[发明专利]马达控制装置

摘要

本发明提供一种马达控制装置，其能够简单地调整模型控制系统的参数，而且从模型速度控制器输出的转矩指令不会过大，能够更高速地实现没有振动的定位。模型控制系统(1)具备：针对马达的第一惯性系统机械模型；针对负载的第二惯性系统机械模型；针对马达和负载之间的扭矩的扭矩模型；将反馈加速度指令(S10)反馈给模型转矩指令部(8)的第一状态反馈系统；和将反馈速度指令(S5)状态反馈给模型速度指令部(5)的第二状态反馈系统。根据按照从模型控制系统的状态方程式得到的特性方程式具有4重根的方式进行运算而得到的参数关系式，决定模型控制系统的参数。

主权项

一种马达控制装置，具备：模型控制系统，其模拟了实际的马达的控制系统；和反馈控制系统，其具备位置控制器、速度控制器和转矩控制器，且构成为追随所述模型控制系统，对所述实际的马达进行反馈控制，所述马达控制装置的特征在于，所述模型控制系统具备：第一偏差运算部，其计算位置指令(S1)与表示模型马达侧位置的模型马达侧位置指令(S2)的偏差，并将该偏差作为模型位置偏差指令(S3)来输出；模型位置控制器，其输入所述模型位置偏差指令(S3)，并输出模型速度指令(S4)；第二偏差运算部，其计算所述模型速度指令(S4)与反馈速度指令(S5)的偏差，并将该偏差作为第一模型速度偏差指令(S6)来输出；第三偏差运算部，其计算所述第一模型速度偏差指令(S6)与模型马达侧速度指令(S7)的偏差，并将该偏差作为第二模型速度偏差指令(S8)来输出；模型速度控制器，其输入所述第二模型速度偏差指令(S8)，并输出模型转矩指令(S9)；第四偏差运算部，其计算所述模型转矩指令(S9)与反馈加速度指令(S10)的偏差，并将该偏差作为第一模型转矩偏差指令(S11)来输出；第五偏差运算部，其计算所述第一模型转矩偏差指令(S11)与表示扭矩的扭矩指令(S12)的偏差，并将该偏差作为第二模型转矩偏差指令(S13)来输出；第一惯性系统机械模型，其输入所述第二模型转矩偏差指令(S13)，并生成模型马达侧加速度指令(S14)、所述模型马达侧速度指令(S7)以及所述模型马达侧位置指令(S2)；第二惯性系统机械模型，其输入所述扭矩指令(S12)，并生成模型负载侧加速度指令(S15)、模型负载侧速度指令(S16)以及模型负载侧位置指令(S17)； 第六偏差运算部，其计算所述模型马达侧加速度指令(S14)与所述模型负载侧加速度指令(S15)的偏差，并将该偏差作为模型侧加速度偏差指令(S18)来输出；模型加速度指令产生部，其在所述模型侧加速度偏差指令(S18)上乘以第一增益KAB，生成所述反馈加速度指令(S10)；第七偏差运算部，其计算所述模型马达侧速度指令(S7)与所述模型负载侧速度指令(S16)的偏差，并将该偏差作为模型侧速度偏差指令(S19)来输出；模型速度指令产生部，其在所述模型侧速度偏差指令(S19)上乘以第二增益KVB，生成所述反馈速度指令(S5)；第八偏差运算部，其计算所述模型负载侧位置指令(S17)与所述模型马达侧位置指令(S2)的偏差，并将该偏差作为模型侧位置偏差指令(S20)来输出；和扭矩指令产生部，其在所述模型侧位置偏差指令(S20)上乘以第三增益KB，生成所述扭矩指令(S12)；设所述模型位置控制器的增益为KP、所述模型速度控制器的增益为KV、马达侧惯性为JM、负载侧惯性为JL，并且设从所述模型控制系统的状态方程式得到的特性方程式的极点为K时，根据按照所述特性方程式具有4重根的方式进行运算而得到的如下关系式，决定所述模型控制系统的参数，其中，关系式如下：K＝‑4KPKV＝‑KB(JM+JL)/[1.5KB/K+KPJL]KAB＝KVKB/(‑4K3JL)‑JMKVB＝‑4K(JM+KAB)/KV‑1。