[发明专利]电动机控制装置及电动机控制系统

说明书

本发明包括与2009年5月25日向日本专利局递交的日本专利申请JP 2009-125562号、和2009年11月18日向日本专利局递交的日本专利申请JP2009-262745号相关的主题，在此援引这些申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及使用了阶梯状位置指令形式的指令发生装置的电动机控制装置及电动机控制系统。

背景技术

近年来，在半导体制造装置和机器人、各种工作机械等使用伺服电动机的领域中，对提高机器的生产节拍的“快速化”要求、和提高机器性能的“高精度化”要求逐年高涨。为了实现这些要求，电动机控制装置的更好的快速/高精度的定位性能是必不可缺的。为了进行快速/高精度的定位，需要提高伺服系统的响应性，而且需要实现减小过冲和振动的定位特性。

但是，伺服系统的响应性和定位特性，在很大程度上受包括电动机在内的机构系统的特性的限制。在提高伺服系统的响应时，机构系统具有的振动系统的共振频率成为伺服系统振荡的原因，所以成为妨碍伺服系统的快速响应化的原因。并且，机构系统具有的振动系统的共振频率及反共振频率由于包含于位置指令中的和这些频率一致的频率成分而共振，在定位时表现为振动，所以成为妨碍高精度化的原因。

发明内容

根据本发明的一个方式，提供一种电动机控制装置，其根据从指令输出装置输出的阶梯状位置指令，对驱动负载的电动机进行控制，所述电动机控制装置具有：位置指令滤波器，其利用预定的滤波常数对所述位置指令进行滤波；控制部，其根据由所述位置指令滤波器滤波后的位置指令、和由位置检测装置检测出的电动机位置，输出用于控制所述电动机的转矩指令，以使所述电动机位置追随所述滤波后的位置指令；功率转换部，其将基于所述转矩指令的电压指令施加给所述电动机的电动机绕组；移动量计算部，其根据所述阶梯状位置指令，计算所述电动机在每个采样时间的移动量；以及滤波常数设定部，其根据由所述移动量计算部计算出的移动量，设定所述位置指令滤波器的所述滤波常数。

根据本发明的另一个方式，提供一种电动机控制系统，其具有：能够驱动负载的电动机；指令输出装置，其关于所述电动机的位置输出阶梯状位置指令；电动机控制装置，其根据所述位置指令驱动所述电动机；以及位置检测装置，其检测所述电动机的电动机位置，所述电动机控制装置具有：位置指令滤波器，其利用预定的滤波常数对所述位置指令进行滤波；控制部，其根据由所述位置指令滤波器滤波后的位置指令、和由所述位置检测装置检测到的电动机位置，输出用于控制所述电动机的转矩指令，以使所述电动机位置追随所述滤波后的位置指令；功率转换部，其将基于所述转矩指令的电压指令施加给所述电动机的电动机绕组；移动量计算部，其根据所述阶梯状位置指令，计算所述电动机在每个采样时间的移动量；以及滤波常数设定部，其根据由所述移动量计算部计算出的移动量，设定所述位置指令滤波器的所述滤波常数。

根据以下的具体说明和附图，将容易得到和理解本发明的内容以及诸多优点。

附图说明

图1是用于说明本发明的第1实施方式的电动机控制系统的结构的说明图。

图2是用于说明本发明的第1实施方式的位置指令滤波器的结构及动作的说明图。

图3A是用于说明本发明的第1实施方式的移动量为1000脉冲时的定位动作的仿真结果的说明图。

图3B是用于说明本发明的第1实施方式的移动量为1000脉冲时的定位动作的仿真结果的说明图。

图3C是用于说明本发明的第1实施方式的移动量为1000脉冲时的定位动作的仿真结果的说明图。

图3D是用于说明本发明的第1实施方式的移动量为1000脉冲时的定位动作的仿真结果的说明图。

图4A是用于说明本发明的第1实施方式的移动量为10000脉冲时的定位动作的仿真结果的说明图。

图4B是用于说明本发明的第1实施方式的移动量为10000脉冲时的定位动作的仿真结果的说明图。

图4C是用于说明本发明的第1实施方式的移动量为10000脉冲时的定位动作的仿真结果的说明图。

图4D是用于说明本发明的第1实施方式的移动量为10000脉冲时的定位动作的仿真结果的说明图。

图5是用于说明本发明的第1实施方式的位置指令滤波器的移动量与滤波常数之间的关系的说明图。

图6是用于说明本发明的第2实施方式的电动机控制系统的结构的说明图。

图7是用于说明本发明的第2实施方式的移动量与滤波常数及控制常数之间的关系的说明图。

图8是用于说明关联技术的电动机控制系统的结构的说明图。