[發(fā)明專利]電動機控制裝置及電動機控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010189548.7
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN101902193A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高松祥治
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: H02P8/22
• 分類號: H02P8/22
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉;呂俊剛

本發(fā)明包括與2009年5月25日向日本專利局遞交的日本專利申請JP?2009-125562號、和2009年11月18日向日本專利局遞交的日本專利申請JP2009-262745號相關(guān)的主題，在此援引這些申請的全部內(nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用了階梯狀位置指令形式的指令發(fā)生裝置的電動機控制裝置及電動機控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，在半導體制造裝置和機器人、各種工作機械等使用伺服電動機的領(lǐng)域中，對提高機器的生產(chǎn)節(jié)拍的“快速化”要求、和提高機器性能的“高精度化”要求逐年高漲。為了實現(xiàn)這些要求，電動機控制裝置的更好的快速/高精度的定位性能是必不可缺的。為了進行快速/高精度的定位，需要提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)性，而且需要實現(xiàn)減小過沖和振動的定位特性。

但是，伺服系統(tǒng)的響應(yīng)性和定位特性，在很大程度上受包括電動機在內(nèi)的機構(gòu)系統(tǒng)的特性的限制。在提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)時，機構(gòu)系統(tǒng)具有的振動系統(tǒng)的共振頻率成為伺服系統(tǒng)振蕩的原因，所以成為妨礙伺服系統(tǒng)的快速響應(yīng)化的原因。并且，機構(gòu)系統(tǒng)具有的振動系統(tǒng)的共振頻率及反共振頻率由于包含于位置指令中的和這些頻率一致的頻率成分而共振，在定位時表現(xiàn)為振動，所以成為妨礙高精度化的原因。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個方式，提供一種電動機控制裝置，其根據(jù)從指令輸出裝置輸出的階梯狀位置指令，對驅(qū)動負載的電動機進行控制，所述電動機控制裝置具有：位置指令濾波器，其利用預定的濾波常數(shù)對所述位置指令進行濾波；控制部，其根據(jù)由所述位置指令濾波器濾波后的位置指令、和由位置檢測裝置檢測出的電動機位置，輸出用于控制所述電動機的轉(zhuǎn)矩指令，以使所述電動機位置追隨所述濾波后的位置指令；功率轉(zhuǎn)換部，其將基于所述轉(zhuǎn)矩指令的電壓指令施加給所述電動機的電動機繞組；移動量計算部，其根據(jù)所述階梯狀位置指令，計算所述電動機在每個采樣時間的移動量；以及濾波常數(shù)設(shè)定部，其根據(jù)由所述移動量計算部計算出的移動量，設(shè)定所述位置指令濾波器的所述濾波常數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方式，提供一種電動機控制系統(tǒng)，其具有：能夠驅(qū)動負載的電動機；指令輸出裝置，其關(guān)于所述電動機的位置輸出階梯狀位置指令；電動機控制裝置，其根據(jù)所述位置指令驅(qū)動所述電動機；以及位置檢測裝置，其檢測所述電動機的電動機位置，所述電動機控制裝置具有：位置指令濾波器，其利用預定的濾波常數(shù)對所述位置指令進行濾波；控制部，其根據(jù)由所述位置指令濾波器濾波后的位置指令、和由所述位置檢測裝置檢測到的電動機位置，輸出用于控制所述電動機的轉(zhuǎn)矩指令，以使所述電動機位置追隨所述濾波后的位置指令；功率轉(zhuǎn)換部，其將基于所述轉(zhuǎn)矩指令的電壓指令施加給所述電動機的電動機繞組；移動量計算部，其根據(jù)所述階梯狀位置指令，計算所述電動機在每個采樣時間的移動量；以及濾波常數(shù)設(shè)定部，其根據(jù)由所述移動量計算部計算出的移動量，設(shè)定所述位置指令濾波器的所述濾波常數(shù)。

根據(jù)以下的具體說明和附圖，將容易得到和理解本發(fā)明的內(nèi)容以及諸多優(yōu)點。

附圖說明

圖1是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的電動機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖2是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的位置指令濾波器的結(jié)構(gòu)及動作的說明圖。

圖3A是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的移動量為1000脈沖時的定位動作的仿真結(jié)果的說明圖。

圖3B是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的移動量為1000脈沖時的定位動作的仿真結(jié)果的說明圖。

圖3C是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的移動量為1000脈沖時的定位動作的仿真結(jié)果的說明圖。

圖3D是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的移動量為1000脈沖時的定位動作的仿真結(jié)果的說明圖。

圖4A是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的移動量為10000脈沖時的定位動作的仿真結(jié)果的說明圖。

圖4B是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的移動量為10000脈沖時的定位動作的仿真結(jié)果的說明圖。

圖4C是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的移動量為10000脈沖時的定位動作的仿真結(jié)果的說明圖。

圖4D是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的移動量為10000脈沖時的定位動作的仿真結(jié)果的說明圖。

圖5是用于說明本發(fā)明的第1實施方式的位置指令濾波器的移動量與濾波常數(shù)之間的關(guān)系的說明圖。

圖6是用于說明本發(fā)明的第2實施方式的電動機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖7是用于說明本發(fā)明的第2實施方式的移動量與濾波常數(shù)及控制常數(shù)之間的關(guān)系的說明圖。

圖8是用于說明關(guān)聯(lián)技術(shù)的電動機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的說明圖。