DE10297481T5 - Motorsteuervorrichtung - Google Patents
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Abstract
Eine
Motorsteuervorrichtung, umfassend:
eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen, als ein Positionserfassungssignal, einer Drehposition eines Motors, der ein Steuerzielobjekt antreibt;
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors mittels einer Positionsschleife, basierend auf einer Positionsabweichung gleich der Differenz zwischen einem Positionsanweisungssignal, was die Drehposition des Motors anweist, und dem Positionserfassungssignal;
eine Beschleunigungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignals zum Beschleunigen oder Verzögern des Motors;
eine Strombegrenzungseinrichtung, um, wenn ein Stromanweisungssignal an den Motor einen vorgegebenen Wert erreicht, das Stromanweisungssignal zu begrenzen, und um ein Begrenzungssignal von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand zu schalten;
eine Modelliereinrichtung mit einem Modell eines äquivalenten Positionssteuersystems einschließlich Charakteristiken der Motorsteuervorrichtung, des Motors und des Steuerzielobjekts, zum Berechnen einer Drehposition des Motors als ein Modellpositionssignal durch Eingeben des Positionsanweisungssignals in das Modell;
eine Korrekturbeschleunigungseinrichtung zum Erzeugen, wenn das Begrenzungssignal angeschaltet wird, eines ersten Korrekturbeschleunigungssignals, basierend auf einer Korrekturpositionsabweichung gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal und...
eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen, als ein Positionserfassungssignal, einer Drehposition eines Motors, der ein Steuerzielobjekt antreibt;
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors mittels einer Positionsschleife, basierend auf einer Positionsabweichung gleich der Differenz zwischen einem Positionsanweisungssignal, was die Drehposition des Motors anweist, und dem Positionserfassungssignal;
eine Beschleunigungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignals zum Beschleunigen oder Verzögern des Motors;
eine Strombegrenzungseinrichtung, um, wenn ein Stromanweisungssignal an den Motor einen vorgegebenen Wert erreicht, das Stromanweisungssignal zu begrenzen, und um ein Begrenzungssignal von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand zu schalten;
eine Modelliereinrichtung mit einem Modell eines äquivalenten Positionssteuersystems einschließlich Charakteristiken der Motorsteuervorrichtung, des Motors und des Steuerzielobjekts, zum Berechnen einer Drehposition des Motors als ein Modellpositionssignal durch Eingeben des Positionsanweisungssignals in das Modell;
eine Korrekturbeschleunigungseinrichtung zum Erzeugen, wenn das Begrenzungssignal angeschaltet wird, eines ersten Korrekturbeschleunigungssignals, basierend auf einer Korrekturpositionsabweichung gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal und...
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft Motorsteuervorrichtungen, die beispielsweise für Hauptachsenmotoren verwendet werden, die Bearbeitungswerkzeuge antreiben.
- STAND DER TECHNIK
- Eine herkömmliche Motorsteuervorrichtung wird unter Verwendung von
8 beschrieben.8 zeigt ein Blockdiagramm einer Motorsteuervorrichtung mit einer Einrichtung zum Umschalten von einer Geschwindigkeitsschleife in eine Positionsschleife. - In
8 umfasst eine Motorsteuervorrichtung1 : eine Anweisungserzeugungseinheit, bestehend aus einem Positionsanweisungsgenerator2 und einem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator4 zur Erzeugung eines Positionsanweisungssignals θr für einen Motor18 , beziehungsweise eines Geschwindigkeitsanweisungssignals Vrv für den Motor; eine Erfassungseinheit zur Erfassung eines Positionserfassungssignals θs und eines Geschwindigkeitserfassungssignals Vs für den Motor18 ; eine Schaltereinheit zum Umschalten einer Steuerung des Motors von der Geschwindigkeitsschleife zu der Positionsschleife, und eine Steuereinheit zum Steuern des Motors18, basierend auf beispielsweise einer Positionsabweichung θe, die gleich der Differenz zwischen dem Positionsanweisungssignal θr und dem Positionserfassungssignal θs ist. - Die Erfassungseinheit umfasst einen Codierer
20 zur Erfassung des Positionserfassungssignals θs als die Drehposition des Motors18 , und eine Geschwindigkeitserfassungseinheit22 zur Erzeugung des Geschwindigkeitserfassungssignals Vs aus dem Positionserfassungssignal θs, das eingegeben wurde. - Die Schaltereinheit schaltet zwischen einem Ausgangsanschluss "a" des Geschwindigkeitsanweisungsgenerators
4 und einem Ausgangsanschluss "b" einer Positionssteuervorrichtung8 um, und umfasst einen Schalter SWv, bei dem ein Anschluss "c" mit einer Subtraktionseinheit10 verbunden ist, und einen Schalter SWp, der mit einem Ausgang des Positionsanweisungsgenerators2 und einem Eingang einer Subtraktionseinheit6 verbunden ist. - Die Steuereinheit umfasst: Die Subtraktionseinheit
6 zur Berechnung der Positionsabweichung θe, die gleich der Differenz zwischen dem Positionserfassungssignal θs und dem Positionsanweisungssignal θr ist; die Positionssteuervorrichtung8 , die eine Geschwindigkeitsanweisung Vr, basierend auf der Positionsabweichung θe, die eingegeben wurde, erzeugt, und die eine Positionsverstärkung beziehungsweise einen Positionsgewinn Kp aufweist; die Subtraktionseinheit10 zur Berechnung einer Geschwindigkeitsabweichung Ve, die gleich der Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr (Vrv) und dem Geschwindigkeitserfassungssignal Vs ist; eine Geschwindigkeitssteuereinheit12 , die ein Stromanweisungssignal Ir, basierend auf der eingegebenen Geschwindigkeitsabweichung Ve, erzeugt; eine Strombegrenzungseinheit15 zum Ausgeben eines Begrenzungsstromanweisungssignals IrL, wenn das eingegebene Stromanweisungssignal Ir einen vorgegebenen Stromwert IrL überschreitet, und eine Stromsteuereinheit16 , die den Motor18 mit einem Strom, basierend auf dem Stromanweisungssignal IrL, versorgt. - Dabei ist das Stromanweisungssignal Ir durch die Strombegrenzungseinheit
15 begrenzt, sodass der Motor18 konstante Ausgangsleistungscharakteristiken aufweisen wird. Der Grund für eine konstante Ausgangsleistungscharakteristik ist es, dass der Motor18 , der als Beispiel auf der Hauptachse eines Maschinenwerkzeugs mit numerischer Steuerung verwendet wird, zehntausende von Umdrehungen pro Minute erreicht, und die Ausgabeleistung enorm wäre, falls konstante Drehmomentcharakteristiken vorlägen, und es wird daher bewirkt, dass er konstante Ausgangsleistungscharakteristiken nach mehreren tausend Umdrehungen pro Minute aufweist. - Die Motorsteuervorrichtung
1 , aufgebaut wie oben erläutert, gibt, beim Öffnen des Schalters SWp vor einem Beginn des Laufens des Motors und beim Anschalten des Schalters SWv auf die Anschluss-"a"-Seite, in die Subtraktionseinheit10 das Anweisungssignal Vrv ein, das von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator4 , basierend auf einer Betriebsbeginninstruktion, erzeugt wird, wodurch die Subtraktionseinheit10 die Geschwindigkeitsabweichung Ve berechnet, die gleich der Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsanweisungssignal Vrv und dem Geschwindigkeitserfassungssignal Vs ist, wodurch die Motorsteuervorrichtung1 die Geschwindigkeit des Motors, basierend auf der Geschwindigkeitsabweichung Ve, steuert. - Wenn dann der Motor
18 von einer konstanten Geschwindigkeit in einen Geschwindigkeitsreduktionszustand übergeht, wird der Schalter SWp aus einer offenen Stellung geschlossen, was die Geschwindigkeit des Motors18 auf eine vorgegebene Geschwindigkeit reduziert, und nachdem bestätigt wurde, dass das Geschwindigkeitsanweisungssignal Vrv von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator konsistent mit dem Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr von der Positionssteuervorrichtung8 ist, während der Motor mit einer konstanten, niedrigen Geschwindigkeit läuft, wird der Schalter SWv von dem Anschluss "a" zum Anschluss "b" umgelegt, wodurch der Motor18 in Übereinstimmung mit der Positionsschleife, basierend auf dem Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr, gesteuert wird. - Obwohl die Steuerung in der Motorsteuervorrichtung
1 von einer Geschwindigkeitsschleife zu einer Positionsschleife umgeschaltet wird, wie vorhergehend erwähnt, ergaben sich jedoch Probleme darin, dass beispielsweise eine Steuerung einer Zeitvorgabe, zu der der Schalter SWv von dem Anschluss "a" zum Anschluss "b" umgelegt wird, kompliziert ist. - Um solche Probleme zu lösen, obwohl es denkbar ist, den Schalter SWp öffnen, bevor der Motor
18 beginnt, zu laufen, und ihn nur durch das Positionsanweisungssignal θr von dem Positionsanweisungsgenerator2 durch Umschalten des Schalters SWv zum Anschluss "b" anzusteuern, ergäbe sich ein Problem, dass die Beschleunigung des Motors18 nach oben hinausschießen würde, da die Positionsabweichung θe sich aufweiten würde, wenn der Strombegrenzer arbeitet, und die Beschleunigung des Motors18 abfällt, und wenn die Strombegrenzung durch den Strombegrenzer15 dann freigegeben wird, würde der Motor18 auf der großen Positionsabweichung θe betrieben werden. - OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obigen Probleme getätigt und zielt auf ein Bereitstellen einer Motorsteuervorrichtung zur Steuerung eines Motors unter Verwendung einer Positionsschleife ab, wobei eine Positionsabweichung nicht erhöht wird, obwohl Stromanweisungen durch einen Strombegrenzer gesteuert werden.
- Eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst: eine Positionserfassungseinrichtung zur Erfassung, als ein Positionserfassungssignal, einer Drehposition eines Motors, der ein Steuerungszielobjekt ansteuert; eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors mittels einer Positionsschleife, basierend auf einer Positionsabweichung, die gleich der Differenz zwischen einem Positionsanweisungssignal, das die Drehposition des Motors vorgibt, und dem Positionserfassungssignal ist; eine Beschleunigungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignals zur Beschleunigung oder Verzögerung des Motors; eine Strombegrenzungseinrichtung zum Begrenzen des Stromanweisungssignals, wenn ein Stromanweisungssignal an den Motor einen vorgegebenen Wert erreicht, und zum Umschalten eines Begrenzungssignals vom Aus-Zustand in einen An-Zustand, und eine Modellierungseinrichtung mit einem Modell eines äquivalenten Positionssteuersystems, einschließlich Charakteristiken der Motorsteuervorrichtung, des Motors und des Steuerungszielobjekts, zur Berechnung einer Drehposition des Motors als Modellpositionssignal durch Eingabe des Positionsanweisungssignals in das Modell; eine Korrekturbeschleunigungseinrichtung zur Erzeugung eines ersten Korrekturbeschleunigungssignals, wenn das Begrenzungssignal angeschaltet wird, basierend auf einer Korrekturpositionsabweichung gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal und dem Positionserfassungssignal, und eine Positionsanweisungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung des Positionsanweisungssignals, basierend auf einer Beschleunigungsabweichung gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal und dem ersten Korrekturbeschleunigungssignal.
- In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall berechnet die Modellierungseinrichtung die Drehposition des Motors als die Modellposition, wenn das Begrenzungssignal angeschaltet wird; die Korrekturbeschleunigungseinrichtung erzeugt das erste Korrekturbeschleunigungssignal, basierend auf der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal und dem Positionserfassungssignal, und die Positionsanweisungserzeugungseinrichtung erzeugt das Positionsanweisungssignal, basierend auf der Beschleunigungsabweichung, was gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal und dem ersten Korrekturbeschleunigungssignal ist.
- Daher wird sich die Positionsabweichung, was gleich der Differenz zwischen dem Positionsanweisungssignal und dem Positionserfassungssignal ist, sich nicht erhöhen, auch wenn die Strombegrenzungseinrichtung angeschaltet wird, da das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal durch das erste Korrekturbeschleunigungssignal vermindert wird.
- Demzufolge hat die Erfindung eine Wirkung darin, eine Motorsteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die nicht einfach nach oben hinausschießen wird, auch wenn die Strombegrenzungseinrichtung von einen An-Zustand in einen Aus-Zustand geschaltet wird.
- Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine Beschleunigungsverminderungseinrichtung zum Erzeugen, anstelle des ersten Korrekturbeschleunigungssignals, wenn das Begrenzungssignal von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand geschaltet wird, eines zweiten Korrekturbeschleunigungssignals, das niedriger als das erste Korrekturbeschleunigungssignal ist.
- Gemäß der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall wird eine Fluktuation der Beschleunigungsabweichung unter Kontrolle gehalten, wenn die Strombegrenzungseinrichtung von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand übergeht, da das zweite Korrekturbeschleunigungssignal, das niedriger als das erste Korrekturbeschleunigungssignal ist, erzeugt wird. Daher hat die Erfindung einen Effekt darin, ein anfängliches Überschießen des Motors zu kontrollieren, wenn die Stromsteuereinrichtung freigegeben wird.
- Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst: eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals für ein Drehen des Motors; eine Referenzgeschwindigkeits-Anweisungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignals, basierend auf der Beschleunigungsabweichung; eine zweite Subtraktionseinrichtung zum Berechnen einer Referenzgeschwindigkeitsabweichung gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Geschwindigkeitseinweisungssignal und dem Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignal, und eine Umwandlungseinrichtung zum Erzeugen des zweiten Korrekturbeschleunigungssignals, basierend auf der Referenzgeschwindigkeitsabweichung.
- Gemäß der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall hat die Erfindung eine Wirkung darin, dass die Beschleunigungsverminderungseinrichtung einfach aufgebaut ist.
- Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem vierten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine erste Korrektureinrichtung, um bei einem Beschleunigen des Motors das erste Korrekturbeschleunigungssignal zu Null zu setzen, indem die Beziehung "erstes Korrekturbeschleunigungssignal αse < 0" erfüllt wird, und, wenn der Motor verzögert wird, um das erste Korrekturbeschleunigungssignal zu Null zu setzen, indem die Beziehung "erstes Korrekturbeschleunigungssignal αse > 0" erfüllt wird.
- In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall fährt der Motor mit einer Beschleunigung in einem Beschleunigungsmodus fort, und der Motor fährt mit einer Verzögerung in einem Verzögerungsmodus fort, da eine vorgegebene Begrenzung für das erste Korrekturbeschleunigungssignal vorgegeben ist. Daher hat die Erfindung eine Wirkung darin, eine Fluktuation des Motors zu kontrollieren.
- Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem fünften Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine zweite Korrektureinrichtung, wenn der Motor beschleunigt, wobei das erste Korrekturbeschleunigungssignal niedriger gemacht wird als das ursprüngliche Beschleunigungssignal, indem man das erste Korrekturbeschleunigungssignal αse sein lässt und das ursprüngliche Beschleunigungssignal αa, und indem die Beziehung "αse ≥ αa" erfüllt wird, und, wobei, wenn der Motor verzögert, das erste Korrekturbeschleunigungssignal niedriger gemacht wird als das ursprüngliche Beschleunigungssignal, durch Erfüllen der Beziehung "αse < αa".
- In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall wird die Beschleunigungsabweichung nicht größer als das ursprüngliche Beschleunigungssignal, da eine geeignete Begrenzung dem ersten Korrekturbeschleunigungssignal hinzugefügt wird, wie oben beschrieben. Daher hat die Erfindung eine Wirkung darin, eine Beschleunigung und Verzögerung des Motors ohne Fehler zu kontrollieren.
- Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst: eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals für eine Rotation des Motors; eine Korrekturakkumulationseinrichtung zum Berechnen, basierend auf dem ersten und zweiten Korrekturbeschleunigungssignal, eines kumulativen Positionskorrektursignals, welches ein kumulativer Wert eines Positionskorrekturwertes ist, und womit der Motor angesteuert wird, und eine Kumulativ-Anweisungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen des kumulativen Positionskorrektursignals durch ein Ausschalten des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals.
- In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall wird der Motor, basierend auf dem kumulativen Positionskorrektursignal angesteuert, akkumuliert, basierend auf dem ersten und zweiten Korrekturbeschleunigungssignal, durch Ausschalten des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals.
- Daher weist die Erfindung einen Effekt darin auf, dass eine Motorposition, basierend auf dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal gesteuert wird, als ob die Strombegrenzungseinrichtung aus wäre, auch wenn die Strombegrenzungseinrichtung an ist.
- Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem siebten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst: eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals für eine Rotation des Motors; eine Stoppanweisungs-Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Stoppanweisungsinstruktionssignals, das den Motor an einer vorgegebenen Stopp-Position anhält, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal ausgeschaltet wird; eine Korrekturpositionseinrichtung zum Berechnen eines Korrekturpositionssignals für den Motor, basierend auf dem ersten und zweiten Korrekturbeschleunigungssignal, und eine Addiereinrichtung zum Berechnen eines Korrekturpositionssignals, das eine Summe des Stopppositions-Anweisungssignals und des Korrekturpositionssignals ist, und wodurch der Motor an der vorgegebenen Position angesteuert und gestoppt wird.
- In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall hat die Erfindung einen Effekt darin, dass der Motor an einer erforderlichen Position angehalten wird, wie, wenn die Strombegrenzungseinrichtung aus wäre, auch wenn die Strombegrenzungseinrichtung an ist, da die Stoppsteuereinrichtung den Motor, basierend auf dem Korrekturstoppsignal ansteuert und anhält, welches die Summe des Stopppositions-Anweisungssignals und des Korrekturpositionssignals ist.
- Beispielsweise kann das Stopppositionssignal der Stoppanweisungs-Erzeugungseinrichtung ein Signal sein, um den Motor an einer vorgegebenen Position innerhalb einer Drehung des Motors anzuhalten, und die Korrekturpositionseinrichtung kann das Korrekturpositionssignal innerhalb einer Drehung des Motors, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal, berechnen. In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung weist die Erfindung eine Wirkung darin auf, dass der Motor an einer erforderlichen Position innerhalb einer Drehung angehalten wird. Wenn der Motor beispielsweise auf eine Hauptachse einer numerischen Steuervorrichtung verwendet wird, können demzufolge Werkzeuge einfach an der Vorrichtung angebracht oder entfernt werden, auch wenn die Werkzeuge direkt mit der Motorachse gekoppelt sind, und nicht befestigt oder abgenommen werden können, mit Ausnahme an einer angegebenen Drehposition.
- Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem achten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine Alarmeinrichtung zur Ausgabe eines Alarms, wenn der Korrekturpositionsabweichungswert einen vorgegebenen Wert erreicht.
- In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall weist die Erfindung eine Wirkung darin auf, dass es ermöglicht wird, eine irreguläre Positionsabweichung, die gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal und dem Positionserfassungssignal ist, schnell erfasst werden kann.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 zeigt eine Geschwindigkeits-/Zeitdarstellung eines durch die in1 veranschaulichte Motorsteuervorrichtung angesteuerten Motors; -
3 veranschaulicht in einem Flussdiagramm Betriebsvorgänge einer in1 veranschaulichten Korrekturbeschleunigungsvorrichtung; -
4 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
5 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
6 veranschaulicht in einem Flussdiagramm Betriebsvorgänge einer Anweisungseinheit innerhalb einer Drehung, in5 veranschaulicht; -
7 veranschaulicht in einem Flussdiagramm Betriebsvorgänge einer Korrektureinheit innerhalb einer Drehung, in5 veranschaulicht, und -
8 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine herkömmliche Motorsteuervorrichtung. - BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
- Ausführungsbeispiel 1
- Eines der Ausführungsbeispiele der Erfindung wird mit Bezug auf
1 erläutert.1 zeigt in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel. In1 bezeichnen Bezugszeichen, die die gleichen wie die in8 sind, identische oder äquivalente Elemente; daher werden deren Erläuterungen ausgelassen. - In
1 umfasst eine Motorsteuervorrichtung100 einen Motorsteuerabschnitt30 zum Steuern eines Motors18 mittels eines Positionsinstruktionssignals θr, eine Korrekturpositionsanweisungseinrichtung zum Erzeugen des geeigneten Positionsanweisungssignals θr, wenn die Strombegrenzung in Betrieb genommen wird, mittels eines Stromanweisungssignals Ir, das einen vorgegebenen Begrenzungswert eines Strombegrenzers115 überschreitet, und einen Alarmabschnitt290 als eine Alarmeinrichtung, um ein rotes Licht einer roten Leuchtdiode (nicht veranschaulicht) blinken zu lassen, oder um den Motor18 anzuhalten, wenn die Korrekturpositionsabweichung θse, unterhalb beschrieben, den vorgegeben Wert überschritten hat. - Weiter ist der Motor
18 mit einem Steuerzielobjekt (nicht veranschaulicht) verbunden. - Ein Motorsteuerabschnitt
30 umfasst den Strombegrenzer115 als eine Strombegrenzungseinrichtung, in die das Stromanweisungssignal Ir eingegeben wird, und die ein Strombegrenzungssignal IrL ausgibt. Falls das Strombegrenzungssignal Ir, eingegeben von einer Geschwindigkeitssteuereinheit12 , größer als das Strombegrenzungssignal IrL ist, gibt der Strombegrenzer115 an einen Strombegrenzer16 das Strombegrenzungssignal IrL zur Begrenzung eines Stromes aus und schaltet ein Begrenzungssignal L an (im folgenden als "der Strombegrenzer115 wird angeschaltet" bezeichnet). Falls das Stromanweisungssignal Ir nicht größer als das Strombegrenzungssignal IrL ist, gibt die Motorsteuervorrichtung das Stromanweisungssignal Ir an den Strombegrenzer16 aus, ohne das Signal zu ändern, und schaltet das Begrenzungssignal L aus (im folgenden als "der Strombegrenzer115 wird ausgeschaltet" bezeichnet). - Die Korrekturpositionsanweisungseinrichtung umfasst: einen Modellpositionserzeugungsabschnitt
220 als eine Modellierungseinrichtung zur Erzeugung eines Modellpositionssignals θm; einen Korrekturbeschleunigungs-Erzeugungsabschnitt (Korrekturbeschleunigungseinrichtung)240 zur Erzeugung eines ersten Korrekturbeschleunigungssignals αse, auf Grundlage der Korrekturpositionsabweichung θse, die gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal θm und einem Positionserfassungssignal θs ist, und das erzeugt wird, um ein ursprüngliches Beschleunigungsanweisungssignal αa, erzeugt von einer Integriereinheit103 , zu korrigieren; einen Positionsanweisungs-Erzeugungsabschnitt260 zum Erzeugen des Positionsanweisungssignals θr, basierend auf einer Beschleunigungsabweichung αr, die durch ein Subtrahieren des Korrekturbeschleunigungssignals αse oder eines niedrigen Beschleunigungssignals αd von dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal αa berechnet wird, und einem Beschleunigungssteuer(Beschleunigungsverminderungseinrichtung)-Abschnitt280 , um die Beschleunigungsabweichung αr unter Kontrolle zu halten, sodass die Beschleunigungsabweichung sich nicht abrupt ändert, wenn der Strombegrenzer115 von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand übergeht. - Der Modellpositionserzeugungsabschnitt
220 enthält ein Äquivalentpositionssteuersystemmodell, das Charakteristiken des Steuerzielobjekts (nicht veranschaulicht) umfasst, angesteuert durch den Motorsteuerungsabschnitt30 und den Motor18 , und das die Drehposition (die tatsächliche Position) des Motors18 als das Modellpositionssignal θm, basierend auf dem Positionsanweisungssignal θr, berechnet. - Obwohl es eine Anzahl von Beispielen der oben beschriebenen Modelle gibt, wird ein einfaches Beispiel erläutert.
- Beim Steuersystem des Motors
18 , das heißt, des Motorsteuerabschnitts30 und des durch den Motor18 angetriebenen Steuerzielobjekts (nicht veranschaulicht), ist das Ansprechen auf die Geschwindigkeitsschleife ausreichend viel schneller als das auf die Positionsschleife. Daher wird angenommen, dass das Steuersystem ein primäres Verzögerungssystem ist, wobei eine reale Position θs durch ein Positionsanweisungssignal θr, eine Positionsverstärkung Kp und einer Integriereinheit 1/s erzeugt wird. Demzufolge umfasst der Modellpositionserzeugungsabschnitt220 : eine Subtraktionseinheit120 zur Berechnung einer Positionsabweichung θm, die gleich der Differenz zwischen dem Positionsanweisungssignal θr und dem Modellpositionssignal θm ist; eine Verstärkungseinheit121 , die ein Modellgeschwindigkeitssignal Vm, basierend auf der eingegebenen Positionsabweichung θm erzeugt, und die eine Positionsverstärkung Kp aufweist, und eine Integriereinheit123 , die das Modellpositionssignal θm, basierend auf dem eingegebenen Modellgeschwindigkeitssignal Vm, erzeugt. - Ein Korrekturbeschleunigungs-Erzeugungsabschnitt
240 umfasst eine Subtraktionseinheit125 zur Berechnung der Positionsabweichung θse, die gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal θm und dem Positionserfassungssignal θs, erfasst durch den Codierer20, als einer Positionserfassungseinrichtung, ist; einen Wandler126 , der ein Korrekturgeschwindigkeitsanweisungssignal Vse, basierend auf der eingegebenen Positionsabweichung θse, erzeugt, und der eine Verstärkung K1 aufweist; eine Differenziereinheit127 , die das Korrekturbeschleunigungssignal αse, basierend auf dem eingegebenen Korrekturgeschwindigkeitsanweisungssignal Vse, erzeugt, und eine Korrekturbeschleunigungs-Steuervorrichtung130 , die, wie im Flussdiagramm von3 erläutert, betrieben wird, und die ein Null-Signal oder das Korrekturbeschleunigungssignal αse beim Anschalten der Strombegrenzungseinheit115 ausgibt. - Darüber hinaus gibt die Korrekturbeschleunigungs-Steuervorrichtung
130 das Null-Signal aus, wenn der Strombegrenzer115 aus ist. - Der Positionsanweisungs-Erzeugungsabschnitt
260 erfasst: einen Geschwindigkeitsanweisungsgenerator101 als eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung, die ein ursprüngliches Geschwindigkeitsanweisungssignal Va erzeugt; eine Differenziereinheit103 , in die das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va eingegeben wird, und die das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa erzeugt; eine Subtraktionseinheit104 zur Berechnung der Beschleunigungsabweichung αr gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal αa und dem Korrekturbeschleunigungssignal αse, eine Integriereinheit (eine Referenzgeschwindigkeits-Anweisungserzeugungseinrichtung)105 zur Erzeugung eines Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignals Vo, basierend auf der eingegebenen Beschleunigungsabweichung αr, und eine Integriereinheit107 zur Erzeugung des Positionsanweisungssignals θr, basierend auf dem eingegebenen Bezugsgeschwindigkeitsanweisungssignal Vo. - Weiter berechnet eine Subtraktionseinheit
6 (eine erste Subtraktionseinrichtung), in die das Positionsanweisungssignal θr eingegeben wird, eine Positionsabweichung θm, was gleich der Differenz zwischen dem Positionsanweisungssignal θr und dem Positionserfassungssignal θs ist. - Ein Beschleunigungssteuerabschnitt
280 umfasst: eine Subtraktionseinheit109 (eine zweite Subtraktionseinrichtung), die eine Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae berechnet, gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal Va und dem Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignal Vo; eine Teilereinheit (Wandlereinrichtung)111 , in der die eingegebene Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae in das Beschleunigungssignal umgewandelt wird, und durch einen vorgegebenen Wert "d" geteilt wird, um so ein niedriges Beschleunigungssignal (ein zweites Korrekturbeschleunigungssignal) αd zu erzeugen, das geringer als das erste Korrekturbeschleunigungssignal αse ist; einen Schalter SLa, dessen eine Seite mit dem Eingangsanschluss der Teilereinheit111 verbunden ist, und dessen andere Seite mit der Subtraktionseinheit131 verbunden ist, und welcher komplementär zum An/Ausbetrieb des Strombegrenzers115 arbeitet, wobei die Teilereinheit111 das niedrige Beschleunigungssignal αd erzeugt, indem der Schalter SLa von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand geschaltet wird, wenn der Strombegrenzer115 von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand geschaltet wird, sodass die Beschleunigungsabweichung αr so eingerichtet wird, dass sie sich nicht abrupt ändert, nachdem der Strombegrenzer115 von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand zurückkehrt. - Weiter wird durch eine Subtraktionseinheit
131 selektiv das niedrige Beschleunigungssignal αd oder das Korrekturbeschleunigungssignal αse der Subtraktionseinheit104 hinzugefügt, basierend auf Betriebsvorgängen der Korrekturbeschleunigungs-Steuervorrichtung130 . - Allgemein gibt die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit
130 das eingegebene Korrekturbeschleunigungssignal αse ohne eine Änderung/Korrektur des Signals aus, wenn der Strombegrenzer115 an ist, und gibt ein Null-Signal aus, wenn der Strombegrenzer aus ist. Jedoch gibt die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit130 ein Korrekturbeschleunigungssignal αse aus, das durch die erste und zweite Korrektureinrichtung korrigiert ist, wie unterhalb beschrieben, da es manchmal nicht geeignet ist, das Korrekturbeschleunigungssignal αse ohne Änderung/Korrektur auszugeben. - Falls das Korrekturbeschleunigungssignal αse, das während einer Motor-
18 -Beschleunigung (oder Verzögerung) erlangt wird, nicht gleich oder größer als Null ist (oder kleiner als Null), wird die Korrekturbeschleunigung αse zum ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal αa addiert; demzufolge ist die Beschleunigungsabweichung θr größer als das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa, was nicht vorzuziehen ist; daher wird als erstes Korrekturmittel das Korrekturbeschleunigungssignal αse auf Null gesetzt, sodass die Beschleunigungsabweichung αr, was eine Beschleunigungsanweisung (oder Verzögerungsanweisung) des Motors18 darstellt, nicht größer als das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa wird. - Falls das Korrekturbeschleunigungssignal αse, das während einer Motor-
18 -Beschleunigung (oder Verzögerung) erlangt wird, gleich oder größer als αa (oder kleiner als αa) ist, wird die Beschleunigungsabweichung αr, was die Beschleunigungsanweisung (oder Verzögerungsanweisung) des Motors18 ist, negativ (oder positiv), d.h., die Verzögerungsanweisung (Beschleunigungsanweisung); daher wird als ein zweites Korrekturmittel die Beschleunigungsabweichung θr, was die Beschleunigungsanweisung (oder Verzögerungsanweisung) des Motors18 ist, auf Null gesetzt, als ein Minimalwert αmin, wobei das Korrekturbeschleunigungssignal αse identisch zum ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal αa gesetzt wird, und ausgegeben wird. - Daher wird die Beschleunigungsanweisung (oder Verzögerungsanweisung) des Motors
18 , basierend auf einem erlaubten Beschleunigungsbereich αx, zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal αa und einem Null-Signal beschleunigt. - Die Betriebsvorgänge der Motorsteuervorrichtung, die, wie oben erläutert, konfiguriert ist, werden mit Bezug auf
1 bis3 erläutert. Zum Zeitpunkt t0 wird das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator101 erzeugt, und das Signal Va erzeugt das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa über die Differenziereinheit103 . Dann ist die Ausgabe des Korrekturbeschleunigungsbegrenzers130 Null, da der Strombegrenzer115 aus ist. - Dabei ist die Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae, welches einer Ausgabe der Subtraktionseinheit
109 ist, in dem Beschleunigungssteuerabschnitt280 Null, weil das Referenzgeschwindigkeitssignal das gleiche ist wie das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va, wenn der Strombegrenzer115 ausgeschaltet ist, und der Schalter SLa angeschaltet ist. Daher erzeugt die Teilereinheit111 ein Null-Signal. Daher gibt die Subtraktionseinheit131 ein Null-Signal in die Subtraktionseinheit104 ein, da die Ausgabe des Korrekturbeschleunigungsbegrenzers130 Null ist, und das niedrige Geschwindigkeitssignal αd Null ist. Die Subtraktionseinheit104 gibt in die Integriereinheit105 das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa ein, ohne das Signal zu verändern, als die Beschleunigungsabweichung αr, und erzeugt das Positionsanweisungssignal θr über die Integrierungseinheit105 und107 . - Der Modellpositionserzeugungsabschnitt
220 erzeugt das Modellpositionssignal θm, basierend auf dem Positionsanweisungssignal θr über eine Verstärkereinheit121 und eine Integriereinheit123 , und dann berechnet eine Subtraktionseinheit125 die Korrekturpositionsabweichung θse, was gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal θm und dem Positionserfassungssignal θs ist, und gibt das Korrekturbeschleunigungssignal αse in den Korrekturbeschleunigungsbegrenzer130 über eine Wandlereinheit126 und eine Differenziereinheit127 ein. - Die Subtraktionseinheit
6 berechnet die Positionsabweichung θe, was gleich der Differenz zwischen dem Positionsanweisungssignal θr und dem Positionserfassungssignal θs ist, und die Positionssteuereinheit8 erzeugt ein Geschwindigkeitanweisungssignal Vr, basierend auf der Positionsabweichung θe. Die Subtraktionseinheit10 gibt in die Geschwindigkeitssteuereinheit12 die Geschwindigkeitsabweichung Ve ein, was gleich der Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr und dem Geschwindigkeitserfassungssignal Vs ist. Die Geschwindigkeitssteuereinheit12 erzeugt das Stromanweisungssignal Ir, basierend auf der Geschwindigkeitsabweichung Ve. Der Strombegrenzer115 gibt das Stromanweisungssignal Ir als das Strombegrenzungssignal IrL in die Stromsteuereinheit16 ein, da der Strombegrenzer115 aus ist. Die Stromsteuereinheit16 liefert den erforderlichen Strom in den Motor18 und treibt ihn, basierend auf dem Stromanweisungssignal IrL, an. - Hier ist eine Positionsschleife der Motorsteuervorrichtung eine geschlossene Schleife, wobei das Positionsanweisungssignal θr in die Subtraktionseinheit
6 eingegeben wird, die Subtraktionseinheit6 die Positionsabweichung θe berechnet, und das Positionsanweisungssignal θr zur Positionssteuereinheit8 , der Subtraktionseinheit10 , der Geschwindigkeitssteuereinheit12 , dem Strombegrenzer115 , dem Strombegrenzer16 , dem Motor18 , dem Codierer20 , und zu der Subtraktionseinheit6, basierend auf der Positionsabweichung θe, übertragen wird, sodass der Motor18 durch die Positionsschleife gesteuert wird. - Falls sich das Drehmoment und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors
18 erhöht, wobei der Strombegrenzer115 zu einem Zeitpunkt t1 angeschaltet wird, wird das Begrenzungssignal angeschaltet, und der Schalter SLa wird ausgeschaltet, und das Begrenzungssignal L wird in dem Korrekturbeschleunigungsbegrenzer130 eingegeben. Der Korrekturbeschleunigungsbegrenzer130 beurteilt, ob der Strombegrenzer115 an- oder ausgeschaltet ist, basierend darauf, ob das Begrenzungssignal L an oder aus ist (Schritt S101), und, da das Begrenzungssignal L an ist, beurteilt er, ob das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa gleich oder größer als Null ist (Schritt S103), und, da der Motor beschleunigt, ist das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa gleich oder größer als Null. - Als nächstes beurteilt der Korrekturbeschleunigungsbegrenzer
130 , ob das Korrekturbeschleunigungssignal αse gleich oder größer als Null ist (Schritt S105). Falls das Korrekturbeschleunigungssignal αse gleich oder größer als Null ist, beurteilt er, ob das Korrekturbeschleunigungssignal αse gleich oder größer als αa ist (Schritt S107). Falls das Korrekturbeschleunigungssignal αse kleiner als αa ist, wird das Korrekturbeschleunigungssignal αse in die Subtraktionseinheit131 eingegeben (Schritt S115). Die Subtraktionseinheit131 gibt in die Subtraktionseinheit104 das Korrekturbeschleunigungssignal αse ein, da der Schalter SLa ausgeschaltet verbleibt. Die Subtraktionseinheit104 berechnet die Beschleunigungsabweichung αr, was gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal αa und dem Korrekturbeschleunigungssignal αse ist, und gibt in die Integriereinheit105 die Beschleunigungsabweichung αr ein; die Integriereinheit107 erzeugt das Positionsanweisungssignal θr, und dann wird der Motor18, wie oben erläutert, angetrieben. - Daneben, falls das Signal αse gleich oder größer als das Signal αa im Schritt S107 ist, wie oben beschrieben, um das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal des Motors
18 durch die zweite Korrektureinrichtung zu αmin (Null) zu machen, setzt der Korrekturbeschleunigungsbegrenzer130 das Korrekturbeschleunigungssignal αse gleich dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal αa und gibt das Signal αse aus (Schritt S117). Falls weiter das Signal αse kleiner als Null ist, wird das Korrekturbeschleunigungssignal αse als Null ausgegeben (Schritt S113), um das Beschleunigungsanweisungssignal unter dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal αa durch die erste Korrektureinrichtung, oben erläutert, zu steuern. - Zum Zeitpunkt t2 vermindert sich ein erforderliches Drehmoment des Motors, und der Strom Ir vermindert sich ebenso. Demzufolge wird der Strombegrenzer
115 von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand geschaltet, wodurch das Begrenzungssignal L ausgeschaltet wird, und eine Ausgabe des Korrekturbeschleunigungsbegrenzers130 wird zu Null, und der Schalter SLa wird angeschaltet. Wenn der Schalter SLa angeschaltet wird, berechnet die Subtraktionseinheit109 die Bezugsgeschwindigkeitsabweichung Vae und gibt die Bezugsgeschwindigkeitsabweichung Vae in die Teilereinheit111 ein. Die Teilereinheit111 teilt die Bezugsgeschwindigkeitsabweichung Vae durch einen konstanten Wert "d" und erzeugt ein niedriges Beschleunigungssignal αd, und gibt in die Subtraktionseinheit104 das niedrige Beschleunigungssignal αd ein. Die Subtraktionseinheit104 berechnet die Beschleunigungsabweichung αr und gibt diese in die Integriereinheit105 ein, und die Integriereinheit107 erzeugt das Positionsanweisungssignal θr. Daher kann eine abrupte Änderung des Positionsanweisungssignals αr durch ein Vermindern der Beschleunigungsabweichung αr vermindert werden, wenn der Strombegrenzer115 von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand geschaltet wird. - Zum Zeitpunkt t3 ist die Beschleunigung des Motors
18 beendet. Als nächstes dreht sich der Motor18 mit einer konstanten Geschwindigkeit und geht von einer Beschleunigung in einen Verzögerungsmodus über. Zum Zeitpunkt T5, falls sich das Drehmoment des Motors18 erhöht, und der Strombegrenzer115 wieder angeschaltet wird, wird das Begrenzungssignal L angeschaltet; der Schalter SLa wird ausgeschaltet, und das Begrenzungssignal L wird in die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit130 eingegeben. - Die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit
130 führt den obigen Schritt S101 durch und urteilt, ob das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa gleich oder größer als Null ist (Schritt S103), da das Begrenzungssignal L angeschaltet ist. Da der Motor18 im Verzögerungsmodus ist und das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa nicht größer als Null ist, beurteilt sie, ob das Korrekturbeschleunigungssignal αse kleiner als Null ist (Schritt S109); falls das Korrekturbeschleunigungssignal αse nicht kleiner als Null ist, macht die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit das Korrekturbeschleunigungssignal αse zu Null, mit der ersten Korrektureinrichtung, um die Steuerung des Beschleunigungsanweisungssignals des Motors18 unterhalb des ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignals αa zu halten (Schritt S113). - Falls das Korrekturbeschleunigungssignal αse kleiner als Null ist, im Schritt S109, urteilt die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit
130 , ob das Signal αse kleiner als das Signal αa ist, und, falls das Signal αse nicht kleiner als das Signal αa ist, erzeugt sie das Korrekturbeschleunigungssignal αse (Schritt S115) und steuert den Motor18 durch Erzeugung des Positionsanweisungssignals θr, wie oben beschrieben. Falls das Signal αse größer als das Signal αa im Schritt S111 ist, erzeugt daneben die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit130 das Korrekturbeschleunigungssignal αse als das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa, um so das Beschleunigungssignal des Motors108 zu Null zu machen (Schritt S117). - Zum Zeitpunkt t6, falls sich das erforderliche Drehmoment des Motors
18 vermindert und das Stromanweisungssignal Ir vermindert, wird die Motorsteuervorrichtung100 auf die gleiche Weise betrieben, wie sie zum Zeitpunkt t2 betrieben wird, das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa wird zum Zeitpunkt t7 zu Null, und der Betrieb des Motors18 wird beendet. - Der Modellpositionserzeugungsabschnitt
220 erzeugt das Modellpositionssignal θm, wie oben beschrieben; der Korrekturbeschleunigungs-Erzeugungsabschnitt240 erzeugt das Korrekturbeschleunigungssignal αse unter vorgegebenen Bedingungen, basierend auf der Korrekturpositionsabweichung θse, was gleich zur Differenz zwischen dem Modellpositionssignal θm und dem Positionserfassungssignal θs ist, wobei das Begrenzungssignal L des Strombegrenzers115 angeschaltet wird, und die Subtraktionseinheit104 erzeugt das Positionsanweisungssignal θr, basierend auf der Beschleunigungsabweichung θr, berechnet durch Subtrahieren des Korrekturbeschleunigungssignals αse vom ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal αa. Falls der Strombegrenzer115 angeschaltet wird, ist es daher schwierig, die Positionsabweichung θe gleich der Differenz zwischen dem Positionserfassungssignal θs und dem Positionsanweisungssignal θr zu erhöhen, indem das geeignete Positionsanweisungssignal θr in den Motorsteuerabschnitt30 eingegeben wird. Somit kann eine Motorsteuervorrichtung100 bereitgestellt werden, die ein Überschießen verhindert. - Ausführungsbeispiel 2
- Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Bezug auf
4 erläutert.4 zeigt in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel, und in4 bezeichnen Bezugszeichen, die die gleichen wie in1 sind, identische oder äquivalente Elemente; daher werden deren Erläuterungen ausgelassen. - Im Ausführungsbeispiel 1 steuert der Strombegrenzer
115 den Motor18, basierend auf der Beschleunigungsanweisung (der Beschleunigungsabweichung αr), die durch ein Subtrahieren des Korrekturbeschleunigungssignals αse oder des niedrigen Beschleunigungssignals αd von dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal αa, basierend auf dem An/Ausbetrieb des Strombegrenzers115, berechnet wird. - Jedoch unterschied sich das Integral der ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignale Va von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator
101 , gleich einem ursprünglichen Positionsanweisungssignal θa (nicht veranschaulicht) von dem Positionsanweisungssignal θr. Daher wird eine Motorsteuervorrichtung300 bereitgestellt, die den Motor18 an der Position anhält, die mit dem ursprünglichen Positionsanweisungssignal θa übereinstimmt. - In
4 enthält die Motorsteuervorrichtung300 zusätzlich zur Konfiguration des Ausführungsbeispiels 1 einen Korrekturpositionsanweisungsabschnitt320 , der ein akkumuliertes Korrekturpositionssignal αas, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal αse oder dem niedrigen Beschleunigungssignal αd bereitstellt, wobei beide das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal αa korrigieren, und ein akkumuliertes Geschwindigkeitssignal VLs erzeugt, das auf dem akkumulierten Korrekturpositionssignal θas basiert. - Der Korrekturpositionsanweisungsabschnitt
320 umfasst: eine Integriereinheit323 , die das eingegebene Korrekturbeschleunigungssignal αse und das niedrige Beschleunigungssignal αd als ein Korrekturgeschwindigkeitssignal Vrs ausgibt; eine Integriereinheit325 , die das eingegebene Korrekturgeschwindigkeitssignal Vrs als ein Korrekturpositionssignal θrs ausgibt; eine Korrekturpositionsintegriereinheit327 , die das kumulative Korrekturpositionssignal θas berechnet, durch Akkumulation des eingegebenen Korrekturpositionssignals θrs, und die das kumulative Korrekturpositionssignal θas unter zu Null-Setzung des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals Va ausgibt; eine Subtraktionseinheit328 , die eine Positionsabweichung θes berechnet, was gleich zur Differenz zwischen einem Rückkehrpositionssignal θLS ist, erlangt durch eine Verstärkungseinheit329 mit einem Verstärkungsfaktor Ka, und eine Integriereinheit331 , und das kumulative Korrekturpositionssignal θas; eine Addiereinheit333 , die eine Geschwindigkeitsabweichung Voe berechnet, was die Summe eines von der Verstärkungseinheit329 ausgegebenen, kumulativen Geschwindigkeitssignals VLs und eines Bezugsgeschwindigkeitsanweisungssignals Vo ist, und einen Schalter SLs, der von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand geschaltet wird, indem das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null gemacht wird. - Darüber hinaus ist die Korrekturpositionsintegriereinheit
327 äquivalent zu einer Korrekturakkumulationseinrichtung und einer kumulativen Anweisungserzeugungseinrichtung. - Der Betrieb der wie oben konfigurierten Motorsteuervorrichtung wird unter Verwendung von
4 erläutert. Dabei wird, wenn der Strombegrenzer115 zum Zeitpunkt einer Beschleunigung des Motors18 , wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, angeschaltet wird, das Korrekturbeschleunigungssignal αse erzeugt; die Integriereinheit323 erzeugt das Geschwindigkeitssignal Vrs und gibt es in die Integriereinheit325 ein, und die Integriereinheit325 erzeugt das Korrekturpositionssignal θrs. - Ähnlich, wenn der Strombegrenzer
115 aus einem An-Zustand in einen Aus-Zustand geschaltet wird, wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, das Begrenzungssignal L ausgeschaltet, und der Schalter SLa wird angeschaltet. Falls der Schalter SLa angeschaltet wird, berechnet die Subtraktionseinheit109 die Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae und gibt die Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae in die Teilereinheit111 ein. Die Teilereinheit111 teilt die Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae durch den konstanten Wert "d" und gibt das niedrige Beschleunigungssignal αd in die Integriereinheit323 ein, über den Schalter SLa und die Subtraktionseinheit131 . Die Integriereinheit323 erzeugt das Geschwindigkeitssignal Vrs und gibt es in eine Integriereinheit325 ein, und die Integriereinheit325 erzeugt das Korrekturpositionssignal θrs. - Die Korrekturpositionsintegriereinheit
327 berechnet und hält das kumulative Korrekturpositionssignal θas, das Drehpositionssignale des Motors18 akkumuliert, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal αse und dem niedrigen Beschleunigungssignal αd, bis der Geschwindigkeitsanweisungsgenerator101 ein Erzeugen des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals Va beendet. Wenn der Motor18 beschleunigt, sich mit konstanter Geschwindigkeit dreht, verzögert, und das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va auf Null geht, gibt die Korrekturpositionsintegriereinheit327 an die Subtraktionseinheit328 das kumulative Korrekturpositionssignal θas aus. - Die Subtraktionseinheit
328 berechnet eine Korrekturpositionsabweichung θes, gleich der Differenz zwischen dem Rückkehrpositionssignal θLS, erlangt durch die Stärkungseinheit329 und durch die Integriereinheit331 , und das kumulative Korrekturpositionssignal θas; die Verstärkungseinheit329 erzeugt das akkumulierte Geschwindigkeitssignal VLs. Dabei ist die Ausgabe der Korrekturbeschleunigungssteuereinheit130 Null, da der Strombegrenzer115 aus ist. - Die Addiereinheit
333 gibt in die Integriereinheit107 das akkumulierte Geschwindigkeitssignal VLs als die Bezugsgeschwindigkeitsabweichung Voe ein, da das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va, das Korrekturbeschleunigungssignal αse und das niedrige Beschleunigungssignal αd Null sind. Die Integriereinheit107 gibt in die Subtraktionseinheit6 das Positionsanweisungssignal θr, basierend auf dem akkumulierten Geschwindigkeitssignal VLs, ein. - Wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, berechnet die Subtraktionseinheit
6 die Positionsabweichung θe und bewirkt, basierend auf der Positionsabweichung θe, dass ein erforderlicher Strom in den Motor18 fließt und treibt diesen an. - Da das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator
101 nicht erzeugt wird, wird das kumulative Korrekturpositionssignal θas, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal αse und dem niedrigen Beschleunigungssignal αd, berechnet, und der Motor18 wird, basierend auf dem akkumulierten Geschwindigkeitssignal VLs, angetrieben und gesteuert, das auf dem kumulativen Korrekturpositionssignal θas basiert. Daher kann eine Motorsteuerungsvorrichtung300 bereitgestellt werden, die den Motor18 an einer Position anhält, die mit dem ursprünglichen Positonsanweisungssignal θa übereinstimmt. - Ausführungsbeispiel 3
- Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Bezug auf
5 erläutert.5 zeigt in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel, und in5 bezeichnen Bezugszeichen, die die Gleichen sind wie in4 , identische oder äquivalente Elemente, und daher werden deren Erläuterungen ausgelassen. - Im Ausführungsbeispiel 2 wurde die Motorsteuervorrichtung
300 bereitgestellt, die den Motor18 an der Position anhält, die mit dem ursprünglichen Positionsanweisungssignal θa übereinstimmt, basierend auf dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal Va. - Eine Motorsteuervorrichtung in diesem Ausführungsbeispiel, die aus dem Ausführungsbeispiel 2 weiterentwickelt wurde und in
5 veranschaulicht ist, treibt den Motor18 , basierend auf dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal Va von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator101 an, wie im Ausführungsbeispiel 1, nachdem der Motor18 in die ursprüngliche Position zurückgekehrt ist, und die Motorsteuervorrichtung umfasst weiter: einen Positionsentscheidungs-Anweisungsgenerator301 , der, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null wird (aus ist), d.h., wenn der Motor dabei ist, anzuhalten, ein Stopp-Positonsanweisungssignal θr1 zum Anhalten des Motors18 an einer erforderlichen Positon innerhalb einer einzigen Drehung, basierend auf dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal Va berechnet, und das Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr1 mittels einer Umwandlung aus dem Stopppositions-Anweisungssignal θr1 erzeugt, und einen Korrekturpositionsanweisungsgenerator420 , der ein Korrekturpositionsanweisungssignal θa1, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal αse und dem niedrigen Beschleunigungssignal αd berechnet, und der das Korrekturpositionsanweisungssignal θa1 in ein Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr1 umsetzt, und ausgibt, wobei die Motorsteuervorrichtung den Motor18 genau an einer Position des Stopppositions-Anweisungssignals θr1 anhält, durch äquivalente Addition des Korrekturpositionsinstruktionssignals θa1 zum Stopppositions-Anweisungssignal θr1. - Der Positionsentscheidungs-Anweisungsgenerator
301 umfasst: eine Integriereinheit303 zum Integrieren des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals Va und zum Erzeugen des ursprünglichen Positionsanweisungssignals θa; eine Innerhalb-Einzeldrehung-Positionserfassungseinheit305 zur Berechnung einer Stopp-Position innerhalb einer einzelnen Drehung des Motors18 , wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null wird, und zur Erzeugung eines Stopppositionssignals θt; einen Stoppanweisungsgenerator307 zur Erzeugung eines ursprünglichen Stoppanweisungssignals θo1 zum Anhalten des Motors18 an einer erforderlichen Position innerhalb einer einzelnen Drehung; eine Subtraktionseinheit309 zur Berechnung einer Stopp-Positionsabweichung θet, was gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Stoppanweisungssignal θo1 und dem Stopppositionssignal θt ist; eine Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit311 zur Erzeugung eines vorgegebenen Stopppositionssignals θr1, basierend auf der Stopp-Positionsabweichung θet, als ein Stoppanweisungserzeugungsmittel mit einem RAM (in der Figur nicht beschrieben) als Speicher; eine Differenziereinheit313 zur Differenzierung des vorgegebenen Stopppositionssignals θr1 und zum Erzeugen des Stopp-Geschwindigkeitsanweisungssignals Vr1, und einen Schalter Sp, der angeschaltet wird, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va Null ist, und der ausgeschaltet wird, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va nicht Null ist. - Hier wird das vorgegebene Stopppositionssignal θr1 in Übereinstimmung mit dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal Va, welches Null ist, erzeugt, sodass der Motor
18 unmittelbar das vorgegebene Stopppositionssignal θr1 erzeugt, gerade bevor der Motor18 anhält. - Der Korrekturpositionsanweisungsgenerator
420 umfasst: die Integriereinheit323 zum Ausgeben des eingegebenen Beschleunigungssignals αse und des niedrigen Beschleunigungssignals αd als Korrekturgeschwindigkeitssignal Vrs; die Integriereinheit325 zum Ausgeben des eingegebenen Korrekturgeschwindigkeitssignals Vrs als Korrekturpositionssignal θrs; eine Innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit427 zur Berechnung eines Mikrokorrekturpositionssignals θa1 innerhalb einer einzelnen Drehung des Motors18, basierend auf dem eingegebenen Korrekturpositionssignal θrs, und zum Ausgeben des Mikrokorrekturpositionssignals θa1 als Korrekturpositionsmittel; die Subtraktionseinheit328 zur Berechnung einer Mikrokorrekturpositionsabweichung θe1, was gleich der Differenz zwischen dem Mikrokorrekturpositionssignal θa1 und einem Rückkehrmikrokorrekturpositionssignal θL1, erlangt durch die Verstärkereinheit329 und der Verstärkung Ka und durch die Integriereinheit331 , ist, und eine Subtraktionseinheit333 zur Berechnung der Korrekturgeschwindigkeitsabweichung Voe, was gleich zur Differenz zwischen einem Mikrokorrekturgeschwindigkeitssignal VL1 als Ausgabe der Verstärkereinheit329 und dem Geschwindigkeitsreferenzsignal Vo ist. - Der Betrieb der Motorsteuervorrichtung, wie oben konfiguriert, wird unter Verwendung von
2 und5 bis7 erläutert. Zu einem Zeitpunkt der Betätigung der Motorsteuervorrichtung400 , nach einer Aktion, während der zur ursprünglichen Position des Motors18 zurückgekehrt wird, wird der Motor18 durch Erzeugung des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals Va von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator101 angetrieben und gesteuert, wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. - Die Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit
311 speichert das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va im RAM (Schritt S201) und beurteilt, ob das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va Null ist (Schritt S203). Die Beurteilung wird durchgeführt, da das Stopppositions-Anweisungssignal θr1 unmittelbar dann erzeugt wird, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null wird. Wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null wird, wird der Schalter Sp von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand geschaltet, und gerade bevor das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null wird, wird das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va aus dem RAM ausgelesen, und es wird geurteilt, ob der Motor in der Vorwärtsrichtung rotiert, in Übereinstimmung damit, ob das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va größer als Null ist (Schritt S205). Falls das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va gleich oder größer Null ist, das heißt, wenn der Motor18 in Vorwärtsrichtung rotiert, wird geurteilt, ob die Stopp-Positionsabweichung gleich oder größer als Null ist (Schritt S207). - Die Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit
311 erzeugt die Stopp-Positionsabweichung θet als die Summierung der Korrekturpositionssignale θrs, falls das Signal θet gleich oder größer als Null ist (Schritt S215), und urteilt, ob ein Auftreten N jedes Korrekturpositionssignals θr1 geringer als ein vorgegebenes, spezifisches Auftreten Nc (Schritt S219) ist. Falls es geringer als das vorgegebene, spezifische Auftreten Nc ist, erzeugt die Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit das Korrekturpositionssignal θr1 als die Summierung der Korrekturpositionssignale θrs/Nc und gibt dies in die Integriereinheit313 ein (Schritt S221). Die Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit tätigt diese Beurteilung, da der Motor18 gleichmäßig beschleunigt wird, basierend auf einem Stopppositions-Anweisungssignal θr1, das kleiner als die Summierung der Korrekturpositionssignale θrs ist. Die Integriereinheit313 erzeugt das Stoppgeschwindigkeitsanweisungssignal Vr1 und gibt dies in die Integriereinheit103 über die Addiereinheit315 ein. - Die Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit
311 addiert einen Zählschritt zum Auftreten N (Schritt S223), wiederholt Schritte S219, S221 und S223, und falls das Auftreten N über dem vorgegebenen Auftreten Nc liegt, beendet sie ihren Betrieb mit jedem Korrekturpositionssignal θr1 bei Null (Schritt S225). - Falls die Stopp-Positionsabweichung θet nicht gleich oder größer als Null ist im Schritt S207, wird die Summierung der Stopppositions-Anweisungssignale θrs, was die Summe eines vorgegebenen Einzel-Drehungsreferenzpositionssignals θf zum Drehen des Motors
18 mit einer einzelnen Drehung und der Stopp-Positionsabweichung θet ist, berechnet (Schritt S211). Dabei wird das Einzeldrehungsbezugspositionssignal θf addiert, sodass die Drehrichtung des Motors18 nicht umgekehrt wird. - Darüber hinaus wird, falls das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va nicht gleich oder größer als Null ist, im Schritt S205, d.h., wenn sich der Motor
18 in der Rückwärtsrichtung dreht, eine Beurteilung getätigt, ob die Stopp-Positionsabweichung θet kleiner als Null ist (Schritt S209). Falls die Abweichung θet kleiner als Null ist, wird die Stopp-Positionsabweichung θet als die Summierung der Stopppositions-Anweisungssignale θrs (Schritt S215) betrachtet, und die obigen Schritte S219 bis S225 werden durchgeführt. - Falls die Stopp-Positionsabweichung θet nicht kleiner als Null ist im Schritt S209, wird die Summierung der Stopppositions-Anweisungssignale θrs berechnet, wobei das Einzel-Drehungsreferenzpositionssignal θf von der Positionsabweichung θet ist (Schritt S213). Dabei wird das Einzel-Drehungsreferenzpositionssignal θf von der Positionsabweichung θet subtrahiert, sodass die Rotationsrichtung des Motors nicht umgekehrt wird.
- Daneben werden das Korrekturbeschleunigungssignal αse, das bei der Beschleunigung/Verzögerung des Motors
18 im Ausführungsbeispiel 1 erzeugt wurde, und das niedrige Beschleunigungssignal αd in die Integriereinheit323 eingegeben. Die Integriereinheit323 erzeugt dann das Korrekturgeschwindigkeitssignal Vrs und gibt es in die Integriereinheit325 ein. Die Integriereinheit325 erzeugt das Korrekturpositionssignal θrs und gibt es in die Innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit427 ein. Die Innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit427 berechnet ein Mikroursprungskorrektur-Positionssignal851 , das in eine Einzel-Drehungsposition des Motors18, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal αse und dem niedrigen Beschleunigungssignal αd, umgewandelt wird (Schritt S301). - Die innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit
427 urteilt, ob ein Reduktionsstrom Ib, der in den Motor18 fließt, niedriger als ein vorgegebener Strom In bei Verzögerung ist, wie in2 beschrieben. Falls Ib gleich oder kleiner als In ist, urteilt die Innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit, ob das Korrekturbeschleunigungssignal αse Null wird (Schritt S303). Dabei wird ein Urteilen, ob Ib gleich oder geringer als In ist, zur Erzeugung des Mikrokorrekturpositionssignals θa1 getätigt. Darüber hinaus versteht es sich, dass dann, wenn das Korrekturbeschleunigungssignal αse nicht Null ist, das Mikrokorrekturpositionssignal θa1 nicht bestimmt wird. - Die Innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit
427 urteilt, ob der Motor18 sich vorwärts dreht, indem bestimmt wird, ob das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va gleich oder größer als Null ist, wenn die Bedingungen des Schritts S303 erfüllt sind (Schritt S307). Falls das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va gleich oder größer als Null ist, d.h., wenn sich der Motor18 vorwärts dreht, urteilt die Einheit, ob das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal θs1 gleich oder größer als Null ist (Schritt S309). Falls das Signal θs1 gleich oder größer als Null ist, berechnet die Subtraktionseinheit328 eine Mikroabweichungsposition θe1, was gleich der Differenz zwischen dem Rückkehrpositionssignal θL1, erlangt durch die Verstärkereinheit329 und die Integriereinheit331 , und dem Mikrokorrekturpositionssignal θa1 ist. Die Verstärkereinheit329 erzeugt dann das Mikrokorrekturgeschwindigkeitssignal VL1 (Schritt S313). - Daneben, wenn das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal θs1 nicht gleich oder größer als Null ist im Schritt S309, wird das Mikrokorrekturpositionssignal θa1 erzeugt, wobei das Einzel-Drehungsreferenzpositionssignal θf innerhalb einer einzelnen Drehung zum Mikroursprungskorrektur-Positionssignal θs1 hinzuaddiert wird.
- Dann, wenn das Ursprungsgeschwindigkeits-Anweisungssignal Va nicht gleich oder größer als Null ist im Schritt S307, wird geurteilt, ob das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal θs1 weniger als Null ist (Schritt S315). Falls das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal θs1 geringer als Null ist, wird das Mikrokorrekturpositionssignal θa1, was das Gleiche wie das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal θs1 ist, erzeugt (Schritt S317). Darüber hinaus, falls das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal θs1 im Schritt S315 nicht geringer als Null ist, wird das Mikrokorrekturpositionssignal θa1 erzeugt (Schritt S319), wobei das Einzel-Drehungsreferenzpositionssignal θf zum Mikroursprungskorrektur-Positionssignal θs1 hinzuaddiert wird.
- Dann wird das Referenzgeschwindigkeitssignal Vo, basierend auf dem Stoppgeschwindigkeitsanweisungssignal Vr1, über die Differenziereinheit
103 , die Subtraktionseinheit104 und die Integriereinheit105 erzeugt. Die Addiereinheit333 berechnet dann das Stoppgeschwindigkeitsanweisungssignal Voe, was gleich der Summe des Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignals Vo und des Mikrokorrekturgeschwindigkeitssignals VL1 ist, und gibt dies in die Integriereinheit107 ein. Der Motor18 wird, basierend auf dem Positionsanweisungssignal θr, gesteuert und angetrieben, was von der Integriereinheit107 erzeugt wird. Der Motor wird mit einem erforderlichen Strom angesteuert, der bewirkt wird, wie dies im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist. - INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
- Wie oben erläutert, ist die Motorsteuervorrichtung der Erfindung für Hauptachsenmotoren von numerisch gesteuerten Vorrichtungen verwendbar.
- ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
- Eine Motorsteuervorrichtung umfasst: einen Strombegrenzer
115 zum Begrenzen eines Stromanweisungssignals Ir für einen Motor18 und zum Schalten eines Begrenzungssignals L von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand, wenn das Stromanweisungssignal Ir einen vorgegebenen Wert erreicht; einen Modellpositionserzeugungsabschnitt220 mit einem Modell eines äquivalenten Positionssteuersystems, das Charakteristiken der Motorsteuervorrichtung100 und eines Steuerzielobjektes enthält, und das eine Drehposition des Motors18 als ein Modellpositionssignal θm berechnet, durch Eingeben eines Positionsanweisungssignals θr in das Modell; einen Korrekturbeschleunigungs-Erzeugungsabschnitt240 zum Erzeugen eines Korrekturbeschleunigungssignals αse, basierend auf einer Korrekturpositionsabweichung θse, wenn das Begrenzungssignal L angeschaltet wird, und einen Positionsanweisungs-Erzeugungsabschnitt260 zum Erzeugen des Positionsanweisungssignals θr, basierend auf einer Beschleunigungsabweichung αr, was gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal Va und dem Korrekturbeschleunigungssignal αse ist.
Claims (8)
- Eine Motorsteuervorrichtung, umfassend: eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen, als ein Positionserfassungssignal, einer Drehposition eines Motors, der ein Steuerzielobjekt antreibt; eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors mittels einer Positionsschleife, basierend auf einer Positionsabweichung gleich der Differenz zwischen einem Positionsanweisungssignal, was die Drehposition des Motors anweist, und dem Positionserfassungssignal; eine Beschleunigungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignals zum Beschleunigen oder Verzögern des Motors; eine Strombegrenzungseinrichtung, um, wenn ein Stromanweisungssignal an den Motor einen vorgegebenen Wert erreicht, das Stromanweisungssignal zu begrenzen, und um ein Begrenzungssignal von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand zu schalten; eine Modelliereinrichtung mit einem Modell eines äquivalenten Positionssteuersystems einschließlich Charakteristiken der Motorsteuervorrichtung, des Motors und des Steuerzielobjekts, zum Berechnen einer Drehposition des Motors als ein Modellpositionssignal durch Eingeben des Positionsanweisungssignals in das Modell; eine Korrekturbeschleunigungseinrichtung zum Erzeugen, wenn das Begrenzungssignal angeschaltet wird, eines ersten Korrekturbeschleunigungssignals, basierend auf einer Korrekturpositionsabweichung gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal und dem Positionserfassungssignal, und eine Positionsanweisungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen des Positionsanweisungssignals, basierend auf einer Beschleunigungsabweichung gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal und dem ersten Korrekturbeschleunigungssignal.
- Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, umfassend: eine Beschleunigungsverminderungseinrichtung zum Erzeugen, anstelle des ersten Korrekturbeschleunigungssignals, bei einem Schalten des Begrenzungssignals von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand, eines zweiten Korrekturbeschleunigungssignals, das geringer als das erste Korrekturbeschleunigungssignal ist.
- Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Beschleunigungsverminderungseinrichtung umfasst: eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals zum Rotieren des Motors; eine Referenzgeschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignals, basierend auf der Beschleunigungsabweichung; eine zweite Subtraktionseinrichtung zum Berechnen einer Referenzgeschwindigkeitsabweichung gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal und dem Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignal, und eine Wandlereinrichtung zum Erzeugen des zweiten Korrekturbeschleunigungssignals, basierend auf der Referenzgeschwindigkeitsabweichung.
- Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend: eine erste Korrektureinrichtung, um, wenn der Motor beschleunigt, das erste Korrekturbeschleunigungssignal zu Null zu setzen, durch ein Erfüllen der Beziehung "erstes Korrekturbeschleunigungssignal αse < 0", und um, wenn der Motor verzögert, das erste Korrekturbeschleunigungssignal zu Null zu setzen, durch Erfüllen der Beziehung "erstes Korrekturbeschleunigungssignal αse > 0".
- Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend: eine zweite Korrektureinrichtung, wenn der Motor beschleunigt, wobei das erste Korrekturbeschleunigungssignal kleiner als das ursprüngliche Beschleunigungssignal gemacht wird, in dem erlaubt wird, dass das erste Korrekturbeschleunigungssignal αse wird, und das ursprüngliche Beschleunigungssignal αa wird, und indem die Beziehung "αse ≥ αa" erfüllt wird, und indem das erste Korrekturbeschleunigungssignal kleiner als das ursprüngliche Beschleunigungssignal gemacht wird, indem die Beziehung "αse < αa" erfüllt wird.
- Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, umfassend: eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals für eine Drehung des Motors; eine Korrekturakkumulationseinrichtung, um, basierend auf dem ersten und zweiten Korrekturbeschleunigungssignal, ein kumulatives Positionskorrektursignal zu berechnen, das ein kumulativer Wert eines Positionskorrekturwertes ist, und den Motor antreibt, und eine Kumulativ-Anweisungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen des kumulativen Positionskorrektursignals, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal ausgeschaltet wird.
- Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, umfassend: eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals für eine Drehung des Motors; eine Stoppanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Stopppositions-Anweisungssignals, das den Motor an einer vorgegebenen Stopp-Position anhält, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal ausgeschaltet wird; eine Korrekturpositionseinrichtung zum Berechnen eines Korrekturpositionssignals für den Motor, basierend auf dem ersten und zweiten Korrekturbeschleunigungssignal, und eine Addiereinrichtung zum Berechnen eines Korrekturpositionssignals, was eine Summe des Stopppositions-Anweisungssignals und des Korrekturpositionssignals ist, und was den Motor an der vorgegebenen Position antreibt und anhält.
- Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend: eine Alarmeinrichtung zum Ausgeben eines Alarms, wenn der Korrekturpositionsabweichungswert einen vorgegebenen Wert erreicht.
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