态，实际马达速度指令信号15a的实际马达速度指令值也成为接近O的近似值。结果，作为模拟马达速度信号23a的模拟速度计算值与实际马达速度指令信号15a的实际马达速度指令值之和的马达速度指令信号15b的马达速度指令值也不会超过马达最高速度。然而，如果为了使马达速度指令信号15b的马达速度指令值在马达2的最高速度以下，则也可考虑不在图I的模拟压力控制部12设置如图3所示的限制处理部23，而对马达2的马达速度指令信号15b的马达速度指令值进行直接限制处理。即使这样情况下，作为速度控制的参考信号的马达速度指令信号15b的马达速度指令值也在马达2的最高速度以下。·这样的情况下，由于在模拟压力控制部12并未设置限制处理部23，所以如图4所示，模拟压力信号14a的模拟压力计算值对于压力指令信号Ila的压力指令值的追随性提高。然而，在此情况下，由于对马达速度指令信号15b设有限制处理，所以马达2无法在马达最高速度以上运行。因此，依存于马达速度的实际压力值对于压力指令信号Ila的压力指令值的追随性没有像模拟压力信号14a的模拟压力计算值对于压力指令信号Ila的压力指令值的追随性那么提高。此时，实际压力信号6a的实际压力值变得对于模拟压力信号14a的模拟压力计算值产生大的偏差，结果，压力控制部15所生成的实际马达速度指令信号15a的实际马达速度指令值将取较大的值，而马达速度指令信号15b中的实际马达速度指令信号15a所占的比例也变大。当像这样马达速度指令信号15b的实际马达速度指令信号15a的比例变大时，为了提高对于压力指令信号Ila的压力指令值的追随性，需要增大压力控制部15的增益特性。然而，如上所述，增大压力控制部15的增益特性，从控制系统的稳定性的观点来看是有极限的，马达速度指令信号15b的马达速度指令值也无法得到对于压力指令信号Ila的压力指令值的高追随性。相对于此，依据实施方式2的构成，在模拟压力控制部21的模拟马达速度信号23a的模拟速度计算值的计算过程中，通过限制处理部23而使模拟速度计算值在规定值以下。根据该构成，能够使模拟压力信号14a的模拟压力计算值与实际压力信号6a的实际压力值的偏差大致为O。结果，能够抑制如上所述的问题的产生。并且，也可将马达速度指令信号15b的马达速度指令值保持在马达最高速度以下。除此以外，同时也能够获得与实施方式I同样的效果。在此，在专利文献I所示的现有装置中，补正速度信号的补正值的大小有时会超过马达最高速度，会有提供马达性能(最高速度)以上的马达速度指令值作为成为马达速度控制的参照信号的马达速度指令信号的马达速度指令值的情况。在上述情况下，会在实际压力信号(压力检测信号)产生过冲或振动等问题，而对成型品或加工品的品质产生不良影响。相对于此，在实施方式2中，在模拟压力控制部21的模拟马达速度信号23a的计算过程中，通过限制处理部23而使模拟速度计算值在规定值以下，所以能够抑制在实际压力信号6a产生的过冲或振动。实施方式3在实施方式1、2中，对如下的构成进行了说明构成有作为从压力指令信号Ila产生模拟压力信号14a的虚拟回路的模拟运算系统，利用在该模拟压力信号14a的模拟压力计算值的计算过程中所得的模拟马达速度信号12a，根据该模拟马达速度信号12a的模拟速度计算值而控制马达2的驱动。
相对于此，在实施方式3中，以与实施方式1、2相同的思路，说明使用作为从压力指令信号Ila产生模拟压力信号14a的虚拟回路的模拟运算系统，计算马达2应运行的模拟电流计算值，根据作为该模拟电流计算值的信号的模拟马达电流信号而控制马达2的驱动的构成。图5为示出该发明实施方式3的马达控制装置的方框图。在图5中，实施方式3的马达控制装置主体30的构成的概要与实施方式I的构成相同，实施方式3的马达控制装置主体30还具有模拟速度计算部31和模拟电流计算部32。实施方式3的模拟压力控制部12根据压力指令信号Ila的压力指令值与模拟压力信号14a的模拟压力计算值的偏差的信号Ilb而计算模拟加速度计算值，生成作为其信号的模拟马达加速度信号12b。作为该模拟压力控制部12的控制的一例，可列举对于信号Ilb的值乘上以比例增益参数所定义的比例常数而计算模拟加速度计算值的比例控制。此夕卜，不限于该比例控制，也可以是比例+积分控制等。模拟电流计算部32通过将对马达2的转子、机械负载5以及电动机构4的各自的惯量合计后的机械总惯量除以作为针对马达电流所产生的转矩的比的转矩常数的常数，乘上模拟马达加速度信号12b的模拟加速度计算值，由此计算模拟电流计算值。另外，模拟电流计算部32生成作为该模拟电流计算值的信号的模拟马达电流信号32a。模拟速度计算部31对于模拟马达加速度信号12b的模拟加速度计算值进行使用含有I阶积分特性的传输特性的运算，由此计算模拟速度计算值，生成作为其信号的模拟马达速度信号31a。在模拟速度计算部31的后级阶段中，实施方式3的模拟位置计算部13对于模拟马达速度信号31a的模拟速度计算值，通过与实施方式I相同地进行关于含有I阶积分特性的传输特性的运算而计算对于马达位置的模拟位置计算值，生成作为其信号的模拟位置信号13a。实施方式3的速度控制部16接收作为来自压力控制部15的实际马达速度指令信号15a的实际马达速度指令值与模拟马达速度信号31a的模拟速度计算值之和的马达速度指令值的信号，即马达速度指令信号15c。另外，速度控制部16计算实际电流指令值，使得马达实际速度信号3a的实际马达速度追随马达速度指令信号15c的马达速度指令信号16b的马达速度指令值，生成作为其信号的实际马达电流指令信号16a。实施方式3的电流控制部17接收作为对于实际马达电流指令信号16a的实际电流指令值与模拟马达电流信号32a的模拟电流计算值之和的值的信号的马达电流指令信号16b。另外，电流控制部17进行控制，以使电流17a与马达电流指令信号16b的电流指令值一致。其它构成与实施方式I相同。接下来，对于实施方式3的效果进行说明。根据实际马达电流指令信号16a的实际电流指令值与模拟马达电流信号32a的模拟电流计算值之和(马达电流指令信号16b)而控制马达速度的效果，与实施方式I的效果相同。另外，模拟马达电流信号32a成为用于使模拟压力信号14a的模拟压力计算值以高响应追随压力指令信号Ila的压力指令值的马达2的电流信号。将该模拟马达电流信号32a以前馈方式施加于作为速度控制部16的输出的实际马达电流指令信号16a，由此使实际给予马达2的马达电流指令信号16b成为可实现提高压力的追随性的信号。另外，因为模拟压力信号生成部14模拟加压对象物7的特性，所以模拟压力信号14a的模拟压力计算值与实际压力信号6a的实际压力值变得大致相等，结果，作为压力控制部15的输出的实际马达速度指令信号15a的实际速度指令值大致为O。并且，模拟马达 速度信号31a的模拟速度计算值与实际马达速度信号3a的实际马达速度变得大致相等,实际马达电流指令信号16a的实际电流指令值大致为O。结果，马达2变为主要根据模拟马达电流信号32a而被驱动。一般而言,马达2的控制中，对于电流的响应比对于速度的响应高。因此，通过将成为马达电流指令信号16b的主要分量的模拟马达电流信号32a以前馈方式施加，有更加提高对于压力指令信号Ila的压力指令值的追随性的效果。另外，模拟压力信号生成部14使用工作表或近似函数而根据模拟位置信号13a的模拟位置计算值来计算模拟压力信号14a的模拟压力计算值。根据该构成，能够更正确地计算成为能够提高实际压力信号6a的指令追随特性的马达电流指令信号的模拟马达电流信号32a。此外，当模拟压力信号生成部14所生成的模拟压力信号14a的模拟压力计算值与实际压力信号6a的实际压力值产生误差时，实际马达电流指令信号16a成为用于将该误差补正的/[目号。此外，在图4中，对如下构成进行了说明除了将模拟马达电流信号32a加入实际马达电流指令信号16a以外，还将模拟马达速度信号31a加入实际马达速度指令信号15a。然而，不限定于该例，即使是未将模拟马达速度信号31a加入实际马达速度指令信号15a，而将模拟马达电流信号32a加入实际马达电流指令信号16a的构成，也能够获得同样的结
果O其次，对于实施方式3的另一例进行说明。在此，代替图5的模拟压力控制部12，对于使用进行如实施方式2的限制处理的模拟压力控制部41的构成进行说明。如图6所示，模拟压力控制部41具有传输特性运算部42和限制处理部43。传输特性运算部42根据压力指令信号Ila的压力指令值与模拟压力信号14a的模拟压力计算值的偏差(差分)而进行如比例控制这样的控制运算。由此，传输特性运算部42计算模拟加速度计算值，将其信号(传输特性输出信号)42a向限制处理部43发送。限制处理部43在来自传输特性运算部42的信号42a的模拟加速度计算值为规定值以下的情况下，将信号42a保持不变作为模拟马达加速度信号43a。另一方面，限制处理部43在来自传输特性运算部42的信号42a的模拟加速度计算值超过规定值的情况下，以规定值作为模拟加速度计算值，以该规定值信号作为模拟马达加速度信号43a。在此，作为限制处理部43的规定值，优选为设定为根据马达2的最大电流、随着马达运行而可动的部分的机械惯量(在图5中，相当于马达2的惯量、电动机构4、机械负载5、压力检测器6的合计惯量)以及马达2的转矩常数而决定的最大加速度(通过对马达的最大电流乘以转矩常数，再除以对马达2、电动机构4以及机械负载5的惯量进行合计后的机械总惯量而得的加速度)以下。另外，在使用线性马达驱动电动机构4的情况下，也可设定为对线性马达的最大电流乘以推力常数，再除以将线性马达的动子及随马达运行而可动的部分的机械质量合计后的机械质量而得的最大加速度。上述最大加速度相当于使用马达最大电流加速时的加速度。由此，模拟马达加速度信号43a的模拟加速度计算值不会取比马达2的最大加速度更大的值，而具有能够在马达电流指令信号16b的电流指令值也不超过马达2的最大电流的状态下进行控制的效果。假设，如果供给超过马达最大电流那样的马达电流指令值，则将无法控制电流而在电流产生振动，结果，在压力或速度中也会产生振动，因此将对加压对象物的加工精度产生不良影响。进而，在最坏的情况下也有马达因过大的电流而导致被破坏的可能性。相对于此，由于通过将限制处理部的限制值设成对马达的最大电流乘以转矩常数，再除以将马达的惯量和伴随马达运行而可动的部分的机械惯量合计后的机械总惯量而得的加速度以下，而将模拟电流信号限制为马达最大电流以下，所以计算出在马达最大电·流以下马达运行时的模拟压力信号。通过将此时的模拟电流信号以前馈方式施加，实现模拟电流计算值与电流大致相等的控制，结果，成为模拟压力计算值与实际压力值也变为大致相等值的控制。由此，由于在实际压力值与模拟压力计算值之间不会产生大的偏差，所以不会使压力控制部15的增益特性变大,能够使用模拟电流计算值,使实际压力值对压力指令值的追随性提高。接下来，对于取代图5的模拟速度计算部31而使用进行如实施方式2的限制处理的模拟速度计算部51的构成进行说明。如图7所示，模拟速度计算部51具有一阶积分特性运算部52以及限制处理部53。一阶积分特性运算部52对于模拟马达加速度信号12b的模拟加速度计算值进行关于含有一阶积分特性的传输特性的运算，计算模拟速度计算值而生成其信号51a。限制处理部53在来自一阶积分特性运算部的信号52a的模拟速度计算值为规定值以下的情况下，将信号52a保持不变设为模拟马达速度信号53a。另一方面，限制处理部53在来自一阶积分特性运算部52的信号51a的模拟速度计算值超过规定值的情况下，将规定值作为模拟速度计算值，将该规定值信号作为模拟马达速度信号53a。在此，作为限制处理部53的规定值，可列举设为马达2的最大速度以下。由此，模拟马达速度信号53a的模拟速度计算值不会取比马达2的最高速度大的值，结果，具有能够在马达速度指令信号15c的速度指令值也不会超过马达2的最高速度的状态下进行控制的效果。由于通过将限制处理部的限制值设为马达的最高速度以下，模拟速度信号被限制在马达最高速度以下，因此计算在马达最高速度以下马达运行时的模拟压力信号。通过将此时的模拟速度信号以前馈方式施加，实现模拟速度计算值与速度大致相等的控制，结果，成为模拟压力计算值与实际压力值变为大致等值的控制。由此，因为在实际压力值与模拟压力计算值之间不会产生大的偏差，所以不用加大压力控制部15的增益特性，使用模拟速度计算值就能够使实际压力值对压力指令值的追随性提高。此外，实施方式3的模拟速度计算部31和模拟位置计算部13的传输特性可以不仅含有I阶积分特性，也可与实施方式I相同地除了 I阶积分特性以外还含有低通特性等。实施方式4在实施方式I至3中，说明了由压力控制部15进行用于输出具有速度量纲的信号的控制的构成，即在压力控制部15的小回路(minorloop)中设置速度控制的构成。相对于此，在实施方式4中，说明在压力控制部15进行输出具有电流量纲的信号的控制的构成，SP对在压力控制部15的小回路中设置电流控制的构成。图8为示出根据本发明实施方式4的马达控制装置的方框图。在图8中，实施方式4的马达控制装置主体60的构成，除了具有与实施方式3同样的模拟电流计算部32这点 以及省略速度控制部16这点以外，与实施方式I的马达控制装置主体10的构成相同。在此，以与第1、3实施方式的差异为中心进行说明。实施方式4的模拟压力控制部12根据压力指令信号Ila以及模拟压力信号14a的各自的值的偏差的信号Ilb而计算模拟加速度计算值，生成作为其信号的模拟马达加速度信号12b。作为模拟压力控制部12的控制的一例，可列举比例控制、或比例+积分控制等。实施方式4的模拟位置计算部13接收来自模拟压力控制部12的模拟马达加速度信号12b，进行含有二阶积分特性的传输特性运算，计算模拟位置计算值，生成作为其信号的模拟位置信号13a。实施方式4的模拟电流计算部32以模拟马达加速度信号12b作为输入信号，通过将马达2的转子、电动机构4及机械负载5的惯量的合计后的机械总惯量除以作为相对于马达电流而产生的转矩的比的转矩常数而得的常数乘以模拟加速度计算值，由此而计算模拟电流计算值，生成作为其信号的模拟马达电流信号32a。实施方式4的电流控制部17根据马达电流指令信号15e的电流指令值而控制在马达2流动的电流。在此，通过以前馈方式将模拟马达电流信号32a加入作为压力控制部15的输出的实际马达电流指令信号15d，而使用于决定实际给予马达2的电流的马达电流指令信号15e成为能够实现压力的追随性提高的信号。另外，因为模拟压力信号生成部14正确地模拟加压对象物7的特性，所以模拟压力信号14a和实际压力信号6a的值大致相等。结果，作为压力控制部15的输出的实际马达电流指令信号15d的实际电流指令值大致为O。由此，马达电流指令信号15e中，模拟马达电流信号32a成为马达电流指令信号15e的主要分量，而成为马达2应运行的信号。此外，当模拟压力信号生成部14所产生的模拟压力信号14a的模拟压力计算值与实际压力值产生误差时，实际马达电流指令信号15d成为用于将该误差补正的信号。另外，即使加压对象物7显示出非线性特性的情况下，模拟压力信号生成部14也使用工作表或近似函数而根据模拟位置信号13a的模拟位置计算值来计算模拟压力信号14a的模拟压力计算值。根据该构成，具有可以生成成为能够提高实际压力信号6a的指令追随特性的马达电流指令信号的模拟马达电流信号32a的效果。如上所述，依据实施方式4，即使是在压力控制部15的小回路中设置电流控制的构成，也能够获得与实施方式1、3同样的效果。此外，也可在实施方式4的模拟压力控制部12设置与实施方式2、3相同的限制处理。具体而言，也可以将模拟压力控制部12构成为如实施方式3的图6。设置限制处理而得到的效果与在实施方式3中所说明的效果相同。实施方式5在实施方式4中对于使用电流控制回路作为压力控制的小回路的构成进行了说明。相对于此，在实施方式5中对于使用位置控制回路作为压力控制的小回路的构成进行说明。图9为示出根据本发明实施方式5的马达控制装置的方框图。在图9中，实施方式5的马达控制装置主体70的构成除了还具有位置控制部71这点以外，与实施方式3的马达控制装置主体30的构成相同。在此，以与实施方式3的差异为中心进行说明。实施方式5的编码器3不仅输出实际马达速度信号3a，也输出作为与马达位置(旋转位置)相对应的信号的实际马达位置信号3b。实施方式5的压力控制部15根据模拟压 力信号14a和实际压力信号6a的各自的值而计算实际位置指令值，输出作为其信号的实际位置指令信号15f。作为压力控制部15的控制的一例，可列举对于模拟压力信号14a和实际压力信号6a的值的偏差乘上以比例增益参数所定义的比例常数而计算实际位置指令值的比例控制、比例+积分控制、或积分控制等。位置控制部71接收作为实际位置指令信号15d与模拟位置信号13a的各自的值的和的信号的位置指令信号15g。另外，位置控制部71计算实际速度指令值，以使实际马达位置信号3b的实际马达位置追随位置指令信号15g的位置指令值，生成作为其信号的实际马达速度指令信号71a。作为该位置控制部71的控制的一例，可列举通过对位置指令信号15g的值与实际马达位置信号3b的值的偏差乘以比例常数，由此而计算实际速度指令值的比例控制等。速度控制部16接收作为实际马达速度指令信号71a和模拟马达速度信号31a的各自的值的和的信号的马达速度指令信号71b。另外，速度控制部16接收实际马达速度信号3a。并且，速度控制部16进行速度控制运算，以使实际马达速度信号3a的实际马达速度追随马达速度指令信号71b的速度指令值，计算实际电流指令值，生成作为其信号的实际马达电流指令信号16a。电流控制部17根据马达电流指令信号16b的电流指令值而控制在马达2流动的电流，并使马达2产生驱动力。如上所述，实施方式5中，在马达控制装置主体70的计算机上构成模拟运算系统(虚拟控制电路)，该模拟运算系统是由模拟压力信号生成部14、模拟压力控制部12、模拟速度计算部31、模拟位置计算部13以及模拟电流计算部32所构成的虚拟回路。通过该模拟运算系统所生成的模拟位置信号13a、模拟马达速度信号31a以及模拟马达电流信号32a的各自的值相当于用于使实际压力信号6a高响应地追随压力指令信号Ila的位置、速度以及电流。由于通过将它们以前馈方式施加而生成位置指令信号15g、马达速度指令信号71b以及马达电流指令信号16d，所以不需增大成为控制中的振荡现象要因的压力控制部的增益特性，就能够实现提高对于压力指令信号的追随性的控制。该效果即使在加压对象物7显示出非线性特性的情况下，因为模拟压力信号生成部14模拟加压对象物7的特性，所以同样能够获得。此外，在实施方式5中，将模拟位置信号13a、模拟马达速度信号31a以及模拟马达电流信号32a这3种信号全部使用，根据各自的信号而生成位置指令信号15g、马达速度指令信号71b以及马达电流指令信号16d。然而，即使不使用这3种信号的全部也可以，可以使用至少I个模拟信号而进行马达2的驱动控制。例如，不以前馈方式施加模拟马达速度信号31a以及模拟马达电流信号32a，分别以实际马达速度指令信号71a和实际马达电流指令信号16a，作为马达速度指令信号71b和马达电流指令信号16b，通过仅将模拟位置信号13a加入实际位置指令信号15f而生成位置指令信号15g，根据该位置指令信号15g进行马达2的驱动控制，也能够获得同样的效果。另外，也可以在实施方式5的模拟压力控制部12和模拟速度计算部31中至少一方设有如实施方式3的图6、7所示的限制处理。这样的情况下，也可以在模拟压力控制部12和模拟速度计算部31中至少一方设有如图6或图7所说明的限制处理。设置限制处理所得的效果与在实施方式3中所说明的效果相同。并且，在实施方式I至5中，虽对于有关压力控制的构成进行了说明，但也可将实施方式I至5的压力控制原样置换为力控制。即，也可使用力作为力学性的物理量。另外，实施方式I至5中以使用旋转型马达，通过将旋转运动变换为平移运动而进行将机械负载加压于加压对象物的压力控制为例进行了说明。然而，即使在使用线性马达·取代旋转型马达的情况下也能够适用本发明。这样的情况下，通过在实施方式3、4中，将机械总惯量置换为马达2、电动机构4以及机械负载5的总质量，将马达最大转矩常数置换为推力常数，能够适用与实施方式3、4同样的处理。并且，在实施方式I至5中，虽然使用了压力检测器6，但不一定必须物理上设置该压力检测器6。这样的情况下，也可以从马达的电流或速度信息推定压力而取得，根据该推定值(物理量取得值)而控制压力。
权利要求
1.一种马达控制装置，设置于电动机构，该电动机构具有马达，与用于将作为力和压力中某一个的力学物理量施加于对象物的机械负载连接，通过由所述马达的动力使所述机械负载位移而推压到所述对象物，由此对所述对象物施加所述力学物理量，该马达控制装置特征在于，具有 马达控制装置主体，取得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取得值，生成用于将所述物理量取得值作为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用该生成的物理量指令值控制所述马达的驱动； 所述马达控制装置主体具有 模拟物理量控制部，通过根据所述物理量指令值与后述模拟物理量计算值的差分而进行规定的模拟物理量控制运算，而计算关于马达速度的模拟速度计算值； 模拟位置计算部，通过对所述模拟速度计算值进行使用含有一阶积分特性的传输特性的运算，计算关于马达位置和所述机械负载的位置中某一个的模拟位置计算值； 模拟物理量计算部，将从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的信息、与马达位置和所述机械负载的位置中某一个的信息互相对应起来作为模拟运算用信息预先存储，对于所述模拟位置计算值进行使用所述模拟运算用信息的运算，计算作为模拟所述力学物理量的值的模拟物理量计算值；以及 物理量控制部，通过根据所述物理量取得值和所述模拟物理量计算值而进行压力控制运算，计算关于马达速度的实际速度指令值， 所述马达控制装置主体根据所述模拟速度计算值与所述实际速度指令值之和控制马达速度。
2.一种马达控制装置，设置于电动机构，该电动机构具有马达，与用于将作为力和压力中某一个的力学物理量施加于对象物的机械负载连接，通过由所述马达的动力使所述机械负载位移而推压到所述对象物，由此对所述对象物施加所述力学物理量，该马达控制装置特征在于，具有 马达控制装置主体，取得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取得值，生成用于将所述物理量取得值作为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用该生成的物理量指令值控制所述马达的驱动； 所述马达控制装置主体具有 模拟物理量控制部，通过根据所述物理量指令值与后述模拟物理量计算值的差分而进行规定的模拟物理量控制运算，而计算关于马达加速度的模拟加速度计算值； 模拟电流计算部，通过对所述模拟加速度计算值进行使用含有比例特性的传输特性的运算，计算关于马达电流的模拟电流计算值； 模拟速度计算部，通过对所述模拟加速度计算值进行使用含有一阶积分特性的传输特性的运算，计算关于马达速度的模拟速度计算值； 模拟位置计算部，通过对所述模拟速度计算值进行使用含有一阶积分特性的传输特性的运算，计算关于马达位置和所述机械负载的位置中某一个的模拟位置计算值； 模拟物理量计算部，将从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的信息、与马达位置和所述机械负载的位置中某一个的信息互相对应起来作为模拟运算用信息预先存储，对于所述模拟位置计算值进行使用所述模拟运算用信息的运算，计算作为模拟所述力学物理量的值的模拟物理量计算值；以及 物理量控制部，通过根据所述物理量取得值和所述模拟物理量计算值而进行压力控制运算，计算关于马达速度的实际速度指令值， 所述马达控制装置主体通过进行使用所述实际速度指令值的速度控制运算而计算关于马达电流的实际电流指令值，根据所述实际电流指令值与所述模拟电流计算值之和控制马达电流。
3.—种马达控制装置，设置于电动机构，该电动机构具有马达，与用于将作为力和压力中某一个的力学物理量施加于对象物的机械负载连接，通过由所述马达的动力使所述机械负载位移而推压到所述对象物，由此对所述对象物施加所述力学物理量，该马达控制装置特征在于，具有 马达控制装置主体，取得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取得值，生成用于将所述物理量取得值作为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用该生成的物理量指令值控制所述马达的驱动； 模拟物理量控制部，通过根据所述物理量指令值与后述模拟物理量计算值的差分而进行规定的模拟物理量控制运算，而计算关于马达加速度的模拟加速度计算值； 模拟电流计算部，通过对所述模拟加速度计算值进行使用含有比例特性的传输特性的运算，计算关于马达电流的模拟电流计算值； 模拟位置计算部，通过对所述模拟加速度计算值进行使用含有二阶积分特性的传输特性的运算，计算关于马达位置和所述机械负载的位置中某一个的模拟位置计算值； 模拟物理量计算部，将从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的信息、与马达位置和所述机械负载的位置中某一个的信息互相对应起来作为模拟运算用信息预先存储，对于所述模拟位置计算值进行使用所述模拟运算用信息的运算，计算作为模拟所述力学物理量的值的模拟物理量计算值；以及 物理量控制部，通过根据所述物理量取得值和所述模拟物理量计算值而进行压力控制运算，计算关于马达速度的实际电流指令值， 所述马达控制装置主体根据所述实际电流指令值与所述模拟电流计算值之和控制马达电流。
4.一种马达控制装置，设置于电动机构，该电动机构具有马达，与用于将作为力和压力中某一个的力学物理量施加于对象物的机械负载连接，通过由所述马达的动力使所述机械负载位移而推压到所述对象物，由此对所述对象物施加所述力学物理量，该马达控制装置特征在于，具有 马达控制装置主体，取得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取得值，生成用于将所述物理量取得值作为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用该生成的物理量指令值控制所述马达的驱动； 所述马达控制装置主体具有 模拟物理量控制部，使用所述物理量指令值与后述模拟物理量计算值的差分而计算关于马达位置的模拟位置计算值； 模拟物理量计算部，将从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的信息、与马达位置和所述机械负载的位置中某一个的信息互相对应起来作为模拟运算用信息预先存储，对于所述模拟位置计算值进行使用所述模拟运算用信息的运算，计算作为模拟所述力学物理量的值的模拟物理量计算值；以及 物理量控制部，通过根据所述物理量取得值和所述模拟物理量计算值而进行压力控制运算，计算关于马达位置的实际位置指令值， 所述马达控制装置主体根据所述模拟位置计算值与所述实际位置指令值之和控制马达位置。
5.一种马达控制装置，设置于电动机构，该电动机构具有马达，与用于将作为力和压力中某一个的力学物理量施加于对象物的机械负载连接，通过由所述马达的动力使所述机械负载位移而推压到所述对象物，由此对所述对象物施加所述力学物理量，该马达控制装置特征在于，具有 马达控制装置主体，取得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取得值，生成用于将所述物理量取得值作为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用该生成的物理量指令值控制所述马达的驱动； 所述马达控制装置主体具有 模拟物理量控制部，使用所述物理量指令值与后述模拟物理量计算值的差分而计算关于马达速度的模拟速度计算值； 模拟位置计算部，通过对所述模拟速度计算值进行使用含有一阶积分特性的传输特性的运算，计算关于马达位置和所述机械负载的位置中某一个的模拟位置计算值； 模拟物理量计算部，将从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的信息、与马达位置和所述机械负载的位置中某一个的信息互相对应起来作为模拟运算用信息预先存储，对于所述模拟位置计算值进行使用所述模拟运算用信息的运算，计算作为模拟所述力学物理量的值的模拟物理量计算值；以及 物理量控制部，通过根据所述物理量取得值和所述模拟物理量计算值而进行压力控制运算，计算关于马达位置的实际位置指令值， 所述马达控制装置主体通过进行使用了所述实际位置指令值的位置控制运算，而计算用于使马达位置追随于所述实际位置指令值的关于马达速度的速度指令值，根据所述模拟速度计算值和所述速度指令值之和控制马达速度。
6.一种马达控制装置，设置于电动机构，该电动机构具有马达，与用于将作为力和压力中某一个的力学物理量施加于对象物的机械负载连接，通过由所述马达的动力使所述机械负载位移而推压到所述对象物，由此对所述对象物施加所述力学物理量，该马达控制装置特征在于，具有 马达控制装置主体，取得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取得值，生成用于将所述物理量取得值作为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用该生成的物理量指令值控制所述马达的驱动； 所述马达控制装置主体具有 模拟物理量控制部，通过根据所述物理量指令值与后述模拟物理量计算值的差分而进行规定的模拟物理量控制运算，而计算关于马达加速度的模拟加速度计算值； 模拟电流计算部，通过对所述模拟加速度计算值进行使用含有比例特性的传输特性的运算，计算关于马达电流的模拟电流计算值；模拟位置计算部，通过对所述模拟加速度计算值进行使用含有二阶积分特性的传输特性的运算，计算关于马达位置和所述机械负载的位置中某一个的模拟位置计算值 模拟物理量计算部，将从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的信息、与马达位置和所述机械负载的位置中某一个的信息互相对应起来作为模拟运算用信息预先存储，对于所述模拟位置计算值进行使用所述模拟运算用信息的运算，计算作为模拟所述力学物理量的值的模拟物理量计算值； 物理量控制部，通过根据所述物理量取得值和所述模拟物理量计算值而进行压力控制运算，计算关于马达位置的实际位置指令值；以及 物理量控制部，通过根据所述物理量取得值和所述模拟物理量计算值而进行压力控制运算，计算关于马达电流的实际电流指令值； 所述马达控制装置主体通过进行使用所述实际位置指令值的位置控制运算而计算用于使马达位置追随于所述实际位置指令值的关于马达速度的速度指令值，通过进行使用所述速度指令值的速度控制运算而计算关于马达电流的实际电流指令值，根据所述实际电流指令值和模拟电流计算值之和控制马达电流。
7.根据权利要求I或5所述的马达控制装置，其特征在于， 所述模拟物理量控制部具有 传输特性运算部，根据所述物理量指令值与所述模拟物理量计算值的差分，而进行用于计算所述模拟速度计算值的规定的传输特性的运算；以及 限制处理部，在所述传输特性运算部的运算结果为规定值以下的情况下，将其运算结果作为所述模拟速度计算值，在所述传输特性运算部的运算结果比规定值大的情况下，将所述规定值作为所述模拟速度计算值。
8.根据权利要求2所述的马达控制装置，其特征在于， 所述模拟速度计算部具有 传输特性运算部，根据所述模拟加速度计算值进行用于计算所述模拟速度计算值的规定的传输特性的运算；以及 限制处理部，在所述传输特性运算部的运算结果为规定值以下的情况下，将该运算结果作为所述模拟速度计算值，在所述传输特性运算部的运算结果比规定值大的情况下，将所述规定值作为所述模拟速度计算值。
9.根据权利要求7或8所述的马达控制装置，其特征在于， 所述限制处理部的规定值在马达最大速度以下。
10.根据权利要求2、3和6中任一项所述的马达控制装置，其特征在于， 所述模拟物理量控制部具有 传输特性运算部，根据所述物理量指令值与所述模拟物理量计算值的差分，进行用于计算所述模拟加速度计算值的规定的传输特性的运算；以及 限制处理部，在所述传输特性运算部的运算结果为规定值以下的情况下，将该运算结果作为所述模拟加速度计算值，在所述传输特性运算部的运算结果比规定值大的情况下，将所述规定值作为所述模拟加速度计算值。
11.根据权利要求10所述的马达控制装置，其特征在于， 所述限制处理部的规定值在对所述马达的最大电流乘以转矩常数或推力常数、再将相乘所得的值除以随马达运行而可动的部分的机械惯量或机械总质量所得的值以下。
全文摘要
提供一种马达控制装置，即使在对象物相对于从机械负载所施加的力学物理量呈现非线性特性的情况下，也可提高施加于对象物的力学物理量的对于物理量指令值的追随性。加工装置1的马达2的驱动由马达控制装置主体10所控制。马达控制装置主体10具有压力指令信号生成部11、模拟压力控制部12、模拟位置计算部13、模拟压力信号生成部14、压力控制部15、速度控制部16以及电流控制部17。速度控制部16接收作为来自压力控制部15的实际马达速度指令信号15a的实际马达速度指令值与模拟马达速度信号12a的模拟速度计算值之和的信号的马达速度指令信号15b。速度控制部16根据马达速度指令信号15b的马达速度指令值和实际马达速度信号3a的实际马达速度而执行速度控制运算。
文档编号H02P29/00GK102893515SQ20118002431
公开日2013年1月23日 申请日期2011年5月10日 优先权日2010年5月18日
发明者上田浩一郎, 池田英俊 申请人:三菱电机株式会社