[发明专利]马达控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及驱动各种产业用机械装置的马达控制装置。

背景技术

作为马达控制装置的第1现有技术，例如设想如钢铁轧制生产线（Steel rolling line）那样使用通过马达而进行旋转的辊（roll）来连续地搬运带状材料（web）那样的被称为带状材料搬运控制的用途。在这样的用途下的现有技术中，以使利用搬运材料来连结的各马达中的负载扭矩的失衡（Unbalance）不会变大为目的，以往使速度控制器具有被称为下垂（drooping）的功能（例如，参照专利文献1）。

在该下垂控制中，通过从速度指令减去马达电流即使表示马达扭矩的信号成为比例倍而得到的值，从而具有如果马达扭矩增大则马达速度降低的垂下特性（下垂）。由此，在用搬运材料连结了的多个马达中，实现了防止特定的马达的负载电流变得过大的功能。

并且，专利文献1的马达控制装置如其图1中记载那样，在马达控制装置的内部，具备实施了以往的下垂控制的速度控制器（即，从速度指令减去使速度控制器的输出成为比例倍而得到的下垂量以使带有垂下特性的速度控制器）。而且，专利文献1的马达控制装置追加地具备对马达的加减速所需的扭矩进行运算的加减速电流运算器，将速度控制器的输出和加减速电流运算器的输出进行相加，而作为针对马达的扭矩指令来输出。

由此，能够消除由于速度指令的变化而使马达加减速时的下垂量的变化，在使马达速度进行了加减速的情况下，也能够使马达高精度地追踪指令。

另外，作为马达控制装置的第2现有技术，设想作为与第1现有技术不同的用途的通过NC控制装置来控制的机床等。在这样的用途下的现有技术中，针对1个驱动对象物（工件）执行通过2个马达一边进行同步控制一边进行驱动的并行驱动控制（例如，参照专利文献2）。

在这样的并行驱动控制的情况下，由于各马达的位置检测器的精度、使驱动对象物和马达机械地结合时的机械精度而产生如下那样的问题。即，如果使各马达的位置完全与指令一致，则产生驱动对象的机械性的扭转，产生使各马达互相拉拽那样的力（以下，称为轴间干扰力），马达的发热、电气性劣化或者驱动对象的机械性劣化成为问题。

针对这样的问题，在第2现有技术中，一边对2个马达提供相同的位置指令一边对各马达进行位置控制。与此同时，在第2现有技术中，进行各马达控制装置对2个马达输出的扭矩指令或者实际的扭矩检测值的比较。然后，根据对它们进行差分而得到的信号，修正针对一方的马达的位置指令，从而抑制轴间干扰力，而且抑制马达的发热、电气性劣化或者驱动对象的机械性劣化。

专利文献1：日本特开平4－121086号公报

专利文献2：日本特开2004－288164号公报

发明内容

但是，在第1现有技术中，只是使马达控制装置内部的速度控制器具有上述垂下特性。因此，例如存在难以将马达扭矩正确地确保为与期望的张力相称那样的值的问题。另外，在实际的带状材料搬运控制中，例如要求与搬运线的起动运转时、稳定运转、紧急时的保护运转这样的带状材料搬运控制中的各种运转状况对应的控制功能。

另一方面，在马达的速度与扭矩之间相互存在因果关系，无法自由地进行速度控制和扭矩控制这两者。因此，在带状材料搬运控制中，需要进行与各种运转状况对应地综合地考虑了速度和扭矩的高性能的控制。但是，在专利文献1记载的现有技术中，只是在马达控制装置内部的速度控制器中使扭矩与速度的关系具有垂下特性。因此，存在难以通过简单的运算来实现与各种运转状况对应的高性能的控制这样的问题。

此处，在第2现有技术中，根据对2个马达实际提供的扭矩指令或者扭矩检测值的差分信号进行了修正。因此，在由2个马达进行驱动的机械系统的特性在哪个马达中都是完全相同的特性的情况（即，具有对称的机械特性的情况）下，良好地进行动作。

但是，例如，考虑由容量不同的马达进行了驱动的情况、要驱动的机械负载的重心偏移这样的驱动对象的机械特性非对称的情况。在该情况下，如果单纯地根据扭矩指令、扭矩检测值的差分来进行校正，则由于在加减速时产生的扭矩的差异，而使位置的同步控制精度变差。其结果，存在不容易实现更高精度的同步控制这样的问题。