電動(dòng)機(jī)控制裝置具備：配置在反饋控制系統(tǒng)內(nèi)的第一陷波濾波器、輸出包含振動(dòng)成分的信號(hào)x1的振動(dòng)提取濾波器、被輸入信號(hào)x1的第二陷波濾波器、基于信號(hào)x1和第二陷波濾波器輸出信號(hào)x2變更陷波中心頻率的陷波控制部、基于信號(hào)x1變更第一陷波濾波器的陷波深度的陷波深度控制部以及進(jìn)行控制使得陷波控制部和陷波深度控制部中的某一個(gè)進(jìn)行動(dòng)作的控制判斷部。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種對(duì)電動(dòng)機(jī)、由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載的速度、位置等運(yùn)動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行控制的電動(dòng)機(jī)控制裝置，特別涉及一種具備抑制驅(qū)動(dòng)時(shí)等產(chǎn)生的機(jī)械諧振的功能的電動(dòng)機(jī)控制裝置。
技術(shù)介紹
以往，作為這種電動(dòng)機(jī)控制裝置，存在如專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載那樣的裝置。圖10是表示專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖10所示的以往的電動(dòng)機(jī)控制裝置50與電動(dòng)機(jī)11和速度檢測(cè)器13相連接。電動(dòng)機(jī)11上連接有負(fù)載12。另外，速度檢測(cè)器13檢測(cè)電動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速，輸出表示檢測(cè)出的轉(zhuǎn)速的速度檢測(cè)信號(hào)Vd。電動(dòng)機(jī)控制裝置50具有使速度檢測(cè)信號(hào)Vd追隨指令速度信號(hào)Vr的速度控制系統(tǒng)。而且，電動(dòng)機(jī)控制裝置50為了抑制由機(jī)械諧振等引起的振蕩，如圖10所示那樣具備第一陷波濾波器15。并且，電動(dòng)機(jī)控制裝置50具備速度控制部14、轉(zhuǎn)矩控制部16、振動(dòng)提取濾波器17、第二陷波濾波器18以及陷波控制部19。速度控制部14以指令速度信號(hào)Vr和速度檢測(cè)信號(hào)Vd為輸入，生成轉(zhuǎn)矩指令信號(hào)τ I。第一陷波濾波器15是根據(jù)所提供的信號(hào)，使該信號(hào)中包含的具有以特定頻率為中心的規(guī)定范圍的頻率的信號(hào)急劇衰減的濾波器。將成為該中心的頻率稱(chēng)為陷波中心頻率，將發(fā)生衰減附近的頻率寬度稱(chēng)為陷波寬度，將在陷波中心頻率處的衰減程度稱(chēng)為陷波深度。另外，將由陷波中心頻率和陷波寬度確定的頻率稱(chēng)為陷波頻率。第一陷波濾波器15具有這樣的特性，針對(duì)轉(zhuǎn)矩指令信號(hào)τ 1，使陷波頻率的信號(hào)成分衰減，將濾波處理后得到的轉(zhuǎn)矩指令信號(hào)τ 2提供給轉(zhuǎn)矩控制部16。轉(zhuǎn)矩控制部16根據(jù)所輸入的轉(zhuǎn)矩指令信號(hào)τ2控制電動(dòng)機(jī)11，以使電動(dòng)機(jī)11輸出目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。另外，振動(dòng)提取濾波器17從速度檢測(cè)信號(hào)Vd中提取由機(jī)械諧振引起的振動(dòng)，并作為提取振動(dòng)信號(hào)Xl進(jìn)行輸出。提取振動(dòng)信號(hào)Xl被輸入到第二陷波濾波器18。第二陷波濾波器18與陷波控制部19的控制相應(yīng)地對(duì)提取振動(dòng)信號(hào)Xl實(shí)施使陷波頻率的信號(hào)成分衰減那樣的濾波處理。作為濾波處理后得到的提取振動(dòng)信號(hào)，第二陷波濾波器18輸出第二陷波濾波器輸出信號(hào)x2。陷波控制部19基于提取振動(dòng)信號(hào)Xl和第二陷波濾波器輸出信號(hào)x2生成陷波頻率設(shè)定值cnl。陷波控制部19根據(jù)陷波頻率設(shè)定值cnl來(lái)控制第一陷波濾波器15和第二陷波濾波器18，使得第一陷波濾波器15和第二陷波濾波器18的陷波頻率成為提取振動(dòng)信號(hào)xl的振動(dòng)頻率。在此，第一陷波濾波器15的陷波頻率處的陷波深度是固定的值，另外，第二陷波濾波器18的陷波頻率處的陷波深度是-在這樣構(gòu)成的以往的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，即使由于某種原因而發(fā)生由機(jī)械諧振導(dǎo)致的振蕩，也能夠逐次變更第一陷波濾波器15和第二陷波濾波器18的陷波頻率，以使該振蕩的振動(dòng)成分減少。另外，作為以往的電動(dòng)機(jī)控制裝置的其它例，存在如專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載那樣的裝置。圖11是表示專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的以往的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖11所示的電動(dòng)機(jī)控制裝置具備陷波濾波器15b、陷波頻率決定部41、自適應(yīng)運(yùn)算部42以及濾波器系數(shù)設(shè)定部43。通過(guò)陷波頻率決定部41將陷波濾波器15b的陷波中心頻率固定為陷波頻率ωη。另一方面，陷波深度和陷波寬度是可變的，根據(jù)由濾波器系數(shù)設(shè)定部43輸出的濾波器系數(shù)ζ I、ζ 2來(lái)決定陷波濾波器15b的陷波深度和陷波寬度。自適應(yīng)運(yùn)算部42根據(jù)陷波濾波器15b的輸出τ2和基準(zhǔn)信號(hào)U，按照自適應(yīng)原則逐次變更自適應(yīng)輸入 并進(jìn)行輸出。濾波器系數(shù)設(shè)定部43根據(jù)所輸入的自適應(yīng)輸入ζ輸出表示陷波濾波器15b的陷波深度、陷波寬度的濾波器系數(shù)ζ I、ζ 2。在圖11所示的以往的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，在發(fā)生由機(jī)械諧振導(dǎo)致的振蕩時(shí)，逐次變更陷波濾波器15b的陷波深度，以使該振蕩的振動(dòng)成分減少。 然而，如專(zhuān)利文獻(xiàn)I那樣，在陷波深度固定的第一陷波濾波器15中陷波深度不是最佳的值，因此存在以下問(wèn)題根據(jù)控制對(duì)象不同而不必要地過(guò)分抑制振動(dòng)，從而相位延遲變大，不能充分提高控制系統(tǒng)增益。另外，如專(zhuān)利文獻(xiàn)2那樣，在陷波頻率固定的陷波濾波器15b中，在機(jī)械特性產(chǎn)生偏差、經(jīng)年變化、被固定的陷波頻率與諧振頻率之間產(chǎn)生偏差等的情況下，擔(dān)心不能充分地抑制由機(jī)械諧振等引起的振蕩。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2004-274976號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2007-293571號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的電動(dòng)機(jī)控制裝置對(duì)電動(dòng)機(jī)或者負(fù)載的狀態(tài)量進(jìn)行反饋控制。本電動(dòng)機(jī)控制裝置具備第一陷波濾波器、振動(dòng)提取濾波器、第二陷波濾波器、陷波控制部、陷波深度控制部以及控制判斷部。第一陷波濾波器被配置在反饋控制系統(tǒng)內(nèi)，能夠變更陷波中心頻率和陷波深度。振動(dòng)提取濾波器提取由機(jī)械諧振引起的振動(dòng)成分，并作為提取振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行輸出。第二陷波濾波器被輸入提取振動(dòng)信號(hào)，能夠變更陷波中心頻率。陷波控制部基于提取振動(dòng)信號(hào)和第二陷波濾波器輸出信號(hào)來(lái)變更第一陷波濾波器的陷波中心頻率和第二陷波濾波器的陷波中心頻率，以使第二陷波濾波器輸出信號(hào)的振幅減小。陷波深度控制部基于提取振動(dòng)信號(hào)來(lái)變更第一陷波濾波器的陷波深度。控制判斷部基于提取振動(dòng)信號(hào)和第二陷波濾波器輸出信號(hào)進(jìn)行控制，使得陷波控制部和陷波深度控制部中的某一個(gè)進(jìn)行動(dòng)作。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，例如即使在由于經(jīng)年使用而裝置的特性發(fā)生變化、由于應(yīng)用陷波濾波器的影響而機(jī)械諧振的振動(dòng)頻率發(fā)生變化、為了使指令追隨動(dòng)作高速化而增大控制系統(tǒng)增益的情況下，也不會(huì)使控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，而能夠總是穩(wěn)定地抑制機(jī)械諧振。由此，根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的電動(dòng)機(jī)控制裝置，能夠提供如下一種電動(dòng)機(jī)控制裝置在產(chǎn)生了機(jī)械諧振的情況下，不使相位延遲增大至所需以上就能夠抑制機(jī)械諧振，能夠在總是確保穩(wěn)定的控制狀態(tài)的同時(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)及其負(fù)載的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行控制。附圖說(shuō)明圖I是表示本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式I的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示該電動(dòng)機(jī)控制裝置的第一陷波濾波器的頻率特性和相位特性的一例的特性圖。圖3是表示該電動(dòng)機(jī)控制裝置的第二陷波濾波器的頻率特性和相位特性的一例的特性圖。圖4是表示該電動(dòng)機(jī)控制裝置的第一陷波濾波器的特性設(shè)定處理的流程圖。圖5是表示設(shè)為該電動(dòng)機(jī)控制裝置的變形例的結(jié)構(gòu)時(shí)的第一陷波濾波器的特性設(shè)定處理的流程圖。圖6是表示速度檢測(cè)信號(hào)Vd相對(duì)于指令速度信號(hào)Vr的傳遞函數(shù)的增益特性的圖。圖7是表示使控制系統(tǒng)增益放大Kv時(shí)的增益特性的圖。 圖8是表示本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式2的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第一陷波濾波器的特性設(shè)定處理的流程圖。圖9是表示本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式3的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第一陷波濾波器的特性設(shè)定處理的流程圖。圖10是表示以往的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖11是表示以往的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。具體實(shí)施例方式以下，參照附圖說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式。(實(shí)施方式I)圖I是表示本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式I的電動(dòng)機(jī)控制裝置10的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖I所示，本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式I的電動(dòng)機(jī)控制裝置10與電動(dòng)機(jī)11和速度檢測(cè)器13相連接。在電動(dòng)機(jī)11上連接有負(fù)載12。另外，速度檢測(cè)器13對(duì)配置在電動(dòng)機(jī)11內(nèi)的可動(dòng)元件(未圖示)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，并輸出表示與該轉(zhuǎn)速相應(yīng)的速度量的狀態(tài)檢測(cè)信號(hào)，即速度檢測(cè)信號(hào)Vd。另一方面，為了指示可動(dòng)元件的轉(zhuǎn)速，向電動(dòng)機(jī)控制裝置10通知指令速度信號(hào)Vr。在電動(dòng)機(jī)控制裝置10中，作為進(jìn)行反饋控制的控制系統(tǒng)，具有速度控制系統(tǒng)，該速度控制系統(tǒng)進(jìn)行反饋控制，使得可動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作追隨指令速度。即，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：藤原弘，田澤徹，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社，
類(lèi)型：
國(guó)別省市：
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