[发明专利]伺服控制装置以及伺服控制方法

说明书

本发明提供一种伺服控制装置以及伺服控制方法，在控制系统中存在延迟时间时提高响应性，其具备：速度指令生成部，其生成用于驱动伺服电动机的速度指令值；速度检测部，其检测伺服电动机的速度；以及扭矩指令生成部，其使用速度指令值与速度检测值之间的差值来生成向伺服电动机的扭矩指令值，扭矩指令生成部具有分别输入差值的积分增益部和比例增益部，积分增益和比例增益是针对为每个电动机模型预先决定的初始值乘以机械的负载惯量相对于伺服电动机的转子惯量的比而得到的值分别进一步乘以积分增益倍率和比例增益倍率而得到的增益，根据速度控制环的延迟时间使积分增益倍率为小于比例增益倍率的平方的值。

技术领域

本发明涉及一种伺服控制装置以及伺服控制方法。

背景技术

伺服电动机用于驱动进给轴的用途等。控制伺服电动机的速度的速度控制环一般采用PID控制，包含比例增益和积分增益，根据情况还包含微分增益。

速度控制环增益的最佳值不仅取决于单个电动机，还取决于与伺服电动机相连接的机械的特性(负载惯量比和共振频率等)。

伺服电动机作为各种机械的驱动轴等来使用，因此无法预先决定最佳值。因此，决定速度控制环增益的初始值，使得成为单个电动机的响应性，并且对速度控制环增益进行调整，通过对其初始值乘以常数来获得与机械相符合的响应性。针对每个电动机决定速度控制环增益的初始值，使得速度控制环成为作为单个电动机的响应性。

例如，专利文献1公开了在控制系统中不存在延迟时间时，为了一边将衰减特性保持为恒定一边增大响应性，将积分增益以比例增益倍率的平方的方式来增大。

但是，在速度控制环中，存在位于速度控制环内侧的电流控制环的响应性导致的延迟、速度检测器的通信延迟、速度控制环的计算周期导致的延迟等延迟。因此，在将积分增益以比例增益倍率的平方的方式来增大时，速度增益被仅基于积分增益的界限而限制，无法充分提高比例增益。

专利文献1：日本特开平6-319284号公报(段落0109-0117等)

发明内容

本发明的目的在于提供一种伺服控制装置以及伺服控制方法，在控制系统中存在延迟时间时，能够根据延迟时间对积分增益乘以适当的倍率来提高响应性。

(1)本发明的伺服电动机控制装置具备：

速度指令生成部，其生成用于驱动伺服电动机的速度指令值；

速度检测部，其检测所述伺服电动机的速度；以及

扭矩指令生成部，其使用所述速度指令生成部生成的速度指令值与所述速度检测部检测出的速度检测值之间的差值来生成向所述伺服电动机的扭矩指令值，

速度控制环具有所述速度检测部和所述扭矩指令生成部，

所述扭矩指令生成部具有分别输入所述差值的积分增益部和比例增益部，

所述积分增益部的积分增益和所述比例增益部的比例增益是针对为每个电动机模型预先决定的初始值乘以系数而得到的值分别进一步乘以积分增益倍率和比例增益倍率而得到的增益，所述系数是使用了机械的负载惯量相对于所述伺服电动机的转子惯量的比的系数，根据所述速度控制环的延迟时间使所述积分增益倍率为小于所述比例增益倍率的平方的值。

(2)在上述(1)的伺服电动机控制装置中，所述积分增益倍率可以是所述比例增益倍率的β次方，该β可以是根据所述速度控制环的延迟时间取大于等于1小于2的值的常数。

(3)在上述(2)的伺服电动机控制装置中，可以使用所述速度控制环的延迟时间τ和常数α来使所述常数β为β＝2－ατ。

(4)在上述(1)至(3)中的任意一项的伺服电动机控制装置中，可以具备：

位置指令生成部，其生成所述伺服电动机的位置指令值；以及