CN105871262B - 电动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机控制装置，该电动机控制装置利用基于共通的外部位置指令驱动的N个(N：2以上的自然数)电动机共同驱动一个可动部，所述电动机控制装置具有：模块控制系统，包括与由所述电动机驱动的所述可动部的动作对应的可动部模块，基于所述外部位置指令生成包括模块位置指令的模块指令；以及N个反馈控制系统，与N个所述电动机一对一对应设置，基于所述模块指令对各所述电动机进行反馈控制，(N‑1)个所述反馈控制系统对控制各所述电动机时的控制误差，利用各所述控制误差与剩余的一个所述反馈控制系统中的控制误差的差进行补偿。由此可以实现高速且高精度的定位。

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

在贴片装置等部件安装机中，通过由电动机高速驱动可动部来高精度地进行定位，可以使每单位时间的部件安装数增加。由此，能够降低与部件安装作业相关的制造成本。例如，在能够同时安装多个印刷电路板的使用大的工作台的大型贴片装置中，可以考虑由多个电动机高速地驱动一个可动部。

在例如日本专利公开公报特开2003-345442号记载的电动机控制装置中，由两台电动机驱动一个可动部。两台电动机分别由分别与其对应设置的电动机控制模块和伺服控制器控制。伺服控制器基于外部位置指令，实际控制电动机的动作。电动机控制模块具有与伺服控制器的各要素对应的要素模块。电动机控制模块基于外部位置指令，取得模块转矩、模块速度和模块位置。此外，计算上述模块信息与从伺服控制器反馈的实际的控制中的控制转矩、控制速度和控制位置的差。上述差以一定的比例返回伺服控制器。

由此，利用电动机控制模块来计算伺服控制器的控制误差，上述控制误差返回伺服控制器。由此，伺服控制器能够控制电动机的动作，使其随动于由电动机控制模块取得的模块转矩、模块速度和模块位置。

由此，日本专利公开公报特开2003-345442号的电动机控制装置将电动机控制模块和伺服控制器的控制的误差作为干扰，并且对其进行相位补偿。由此，抑制模块和伺服控制器的控制的偏差。因此，通过在多个电动机的控制系统中使用相同的模块，可以抑制轴间的偏差(同步误差)。

此外，与日本专利公开公报特开2003-345442号的技术不同，有时由一台电动机驱动一个可动部。在这种情况下，有时可动部以相对于电动机的驱动方向倾斜的方式偏移。在日本专利公开公报特开2003-345442号的技术中，由两台电动机驱动一个可动部。由此，能够期待抑制上述偏移。

但是，在日本专利公开公报特开2003-345442号的方法中，如果伺服控制器的控制响应不够高，则不能充分抑制模块和伺服控制器之间的控制误差。并且，在各电动机的控制系统中不能充分抑制控制误差时，难以确保多个电动机之间的同步精度。

另一方面，在实际的机械系统中，使用多个电动机时，例如驱动可动部的滚珠丝杠等有时扭转振动。此外，安装有多个电动机和可动部的机台有时因驱动也振动。因此，不能充分提高各轴的伺服控制器的控制响应。因此，在日本专利公开公报特开2003-345442号的方法中，不能充分提高伺服控制器的控制响应时，难以确保多个电动机之间的同步精度。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的一个目的在于提供以下的电动机控制装置。在上述电动机控制装置中，在由多个电动机驱动一个可动部的机械中，即使在不能充分提高反馈控制系统的控制响应时，也可以提高相对于指令的随动性并确保多个电动机之间的同步精度。其结果，可以实现高速且高精度的定位。

本发明提供一种方式的电动机控制装置(本电动机控制装置)，所述电动机控制装置利用基于共通的外部位置指令驱动的N个(N：2以上的自然数)电动机，共同驱动一个可动部，所述电动机控制装置具有：模块控制系统，包括与由电动机驱动的可动部的动作对应的可动部模块，基于外部位置指令生成包括模块位置指令的模块指令；以及N个反馈控制系统，与N个电动机一对一对应设置，基于模块指令对各电动机进行反馈控制，(N-1)个反馈控制系统对控制各电动机时的控制误差，利用各控制误差与剩余的一个反馈控制系统中的控制误差的差，进行补偿，所述模块控制系统具有模块位置误差计算器，所述模块位置误差计算器通过从所述外部位置指令中减去从所述可动部模块输出的模块位置，计算模块位置误差，N个所述反馈控制系统分别具有控制位置误差取得器，所述控制位置误差取得器基于所述模块位置指令和由传感器检测出的各所述电动机的位置，取得表示它们的位置误差的控制位置误差，(N-1)个所述反馈控制系统分别具有同步位置误差取得器，所述同步位置误差取得器取得各所述控制位置误差与剩余的一个所述反馈控制系统的所述控制位置误差的差，并且对控制各所述电动机时的所述控制位置误差，利用各所述控制位置误差与剩余的一个所述反馈控制系统中的所述控制位置误差的差进行补偿，所述模块控制系统具有：模块位置控制器，基于所述模块位置误差，计算模块速度；模块速度计算器，基于从所述可动部模块输出的所述模块位置，计算作为所述模块指令之一的模块速度指令的模块检测速度；模块速度误差计算器，通过从所述模块速度中减去所述模块检测速度，计算模块速度误差；模块速度控制器，基于所述模块速度误差，计算作为所述模块指令之一的模块转矩指令的模块转矩；以及模块低通滤波器，对所述模块转矩进行低通滤波处理，所述模块控制系统利用与由所述电动机驱动的所述可动部的动作对应的所述可动部模块，基于低通滤波处理后的所述模块转矩，计算所述模块位置，N个所述反馈控制系统分别具有：位置控制器，基于补偿处理后的所述控制位置误差取得控制速度；检测速度取得器，基于由检测各所述电动机的位置的所述传感器检测出的位置，取得检测速度；控制速度误差取得器，基于所述控制速度、所述检测速度和所述模块速度指令，取得控制速度误差，所述控制速度误差通过在所述控制速度和所述检测速度的速度误差中加上所述模块速度指令而得到；速度控制器，根据所述控制速度误差取得控制转矩；控制转矩取得器，取得合计控制转矩，所述合计控制转矩表示所述控制转矩和所述模块转矩指令的合计；控制低通滤波器，对所述合计控制转矩进行低通滤波处理；以及转矩控制器，基于低通滤波处理后的所述合计控制转矩，控制各所述电动机。

在本电动机控制装置中，N个反馈控制系统不是基于外部位置指令而是分别基于包括模块位置的模块指令，对各电动机进行反馈控制。并且，根据外部位置指令生成包括模块位置指令的模块指令的模块控制系统包括可动部模块，所述可动部模块与由电动机驱动的可动部的动作对应。

因此，N个反馈控制系统相互独立地执行随动于模块的稳定的反馈控制。其结果，N个电动机能够被控制成同样随动于外部位置指令。

并且，在本电动机控制装置中，(N-1)个反馈控制系统对各控制误差，利用各控制误差与剩余的一个反馈控制系统中的控制误差的差，进行补偿。(N-1)个反馈控制系统边以各控制误差相对于一个反馈控制系统的控制误差不容易产生偏差的方式使N个电动机相互同步、边执行各反馈控制。

即，N个反馈控制系统可以边相互独立地控制N个电动机、边对在一个反馈控制系统和(N-1)个反馈控制系统之间可能产生的控制误差的偏差进行补偿。即，可以在N个反馈控制系统之间，对在上述N个反馈控制系统之间可能产生的控制误差的偏差进行补偿。

因此，在本电动机控制装置中，例如，在从多个电动机到可动部的机械系统中，例如即使在连接多个电动机和可动部的多个滚珠丝杠之间产生了摩擦力的差，也可以补偿并抑制由上述摩擦力的差而引起的同步误差。

并且，在本电动机控制装置中，即使在多个反馈控制系统的控制响应不高时、或难以提高多个反馈控制系统的控制响应时，也可以提高相对于指令的随动性。此外，可以确保多个电动机间的同步精度。其结果，可以实现高速且高精度的定位。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的电动机控制装置的框图。

图2是本发明第二实施方式的电动机控制装置的框图。

图3是本发明第三实施方式的电动机控制装置的框图。

图4是本发明第四实施方式的电动机控制装置的框图。

附图标记说明

1…电动机控制装置

2…第一电动机

3…第二电动机

4…工作台(可动部)

5…第一滚珠丝杠

6…第二滚珠丝杠

10…第一模块控制系统

11…第一模块位置误差计算器

12…第一模块位置控制器

13…第一模块速度计算器

14…第一模块速度误差计算器

15…第一模块速度控制器

16…第一模块转矩指令低通滤波器(模块低通滤波器)

17…第一可动部模块

30…第一反馈控制系统

31…第一控制位置误差取得器

32…第一同步位置误差取得器

33…第一位置同步补偿器

34…第一同步补偿位置误差取得器

35…第一位置控制器

36…第一检测速度取得器

37…第一控制速度误差取得器

38…第一速度控制器

39…第一控制转矩取得器

40…第一转矩指令低通滤波器(控制低通滤波器)

41…第一转矩控制器

42…第一传感器

43…第一同步速度误差取得器

44…第一速度同步补偿器

45…第一同步补偿速度误差取得器

50…第二模块控制系统

51…第二模块位置误差计算器

52…第二模块位置控制器

53…第二模块速度计算器

54…第二模块速度误差计算器

55…第二模块速度控制器

56…第二模块转矩指令低通滤波器(模块低通滤波器)

57…第二可动部模块

70…第二反馈控制系统

71…第二控制位置误差取得器

72…第二同步位置误差取得器

73…第二位置同步补偿器

74…第二同步补偿位置误差取得器

75…第二位置控制器

76…第二检测速度取得器

77…第二控制速度误差取得器

78…第二速度控制器

79…第二控制转矩取得器

80…第二转矩指令低通滤波器(控制低通滤波器)

81…第二转矩控制器

82…第二传感器

83…第二同步速度误差取得器

84…第二速度同步补偿器

85…第二同步补偿速度误差取得器

具体实施方式

在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。

下面基于附图，对本发明的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

图1是本发明第一实施方式的电动机控制装置1的框图。在图1所示的电动机控制装置1中，第一电动机2和第二电动机3两个电动机，共同驱动一个可动部。由此，电动机控制装置1可以高速且高精度地确定可动部的位置。

如图1所示，电动机控制装置1具有：第一模块控制系统10、第一反馈控制系统30、第二模块控制系统50和第二反馈控制系统70。

向第一模块控制系统10输入表示作为可动部的工作台4的控制位置的外部位置指令。第一模块控制系统10生成各种第一模块指令。

第一反馈控制系统30具有包括第一电动机2的反馈循环。第一反馈控制系统30基于第一模块指令，实际控制第一电动机2。

向第二模块控制系统50输入外部位置指令，该外部位置指令与向第一模块控制系统10输入的外部位置指令相同。第二模块控制系统50提供各种第二模块指令。

第二反馈控制系统70具有包括第二电动机3的反馈循环。第二反馈控制系统70基于第二模块指令，实际控制第二电动机3。

并且，在本实施方式中，第一模块指令包括：第一模块位置指令、第一模块速度指令和第一模块转矩指令。此外，第二模块指令包括：第二模块位置指令、第二模块速度指令和第二模块转矩指令。

第一反馈控制系统30具有：第一控制位置误差取得器31、第一同步位置误差取得器32、第一位置同步补偿器33、第一同步补偿位置误差取得器34、第一位置控制器35、第一检测速度取得器36、第一控制速度误差取得器37、第一速度控制器38、第一控制转矩取得器39、第一转矩指令低通滤波器40和第一转矩控制器41。

并且，第一控制位置误差取得器31、第一同步补偿位置误差取得器34、第一位置控制器35、第一控制速度误差取得器37、第一速度控制器38、第一控制转矩取得器39、第一转矩指令低通滤波器40、第一转矩控制器41、第一电动机2和第一传感器42包含在实际控制第一电动机2的反馈循环中。

第一电动机2例如是同步电动机。第一传感器42检测第一电动机2的转动位置。第一传感器42例如是安装在第一电动机2的转子轴上的旋转编码器。旋转编码器输出与电动机的转子轴的位置对应的脉冲信号。脉冲信号能够换算成第一电动机2的转动位置和作为可动部的工作台4的位置。

第一控制位置误差取得器31基于从第一模块控制系统10供给的第一模块位置指令和从第一传感器42得到的工作台4的第一检测位置，取得(生成)表示它们的位置误差的第一控制位置误差。例如可以通过从第一模块位置指令中减去第一检测位置，取得第一控制位置误差。

第一同步位置误差取得器32基于由第一控制位置误差取得器31取得的第一控制位置误差和由后述的第二控制位置误差取得器71取得的第二控制位置误差，取得表示这些控制位置误差的差(同步误差)的第一同步位置误差。可以通过例如从由第一控制位置误差取得器31取得的第一控制位置误差中减去其他第二控制位置误差，取得第一同步位置误差。在这种情况下，能够确定第一反馈控制系统30相对于第二反馈控制系统70的同步误差。

第一位置同步补偿器33基于第一同步位置误差，取得第一位置同步误差补偿量。在本实施方式中，例如可以使用比例控制器或比例积分控制器作为第一位置同步补偿器33。

第一同步补偿位置误差取得器34基于作为第一反馈控制系统30中的控制位置误差的第一控制位置误差和作为两个反馈控制系统间的同步位置误差的第一位置同步误差补偿量，取得同步补偿处理后的第一控制位置误差。同步补偿处理后的第一控制位置误差例如可以是第一控制位置误差和第一位置同步误差补偿量的加法计算值(合计值)。

第一位置控制器35基于同步补偿处理后的第一控制位置误差，取得第一控制速度。第一位置控制器35取得第一控制速度，该第一控制速度对应于第一反馈控制系统30中的控制位置误差和以第二反馈控制系统70为基准的第一反馈控制系统30的同步位置误差。如果与第二反馈控制系统70的控制位置相比第一反馈控制系统30的控制位置滞后，则第一控制速度变大。

第一检测速度取得器36基于第一传感器42检测出的转动位置，取得工作台4的第一检测速度。第一控制速度误差取得器37基于第一控制速度、第一检测速度和第一模块速度指令，取得第一控制速度误差。第一控制速度误差例如可以在控制速度误差中加上第一模块速度指令，该控制速度误差通过从第一控制速度中减去第一检测速度而得到。第一速度控制器38基于第一控制速度误差，取得第一控制转矩。第一速度控制器38取得第一控制转矩，该第一控制转矩对应于第一反馈控制系统30中的控制速度误差和第一模块速度指令。并且，如果控制速度误差和第一模块速度指令的至少一个变大，则第一控制转矩变大。

第一控制转矩取得器39基于第一控制转矩和第一模块转矩指令，取得第一合计控制转矩。第一合计控制转矩例如可以对第一控制转矩和第一模块转矩指令进行加法计算。第一转矩指令低通滤波器40对第一合计控制转矩进行低通滤波处理。通过上述低通滤波处理，可以从第一合计控制转矩中除去高频成分。作为这种高频成分例如具有由第一传感器42检测出的位置的量子化波动成分。第一转矩控制器41基于低通滤波处理后的第一合计控制转矩，控制第一电动机2。

通过这种由第一反馈控制系统30进行的闭环的反馈控制，第一反馈控制系统30按照从第一模块控制系统10输出的第一模块位置指令、第一模块速度指令和第一模块转矩指令，对第一电动机2进行转动驱动。按照第一电动机2的转动，对工作台4进行驱动。

并且，在第一反馈控制系统30中控制位置或控制速度产生误差时、或第一反馈控制系统30的控制位置相对于第二反馈控制系统70的控制位置产生偏差时，以控制这些误差和偏差的方式使第一电动机2的驱动转矩增减。由此，对从第一电动机2到工作台4的机械系统进行控制，直到按照第一模块转矩指令和第一模块速度指令动作而移动到与第一模块位置指令对应的位置。

第一模块控制系统10被输入外部位置指令，并且利用与第一反馈控制系统30对应的模块，计算第一反馈控制系统30的虚拟的动作。由此，第一模块控制系统10生成向第一反馈控制系统30提供的第一模块指令。

第一模块位置指令是表示工作台4的控制位置的指令。第一模块速度指令是表示驱动中的工作台4的控制速度的指令。第一模块转矩指令是表示驱动中的工作台4的控制转矩的指令。

并且，为了计算第一反馈控制系统30的动作，本实施方式的第一模块控制系统10具有：第一模块位置误差计算器11、第一模块位置控制器12、第一模块速度计算器13、第一模块速度误差计算器14、第一模块速度控制器15、第一模块转矩指令低通滤波器16和第一可动部模块17。

并且，第一模块位置误差计算器11、第一模块位置控制器12、第一模块速度误差计算器14、第一模块速度控制器15、第一模块转矩指令低通滤波器16和第一可动部模块17包含在第一模块控制系统10的闭环的反馈循环中。上述第一模块控制系统10的反馈循环与第一反馈控制系统30的反馈循环对应。

第一模块位置误差计算器11基于与第一控制位置误差取得器31对应的模块，计算第一模块位置误差。第一模块位置误差计算器11通过从外部位置指令中减去从第一可动部模块17输出的第一模块位置，计算第一模块位置误差。

第一模块位置控制器12基于与第一位置控制器35对应的模块，计算第一模块速度。第一模块位置控制器12基于第一模块位置误差，计算第一模块速度。

第一模块速度计算器13基于与第一检测速度取得器36对应的模块，计算第一模块检测速度。第一模块速度计算器13基于第一模块位置，计算第一模块检测速度。第一模块检测速度作为第一模块速度指令向第一反馈控制系统30输出。

第一模块速度误差计算器14基于与第一控制速度误差取得器37对应的模块，计算第一模块速度误差。第一模块速度误差计算器14通过从第一模块速度中减去第一模块检测速度，计算第一模块速度误差。

第一模块速度控制器15基于与第一速度控制器38对应的模块，计算第一模块转矩。第一模块速度控制器15基于第一模块速度误差，计算第一模块转矩。第一模块转矩作为第一模块转矩指令向第一反馈控制系统30输出。

第一模块转矩指令低通滤波器16基于与第一转矩指令低通滤波器40对应的模块，实施滤波计算。第一模块转矩指令低通滤波器16对第一模块转矩进行低通滤波处理。

第一可动部模块17基于与从第一电动机2到工作台4的机械系统的动作对应的可动部的模块，计算第一模块位置。在此，作为与从第一电动机2和第一滚珠丝杠5到工作台4的机械系统对应的可动部模块，使用在它们之间不容易产生偏差的刚体模块。第一可动部模块17基于低通滤波处理后的第一模块转矩，计算第一模块位置。第一模块位置作为第一模块位置指令向第一反馈控制系统30输出。

通过这种与第一反馈控制系统30对应的反馈控制，第一模块控制系统10生成将可动部作为刚体时的第一模块位置指令、第一模块速度指令和第一模块转矩指令。此外，在第一模块控制系统10的各要素中可以设定控制参数，该控制参数用于能够相对于工作台4进行所希望的定位控制。

例如，第一反馈控制系统30调整参数，能够得到在机械系统中不容易产生振动的稳定的增益。并且，第一模块控制系统10设定比第一反馈控制系统30的位置增益稍高的位置增益。通过以这种方式设定参数，可以边使机械系统的振动不容易产生、边高速驱动机械。

第二反馈控制系统70具有：第二控制位置误差取得器71、第二位置控制器75、第二检测速度取得器76、第二控制速度误差取得器77、第二速度控制器78、第二控制转矩取得器79、第二转矩指令低通滤波器80和第二转矩控制器81。并且，第二控制位置误差取得器71、第二位置控制器75、第二控制速度误差取得器77、第二速度控制器78、第二控制转矩取得器79、第二转矩指令低通滤波器80、第二转矩控制器81、第二电动机3和第二传感器82包含在实际控制第二电动机3的反馈循环中。

上述第二反馈控制系统70的各结构要素与第一反馈控制系统30中的具有不同的附图标记(符号)的大体同名的结构要素相同，省略了其详细说明。但是，第二位置控制器75基于由第二控制位置误差取得器71取得的第二控制位置误差，取得第二控制速度。即，第二反馈控制系统70与第一反馈控制系统30不同，基于未进行同步补偿处理的第二控制位置误差，取得第二控制速度。

第二模块控制系统50具有：第二模块位置误差计算器51、第二模块位置控制器52、第二模块速度计算器53、第二模块速度误差计算器54、第二模块速度控制器55、第二模块转矩指令低通滤波器56和第二可动部模块57。

上述第二模块控制系统50的各结构要素与第一模块控制系统10中的具有不同的附图标记(符号)的大体同名的结构要素相同，省略了其详细说明。第二模块控制系统50的各部分的参数设定与第一模块控制系统10相同的值。

在以下的说明中，作为第二反馈控制系统70和第二模块控制系统50中的各种信号的名称是，对应的第一反馈控制系统30和第一模块控制系统10中的各种信号的名称，并且使用将从上述的“第一”改变为“第二”的名称。

另外，上述各种信号例如包括：第一模块指令、第一模块位置指令、第一模块速度指令和第一模块转矩指令。此外，上述各种信号例如还包括分别与第一检测位置、第一控制位置误差、第一同步位置误差、第一位置同步误差补偿量、同步补偿处理后的第一控制位置误差、第一控制速度、第一检测速度、第一控制速度误差、第一控制转矩、第一合计控制转矩、进行了低通滤波处理的第一合计控制转矩、第一模块位置误差、第一模块速度、第一模块检测速度、第一模块速度误差、第一模块转矩、状态反馈补偿后的第一模块转矩、进行了状态反馈补偿处理和低通滤波处理的第一模块转矩和第一模块位置对应的信号。

另外，在图1所示的电动机控制装置1中，第一传感器42可以与第一电动机2一体构成。并且，第一电动机2和第一传感器42以外的第一反馈控制系统30的结构要素和第一模块控制系统10，可以由通过第一电缆连接于第一电动机2和第一传感器42的第一电动机控制装置中的第一计算机装置实现。在这种情况下，第一反馈控制系统30的各结构要素通过计算处理来执行各处理(即，例如第一计算机装置执行这些计算处理)。这些计算处理能够良好地与第一模块控制系统10的各部分的计算处理对应。

同样，第二传感器82可以与第二电动机3一体构成。并且，第二电动机3和第二传感器82以外的第二反馈控制系统70的结构要素和第二模块控制系统50，可以由通过第二电缆连接于第二电动机3和第二传感器82的第二电动机控制装置中的第二计算机装置实现。在这种情况下，第二反馈控制系统70的各结构要素通过计算处理来执行各处理(即，例如第二计算机装置执行这些计算处理)。这些计算处理能良好地与第二模块控制系统50的各部分的计算处理对应。

此外，由此，使用第一电动机控制装置和第二电动机控制装置时，第一电动机控制装置和第二电动机控制装置例如由通信电缆连接。从第二电动机控制装置向第一电动机控制装置发送第二控制位置误差。

此外，例如第一计算机装置和第二计算机装置可以设置在单一的电动机控制装置内。此外，第一电动机2、第一传感器42、第二电动机3和第二传感器82以外的图1中的结构要素可以由单一的电动机控制装置中的单一的计算机装置实现。在这种情况下，第二控制位置误差例如能够通过程序间通信发送。

此外，第一模块控制系统10和第二模块控制系统50可以包含在一个模块控制系统中。可以从上述单一的模块控制系统向第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70提供共通的模块指令。

接着，对图1所示的电动机控制装置1的动作进行说明。

为了控制工作台4的位置，从上位的控制器向第一模块控制系统10和第二模块控制系统50同时提供共通的外部位置指令。

提供有外部位置指令的第一模块控制系统10通过从外部位置指令中减去第一模块位置，计算第一模块位置误差。此外，第一模块控制系统10根据第一模块位置误差，计算第一模块速度。此外，第一模块控制系统10通过从第一模块速度中减去第一模块检测速度，计算第一模块速度误差。此外，第一模块控制系统10基于第一模块速度误差，计算第一模块转矩。此外，第一模块控制系统10基于低通滤波处理后的第一模块转矩，计算第一模块位置。此外，第一模块控制系统10基于第一模块位置，计算第一模块检测速度。通过上述一系列的计算处理，第一模块控制系统10生成作为第一模块指令的第一模块位置指令、第一模块速度指令和第一模块转矩指令，并且向第一反馈控制系统30输出。

提供有第一模块指令的第一反馈控制系统30取得第一控制位置误差，该第一控制位置误差表示第一模块位置指令和从第一传感器42得到的工作台4的第一检测位置的位置误差。此外，第一反馈控制系统30取得第一同步位置误差，该第一同步位置误差表示自身的第一控制位置误差与由第二控制位置误差取得器71取得的第二控制位置误差的差(位置误差的差；同步误差)。此外，第一反馈控制系统30基于第一同步位置误差，取得第一位置同步误差补偿量。

第一反馈控制系统30基于第一控制位置误差和第一位置同步误差补偿量，取得同步补偿处理后的第一控制位置误差。此外，第一反馈控制系统30基于同步补偿处理后的第一控制位置误差，取得第一控制速度。

第一反馈控制系统30基于第一控制速度、第一检测速度和第一模块速度指令，取得第一控制速度误差。第一反馈控制系统30基于第一控制速度误差，取得第一控制转矩。

第一反馈控制系统30基于第一控制转矩和第一模块转矩指令，取得第一合计控制转矩。第一反馈控制系统30对第一合计控制转矩进行低通滤波处理。

第一反馈控制系统30的第一转矩控制器41基于低通滤波处理后的第一合计控制转矩，控制第一电动机2。第一传感器42检测第一电动机2的转动位置。第一检测速度取得器36基于第一传感器42检测出的转动位置，取得第一检测速度。

在第一模块控制系统10被提供外部位置指令的同时，第二模块控制系统50被提供相同的外部位置指令。第二模块控制系统50执行与上述第一模块控制系统10相同的反馈控制。

从第二模块控制系统50被提供第二模块指令的第二反馈控制系统70也执行与上述第一反馈控制系统30相同的反馈控制。

并且，在本实施方式中，第一模块控制系统10和第二模块控制系统50具有包括将从电动机到工作台4的机械系统作为刚体的可动部模块的相同的反馈循环。并且，第一模块控制系统10和第二模块控制系统50仅基于同时输入的共通的外部位置指令，计算模块指令。因此，第一模块控制系统10和第二模块控制系统50能够边分别相互独立地进行模块计算、边基于相同的外部位置指令同时计算相同的模块指令并输出。例如，第一模块转矩指令和第二模块转矩指令能够成为相同的值。

此外，在本实施方式中，反馈控制系统具有反馈循环，该反馈循环包括：控制位置误差取得器、位置控制器、控制速度误差取得器、速度控制器、控制转矩取得器、转矩指令低通滤波器、转矩控制器、电动机和传感器。模块控制系统具有反馈循环，该反馈循环包括：模块位置误差计算器、模块位置控制器、模块速度计算器、模块速度误差计算器、模块速度控制器、模块转矩指令低通滤波器和可动部模块。模块控制系统能够良好地与反馈控制系统对应。

由此，基于相同的模块转矩指令，同时且同样驱动第一电动机2和第二电动机3。第一电动机2和第二电动机3可以在相互同步的状态下，高速地驱动工作台4。其结果，即使第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70的控制循环响应低，也可以实现由相互同步的第一电动机2和第二电动机3进行的两轴同时驱动。其结果，可以高速地驱动工作台4。

与本实施方式不同，由一个电动机驱动工作台4时，有时工作台4相对于驱动轴的轴方向偏离(产生偏离)。相对于此，在本实施方式中，利用相对于工作台4并列设置的两个滚珠丝杠来连接两个电动机和工作台4。此外，两个电动机相互同步地驱动工作台4。因此，能够良好地抑制上述偏离。

并且，在本实施方式中，第一反馈控制系统30随动于与第二反馈控制系统70相同的模块指令执行反馈控制。此外，第一反馈控制系统30执行反馈控制，对自身的控制位置误差与第二反馈控制系统70的控制位置误差的偏差进行补偿。

在第一反馈控制系统30中，第一同步位置误差取得器32计算第一反馈控制系统30的控制位置误差与第二反馈控制系统70的控制位置误差的差。第一位置同步补偿器33计算对该差进行补偿的第一位置同步误差补偿量。第一同步补偿位置误差取得器34取得同步补偿处理后的第一控制位置误差。

由此，可以在第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70之间，对第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70的两轴间的位置误差的偏差进行补偿。特别是使用比例积分控制器作为第一位置同步补偿器33，可以避免固定地产生该偏差。

由此，在本实施方式中，第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70随动于相同的刚体模块。由此，能够同步控制第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70，以使其不容易产生轴间的控制偏差。而且能够同时有效地抑制即使那样也可能产生的同步误差。例如在刚体模块中，未考虑在机械系统中可能产生的由滚珠丝杠间的摩擦力的差而引起的同步误差。因此，难以由控制来抑制上述误差。在本实施方式中，可以同时有效地抑制这种同步误差。

由此，在本实施方式中，关于由多个(在此为两个)电动机驱动一个可动部的机械，利用刚体模块构成各模块控制系统。此外，实际的反馈控制系统执行随动于该模块的控制。由此，即使在难以提高控制各电动机的控制系统的反馈响应时，也可以提高相对于位置指令的随动性。此外，在多个(在此为两个)反馈控制系统之间，对轴间的位置误差进行补偿。因此，能够同时有效地抑制由摩擦力的差等引起的同步误差。并且，即使各反馈控制系统的控制响应不高，也可以有效地将轴间的位置误差抑制为较小并能够提高同步精度。

此外，在本实施方式中，模块控制系统不容易受反馈控制系统的动作的影响。由此，从多个模块控制系统输出的多个模块位置成为相同的值(指令)。多个反馈控制系统能够基于与相同的值(指令)对应的模块位置，对各电动机进行同样的控制。此外，例如多个反馈控制系统可以共通模块控制系统。

由此，在本实施方式中，使用共通的外部位置指令且使用相同的刚体模块，对共同驱动一个可动部的两个电动机进行模块随动控制。由此，可以使向两个反馈控制系统提供的转矩指令在全轴上相同。由此，即使反馈控制系统的控制响应不高，也可以执行在多个反馈控制系统的控制误差之间不容易产生偏差的控制。

另外，在两个反馈控制系统之间有可能产生微小的控制误差的偏差。在本实施方式中，在两个反馈控制系统之间对上述偏差进行补偿。由此，即使在执行不容易产生同步误差的控制的两个反馈控制系统之间产生控制误差的偏差，也可以抑制上述偏差。两个电动机的控制系统执行不容易产生同步偏差的控制和抑制同步偏差的控制的二重化的控制。由此，可以提高由两个电动机控制一个可动部时的两个电动机的同步精度。

另外，在上述实施方式所示的例子中，为了由两个电动机驱动可动部，使用两组模块控制系统和反馈控制系统。此外，在上述例子中，同步位置误差取得器、位置同步补偿器和同步补偿位置误差取得器应用于第一个反馈控制系统。此外，同步位置误差取得器、位置同步补偿器和同步补偿位置误差取得器也可以应用于第两个反馈控制系统。

此外，可以由三个以上的电动机驱动可动部。在这种情况下，基本上可以设置与电动机同数组的模块控制系统和反馈控制系统。

此外，可以使用N(N是2以上的自然数)个电动机来驱动可动部。在这种情况下，同步位置误差取得器、位置同步补偿器和同步补偿位置误差取得器可以设置在(N-1)个反馈控制系统中。在上述(N-1)个反馈控制系统中的(N-1)个同步位置误差取得器例如可以基于这些各控制位置误差和剩余的一个反馈控制系统的控制位置误差，取得同步位置误差。第二反馈控制系统70和第二模块控制系统50中的各种信号名可以使用将对应的第一反馈控制系统30和第一模块控制系统10中的各种信号名的编号从第一改变为第二的信号名。

[第二实施方式]

图2是本发明第二实施方式的电动机控制装置1的框图。图2所示的电动机控制装置1与图1所示的装置相比不同点在于，第二反馈控制系统70具有第二同步位置误差取得器72、第二位置同步补偿器73和第二同步补偿位置误差取得器74。

第二同步位置误差取得器72、第二位置同步补偿器73和第二同步补偿位置误差取得器74对应于第一同步位置误差取得器32、第一位置同步补偿器33和第一同步补偿位置误差取得器34。

第二同步位置误差取得器72基于由第二控制位置误差取得器71取得的第二控制位置误差和由第一控制位置误差取得器31取得的第一控制位置误差，取得表示这些控制位置误差的差(同步误差)的第二同步位置误差。例如可以从由第二控制位置误差取得器71取得的第二控制位置误差中减去其他第一控制位置误差，计算第二同步位置误差。在这种情况下，可以得到第二反馈控制系统70相对于第一反馈控制系统30的同步误差。

第二位置同步补偿器73基于第二同步位置误差，取得第二位置同步误差补偿量。在本实施方式中，第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70之间的控制位置误差的偏差相互补偿。因此，可以使用比例控制器作为第一位置同步补偿器33和第二位置同步补偿器73。

第二同步补偿位置误差取得器74基于作为第二反馈控制系统70中的控制位置误差的第二控制位置误差和作为两个反馈控制系统间的同步位置误差的第二位置同步误差补偿量，取得同步补偿处理后的第二控制位置误差。同步补偿处理后的第二控制位置误差例如可以是第二控制位置误差和第二位置同步误差补偿量的加法计算值(合计值)。

第二位置控制器75基于同步补偿处理后的第二控制位置误差，取得第二控制速度。第二位置控制器75取得第二控制速度，该第二控制速度对应于第二反馈控制系统70中的控制位置误差和以第一反馈控制系统30为基准的第二反馈控制系统70的同步位置误差。如果与第一反馈控制系统30的控制位置相比第二反馈控制系统70的控制位置滞后，则第二控制速度变大。

上述以外的图2所示的电动机控制装置1的结构和动作与图1所示的结构和动作相同，省略了说明。

并且，在本实施方式中，第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70可以在两个反馈控制系统之间对两轴间的位置误差进行相互补偿。其结果，即使各反馈控制系统的控制响应不高，也可以使轴间的位置误差变小并提高同步精度。与第一实施方式相比，能够期待更高的同步精度。

因此，例如通过使第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70随动于相同的刚体模块，可以不容易产生同步误差。而且与第一实施方式相比能够有效地抑制在例如机械系统中可能产生的由滚珠丝杠间的摩擦力的差(机械系统的摩擦力的差)等引起的同步位置误差。

由此，在本实施方式中，关于由多个(在此为两个)电动机驱动一个可动部的机械，利用刚体模块构成各模块控制系统。此外，实际的反馈控制系统执行随动于该模块的控制。由此，即使难以提高控制各电动机的控制系统的反馈响应时，也可以提高相对于位置指令的随动性。

此外，在两个反馈控制系统之间，轴间的位置误差相互补偿。因此，即使各反馈控制系统的控制响应不高，与第一实施方式相比，也可以将轴间的位置误差抑制为更小并进一步提高同步精度。

[第三实施方式]

图3是本发明第三实施方式的电动机控制装置1的框图。图3所示的电动机控制装置1与图1所示的装置相比不同点在于，第一反馈控制系统30具有：第一同步速度误差取得器43、第一速度同步补偿器44和第一同步补偿速度误差取得器45。

第一同步速度误差取得器43基于由第一控制速度误差取得器37取得的第一控制速度误差和由第二控制速度误差取得器77取得的第二控制速度误差，取得表示这些控制速度误差的差(同步速度误差)的第一同步速度误差。例如可以从由第一控制速度误差取得器37取得的第一控制速度误差中减去其他第二控制速度误差，取得第一同步速度误差。在这种情况下，能够得到第一反馈控制系统30相对于第二反馈控制系统70的同步速度误差。

第一速度同步补偿器44基于第一同步速度误差，取得第一速度误差补偿量。第一速度同步补偿器44例如可以是比例控制器。此外，对稳定的速度的偏差进行补偿时，可以使用比例积分控制器作为第一速度同步补偿器44。

第一同步补偿速度误差取得器45基于作为第一反馈控制系统30中的控制速度误差的第一控制速度误差和作为两个反馈控制系统间的同步速度误差的第一速度误差补偿量，取得同步补偿处理后的第一控制速度误差。同步补偿处理后的第一控制速度误差例如可以是第一控制速度误差和第一速度误差补偿量的加法计算值(合计值)。

第一速度控制器38基于同步补偿处理后的第一控制速度误差，取得第一控制转矩。第一速度控制器38取得第一控制转矩，该第一控制转矩对应于第一反馈控制系统30中的控制速度误差、第一模块速度指令和轴间的同步速度误差。如果与第一反馈控制系统30的控制速度相比第二反馈控制系统70的控制速度滞后，则第一控制转矩变大。由此，第一反馈控制系统30不仅对第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70的两轴间的同步位置误差进行补偿，还对轴间的同步速度误差进行补偿。

上述以外的图3所示的电动机控制装置1的结构和动作与图1所示的结构和动作相同，省略了说明。

本实施方式的第一反馈控制系统30在两个反馈控制系统之间，对第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70之间的两轴间的位置误差进行补偿。此外，本实施方式的第一反馈控制系统30还在两个反馈控制系统之间，对两轴间的速度误差进行补偿。

在第一反馈控制系统30中，第一同步速度误差取得器43计算第一反馈控制系统30的控制位置误差与第二反馈控制系统70的控制速度误差的差。第一速度同步补偿器44计算对该差进行补偿的第一速度误差补偿量。第一同步补偿速度误差取得器45取得同步补偿处理后的第一控制速度误差。

其结果，即使各反馈控制系统的控制响应不高，也可以将轴间的位置误差和速度误差抑制为较小，并且可以提高同步精度。与第一实施方式相比，能够期待实现更高的同步精度。

因此，例如通过使第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70随动于相同的刚体模块，能够以不容易产生同步误差的方式实施同步控制。另外，即使那样有时也可能产生同步位置误差和/或同步速度误差，该同步位置误差和/或同步速度误差由例如在机械系统中可能产生的滚珠丝杠间的摩擦力的差等引起。在本实施方式中，可以有效地抑制这些同步误差。

由此，在本实施方式中，关于由多个(在此为两个)电动机驱动一个可动部的机械，利用刚体模块构成各模块控制系统。此外，实际的反馈控制系统执行随动于该模块的控制。由此，即使在难以提高控制各电动机的控制系统的反馈响应时，也可以提高相对于位置指令的随动性。

另外，在上述实施方式所示的例子中，为了由两个电动机驱动可动部，使用两组模块控制系统和反馈控制系统。此外，在上述例子中，同步速度误差取得器、速度同步补偿器和同步补偿速度误差取得器应用于第一个反馈控制系统。此外，同步速度误差取得器、速度同步补偿器和同步补偿速度误差取得器也可以应用于第两个反馈控制系统。

另外，也可以由三个以上的电动机驱动可动部。在这种情况下，基本上可以设置与电动机同数组的模块控制系统和反馈控制系统。

此外，可以使用N(N是2以上的自然数)个电动机来驱动可动部。在这种情况下，同步速度误差取得器、速度同步补偿器和同步补偿速度误差取得器可以设置在(N-1)个反馈控制系统中。上述(N-1)个反馈控制系统中的(N-1)个同步速度误差取得器例如可以基于这些各控制速度误差和剩余的一个反馈控制系统的控制速度误差，取得同步速度误差。

[第四实施方式]

图4是本发明第四实施方式的电动机控制装置1的框图。图4所示的电动机控制装置1与图3所示的装置相比不同点在于，第二反馈控制系统70具有：第二同步速度误差取得器83、第二速度同步补偿器84和第二同步补偿速度误差取得器85。

第二同步速度误差取得器83、第二速度同步补偿器84和第二同步补偿速度误差取得器85对应于第一同步速度误差取得器43、第一速度同步补偿器44和第一同步补偿速度误差取得器45。

第二同步速度误差取得器83基于由第二控制速度误差取得器77取得的第二控制速度误差和由第一控制速度误差取得器37取得的第一控制速度误差，取得表示这些控制速度误差的差(同步速度误差)的第二同步速度误差。例如可以通过从由第二控制速度误差取得器77取得的第二控制速度误差中减去其他第一控制速度误差，计算第二同步速度误差。在这种情况下，能够得到第二反馈控制系统70相对于第一反馈控制系统30的同步速度误差。

第二速度同步补偿器84基于第二同步速度误差，取得第二速度误差补偿量。在本实施方式中，在第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70之间的控制速度误差的偏差相互补偿。因此，可以使用比例控制器作为第一速度同步补偿器44和第二速度同步补偿器84。

第二同步补偿速度误差取得器85基于作为第二反馈控制系统70中的控制速度误差的第二控制速度误差和作为两个反馈控制系统间的同步速度误差的第二速度误差补偿量，取得同步补偿处理后的第二控制速度误差。同步补偿处理后的第二控制速度误差例如可以是第二控制速度误差和第二速度误差补偿量的加法计算值(合计值)。

第二速度控制器78基于同步补偿处理后的第二控制速度误差，取得第二控制转矩。第二速度控制器78取得第二控制转矩，该第二控制转矩对应于第二反馈控制系统70中的控制速度误差、第二模块速度指令和轴间的同步速度误差。如果与第二反馈控制系统70的控制速度相比第一反馈控制系统30的控制速度滞后，则第二控制转矩变大。

上述以外的图4所示的电动机控制装置1的结构和动作与图3所示的结构和动作相同，省略了说明。

并且，在本实施方式中，第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70在两个反馈控制系统之间，对两轴间的位置误差(例如控制位置误差的偏差)进行相互补偿。此外，第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70也在两个反馈控制系统之间，对两轴间的速度误差进行相互补偿。其结果，即使各反馈控制系统的控制响应不高，也可以将轴间的位置误差和速度误差抑制为较小，并且能够提高同步精度。与第三实施方式相比，能够期待得到更高的同步精度。

因此，例如通过使第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70随动于相同的刚体模块，能够以不容易产生同步误差的方式实施同步控制。另外，即使那样有时也可能产生同步位置误差和/或同步速度误差，该同步位置误差和/或同步速度误差由例如在机械系统中可能产生的滚珠丝杠间的摩擦力的差等引起。在本实施方式中，与第三实施方式相比，能够更有效地抑制这些同步误差。

由此，在本实施方式中，关于由多个(在此为两个)电动机驱动一个可动部的机械，利用刚体模块构成各模块控制系统。此外，实际的反馈控制系统执行随动于该模块的控制。由此，即使在难以提高控制各电动机的控制系统的反馈响应时，也可以提高相对于位置指令的随动性。

此外，在多个(在此为两个)反馈控制系统之间，对轴间的位置误差和速度误差的两者直接进行相互补偿。由此，即使各反馈控制系统的控制响应不高，与第三实施方式相比，也可以将轴间的位置误差和速度误差抑制为更小，并且能够进一步提高同步精度。

另外，在本实施方式中，如图4所示，第二反馈控制系统70可以具有：第二同步位置误差取得器72、第二位置同步补偿器73和第二同步补偿位置误差取得器74。在这种情况下，第二同步位置误差取得器72、第二位置同步补偿器73和第二同步补偿位置误差取得器74的结构和动作与图2所述的装置相同。在这种情况下，第一反馈控制系统30和第二反馈控制系统70可以对两个反馈控制间的控制位置误差和控制速度的偏差进行相互补偿。由此，提高了同步精度。

以上的实施方式是本发明适合的实施方式的例子。本发明并不限于此，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种变形或变更。

例如，在上述实施方式的电动机控制装置1中，第一电动机2和第二电动机3两个电动机共同驱动一个可动部。代替于此，例如，在电动机控制装置1中，可以由三个以上的电动机共同驱动一个可动部。在这种情况下，基本上可以设置与电动机同数组的模块控制系统和反馈控制系统。

此外，模块控制系统的个数可以比反馈控制系统的个数少。在这种情况下，可以从一个模块控制系统向多个反馈控制系统输出共通的模块控制指令。可以相对于N个(N：2以上的自然数)电动机设置N个反馈控制系统，并且可以设置N个以下的模块控制系统。

在上述实施方式中，模块控制系统的结构要素基本上与随动于其而执行实际控制的反馈控制系统的结构要素一对一对应。此外，作为与从电动机到工作台4的机械系统对应的模块，采用仅由可动部模块不容易产生振动的刚体模块。代替于此，例如，模块控制系统的结构要素也可以不与随动于其而执行实际控制的反馈控制系统的结构要素一对一对应。模块控制系统可以生成在基于模块指令进行动作的反馈控制系统中几乎不产生振动的模块指令。

如上所述，本发明实施方式的电动机控制装置可以是以下的第一～第九电动机控制装置。

第一电动机控制装置(1)利用基于共通的外部位置指令驱动的N个(N：2以上的自然数)电动机(2、3)，共同驱动一个可动部(4)，所述第一电动机控制装置(1)具有：模块控制系统(10、50)，包括与由所述电动机(2、3)驱动的所述可动部(4)的动作对应的可动部模块(17、57)，基于所述外部位置指令生成包括模块位置指令的模块指令；以及N个反馈控制系统(30、70)，与N个所述电动机(2、3)一对一对应设置，基于所述模块指令对各所述电动机(2、3)进行反馈控制，(N-1)个所述反馈控制系统(30、70)对控制各所述电动机(2、3)时的控制误差，利用各所述控制误差与剩余的一个所述反馈控制系统(30、70)中的控制误差的差进行补偿。

第二电动机控制装置(1)在第一电动机控制装置(1)的基础上，所述模块控制系统(10、50)具有模块位置误差计算器(11、51)，所述模块位置误差计算器(11、51)通过从所述外部位置指令中减去从所述可动部模块(17、57)输出的模块位置，计算模块位置误差，N个所述反馈控制系统(30、70)分别具有控制位置误差取得器(31、71)，所述控制位置误差取得器(31、71)基于所述模块位置指令和由传感器检测出的各所述电动机(2、3)的位置，取得表示它们的位置误差的控制位置误差。

第三电动机控制装置(1)在第二电动机控制装置(1)的基础上，(N-1)个所述反馈控制系统(30、70)分别具有同步位置误差取得器(32、72)，所述同步位置误差取得器(32、72)取得各所述控制位置误差与剩余的一个所述反馈控制系统(30、70)的所述控制位置误差的差，并且对控制各所述电动机(2、3)时的所述控制位置误差，利用各所述控制位置误差与剩余的一个所述反馈控制系统(30、70)中的所述控制位置误差的差进行补偿。

第四电动机控制装置(1)在第三电动机控制装置(1)的基础上，所述模块控制系统(10、50)具有：模块位置控制器(12、52)，基于所述模块位置误差，计算模块速度；模块速度计算器(13、53)，基于从所述可动部模块(17、57)输出的所述模块位置，计算作为所述模块指令之一的模块速度指令的模块检测速度；模块速度误差计算器(14、54)，通过从所述模块速度中减去所述模块检测速度，计算模块速度误差；模块速度控制器(15、55)，基于所述模块速度误差，计算作为所述模块指令之一的模块转矩指令的模块转矩；以及模块低通滤波器(16、56)，对所述模块转矩进行低通滤波处理，所述模块控制系统(10、50)利用与由所述电动机(2、3)驱动的所述可动部(4)的动作对应的所述可动部模块(17、57)，基于低通滤波处理后的所述模块转矩，计算所述模块位置，N个所述反馈控制系统(30、70)分别具有：位置控制器(35、75)，基于补偿处理后的所述控制位置误差取得控制速度；检测速度取得器(36、76)，基于由检测各所述电动机(2、3)的位置的所述传感器检测出的位置，取得检测速度；控制速度误差取得器(37、77)，基于所述控制速度、所述检测速度和所述模块速度指令，取得控制速度误差，所述控制速度误差通过在所述控制速度和所述检测速度的速度误差中加上所述模块速度指令而得到；速度控制器(38、78)，根据所述控制速度误差取得控制转矩；控制转矩取得器(39、79)，取得合计控制转矩，所述合计控制转矩表示所述控制转矩和所述模块转矩指令的合计；控制低通滤波器(40、80)，对所述合计控制转矩进行低通滤波处理；以及转矩控制器(41、81)，基于低通滤波处理后的所述合计控制转矩，控制各所述电动机(2、3)。

第五电动机控制装置(1)在第三电动机控制装置(1)的基础上，N个所述反馈控制系统(30、70)分别具有：位置控制器(35、75)，基于补偿处理后的所述控制位置误差取得控制速度；检测速度取得器(36、76)，基于由检测各所述电动机(2、3)的位置的所述传感器检测出的位置，取得检测速度；以及控制速度误差取得器(37、77)，基于所述控制速度、所述检测速度和作为所述模块指令之一的模块速度指令，取得控制速度误差，所述控制速度误差通过在所述控制速度和所述检测速度的速度误差中加上所述模块速度指令而得到，(N-1)个所述反馈控制系统(30、70)分别具有同步速度误差取得器(43、83)，所述同步速度误差取得器(43、83)取得各所述控制速度误差与剩余的一个所述反馈控制系统(30、70)的所述控制速度误差的差，并且对控制各所述电动机(2、3)时的所述控制速度误差，利用各所述控制速度误差与剩余的一个所述反馈控制系统(30、70)中的所述控制速度误差的差进行补偿。

第六电动机控制装置(1)在第五电动机控制装置(1)的基础上，所述模块控制系统(10、50)具有：模块位置误差计算器(11、51)，通过从所述外部位置指令中减去从所述可动部模块(17、57)输出的所述模块位置，计算所述模块位置误差；模块位置控制器(12、52)，基于所述模块位置误差，计算模块速度；模块速度计算器(13、53)，基于从所述可动部模块(17、57)输出的所述模块位置，计算作为所述模块指令之一的所述模块速度指令的模块检测速度；模块速度误差计算器(14、54)，通过从所述模块速度中减去所述模块检测速度，计算模块速度误差；模块速度控制器(15、55)，基于所述模块速度误差，计算作为所述模块指令之一的模块转矩指令的模块转矩；以及模块低通滤波器(16、56)，对所述模块转矩进行低通滤波处理，所述模块控制系统(10、50)利用与由所述电动机(2、3)驱动的所述可动部(4)的动作对应的所述可动部模块(17、57)，基于低通滤波处理后的所述模块转矩，计算所述模块位置，N个所述反馈控制系统(30、70)分别具有：速度控制器(38、78)，基于补偿处理后的所述控制速度误差，取得控制转矩；控制转矩取得器(39、79)，取得合计控制转矩，所述合计控制转矩表示所述控制转矩和所述模块转矩指令的合计；控制低通滤波器(40、80)，对所述合计控制转矩进行低通滤波处理；以及转矩控制器(41、81)，基于低通滤波处理后的所述合计控制转矩，控制各所述电动机(2、3)。

第七电动机控制装置(1)在第一～第六中任意一个电动机控制装置(1)的基础上，从所述模块控制系统(10、50)向N个所述反馈控制系统(30、70)同时输入相同的所述模块指令。

第八电动机控制装置(1)在第一～第七中任意一个电动机控制装置(1)的基础上，所述电动机控制装置(1)具有与N个所述反馈控制系统(30、70)一对一对应的N个所述模块控制系统(10、50)，N个所述模块控制系统(10、50)具有相同的反馈循环，基于共通的所述外部位置指令生成相同的所述模块指令。

第九电动机控制装置(1)在第一～第八中任意一个电动机控制装置(1)的基础上，所述电动机控制装置(1)具有两个所述反馈控制系统(30、70)，各所述反馈控制系统(30、70)对用于控制所述电动机(2、3)的控制误差，利用各控制误差与其他所述反馈控制系统(30、70)中的控制误差的差进行补偿。

本发明涉及一种电动机控制装置，所述电动机控制装置由多个电动机共同驱动一个可动部，从而高速且高精度地对可动部进行定位。

本发明的实施方式可以是以下的第十～第十九电动机控制装置。

第十电动机控制装置利用基于共通的外部位置指令驱动的N个(N：2以上的自然数)电动机共同驱动一个可动部，所述电动机控制装置具有：模块控制系统，包括与由所述电动机驱动的所述可动部的动作对应的可动部模块，基于所述外部位置指令生成包括模块位置指令的模块指令；以及N个反馈控制系统，与N个所述电动机一对一对应设置，基于所述模块指令对各所述电动机进行反馈控制，N个所述反馈控制系统分别基于各所述控制位置误差与其他所述反馈控制系统中的所述控制位置误差的差，对各所述反馈控制系统之间的控制位置误差的偏差进行相互补偿。

第十一电动机控制装置利用基于共通的外部位置指令驱动的N个(N：2以上的自然数)电动机，共同驱动一个可动部，所述电动机控制装置具有：模块控制系统，所述模块控制系统包括与由所述电动机驱动的所述可动部的动作对应的可动部模块，所述模块控制系统根据所述外部位置指令生成包括模块位置指令的模块指令；以及N个反馈控制系统，与N个所述电动机一对一对应设置，基于所述模块指令对各所述电动机进行反馈控制，(N-1)个所述反馈控制系统对控制各所述电动机时的控制误差，利用与剩余的一个所述反馈控制系统中的控制误差的差进行补偿。

第十二电动机控制装置在第十一电动机控制装置的基础上，所述模块控制系统具有模块位置误差计算器，所述模块位置误差计算器从所述外部位置指令中减去从所述可动部模块输出的模块位置，计算模块位置误差，N个所述反馈控制系统分别具有控制位置误差生成器，所述控制位置误差生成器基于所述模块位置指令和检测各所述电动机的位置的传感器检测出的位置，生成表示它们的位置误差的控制位置误差。

第十三电动机控制装置在第十二电动机控制装置的基础上，(N-1)个所述反馈控制系统分别具有同步位置误差生成器，所述同步位置误差生成器生成各所述控制位置误差与剩余的一个所述反馈控制系统的所述控制位置误差的差，并且对控制各所述电动机时的所述控制位置误差，利用与剩余的一个所述反馈控制系统中的所述控制位置误差的差进行补偿。

第十四电动机控制装置在第十三电动机控制装置的基础上，所述模块控制系统具有：模块位置控制器，根据所述模块位置误差，计算模块速度；模块速度计算器，根据从所述可动部模块输出的所述模块位置，计算作为所述模块指令之一的模块速度指令的模块检测速度；模块速度误差计算器，从所述模块速度中减去所述模块检测速度，计算模块速度误差；模块速度控制器，根据所述模块速度误差，计算作为所述模块指令之一的模块转矩指令的模块转矩；以及模块低通滤波器，对所述模块转矩进行低通滤波处理，所述模块控制系统利用与由所述电动机驱动的所述可动部的动作对应的所述可动部模块，基于低通滤波处理后的所述模块转矩，计算所述模块位置，N个所述反馈控制系统分别具有：位置控制器，根据补偿处理后的所述控制位置误差，生成控制速度；检测速度生成器，根据检测各所述电动机的位置的所述传感器检测出的位置，生成检测速度；控制速度误差生成器，基于所述控制速度、所述检测速度和所述模块速度指令，生成相对于所述控制速度和所述检测速度的速度误差加上所述模块速度指令的控制速度误差；速度控制器，根据所述控制速度误差，生成控制转矩；控制转矩生成器，基于所述控制转矩和所述模块转矩指令，生成表示它们的合计的合计控制转矩；控制低通滤波器，对所述合计控制转矩进行低通滤波处理；以及转矩控制器，基于低通滤波处理后的所述合计控制转矩，控制各所述电动机。

第十五电动机控制装置在第十三电动机控制装置的基础上，N个所述反馈控制系统分别具有：位置控制器，根据补偿处理后的所述控制位置误差，生成控制速度；检测速度生成器，根据检测各所述电动机的位置的所述传感器检测出的位置，生成检测速度；以及控制速度误差生成器，基于所述控制速度、所述检测速度和作为所述模块指令之一的模块速度指令，生成相对于所述控制速度和所述检测速度的速度误差加上所述模块速度指令的控制速度误差，(N-1)个所述反馈控制系统分别具有同步速度误差生成器，所述同步速度误差生成器生成各所述控制速度误差与剩余的一个所述反馈控制系统的所述控制速度误差的差，并且对控制各所述电动机时的所述控制速度误差，利用与剩余的一个所述反馈控制系统中的所述控制速度误差的差进行补偿。

第十六电动机控制装置在第十五电动机控制装置的基础上，所述模块控制系统具有：模块位置误差计算器，从所述外部位置指令中减去从所述可动部模块输出的所述模块位置，计算模块位置误差；模块位置控制器，根据所述模块位置误差，计算模块速度；模块速度计算器，根据从所述可动部模块输出的所述模块位置，计算作为所述模块指令之一的模块速度指令的模块检测速度；模块速度误差计算器，从所述模块速度中减去所述模块检测速度，计算模块速度误差；模块速度控制器，根据所述模块速度误差，计算作为所述模块指令之一的模块转矩指令的模块转矩；以及模块低通滤波器，对所述模块转矩进行低通滤波处理，所述模块控制系统利用与由所述电动机驱动的所述可动部的动作对应的所述可动部模块，基于低通滤波处理后的所述模块转矩，计算所述模块位置，N个所述反馈控制系统分别具有：速度控制器，根据补偿处理后的所述控制速度误差，生成控制转矩；控制转矩生成器，基于所述控制转矩和所述模块转矩指令，生成表示它们的合计的合计控制转矩；控制低通滤波器，对所述合计控制转矩进行低通滤波处理；以及转矩控制器，基于低通滤波处理后的所述合计控制转矩，控制各所述电动机。

第十七电动机控制装置在第十一～第十六中任意一个电动机控制装置的基础上，从所述模块控制系统向N个所述反馈控制系统同时输入相同的所述模块指令。

第十八电动机控制装置在第十一～第十七中任意一个电动机控制装置的基础上，以与N个所述反馈控制系统一对一对应的方式设置N个所述模块控制系统，N个所述模块控制系统利用相同的反馈循环的结构，并且根据共通的所述外部位置指令，生成相同的所述模块指令。

第十九电动机控制装置在第十一～第十八中任意一个电动机控制装置的基础上，所述反馈控制系统是两个，两个所述反馈控制系统对用于控制各所述电动机的控制误差，利用与其他所述反馈控制系统中的控制误差的差，进行相互补偿。

在第十一电动机控制装置中，N个反馈控制系统不是基于外部位置指令而是分别基于包括模块位置的模块指令，对各电动机进行反馈控制。并且，根据外部位置指令生成包括模块位置指令的模块指令的模块控制系统包括与由电动机驱动的可动部的动作对应的可动部模块，所以N个反馈控制系统相互独立地执行随动于模块的稳定的反馈控制，N个电动机能够被控制成同样随动于外部位置指令。

并且，在第十一电动机控制装置中，(N-1)个反馈控制系统对各控制误差，利用与剩余的一个反馈控制系统中的控制误差的差，进行补偿。(N-1)个反馈控制系统边以各控制误差相对于一个反馈控制系统的控制误差不产生偏差的方式同步、边执行各反馈控制。即，对N个电动机相互独立地执行控制的N个反馈控制系统，能够边相互独立地进行控制、边对在一个反馈控制系统和(N-1)个反馈控制系统之间可能产生的控制误差的偏差进行补偿。可以在N个反馈控制系统之间，对在上述N个反馈控制系统之间可能产生的控制误差的偏差进行补偿。

因此，在第十一电动机控制装置中，例如在从多个电动机到可动部的机械系统中，例如即使在分别连接多个电动机和可动部的多个滚珠丝杠之间产生摩擦力的差，也可以补偿并抑制因上述摩擦力的差而引起的同步误差。

并且，在第十一电动机控制装置中，即使在多个反馈控制系统的控制响应不高或不能提高时，也可以提高相对于指令的随动性，此外可以确保多个电动机之间的同步精度，其结果，可以实现高速且高精度的定位。

出于示例和说明的目的已经给出了所述详细的说明。根据上面的教导，许多变形和改变都是可能的。所述的详细说明并非没有遗漏或者旨在限制在这里说明的主题。尽管已经通过文字以特有的结构特征和/或方法过程对所述主题进行了说明，但应当理解的是，权利要求书中所限定的主题不是必须限于所述的具体特征或者具体过程。更确切地说，将所述的具体特征和具体过程作为实施权利要求书的示例进行了说明。

Claims (5)

1.一种电动机控制装置，利用基于共通的外部位置指令驱动的N个电动机，共同驱动一个可动部，N为2以上的自然数，

所述电动机控制装置的特征在于，

具有：

模块控制系统，包括与由所述电动机驱动的所述可动部的动作对应的可动部模块，基于所述外部位置指令生成包括模块位置指令的模块指令；以及

N个反馈控制系统，与N个所述电动机一对一对应设置，基于所述模块指令对各所述电动机进行反馈控制，

(N-1)个所述反馈控制系统对控制各所述电动机时的控制误差，利用各所述控制误差与剩余的一个所述反馈控制系统中的控制误差的差进行补偿，

所述模块控制系统具有模块位置误差计算器，所述模块位置误差计算器通过从所述外部位置指令中减去从所述可动部模块输出的模块位置，计算模块位置误差，

N个所述反馈控制系统分别具有控制位置误差取得器，所述控制位置误差取得器基于所述模块位置指令和由传感器检测出的各所述电动机的位置，取得表示它们的位置误差的控制位置误差，

(N-1)个所述反馈控制系统分别具有同步位置误差取得器，所述同步位置误差取得器取得各所述控制位置误差与剩余的一个所述反馈控制系统的所述控制位置误差的差，并且对控制各所述电动机时的所述控制位置误差，利用各所述控制位置误差与剩余的一个所述反馈控制系统中的所述控制位置误差的差进行补偿，

所述模块控制系统具有：

模块位置控制器，基于所述模块位置误差，计算模块速度；

模块速度计算器，基于从所述可动部模块输出的所述模块位置，计算作为所述模块指令之一的模块速度指令的模块检测速度；

模块速度误差计算器，通过从所述模块速度中减去所述模块检测速度，计算模块速度误差；

模块速度控制器，基于所述模块速度误差，计算作为所述模块指令之一的模块转矩指令的模块转矩；以及

模块低通滤波器，对所述模块转矩进行低通滤波处理，

所述模块控制系统利用与由所述电动机驱动的所述可动部的动作对应的所述可动部模块，基于低通滤波处理后的所述模块转矩，计算所述模块位置，

N个所述反馈控制系统分别具有：

位置控制器，基于补偿处理后的所述控制位置误差取得控制速度；

检测速度取得器，基于由检测各所述电动机的位置的所述传感器检测出的位置，取得检测速度；

控制速度误差取得器，基于所述控制速度、所述检测速度和所述模块速度指令，取得控制速度误差，所述控制速度误差通过在所述控制速度和所述检测速度的速度误差中加上所述模块速度指令而得到；

速度控制器，根据所述控制速度误差取得控制转矩；

控制转矩取得器，取得合计控制转矩，所述合计控制转矩表示所述控制转矩和所述模块转矩指令的合计；

控制低通滤波器，对所述合计控制转矩进行低通滤波处理；以及

转矩控制器，基于低通滤波处理后的所述合计控制转矩，控制各所述电动机。

2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

N个所述反馈控制系统分别具有：

位置控制器，基于补偿处理后的所述控制位置误差取得控制速度；

检测速度取得器，基于由检测各所述电动机的位置的所述传感器检测出的位置，取得检测速度；以及

控制速度误差取得器，基于所述控制速度、所述检测速度和作为所述模块指令之一的模块速度指令，取得控制速度误差，所述控制速度误差通过在所述控制速度和所述检测速度的速度误差中加上所述模块速度指令而得到，

N个所述反馈控制系统中的(N-1)个所述反馈控制系统另外分别还具有同步速度误差取得器，所述同步速度误差取得器取得各所述控制速度误差与剩余的一个所述反馈控制系统的所述控制速度误差的差，并且对控制各所述电动机时的所述控制速度误差，利用各所述控制速度误差与剩余的一个所述反馈控制系统中的所述控制速度误差的差进行补偿。

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，从所述模块控制系统向N个所述反馈控制系统同时输入相同的所述模块指令。

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具有与N个所述反馈控制系统一对一对应的N个所述模块控制系统，

N个所述模块控制系统具有相同的反馈循环，基于共通的所述外部位置指令生成相同的所述模块指令。

5.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具有两个所述反馈控制系统，

各所述反馈控制系统对用于控制所述电动机的控制误差，利用各控制误差与其他所述反馈控制系统中的控制误差的差进行补偿。

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