CN104821772A - 电动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供电动机控制装置，能抑制电动机加减速时的速度超调和输出过大的转矩，并且难以引起电动机的位置偏移，从而能容易地进行电动机的定位。提供的电动机控制装置具有第一转矩指令限制器(160)和第二转矩指令限制器(180)，当转矩指令的大小超过设定的范围时，将其大小限制在设定的范围内并输出饱和检测。停止条件判断器(190)监视位置指令的变化状态，当该位置指令变化时，根据第一转矩指令限制器的饱和检测，使速度积分控制器的积分动作停止，并且当位置指令未变化时，根据第二转矩指令限制器的饱和检测，使速度积分控制器的积分动作停止。

Description

电动机控制装置

技术领域

本发明涉及一种电动机控制装置。

背景技术

难以引起电动机振荡(発振)时的位置偏移因而能够容易地进行电动机定位的电动机控制装置，在控制系统内的操作量饱和时，通过进行抗饱和处理来避免速度积分控制器的输出值变得过大。抗饱和处理分为使用反馈的方法和使速度积分控制器停止的方法这两种方法。

图4是表示使用反馈来用于进行抗饱和处理的以往的电动机控制装置一个例子的图。

电动机控制装置30使用反馈控制器34，将向转矩指令限制器32的输入与来自转矩指令限制器32的输出之差乘以反馈增益倍数(K倍)。将乘以K倍后的差向速度指令进行反馈。由此，电动机控制装置30执行抗饱和处理(参照下述的日本专利公开公报特开2001-166801号的记载)。

但是，为了抑制电动机速度超调，需要根据在速度比例控制器38中设定的速度控制增益G的值，适当地调整在反馈控制器34中设定的反馈增益K的值。

例如，如果反馈增益K的值相对于速度控制增益G的值稍大，则会发生控制系统产生振荡的问题。因此，在能够任意设定速度控制增益G的值的电动机控制装置中，使用使速度积分控制器停止的方法。

图5是表示通过使速度积分控制器停止来执行抗饱和处理的以往的电动机控制装置的一个例子的图。

如果通过转矩指令限制器42限制从速度比例控制器48输出的转矩指令，则电动机控制装置40识别控制系统内的操作量的饱和。如果电动机控制装置40识别到操作量的饱和，则同一电动机控制装置40使用停止条件判断器43使速度积分控制器44的积分动作停止。

如果使速度积分控制器44的积分动作停止，则抑制了过大的积分动作。通过所述的抗饱和处理，可以抑制电动机45加减速时的速度超调和机械49的可动部的推压(押し当て)动作后输出过大的转矩。

在工作机械中，有时通过把滚珠丝杆通过连接器与电动机的轴连接，由此使用所述丝杆使工作台往返移动。如图6所示，在这种工作机械中使用的电动机控制装置利用比例积分控制进行速度控制，并且利用比例控制进行位置控制。

图6是表示通过使速度积分控制器停止来用于进行抗饱和处理的以往的其他电动机控制装置一个例子的图。

电动机控制装置50将由低通滤波器和陷波滤波器(ノッチフィルタ)构成的转矩指令滤波器51插入转矩指令限制器52和转矩控制器56之间。通过转矩指令滤波器51的低通滤波器，抑制包含在转矩指令中的编码器的量子化波动。此外，通过转矩指令滤波器51的陷波滤波器，抑制由连接器和滚珠丝杆引起的机械共振。

电动机控制装置50通过速度积分控制器54抑制机械系统摩擦的影响。由此，将电动机55定位在与位置指令一致的位置上。

但是，在所述以往的电动机控制装置50中，当机械的偏差大时，存在会在机械系统的共振频率与设定在控制系统的陷波滤波器中的频率之间产生偏差的情况。当产生了所述偏差时，转矩指令由于振荡，在转矩指令限制器52的限制值以下的范围内变动。

如果转矩指令因振荡而变动，则抗饱和处理起作用。其结果，速度积分控制器54停止。如果速度积分控制器54停止，则难以抑制机械系统的摩擦的影响。其结果，难以将电动机55定位在与位置指令一致的位置上。

图7是表示在图6的电动机控制装置50中转矩指令因振荡而变动时的各量的模拟结果的图。

向位置控制器输入梯形波状的位置指令。此外，从编码器E输出检测出的电动机位置。如果由转矩指令限制器52检测出转矩指令的饱和(饱和检测)，则速度积分控制器54停止。其结果，由于位置偏差的平均值不收敛于0，所以产生位置偏移。如图所示，代替以0为中心产生位置偏差的振动，以超出设想的状态产生位置偏差的振动，所以可以理解为产生了所述位置偏移。

即，如果因振荡造成转矩指令变动，则位置偏差的平均值不收敛于0。即，产生位置偏移。如果位置偏移变大，则成为导致机械破损的主要原因。因此，需要尽可能地抑制位置偏移。

发明内容

本发明是用于解除所述以往的电动机控制装置的问题而做出的发明。即，本发明的目的在于提供一种电动机控制装置，该电动机控制装置具有进行优异的抗饱和处理的功能，该优异的抗饱和处理难以引起电动机的位置偏移因而能够容易地进行电动机的定位。更具体地说，本发明的目的在于提供一种电动机控制装置，该电动机控制装置通过抗饱和处理能够抑制电动机加减速时的速度超调和可动部的推压动作后输出过大的转矩。

本发明提供一种电动机控制装置，其具有：速度积分控制器，对速度指令与速度反馈的偏差进行积分；速度比例控制器，输入所述偏差和积分后的偏差，并且输出转矩指令；第一转矩指令限制器，当所述转矩指令的大小超过设定的范围时，将所述转矩指令的大小限制在设定的范围内，并且输出饱和检测；转矩指令滤波器，消除包含在从所述第一转矩指令限制器输出的转矩指令中的、基于机械系统共振的变动和量子化波动；第二转矩指令限制器，当通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小超过设定的范围时，将通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小限制在设定的范围内，并且输出饱和检测；以及停止条件判断器，监视位置指令的变化状态，当所述位置指令变化时，根据所述第一转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止，并且当所述位置指令未变化时，根据所述第二转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止。

此外，本发明还提供一种电动机控制装置，其具有：速度积分控制器，对速度指令与速度反馈的偏差进行积分；速度比例控制器，输入积分后的偏差和速度反馈，并且输出转矩指令；第一转矩指令限制器，当所述转矩指令的大小超过设定的范围时，将所述转矩指令的大小限制在设定的范围内，并且输出饱和检测；转矩指令滤波器，消除包含在从所述第一转矩指令限制器输出的转矩指令中的、基于机械系统共振的变动和量子化波动；第二转矩指令限制器，当通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小超过设定的范围时，将通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小限制在设定的范围内，并且输出饱和检测；以及停止条件判断器，监视位置指令的变化状态，当所述位置指令变化时，根据所述第一转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止，并且当所述位置指令未变化时，根据所述第二转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止。

按照本发明的电动机控制装置，根据位置指令的变化状态，选择使用来自设在转矩指令滤波器前面的第一转矩指令限制器的饱和检测或来自设在转矩指令滤波器后面的第二转矩指令限制器的饱和检测。因此，可以抑制电动机加减速时的速度超调和输出过大的转矩。其结果，难以引起电动机的位置偏移，因而能够容易地进行电动机的定位。因此，即使控制系统内的操作量饱和了，也能够避免机械破损。因此，可以提高电动机控制装置的可靠性。

附图说明

图1是实施方式1的电动机控制装置的构成图。

图2是实施方式2的其他电动机控制装置的构成图。

图3是表示在实施方式1的电动机控制装置中转矩指令变动时各量的模拟结果的图。

图4是表示使用反馈进行抗饱和处理的以往的电动机控制装置一个例子的图。

图5是表示使速度积分控制器停止来进行抗饱和处理的以往的电动机控制装置一个例子的图。

图6是表示使速度积分控制器停止来进行抗饱和处理的以往的其他电动机控制装置一个例子的图。

图7是表示在图6的电动机控制装置中由于振荡使转矩指令变动时各量的模拟结果的图。

附图标记说明

30、40、50、100、300电动机控制装置，

32、42、52转矩指令限制器，

34反馈增益输出器，

35、45、55、210电动机，

36、46、56、200转矩控制器，

38、48、150速度比例控制器，

43停止条件判断器，

44、140速度积分控制器，

49、220机械，

51、170转矩指令滤波器，

54速度积分控制器，

110编码器，

120位置控制器，

130速度计算器，

151、152、153加法计算点，

160第一转矩指令限制器，

180第二转矩指令限制器，

190停止条件判断器。

具体实施方式

下面，将本发明的电动机控制装置的实施方式分为实施方式1和实施方式2来进行说明。

实施方式1

电动机控制装置100的构成

图1是实施方式1的电动机控制装置的构成图。电动机控制装置100具有：位置控制器120、速度计算器130、速度积分控制器140、速度比例控制器150、第一转矩指令限制器160、转矩指令滤波器170、第二转矩指令限制器180、停止条件判断器190和转矩控制器200。

向位置控制器120输入位置指令与电动机位置的偏差。位置控制器120基于输入的偏差，输出速度指令。

向速度计算器130输入电动机位置。速度计算器130基于输入的电动机位置，输出速度反馈。

向速度积分控制器140输入速度指令与速度反馈的偏差。速度积分控制器140对输入的偏差进行积分并输出积分后的偏差。

向速度比例控制器150输入通过加法计算得到的值，所述加法计算把速度指令与速度反馈的偏差加上由速度积分控制器140对所述的速度指令与速度反馈的偏差进行积分后得到的值。速度比例控制器150对通过加法计算得到的值进行放大。由速度比例控制器150将放大后的值作为转矩指令输出。

第一转矩指令限制器160检测输入的转矩指令的饱和。如果所述转矩指令饱和，则第一转矩指令限制器160向停止条件判断器190输出饱和检测。

转矩指令滤波器170对通过第一转矩指令限制器160后的转矩指令进行滤波。转矩指令滤波器170将滤波后的转矩指令向第二转矩指令限制器180输出。

第二转矩指令限制器180检测通过转矩指令滤波器170后的转矩指令的饱和。如果所述转矩指令饱和，则第二转矩指令限制器180向停止条件判断器190输出饱和检测。

停止条件判断器190监视输入同一停止条件判断器190的位置指令的变化状态。当输入的位置指令变化时，停止条件判断器190判断为是移动的电动机控制模式。此外，停止条件判断器190根据来自第一转矩指令限制器160的饱和检测，使速度积分控制器140的积分动作停止。当判断为是移动的电动机控制模式时，停止条件判断器190不接收来自第二转矩指令限制器180的饱和检测。

此外，当输入的位置指令在一定时间内未变化时，停止条件判断器190判断为是停止的电动机控制模式。此外，停止条件判断器190基于来自第二转矩指令限制器180的饱和检测，使速度积分控制器140的积分动作停止。当判断为是停止的电动机控制模式时，停止条件判断器190不接收来自第一转矩指令限制器160的饱和检测。即，停止条件判断器190根据位置指令有无变化，在第一转矩指令限制器160和第二转矩指令限制器180之间进行选择，适当地从一方的限制器切换为另一方的限制器。

向转矩控制器200输入通过了第一转矩指令限制器160、转矩指令滤波器170和第二转矩指令限制器180后的转矩指令。转矩控制器200基于输入的指令，控制电动机210的动作。

电动机210驱动机械220。通过编码器110检测电动机210的转动位置。编码器110将检测到的电动机210的转动位置作为电动机位置输出。

电动机控制装置100的动作

整体动作

首先，在加法计算点151对位置指令与编码器110检测到的电动机210的电动机位置进行减法计算。将减法计算后的偏差输入位置控制器120。位置控制器120基于输入的偏差输出速度指令。电动机位置也输入到速度计算器130。速度计算器130基于输入的电动机位置，输出速度反馈。

在加法计算点152对位置控制器120输出的速度指令与速度计算器130输出的速度反馈进行减法计算。通过速度积分控制器140对减法计算后的偏差进行积分。在加法计算点153对在加法计算点152通过减法计算得到的偏差与用速度积分控制器140进行积分后的偏差进行加法计算。经加法计算得到的偏差被输入速度比例控制器150。利用在速度比例控制器150中设定的增益对输入的偏差进行放大。从速度比例控制器150输出转矩指令。

通过第一转矩指令限制器160将从速度比例控制器150输出的转矩指令的大小限制在设定的范围内。如果将转矩指令的大小限制在设定的范围内，则第一转矩指令限制器160将饱和检测向停止条件判断器190输出。

转矩指令滤波器170具有滤波器，该滤波器用于抑制包含机械220的机械系统的共振、以及编码器110的量子化波动。因此，即使在通过了第一转矩指令限制器160后的转矩指令中包含基于机械系统的共振的变动，也可以消除该变动。此外，即使在所述转矩指令中包含量子化波动，也可以消除该量子化波动。当转矩指令中包含基于机械系统的共振的变动或量子化波动时，与通过第一转矩指令限制器160后的转矩指令的大小相比，从转矩指令滤波器170输出的转矩指令的大小变小。

通过第二转矩指令限制器180，把通过转矩指令滤波器170消除了基于机械系统的共振的变动或者量子化波动后的转矩指令的大小，限制在设定的范围内。如果转矩指令的大小超过设定的范围，则第二转矩指令限制器180向停止条件判断器190输出饱和检测。第二转矩指令限制器的限制值(リミット値)和第一转矩指令限制器的限制值被设定为相同的值。

通过第二转矩指令限制器180后的转矩指令被输入转矩控制器200。通过转矩控制器200驱动电动机210。通过电动机210驱动机械220。

移动的电动机控制模式的动作

通过停止条件判断器190判断是否是适合使用移动的电动机控制模式的时机。当位置指令的大小变化时，停止条件判断器190判断为是适合使用移动的电动机控制模式的时机。因此，在移动的电动机控制模式中，电动机210按照位置指令转动。

在移动的电动机控制模式中，电动机控制装置100按照所述的整体动作，控制电动机210的转动。此时，如果从速度比例控制器150输出大小超过在第一转矩指令限制器160中设定的设定值的转矩指令，则第一转矩指令限制器160将所述转矩指令的大小限制为设定值。第一转矩指令限制器160将被限制后的转矩指令向转矩指令滤波器170输出。此时，第一转矩指令限制器160将饱和检测向停止条件判断器190输出。

停止条件判断器190基于从第一转矩指令限制器160输出的饱和检测，判断停止条件。此后，停止条件判断器190适当地使速度积分控制器140的积分动作停止。

因此，可以避免来自速度积分控制器的输出变得过大的结果所述导致的转矩指令的大小超过第一转矩指令限制器160的设定值。因此，可以抑制电动机210加减速时的速度超调。

停止的电动机控制模式的动作

通过停止条件判断器190判断是否是适合使用停止的电动机控制模式的时机。当位置指令的大小在一定时间内未变化时，停止条件判断器190判断为是适合使用停止的电动机控制模式的时机。因此，在停止的电动机控制模式中，通过定位使电动机210停止。

当停止条件判断器190判断为是适合使用停止的电动机控制模式的时机时，停止条件判断器190代替基于第一转矩指令限制器160输出的饱和检测，判断停止条件，基于第二转矩指令限制器180输出的饱和检测，判断停止条件。此后，停止条件判断器190适当地使速度积分控制器140停止。

在停止的电动机控制模式中，电动机控制装置100按照所述的整体动作，控制电动机210的转动。此时，如果从转矩指令滤波器170输出大小超过在第二转矩指令限制器180中设定的设定值的转矩指令，则第二转矩指令限制器180将所述转矩指令的大小限制为设定值。第二转矩指令限制器180将被限制后的转矩指令向转矩控制器200输出。此时，第二转矩指令限制器180将饱和检测向停止条件判断器190输出。

停止条件判断器190接收从第二转矩指令限制器180输出的饱和检测。此后，停止条件判断器190适当地使速度积分控制器140的积分动作停止。

因此，在电动机210停止时(例如在机械220的可动部的推压动作时)，即使存在速度偏差，也可以避免来自速度积分控制器140的输出值成为第二转矩指令限制器180饱和的值以上。因此，可以抑制输出过大的转矩。

此外，如上所述，在第一转矩指令限制器160的后面设置有转矩指令滤波器170。因此，即使在通过第一转矩指令限制器160后的转矩指令中包含基于机械系统的共振的变动和量子化波动，也可以消除所述变动和量子化波动。

即使振荡的机械系统的共振频率稍稍偏离陷波滤波器的设定频率，如果共振频率在陷波滤波器的衰减频带内，则进行针对振荡成分的某种程度的衰减。此外，还进行利用低通滤波器的衰减。因此，即使第一转矩指令限制器160饱和，也不会导致第二转矩指令限制器180饱和。因此，速度积分控制器140不停止。因此，进行摩擦的补偿。其结果，电动机位置不会产生位置偏移。

此外，对于推压时等一定的转矩指令的饱和，转矩指令滤波器170的滤波效果不起作用。因此，第一转矩指令限制器160输出的信号以几乎不衰减的方式向第二转矩指令限制器输出。因此，由第二转矩指令限制器180进行的饱和检测以与由第一转矩指令限制器160进行的检测相同的等级(レベル)进行。因此，适当地进行速度积分控制器140的停止。由此，可以避免如果不进行速度积分控制器140的停止动作而将会产生的、来自速度积分控制器140的输出值变得过大的情况。因此，可以防止由于在进行推压后的通常动作时输出过大的速度积分器的值而导致的电动机失控。

另外，作为转矩指令滤波器170，当使用进行超调这样的特性的滤波器时，在通常的电动机控制时，可以实施由第一转矩指令限制器160和第二转矩指令限制器180两者进行的饱和检测。由此，当第一转矩指令限制器160和第二转矩指令限制器180中的任意一方进行了饱和检测时，可以使速度积分控制器140的积分动作停止。

此外，当位置指令在一定时间内未变化时，可以仅由第二转矩指令限制器180进行饱和检测。即，可以仅针对通过转矩指令滤波器170后的转矩指令进行饱和检测。

实施方式2

电动机控制装置300的构成

图2是实施方式2的其他电动机控制装置的构成图。电动机控制装置300使用IP控制。电动机控制装置300所具有的构成要素与图1所示的电动机控制装置100相同。因此，对于与图1相同的构成要素附加相同的附图标记。

电动机控制装置300在以下方面与电动机控制装置100不同。即，在电动机控制装置300中不存在直接连接加法计算点152和加法计算点153的速度积分控制器140的旁通电路。此外，在电动机控制装置300中，对加法计算点153进行速度反馈。

电动机控制装置300的动作

整体动作

首先，在加法计算点151对位置指令与编码器110检测到的电动机210的电动机位置进行减法计算。减法计算后的偏差输入位置控制器120。位置控制器120基于输入的偏差输出速度指令。电动机位置也输入速度计算器130。速度计算器130基于输入的电动机位置，输出速度反馈。

在加法计算点152对位置控制器120输出的速度指令与速度计算器130输出的速度反馈进行减法计算。通过速度积分控制器140对减法计算后的偏差进行积分。在加法计算点153对用速度积分控制器140进行积分后的偏差与速度反馈进行减法计算。减法计算后的偏差输入速度比例控制器150。通过在速度比例控制器150中设定的增益对积分后的偏差与速度反馈的偏差进行放大。从速度比例控制器150输出转矩指令。

通过第一转矩指令限制器160将从速度比例控制器150输出的转矩指令的大小限制在设定的范围内。如果将转矩指令的大小限制在设定的范围内，则第一转矩指令限制器160向停止条件判断器190输出饱和检测。

转矩指令滤波器170具有滤波器，该滤波器用于抑制包含机械220的机械系统的共振、以及编码器110的量子化波动。因此，即使通过第一转矩指令限制器160后的转矩指令中包含基于机械系统的共振的变动，也可以消除该变动。此外，即使在所述的转矩指令中包含量子化波动，也可以消除该量子化波动。当在转矩指令中包含基于机械系统的共振的变动或量子化波动时，与通过第一转矩指令限制器160后的转矩指令的大小相比，从转矩指令滤波器170输出的转矩指令的大小变小。

通过第二转矩指令限制器180，将通过转矩指令滤波器170消除了基于机械系统的共振的变动或量子化波动后的转矩指令的大小限制在设定的范围内。如果转矩指令的大小超过设定的范围，则第二转矩指令限制器180向停止条件判断器190输出饱和检测。将第二转矩指令限制器的限制值和第一转矩指令限制器的限制值设定为相同的值。

通过第二转矩指令限制器180后的转矩指令输入转矩控制器200。通过转矩控制器200驱动电动机210。通过电动机210驱动机械220。

移动的电动机控制模式的动作

通过停止条件判断器190判断是否是适合使用移动的电动机控制模式的时机。当位置指令的大小变化时，停止条件判断器190判断为是适合使用移动的电动机控制模式的时机。因此，在移动的电动机控制模式中，电动机210按照位置指令转动。

在移动的电动机控制模式中，电动机控制装置100按照所述的整体动作，控制电动机210的转动。此时，如果从速度比例控制器150输出大小超过在第一转矩指令限制器160中设定的设定值的转矩指令，则第一转矩指令限制器160将所述转矩指令的大小限制为设定值。第一转矩指令限制器160向转矩指令滤波器170输出被限制后的转矩指令。此时，第一转矩指令限制器160向停止条件判断器190输出饱和检测。

停止条件判断器190基于从第一转矩指令限制器160输出的饱和检测，判断停止条件。此后，停止条件判断器190适当地使速度积分控制器140的积分动作停止。

因此，可以避免来自速度积分控制器的输出变得过大的结果所导致的转矩指令的大小超过第一转矩指令限制器160的设定值的情况。因此，抑制了电动机210加减速时的速度超调。

停止的电动机控制模式的动作

通过停止条件判断器190判断是否是适合使用停止的电动机控制模式的时机。当位置指令的大小在一定时间内未变化时，停止条件判断器190判断为是适合使用停止的电动机控制模式的时机。因此，在停止的电动机控制模式中，通过定位使电动机210停止。

当停止条件判断器190判断为是适合使用停止的电动机控制模式的时机时，停止条件判断器190代替基于第一转矩指令限制器160输出的饱和检测，判断停止条件，基于第二转矩指令限制器180输出的饱和检测，判断停止条件。此后，停止条件判断器190适当地使速度积分控制器140停止。

在停止的电动机控制模式下，电动机控制装置100按照所述的整体动作，控制电动机210的转动。此时，如果从转矩指令滤波器170输出大小超过在第二转矩指令限制器180中设定的设定值的转矩指令，则第二转矩指令限制器180将所述转矩指令的大小限制为设定值。第二转矩指令限制器180向转矩控制器200输出被限制后的转矩指令。此时，第二转矩指令限制器180向停止条件判断器190输出饱和检测。

停止条件判断器190接收从第二转矩指令限制器180输出的饱和检测。此后，停止条件判断器190适当地使速度积分控制器140的积分动作停止。

因此，在电动机210停止时(例如在机械220可动部的推压动作时)，即使存在速度偏差，也可以避免来自速度积分控制器140的输出的值成为第二转矩指令限制器180饱和的值以上。因此，可以抑制输出过大的转矩。

速度控制器也可以采用与实施方式1和实施方式2不同的构成。特别是如果是采用包含积分控制器和比例控制器这样构成的速度控制器，则可以与本实施方式同样地适用。作为所述构成的例子，可以举出的是将速度积分控制器140和速度比例控制器150并联连接的构成。此外，当积分器停止条件成立时，可以仅在朝向使速度积分控制器140的值增加的方向的速度偏差的情况下，使积分动作停止。即，可以采用下述构成：在朝向使速度积分控制器140的值减少的方向的速度偏差的情况下，不使积分动作停止。

图3是表示在实施方式1的电动机控制装置100中转矩指令变动时各量的模拟结果的图。

向位置控制器120输入梯形波状的位置指令。此外，从编码器110输出检测到的电动机位置。即使通过第一转矩指令限制器160检测到转矩指令的饱和，也不实施由停止条件判断器190进行的速度积分控制器140的停止动作。因此，即使经过一定时间，位置偏差的平均值也保持0的状态。

如图3所示，在实施方式1中，即使转矩指令因振荡而变动，也可以使位置偏差的平均值收敛于0(以0为中心产生位置偏差的振动)。因此，进行摩擦补偿。因而，电动机位置不会产生位置偏移。

另外，实施方式2的电动机控制装置300也可以得到与实施方式1的电动机控制装置100同样的效果。

如上所述，在本发明的电动机控制装置中，通过使位置指令的变化量成为0，在电动机停止后，不是在转矩指令滤波器的前面而是在后面进行饱和检测。由此，不仅可以抑制电动机加减速时的速度超调、以及机械的可动部的推压动作后输出过大的转矩，而且可以抑制电动机振荡时的位置偏移。其结果，能够抑制机械破损，从而能够提供可靠性更高的电动机控制装置。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明。所述的实施方式是用于说明本发明的例子。所述实施方式宗旨并不是将本发明的范围仅限定于所述实施方式。只要不脱离本发明的范围，能够以与所述实施方式不同的各种方式来实施本发明。

此外，本发明的实施方式的电动机控制装置可以是以下的第一电动机控制装置～第七电动机控制装置。

所述第一电动机控制装置，其具有：速度积分控制器，对速度指令与速度反馈的偏差进行积分；速度比例控制器，输入所述偏差和积分后的偏差并输出转矩指令；第一转矩指令限制器，当所述转矩指令的大小超过设定的范围时，将所述转矩指令的大小限制在设定的范围内并输出饱和检测；转矩指令滤波器，消除包含在从所述第一转矩指令限制器输出的转矩指令中的、基于机械系统共振的变动和量子化波动；第二转矩指令限制器，当通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小超过设定的范围时，将通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小限制在设定的范围内并输出饱和检测；以及停止条件判断器，监视位置指令的变化状态，当所述位置指令变化时，根据所述第一转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止，并且当所述位置指令未变化时，根据所述第二转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止。

所述第二电动机控制装置，其具有：速度积分控制器，对速度指令与速度反馈的偏差进行积分；速度比例控制器，输入积分后的偏差和速度反馈并输出转矩指令；第一转矩指令限制器，当所述转矩指令的大小超过设定的范围时，将所述转矩指令的大小限制在设定的范围内并输出饱和检测；转矩指令滤波器，消除包含在从所述第一转矩指令限制器输出的转矩指令中的、基于机械系统共振的变动和量子化波动；第二转矩指令限制器，当通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小超过设定的范围，将通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小限制在设定的范围内并输出饱和检测；以及停止条件判断器，监视位置指令的变化状态，当所述位置指令变化时，根据所述第一转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止，并且当所述位置指令未变化时，根据所述第二转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止。

所述第三电动机控制装置是在所述第一电动机控制装置或所述第二电动机控制装置中，在所述位置指令变化时和所述位置指令未变化时，所述停止条件判断器选择性地切换第一转矩指令限制器和第二转矩指令限制器，当所述位置指令变化时，根据所述第一转矩指令限制器的饱和检测，判断停止条件，并且当所述位置指令未变化时，根据所述第二转矩指令限制器的饱和检测，判断停止条件。

所述第四电动机控制装置是在所述第一电动机控制装置～所述第三电动机控制装置中的任意一个所述的电动机控制装置中，所述电动机控制装置还具有转矩控制器，所述转矩控制器使用通过所述第二转矩指令限制器后的转矩指令驱动电动机。

所述第五电动机控制装置是在所述第四电动机控制装置中，当所述第一转矩指令限制器输出了饱和检测时，所述速度比例控制器输出转矩指令，所述转矩指令用于抑制所述电动机加减速时的速度超调。

所述第六电动机控制装置是在所述第四电动机控制装置中，当所述第二转矩指令限制器输出了饱和检测时，所述速度比例控制器输出转矩指令，所述转矩指令用于抑制机械的可动部的推压动作后输出过大的转矩并且抑制所述电动机振荡时的位置偏移。

所述第七电动机控制装置是在所述第一电动机控制装置～所述第六电动机控制装置中的任意一个所述的电动机控制装置中，在所述第一转矩指令限制器和所述第二转矩指令限制器中设定的转矩指令的大小的范围相同。

Claims (10)

1.一种电动机控制装置，其特征在于具有：

速度积分控制器，对速度指令与速度反馈的偏差进行积分；

速度比例控制器，输入所述偏差和积分后的偏差，并且输出转矩指令；

第一转矩指令限制器，当所述转矩指令的大小超过设定的范围时，将所述转矩指令的大小限制在设定的范围内，并且输出饱和检测；

转矩指令滤波器，消除包含在从所述第一转矩指令限制器输出的转矩指令中的、基于机械系统共振的变动和量子化波动；

第二转矩指令限制器，当通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小超过设定的范围时，将通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小限制在设定的范围内，并且输出饱和检测；以及

停止条件判断器，监视位置指令的变化状态，当所述位置指令变化时，根据所述第一转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止，并且当所述位置指令未变化时，根据所述第二转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止。

2.一种电动机控制装置，其特征在于具有：

速度积分控制器，对速度指令与速度反馈的偏差进行积分；

速度比例控制器，输入积分后的偏差和速度反馈，并且输出转矩指令；

第一转矩指令限制器，当所述转矩指令的大小超过设定的范围时，将所述转矩指令的大小限制在设定的范围内，并且输出饱和检测；

转矩指令滤波器，消除包含在从所述第一转矩指令限制器输出的转矩指令中的、基于机械系统共振的变动和量子化波动；

第二转矩指令限制器，当通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小超过设定的范围时，将通过所述转矩指令滤波器后的转矩指令的大小限制在设定的范围内，并且输出饱和检测；以及

停止条件判断器，监视位置指令的变化状态，当所述位置指令变化时，根据所述第一转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止，并且当所述位置指令未变化时，根据所述第二转矩指令限制器的饱和检测，使所述速度积分控制器的积分动作停止。

3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，所述停止条件判断器根据所述位置指令有无变化，从所述第一转矩指令限制器和所述第二转矩指令限制器中的一方切换为另一方，当所述位置指令变化时，基于所述第一转矩指令限制器的饱和检测，判断停止条件，并且当所述位置指令未变化时，基于所述第二转矩指令限制器的饱和检测，判断停止条件。

4.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电动机控制装置还具有转矩控制器，所述转矩控制器使用通过所述第二转矩指令限制器后的转矩指令驱动电动机。

5.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电动机控制装置还具有转矩控制器，所述转矩控制器使用通过所述第二转矩指令限制器后的转矩指令驱动电动机。

6.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，当所述第一转矩指令限制器输出了饱和检测时，所述速度比例控制器输出转矩指令，该转矩指令用于抑制所述电动机加减速时的速度超调。

7.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，当所述第一转矩指令限制器输出了饱和检测时，所述速度比例控制器输出转矩指令，该转矩指令用于抑制所述电动机加减速时的速度超调。

8.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，当所述第二转矩指令限制器输出了饱和检测时，所述速度比例控制器输出转矩指令，该转矩指令用于抑制机械的可动部的推压动作后输出过大的转矩、以及所述电动机振荡时的位置偏移。

9.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，当所述第二转矩指令限制器输出了饱和检测时，所述速度比例控制器输出转矩指令，该转矩指令用于抑制机械的可动部的推压动作后输出过大的转矩、以及所述电动机振荡时的位置偏移。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于，在所述第一转矩指令限制器和所述第二转矩指令限制器中设定的转矩指令的大小的范围彼此基本相同。