具備不靈敏帶處理部的電動機的控制裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種具備不靈敏帶處理部的電動機的控制裝置。電動機（M）的控制裝置（1）具備：檢測被驅動體（2）的位置的位置檢測部（11）；在每個采樣周期獲取給予電動機（M）的位置指令和由位置檢測部（11）檢測的被驅動體（2）的位置的位置偏差的位置偏差獲取部（12）；在由位置偏差獲取部（12）獲取的位置偏差包含于規定的不靈敏帶范圍內的場合，將該位置偏差置換為零并輸出的不靈敏帶處理部（13）；以及計算從不靈敏帶處理部（13）輸出的位置偏差為零的修正量的反復控制部（14），根據由位置偏差獲取部（12）獲取的位置偏差和由反復控制部（14）計算的修正量控制電動機（M）。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及利用數值控制裝置等控制裝置驅動控制的機床或エ業機械等的電動機的控制裝置，尤其涉及通過反復進行規定的相同模式的位置指令而利用相同動作模式對被驅動體進行驅動控制的電動機的控制裝置。
技術介紹
在反復執行相同模式的指令來進行加工等的場合，作為將控制偏差收斂到零(0)附近而提高加工精度的方法，已知有反復控制(學習控制)。該反復控制(學習控制)例如日本專利第2840139號公報及日本專利第4043996號公報所記載的那樣的、將エ件I旋轉等模式動作的時間作為反復(學習)周期，使エ件多次旋轉而在每個規定控制周期中求出位置偏差，根據該位置偏差將修正量存儲在存儲器中，通過在該模式周期的各控制周期的位置偏差中加上存儲在存儲器中的與ー個前ー模式周期對應的控制周期的修正量，使位置偏差收斂為零。在反復控制中，具有日本專利第2840139號公報所記載的專利技術那樣的以被驅動體的位置或角度為基準進行控制的方法、日本專利第4043996號公報所記載的專利技術那樣的以時間為基準進行控制的方法。在以高精度進行利用電動機對具有庫倫摩擦那樣的非線形摩擦特性的被驅動體進行相同動作反復控制的場合，若持續在從相對于對被驅動體進行驅動控制的電動機的位置指令為零以外的狀態轉移到零附近后進ー步停在零附近的狀態，則由于被驅動體的非線形摩擦的影響，有時反復控制部輸出的修正量振動。其結果，即使在被驅動體停止的狀態下，若繼續進行反復控制，則在被驅動體上產生振動。圖10是表示具有連續效果的非線形摩擦特性的圖。在圖示的例子中，粘性摩擦為零。在具有這種摩擦特性的被驅動體中，在驅動時發現破裂現象。圖11及圖12是表示在利用電動機驅動控制具有圖10所示的非線形摩擦特性的被驅動體的場合產生的被驅動體的振動的仿真結果的圖，圖11表示相對于對被驅動體進行驅動控制的電動機的位置指令，圖12是表示執行圖11所示的位置指令時的被驅動體的位置偏差的圖。在圖11所示的位置指令中，作為ー個例子，在執行IOOHz的正弦波狀的同一模式指令的場合，在某時點使其振幅逐漸減小，最終設定振幅為零。若對電動機給予圖11所示的位置指令并對具有圖10所示的非線形摩擦特性的被驅動體反復進行驅動控制，則如圖12所示，在位置指令的振幅為零后，通過繼續維持零的狀態，產生低頻率(15Hz)的振動。如上所述，在反復控制中具有以被驅動體的位置或角度為基準進行控制的方法、和以時間為基準進行控制的方法，但即使利用任意的控制方法使電動機進行動作而驅動控制具有非線形摩擦特性的被驅動體，則產生上述那樣的振動。若說明上述那樣的振動的產生原理則如下。在相對于對被驅動體進行驅動控制的電動機的位置指令從零以外的狀態轉移到零的狀態的場合，通過存在被驅動體的非線形摩擦，即使對電動機的位置指令為零，作為反復控制部的輸出的修正量也不為零。其理由在于，原本在反復控制部輸出的修正量為零的時點，作為位置指令和被驅動體的實際的位置的差的位置偏差為零，但如果庫倫摩擦比電動機根據修正后的位置指令產生的轉矩大，則在反復控制部輸出的修正量為零之前，位置偏差為零。其結果，反復控制部保持位置偏差為零的時點的修正量(即不是零的值)。即使位置偏差為零，由于從反復控制部輸出不是零的修正量，因此使用該修正量制成的相對于電動機的速度指令未收斂于零。因此，由電動機驅動控制的被驅動體的速度的積分項逐漸變大，若產生大于摩擦的轉矩，則產生位置偏差。于是，反復控制部輸出抑制該位置偏差的修正量。但是，位置偏差的產生周期與反復控制部的處理的反復周期(學習周期)不同步，因此持續反復控制的反復控制部增大該位置偏差，其結果，在被驅動體上產生振動。
技術實現思路
本專利技術鑒于上述問題，其目的在于提供在由電動機對被驅動體進行相同動作模式的反復控制的場合，能夠抑制為了使被驅動體停止而使電動機的位置指令為零時產生的被驅動體的振動。為了實現上述目的，在本專利技術中，通過反復執行規定的相同模式的位置指令，以相同動作模式驅動控制被驅動體的電動機的控制裝置具備檢測被驅動體的位置的位置檢測部、在每個采樣周期獲取給予電動機的位置指令和由位置檢測部檢測的被驅動體的位置的位置偏差的位置偏差獲取部、在由位置偏差獲取部獲取的位置偏差包含于規定的不靈敏帶范圍內的場合，將該位置偏差置換為零并輸出的不靈敏帶處理部、計算從不靈敏帶處理部輸出的位置偏差為零的修正量的反復控制部，根據由位置偏差獲取部獲取的位置偏差和由反復控制部計算的修正量控制電動機。在此，不靈敏帶處理部在相對于電動機的規定的值以下的速度指令持續規定的時間的場合或對被驅動體檢測的速度為規定的值以下的狀態持續規定的時間的場合，可以將包含于不靈敏帶范圍內的位置偏差置換為零并輸出。另外，不靈敏帶處理部在由位置偏差獲取部獲取的位置偏差處于從不靈敏帶范圍外到使該不靈敏帶范圍包含于內部的緩沖范圍內的期間的場合，將比此時的位置偏差小的值設定為新的位置偏差并輸出，就在由位置偏差獲取部獲取的位置偏差位于緩沖范圍外的場合，將此時的位置偏差原樣輸出。在該場合，在包含于從不靈敏帶范圍外到緩沖范圍內的期間的場合所設定的上述新的位置偏差而言，在由位置偏差獲取部獲取的位置偏差位于不靈敏帶范圍的邊界時為零，并且，在由位置偏差獲取部獲取的位置偏差處于緩沖范圍的邊界時根據與該位置偏差一致的增函數設定。反復控制部具有屏蔽高頻區域的低通濾波器部、設置在低通濾波器部的后級并在采樣周期的至少ー個周期期間保持修正量的存儲器部、將在由存儲器部保持后的輸出上乘上小于I的増益的值和從不靈敏帶處理部輸出的位置偏差相加的加法器，在上述低通濾波器部中輸入由加法器得到的相加結果。附圖說明本專利技術通過參照以下的附圖能理解得更透徹。圖1是表示本專利技術的實施例的電動機的控制裝置的方框圖。圖2是表示本專利技術的實施例的電動機的控制裝置的不靈敏帶處理部及反復控制部的方框圖。圖3是表示本專利技術的實施例的電動機的控制裝置的動作流程的流程圖。圖4是表示在利用本專利技術的實施例的電動機的控制裝置驅動控制具有圖10所示的非線形摩擦特性的被驅動體的場合產生的被驅動體的振動的仿真結果的圖。圖5a及圖5b是表示仿真結果的圖，該仿真結果表示本專利技術的實施例的反復控制部的反饋增益K。和反復控制部的輸出的關系，圖5a是表示反復控制部的反饋增益K。為I的場合的圖，圖5b是表示反復控制部的反饋增益K。小于I的場合的圖。圖6是表示以往使用的不靈敏帶特性的圖(之一)。圖7是表示以往使用的不靈敏帶特性的圖(之ニ)。圖8是說明在本專利技術的實施例的電動機的控制裝置的不靈敏帶處理部使用的不靈敏帶特性的圖(之一)。圖9是說明在本專利技術的實施例的電動機的控制裝置的不靈敏帶處理部使用的不靈敏帶特性的圖(之ニ)。圖10是表示具有連續(ストライベック)效果的非線形摩擦特性的圖。圖11是表示在利用電動機驅動控制具有圖10所示的非線形摩擦特性的被驅動體的場合產生的被驅動體的振動的仿真結果的圖，是表示相對于驅動控制被驅動體的電動機的位置指令的圖。圖12是表示在利用電動機驅動控制具有圖10所示的非線形摩擦特性的被驅動體的場合產生的被驅動體的振動的仿真結果的圖，是表示進行圖11所示的位置指令時的被驅動體的位置偏差的圖。具體實施例方式下面，參照附圖對具備不靈敏帶處理部的電動機的控制裝置進行說明。但是，本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動機的控制裝置（1），其通過反復執行規定的相同模式的位置指令，以相同動作模式驅動控制被驅動體（2），該電動機的控制裝置（1）的特征在于，具備：檢測上述被驅動體（2）的位置的位置檢測部（11）；在每個采樣周期獲取給予上述電動機（M）的位置指令和由上述位置檢測部（11）檢測的上述被驅動體（2）的位置的位置偏差的位置偏差獲取部（12）；在由上述位置偏差獲取部（12）獲取的上述位置偏差包含于規定的不靈敏帶范圍內的場合，將該位置偏差置換為零并輸出的不靈敏帶處理部（13）；以及計算從上述不靈敏帶處理部（13）輸出的位置偏差為零的修正量的反復控制部（14），根據由上述位置偏差獲取部（12）獲取的上述位置偏差和由上述反復控制部（14）計算的修正量控制上述電動機（M）。

【技術特征摘要】
2011.10.27 JP 2011-2361571.一種電動機的控制裝置(1)，其通過反復執行規定的相同模式的位置指令，以相同動作模式驅動控制被驅動體(2)，該電動機的控制裝置(I)的特征在于， 具備:檢測上述被驅動體(2)的位置的位置檢測部(11)； 在每個采樣周期獲取給予上述電動機(M)的位置指令和由上述位置檢測部(11)檢測的上述被驅動體(2)的位置的位置偏差的位置偏差獲取部(12)； 在由上述位置偏差獲取部(12)獲取的上述位置偏差包含于規定的不靈敏帶范圍內的場合，將該位置偏差置換為零并輸出的不靈敏帶處理部(13);以及 計算從上述不靈敏帶處理部(13)輸出的位置偏差為零的修正量的反復控制部(14)，根據由上述位置偏差獲取部(12)獲取的上述位置偏差和由上述反復控制部(14)計算的修正量控制上述電動機(M)。2.根據權利要求1所述的電動機的控制裝置(I)，其特征在干， 上述不靈敏帶處理部(13)在相對于上述電動機(M)的規定的值以下的速度指令持續規定的時間的場合或對上述被驅動體(2)檢測的速度為規定的值以下的狀態持續規定的時間的場合，將包含于上述不靈敏帶范圍內的位置偏差置換為零并輸出。3.根據權利要求1或2所述的電動機的控制裝置(I...

【專利技術屬性】
技術研發人員：園田直人，豐澤雪雄，巖下平輔，
申請(專利權)人：發那科株式會社，
類型：發明
國別省市：