[发明专利]电动机控制装置

说明书

本发明提供电动机控制装置，能抑制电动机加减速时的速度超调和输出过大的转矩，并且难以引起电动机的位置偏移，从而能容易地进行电动机的定位。提供的电动机控制装置具有第一转矩指令限制器(160)和第二转矩指令限制器(180)，当转矩指令的大小超过设定的范围时，将其大小限制在设定的范围内并输出饱和检测。停止条件判断器(190)监视位置指令的变化状态，当该位置指令变化时，根据第一转矩指令限制器的饱和检测，使速度积分控制器的积分动作停止，并且当位置指令未变化时，根据第二转矩指令限制器的饱和检测，使速度积分控制器的积分动作停止。

技术领域

本发明涉及一种电动机控制装置。

背景技术

难以引起电动机振荡(発振)时的位置偏移因而能够容易地进行电动机定位的电动机控制装置，在控制系统内的操作量饱和时，通过进行抗饱和处理来避免速度积分控制器的输出值变得过大。抗饱和处理分为使用反馈的方法和使速度积分控制器停止的方法这两种方法。

图4是表示使用反馈来用于进行抗饱和处理的以往的电动机控制装置一个例子的图。

电动机控制装置30使用反馈控制器34，将向转矩指令限制器32的输入与来自转矩指令限制器32的输出之差乘以反馈增益倍数(K倍)。将乘以K倍后的差向速度指令进行反馈。由此，电动机控制装置30执行抗饱和处理(参照下述的日本专利公开公报特开2001-166801号的记载)。

但是，为了抑制电动机速度超调，需要根据在速度比例控制器38中设定的速度控制增益G的值，适当地调整在反馈控制器34中设定的反馈增益K的值。

例如，如果反馈增益K的值相对于速度控制增益G的值稍大，则会发生控制系统产生振荡的问题。因此，在能够任意设定速度控制增益G的值的电动机控制装置中，使用使速度积分控制器停止的方法。

图5是表示通过使速度积分控制器停止来执行抗饱和处理的以往的电动机控制装置的一个例子的图。

如果通过转矩指令限制器42限制从速度比例控制器48输出的转矩指令，则电动机控制装置40识别控制系统内的操作量的饱和。如果电动机控制装置40识别到操作量的饱和，则同一电动机控制装置40使用停止条件判断器43使速度积分控制器44的积分动作停止。

如果使速度积分控制器44的积分动作停止，则抑制了过大的积分动作。通过所述的抗饱和处理，可以抑制电动机45加减速时的速度超调和机械49的可动部的推压(押し当て)动作后输出过大的转矩。

在工作机械中，有时通过把滚珠丝杆通过连接器与电动机的轴连接，由此使用所述丝杆使工作台往返移动。如图6所示，在这种工作机械中使用的电动机控制装置利用比例积分控制进行速度控制，并且利用比例控制进行位置控制。

图6是表示通过使速度积分控制器停止来用于进行抗饱和处理的以往的其他电动机控制装置一个例子的图。

电动机控制装置50将由低通滤波器和陷波滤波器(ノッチフィルタ)构成的转矩指令滤波器51插入转矩指令限制器52和转矩控制器56之间。通过转矩指令滤波器51的低通滤波器，抑制包含在转矩指令中的编码器的量子化波动。此外，通过转矩指令滤波器51的陷波滤波器，抑制由连接器和滚珠丝杆引起的机械共振。

电动机控制装置50通过速度积分控制器54抑制机械系统摩擦的影响。由此，将电动机55定位在与位置指令一致的位置上。

但是，在所述以往的电动机控制装置50中，当机械的偏差大时，存在会在机械系统的共振频率与设定在控制系统的陷波滤波器中的频率之间产生偏差的情况。当产生了所述偏差时，转矩指令由于振荡，在转矩指令限制器52的限制值以下的范围内变动。

如果转矩指令因振荡而变动，则抗饱和处理起作用。其结果，速度积分控制器54停止。如果速度积分控制器54停止，则难以抑制机械系统的摩擦的影响。其结果，难以将电动机55定位在与位置指令一致的位置上。