[发明专利]电机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及驱动由电机和连结了该电机的机械系统构成的控制对象的电机控制装置。

背景技术

在通过所连结的电机驱动的机械装置中，有时在电机的旋转位置、速度、转矩等动作信号中，出现包括电机的控制系统的机械装置的特性。也提出了具有从动作信号抽出并输出这样的特性的功能的电机控制装置。

例如，在对驱动机械装置的电机进行反馈控制的情况下，为了提高机械装置的响应特性，需要将反馈增益设定得较大。但是，如果在机械装置的启动时的调整中反馈增益过大，则与高的频率的机械共振特性对应的信号分量被激励，其结果，针对电机的驱动指令（例如转矩指令等）成为振动性的，进而机械装置的动作成为振动性的。

关于这样的振动是反馈控制系统的稳定性劣化的主要原因。即，作为控制系统的稳定性的指标，能够利用在驱动指令中出现的高的频率的振动。此处，提出了在监视针对电机的驱动指令的振动状态的同时，提高了机械装置的响应特性并且以不使控制系统的稳定性劣化的方式调整反馈增益的方法（例如，参照专利文献1）。

在专利文献1中，开发了具有为了在机械的可动范围内的多个位置调整反馈增益，在使电机停止于进行调整的位置时检测振动的单元的发明。

另外，作为利用高的频率的振动的其他例子，提出了检测在高的频率产生的振荡，使电机安全地停止的技术（例如，参照专利文献2）。在该专利文献2中，开发了具有在检测到电机的振荡状态时，切断电机的控制以及电流指令信号的单元的发明。

专利文献1：国际公开第2004/008624号

专利文献2：日本特开2001-178188号公报

发明内容

除了在机械装置的调整时过于提高了反馈增益的情况以外，机械装置的动作也有时成为振动性的。在如由于经时变化等而使机械共振的频率变低、机械共振的减衰变小这样的机械装置的机械特性变化了的情况下，即使不变更反馈增益的设定，也有时成为相对经时变化后的机械特性，过于提高了反馈增益的设定。因此，有时成为控制系统的稳定性劣化了的状态，发生高的频率的振动。

另外，除了起因于控制系统的稳定性劣化的振动以外，由于经时变化等，在滚珠螺杆、滚珠轴承等机械装置的可动部分中，产生了可动机构的损伤、磨耗、异物的侵入等异常的情况等下，也有时在机械装置的动作中出现高的频率的振动现象。

另外，在如工作机械那样，除了对位用的电机以外，还连结有使机械加工用的工具或者加工对象旋转的加工用的电机的机械装置中，有在使加工用的电机动作而进行机械加工时发生振动，其影响在对位用的电机中也作为振动现象出现的情况。

关于在机械装置中产生的振动现象，除了对机械装置的动作精度造成影响以外，如果振动振幅变大，则还存在使机械装置大幅损伤的危险。

此处，可以认为如果能够检测在机械装置中出现的振动现象的经时变化，则能够在振动的振幅变大之前对机械装置进行维护，将机械装置的损伤抑制为最小限。另外，如果已知振动的发生主要原因，则能够缩短维护所需的时间。

但是，以往的振动检测功能是用于作为控制系统的调整时的指标而使用的功能，所以虽然能够确认有无异常，但难以得到为了区分所检测的振动是控制系统的稳定性的劣化所引起的振动、还是机械的可动部分的异常所引起的振动而有用的信息。

本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于得到一种电机控制装置，其具有将包括控制系统的机械装置中发生的高的频率的振动的振幅作为在振动的发生主要原因的推测中有用的信息而输出的功能。

为了达成上述目的，本发明提供一种电机控制装置，具备：反馈控制部，基于指示与机械装置连结的电机的动作的动作指令信号和检测出所述电机的动作的动作检测信号计算转矩指令；以及电流控制部，基于所述转矩指令输出驱动所述电机的驱动电流，上述电机控制装置的特征在于包括：动作判定部，在根据所述动作指令信号或者所述动作检测信号直接或者进行计算而得到的所述电机的速度信号的绝对值是阈值以上的情况下，判定为所述电机是动作状态，在小于所述阈值的情况下，判定为所述电机是停止状态；动作时振幅推测部，在所述动作判定部中判定为所述电机是动作状态的情况下，逐次计算所述反馈控制部或者所述电流控制部中的控制状态量中包含的振动的振幅值，作为动作时振幅值而输出；以及停止时振幅推测部，在所述动作判定部中判定为所述电机是停止状态的情况下，逐次计算所述反馈控制部或者所述电流控制部中的控制状态量中包含的振动的振幅值，作为停止时振幅值而输出。