[发明专利]电动机的控制装置

说明书

一种用于驱动作为被控制对象的负载(机械负载)的电动机的控制装置，具备前馈控制部、反馈控制部以及加减法运算器。前馈控制部被输入用于指定被控制对象的负载目标位置的位置指令信号，输出表示电动机的目标位置的前馈位置指令信号、表示电动机的目标速度的前馈速度指令信号以及表示在电动机中为了进行目标位置或目标速度所表示的动作而需要的转矩的前馈转矩指令信号。反馈控制部被输入前馈位置指令信号、前馈速度指令信号、表示电动机的位置的电动机位置信号以及表示电动机的速度的电动机速度信号，输出反馈转矩指令信号，该反馈转矩指令信号表示用于进行反馈控制使得电动机位置信号与前馈位置指令信号一致的转矩指令。加减法运算器从将前馈转矩指令信号与反馈转矩指令信号相加所得到的转矩指令信号减去负载加速度反馈转矩信号，将其结果作为转矩指令校正信号输出，该负载加速度反馈转矩信号是对表示作为被控制对象的负载的加速度的负载加速度信号乘以负载加速度反馈增益所得到的。前馈控制部生成前馈转矩指令信号，使得预先补偿在加减速动作时从转矩指令信号减去的负载加速度反馈转矩信号的影响。

技术领域

本发明涉及一种电动机的控制装置，该电动机的控制装置针对电动机和通过电动机而被驱动的机械负载，控制电动机的速度或位置等驱动动作。特别是，本发明涉及一种具备抑制在驱动等时产生的机械负载的由反共振引起的振动的控制结构的电动机的控制装置。

背景技术

这种电动机的控制装置在内部至少具有前馈控制系统和反馈控制系统之一，使得从上级控制器输入的位置指令与电动机及作为被控制对象的负载(机械负载)的位置一致。这种电动机的控制装置根据位置指令和电动机的位置检测值来计算用于使位置指令与电动机位置一致的转矩指令值，控制向电动机的定子绕组通电的电流，使得在电动机中产生与转矩指令值相同的转矩，由此控制电动机及作为被控制对象的负载(机械负载)的位置。然而，在电动机与作为被控制对象的负载(机械负载)的接合部的机械刚性低的情况下，在加减速时或施加干扰时，容易在作为被控制对象的负载(机械负载)中产生由反共振引起的振动，从而认识到课题在于与以往相比进一步提高稳定性和干扰抑制性。

针对该课题，以往的进给控制装置构成为：在作为被控制对象的负载(机械负载)即滑块上设置加速度传感器，具备加速度反馈环来抑制在加减速时或施加干扰时在作为被控制对象的负载(机械负载)中产生的振动，该加速度反馈环用于从转矩指令值减去对作为被控制对象的负载(机械负载)的加速度检测值乘以作为加权系数的加速度反馈增益所得到的值(例如，参照专利文献1)。

在以专利文献1等为代表的结构中，使加速度反馈增益越大，则由机械刚性引起的振动越小。另一方面，在将本结构应用于具有前馈控制系统的电动机的控制装置的情况下，负载的加减速动作所需要的转矩被从转矩指令值减去。因此，具有以下问题：指令跟踪性能变差，导致在停止期间发生动作延迟、过冲或下冲等，无法同时实现稳定性和振动抑制。换言之，在加速度反馈增益(加速度反馈量)与指令跟踪性能之间存在折衷的关系，为了同时实现稳定性和振动抑制，希望进一步进行改良。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-91482号公报

发明内容

本发明用于解决以往的课题。本发明的目的在于提供一种电动机的控制装置，具有前馈控制系统和负载加速度反馈系统，在所述电动机的控制装置中，通过在保持指令跟踪性能的同时，获得由负载加速度反馈产生的振动抑制效果，能够同时实现稳定性和振动抑制。即，本发明提供一种电动机的控制装置，实现缓解或避免负载加速度反馈增益(加速度反馈量)与指令跟踪性能之间的折衷关系，在保持指令跟踪性能的同时，提高了由来自负载侧的加速度反馈产生的振动抑制效果。

为了解决上述课题，本申请的发明人反复进行试验并且进行了深入研究。然后，发现了一种在保持指令跟踪性能的同时，提高了由来自负载侧的加速度反馈产生的振动抑制效果的新型的电动机的控制装置。其详情如下所述。