[发明专利]电机驱动设备的控制设备及方法、多轴电机的控制设备

权利要求书

1.一种用于电机驱动设备的控制设备，所述电机驱动设备被构造为经由连接到电机的传递机构进行移动构件的移动控制，所述控制设备包括：

推力控制单元，其被构造为基于输入的推力命令值，来生成用于所述电机的位置命令值；

电机控制单元，其被构造为基于用于所述电机的所述位置命令值，来生成控制所述电机的电流值；

电机编码器，其被构造为检测输出构件的位置，所述输出构件输出所述电机的旋转；以及

推力检测单元，其被构造为检测在所述移动构件上发生的推力，

其中，所述电机控制单元执行第一反馈控制以向位置命令值提供关于电机位置检测单元的检测结果的反馈，所述电机位置检测单元被构造为检测输出所述电机的旋转的输出构件的位置，并且

所述推力控制单元执行第二反馈控制以向推力命令值提供关于所述推力检测单元的检测结果的反馈。

2.根据权利要求1所述的用于电机驱动设备的控制设备，

其中，所述电机控制单元包括：

电机位置控制单元，其被构造为基于由所述推力控制单元生成的用于所述电机的所述位置命令值，来生成用于所述电机的速度命令值，

电机速度控制单元，其被构造为基于由所述电机位置控制单元生成的用于所述电机的所述速度命令值，来生成用于所述电机的推力命令值，以及

电流控制单元，其被构造为基于由所述电机速度控制单元生成的用于所述电机的所述推力命令值，来生成所述电流值，

其中，来自所述电机位置检测单元的检测结果是以下项中的至少一者：

检测到的所述电机的所述输出构件的位置，

通过对检测到的所述输出构件的位置进行微分而获得的所述电机的所述输出构件的速度，以及

通过对检测到的所述输出构件的位置进行二阶微分而获得的所述电机的所述输出构件的加速度，

以及，其中，进行以下反馈控制中的至少一者，作为所述第一反馈控制：

所述电机位置控制单元根据所述电机的所述输出构件的位置，进行反馈控制，

所述电机速度控制单元根据所述电机的所述输出构件的速度，进行反馈控制，以及

所述电流控制单元根据所述电机的所述输出构件的加速度，进行反馈控制。

3.根据权利要求1所述的用于电机驱动设备的控制设备，所述控制设备还包括：

电机前馈控制单元，其被构造为根据由所述推力控制单元生成的用于所述电机的所述位置命令值，生成进行所述电机控制单元的前馈控制的前馈值。

4.根据权利要求3所述的用于电机驱动设备的控制设备，其中，所述电机前馈控制单元使用对所述电机控制单元建模而成的理想模型，生成所述前馈值。

5.根据权利要求4所述的用于电机驱动设备的控制设备，

其中，所述理想模型包括：

对所述电机的惯性建模而成的惯性虚拟模型，以及

设置预定的控制增益并对所述电机的供电电路建模而成的电路虚拟模型。

6.根据权利要求1所述的用于电机驱动设备的控制设备，所述控制设备还包括：

动力学模型控制单元，其被构造为通过根据动力学对所述电机驱动设备建模而成的动力学模型，依据从外部输入的用于所述移动构件的位置命令值，来生成动力学推力的预测值。

7.根据权利要求6所述的用于电机驱动设备的控制设备，其中，所述推力控制单元根据所述动力学推力的预测值来执行前馈控制。

8.根据权利要求6所述的用于电机驱动设备的控制设备，所述控制设备还包括：

扭转量控制单元，其被构造为基于所述电机驱动设备的刚性，依据所述动力学推力的预测值，来生成所述电机驱动设备的扭转量的预测值。