[发明专利]电机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对于电机或由电机所驱动的负载进行其速度或者位置的控制的电机控制装置。特别涉及用于抑制在驱动负载时产生的机械共振的电机控制装置。

背景技术

这样的以往的抑制机械共振的电机控制装置，例如被公开在日本专利申请特开2003-52188号公报中。

以下，使用图6说明以往的电机控制装置。图6是表示以往的电机控制装置的系统结构的方框图。

该以往的电机控制装置100连接到电机101和速度检测器103。电机101上连接有负载102。此外，速度检测器103测定电机101的速度，并输出电机101的速度检测信号ωra。

如图6所示，电机控制装置100包括：速度控制单元104、第1陷波滤波器105、高通滤波器107、第2陷波滤波器108、陷波控制单元109和转矩控制单元106。

速度控制单元104输入速度指令信号ωri和速度检测信号ωra，输出转矩指令信号τ1i。第1陷波滤波器105输入来自速度控制单元104的转矩指令信号τ1i，输出转矩指令信号τ2i。高通滤波器107输入速度检测信号ωra，输出截止频率以上的振动分量信号x。第2陷波滤波器108输入振动分量信号x，输出滤波(filtering)结果信号e。陷波控制单元109依次修正第2陷波滤波器108和第1陷波滤波器105的陷波频率fn，以使滤波结果信号e的振幅减少。并且，转矩控制单元106输入来自第1陷波滤波器105的转矩指令信号τ2i，从而控制电机101。

这里，第1陷波滤波器105的陷波频率fn如下求得并被设定。

首先，通过高通滤波器107，从所输入的速度检测信号ωra中提取截止频率以上的振动分量信号x，并被输出到第2陷波滤波器108。第2陷波滤波器108输入该振动分量信号x，输出滤波结果信号e。滤波控制单元109依次修正第2陷波滤波器108的陷波频率fn，以使来自第2陷波滤波器108的滤波结果信号e的振幅减少。变更第1陷波滤波器105的设定，以使该第2陷波滤波器108的陷波频率fn成为第1陷波滤波器105的陷波频率。

在这样构成的以往的电机控制装置中，无论因什么原因而引起机械共振导致的振荡，第1陷波滤波器105的陷波频率fn都会被依次修正，以使振动分量减少，因而振荡被抑制。因此，使用了以往的电机控制装置的系统成为稳定的控制状态。

但是，以往的电机控制装置检测振荡引起的振动分量，从而变更陷波频率。因此，在谐振频率因负载位置等的状态变化而频繁变化时，存在每当谐振频率和陷波频率之间产生偏差时，进行振荡和陷波频率的修正，无法进行平稳的动作的课题。

例如，在通过电机而使负载位置改变的装置的情况下，负载靠近电机的状态和负载远离电机的状态下，装置的谐振频率较大地变化。若使负载在这样的装置中往返动作，则装置的谐振频率也会较大地变化。因此，在每当谐振频率和陷波频率之间产生偏差时，虽然短时间但也会产生振荡，成为重复陷波频率被修正的工作状况。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的电机控制装置包括控制系统，该控制系统对于具备可动单元的电机，利用检测出的可动单元的移动量，对可动单元的移动动作进行反馈控制，同时包括：陷波滤波器，配置在控制系统内，对于输入信号，以陷波频率为中心而使与陷波宽度对应的邻近频率的信号分量衰减；振动频率估计单元，由移动量估计电机中的振动频率分量；以及陷波控制单元，根据振动频率估计单元的估计结果，控制陷波滤波器，以变更陷波频率和陷波宽度。而且，陷波控制单元的结构为：在判定为由振动频率估计单元估计的振动频率和陷波滤波器中所设定的陷波频率不同时，将振动频率和陷波滤波器中所设定的陷波频率之间的频率作为陷波滤波器的新的陷波频率来变更，同时将陷波宽度变更为新的陷波宽度，以使陷波宽度在变更后比变更前更宽。

根据这样的结构，即使在例如装置的谐振频率根据负载的状态而较大地变化的情况下，陷波控制单元都会控制陷波滤波器以变更陷波宽度，使得原来的陷波频率的信号分量和所估计的振动频率的信号分量都衰减。因此，本发明的电机控制装置能够抑制装置的谐振频率的较大变化所引起的短时间振荡，由此，能够始终稳定地控制电机。

附图说明

图1是本发明实施方式1的电机控制装置的方框图。

图2是表示本发明实施方式1的电机控制装置的控制步骤的流程图。

图3是表示陷波滤波器的一例频率特性的图。

图4是本发明实施方式2的电机控制装置的方框图。

图5是表示本发明实施方式2的电机控制装置的控制步骤的流程图。