[發明專利]多個電動機驅動用伺服控制裝置

有效

• 申請號: 201710229438.0
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107294429B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 園田直人
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: H02P5/46
• 分類號: H02P5/46;H02K7/10
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;范勝杰

本發明提供一種多個電動機驅動用伺服控制裝置，可以一邊維持對被驅動體的控制性一邊調整速度積分器的積分值。伺服控制裝置進行用于使用主軸的電動機和從動軸的電動機來驅動一個被驅動體的控制，其具備：計算所述主軸的速度偏差的積分值與所述從動軸的速度偏差的積分值之間的差分的差分計算單元；使用低通濾波器對所述差分進行濾波處理的濾波單元；將所述濾波處理的處理結果與所述從動軸的速度偏差的積分值相加的加法單元，在所述主軸中使用該主軸的速度偏差的積分值來計算用于驅動該主軸的電動機的電流指令，在所述從動軸中使用由所述加法單元所進行的加法后的積分值來計算用于驅動該從動軸的電動機的所述電流指令。

技術領域

本發明涉及用于控制伺服電動機的伺服控制裝置，特別是涉及進行在使用多個伺服電動機驅動被驅動體的情況下的控制的伺服控制裝置。

背景技術

以往，在機器人、機床、注射機以及壓力機各種機械的驅動機構中，在作為移動對象的被驅動體為大型、且驅動該移動軸的伺服電動機為1個時，當不能進行加減速時、或由于連接到電動機的驅動軸的傳遞機構的機械元素與被驅動體之間的齒隙大而不能使被驅動體以穩定的狀態進行移動時，利用串聯控制(tandem control)。

在該串聯控制中，對于多個伺服電動機給予移動指令，并用多個伺服電動機驅動1個被驅動體。由此，可以驅動大型的被驅動體以穩定的狀態移動被驅動體。

在像這樣的串聯控制中，多個伺服電動機中的某一個作為主伺服電動機(以下，適當稱為“主控側伺服電動機”。)來進行工作，其他伺服電動機作為子伺服電動機(以下，適當稱為“從屬側伺服電動機”。)來進行工作，其中，主伺服電動機具有發揮作為連結到傳遞機構的主軸作用的驅動軸，子伺服電動機具有發揮作為連結到傳遞機構的從動軸作用的驅動軸。

在這種情況下，如果在主控側以及從屬側的各個伺服電動機中反復加減速，則由于取入各伺服電動機中的速度反饋的時刻差等原因，有時各伺服電動機的速度控制部的積分元素的積分值互相背離。如果各伺服電動機的積分值如上所述地互相背離，則恐怕會以此為原因導致伺服電動機的控制性變差，或發出過大的扭矩指令使伺服電動機過熱。

在日本專利文獻1中公開有用于解決該問題的技術。在日本專利文獻1所公開的技術中控制成使從屬側的速度積分器的積分值與主控側的速度積分器的積分值一致。具體而言，使用針對主控側伺服電動機的速度指令值與主控側伺服電動機的速度之間的差分、即速度偏差的積分值，除了生成針對主控側伺服電動機的扭矩指令值，還生成針對從屬側伺服電動機的扭矩指令值。由此，可以解決在上述的各伺服電動機之間的積分值背離的問題。

然而，如果始終如此如上所述地使主控側以及從屬側的速度積分器各自的積分值一致，則針對在主要驅動從屬側伺服電動機時的、也就是針對主控側伺服電動機的加速度為負值時的伺服電動機的位置指令值與伺服電動機的位置之間的位置偏差變大，對于伺服電動機的控制帶來惡劣影響，控制變得不穩定。

鑒于這一點，在日本專利文獻2中公開有進一步改良后的技術。在日本專利文獻2所公開的技術中，為了解決在主要驅動從屬側伺服電動機時產生的上述問題，根據加速方向選擇主控側以及從屬側的速度積分器中的某一個，并使所選擇出的速度積分器的積分值與其他速度積分器的積分值一致。也就是說，根據加速方向來切換是將積分值的復制源設為主控側還是從屬側。

由此，在主要驅動從屬側伺服電動機時，可以使主控側伺服電動機的速度積分器的積分值與從屬側伺服電動機的速度積分器的積分值一致，并可以解決由日本專利文獻1中公開的結構所產生的上述問題。

專利文獻1：日本專利第3537416號公報

專利文獻2：日本專利第5642848號公報

專利文獻3：日本特開2009-83074號公報

發明內容