CN102959856B - 马达控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供在能够确保控制系统的稳定性的同时提高控制性能的马达控制装置。通过马达控制装置主体（10）控制马达（2）的驱动。马达控制装置主体（10）具有压力指令信号生成部（11）、压力控制部（12）、速度控制部（13）、电流控制部（14）以及参数调整部（100）。关于压力控制部（12）的控制运算用的参数，参数调整部（100）具有信息获取部和参数计算部。信息获取部从外部获取加压对象物（7）的弹性常数（K）、表示反作用力的信息的反作用力常数（h）、从马达转矩向马达速度的传递特性、速度控制部（13）的参数（Kv、Kvi）的各信息。信息获取部预先获取速度控制部（13）的控制规则的信息。参数计算部根据信息获取部获取的信息，计算压力控制部（12）的参数。

Description

马达控制装置

技术领域

本发明涉及控制用于对对象物推压机械负载的马达的驱动的马达控制装置。

背景技术

在注塑成型机、加压成形机等各种成形机、接合机械等加工装置（工业用机械、加工机械）中，通过马达驱动电动机构（机械驱动部），来对加压对象物施加压力。另外，在这样的加工装置中，一般情况下，作为压力检测值检测出实际压力值，根据该压力检测值和压力指令值，进行用参数规定的压力控制运算，其中，所述实际压力值为对作为加压对象物的成形材料等或工件推压机械负载时的压力值。此处，参数是压力控制运算的增益等参数。

在该压力控制运算时，需要适当地调整参数，但如果参数过大，则控制系统的稳定性受损，控制系统变得不稳定，或者发生在对加压对象物施加的压力中包含高频的微振动的振荡现象。由于该振荡现象所致的微振动传递到工件等而对加工结果造成恶劣影响。

另一方面，如果参数过小，则存在如下可能性：发生直至到达目标压力值（压力指令信号）为止花费时间等现象，或者在施加了干扰的情况下无法充分去除干扰。特别是，针对干扰的补偿若不根据压力检测值和目标压力值而仅根据目标压力值来使马达动作的前馈控制则无法进行补偿，只有根据压力检测值和目标压力值进行压力控制运算并使马达动作才能够去除。因此，适当地调整压力控制运算的参数是重要的。

另外，在例如专利文献1所示那样的以往装置中，在对压力检测值与目标压力值的压力偏差（差分）乘以压力增益来决定马达的速度 指令并以跟踪该速度指令的方式进行速度控制运算的压力控制中，通过计算加压对象物的弹性常数，并用规定的比例常数除该弹性常数来计算压力增益。

专利文献1：日本特开2008－73713号公报

发明内容

在上述那样的以往装置中，没有如何决定规定的比例常数本身的方针，所以存在必须通过反复试验来调整规定的比例常数这样的问题。另外，一般情况下，在控制压力时，在发生了压力时发生反作用力，该反作用力对控制系统造成影响。但是，在上述那样的以往装置中，由于不利用与该反作用力相关的信息来计算压力控制运算的参数，所以存在无法计算用于适当地执行压力控制的参数这样的问题。

进而，作为调整压力控制运算的参数时的评价指标之一，需要确保控制系统的稳定性来调整增益参数。该控制系统的稳定性并不只由与压力控制相关的参数来决定，而需要同时考虑作为其局部回路（minor loop）的控制回路（专利文献1的以往装置中的速度控制回路）的稳定性，来调整压力控制的增益参数。但是，在上述那样的以往装置中，未充分考虑这样的局部回路的稳定性。

另外，这样的问题不仅在压力控制中发生，而且在力控制中也同样地发生。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于得到一种马达控制装置，能够确保控制系统的稳定性，并且提高控制性能。

本发明的马达控制装置被设置于电动机构，所述电动机构具有马达，该电动机构与用于对对象物施加作为力以及压力中的某一方的力学物理量的机械负载连接，通过所述马达的动力，使所述机械负载位移而向所述对象物进行推压，从而对所述对象物施加所述力学物理量，所述马达控制装置具备马达控制装置主体，所述马达控制装置主体获取从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的值作为物理量获取值，生成用于使所述物理量获取值成为预先设定的物理量目标 值的物理量指令值，使用所述物理量获取值和所述物理量指令值来控制所述马达的驱动，所述马达控制装置主体具有：物理量控制部，根据所述物理量获取值以及所述物理量指令值计算速度指令值；速度控制部，根据由用于检测所述马达的马达速度的速度检测单元检测出的马达速度检测值、和由所述物理量控制部计算出的速度指令值，计算所述马达的转矩指令值或者推力指令值；电流控制部，根据由所述速度控制部计算出的所述转矩指令值或者所述推力指令值，控制流入所述马达的电流；以及压力控制参数调整部，具有获取所述对象物的弹性常数的信息、与所述力学物理量从所述机械负载作用于所述对象物时相伴的马达转矩或者推力的反作用力相关的信息、从马达转矩或者推力向马达速度、马达位置或者马达加速度的传递特性的信息、所述速度控制部的控制规则的信息、以及所述速度控制部的参数的信息的信息获取部，使用从所述物理量获取值的信号向马达速度的传递特性是包括以所述对象物的弹性常数的倒数为比例常数的微分特性的传递特性、以及所述信息获取部获取的信息，调整所述物理量控制部的参数。

根据本发明的马达控制装置，参数调整部使用对象物的弹性常数的信息、与力学物理量从机械负载施加到对象物时相伴的马达转矩或者推力的反作用力相关的信息、从马达转矩或者推力向马达速度、马达位置或者马达加速度的传递特性的信息、速度控制部的控制规则的信息、以及速度控制部的参数的信息这样的各信息、和从物理量获取值的信号向马达速度的传递特性是包括以对象物的弹性常数的倒数为比例常数的微分特性的传递特性，来决定物理量控制部的参数，所以能够确保控制系统的稳定性，同时提高控制性能。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的马达控制装置的框图。

图2是示出图1的信号的传递特性的框图。

图3是更具体地示出图1的参数调整部的框图。

图4是示出图1的参数调整部的另一例子的框图。

图5是示出图1的参数调整部的动作的流程图。

图6是示出应用了依照图5的流程图计算出的压力控制部的参数时的开环传递特性的波特图。

图7是示出应用了依照图5的流程图计算出的压力控制部的参数时的压力检测信号的时间响应的曲线。

图8是示出未应用依照图5的流程图计算出的压力控制部的参数时的压力检测信号的时间响应的曲线。

图9是示出应用了依照图5的流程图计算出的压力控制部的参数时的压力检测信号的时间响应的曲线。

图10是示出从马达发生转矩向压力检测信号的传递特性的框图。

图11是示出本发明的实施方式2的马达控制装置的框图。

图12是示出图11的信号的传递特性的框图。

图13是更具体地示出图11的参数调整部的框图。

图14是示出图13的参数调整部的动作的流程图。

图15是示出本发明的实施方式3的马达控制装置的框图。

图16是示出图15的信号的传递特性的框图。

图17是更具体地示出图15的参数调整部的框图。

图18是示出图15的参数调整部的动作的流程图。

图19是示出本发明的实施方式4的马达控制装置的信号的传递特性的框图。

图20是示出本发明的实施方式4的参数调整部的框图。

图21是示出图20的参数调整部的动作的流程图。

图22是用于说明粘性摩擦系数的线性近似的例子的曲线。

图23是用于说明马达速度与压力指令值的关系的曲线。

图24是示出应用了依照图21的流程图计算出的压力控制部的参数时的开环传递特性的波特图。

图25是示出应用了依照图21的流程图计算出的压力控制部的参数时的压力检测信号的时间响应的曲线。

图26是示出本发明的实施方式5的参数调整部的动作的流程图。

图27是示出本发明的实施方式6的参数调整部的动作的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明具体实施方式。

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式1的马达控制装置的框图。

在图1中，加工装置1具有：包括旋转式的马达(加压用马达)2以及编码器3的电动机构4；机械负载(推压部件)5；以及压力检测器6。

编码器3是生成与马达2的旋转速度对应的马达速度检测信号3a的速度检测单元。电动机构4是将旋转运动变换为并进运动的进给螺杆机构，具有螺杆4a和滚珠螺杆螺母4b。通过马达2，螺杆4a向其周方向旋转。滚珠螺杆螺母4b伴随螺杆4a的旋转而向螺杆4a的轴方向位移。

机械负载5安装于滚珠螺杆螺母4b。机械负载5的前端部与加压对象物(对象物)7相向。另外，机械负载5与滚珠螺杆螺母4b一起向螺杆4a的轴方向位移。通过机械负载5对加压对象物7进行加压。压力检测器6安装于机械负载5。另外，压力检测器6是例如测力传感器、各种力传感器等。进而，压力检测器6是生成与机械负载5向加压对象物7加压时的压力(力学物理量)对应的压力检测信号6a的压力检测单元(物理量检测单元)。

通过马达控制装置主体10控制马达2的驱动。马达控制装置主体10具有：压力指令信号生成部11、压力控制部12、速度控制部13、电流控制部14以及参数调整部(参数调整装置)100。压力指令信号生成部11生成作为对加压对象物7施加的压力的指令值的压力指令值(物理量指令值)的信号，即压力指令信号11a。

压力控制部12接收来自压力指令信号生成部11的压力指令信号11a的压力指令值与来自压力检测器6的压力检测信号6a的压力检测值（物理量获取值）的偏差（差分）的信号11b。此处，关于压力检测信号6a，既可以使用压力检测器6的压力检测信号6a本身，或者也可以代替压力检测信号6a而使用压力指令信号生成部11根据马达2的速度、电流推测出的压力的推测值的信号。

另外，压力控制部12执行压力控制运算，计算对应于压力指令值与压力检测值的偏差的速度指令值，生成作为该速度指令值的信号的速度指令信号12a。作为由该压力控制部12执行的压力控制运算的一个例子，可以举出如下比例控制：对压力指令值与压力检测值的偏差乘以用比例增益（控制用的参数）定义的比例常数而输出速度指令值。另外，作为由压力控制部12执行的压力控制运算的另一例子，也可以是比例+积分控制、相位超前/延迟补偿控制等。另外，根据来自参数调整部100的参数信息100a，设定压力控制部12的控制运算用的参数。

速度控制部13接收来自压力控制部12的速度指令信号12a的速度指令值与来自编码器3的马达速度检测信号3a的马达速度检测值的偏差（差分）的信号12b。另外，速度控制部13根据速度指令值与马达速度检测值的偏差，执行速度控制运算，计算出用于计算马达2应发生的转矩的转矩指令值，生成作为其信号的转矩指令信号13a。

电流控制部14接收来自速度控制部13的转矩指令信号13a。另外，电流控制部14供给用于使马达2发生依照转矩指令值的转矩的电流14a。由此，马达2发生驱动力，实现使施加到加压对象物7的压力检测值跟踪作为期望的压力的压力指令值的压力控制。

此处，为了不引起压力检测信号6a相对压力指令信号11a过冲（overshoot）、或者在压力检测信号6a中发生微振动这样的不希望的现象而响应性高地跟踪压力指令信号11a，需要适当地设定压力控制部12的参数（在压力控制部12进行比例控制的情况下是比例增益）。另外，虽然在图1中省略了记载，但在对加压对象物7施加了压力时，其反作用量的压力通过机械负载5、滚珠螺杆螺母4b、以及螺杆4a而成为转矩（以下，将该转矩说明为“反作用力转矩”），该反作用力 转矩作用于马达2。

接下来，说明包含上述那样的反作用力转矩的传递特性在内的、机械负载5接触到加压对象物7的状况下的图1的结构中的信号的传递特性。图2是示出图1的信号的传递特性的框图。另外，在图2中，示出压力指令信号生成部11、参数调整部100以及参数信息100a以外的图1的各功能块的传递特性。另外，以下的说明书、以及图2以后的记号s表示拉普拉斯算子。

在图2中，用符号20a表示在电流控制部14对马达2提供了电流17时马达2中发生的马达发生转矩。通过电流控制部14进行控制，马达发生转矩20a和转矩指令信号13a的值大致一致，但马达发生转矩20a呈现在传递特性上相对转矩指令信号13a延迟的响应。在图2中，将此时的电流控制部14的传递特性表示为I（s）。

另外，图2的符号8a是加压对象物7中发生的实际压力。压力检测信号6a理想上是表示实际压力8a的值本身的信号，但由于压力检测器6的硬件界限等，压力检测信号6a的压力检测值有时比实际压力8a的值呈现一些延迟特性。图2的符号30是表示压力检测器6的检测延迟的传递特性，将其传递特性表示为α（s）。

作为该传递特性α（s）的具体例，在压力检测器6所致的检测延迟可忽略时，α（s）=1，在利用压力检测器6进行的检测延迟时间T1时，α（s）=exp（－T1·s），在压力检测器6的响应频率是ω1时，α（s）=ω1/（s+ω1）等，在压力检测器6中有时间T1的检测延迟进而响应频率是ω1的情况下，是exp（－T1·s）×ω1/（s+ω1）等。响应频率ω1、延迟时间T1是由压力检测器6的硬件规格来决定的。由压力检测器6生成的压力检测信号6a的压力检测值可以表示为α（s）作用于实际压力8a的值而得到的值。

图2的符号31表示从作为马达发生转矩20a与反作用力转矩20b的差分的马达转矩20c向马达速度的传递特性，其传递特性的一个例子如下式（1）。

$\frac{1}{\mathrm{Js}}---\left(1\right)$

此处，J是机械可动部总惯量。机械可动部总惯量是指：将在马达2驱动时移动的部分换算为马达旋转惯量的值。在图1中，机械可动部总惯量是对马达2、电动机构4、机械负载5以及压力检测器6各自的惯量进行合计而得到的惯量。

另外，从马达转矩20c向马达速度的传递特性不限于此，也可以是还表现了机械系统的共振特性的特性。具体而言，作为从马达转矩20c向马达速度的传递特性，也可以是下式（2）等。

$\frac{1}{\mathrm{Js}}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Π}}}\frac{1+2({\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{zi}}/{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{zi}})s+{(s/{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{zi}})}^2}{1+2({\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{ai}}/{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ai}})s+{(s/{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ai}})}^2}---\left(2\right)$

ω_zi：第i个反共振频率  ζ_zi：第i个反共振频率的衰减系数

ω_ai：第i个共振频率    ζ_ai：第i个共振频率的衰减系数

n：共振的数 

另外，在图2中，示出了压力控制部12使用比例控制的情况，将作为应调整的参数的比例增益表示为Ka。进而，在图2中，示出了速度控制部13使用比例+积分控制的情况，将比例增益表示为Kv、将积分增益表示为Kvi。

另外，图2的符号32表示对马达速度检测信号3a的马达速度检测值进行积分而求出的马达位置和实际压力8a处于比例关系。此处，存在如下性质：在进行了压力控制时，机械负载5越向加压对象物7一方移动，换言之马达位置越大，压力发生得越大。大体上，压力检测信号6a的压力检测值相对马达位置成比例，符号32的K表示作为其比例常数的加压对象物7的弹性常数。

在对加压对象物7施加压力时，必然作为其反作用而发生反作用力。这不是控制位置、速度时的现象而是控制压力、力时的特有的现象。作为该反作用力的反作用力转矩作用为阻碍要对加压对象物7加压的马达2的动作。在图2中，用符号20b表示反作用力转矩。

图2的符号33是表示对加压对象物7施加了压力时的、从实际压力8a向转矩的反作用力的信息的反作用力常数h，在将实际压力8a的值设为F、将反作用力转矩33a的值设为Ta的情况下，成立Ta=h·F的关系。

另外，在将进给螺杆机构（滚珠螺杆）的导程设为p的情况下，常数h能够表示为h=p/（2π）。进而，在不将马达和进给螺杆机构直接结合，而经由减速机、同步带等变速机构变速之后，将进给螺杆机构和马达结合的情况下，在将变速比（齿轮比）设为1/N时（马达速度经由变速机构而被变换为1/N倍），能够通过h=N×p/（2π）计算。图2的符号20c是表示从马达发生转矩20a减去反作用力转矩20b而得到的转矩的马达转矩，该马达转矩作为实际的转矩作用于机械。

接下来，说明参数调整部100的结构。图3是更具体地示出图1的参数调整部100的框图。参数调整部100具有信息获取部（信息部）101和参数计算部102。信息获取部101从外部获取加压对象物7的弹性常数K、表示反作用力的信息的反作用力常数h、以前面的式（1）、（2）为代表的从马达转矩20c向马达速度的传递特性、以及速度控制部13的参数Kv、Kvi的各信息。

另外，信息获取部101预先获取（存储）速度控制部13的控制规则（即，在图2中比例+积分控制）的信息。参数计算部102根据信息获取部101获取的信息，计算压力控制部12的参数（在图2中是Ka）。

图4是示出图1的参数调整部100的另一例子的框图。图4的参数调整部100表示与图3不同的方式，与图3的参数调整部100的区别点在于，信息获取部101除了图3所示的信息以外还获取电流控制部14的传递特性和表示压力检测器6的检测延迟特性的传递特性的信息。另外，在图4中，也可以由信息获取部101获取表示压力检测器6的检测延迟特性的传递特性的信息，省略电流控制部14的传递特性的信息获取，另外，相反地，也可以由信息获取部101获取电流控制部14的传递特性的信息，省略表示压力检测器6的检测延迟的特性的 传递特性的信息获取。

此处，马达控制装置主体10能够由具有运算处理部（CPU）、存储部（ROM以及RAM等）以及信号输入输出部的计算机（未图示）、和对马达供给电流的逆变器等（未图示）构成。在马达控制装置主体10的计算机的存储部中，保存了用于实现压力指令信号生成部11、压力控制部12、速度控制部13、电流控制部14、参数调整部100、信息获取部101以及参数计算部102的功能的程序。

接下来，说明图3、4的参数调整部100调整压力控制部12的参数Ka时的动作。图5是示出图3、4的参数调整部100的动作的流程图。另外，在加工装置1的动作设定时（初始设定时、加压对象物7的变更时），执行图5所示的一连串的动作。

首先，在步骤S1中，参数调整部100获取加压对象物7的弹性常数K、从马达转矩20c向马达速度的传递特性、和作为与压力发生相伴的转矩的反作用力信息的反作用力常数h的各信息。此处，能够根据预先测定的马达位置与压力的关系来计算弹性常数K。作为从马达转矩20c向马达速度的传递特性的例子，可以举出如上所述将机械负载5视为刚体，使用机械可动部总惯量J，设为1/（J·s）。

该机械可动部总惯量J可以根据机械的设计值求出而计算出，也可以通过以未与加压对象物7接触的状态使机械负载5预先驱动并根据此时的马达速度、马达电流等推测机械惯量来计算出。另外，从马达转矩20c向马达速度的传递特性不限于此。

除此以外，也可以根据预先以使机械负载5未与加压对象物7接触的状态作为转矩指令给予了正弦波、M系列信号时的马达速度检测信号3a，计算出式（2）所示那样的包含机械共振的从马达转矩20c向马达速度的传递特性，并使用该计算出的传递特性。如上所述，根据进给螺杆机构（滚珠螺杆）的导程p，将表示反作用力的常数h求出为h=p/（2π）（在变速比是1/N的情况下，是h=N×p/（2π））。以下，说明使用了1/（J·s）作为从马达转矩20c向马达速度的传递特性的情况。

另外，在步骤S1中，参数调整部100获取速度控制部13的传递特性、以及其参数的信息。由于在构成控制的时刻知道该传递特性，所以原样地使用该信息即可。

在步骤S2中，参数调整部100获取电流控制部14的传递特性I（s）的信息。电流控制部14的传递特性I（s）例如可以举出以如下方式进行计算：通过在未组成压力控制回路以及速度控制回路即未施加反馈回路的状态下给予电流指令并对此时的电流输出进行解析的正弦波扫描法等，以非参数方式预先计算频域中的传递特性。

另外，电流控制部14的传递特性不限于此，也可以使用某时间常数T，用低通特性1/（Ts+1）来近似电流控制部14，或者参数调整部100使用空耗时间T1以参数方式获取空耗时间特性exp（－Tl·s）等传递特性。在电流控制部14的响应性充分高的情况下，也可以设为I（s）=1。

另外，在压力检测器6的检测延迟特性大到不能忽略的情况下，参数调整部100获取该检测延迟特性的信息。在压力检测器6是测力传感器的情况下，根据测力传感器的响应频率范围或与D/A输出周期相当的采样时间来获取α（s）即可。进而，在压力检测器6的检测延迟特性充分小的情况下，也可以设为α（s）=1。

在步骤S3中，参数调整部100计算图2中的从马达发生转矩20a向压力检测信号6a的传递特性P（s）。此处，根据图2的框图，如下式（3）那样的传递特性成立。

$P\left(s\right)=\frac{\frac{1}{\mathrm{Js}}\·\frac{K}{s}}{1+h\·\frac{1}{\mathrm{Js}}\·\frac{K}{s}}\mathrm{\α}\left(s\right)=\frac{K}{{\mathrm{Js}}^2+h\·K}\mathrm{\α}\left(s\right)---\left(3\right)$

为了得到从马达发生转矩20a向压力检测信号6a的传递特性，还考虑如下方法：在使机械负载5与加压对象物7接触的状态下，作为马达转矩给予M系列信号、正弦波信号，根据作为此时的输入给予的转矩指令信号13a和作为输出得到的压力检测信号6a来进行同定。但是，如果作为马达转矩给予了M系列信号、正弦波信号那样的时间 平均大致为0那样的转矩指令信号13a，则机械负载5接触或者离开加压对象物7，所以无法得到正确的特性。

如上述说明，通过根据从马达转矩20c向马达速度的传递特性、与反作用力相关的信息、以及加压对象物7的弹性常数来进行计算，从而能够得到成为计算压力控制部12的参数的基础的、正确的从转矩指令信号13a向压力检测信号6a的传递特性。

在步骤S4中，参数调整部100设定压力控制部12的参数Ka运算用的初始值。此处，所谓设定初始值，并不意味着对压力控制部12设定初始值，而是意味着对参数计算部102设定用于进行后述步骤S5~S8的处理的临时的初始值。

在步骤S5中，参数调整部100利用从压力检测信号6a向马达速度的传递特性是包括以加压对象物7的弹性常数的倒数为比例常数的微分特性的传递特性，计算从压力检测信号6a向马达发生转矩20a的传递特性C（s）。如从图2可知，马达发生转矩20a不仅依赖于压力检测信号6a的压力检测值而决定，而且还依赖于马达速度检测信号3a的马达速度检测值来决定。如果将马达速度检测信号3a的马达速度检测值设为v（s），将压力检测信号6a的压力检测值设为F（s），将马达发生转矩20a设为τ（s），则从v（s）、F（s）向τ（s）的传递特性表示为如下式（4）。

$\mathrm{\τ}\left(s\right)={-K}_v(1+\frac{K_{\mathrm{vi}}}{s})\·I\left(s\right)\·(K_{a}F\left(s\right)+v\left(s\right))---\left(4\right)$

此处，式（4）中的Kv（1+Kvi/s）的因子由来于速度控制部13是比例+积分控制。

在压力检测器6的传递特性小到可忽略的情况、即α（s）=1的情况下，马达位置与压力检测值处于比例关系，马达位置是对马达速度检测值进行积分而得到的值，所以在马达速度检测值v（s）与压力检测值F（s）之间，存在下式（5）的关系。

$F\left(s\right)=\frac{K}{s}v\left(s\right)---\left(5\right)$

如果逆向地利用该式（5）的关系，则得到下式（6）的关系。 

$v\left(s\right)=\frac{s}{K}F\left(s\right)---\left(6\right)$

此处，s在视为传递特性时表示微分特性，所以相当于从压力检测信号6a向马达速度检测信号3a的传递特性包含以弹性常数为倒数的微分特性。另外，在压力检测器6的延迟特性α（s）无法忽略的情况下，下式（7）成立。

$F\left(s\right)=\frac{K}{s}\mathrm{\α}\left(s\right)\·v\left(s\right)---\left(7\right)$

如果逆向地利用该式（7），则得到下式（8）的关系。 

$v\left(s\right)=\frac{s}{K}\frac{1}{\mathrm{\α}\left(s\right)}F\left(s\right)---\left(8\right)$

即，即使压力检测器6有检测延迟特性的情况下，从压力检测信号6a向马达速度的传递特性包含以弹性常数的倒数为比例常数的微分特性这样的关系也成立。

以下，说明在压力检测器6中可以忽略延迟特性的情况、即α（s）=1的情况。通过将表示马达速度检测信号3a的马达速度检测值与压力检测信号6a的压力检测值的关系的式（6）代入式（4）中，得到下式（9）。

$\mathrm{\τ}\left(s\right)=K_v(K_a+\frac{s}{K})(1+\frac{K_{\mathrm{vi}}}{s})I\left(s\right)\·F\left(s\right)---\left(9\right)$

从压力检测值F（s）向马达发生转矩τ（s）的传递特性C（s）为下式（10）。

$C\left(s\right)=(K_a+\frac{s}{K})K_v(1+\frac{K_{\mathrm{vi}}}{s})I\left(s\right)---\left(10\right)$

通过使用式（6）或者式（8），在采用了作为压力控制的局部回路设置了速度控制的结构的情况下，能够如式（4）那样，将依赖于马 达速度检测值v（s）以及压力检测值F（s）的马达发生转矩τ（s）表现为仅依赖于压力检测值F（s）的形式。

接下来，在步骤S6中，参数调整部100根据步骤S1~S5，计算开环传递特性L（s）=P（s）·C（s），计算开环传递特性的增益余量以及相位余量。

接下来，在步骤S7中，参数调整部100确认开环传递特性的增益余量以及相位余量是否都处于规定值范围内。另外，如果增益余量以及相位余量分别低于0，则压力控制变得不稳定，所以作为规定范围的例子，可以举出如下例子：设置一些余量，将增益余量设为5dB~40dB，将相位余量设为5~50deg等。

在步骤S7中，在增益余量以及相位余量中的至少某一方不处于规定范围内的情况下，在步骤S8中，参数调整部100变更压力控制部12的参数Ka，再次反复执行步骤S5~S7的处理。此处，作为压力控制部12的参数的变更的办法，在增益余量以及相位余量中的至少某一方高于规定范围的情况下，增大Ka，在增益余量以及相位余量中的至少某一方低于规定范围内的情况下，减小Ka。

另一方面，在步骤S7中增益余量以及相位余量这两方处于规定范围内的情况下，参数调整部100转移到步骤S9的处理。在步骤S9中，对压力控制部12设定通过此前的处理得到的压力控制部12的参数。然后，参数调整部100结束一连串的处理。

接下来，通过仿真，说明实施方式1的马达控制装置的有效性。在本仿真中，按照以下说明的条件，计算出了压力控制部12的参数。从马达转矩20c向马达速度的传递特性用式（1）表示，设为J=1.0e－3[kg·m²]。另外，在将反作用力常数设为h=3.18e－3[N·m/N]、将弹性常数设为K=1.44e+4[N/rad]、将电流控制部14的传递特性设为I（s）=exp（－0.003s）、将压力检测器6的延迟特性设为可忽略即α（s）=1的情况下，进行了仿真。

另外，作为压力控制的结构，是如图1、2那样在压力控制的局部回路中有速度控制的结构，压力控制部12由比例控制（压力控制部 12的参数为比例增益即Ka）构成，速度控制部13由比例+积分控制部（速度控制部13的参数为比例增益Kv和积分增益Kvi）构成。此时的速度控制部13的参数是Kv=0.1[（N·m）/（rad/s）]、Kvi=3.33[rad/s]。

依照图5所示的流程图计算了压力控制部12的参数Ka以使增益余量为5dB以上且5.5dB以下、并且相位余量为5deg以上时，作为压力控制部12的参数的压力比例增益Ka被调整为0.0115[（rad/s）/N]。

图6是示出设为依照图5的流程图计算出的压力控制部12的参数即比例增益Ka=0.0115[（rad/s）/N]时的开环传递特性L（s）=P（s）·C（s）的波特图。根据图6的增益特性可知，在34Hz附近具有大的峰值。该峰值特性起因于P（s），其频率是根据来决定的。

如该实施方式1那样，通过由参数调整部100进行压力控制部12的参数调整，从而能够考虑弹性常数K、反作用力常数h、以及根据作为从马达转矩20c向马达速度的传递特性的信息的J而决定的峰值特性，来设定压力控制部12的参数。

图7是示出应用了依照图5的流程图计算出的压力控制部12的参数时的压力检测信号6a的时间响应的曲线。该图7是对如下情况下的压力检测信号6a进行了仿真的结果：将压力比例增益设定为Ka=0.0115[（rad/s）/N]，进而将速度控制部13的参数设定为Kv=0.1[（N·m）/（rad/s）]以及Kvi=3.33[rad/s]，并作为压力指令信号给予了经由0.5[秒]倾斜地从0[N]上升到100[N]且在0.5[秒]以后维持100[N]那样的压力指令信号11a。

另外，在图7中，用虚线表示压力指令信号11a，用实线表示压力检测信号6a。根据该图7，确认了不会发生压力检测信号6a的值比压力指令信号11a的值大的过冲、或压力检测信号6a自身不会发生振动，实现了良好的压力控制。这是由于根据作为局部回路的速度控制部13的参数Kv以及Kvi的值、加压对象物7的弹性常数K、作为反作用力信息的反作用力常数h、从马达转矩20c向马达速度的传递特 性的各信息来决定了压力控制部12的参数，所以实现这样的良好的特性。

接下来，由进行了图7的仿真的条件，仍设作为压力控制部12的参数的比例增益Ka=0.0115[（rad/s）/N]，将速度比例增益Kv从Kv=0.1[（N·m）/（rad/s）]变更为Kv=0.15[（N·m）/（rad/s）]，将速度积分增益从Kvi=3.33[rad/s]变更为Kvi=50[rad/s]而进行了仿真。这相当于计算了不依赖于本发明的压力控制参数的压力控制的仿真。另外，作为压力指令信号11a，给予了与图7同样的信号。图8示出该仿真结果。

在图8中，也用虚线表示压力指令信号11a，用实线表示压力检测信号6a。根据图8可知，在压力指令信号11a中发生高的频率的振动，并且伴随时间经过而压力指令信号11a发散而呈现不稳定的举动。这是伴随作为局部回路的速度控制部13的参数即速度比例增益以及速度积分增益的变更而发生的现象。

在图7和图8的仿真中，加压对象物7的弹性常数K和压力控制部12的参数Ka相同，但一方实现了良好的压力控制，而另一方成为不良的压力控制。这表示，关于压力控制部12的参数设定，需要根据作为局部回路的速度控制部13的参数来设定。

接下来，设作为速度控制部13的参数的速度比例增益Kv=0.15[（N·m）/（rad/s）]、以及速度积分增益Kvi=50[rad/s]，再次依照图5的流程图，进行了计算压力控制部12的参数的仿真。除了速度控制部13的参数以外，与进行图7的仿真的条件相同。在该仿真结果中，作为压力控制部12的参数的比例增益Ka被计算出为0.0069[（rad/s）/N]。图9示出对将该数值设定为压力控制部12的参数时的压力检测信号6a进行了仿真时的时间响应波形。

在图9中，也用虚线表示压力指令信号11a，用实线表示压力检测信号6a。根据图9确认了：与图7的情况同样地，不会发生过冲、振动这样的不希望的现象，实现了良好的压力控制。这是因为，与图7的情况同样地，由于考虑从马达转矩20c向马达速度的传递特性、 加压对象物7的弹性常数、与反作用力相关的信息、以及作为局部回路的速度控制部13的参数，从而实现了适当的压力控制。

接下来，说明设定依照图5的流程图计算出的压力控制部12的参数的效果。在实施方式1的马达控制装置中，参数调整部100不仅利用加压对象物7的弹性常数，而且还利用从实际压力8a向马达转矩20c传递的反作用力的信息、以及从马达转矩20c向马达速度的传递特性的各信息，来调整压力控制部12的参数，所以能够计算出正确的从马达发生转矩20a向压力的传递特性。其结果，能够在确保控制系统的稳定性的同时，提高控制性能。另外，在控制马达2的位置、速度的情况下不需要从实际压力8a向马达转矩20c的反作用力的信息，而仅在进行压力控制时需要从实际压力8a向马达转矩20c的反作用力的信息。

此处，在实施方式1的运算方式中，使用了包括加压对象物7的从马达发生转矩20a向压力检测信号6a的传递特性，但如果为了得到该传递特性而要执行作为用于同定传递特性的一般的手法的、根据对输入信号（转矩）给予了M系列信号、正弦扫频时的输出信号（压力信号）进行的该传递特性的同定，则会接触或者离开加压对象物7，所以无法正确地求出该传递特性。相对于此，如果采用实施方式1的方法，则能够正确地求出该传递特性，能够根据该传递特性适当地调整压力控制部12的参数。

另外，压力控制的控制上的稳定性并不仅依赖于压力控制部12的参数来决定，而还依赖于作为局部回路的速度控制的增益参数而决定。根据实施方式1，局部回路的控制器的结构被反映于从压力指令信号11a向马达转矩20c的传递特性C（s），根据作为局部回路的速度控制的结构和其参数来设定压力控制部12的参数，所以能够计算出适当的压力控制部12的参数。其结果，在实施方式1中，能够在确保控制系统的稳定性的同时，提高控制性能。

另外，在实施方式1中，使用了从马达转矩20c向马达速度的传递特性，但取而代之也可以使用从马达转矩20c向马达位置的传递特 性、从马达转矩20c向马达加速度的传递特性。作为使用了从马达转矩20c向马达位置的传递特性的情况的例子，可以举出使用机械可动部总惯量J并使用下式（11）。

$\frac{1}{{\mathrm{Js}}^2}---\left(11\right)$

另外，不限于此，也可以与式（2）同样地使用作为表现了机械的共振要素的传递特性的下式（12）。

$\frac{1}{{\mathrm{Js}}^2}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Π}}}\frac{1+2({\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{zi}}/{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{zi}})s+{(s/{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{zi}})}^2}{1+2({\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{ai}}/{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ai}})s+{(s/{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ai}})}^2}---\left(12\right)$

此处，在图10中，使用从马达转矩20c向马达位置的传递特性，描绘了图5中的压力检测信号6a、马达发生转矩20a、马达转矩20c以及反作用力转矩20b的关系。在图10中，符号34是表示从马达转矩20c向马达位置的传递特性的块，符号34a是表示马达位置的信号，35是用加压对象物7的弹性常数表示的比例特性，表示从马达位置信号34a向压力检测信号6a的传递特性。

在图10中，从马达发生转矩20a向压力检测信号6a的传递特性P（s）也通过与式（3）相同的式来表示。因此，即使代替从马达转矩20c向马达速度的传递特性而使用从马达转矩20c向马达位置的传递特性，也能得到相同的结果。这是因为使用了表示压力相对马达位置上升的比率的加压对象物7的弹性常数。与其同样地，也可以代替从马达转矩20c向马达速度的传递特性、或者从马达转矩20c向马达位置的传递特性，而使用从马达转矩20c向马达加速度的传递特性。

进而，在图5的流程图中，说明了如下处理：计算开环特性的增益余量以及相位余量，并为了使它们成为规定范围内而进行压力控制部12的参数调整。但是，压力控制的参数的调整方法不限于此。例如，即使根据式（3）的传递特性P（s）以及式（10）的传递特性C（s）决定压力控制的参数，以避免从压力指令信号向压力检测信号的闭环传递函数P（s）·C（s）/（1+P（s）·C（s））成为微振动、不稳定，并且以使该闭环传递函数的极点处于指定的范围内，也能够进行反映 了加压对象物7的弹性常数、与反作用力发生相伴的转矩、从马达转矩20c向马达速度或者马达位置的传递特性、速度控制部13的控制规则、以及速度控制部13的参数的各信息的压力控制部12的参数调整。

另外，在以上的说明中，说明了作为马达2使用了旋转型马达的例子。但是，即使作为马达2使用了线性马达，也能够几乎同样地应用。在作为马达2使用线性马达的情况下，推力相当于转矩，机械可动总质量相当于机械可动总惯量。另外，由于成为不使用螺杆进给机构，而线性马达直接驱动机械负载，反作用力也直接接受的形式，所以与使用旋转型马达的结构不同点在于：与反作用力相关的反作用力常数为h=1。

实施方式2.

在实施方式1中，说明了作为压力控制的局部回路设置了速度控制的情况。相对于此，在作为局部回路设置了位置控制的情况、即压力控制部12输出具有位置指令信号等位置的维度的信号的情况下，也能够与实施方式1同样地实施。因此，在实施方式2中，说明了作为这样的局部回路设置了位置控制的情况。

图11是示出本发明的实施方式2的马达控制装置的框图。在图11中，实施方式2的马达控制装置主体10的结构除了还具有位置控制部15的这一点和参数调整部100使用与位置控制相关的信息的这一点以外，与实施方式1的马达控制装置主体10的结构相同。另外，实施方式2的编码器3与实施方式1的编码器3不同点在于：还生成与马达位置对应的马达位置检测信号3b。即，实施方式2的编码器3构成了位置检测单元以及速度检测单元这两方。此处，以与实施方式1的区别为中心而进行说明。

实施方式2的压力控制部12根据压力指令信号11a的值与压力检测信号6a的值的偏差（差分）的信号进行压力控制运算而计算位置指令值，并生成作为其信号的位置指令信号12c，以使压力检测信号6a的值与压力指令信号11a的值一致。作为该压力控制运算的具体例，可以举出对压力指令信号11a的值与压力检测信号6a的值的偏差乘以 比例常数的比例控制、对该偏差进行积分而乘以比例常数的积分控制等，但也可以是比例+积分控制、相位延迟/超前补偿等。

位置控制部15接收位置指令信号12c的位置指令值与编码器3输出的马达位置检测信号3b的位置检测值的偏差的信号12d，并根据该偏差进行位置控制运算而计算速度指令值，并生成其速度指令信号15a。作为该位置控制运算的具体例，可以举出通过对偏差乘以位置增益而计算速度指令值的比例控制等。实施方式2的速度控制部13通过根据速度指令信号15a的速度指令值与马达速度检测信号3a的马达速度检测值的偏差进行速度控制运算，由此计算转矩指令值，并生成其转矩指令信号13a。

实施方式2的参数调整部100根据加压对象物7的弹性常数、与反作用力相关的信息、从马达转矩20c向马达速度的传递特性、速度控制部13的控制规则和其参数、以及位置控制部15的控制规则和其参数的各信息，调整压力控制部12的参数。

图12是示出图11的信号的传递特性的框图。另外，在图12中，示出压力指令信号生成部11、参数调整部100以及参数信息100a以外的图11的各功能块的传递特性。另外，在图12中，附加了与图2以及图11相同的符号的块以及信号表示与图2以及图11相同的意思。

此处，在图12中，示出了如下情况：作为压力控制部12的压力控制运算使用积分控制（压力控制部12的传递特性是Kai/s，Kai是应调整的压力控制部12的参数），作为位置控制部15的位置控制运算使用比例控制（位置控制部15的传递特性是Kp，Kp是位置控制部15的参数），作为速度控制部13的速度控制运算，与图2同样地使用了比例+积分控制。图12的符号36是表示积分特性1/s的块。能够使用该积分特性，将马达位置检测信号3b的位置检测值表示为对马达速度检测信号3a的马达速度检测值进行积分而得到的值。

图13是更具体地示出图11的参数调整部100的框图。实施方式2的信息获取部101从外部获取加压对象物7的弹性常数K、表示反作用力的信息的反作用力常数h、以前面的式（1）、（2）为代表的 从马达转矩20c向马达速度的传递特性、速度控制部13的参数Kv、Kvi、位置控制部15的参数Kp、电流控制部14的传递特性I（s）、以及表示压力检测器6的延迟的传递特性α（s）的各信息。另外，在电流控制部14的传递特性I（s）、以及表示压力检测器6的延迟的传递特性α（s）的各信息小到可忽略即都被视为1的情况下，也可以省略这些信息的获取。

另外，实施方式2的信息获取部101预先获取（存储）速度控制部13的控制规则（即，在图12中是比例+积分控制）的信息、和位置控制部15的控制规则（即，在图12中是比例控制）的信息。参数计算部102根据信息获取部101获取的信息，计算压力控制部12的参数（在图12中是Kai）。

接下来，说明图13的参数调整部100调整压力控制部12的参数Kai时的动作。图14是示出图13的参数调整部100的动作的流程图。此处，说明压力控制部12进行积分控制，位置控制部15进行比例控制，速度控制部13进行比例+积分控制的情况。

首先，在步骤S21中，参数调整部100获取从马达转矩20c向马达速度的传递特性、加压对象物7的弹性常数K、反作用力常数h、速度控制部13的参数Kv、Kvi、以及位置控制部15的参数Kp。接下来，在步骤S22中，参数调整部100获取电流控制部14的传递特性I（s）、以及表示压力检测器6的检测延迟的传递特性α（s）。另外，在两者的延迟特性小的情况下，也可以省略步骤S22，而转移到步骤S23的处理。

在步骤S23中，参数调整部100计算从马达发生转矩20a向压力检测信号6a的传递特性P（s）。然后，在步骤S24中，参数调整部100设定压力控制部12的参数Kai运算用的初始值。另外，步骤S22~S24的处理是与图5中的步骤S2~S4分别大致同样的处理。

在步骤S25中，参数调整部100利用从压力检测信号6a向马达速度的传递特性是包括以加压对象物7的弹性常数的倒数为比例常数的微分特性的传递特性，计算从压力检测信号6a向马达发生转矩20a 的传递特性C（s）。这在压力控制部12进行积分控制，位置控制部15进行比例控制，速度控制部13进行比例+积分控制的情况下，具体而言如以下那样计算。在图12中，能够使用压力检测值F（s）和马达速度检测值v（s），如下式（13）那样表示马达发生转矩τ（s）。

$\mathrm{\τ}\left(s\right)={-K}_v(1+\frac{K_{\mathrm{vi}}}{s})I\left(s\right)\{K_p(\frac{K_{\mathrm{ai}}}{s}F\left(s\right)+\frac{1}{s}v\left(s\right))-v\left(s\right)\}---\left(13\right)$

另外，如果用式（6）来表示从压力检测信号6a向马达速度检测信号3a的传递特性，则成为如下式（14）所示。

$\mathrm{\τ}\left(s\right)={-K}_v(1+\frac{K_{\mathrm{vi}}}{s})I\left(s\right)(\frac{K_p{K}_{\mathrm{ai}}}{s}+\frac{1}{K}s+\frac{K_p}{K})\·F\left(s\right)---\left(14\right)$

于是，对于从压力检测信号6a向马达发生转矩20a的传递特性C（s），能够导出下式（15）。

$C\left(s\right)=K_v(1+\frac{K_{\mathrm{vi}}}{s})I\left(s\right)(\frac{K_p{K}_{\mathrm{ai}}}{s}+\frac{1}{K}s+\frac{K_p}{K})---\left(15\right)$

接下来，在步骤S26中，参数调整部100根据步骤S21~S25，计算开环传递特性L（s）=P（s）·C（s），计算开环传递特性的增益余量以及相位余量。接下来，在步骤S27中，参数调整部100确认开环传递特性的增益余量以及相位余量是否都处于规定值范围内。

在步骤S27中，在增益余量以及相位余量中的至少某一方不处于规定范围内的情况下，在步骤S28中，参数调整部100变更压力控制部12的参数Kai，再次反复执行步骤S25~S27的处理。此处，作为压力控制部12的参数的变更办法，在增益余量以及相位余量中的至少某一方高于规定范围的情况下增大Kai，在增益余量以及相位余量中的至少某一方低于规定范围内的情况下减小Kai。

另一方面，在步骤S27中增益余量以及相位余量这两方处于规定范围内的情况下，参数调整部100转移到步骤S29的处理。在步骤S29中，对压力控制部12设定通过此前的处理得到的压力控制部12的参数。然后，参数调整部100结束一连串的处理。

这样，在实施方式2中，即使在压力控制的局部回路中设置了位置控制的情况下，由于不仅根据加压对象物7的弹性常数，而且还根据与反作用力相关的信息、从马达转矩20c向马达速度的传递特性、速度控制部13的控制规则和其参数、以及位置控制部15的控制规则和其参数的各信息，来调整压力控制部12的参数，所以也能够计算出正确的从马达发生转矩20a向压力的传递特性。其结果，能够在确保控制系统的稳定性的同时，提高控制性能。

此处，在实施方式2的运算方式中，使用了包括加压对象物7的从马达发生转矩20a向压力检测信号6a的传递特性，但如果要执行作为用于同定传递特性的一般的手法的、根据对输入信号（转矩）给予了M系列信号、正弦扫频时的输出信号（压力信号）进行的该传递特性的同定，则会接触或者离开加压对象物7，所以无法正确地求出该传递特性。相对于此，如果采用实施方式2的方法，则能够正确地求出该传递特性，能够根据该传递特性适当地调整压力控制部12的参数。

另外，压力控制的控制上的稳定性并不仅依赖于压力控制部12的参数而决定，而还依赖于作为局部回路的位置控制、进而该局部回路的速度控制的增益参数而决定，但根据本发明，局部回路的控制的结构被反映于从压力指令信号向马达转矩的传递特性C（s），根据作为局部回路的控制部的结构和其参数来设定压力控制部12的参数，所以能够计算出适当的压力控制部12的参数。

实施方式3.

在实施方式1中，说明了作为压力控制的局部回路设置了速度控制的情况，在实施方式2中，说明了作为压力控制的局部回路设置了位置控制的情况。但是，即使采用不设置局部回路而压力控制部12的输出直接成为马达的转矩的结构，也能够与实施方式1、2同样地实施，在实施方式3中，说明不设置这样的局部回路的结构。

图15是示出本发明的实施方式3的马达控制装置的框图。在图15中，实施方式3的马达控制装置主体10的结构除了省略了速度控制部13的这一点以外，与实施方式1的马达控制装置主体10的结构相同。此处，以与实施方式1的区别为中心而进行说明。

实施方式3的压力控制部12根据压力指令信号11a的值与压力检测信号6a的值的偏差(差分)的信号进行压力控制运算而计算转矩指令值，并生成作为其信号的转矩指令信号12e，以使压力检测信号6a的值与压力指令信号11a的值一致。实施方式3的参数调整部100根据加压对象物7的弹性常数、与反作用力相关的信息、从马达转矩20c向马达速度的传递特性来调整压力控制部12的参数。

图16是示出图15的信号的传递特性的框图。另外，在图16中，示出压力指令信号生成部11、参数调整部100以及参数信息100a以外的图15的各功能块的传递特性。另外，在图16中，附加了与图2以及图15相同的符号的块以及信号表示与图2以及图15相同的意思。此处，在图16中，示出作为压力控制部12的压力控制运算使用了微分控制(压力控制部12的传递特性是Kad·s。Kad是参数)的情况。

图17是更具体地示出图15的参数调整部100的框图。实施方式3的信息获取部101从外部获取加压对象物7的弹性常数K、表示反作用力的信息的反作用力常数h、以前面的式(1)、(2)为代表的从马达转矩20c向马达速度的传递特性、电流控制部14的传递特性I(s)、以及表示压力检测器6的延迟的传递特性α(s)的各信息。另外，在电流控制部14的传递特性I(s)、以及表示压力检测器6的延迟的传递特性α(s)的各信息小到可忽略即都被视为1的情况下，也可以省略这些信息的获取。参数计算部102根据这些信息，计算压力控制部12的参数(在图16中是Kad)。

 接下来，说明图15的参数调整部100调整压力控制部12的参数Kad时的动作。图18是示出图15的参数调整部100的动作的流程图。首先，在步骤S31中，参数调整部100获取从马达转矩20c向马达速度的传递特性、加压对象物7的弹性常数K、以及反作用力常数h。接下来，在步骤S32中，参数调整部100获取电流控制部14的传递特性I(s)、以及表示压力检测器6的检测延迟的传递特性α(s)。另外，在两者的延迟特性小的情况下，也可以省略步骤S32，而转移到步骤S33的处理。

在步骤S33中，参数调整部100计算从马达发生转矩20a向压力检测信号6a的传递特性P（s）。然后，在步骤S34中，参数调整部100设定压力控制部12的参数Kad运算用的初始值。另外，步骤S32~S34的处理是与图5中的步骤S2~S4分别大致同样的处理。

在步骤S35中，参数调整部100计算从压力检测信号6a向马达发生转矩20a的传递特性C（s）。这在压力控制部12进行微分控制的情况下是C（s）=Kai·s。

接下来，在步骤S36中，参数调整部100根据步骤S31~S35，计算开环传递特性L（s）=P（s）·C（s），计算开环传递特性的增益余量以及相位余量。接下来，在步骤S37中，参数调整部100确认开环传递特性的增益余量以及相位余量是否都处于规定值范围内。

在步骤S37中，在增益余量以及相位余量中的至少某一方不处于规定范围内的情况下，在步骤S38中，参数调整部100变更压力控制部12的参数Kad，再次反复执行步骤S35~S37的处理。此处，作为压力控制部12的参数的变更的办法，在增益余量以及相位余量中的至少某一方高于规定范围的情况下，增大Kad，在增益余量以及相位余量中的至少某一方低于规定范围内的情况下，减小Kad。

另一方面，在步骤S37中增益余量以及相位余量这两方处于规定范围内的情况下，参数调整部100转移到步骤S39的处理。在步骤S39中，对压力控制部12设定通过此前的处理得到的压力控制部12的参数。然后，参数调整部100结束一连串的处理。

此处，在实施方式3的运算方式中，使用了包括加压对象物7的从马达发生转矩20a向压力检测信号6a的传递特性，但如果要执行作为用于同定传递特性的一般的手法的、根据对输入信号（转矩）给予了M系列信号、正弦扫频时的输出信号（压力信号）进行的该传递特性的同定，则会接触或者离开加压对象物7，所以无法正确地求出该传递特性。相对于此，在实施方式3的方法中，能够正确地求出该传 递特性，能够根据该传递特性适当地调整压力控制部12的参数。

实施方式4.

在实施方式1~3中，说明了主要使用加压对象物7的弹性常数、从马达转矩20c向马达速度的传递特性、与反作用力相关的信息来计算压力控制部12的参数的结构。相对于此，在实施方式4中，说明如下结构：在图1中的电动机构4的摩擦特性大到无法忽略的情况等下，还使用摩擦特性的信息来计算压力控制部12的参数。另外，在实施方式4中，如图1那样，以作为压力控制的局部回路设置速度控制的结构为例子而进行说明。

图19是示出本发明的实施方式4的马达控制装置的信号的传递特性的框图。该图19是对于图1的框图考虑摩擦特性大的情况并根据各信号之间的传递特性这样的观点描绘出的图。在图19中，附加了同一符号的块以及信号具有与图2的框图相同的意思，省略说明。另外，图19的符号41是表示与马达速度成比例地发生摩擦转矩的粘性摩擦特性的块。另外，块41中的记号d是表示粘性摩擦系数的常数。由于摩擦以阻碍马达的运动的方式作用，所以相对马达发生转矩20a，在负方向上施加摩擦转矩。

图20是示出本发明的实施方式4的参数调整部100的框图。在图20中，实施方式4的信息获取部101与实施方式1同样地，从外部获取加压对象物7的弹性常数、与反作用力相关的信息、从马达转矩20c向马达速度的传递特性、速度控制部13的参数、电流控制部14的传递特性、以及表示压力检测器6的检测延迟的传递特性的各信息。

另外，实施方式4的信息获取部101除了这些信息以外，从外部还获取与摩擦相关的信息。另外，与实施方式1同样地，关于电流控制部14的传递特性、以及表示压力检测器6的检测延迟的传递特性，在延迟分别充分少的情况下，也可以省略信息的获取。参数计算部102根据这些信息，计算压力控制部12的参数。

接下来，说明图20的参数调整部100调整压力控制部12的参数Ka时的动作。图21是示出图20的参数调整部100的动作的流程图。 此处，图21所示的处理的流程是与在实施方式1中说明的图5类似的处理的流程，所以在以后的说明中，对于与实施方式1相同的处理，适当地省略说明。

在图21中，步骤S1、S2与实施方式1的处理内容相同。在作为步骤S2的接下来的处理的步骤S40中，参数调整部100获取作为与摩擦相关的信息的、与比例于马达速度而发生的粘性摩擦的粘性摩擦系数d相关的信息。

此处，在加压对象物7的弹性常数大的情况（相当于加压对象物7硬的情况）下，压力以及马达位置处于比例关系，并且弹性常数大，所以具有马达2仅移动微小的距离就压力上升这样的性质。如果针对这样的加压对象物7执行压力控制，则在执行了压力控制时马达2的速度变得非常小，与速度的大小成比例地发生的粘性摩擦量的转矩成为几乎可忽略的程度的大小。

在该情况下，不是粘性摩擦而是仅依赖于马达速度的方向而发生一定值的摩擦转矩的库仑摩擦那样的非线性摩擦特性对压力控制带来的影响变大。库仑摩擦不能像粘性摩擦那样表示为线性的传递特性。因此，在库仑摩擦那样的非线性的摩擦特性占主导的情况下，使用通过线性近似计算出的粘性摩擦系数d。

使用图22来说明该线性近似的例子。在图22中，用粗实线表示了作为非线性摩擦的例子的库仑摩擦。关于库仑摩擦，在马达速度是正方向时，不论马达速度的大小为多少都发生正的摩擦转矩τc，在速度是负方向时，不论马达速度的大小为多少都发生负的摩擦转矩－τc。在将压力控制中的马达速度的最大值设为Vmax时，将粘性摩擦系数的近似d以d=τc/Vmax来近似。在图22中，用单点划线来表示这样近似的粘性摩擦。

在图22中，在马达速度从－Vmax变化至+Vmax时，相当于通过比进行近似前的粗线的库仑摩擦小的摩擦来近似。摩擦是在阻碍马达2的动作的方向上作用，所以摩擦越大，压力控制越易于稳定。通过根据近似为小的摩擦特性来进行压力控制的参数计算，从而会计算 出保守的压力控制的参数。在使用该压力控制的参数的压力控制中，在施加比近似的摩擦特性大的摩擦的状况下，能够实现稳定的压力控制。

此处，作为Vmax的计算例，可以举出利用压力指令值的变化的斜率和弹性常数的例子。如果进行压力控制，则压力检测信号的值会跟踪压力指令值，所以压力指令值和压力检测值取大致相等的值。另外，如上所述压力和马达位置处于比例关系，所以在压力指令值与马达位置之间也成立比例关系。进而，在对两者进行微分而得到的值、即对压力指令值进行微分而得到的值、与对马达位置进行微分而成的马达速度之间也成立比例关系。

由于用弹性常数K来表示比例常数，所以马达速度视为等于用加压对象物7的弹性常数除对压力指令值进行微分得到的值来得到的值，根据压力指令值的变化的斜率来决定马达速度的最大值。图23是用于说明马达速度与压力指令值（压力指令信号）的关系的曲线。在图23中，在压力指令值经过时间T0从压力0直线地上升到F0的情况下，马达速度取用加压对象物7的弹性常数K除压力指令值的变化的斜率F0/T0而得到的值的速度。即，能够根据用加压对象物7的弹性常数K除压力指令值的变化的斜率F0/T0而得到的值，获取粘性摩擦系数。

另外，在图23中示出了压力指令值直线地上升的例子，但在压力指令值不以直线方式上升或者下降的情况下，利用压力指令值的变化的斜率的最大值即可。另外，压力指令值是作为进行压力控制时的规格而事先提供的信息，所以如果利用该信息，则能够在实际上进行压力控制之前得到压力控制中的马达2的最大速度。另外，在以上的说明中示出了线性近似的一个例子，线性近似不限于该例子，也可以使用将非线性的传递特性近似为线性传递特性的描述函数法。

接下来，在步骤S3中，参数调整部100计算从马达发生转矩20a向压力检测信号的传递特性。此处，在使用了粘性摩擦或者近似了的粘性摩擦系数d的情况下，计算从马达发生转矩20a向压力检测信号 的传递特性即下式（16）。

$P\left(s\right)=\frac{K}{{\mathrm{Js}}^2+d\·s+h\·K}\mathrm{\α}\left(s\right)---\left(16\right)$

该式（16）的传递特性表示不仅包括加压对象物7的弹性常数、与反作用力相关的信息，而且还包括与粘性摩擦系数d的摩擦相关的信息的传递特性。另外，图21中的步骤S4至步骤S9是与实施方式1同样的处理，所以省略说明。

接下来，说明基于仿真结果的实施方式4的有效性。此处，除了与摩擦相关的信息以外，通过与在实施方式1的图9中进行的仿真相同的条件实施了仿真。即，使用如下条件：用式（1）来表示从马达转矩20c向马达速度的传递特性，设J=1.0e－3[kg·m²]，设反作用力常数h=3.18e－3[N·m/N]，设弹性常数K=1.44e+4[N/rad]，将电流控制部14的传递特性设为I（s）=exp（－0.003s），将压力检测器6的检测延迟特性设为充分小的α（s）=1。

另外，作为压力控制的结构，是如图19那样在压力控制的局部回路中有速度控制的结构，压力控制部12进行比例控制（压力控制部12的参数为作为比例增益的Ka），速度控制部13进行比例+积分控制部（速度控制部13的参数是比例增益Kv和积分增益Kvi），设定为该参数Kv=0.15[（N·m）/（rad/s）]、Kvi=50[rad/s]。

除了这些条件以外，还有机械的摩擦大且设为粘性摩擦系数d=0.05[（N·m）/（rad/s）]这样的条件，根据这些信息使参数调整部100计算压力控制部12的参数。然后，与图9的仿真同样地，在进行了调整以使图21的步骤S7中的开环传递特性的增益余量为5dB以上且小于5.5dB、并且相位余量为5deg以上时，压力控制部12的参数被计算出为Ka=0.0181[（rad/s）/N]。

因此，根据该仿真结果可知：相比于在进行了除了摩擦特性以外是与本仿真相同的状况的图9的仿真时计算出的压力控制部12的参数Ka=0.0069[（rad/s）/N]，计算出压力控制部12的参数Ka更大的值。

接下来，图24示出应用了依照图21的流程图计算出的压力控制 部12的比例增益Ka=0.0181[（rad/s）/N]时的开环传递特性L（s）=P（s）·C（s）的波特图。根据该图24，如果与无摩擦的条件的图6比较，则可知成为约34Hz的峰值特性小的特性。这是因为，大的粘性摩擦作用这样的信息被反映于从马达发生转矩20a向压力检测信号的传递特性P（s）。由于这样峰值特性变小，从而即使相比于图9的状况增大压力控制部12的参数Ka，也会满足规定的增益余量以及相位余量。

图25是示出应用了依照图21的流程图计算出的压力控制部12的参数时的压力检测信号的时间响应的曲线。该图25是将压力控制部12的比例增益设定为Ka=0.0181[（rad/s）/N]时的压力检测信号的时间响应的仿真波形。另外，作为压力指令信号，使用了与图7~9的情况相同的信号。在图25中，用虚线表示压力指令信号11a，用实线表示压力检测信号6a。

根据图25可知，在压力检测信号中不会发生比压力指令信号大的过冲、在压力检测信号自身中不会发生振动，而实现良好的压力控制，进而，压力检测信号相对压力指令信号的跟踪特性比图9所示的跟踪特性稍微提高。具体而言，根据如下来确定：在图25中的时间0.5[秒]处压力取90[N]，相对于此，在图9中的时间0.5[秒]处压力取85[N]。

这是因为，比在图9的仿真中设定的压力控制部12更大地计算出了压力控制部12的参数，并在计算压力控制的参数时，考虑摩擦特性，从而能够计算出压力控制的稳定性是相同的程度且跟踪性更高的压力控制的参数。

另外，在实施方式4中，说明了压力控制的局部回路是速度控制的情况，但与实施方式2、3同样地，能够通过位置控制、转矩控制来同样地实施压力控制的局部回路。另外，作为马达，不论使用旋转型马达还是使用线性马达，都能够同样地实施。

实施方式5.

实施方式1的参数调整部100利用从压力检测信号6a向马达速 度的传递特性是包括以加压对象物7的弹性常数的倒数为比例常数的微分特性的传递特性来调整了压力控制部12的参数。相对于此，实施方式5的参数调整部100在压力控制的局部回路是速度控制的情况下，计算封闭了作为局部回路的速度控制回路的状态下的从速度指令向压力检测信号6a的传递特性，并利用该从速度指令向压力检测信号6a的传递特性来调整压力控制部12的参数。

实施方式5的马达控制装置主体10的结构的概要与实施方式1的马达控制装置主体10的结构相同，在实施方式5中，参数计算部102的处理内容的一部分与实施方式1不同。另外，实施方式5的参数调整部100的信息的流程与实施方式1的图3、图4所示的信息的流程相同。

接下来，说明实施方式5的参数调整部100调整压力控制部12的参数Ka时的动作。图26是示出实施方式5的参数调整部100的动作的流程图。此处，说明如下情况的处理内容的一个例子：压力控制部12进行比例控制，作为压力控制的局部回路的速度控制部13进行比例+积分控制。另外，在图26的流程图中，存在进行与图5的流程图类似的处理的步骤，但关于这样的类似的部分仅说明概略，对于不同的部分详细进行说明。

在图26中，首先，在步骤S51中，参数调整部100获取从马达转矩20c向马达速度的传递特性、加压对象物7的弹性常数K、反作用力常数h、以及速度控制部13的参数Kv、Kvi。另外，假设速度控制部13的控制规则的信息被预先存储于参数调整部100（信息获取部101）。

接下来，在步骤S52中，参数调整部100获取电流控制部14的传递特性I（s）、以及表示压力检测器6的检测延迟的传递特性α（s）。另外，在两者的延迟特性小的情况下，也可以省略步骤S52，而转移到步骤S53的处理。

在步骤S53中，参数调整部100获取与摩擦相关的信息。此处，与摩擦相关的信息是指，如实施方式4那样，与机械的粘性摩擦系数 d、或者对库仑摩擦等非线性摩擦特性进行线性化而得到的摩擦系数d相关的信息。另外，在摩擦特性小到可忽略的情况下，也可以省略步骤S53，而转移到接下来的步骤S54的处理。

在步骤S54中，参数调整部100根据在步骤S51~S53中获取的信息，计算从速度指令信号12a向压力检测信号6a的传递特性Q（s）。此处，在用前面的式（1）来表示从马达发生转矩20a向马达速度的传递特性，并且速度控制部13的控制规则是比例+积分控制（图2、图19中的块13）的情况下，具体而言如下式（17）那样计算。

$Q\left(s\right)=\frac{K\·\frac{1}{\mathrm{Js}}\·K_v(1+\frac{K_{\mathrm{vi}}}{s})I\left(s\right)}{\{s\·(1+K_v(1+\frac{K_{\mathrm{vi}}}{s})\·I\left(s\right)+d)+h\·K\}\·\frac{1}{\mathrm{Js}}}\mathrm{\α}\left(s\right)---\left(17\right)$

$=\frac{K\·K_v(s+K_{\mathrm{vi}})\·I\left(s\right)}{{\mathrm{Js}}^3+{\mathrm{ds}}^2+\mathrm{hKs}+{\mathrm{sK}}_v(s+K_{\mathrm{vi}})I\left(s\right)}\mathrm{\α}\left(s\right)$

这是在根据图2、图19所示的块彼此的关系来计算从速度指令信号12a向压力检测信号6a的传递特性时得到的关系。另外，在机械中有共振特性的情况下，如果向式（17）的第1式的1/（Js）代入式（2），则能够进行同样的传递特性的计算。此处，在电流控制部14的传递特性、以及压力检测器6的延迟特性小到可忽略，且在步骤S52中省略了电流控制部14的传递特性、或者压力检测器6的延迟特性的信息的获取的情况下，分别设为I（s）=1、α（s）=1即可。另外，在步骤S53中摩擦特性小到可忽略，省略了信息的获取的情况下，设为d=0而进行处理即可。

接下来，在步骤S55中，参数调整部100设定压力控制部12的参数Ka运算用的初始值。在步骤S56中，参数调整部100获取压力控制部12的传递特性D（s）。在实施方式5的例子中，压力控制部12是进行比例控制的结构，所以使用压力控制部12的参数Ka则是D（s）=Ka。

在步骤S57中，参数调整部100根据在步骤S54以及S56中获取的Q（s）以及D（s），计算开环传递特性L（s）=Q（s）·D（s）， 计算开环传递特性的增益余量以及相位余量。在步骤S58中，参数调整部100确认开环传递特性的增益余量以及相位余量是否都处于规定值范围内。

在步骤S58中增益余量以及相位余量中的至少某一方不处于规定范围内的情况下，在步骤S59中，参数调整部100变更压力控制部12的参数Ka。另一方面，在步骤S58中增益余量以及相位余量这两方处于规定范围内的情况下，参数调整部100转移到步骤S60的处理。在步骤S60中，对压力控制部12设定通过此前的处理得到的压力控制部12的参数。然后，参数调整部100结束一连串的处理。

接下来，说明实施方式5的效果。压力控制的稳定性并不仅依赖于压力控制部12的参数而决定，而且还依赖于作为压力控制的局部回路的速度控制部13的增益参数。在实施方式5中，作为压力控制的局部回路的速度控制部12的结构和其参数被反映于从速度指令信号12a向压力检测信号6a的传递特性Q（s），据此调整压力控制部12的参数。通过该结构，能够考虑作为压力控制的局部回路的速度控制部13的控制规则以及参数，来计算出更适当的压力控制部12的参数。其结果，能够在确保控制系统的稳定性的同时，提高相对压力指令值的跟踪性等控制性能。

实施方式6.

在实施方式5中，说明了在压力控制的局部回路中使用了速度控制的结构。相对于此，在实施方式6中，说明在压力控制的局部回路中使用速度控制以及位置控制这两方的结构。

实施方式6的马达控制装置主体10的结构的概要与实施方式2的马达控制装置主体10的结构相同，在实施方式6中，参数计算部102的处理内容的一部分与实施方式2不同。另外，实施方式6的参数调整部100的信息的流程与实施方式2的图13所示的信息的流程相同。

接下来，说明实施方式6的参数调整部100调整压力控制部12的参数Kai时的动作。图27是示出实施方式6的参数调整部100的动 作的流程图。此处，说明如下情况的处理内容的一个例子：如图12所示，压力控制部12进行积分控制，位置控制部15进行比例控制，速度控制部13进行比例+积分控制。另外，在图27的流程图中，有进行与图14的流程图类似的处理的步骤，但对于这样的类似的部分仅说明概略，对于相异的部分详细进行说明。

在图27中，首先，在步骤S71中，参数调整部100获取从马达转矩20c向马达速度的传递特性、加压对象物7的弹性常数K、反作用力常数h、速度控制部13的参数Kv、Kvi、以及位置控制部15的参数Kp。另外，假设速度控制部13以及位置控制部15各自的控制规则的信息预先存储于参数调整部100（信息获取部101）。

接下来，在步骤S72中，参数调整部100获取电流控制部14的传递特性I（s）、以及表示压力检测器6的检测延迟的传递特性α（s）。另外，在两者的延迟特性小的情况下，也可以省略步骤S72，而转移到步骤S73的处理。

在步骤S73中，参数调整部100获取与摩擦相关的信息。此处，与摩擦相关的信息是指，如实施方式4那样，与机械的粘性摩擦系数d、或者对库仑摩擦等非线性摩擦特性进行线性化而得到的摩擦系数d相关的信息。另外，在摩擦特性小到可忽略的情况下，也可以省略步骤S73，而转移到接下来的步骤S74的处理。

在步骤S74中，参数调整部100根据在步骤S71~S73中获取的信息，计算从位置指令信号12c向压力检测信号6a的传递特性Q（s）。此处，在用前面的式1表示从马达发生转矩向马达速度的传递特性的情况、速度控制部13的控制规则是PI控制（图2的块13）的情况下，具体而言如下式（18）那样计算。这是在根据图12所示的块彼此的关系来计算从位置指令信号12c向压力检测信号6a的传递特性时得到的关系。

$Q\left(s\right)=\frac{K\·K_p{K}_v(s+K_{\mathrm{vi}})\·I\left(s\right)}{{\mathrm{Js}}^3+{\mathrm{ds}}^2+h\·\mathrm{Ks}+K_v(s+K_p)(s+K_{\mathrm{vi}})I\left(s\right)}\mathrm{\α}\left(s\right)---\left(18\right)$

接下来，在步骤S75中，参数调整部100对压力控制部12的参 数Kai给予初始值。在步骤S76中，参数调整部100获取压力控制部13的传递特性D（s）。在实施方式6的例子中，压力控制部13是进行积分控制的结构，所以D（s）=Kai/s。

在步骤S77中，参数调整部100根据在步骤S74以及S76中获取的Q（s）以及D（s），计算开环传递特性L（s）=Q（s）·D（s），计算开环传递特性的增益余量以及相位余量。在步骤S78中，参数调整部100确认开环传递特性的增益余量以及相位余量是否都处于规定值范围内。

在步骤S78中增益余量以及相位余量中的至少某一方不处于规定范围内的情况下，在步骤S79中，参数调整部100变更压力控制部12的参数Kai。另一方面，在步骤S78中增益余量以及相位余量这两方处于规定范围内的情况下，参数调整部100转移到步骤S80的处理。在步骤S80中，对压力控制部12设定通过此前的处理得到的压力控制部12的参数。然后，参数调整部100结束一连串的处理。

接下来，说明实施方式6的效果。压力控制的稳定性并不仅依赖于压力控制部12的参数来决定，而且还依赖于作为压力控制的局部回路的位置控制部15、速度控制部13的增益参数。在实施方式6中，作为压力控制的局部回路的位置控制部15以及速度控制部13的结构、和这些参数被反映于从位置指令信号12c向压力检测信号6a的传递特性Q（s），据此调整压力控制部12的参数。通过该结构，能够计算出更适当的压力控制部12的参数。其结果，能够在确保压力控制系统的稳定性的同时，提高针对压力指令值的跟踪性等控制性能。

另外，与实施方式5同样地，在实施方式6中，Q（s）也与加压对象物7的弹性常数大致成比例。因此，在加工装置1的加压对象物7发生变更的情况下，如果知道该变更后的加压对象物7的弹性常数，则能够简单地计算出具有与使用了加压对象物7的变更前的压力控制部12的参数时相同程度的稳定余量的、加压对象物7的变更后的压力控制部12的参数。

实施方式7.

一般情况下，在各种成形机、键合机等加工机械等中，通常并非仅对完全相同的工件（加压对象物）进行加工（加压），而针对各种不同种类的工件进行加工动作。因此，在变更工件的情况下，工件的弹性常数变化，所以为了稳定地进行压力控制，需要根据工件的特性来变更压力控制用的参数。

为了这样变更压力控制部12的参数，还考虑每当加工装置1的加压对象物7的种类发生变更时，重新进行在实施方式1~6中说明的方法。但是，如果加压对象物7的弹性常数没有发生太大变化（例如1/3以上~小于3倍等），则能够按照更简单的方式来实现。因此，在实施方式7中，以压力控制的局部回路是速度控制的情况为例子，说明其实现方法。

另外，在加压对象物7的弹性常数大幅发生变化（例如变为3倍以上或者小于1/3等）的情况下，实施方式5、6中的与传递特性Q（s）相关的性质（Q（s）的大小与加压对象物7的弹性常数K成比例）将会被破坏。因此，再次反复进行在实施方式1~6中说明的方法即可。

在式（17）的第2式中，关于从速度指令信号12a向压力检测信号6a的传递特性Q（s）的分母，在频域s＝jω（j：虚数单位、ω：表示频率的参数）中考虑的情况下，在与控制系统的稳定性相关的高频域（ω比较大的区域）中，即使弹性常数的大小（值）稍微发生变化，也仅对s的1次的项影响，在高频域中s的2次的项、3次的项占主导，所以对分母整体的大小（值）不怎么造成影响。

另一方面，Q（s）的分子与加压对象物7的弹性常数成比例。由此，只变更加压对象物7则机械可动部分的惯量J、粘性摩擦系数d、速度控制部13的参数Kv、Kvi等不会发生变化，所以可以说Q（s）处于与加压对象物7的弹性常数大致成比例的关系。这对于压力控制的局部回路是位置控制的情况，也根据式（18）同样地成立。该性质在加压对象物7发生变更前后弹性常数不极端地大幅发生变化时易于成立。

此处，假设依照图26的流程图计算出针对某加压对象物7的压 力控制部12的参数。从上述与Q（s）相关的性质来看，如果只知道变更后的加压对象物7的弹性常数，则可以估计加压对象物7的变更后的Q（s）大概变化通过变更后的加压对象物7的弹性常数与变更前的加压对象物7的弹性常数之比（以下，设为“弹性常数之比”）计算出的倍数。

另外，为了使加压对象物7的变更前的压力控制的增益余量和加压对象物7的变更后的压力控制的增益余量成为相同的程度，对在加压对象物7的变更前使用的增益乘以通过弹性常数之比计算出的值的倒数来变更压力控制部12的参数即可。例如，假设针对某加压对象物7依照图26的流程图进行调整以使压力控制部12的增益余量成为20dB，并通过变更加压对象物7，变更后的加压对象物7的弹性常数变为比原来的加压对象物7大1.5倍。

此时，由上述与Q（s）相关的性质，加压对象物7的变更后的Q（s）变为比加压对象物7的变更前的Q（s）大大致1.5倍。由此，为了使加压对象物7的变更后的压力控制的开环传递特性L（s）=D（s）·Q（s）的增益余量成为与加压对象物7的变更前的增益余量相同的20dB，将压力控制部12的参数设为1/2倍即可，能够仅根据加压对象物7的弹性常数来简单地计算出压力控制部12的参数。

即，在加压对象物7发生变更之前的状态下，参数调整部100通过实施方式1~6中的某一个方法，预先调整压力控制部12的参数。在之后的加压对象物7的变更后，参数调整部100将变更前的加压对象物7的弹性常数与变更前的压力控制部12的参数之积作为比例乘数，调整压力控制部12的参数以使该比例乘数与变更后的加压对象物7的弹性常数反比例。由此，能够简单地调整压力控制部12的参数。

另外，在实施方式7中，说明了压力控制的局部回路是速度控制的情况，但即使压力控制的局部回路是位置控制或者电流控制，也与实施方式7同样。

另外，在实施方式1~7中，说明了与压力控制相关的结构，但也可以将实施方式1~7的压力控制直接置换为力控制。即，作为力学物理量也可以使用力。

Claims (12)

1.一种马达控制装置，被设置于电动机构，所述电动机构具有马达，该电动机构与用于对对象物施加作为力以及压力中的某一方的力学物理量的机械负载连接，通过所述马达的动力，使所述机械负载位移而向所述对象物进行推压，从而对所述对象物施加所述力学物理量，所述马达控制装置的特征在于，

具备马达控制装置主体，所述马达控制装置主体获取从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的值作为物理量获取值，生成用于使所述物理量获取值成为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用所述物理量获取值和所述物理量指令值来控制所述马达的驱动，

所述马达控制装置主体具有：

物理量控制部，根据所述物理量获取值、所述物理量指令值以及参数计算速度指令值；

速度控制部，根据由用于检测所述马达的马达速度的速度检测单元检测出的马达速度检测值、和由所述物理量控制部计算出的速度指令值，计算所述马达的转矩指令值或者推力指令值；

电流控制部，根据由所述速度控制部计算出的所述转矩指令值或者所述推力指令值，控制流入所述马达的电流；以及

压力控制参数调整部，具有获取所述对象物的弹性常数的信息、与所述力学物理量从所述机械负载作用于所述对象物时相伴的马达转矩或者推力的反作用力相关的信息、从马达转矩或者推力向马达速度、马达位置或者马达加速度的传递特性的信息、所述速度控制部的控制规则的信息、以及所述速度控制部的参数的信息的信息获取部，使用从所述物理量获取值的信号向马达速度的传递特性是包括以所述对象物的弹性常数的倒数为比例常数的微分特性的传递特性、以及所述信息获取部获取的信息，来调整所述物理量控制部的所述参数。

2.一种马达控制装置，被设置于电动机构，所述电动机构具有马达，该电动机构与用于对对象物施加作为力以及压力中的某一方的力学物理量的机械负载连接，通过所述马达的动力，使所述机械负载位移而向所述对象物进行推压，从而对所述对象物施加所述力学物理量，所述马达控制装置的特征在于，

具备马达控制装置主体，所述马达控制装置主体获取从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的值作为物理量获取值，生成用于使所述物理量获取值成为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用所述物理量获取值和所述物理量指令值来控制所述马达的驱动，

所述马达控制装置主体具有：

物理量控制部，根据所述物理量获取值、所述物理量指令值以及参数计算位置指令值；

位置控制部，根据由用于检测所述马达的马达位置的位置检测单元检测出的位置检测值、和由所述物理量控制部计算出的位置指令值，计算速度指令值；

速度控制部，根据由用于检测所述马达的马达速度的速度检测单元检测出的马达速度检测值、和由所述位置控制部计算出的速度指令值，计算所述马达的转矩指令值或者推力指令值；

电流控制部，根据由所述速度控制部计算出的所述转矩指令值或者所述推力指令值，控制流入所述马达的电流；以及

参数调整部，具有获取所述对象物的弹性常数的信息、与所述力学物理量从所述机械负载作用于所述对象物时相伴的马达转矩或者推力的反作用力相关的信息、从马达转矩或者推力向马达速度的传递特性的信息、所述位置控制部的控制规则的信息、所述位置控制部的参数的信息、所述速度控制部的控制规则的信息、以及所述速度控制部的参数的信息的信息获取部，使用从所述物理量获取值的信号向马达位置的传递特性是包括以所述对象物的弹性常数的倒数为比例常数的比例特性的传递特性、从所述物理量获取值的信号向马达速度的传递特性是包括以所述对象物的弹性常数的倒数为比例常数的微分特性的传递特性、以及所述信息获取部获取的信息，来调整所述物理量控制部的所述参数。

3.一种马达控制装置，被设置于电动机构，所述电动机构具有马达，该电动机构与用于对对象物施加作为力以及压力中的某一方的力学物理量的机械负载连接，通过所述马达的动力，使所述机械负载位移而向所述对象物进行推压，从而对所述对象物施加所述力学物理量，所述马达控制装置的特征在于，

具备马达控制装置主体，所述马达控制装置主体获取从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的值作为物理量获取值，生成用于使所述物理量获取值成为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用所述物理量获取值和所述物理量指令值来控制所述马达的驱动，

所述马达控制装置主体具有：

物理量控制部，根据所述物理量获取值、所述物理量指令值以及参数计算马达转矩指令值或者推力指令值；

电流控制部，根据由所述物理量控制部计算出的所述马达转矩指令值或者所述推力指令值，控制流入所述马达的电流；以及

参数调整部，具有获取所述对象物的弹性常数的信息、与所述力学物理量从所述机械负载作用于所述对象物时相伴的马达转矩或者推力的反作用力相关的信息、从马达转矩或者推力向马达速度的传递特性的信息的参数的信息的信息获取部，使用所述信息获取部获取的信息，调整所述物理量控制部的所述参数。

4.一种马达控制装置，被设置于电动机构，所述电动机构具有马达，该电动机构与用于对对象物施加作为力以及压力中的某一方的力学物理量的机械负载连接，通过所述马达的动力，使所述机械负载位移而向所述对象物进行推压，从而对所述对象物施加所述力学物理量，所述马达控制装置的特征在于，

具备马达控制装置主体，所述马达控制装置主体获取从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的值作为物理量获取值，生成用于使所述物理量获取值成为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用所述物理量获取值和所述物理量指令值来控制所述马达的驱动，

所述马达控制装置主体具有：

物理量控制部，根据所述物理量获取值、所述物理量指令值以及参数计算速度指令值；

速度控制部，根据由用于检测所述马达的马达速度的速度检测单元检测出的马达速度检测值、和由所述物理量控制部计算出的速度指令值，计算所述马达的转矩指令值或者推力指令值；

电流控制部，根据由所述速度控制部计算出的所述转矩指令值或者所述推力指令值，控制流入所述马达的电流；以及

参数调整部，具有获取所述对象物的弹性常数的信息、与所述力学物理量从所述机械负载作用于所述对象物时相伴的马达转矩或者推力的反作用力相关的信息、从马达转矩或者推力向马达速度、马达位置或者马达加速度的传递特性的信息、所述速度控制部的控制规则的信息、以及所述速度控制部的参数的信息的信息获取部，使用所述信息获取部获取的信息，计算从关于所述速度指令值的速度指令信号向所述物理量获取值的信号的传递特性，根据该计算出的传递特性来调整所述物理量控制部的所述参数。

5.一种马达控制装置，被设置于电动机构，所述电动机构具有马达，该电动机构与用于对对象物施加作为力以及压力中的某一方的力学物理量的机械负载连接，通过所述马达的动力，使所述机械负载位移而向所述对象物进行推压，从而对所述对象物施加所述力学物理量，所述马达控制装置的特征在于，

具备马达控制装置主体，所述马达控制装置主体获取从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量的值作为物理量获取值，生成用于使所述物理量获取值成为预先设定的物理量目标值的物理量指令值，使用所述物理量获取值和所述物理量指令值来控制所述马达的驱动，

所述马达控制装置主体具有：

物理量控制部，根据所述物理量获取值、所述物理量指令值以及参数计算位置指令值；

位置控制部，根据由用于检测所述马达的马达位置的位置检测单元检测出的位置检测值、和由所述物理量控制部计算出的位置指令值，计算速度指令值；

速度控制部，根据由用于检测所述马达的马达速度的速度检测单元检测出的马达速度检测值、和由所述位置控制部计算出的速度指令值，计算所述马达的转矩指令值或者推力指令值；

电流控制部，根据由所述速度控制部计算出的所述转矩指令值或者所述推力指令值，控制流入所述马达的电流；以及

参数调整部，具有获取所述对象物的弹性常数的信息、与所述力学物理量从所述机械负载作用于所述对象物时相伴的马达转矩或者推力的反作用力相关的信息、从马达转矩或者推力向马达速度的传递特性的信息、所述位置控制部的控制规则的信息、所述位置控制部的参数的信息、所述速度控制部的控制规则的信息、以及所述速度控制部的参数的信息的信息获取部，使用所述信息获取部获取的信息，计算从关于位置指令值的位置指令信号向所述物理量获取值的信号的传递特性，根据该计算出的传递特性来调整所述物理量控制部的所述参数。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的马达控制装置，其特征在于，

所述信息获取部还获取所述电流控制部的传递特性的信息，

所述参数调整部还使用所述信息获取部获取的所述电流控制部的传递特性的信息来计算所述物理量控制部的参数。

7.根据权利要求1～5中的任意一项所述的马达控制装置，其特征在于，

所述马达控制装置主体经由物理量检测单元获取所述物理量获取值，所述物理量检测单元用于检测从所述机械负载作用于所述对象物的所述力学物理量，

所述信息获取部还获取表示所述物理量检测单元的延迟特性的传递特性的信息，

所述参数调整部还使用所述信息获取部获取的表示所述物理量检测单元的延迟特性的传递特性的信息来调整所述物理量控制部的参数。

8.根据权利要求1～5中的任意一项所述的马达控制装置，其特征在于，

所述信息获取部还获取伴随与马达速度成比例的摩擦转矩或者摩擦推力而发生的粘性摩擦的粘性摩擦系数、或者将非线性的摩擦特性近似于与马达速度成比例的粘性摩擦时的粘性摩擦系数，

所述参数调整部还使用所述信息获取部获取的粘性摩擦系数的信息来调整所述物理量控制部的参数。

9.根据权利要求8所述的马达控制装置，其特征在于，

所述信息获取部根据用所述对象物的弹性常数除物理量指令值的变化的斜率而得到的值，获取所述粘性摩擦系数。

10.根据权利要求1～5中的任意一项所述的马达控制装置，其特征在于，

所述参数调整部在调整所述物理量控制部的参数时，计算开环传递特性的增益余量以及相位余量，并调整所述物理量控制部的参数以使计算出的值处于规定的范围内。

11.根据权利要求1～5中的任意一项所述的马达控制装置，其特征在于，

所述参数调整部根据所述信息获取部获取的信息，调整所述物理量控制部的参数以使闭环传递函数的极点处于规定的范围内。

12.根据权利要求1～5中的任意一项所述的马达控制装置，其特征在于，

所述参数调整部在加压对象物发生了变更时，将变更前的加压对象物的弹性常数与加压对象物的变更前的所述物理量控制部的参数之积作为比例乘数，与变更后的加压对象物的弹性常数成反比例地调整加压对象物的变更后的所述物理量控制部的参数。