[发明专利]用于控制电动机的设备

说明书

                      发明技术领域

本发明涉及用于控制电动机(直流电机，感应电机，同步电机，线性电机，等等)的设备，这些电动机驱动负载机械，诸如机械工具表，和机器人手臂等等。

                        背景技术

对于现有技术实例的结构的说明是根据附图给出的。图79显示了用于控制现有技术电动机的设备的方框图，这个设备是由日本特公开的专利出版物No.Hei-9-131087揭示的。图79上，20表示伺服系统，21表示控制部分，22表示近似模型，23表示模型识别部分，24表示控制增益调整部分，25表示转向装置，26表示规范模型，以及27表示估值计算部分。

接着，进一步给出对于上述的现有技术实例的动作的说明。如图79所示，现有技术实例配备有准备近似模型22的模型识别部分23，以及控制增益调整设备24，它通过使用通用算法方法实行自动调整控制增益。在模型识别部分23中，执行调整的适当的模型在近似模型22中被事先规定，以及通过最小平方法仅仅识别未知的常数。在控制增益调整设备24中，通过利用通用算法使得控制增益最佳化。另外，在调整期间，控制增益调整设备24被改变到要被控制的目标一侧，开始正常的运行。通过上述的调整设备和调整方法，伺服系统的控制增益可以高速地被最佳地调整，而不受本地解决方案的偏移。

然而，在现有技术设备中，当最佳化控制增益时，只利用实际控制部分21，以及这可能使得在应用上的不方便。另外，由于识别指令与实际指令相同，就很难改变指令。另一个问题是需要较长的调整时间。所以，本发明的一个目的是高速地自动和最佳地调整控制增益。

                        发明概要

按照本发明的、用于控制电动机的设备包括：机械系统，它安装有负载机械，传输功率的传输机构，和电动机，通过所述传输机构驱动负载机械；模拟器部分，配备有包括机械系统的数值模型，模拟控制部分，通过使用所述数值模型的可看到的状态量来提供转矩指令给数值模型，以及估值部分，提供控制参量给模拟控制部分和实际控制部分；以及实际控制部分，具有与模拟部分相同的结构，其中来自实际系统的可看到的状态量被用作为输入；以及其中实际控制部分提供转矩信号到作为驱动源的电动机。

而且，按照本发明的、用于控制电动机的设备配备有用于提供由模拟部分的估值部分得到的控制参量给实际控制部分的装置，这些参量是在实际运行以前在模拟部分被驱动以后被提供的，以及用于估计数值模型的特性的模拟估值函数满足事先确定的初始条件。

另外，按照本发明的、用于控制电动机的设备配备有数值模型，它根据模拟转矩，相对于给定的实际位置指令，提供模拟速度信号和模拟位置信号；模拟PID控制部分，它根据数值模型的模拟速度信号和模拟位置信号，提供模拟转矩指令给数值模型；以及实际PID控制部分，它根据实际位置指令、实际位置信号和实际速度信号，提供实际转矩信号。

再者，按照本发明的、用于控制电动机的设备配备有数值模型，它根据模拟转矩指令，提供模拟位置信号；模拟PID控制部分，它根据数值模型的模拟位置信号，提供模拟转矩指令给数值模型；以及实际PID控制部分，它根据实际位置指令和实际位置信号，提供实际转矩信号。

另外，按照本发明的、用于控制电动机的设备配备有数值模型，它根据模拟转矩指令，相对于给定的实际速度指令，提供模拟速度信号；模拟PID控制部分，它根据数值模型的模拟速度信号，提供模拟转矩指令给数值模型；以及实际PID控制部分，它根据实际速度指令和实际速度信号，提供实际转矩信号。

而且，按照本发明的、用于控制电动机的设备配备有模拟控制部分，包含模拟PID控制部分，它根据数值模型的模拟速度信号和模拟位置信号提供模拟转矩指令给数值模型，和模拟补偿部分；以及实际控制部分，包含实际PID控制部分，它根据实际位置指令实际位置信号和实际速度信号，提供实际转矩信号，和实际补偿部分。

再者，按照本发明的、用于控制电动机的设备配备有模拟控制部分，包含模拟PID控制部分，它根据数值模型的模拟信号提供模拟转矩指令给数值模型，和模拟补偿部分；以及实际控制部分，包含实际PID控制部分，它根据实际位置指令和实际位置信号提供实际转矩信号，和实际补偿部分。