[发明专利]控制装置以及控制方法

权利要求书

1.一种使控制对象进行动作的伺服马达的控制装置，其特征在于，

该控制装置具有前馈控制部，该前馈控制部基于预先设定的所述控制对象的模型输出所述伺服马达的位置、速度、扭矩的目标值，即模型位置、模型速度、模型扭矩，

所述前馈控制部包括滑模控制部，该滑模控制部基于模型位置偏差和模型速度偏差以使所述模型扭矩收敛于由所述伺服马达能够输出的规定扭矩和被所述伺服马达驱动的负载机械的运动特性确定的变换线上的方式确定所述模型扭矩，

所述模型位置偏差是从外部输入的位置指令值与所述模型位置的偏差，所述模型速度偏差是从外部输入的速度指令值与所述模型速度的偏差，

所述运动特性是所述负载机械的转动惯量和粘性系数，

所述变换线在由所述模型位置偏差和所述模型速度偏差定义的平面上定义为对数曲线与直线之和。

2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

该控制装置还包括反馈控制部，所述反馈控制部以使所述伺服马达的所述位置以及所述速度追踪被所述前馈控制部控制的所述模型位置以及所述模型速度的方式对所述伺服马达的所述位置以及所述速度进行反馈控制。

3.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，

所述速度指令值是0。

4.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，

确定所述变换线的所述伺服马达能够输出的规定扭矩比所述伺服马达能够输出的最大扭矩小。

5.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，

所述模型速度小于所述伺服马达的最大输出速度。

6.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，

该控制装置还具有扭矩修正部，该扭矩修正部基于所述控制对象的实际驱动状态或所述控制对象的模型的状态修正所述规定扭矩，

所述滑模控制部使用被所述扭矩修正部修正过的规定扭矩确定所述模型扭矩。

7.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，

所述扭矩修正部基于所述伺服马达的实际速度或所述模型速度修正所述规定扭矩。

8.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，

所述扭矩修正部基于所述伺服马达的实际速度或所述模型速度，求出因转速扭矩特性、动摩擦、粘性摩擦中的至少任一项引起的扭矩减小量，通过减去该扭矩减小量来修正所述规定扭矩。

9.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，

所述扭矩修正部求出因在使所述控制对象进行动作时产生的偏负载引起的扭矩减小量，通过减去该扭矩减小量来修正所述规定扭矩。

10.一种进行模型追踪控制的伺服马达的控制方法，其特征在于，

包括：

前馈控制步骤，对所述伺服马达的位置、速度、扭矩的目标值，即模型位置、模型速度、模型扭矩进行控制，以及

反馈控制步骤，使所述伺服马达的位置以及速度追踪通过所述前馈控制步骤控制的所述模型位置以及所述模型速度；

所述前馈控制步骤包括滑模控制步骤，在该滑模控制步骤中，以使模型位置偏差与模型速度偏差收敛于由所述伺服马达能够输出的规定扭矩和被所述伺服马达驱动的负载机械的运动特性确定的变换线上的方式，进行确定所述模型扭矩的滑模控制，所述模型位置偏差是从外部输入的位置指令值与所述模型位置的偏差，所述模型速度偏差是速度指令值与所述模型速度的偏差，

所述运动特性是所述负载机械的转动惯量和粘性系数，

所述变换线在由所述模型位置偏差和所述模型速度偏差定义的平面上定义为对数曲线与直线之和。