CN105487484B - 电动机控制装置 - Google Patents

电动机控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105487484B
CN105487484B CN201510608052.1A CN201510608052A CN105487484B CN 105487484 B CN105487484 B CN 105487484B CN 201510608052 A CN201510608052 A CN 201510608052A CN 105487484 B CN105487484 B CN 105487484B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
deviation
value
torque instruction
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510608052.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105487484A (zh
Inventor
猪饲聪史
中邨勉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN105487484A publication Critical patent/CN105487484A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105487484B publication Critical patent/CN105487484B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/27—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device
    • G05B19/29—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device for point-to-point control
    • G05B19/291—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41032—Backlash
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41036—Position error in memory, lookup table for correction actual position
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41059—Play in gear, screw backlash, lost motion
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41071—Backlash for non orthogonal axis
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41078—Backlash acceleration compensation when inversing, reversing direction
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41085—Compensation pulses on inversion of direction of rotation, movement
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41208—Lookup table for load, motor torque as function of actual position error
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41209—Lookup table with compensation as function of reference and feedback value
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41261—Flexible coupling between carriage, slide and actuator, motor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41265—To avoid backlash
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41394—Estimate speed and position error from motor current, torque
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41426—Feedforward of torque
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/24—Controlling the direction, e.g. clockwise or counterclockwise
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

电动机控制装置包括：偏差计算部，其计算可动部的位置与被驱动部的位置之间的偏差；保持部，其将偏差作为初始偏差来与转矩指令值相关联地进行保持；以及校正量计算部，其计算对可动部与被驱动部之间的弹性体的弹性变形量进行校正的校正量。校正量计算部基于由保持部保持的初始偏差、与初始偏差相关联地被保持的转矩指令值以及在电动机反转时转矩指令生成部所生成的转矩指令值来计算校正量。

Description

电动机控制装置
技术领域
本发明涉及一种对与机床和产业机械中的进给轴以及产业用机器人的臂连结的电动机的反转延迟进行校正的电动机控制装置。
背景技术
在机床和产业机械中的进给轴以及产业用机器人的臂等的轴(机械可动部)上连结有伺服电动机。伺服电动机的旋转通过滚珠丝杠等被变换为工作台等的直线运动，或者伺服电动机的传递速度通过减速机而降低。
在这些滚珠丝杠或者减速机中存在如下情况：在向某个位置的正方向的停止位置与负方向的停止位置之间存在差。一般，这样的差被称作反向间隙(backlash)，成为使位置精度下降的原因。
图6A～图6C是用于说明反向间隙的图。在图6A中示出了通过未图示的电动机移动的可动部WA以及由可动部WA驱动的被驱动部WB。可动部WA在其两端具有突出部A1、A2，被驱动部WB在其中央具有突起部B。因而，例如当可动部WA向右方移动时，可动部WA的一方的突出部A1的内侧端与被驱动部WB的突起部B的一端卡合。由此，可动部WA和被驱动部WB一体地向右方移动。
另外，在电动机反转而可动部WA从右方向左方移动的情况下，如图6B所示，可动部WA向左方移动。然后，如图6C所示，当可动部WA的另一方的突出部A2的内侧端与被驱动部WB的突起部B的另一端卡合时，可动部WA和被驱动部WB一体地向左方移动。
这样，在反转时，可动部WA在与被驱动部WB卡合之前需要移动被称作反向间隙的规定的移动量。图6A和图6C所示的反向间隙C有可能成为使位置精度下降的原因。因此，进行如下处理：生成关于反向间隙C的校正量，在反转时将该校正量与电动机的位置指令相加。
无需得到被驱动部WB的位置信息而基于电动机的位置信息来进行被驱动部WB的位置控制的机械是半封闭控制机。在这样的半封闭控制机中，向电动机指示将速度指令反转后的移动指令与反向间隙长度相加得到的校正位置指令，由此使被驱动部WB移动与移动指令相应的量。
另外，在能够掌握电动机的位置信息和被驱动部WB的位置信息这两者的机械即全封闭控制机中，具备被驱动部WB的传感器，因此只要施加期望值作为移动指令就足够。在这样的全封闭控制机中，在速度指令反转时，在电动机移动反向间隙长度之后，被驱动部WB开始移动，因此发生延迟。因此，全封闭控制机可能具有在速度指令反转后使电动机加速的速度指令校正功能。
在这两个技术中，在适当的定时进行适当的校正，在动作之前决定校正的量和校正的定时。因而，这两个技术是前馈控制。
与此相对，在日本特开2014-054001号公报中，掌握产生反向间隙时的电动机的位置，决定反向间隙校正量。在该情况下，使用产生反向间隙时的电动机当前的位置来决定反向间隙校正量，因此日本特开2014-054001号公报的技术是反馈控制。在日本特开2014-054001号公报中，将可动部与被驱动部卡合时的可动部与被驱动部之间的偏差作为初始偏差。而且，从初始偏差减去可动部与被驱动部的当前的位置之间的偏差来计算校正量。
在日本特开2014-054001号公报中，将反向间隙解释为齿面间的单纯的间隙。然而，在通常的机械中，反向间隙是将单纯的间隙与通过作用在可动部和被驱动部之间的力产生的弹性变形合起来的。另外，根据机械不同，还存在几乎没有前述的间隙而基于弹性变形的空程(lost motion)占主导的情况。此外，弹性变形是由于将电动机与滚珠丝杠结合的联轴器、特别是树脂制联轴器的扭曲、滚珠丝杠的伸缩而发生的。
在产生了基于弹性变形的空程的情况下，在日本特开2014-054001号公报中产生以下可能性：在求出初始偏差时施加在反向间隙端的力的大小与电动机反转时所需的力的大小不同，从而计算出的校正量与所要求的校正量不同。
在校正量过多或过少的情况下，工件的形状精度变差。具体地说，在加工工件的凸的部分时校正量过小的情况以及在加工工件的凹的部分时校正量过大的情况下，存在工件处产生突起的可能性。反之，在加工工件的凸的部分时校正量过大的情况以及在加工工件的凹的部分时校正量过小的情况下，存在工件处产生切口的可能性。特别是，在校正量过大的情况下，工件的加工面处的切口看起来像伤痕，因此工件被判断为加工不良的可能性高，屡次被视为问题。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够通过考虑弹性变形来避免生成过大的校正量的电动机控制装置。
发明内容
为了达到前述的目的，根据第一方式，提供如下一种电动机控制装置：具备由电动机驱动的可动部以及由该可动部驱动的被驱动部，该电动机控制装置具备：转矩指令生成部，其生成针对上述电动机的转矩指令值；第一位置检测部，其检测上述可动部的位置；第二位置检测部，其检测上述被驱动部的位置；偏差计算部，其计算上述第一位置检测部所检测出的第一位置检测值与上述第二位置检测部所检测出的第二位置检测值之间的偏差；保持部，其将由该偏差计算部计算出的上述偏差作为初始偏差与上述转矩指令值相关联地进行保持；以及校正量计算部，其计算对上述可动部与上述被驱动部之间的弹性体的弹性变形量进行校正的校正量，其中，上述校正量计算部基于由上述保持部保持的上述初始偏差、与上述初始偏差相关联地被保持的上述转矩指令值以及在上述电动机反转时上述转矩指令生成部所生成的转矩指令值来计算上述校正量。
根据第二方式，在第一方式中，上述校正量计算部根据由上述保持部保持的上述初始偏差以及与上述初始偏差相关联地被保持的上述转矩指令值来求出上述弹性体的弹簧常数，通过将在上述电动机反转时上述转矩指令生成部所生成的转矩指令值除以上述弹簧常数并减去当前的偏差，来计算上述校正量。
根据第三方式，在第一方式或第二方式中，在上述可动部正在加速或以等速移动时，上述保持部将上述偏差作为上述初始偏差来与上述转矩指令值相关联地进行保持。
本发明的这些目的、特征及优点以及其它目的、特征及优点通过附图所示的本发明的典型的实施方式的详细说明会变得更加明确。
附图说明
图1是基于本发明的电动机控制装置的功能框图。
图2是示意性地表示图1的滚珠丝杠机构部的图。
图3A是可动部向左方移动的情况下的局部示意图。
图3B是可动部向右方移动的情况下的局部示意图。
图4是表示本发明的电动机控制装置的动作的流程图。
图5是表示弹簧的位移与力之间的关系的图。
图6A是用于说明反向间隙的第一图。
图6B是用于说明反向间隙的第二图。
图6C是用于说明反向间隙的第三图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。在以下的附图中对于相同的构件标注相同的参照标记。为了容易理解，适当地变更这些图的比例尺。
图1是基于本发明的电动机控制装置的功能框图。如图1所示，在安装于电动机M的输出轴的滚珠丝杠机构部的螺杆51上螺纹接合有螺母52。而且，螺母52经由结合构件53连结于工作台54。由安装于电动机M的第一位置检测部、例如编码器11检测电动机M的位置。设编码器11还基于连续的多个电动机M的位置来检测速度检测值DV。并且，由与工作台54平行地配置的第二位置检测部、例如标尺12检测工作台54的位置。
图2是示意性地表示滚珠丝杠机构部的图。在图2中主要示出截面为大致U字形状的可动部WA以及与可动部WA嵌合的卡合构件D。而且，可动部WA的下表面经由第一弹性变形部61连结于表示电动机M的位置的电动机位置构件63。另外，卡合构件D经由第二弹性变形部62连结于工作台54。在图2中，卡合构件D、第二弹性变形部62以及工作台54相当于被驱动部WB。
图3A和图3B是可动部分别向左方和右方移动的情况下的局部示意图。当电动机位置构件63向左方移动时，第一弹性变形构件61发生弹性变形，由此可动部WA比电动机位置构件63略微延迟地向左方移动。
然后，当与可动部WA嵌合的卡合构件D向左方移动时，第二弹性变形构件62发生弹性变形，由此工作台54比卡合构件D延迟地向左方移动。此外，如图3B所示，在电动机位置构件63向右方移动的情况下也大致相同，因此省略说明。
在此，比较图1和图2可知，图1的第一位置检测部(编码器)11及电动机M与在图2中兼做直线型检测器的直线型致动器64对应。并且，图1的螺杆51及螺母52与可动部WA、卡合构件D以及能够弹性变形的第一弹性变形部61对应。而且，图1的结合构件53与能够弹性变形的第二弹性变形部62对应。在下面，设图1的滚珠丝杠机构部被置换为图2所示的示意性的滚珠丝杠机构部来进行说明。
参照图1，基于本发明的电动机控制装置10主要包括周期性地生成可动部WA的位置指令值CP的位置指令生成部20、生成可动部WA的速度指令值的速度指令生成部24以及生成电动机M的转矩指令值的转矩指令生成部26。
并且，电动机控制装置10包括偏差计算部31，该偏差计算部31计算第一位置检测部11所检测出的第一位置检测值DP1与第二位置检测部12所检测出的第二位置检测值DP2之间的偏差ΔP。
并且，电动机控制装置10包括保持部33，该保持部33将由偏差计算部31计算出的偏差ΔP作为初始偏差来与转矩指令值相关联地进行保持。此外，设保持部33还能够保持速度等其它要素。并且，电动机控制装置10包括校正量计算部34，该校正量计算部34计算对可动部WA与被驱动部WB之间的弹性体的弹性变形量进行校正的校正量。在此，可动部WA与被驱动部WB之间的弹性体为使第一弹性变形部61和第二弹性变形部62一体化而成的弹性体。
具体地说，校正量计算部34基于由保持部33保持的初始偏差、与初始偏差相关联地被保持的转矩指令值以及在电动机反转时转矩指令生成部26所生成的转矩指令值来计算校正量。
图4是表示本发明的电动机控制装置的动作的流程图。设图4所示的内容按规定的控制周期重复进行。下面，参照图1至图4说明本发明的电动机控制装置的动作。
首先，位置指令生成部20生成位置指令值CP。然后，在图4的步骤S11、S12中，第一位置检测部11和第二位置检测部12分别检测可动部WA的第一位置检测值DP1和被驱动部WB的第二位置检测值DP2。
然后，如图4所示，在步骤S13中，偏差计算部31计算第一位置检测值DP1与第二位置检测部DP2之间的偏差ΔP。在此，参照图3A等可知，偏差ΔP相当于以第一弹性变形部61和第二弹性变形部62为弹性体时的弹簧的伸长量。
接着，在步骤S14中，判定螺杆51是否正在进行加速或等速运动。换言之，判定可动部WA是否正在进行加速或者等速运动。对此，能够根据速度指令值进行判断。然后，在判定为螺杆51正在进行加速或等速运动的情况下，进入步骤S15。在步骤S15中，保持部33将在步骤S13中计算出的偏差作为初始偏差来与此时的转矩指令值相关联地进行保持。
此外，在螺杆51正在进行减速的情况下，电动机产生的力的方向相应于摩擦力与所需的减速力之间的大小关系而变化。因此，弹性变形的方向不是唯一的，根据情况而在弹性变形即初始偏差和转矩指令值这两者几乎不产生的状态下与转矩指令值相关联地获取初始偏差。在本发明中，采用了在螺杆51正在进行加速或等速运动时的偏差和转矩指令值，因此至少能够保证与作用于机械的摩擦力相当的初始偏差，排除初始偏差的误差与转矩指令值的误差对校正量产生的影响。
接着，在步骤S16中，判定是否保持有初始偏差和转矩指令值，在保持有初始偏差和转矩指令值的情况下进入步骤S17。在步骤S17中，校正量计算部34计算校正量。
在此，图5是表示弹簧的位移与力之间的关系的图。在图5中，横轴表示第一弹性变形部61和第二弹性变形部62的总位移。图5的纵轴表示力(转矩)。如图5所示，位移与力呈线性关系，其斜率表示使第一弹性变形部61和第二弹性变形部62一体化而成的弹性体的弹簧常数。
在步骤S17中，校正量计算部34将由保持部33保持的转矩指令值除以对应的初始偏差来求出弹簧常数。此外，也可以按规定的周期将转矩指令值除以初始偏差来求出弹簧常数，由此保持部33只保持弹簧常数。在该情况下，能够抑制保持部33的容量。
然后，在电动机M反转时，校正量计算部34将反转时的转矩指令值除以弹簧常数。当然也可以预先求出弹簧常数的倒数，将其与转矩指令值相乘。通过这样，能够根据以下的式(1)得到与反转时的转矩相应的适当的校正量。
校正量＝(第一方向的初始偏差/对应的第一方向的转矩指令值)×当前的转矩指令值-当前的偏差 (1)
此外，式(1)中的(第一方向的初始偏差/对应的第一方向的转矩指令值)是前述的弹性体的弹簧常数的倒数。另外，第一方向例如是图3A所示的左方，但也可以是图3B所示的右方。
再次参照图1，通过减法器21从由位置指令生成部20生成的位置指令值CP减去由第二位置检测部12检测出的第二位置检测值DP2。而且，由校正量计算部34生成的校正量在加法器22中与位置指令CP相加，相加值被输入到速度指令生成部24。速度指令生成部24生成速度指令值CV。
并且，在减法器25中从速度指令值CV减去由第一位置检测部11检测出的速度检测值DV，相减值被输入到转矩指令生成部26。由转矩指令生成部26生成的转矩指令值被输入到电动机M来驱动电动机M。
另外，在以往技术中，通过下式(2)求出校正量。
校正量＝第一方向的初始偏差-当前的偏差 (2)
与此相对，在本发明中，根据第一方向的初始偏差以及与其对应的转矩来计算弹簧常数。而且，根据反转时的转矩，利用弹簧常数来计算校正量。
像这样在本发明中考虑弹性变形来计算校正量，因此校正量不会变得过大。因此，工件不会被过度加工，在工件的表面也不会形成切口。因而，在本发明中，能够降低工件被判断为加工不良的可能性。
发明的效果
在第一方式和第二方式中，考虑弹性变形来计算校正量，因此校正量不会变得过大。因此，工件不会被过度加工，在工件的表面也不会形成切口。
在第三方式中，能够排除在减速时电动机产生的力的方向不唯一确定的问题。关于在减速时电动机产生的力，能够通过从减速所需的力减去作用于机械的摩擦力而得到。换言之，在第三方式中，排除电动机的力的方向和弹性变形的方向(伸还是缩)相应于摩擦力与减速力之间的大小关系而变化的问题。由此，能够得到更正确的弹性变形模型，从而能够进一步降低在工件的表面形成切口的可能性。
使用典型的实施方式来说明了本发明，但本领域技术人员应该能够理解只要不脱离本发明的范围就能够进行前述的变更和各种其它变更、省略、追加。

Claims (3)

1.一种电动机控制装置，具备由电动机驱动的可动部以及由该可动部驱动的被驱动部，该电动机控制装置具备：
转矩指令生成部，其生成针对上述电动机的转矩指令值；
第一位置检测部，其检测上述可动部的位置；
第二位置检测部，其检测上述被驱动部的位置；以及
偏差计算部，其计算上述第一位置检测部所检测出的第一位置检测值与上述第二位置检测部所检测出的第二位置检测值之间的偏差；
其特征在于，上述电动机控制装置还具备：
保持部，其将由该偏差计算部计算出的上述偏差作为初始偏差来与上述转矩指令值相关联地进行保持；以及
校正量计算部，其计算对上述可动部与上述被驱动部之间的弹性体的弹性变形量进行校正的校正量，
其中，上述校正量计算部基于由上述保持部保持的上述初始偏差、与上述初始偏差相关联地被保持的上述转矩指令值以及在上述电动机反转时上述转矩指令生成部所生成的转矩指令值来计算上述校正量。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，
上述校正量计算部根据由上述保持部保持的上述初始偏差以及与上述初始偏差相关联地被保持的上述转矩指令值来求出上述弹性体的弹簧常数，
通过将在上述电动机反转时上述转矩指令生成部所生成的转矩指令值除以上述弹簧常数并减去当前的偏差，来计算上述校正量。
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，
在上述可动部正在加速或以等速移动时，上述保持部将上述偏差作为上述初始偏差来与上述转矩指令值相关联地进行保持。
CN201510608052.1A 2014-10-07 2015-09-22 电动机控制装置 Active CN105487484B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-206650 2014-10-07
JP2014206650A JP5905556B1 (ja) 2014-10-07 2014-10-07 モータの反転遅れを補正するモータ制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105487484A CN105487484A (zh) 2016-04-13
CN105487484B true CN105487484B (zh) 2017-04-26

Family

ID=55632775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510608052.1A Active CN105487484B (zh) 2014-10-07 2015-09-22 电动机控制装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9760082B2 (zh)
JP (1) JP5905556B1 (zh)
CN (1) CN105487484B (zh)
DE (1) DE102015012767B4 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6506232B2 (ja) * 2016-10-04 2019-04-24 ファナック株式会社 モータ制御装置、モータ制御方法、及びモータ制御プログラム
WO2018073873A1 (ja) * 2016-10-17 2018-04-26 三菱電機株式会社 サーボ制御装置
DE102017206931A1 (de) * 2017-04-25 2018-10-25 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Verfahren zur Kompensation der Fräserabdrängung
JP6850700B2 (ja) 2017-07-31 2021-03-31 オークマ株式会社 位置制御装置
JP6683748B2 (ja) * 2018-02-23 2020-04-22 ファナック株式会社 数値制御装置
WO2022244078A1 (ja) * 2021-05-17 2022-11-24 ファナック株式会社 モータの制御装置、産業機械システム、及びモータの制御方法
CN114800503A (zh) * 2022-04-26 2022-07-29 乐聚(深圳)机器人技术有限公司 多关节机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2787872B2 (ja) * 1992-06-08 1998-08-20 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP3389417B2 (ja) * 1996-05-29 2003-03-24 大阪機工株式会社 ロストモーションの補正方法
US6097168A (en) * 1997-08-25 2000-08-01 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Position control apparatus and method of the same, numerical control program preparation apparatus and method of the same, and methods of controlling numerical control machine tool
JP3912286B2 (ja) 2000-11-01 2007-05-09 三菱電機株式会社 サーボ制御方法及びその装置
JP4361285B2 (ja) * 2003-01-29 2009-11-11 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP5299255B2 (ja) * 2009-03-18 2013-09-25 株式会社デンソーウェーブ ロボット制御装置
WO2012026279A1 (ja) * 2010-08-25 2012-03-01 三菱電機株式会社 軌跡制御装置
JP5111589B2 (ja) * 2010-10-27 2013-01-09 株式会社牧野フライス製作所 送り軸反転時の補正方法
US8920080B2 (en) * 2011-03-24 2014-12-30 Dmg Mori Seiki Co., Ltd. Machine tool
JP5596093B2 (ja) * 2012-09-05 2014-09-24 ファナック株式会社 バックラッシを補正するモータ制御装置
JP5667147B2 (ja) * 2012-10-30 2015-02-12 ファナック株式会社 ボールねじの伸縮量に基づいて補正処理を実行するサーボ制御装置
JP5628940B2 (ja) * 2013-01-11 2014-11-19 ファナック株式会社 バックラッシを補正するモータ制御装置
JP5890473B2 (ja) * 2014-06-13 2016-03-22 ファナック株式会社 モータを制御するモータ制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015012767A1 (de) 2016-04-21
US9760082B2 (en) 2017-09-12
JP2016076119A (ja) 2016-05-12
CN105487484A (zh) 2016-04-13
DE102015012767B4 (de) 2020-02-06
JP5905556B1 (ja) 2016-04-20
US20160098031A1 (en) 2016-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105487484B (zh) 电动机控制装置
CN105320061B (zh) 控制电动机的电动机控制装置
US9018886B2 (en) Motor control system which corrects backlash
TWI514099B (zh) 伺服控制裝置
JP5628940B2 (ja) バックラッシを補正するモータ制御装置
EP3023208B1 (en) Control device for motor drive device, control device for multi-axial motor, and control method for motor drive device
JP5739400B2 (ja) 被駆動体の位置補正機能を有するサーボ制御装置
CN105045203B (zh) 在旋转方向反转时进行修正处理的电动机控制装置
WO2018212305A1 (ja) モータ制御システム、モータ制御システムの制御方法、及びロボットシステム
JP5991249B2 (ja) 数値制御装置
JP2014119853A (ja) 移動体が反転するときの位置誤差を補正するサーボ制御装置
JP2014174854A (ja) 数値制御装置と摩擦補償方法
US9448545B2 (en) Servo control device for performing correction based on amount of stretch or contraction of ball screw
CN108303908A (zh) 伺服电动机控制装置、伺服电动机控制方法以及记录介质
CN106886229B (zh) 电动机控制装置
JP2015179398A (ja) 制御装置
JP6048174B2 (ja) 数値制御装置とロストモーション補償方法
JP5834885B2 (ja) 数値制御装置及び摩擦補償方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant