[发明专利]电动机系统

说明书

本发明提供在不增大CPU的运算处理负荷的情况下利用自动调谐来抑制振动的电动机系统。通过利用第1增益变换单元(15)计算电动机(3)未和动作对象物(2)相连时的增益K₀与电动机(3)和动作对象物(2)相连时的增益K的转动惯量比Gr(＝K₀/K)，并求出任意的参数常数Ri与转动惯量比Gr之比(＝Ri/Gr)，从而简单计算出电动机系统(1)的速度环路增益m₁。电动机控制装置(4)中，存储有将m₁与m₀、q₀、q₁的关系以m₀、q₀、q₁随着m₁的下降也下降的方式相对应的第3表格。第2增益变换单元(16)参照第3表格，进行从第1增益变换单元(15)所计算出的速度环路增益m₁向m₀、q₀、q₁的变换。

本发明涉及包括使动作对象物动作的电动机和对电动机的旋转进行反馈控制的电动机控制装置的电动机系统。

背景技术

以往，作为使自动设备等动作的电动机的控制装置，已知有利用P-PI控制(比例-比例积分控制)来控制电动机的电动机控制装置。在进行P-PI控制的电动机控制装置中，将电动机的旋转位置和转速进行反馈，并对旋转位置的偏差进行比例控制(P控制)，对转速的偏差进行比例积分控制(PI控制)。

以往，作为进行这种P-PI控制的电动机系统，例如有利用了专利文献1公开的电动机控制装置的电动机系统。该电动机控制装置包括提取因机械谐振引起的振动分量并将其作为提取振动信号输出的振动提取滤波器。陷波控制部基于提取振动信号及第2陷波滤波器输出信号，变更第1陷波滤波器及第2陷波滤波器的各陷波中心频率，以减小第2陷波滤波器输出信号的振幅。此外，陷波深度控制部基于提取振动信号，变更第1陷波滤波器的陷波深度。判断控制部对各陷波滤波器的参数进行自动调谐，抑制机械振动。即，在第2陷波滤波器输出信号的振幅大于规定值的情况下，使陷波控制部动作，变更第1陷波滤波器及第2陷波滤波器的各陷波中心频率，以减小因机械谐振的振荡所导致的振动分量。此外，在第2陷波滤波器输出信号的振幅小于规定值的情况下，使陷波深度控制部动作，变更第1陷波滤波器的陷波深度，以减小因机械谐振的振荡所导致的振动分量。

以往，作为进行这种P-PI控制的电动机系统，例如有利用了专利文献2公开的电动机控制装置的电动机系统。该电动机控制装置在输入负载转动惯量值JL和目标响应频率ωf时，利用根据与电动机转动惯量值JM之比求出的转动惯量值修正增益JCOM＝((JL+JM)/JM)^0.5，设定速度环路增益kv、速度积分时间常数ti、位置环路增益kp、转矩滤波器常数tf、电流环路增益ki、电流积分时间常数ta及滤波器时间常数tv。即，上述多个控制参数根据作为参数之一的目标响应频率ωf和转动惯量值修正增益JCOM进行自动调谐。

另外，以往，作为进行鲁棒极点配置控制的电动机系统，例如有专利文献3中揭示的电动机系统。该电动机系统中的电动机控制装置具有以电动机的旋转位置指令为输入、以电动机的旋转位置为输出的闭环系统。闭环系统在向前路径中，包括第1相加点、比例增益要素、第2相加点、积分滤波器要素、电动机增益要素及电动机要素。此外，在第1相加点以负反馈的方式连接有第1反馈路径，在第2相加点经由微分滤波器要素以负反馈的方式连接有第2反馈路径。在该电动机系统中，在动作对象物、电动机的转动惯量变大时，即使动作对象物、电动机产生振动，关于干扰响应特性的控制参数q₀及q₁也会基于转动惯量检测单元中的检测结果自动调谐。通过该调整，可抑制动作对象物、电动机的振动，且将闭环系统的特性保持一定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5873975号公报

专利文献2：日本专利第3561911号公报