TW202213930A - 伺服直流供電系統、馬達控制裝置以及伺服馬達的控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明的伺服直流供電系統包括：直流電源；一個或多個馬達控制裝置；及電力供給路徑，且所述伺服直流供電系統中，一個或多個馬達控制裝置分別包括：電流控制迴路部，使用對自電力供給路徑向馬達控制裝置輸入的伺服輸入端電壓進行規定的濾波處理所得的訊號對流入伺服馬達的電流進行控制，所述規定的濾波處理為根據與系統內的電壓的振動相關的頻率，使該伺服輸入端電壓的高頻側衰減；及調整部，基於與電壓的振動相關的規定的參數，對與規定的濾波處理建立關聯的頻帶進行調整。藉由該結構抑制伺服直流供電系統中的電壓的振動。

Description

伺服直流供電系統、馬達控制裝置以及伺服馬達的控制方法

本發明是有關於一種伺服直流供電系統、馬達控制裝置以及伺服馬達的控制方法。

於工廠等中，使用了由配置於不同場所的多台伺服驅動器對多台電動機進行脈波寬度調變（Pulse Width Modulation，PWM）驅動的系統（包括機器人及其控制裝置的系統等）。此種系統中存在如下問題：為了減少來自電動機/伺服驅動器間的長線纜的輻射噪音，而無法加快開關速度；電動機/伺服驅動器間的連接需要大量線纜。若採用於各電動機的附近配置自伺服驅動器去除轉換器的裝置（以下為馬達控制裝置），且自一個直流電源藉由直流（Direct Current，DC）匯流排對多個馬達控制裝置供給電力的結構，則可避免產生所述問題。但於採用該結構的系統中，存在DC匯流排側的LC電路與馬達控制裝置內的變流器電路側發生干擾而DC匯流排的電壓振盪的情形（例如參照非專利文獻1）。

又，例如專利文獻1中揭示有一種用以抑制DC匯流排的振動引起的馬達的轉矩漣波的技術。於該技術中，藉由高通濾波器提取DC匯流排的電壓的交流分量，使其與規定的增益相乘，將所獲得的修正訊號與馬達控制裝置中的電壓指令相加而對變流器進行控制。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開2012/060357號公報 [非專利文獻]

[非專利文獻1]橫尾 真志、近藤 圭一郎，「直流電軌車輛中的經向量控制的感應電動機驅動系統的阻尼控制系統設計法」，電氣學會論文志D, Vol. 135 No.6 pp. 622-631（2015）

[發明所欲解決之課題]

本發明是鑑於所述問題而完成者，其目的在於提供一種於包括自直流電源經由電力供給路徑接收電力供給的馬達控制裝置的伺服直流供電系統中抑制電壓的振動的技術。 [解決課題之手段]

本發明的一方面的伺服直流供電系統包括：直流電源；一個或多個馬達控制裝置，分別控制所對應的伺服馬達；及電力供給路徑，將來自所述直流電源的電力分配供給至所述一個或多個馬達控制裝置。並且，所述一個或多個馬達控制裝置分別包括：檢測部，對自所述電力供給路徑向所述馬達控制裝置輸入的伺服輸入端電壓進行檢測；電流控制迴路部，使用對所述伺服輸入端電壓進行規定的濾波處理所得的訊號，藉由電流控制迴路對流入所述伺服馬達的電流進行控制，所述規定的濾波處理是根據與所述伺服直流供電系統內的電壓的振動相關的頻率，使該伺服輸入端電壓的高頻側衰減；及調整部，基於與所述電壓的振動相關的規定的參數，對與所述規定的濾波處理建立關聯的頻帶進行調整。

於包括所述結構的伺服直流供電系統中，於馬達控制裝置中利用電流控制迴路的電流控制中，使用對伺服輸入端電壓進行規定的濾波處理所得的訊號。規定的濾波處理是使伺服輸入端電壓的高頻側衰減的處理，該高頻側的頻帶為與規定的濾波處理建立關聯的頻帶。例如，規定的濾波處理包括利用具有規定的截止頻率的低通濾波器進行的衰減處理、或於某頻帶下發揮與低通濾波器類似的功能的平均化處理、利用帶通濾波器或陷波濾波器進行的濾波處理等。並且，將與該規定的濾波處理建立關聯的頻帶設定為與包括電力供給路徑、直流電源、馬達控制裝置的系統各處的電壓的振動相關。其結果為，現有技術下即便伺服馬達的運轉狀態為自直流電源至馬達控制裝置的系統整體的傳遞函數不穩定而振盪的狀態，亦可使傳遞函數穩定化，並且亦可抑制所述電壓的振動。又，濾波處理中的所述頻帶是以由調整部基於規定的參數進行調整的方式構成，因此未將該濾波處理的適用範圍無益地擴展，而可儘量抑制濾波處理引起的伺服馬達的轉矩脈動或電流控制迴路中的響應性降低。

此處，於所述伺服直流供電系統中，所述規定的參數可為所述所對應的伺服馬達的旋轉速度與於該所對應的伺服馬達中流動的驅動電流中的至少一個。於所述情形時，所述調整部可以所述旋轉速度越大則所述頻帶越低的方式進行調整，及/或以所述驅動電流越大則所述頻帶越低的方式進行調整。若伺服馬達的旋轉速度增大或驅動電流增大，則經由電力供給路徑供給的電力增大，因此變得容易產生電力供給路徑的電壓振動。因此，藉由採用伺服馬達的旋轉速度或驅動電流作為規定的參數，可實現所述頻帶的較佳的調整。

又，作為其他方法，於所述伺服直流供電系統中，所述規定的參數可為所述伺服輸入端電壓。於所述情形時，在所述伺服直流供電系統中，所述調整部可在檢測到所述電壓的振動時，以其振幅越大則所述頻帶越低的方式進行調整。藉此，可減小檢測到的電壓的振動或使其消失。進而，於在藉由所述調整部調整所述頻帶後所述電壓的振動未平息時，可停止所述所對應的伺服馬達的驅動。藉此，可確實地防止伺服馬達的非預期的動作。

此處，於上述為止的伺服直流供電系統中，可為所述濾波處理藉由選擇多個頻帶中的一個頻帶而執行，並且，所述調整部基於所述規定的參數選擇所述一個頻帶。再者，濾波處理可藉由電阻或電容器等硬體來實現，亦可藉由進行規定的訊號處理（數位處理等）的軟體來實現。

亦可自伺服直流供電系統中對伺服馬達進行控制的馬達控制裝置的方面獲得本發明。即，本發明為藉由伺服直流供電系統中自直流電源經由電力供給路徑供給的電力對伺服馬達進行控制的馬達控制裝置，其包括：檢測部，對自所述電力供給路徑向所述馬達控制裝置輸入的伺服輸入端電壓進行檢測；電流控制迴路部，使用對所述伺服輸入端電壓進行規定的濾波處理所得的訊號，藉由電流控制迴路對流入所述伺服馬達的電流進行控制，所述規定的濾波處理是根據與所述伺服直流供電系統內的電壓的振動相關的頻率，使該伺服輸入端電壓的高頻側衰減；及調整部，基於與所述電壓的振動相關的規定的參數，對與所述規定的濾波處理建立關聯的頻帶進行調整。根據該馬達控制裝置，可較佳地抑制對馬達控制裝置供給直流電力的伺服直流供電系統中的電壓振動。

又，亦可自控制伺服馬達的方法的方面獲得本發明。即，本發明為藉由馬達控制裝置對伺服馬達進行控制的方法，所述馬達控制裝置包括對流入伺服馬達的驅動電流進行控制的電流控制迴路，且於伺服直流供電系統中自直流電源經由電力供給路徑被供給電力，所述伺服馬達的控制方法包括：對自所述電力供給路徑向所述馬達控制裝置輸入的伺服輸入端電壓進行檢測的步驟；對所述伺服輸入端電壓進行規定的濾波處理的步驟，所述規定的濾波處理為根據與所述伺服直流供電系統內的電壓的振動相關的頻率，使該伺服輸入端電壓的高頻側衰減；及使用由所述規定的濾波處理所獲得的訊號，藉由電流控制迴路對流入所述伺服馬達的電流進行控制的步驟。藉由該方法，可較佳地抑制伺服直流供電系統中的電壓振動。進而，所述規定的濾波處理為利用低通濾波器進行的處理，並且，所述規定的濾波處理中的截止頻率可基於與該電壓的振動相關的規定的參數進行調整。關於該方法中的規定的參數，與上述同樣，可採用伺服馬達的旋轉速度或驅動電流、電力供給路徑的電壓。例如，於此種規定的參數的值超過成為基準的值時（視情形為小於成為基準的值時），意指變得容易產生電壓的振動。 [發明的效果]

可提供一種抑制伺服直流供電系統中的電壓的振動的技術。

以下，參照圖式對本發明的實施形態進行說明。

首先，使用圖1以及圖2，對本發明的一實施形態的伺服直流供電系統的概要進行說明。再者，圖1為本實施形態的伺服直流供電系統的結構的說明圖，圖2為作為伺服直流供電系統的構成元件的馬達控制裝置10的結構的說明圖。

如圖1所示，本實施形態的伺服直流供電系統為藉由電力供給路徑35將直流電源30與多個馬達控制裝置10之間連接的系統。該電力供給路徑35以多個馬達控制裝置10分別與直流電源30並聯的方式形成。

此處，直流電源30為輸出規定的直流電壓的電源。圖1中示出將來自三相交流電源50的三相交流轉換為直流電壓的裝置作為直流電源30，但直流電源30亦可為將單相交流轉換為直流電壓的裝置。又，直流電源30亦可為將二極體組合而成的整流電路（例如全波整流電路），亦可為使用開關元件的交流（Alternating Current，AC）-直流（DC）轉換器（例如電源再生轉換器）。

馬達控制裝置10為依照來自可程式邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）等上位裝置（圖1中未圖示）的指令（位置指令、速度指令等）對伺服馬達40（以下亦簡記為馬達40）進行控制的裝置（詳情將於後述）。電力供給路徑35為以可將來自直流電源30的電力分配供給至伺服直流供電系統內的各馬達控制裝置的方式將多條電力線纜組合而成的供電路徑。通常於該電力供給路徑35的與各馬達控制裝置10的連接部分（各馬達控制裝置10的電源端子間）設置平滑電容器15。

如圖2所示，馬達控制裝置10包括變流器電路11與控制部12。變流器電路11為用以將自電力供給路徑35輸入至馬達控制裝置10的直流電壓（相當於本申請案的伺服輸入端電壓）Vb轉換為三相交流的電路。變流器電路11包括於正負母線間並聯連接U相用的相腳、V相用的相腳以及W相用的相腳而成的結構，於馬達控制裝置10設置有用以對變流器電路11的各相腳的輸出電流進行測定的電流感測器28。

控制部12為依照來自上位裝置（PCL等）的指令對變流器電路11進行脈波寬度調變（Pulse Width Modulation，PWM）控制的單元。控制部12包括處理器（微控制器、中央處理單元（central processing unit，CPU）等）及其周邊電路，控制部12被輸入來自各電流感測器28的訊號、來自安裝於馬達40的編碼器41（絕對式編碼器或增量式編碼器）的訊號等。控制部12包括下文所述的圖4所示的電流控制迴路，藉由被提供來自電流感測器28的訊號或來自編碼器41的訊號而實現馬達40的伺服控制。

以下，對本實施形態的伺服直流供電系統、以及組裝於其中的馬達控制裝置10進一步進行具體說明。本實施形態的伺服直流供電系統是為了能夠抑制包括直流電源30、電力供給路徑35、馬達控制裝置10的系統內的電壓的振動，而以使用藉由以能夠調整截止頻率的方式構成的低通濾波器進行濾波處理所得的訊號，藉由電流控制迴路對流入馬達40的電流進行控制的方式構成各馬達控制裝置10的系統。再者，於本實施形態的伺服直流供電系統中，最佳為以使用以上述方式藉由低通濾波器進行濾波處理所得的訊號進行電流控制的方式構成所包括的全部馬達控制裝置10，但只要可將電壓振動抑制為能夠容許的範圍內，則亦可以進行同樣的電流控制的方式構成所包括的全部馬達控制裝置10中的一部分馬達控制裝置10。又，亦可採用於某頻帶下發揮與低通濾波器類似的功能的平均化處理、利用帶通濾波器或陷波濾波器進行的濾波處理等代替利用低通濾波器進行的濾波處理。

以下，以自上位裝置輸入的指令為位置指令的情形為例，基於圖3A以及圖3B對馬達控制裝置10的功能性結構以及其動作進行說明。圖3A表示用以對馬達控制裝置10所包括的馬達40進行伺服控制的控制迴路，圖3B表示構成該控制迴路的電流控制迴路部的詳情的一例。馬達控制裝置10於依照位置指令對馬達40進行控制的情形時，以包括減法器21及減法器23、位置控制器22、速度控制器24、電流控制迴路部20、速度檢測器29等的裝置的形式進行動作。

該馬達控制裝置10內的減法器21為藉由自位置指令減去由編碼器41檢測到的位置（以下為檢測位置）而算出位置偏差的單元。位置控制器22為藉由位置偏差乘以規定的位置比例增益而算出速度指令的單元。速度檢測器29為藉由將檢測位置進行微分而算出速度（以下為檢測速度）的單元。減法器23為藉由自速度指令減去檢測速度而算出速度偏差的單元。速度控制器24為藉由基於速度偏差的比例積分（Proportional Integral，PI）運算而算出電流指令的單元。

又，電流控制迴路部20為形成有圖3B所示的電流控制迴路，以便以按照電流指令的電流流入馬達40的方式對流入馬達40的電流進行反饋控制的單元。如圖所示，電流控制迴路部20包括減法器25、電流控制器27、及電流感測器28。減法器25為藉由自電流指令減去由電流感測器28檢測到的電流而算出電流偏差的單元。電流控制器27為包括變流器電路11並形成圖3B所示的電流控制迴路的單元。進而，藉由對電流控制器27輸入利用低通濾波器26對輸入至馬達控制裝置10的電壓Vb進行規定的低通濾波處理所得的訊號（以下稱為「已處理訊號」），而以按照電流指令的電流流入馬達40的方式控制變流器電路11。

此處，低通濾波器26為以能夠調整其截止頻率的方式構成的數位濾波器。並且，於本實施形態的伺服直流供電系統中，將與各馬達控制裝置10的電流控制迴路部20相對應的低通濾波器26的截止頻率設定為與和系統內的電壓的振動、例如電力供給路徑35的電壓的振動相關的頻率相應的值。所謂與電壓的振動相關的頻率不僅包括振動本身的頻率，而且亦可包括引起電力供給路徑35的電壓的振盪的頻率、或其附近的頻率。於電流控制迴路部20中，使用通過低通濾波器26的已處理訊號，依照圖3B所示的控制迴路進行電流控制。具體而言，利用減法器25的輸出訊號與已處理訊號的比率。

此處，考慮電流控制迴路部20未使用已處理訊號的形態、即現有的伺服直流供電系統。圖4中示出現有的伺服直流供電系統中的電源側以及馬達側的波德圖。於此種現有的伺服直流供電系統中，於將電力供給路徑35側的傳遞函數與馬達控制裝置10側的傳遞函數整合而成的傳遞函數不穩定的情形，即如圖4所示意性表示，於電力供給路徑35側（“電源側”）的增益存在大於馬達控制裝置10側（“馬達側”）的增益的頻率範圍的情形時，電力供給路徑35的電壓可能振盪。

基於該方面，於使用已處理訊號的伺服直流供電系統中，較佳為將該低通濾波器26的截止頻率調整為低於電源側的增益超過馬達側的增益的頻率範圍的下限頻率。若使用以上述方式調整了截止頻率的低通濾波器26，藉由圖3B所示的電流控制迴路對流入馬達40的電流進行控制，則可使電源側的增益於任一頻率下均不會大於馬達側的增益。此時，馬達控制裝置10對自電力供給路徑35輸入至馬達控制裝置10的電壓Vb進行檢測，並利用低通濾波器26對所述電壓Vb進行低通濾波處理，使用所述已處理訊號，藉由電流控制迴路對流入馬達40的電流進行控制。其結果為，如圖5所示，馬達控制裝置10即便於如現有的形態中產生電壓振盪的電力供給條件（換言之為馬達40的運轉條件）下，亦可較佳地抑制所述電壓振盪。

＜第一調整方法＞ 如上所述，藉由電流控制迴路部20使用利用低通濾波器26獲得的已處理訊號進行電流控制，而可較佳地抑制電力供給路徑35的電壓振盪，但另一方面，亦變得容易發生馬達40的脈動。因此，基於圖6所示的流程圖，對用以同時實現電壓振盪的抑制與馬達40的脈動抑制的作為數位濾波器的低通濾波器26的調整方法進行說明。再者，該調整方法藉由在馬達控制裝置10的控制部12中執行規定的控制程式，而以規定間隔重覆實現。

首先，於S101中，獲得馬達40的運轉狀態。該運轉狀態為與供給至馬達40的電力相關的參數，例如可例示馬達40的旋轉速度或驅動電流。馬達40的旋轉速度可基於來自編碼器41的訊號算出，驅動電流可基於來自電流感測器28的訊號獲得。其次，於S102中，基於S101中所獲得的馬達40的運轉狀態，判定馬達40的運轉是否屬於高速運轉區域。該高速運轉區域為自直流電源30經由電力供給路徑35供給至馬達控制裝置10的電力相對變大而導致容易引起電力供給路徑35的電壓振盪的馬達的運轉狀態的範圍。例如，於馬達40的旋轉速度超過規定的旋轉速度的情形或馬達40的驅動電流超過規定的驅動電流的情形時，可判定馬達40的運轉狀態屬於高速運轉區域。若S102為肯定判定，則處理進入S103，若為否定判定，則處理進入S104。

於S103中，如上所述，為了抑制電力供給路徑35的電壓振盪，而對低通濾波器26的截止頻率進行調整。具體而言，以馬達40的旋轉速度越大則截止頻率越低的方式進行調整，及/或以馬達40的驅動電流越大則截止頻率越低的方式進行調整。即，以經由電力供給路徑35供給的電力越大則截止頻率越低的方式進行調整。藉由此種調整，可較佳地抑制電力供給路徑35的電壓振盪。另一方面，於S104中，繞過利用低通濾波器26進行的低通濾波處理。即，關閉作為數位濾波器的低通濾波器26的作動，將來自減法器25的訊號直接輸入至電流控制器27。再者，作為S104的其他方法，於低通濾波器26的截止頻率已被設定為適當的頻率的情形（例如先前已進行S103的處理的情形）時，亦可並非繞過所述低通濾波處理而是進行利用低通濾波器26執行的低通濾波處理。

如上所述，根據圖6所示的調整方法，低通濾波器26對電壓振盪的抑制被限定於馬達40的運轉狀態實質上屬於高速運轉區域時。因此，可將低通濾波器26引起的轉矩脈動的發生抑制為最小限度，並且較佳地抑制電力供給路徑35的電壓振盪。又，由於基於馬達40的運轉狀態調整低通濾波器26的截止頻率，故而變得容易預防電壓振盪。

又，所述低通濾波器26可構成為根據馬達40的旋轉速度或驅動電流適當調整其截止頻率，但亦可構成為取代此種形態，低通濾波器26可預先選擇多個頻率中的一個頻率作為截止頻率。並且，藉由基於馬達40的旋轉速度或驅動電流，自該多個頻率中選擇一個頻率作為截止頻率並切換為該頻率，而可較佳地抑制電力供給路徑35的電壓振盪。又，低通濾波器26亦可為包括電阻元件或電容器等硬體的濾波器來代替數位濾波器的形態。於此種情形時，可預先於低通濾波器26內組合多個與多個截止頻率對應的電阻元件或電容器的組合，並選擇某一組合，藉此實現截止頻率的切換。

＜第二調整方法＞ 繼而，基於圖7所示的流程圖對用以同時實現電壓振盪的抑制與馬達40的脈動抑制的作為數位濾波器的低通濾波器26的第二調整方法進行說明。再者，該調整方法藉由在馬達控制裝置10的控制部12中執行規定的控制程式，而以規定間隔重覆實現。

於S201中，檢測電力供給路徑35的電壓。該檢測藉由未圖示的電壓感測器進行。繼而，基於S202中所檢測的電壓，判定電力供給路徑35中是否產生電壓的振盪。具體而言，於電壓振動的振幅的變化率超過規定的值時，可判定為產生電壓振盪。若S202中為肯定判定，則處理進入S203，若為否定判定，則處理進入S204。

於S203中，如上所述，為了消除電力供給路徑35的電壓振盪，而對低通濾波器26的截止頻率進行調整。具體而言，以S202中所檢測的電壓振盪越大則截止頻率越低的方式進行調整。例如，可以電壓振動的振幅越大則截止頻率越低的方式進行調整。藉由此種調整，減少電力供給路徑35的電壓振盪。但根據向馬達控制裝置10的電力供給的狀況，亦可能存在無法充分消除已產生的電壓振盪的可能性。因此，於S203的處理後，於S205中判定振盪是否已平息。該判定亦可基於電壓振動的振幅的變化率進行判定。於S205中為肯定判定的情形時，意指經由S203中的截止頻率的調整，電壓振盪已平息，因此直接結束圖7的調整處理。另一方面，於S205中為否定判定的情形時，意指經由S203中的截止頻率的調整，電壓振盪亦未平息。於所述情形時，處理進入S206，停止馬達40的驅動。藉此，可確實地避免馬達40的失控。

再者，於S202中為否定判定而處理進入S204的情形時，以與S104相同的方式，繞過利用低通濾波器26進行的低通濾波處理。即，關閉作為數位濾波器的低通濾波器26的作動，將來自減法器25的訊號直接輸入至電流控制器27。再者，作為S204的其他方法，於低通濾波器26的截止頻率已被設定為適當的頻率的情形時（例如先前已進行S203的處理的情形）時，亦可並非繞過所述低通濾波處理而是進行利用低通濾波器26執行的低通濾波處理。

如上所述，根據圖7所示的調整方法，低通濾波器26對電壓振盪的抑制被限定於實際產生了電壓振盪（振動）時。因此，可將低通濾波器26引起的轉矩脈動的產生抑制為最小限度，並且較佳地抑制電力供給路徑35的電壓振盪。又，於即便藉由低通濾波器26亦無法充分消除電壓振盪的情形時，停止馬達40，因此可較佳地保持使用者的安全。

＜附註1＞ 一種伺服直流供電系統，包括： 直流電源（30）； 一個或多個馬達控制裝置（10），分別控制所對應的伺服馬達（40）；及 電力供給路徑（35），將來自所述直流電源（30）的電力分配供給至所述一個或多個馬達控制裝置（10），且 所述一個或多個馬達控制裝置（10）分別包括： 檢測部，對自所述電力供給路徑（35）向所述馬達控制裝置（10）輸入的伺服輸入端電壓（Vb）進行檢測； 電流控制迴路部（20），使用對所述伺服輸入端電壓（Vb）進行規定的濾波處理所得的訊號，藉由電流控制迴路對流入所述伺服馬達的電流進行控制，所述規定的濾波處理是根據與所述伺服直流供電系統內的電壓的振動相關的頻率，使該伺服輸入端電壓的高頻側衰減；及 調整部（12），基於與所述電壓的振動相關的規定的參數，對與所述規定的濾波處理建立關聯的頻帶進行調整。

＜附註2＞ 一種馬達控制裝置（10），藉由伺服直流供電系統中自直流電源（30）經由電力供給路徑（35）供給的電力對伺服馬達（40）進行控制，所述馬達控制裝置（10）包括： 檢測部，對自所述電力供給路徑（35）向所述馬達控制裝置（10）輸入的伺服輸入端電壓（Vb）進行檢測； 電流控制迴路部（20），使用對所述伺服輸入端電壓（Vb）進行規定的濾波處理所得的訊號，藉由電流控制迴路對流入所述伺服馬達的電流進行控制，所述規定的濾波處理是根據與所述伺服直流供電系統內的電壓的振動相關的頻率，使該伺服輸入端電壓的高頻側衰減；及 調整部（12），基於與所述電壓的振動相關的規定的參數，對與所述規定的濾波處理建立關聯的頻帶進行調整。

＜附註3＞ 一種伺服馬達的控制方法，藉由馬達控制裝置（10）對伺服馬達（40）進行控制，所述馬達控制裝置（10）包括對流入伺服馬達（40）的驅動電流進行控制的電流控制迴路，且於伺服直流供電系統中自直流電源（30）經由電力供給路徑（35）被供給電力，所述方法包括： 對自所述電力供給路徑（35）向所述馬達控制裝置（10）輸入的伺服輸入端電壓（Vb）進行檢測的步驟； 對所述伺服輸入端電壓（Vb）進行規定的濾波處理的步驟，所述規定的濾波處理是根據與所述伺服直流供電系統內的電壓的振動相關的頻率，使該伺服輸入端電壓的高頻側衰減；及 使用由所述規定的濾波處理所得的訊號，藉由電流控制迴路對流入所述伺服馬達（40）的電流進行控制的步驟。

10:馬達控制裝置 11:變流器電路 12:控制部 15:平滑電容器 20:電流控制迴路部 21、23、25:減法器 22:位置控制器 24:速度控制器 26:低通濾波器 27:電流控制器 28:電流感測器 29:速度檢測器 30:直流電源 35:電力供給路徑 40:伺服馬達（馬達） 41:編碼器 50:三相交流電源 Vb:直流電壓/伺服輸入端電壓/電壓

圖1為本發明的一實施形態的伺服直流供電系統的結構的說明圖。 圖2為伺服直流供電系統內的馬達控制裝置的結構的說明圖。 圖3A為馬達控制裝置的功能方塊圖。 圖3B為電流控制迴路部的詳細的功能方塊圖。 圖4為現有的DC供電系統中的電源側以及馬達側的波德圖。 圖5為用以對伺服直流供電系統與現有的供電系統的電力供給路徑的電壓變化模式的不同進行說明的圖。 圖6為利用馬達控制裝置進行的馬達控制的第一流程圖。 圖7為利用馬達控制裝置進行的馬達控制的第二流程圖。

20:電流控制迴路部

21、23、25:減法器

22:位置控制器

24:速度控制器

26:低通濾波器

27:電流控制器

28:電流感測器

29:速度檢測器

40:伺服馬達(馬達)

41:編碼器

Vb:直流電壓/伺服輸入端電壓/電壓

Claims (9)

1. 一種伺服直流供電系統，包括： 直流電源； 一個或多個馬達控制裝置，分別控制所對應的伺服馬達；及 電力供給路徑，將來自所述直流電源的電力分配供給至所述一個或多個馬達控制裝置，且 所述一個或多個馬達控制裝置分別包括： 檢測部，對自所述電力供給路徑向所述馬達控制裝置輸入的伺服輸入端電壓進行檢測； 電流控制迴路部，使用對所述伺服輸入端電壓進行規定的濾波處理所得的訊號，藉由電流控制迴路對流入所述伺服馬達的電流進行控制，所述規定的濾波處理是根據與所述伺服直流供電系統內的電壓的振動相關的頻率，使所述伺服輸入端電壓的高頻側衰減；及 調整部，基於與所述電壓的振動相關的規定的參數，對與所述規定的濾波處理建立關聯的頻帶進行調整。
2. 如請求項1所述的伺服直流供電系統，其中 所述規定的參數為所對應的所述伺服馬達的旋轉速度與於所對應的所述伺服馬達中流動的驅動電流中的至少一個， 所述調整部以所述旋轉速度越大則所述頻帶越低的方式進行調整，及/或以所述驅動電流越大則所述頻帶越低的方式進行調整。
3. 如請求項1所述的伺服直流供電系統，其中 所述規定的參數為所述伺服輸入端電壓， 在所述伺服直流供電系統中，所述調整部在檢測到所述電壓的振動時，以其振幅越大則所述頻帶越低的方式進行調整。
4. 如請求項3所述的伺服直流供電系統，其中 在藉由所述調整部調整所述頻帶後所述電壓的振動未平息時，停止所述所對應的伺服馬達的驅動。
5. 如請求項1至請求項4中任一項所述的伺服直流供電系統，其中 所述規定的濾波處理藉由選擇多個頻帶中的一個頻帶而執行， 所述調整部基於所述規定的參數選擇所述一個頻帶。
6. 如請求項1至請求項4中任一項所述的伺服直流供電系統，其中 所述規定的濾波處理為利用低通濾波器進行的處理， 所述調整部基於所述規定的參數對所述低通濾波器的截止頻率進行調整。
7. 一種馬達控制裝置，藉由伺服直流供電系統中自直流電源經由電力供給路徑供給的電力對伺服馬達進行控制，且包括： 檢測部，對自所述電力供給路徑向所述馬達控制裝置輸入的伺服輸入端電壓進行檢測； 電流控制迴路部，使用對所述伺服輸入端電壓進行規定的濾波處理所得的訊號，藉由電流控制迴路對流入所述伺服馬達的電流進行控制，所述規定的濾波處理是根據與所述伺服直流供電系統內的電壓的振動相關的頻率，使所述伺服輸入端電壓的高頻側衰減；及 調整部，基於與所述電壓的振動相關的規定的參數，對與所述規定的濾波處理建立關聯的頻帶進行調整。
8. 一種伺服馬達的控制方法，藉由馬達控制裝置對伺服馬達進行控制，所述馬達控制裝置包括對流入伺服馬達的驅動電流進行控制的電流控制迴路，且於伺服直流供電系統中自直流電源經由電力供給路徑被供給電力， 所述伺服馬達的控制方法包括： 對自所述電力供給路徑向所述馬達控制裝置輸入的伺服輸入端電壓進行檢測的步驟； 對所述伺服輸入端電壓進行規定的濾波處理的步驟，所述規定的濾波處理為根據與所述伺服直流供電系統內的電壓的振動相關的頻率，使所述伺服輸入端電壓的高頻側衰減；及 使用由所述規定的濾波處理所獲得的訊號，藉由電流控制迴路對流入所述伺服馬達的電流進行控制的步驟。
9. 如請求項8所述的伺服馬達的控制方法，其中 所述規定的濾波處理為利用低通濾波器進行的處理， 所述規定的濾波處理中的截止頻率基於與所述電壓的振動相關的規定的參數進行調整。

Images