电动机控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电动机控制装置。
【背景技术】
[0002] 在对具有电动机和该电动机所连结的机械系统的控制对象进行驱动的电动机控 制装置中，如果控制对象的惯性矩、摩擦之类的负载变化，则必须基于负载的大小重新计算 目标位置指令。因此，能够自动地与目标位置、负载的大小相适应，自动地生成最大扭矩下 的定位指令的技术开发不断推进。
[0003] 作为上述现有技术，例如，在专利文献1中，公开了一种控制装置，其具有；速度指 令产生单元，其根据位置偏差和基准值的大小关系，对与最大速度指令、零速度指令及位置 偏差成正比的速度指令进行切换；W及具有抗饱和（anti-win化P)功能的速度控制器。根 据专利文献1所公开的技术，所述基准值设为电动机的实际速度的平方除W根据电动机的 最大扭矩、控制对象的惯性矩及摩擦求出的加速度的2倍所得到的值，仅需赋予目标位置， 就能够根据利用最大扭矩的理想速度模式（pattern)，高速地定位。
[0004] 专利文献1 ;日本特开2005 - 160152号公报
【发明内容】
[0005] 但是，在对由电动机和该电动机所连结的机械系统构成的控制对象进行驱动的电 动机控制装置中，在控制对象的负载未知的情况下，如果要求在控制对象的惯性矩是电动 机的惯性矩的1倍至几十倍左右的范围内均能够应对，则根据上述现有技术，存在如下问 题，即，响应特性随着控制对象的负载的大小而变化，在控制对象的负载的大小与标称值相 差甚大的情况下，不能得到良好的响应。另外，存在如下问题，即，由于速度指令值从最大速 度切换至零速度，因此响应可能由于与切换相伴的瞬态变化而恶化。
[0006] 本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种电动机控制装置，该电 动机控制装置即使在控制对象的惯性矩、摩擦之类的负载未知、或者负载的大小发生较大 变化的情况下，也能够自动地生成与目标位置、限制速度W及负载的大小相适应的位置指 令及速度指令，实现高速并且良好的响应特性。
[0007]为了解决上述课题，达成目的，本发明是是一种电动机控制装置，其基于速度指 令，对具有电动机和该电动机所连结的机械系统的控制对象进行驱动，该电动机控制装置 的特征在于，具有：速度模型，其基于所述速度指令和大于或等于1个的变量即第1状态变 量，对所述第1状态变量的变化量进行计算而更新所述第1状态变量，并基于更新后的所述 第1状态变量，计算并输出速度前馈及电流前馈；速度控制器，其基于所述电动机的实际速 度、所述速度前馈W及所述电流前馈，对大于或等于1个的变量即第2状态变量的变化量进 行计算而更新所述第2状态变量，并基于所述电动机的所述实际速度、所述速度前馈、所述 电流前馈W及更新后的所述第2状态变量，计算并输出电流指令；限流器，其W所述电流指 令为输入，输出小于或等于限流值的限制后电流指令；W及变化量系数计算部，其基于所述 电流指令和所述限制后电流指令，对所述第1状态变量和所述第2状态变量的变化量的校 正系数即变化量系数进行计算，所述速度模型在计算所述第1状态变量的变化量时，进行 与所述变化量系数相乘的校正，所述速度控制器在计算所述第2状态变量的变化量时，进 行与所述变化量系数相乘的校正。
[000引发明的效果
[0009] 根据本发明，具有如下效果，即，能够得到一种电动机控制装置，其即使在控制对 象的惯性矩、摩擦之类的负载未知、或者负载的大小发生较大变化的情况下，也能够自动地 生成与目标位置、限制速度W及负载的大小自动适应的位置指令及速度指令，实现高速并 且良好的响应特性。
【附图说明】
[0010] 图1是表示实施方式1所设及的电动机控制装置的结构的框图。
[0011] 图2是表示实施方式1所设及的由非线性函数表示的电流一扭矩特性的图。
[0012] 图3是表示在使实施方式1所设及的控制对象的负载惯性比变化的情况下，在虚 拟时间T轴上的速度响应的图。
[0013] 图4是表示在实施方式1所设及的实际时间t轴和虚拟时间T轴上的速度响应 的图。
[0014] 图5是表示在使实施方式1所设及的控制对象的负载惯性比变化的情况下速度响 应和扭矩的响应的图。
[0015] 图6是表示实施方式2所设及的电动机控制装置的结构的框图。
[0016] 图7是表示在使实施方式2所设及的控制对象的负载惯性比变化的情况下速度响 应和扭矩的响应的图。
[0017] 图8是表示实施方式1所设及的速度模型的结构的一个例子的框图。
[0018] 图9是表示实施方式3所设及的电动机控制装置的结构的框图。
【具体实施方式】
[0019] 下面，基于附图，对本发明所设及的电动机控制装置的实施方式进行详细说明。此 夕F，本发明并不限定于本实施方式。
[0020] 实施方式1
[0021] 图1是表示本发明所设及的电动机控制装置的实施方式1的结构的框图。图1所 示的电动机控制装置具有；控制对象1、速度模型21、速度控制器33、限流器34、电流控制器 35、W及变化量系数计算部36。
[0022] 控制对象1具有；电动机11、电动机11所连结的机械系统12、W及对电动机11的 速度进行检测的速度检测器13。或者，也可W取代速度检测器13而具有位置检测器（例如 编码器或解析器），对位置检测器的输出进行微分，计算电动机11的速度。或者，也可W取 代速度检测器13而具有电流检测器，根据电流检测器的输出推算电动机11的速度。速度 检测器13输出检测到的实际速度V。
[002引速度模型21是如下的模型，即，根据从外部输入的速度指令V,，并利用下述式（1) 所示的状态方程式，计算并输出速度前馈Vff及电流前馈Uff。
[0024]【算式1】
[0025]
【主权项】
1. 一种电动机控制装置，其基于速度指令，对具有电动机和该电动机所连结的机械系 统的控制对象进行驱动， 该电动机控制装置的特征在于，具有： 速度模型，其基于所述速度指令和大于或等于1个的变量即第1状态变量，对所述第1 状态变量的变化量进行计算而更新所述第1状态变量，并基于更新后的所述第1状态变量， 计算并输出速度前馈及电流前馈； 速度控制器，其基于所述电动机的实际速度、所述速度前馈以及所述电流前馈，对大于 或等于1个的变量即第2状态变量的变化量进行计算而更新所述第2状态变量，并基于所 述电动机的所述实际速度、所述速度前馈