TW202243386A - 馬達控制裝置、馬達控制系統及馬達控制方法 - Google Patents

Abstract

馬達控制裝置（100），包括：速度檢測器（5），檢測出馬達（2）的速度；速度控制器（4），根據馬達的速度及速度指令，產生對馬達的力矩指令；修正計算器（6），修正力矩指令產生修正力矩指令；電流控制器（3），根據力矩指令及修正力矩指令使電流流過馬達；振動檢測器（8），檢測出馬達產生的振動振幅以及振動頻率；以及參數設定變更器（9），變更速度控制器的參數。在振動振幅比閾值大的情況下，修正計算器針對由馬達、速度檢測器、速度控制器、修正計算器以及電流控制器所構成的回授控制系統，計算出修正力矩指令，使振動頻率的遞移特性穩定化；在使遞移特性穩定化後振動振幅減少的情況下，參數設定變更器變更速度控制器的參數。

Description

馬達控制裝置、馬達控制系統及馬達控制方法

本揭露系有關於對連結到機械裝置的馬達進行回授控制的馬達控制裝置、馬達控制系統及馬達控制方法。

在對位置或速度等狀態量需要以高精度控制的機械裝置中，使用馬達於驅動源，進行回授控制。為了實現對指令高響應、高精度的回授控制，必須適當地設計回授控制計算的參數。參數超出適當的範圍的話，不但無法實現高響應、高精度的回授控制，也會有回授控制系統不穩定，動作發生振動的這樣的現象的情況。

回授控制系統的參數必須要配合連結到馬達的負荷機械的特性來設定。機械特性的例子可以舉出負荷機械的慣性或剛性，必須要因應這些特性來設定參數。

又，以馬達驅動的負荷機械中，會有在運轉中機械特性會變化者，例如將薄片狀的材料從滾輪捲出、捲入並加工的捲對捲裝置中，因為捲繞於滾輪的材料的量會使得施加於使滾輪旋轉的馬達上的慣性發生變化。特別是，捲對捲裝置中其變化相當大，因為捲繞於滾輪的材料的量的不同，甚至有慣性發生數十倍變化的情況。在這樣的裝置中，參數設定成適合於慣性的大小偏向任一者的狀態的話，在相反側的狀態下控制系統就會有變得不穩定的狀況。為了防止這個狀況，必須要準備一種機構，能夠掌握慣性變化來設定參數使其在全範圍內穩定，並且因應慣性變化來變更預先決定的參數設定。裝置啟動的作業量變大。又，因為需要掌握變化範圍全體的特性，裝置啟動的作業時的自動調整功能的使用也變得困難。

專利文獻1中揭露了一種馬達系統，為了防止慣性變化的機械裝置中回授控制系統會振動，而具備了慣性檢測構件或振動檢測構件，根據各構件的檢測結果來變更回授控制系統的參數，抑制馬達的振動。 [先行技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2016-35676號公報

[發明所欲解決的問題]

然而，振動發生有外部干擾或控制系統的不穩定等的複數的原因，必須要因應原因來做不同的應對，但只有振動發生或振幅增大這樣的資訊的話無法判別發生現象的原因。因此專利文獻1中記載的馬達系統會有無法適當變更參數設定的情況。又，慣性檢測構件必須有伴隨著加速度的動作，因此會有因運轉模式不同而難以檢測出慣性的情況。

本揭露有鑑於上述的問題，目的是獲得一種馬達控制裝置，能夠實現當連結到控制對象的馬達的負荷變化時的動作穩定化。 [用以解決問題的手段]

為了解決上述問題並達成目的，本揭露是一種馬達控制裝置，用以控制驅動負荷機械的馬達，包括：速度檢測器，檢測出馬達的速度；速度控制器，根據馬達的速度及速度指令，產生對馬達的力矩指令；修正計算器，修正力矩指令產生修正力矩指令；電流控制器，根據力矩指令及修正力矩指令使電流流過馬達；振動檢測器，檢測出馬達產生的振動的振幅之振動振幅以及振動的頻率之振動頻率；以及參數設定變更器，變更速度控制器的參數。在振動振幅比閾值大的情況下，修正計算器針對由馬達、速度檢測器、速度控制器、修正計算器以及電流控制器所構成的回授控制系統，計算出修正力矩指令，使振動檢測器所檢測出的振動頻率的遞移特性穩定化；在使遞移特性穩定化後振動檢測器檢測出的振動振幅減少的情況下，參數設定變更器變更速度控制器的參數。 [發明功效]

本揭露的馬達控制裝置達成了能夠實現當連結到控制對象的馬達的負荷變化時的動作穩定化。

[用以實施發明的形態]

以下，根據圖式說明本揭露的實施型態的馬達控制裝置、馬達控制系統及馬達控制方法。

[第1實施型態]圖1為顯示使用實施型態1的馬達控制裝置所實現馬達控制系統的構成例的方塊圖。

實施型態1的馬達控制系統200具備馬達控制裝置100、被馬達控制裝置100所控制的馬達2、連結到馬達2的負荷機械1。

馬達2接收來自馬達控制裝置100所供給的電流，產生力矩，驅動負荷機械1。

馬達控制裝置100具備電流控制器3、速度控制器4、速度檢測器5、修正計算器6、位置控制器7、振動檢測器8、參數設定變更器9。速度檢測器5是由位置檢測器51及微分計算器52所構成。

電流控制器3根據修正計算器6所輸入的修正力矩指令，控制供給至馬達2的電流。

速度控制器4根據位置控制器7所輸入的速度指令及速度檢測器5所輸入的速度檢測值來產生力矩指令。具體來說，速度控制器4為了使速度檢測值追隨著速度指令，會進行包含比例計算及積分計算的運算來產生力矩指令。

速度檢測器5的位置檢測器51檢測出馬達2的位置，具體來說是馬達2的省略了圖示的轉子的位置。速度檢測器5的微分計算器52將表示位置檢測器51所檢測的顯示出馬達2的位置檢測結果的位置檢測值微分，算出馬達2的速度。馬達2的速度是指馬達2的轉子的旋轉速度。微分計算器52所算出的馬達2的速度會做為速度檢測值，輸出到速度控制器4及振動檢測器8。

修正計算器6在振動檢測器8所檢測的振動振福及頻率滿足既定條件的情況下，對速度控制器4所輸出的指令進行修正運算，產生修正力矩指令。修正計算器6在振動振福及頻率不滿足既定條件的情況下，將輸入的力矩指令當作是修正力矩指令輸出。

位置控制器7為了使位置檢測器51所檢測出的馬達2的位置檢測值追隨著從外部輸入的位置指令，會進行包含比例計算的運算來產生速度指令。

振動檢測部8檢測出速度檢測器5所輸出的速度檢測值的波形中包含的振動的振幅及頻率，將檢測到的振幅（亦即振動振幅）以及檢測出的頻率（亦即振動頻率），輸出到修正計算器6及參數設定變更器9。

參數設定變更器9根據振動檢測器8所檢測出的振動振幅及頻率，變更速度控制器4及位置控制器7的參數。

接著，說明圖1所示的馬達控制裝置100的動作。這個馬達控制裝置100的目的是要進行負荷機械1及馬達2會追隨著位置指令的動作。

馬達控制裝置100中，位置控制器7為了使位置檢測器51所檢測出的顯示馬達2的位置之位置檢測值追隨著位置指令，會進行包含比例計算的運算來產生速度指令。位置控制器7的運算會使用比例計算的係數Kp而表示如式（1）。

[式1] 速度指令= Kp ×（位置指令－位置檢測值）　…（1）

速度控制器4為了使速度檢測器5的微分計算器52所算出的馬達2的速度檢測值追隨著位置控制器7所輸出的速度指令，會進行包含比例計算及積分計算的運算，來計算力矩指令。速度控制器4為了計算力矩指令的運算會使用比例計算的係數Kv及積分計算的Ki而表示如式（2）。式（2）中的s是拉普拉斯算子，1∕s表示積分計算。

[式2] 力矩指令＝Kv ×（1 + Ki × 1/s）×（位置指令－位置檢測值）　…（2）

速度控制器4所輸出的力矩指令會在修正計算器6被轉換成修正力矩指令，電流控制器3藉由將對應修正力矩指令的值的電流供給至馬達2，馬達2產生力矩並旋轉。像這樣，馬達控制裝置100進行由位置控制器7、速度控制器4、修正計算器6、電流控制器3、位置檢測器51、速度檢測器5、馬達2及負荷機械1所構成的回授迴路下執行的運算，也就是回授（以下，記載為FB）控制運算，藉此實現負荷機械1及馬達2追隨位置指令的動作。另外，這個情況下，使修正計算器6修正力矩指令的運算中使用的遞移函數h（s）為h（s）＝1，力矩指令與修正力矩指令相同。詳細之後再說明，但修正計算器6在振動檢測器8檢測出的振動的振幅超過預定的閾值的情況下，修正力矩指令而產生修正力矩指令，也就是，將遞移函數h（s）設為h（s）＝1來進行計算，輸出與輸入的指令相同值的修正力矩指令。

上述的架構的FB控制系統多使用於以馬達2控制位置或速度的情況下，為了使負荷機械1及馬達2高響應且高精度地追隨位置指令，必須設定使FB控制系統具有適當的特性。FB控制系統的特性能夠以位置控制器7及速度控制器4的特性來調整，這些各個控制器所執行的比例計算及積分計算的係數成為參數。FB控制系統的參數設定，不只有高響應且高精度的特性，還必須考慮穩定性。如果FB控制系統不穩定，有時會發生大振福的振盪現象，因此必須要設定參數使得控制系統穩定且具有高響應及高精度的特性。

接著，說明馬達2驅動慣性變化的負荷機械1的情況。例如，負荷機械1是將薄片狀的材料從滾輪捲出、捲入並加工的捲對捲裝置的滾輪時，因為捲繞在滾輪上的材料的量使得滾輪的慣性，也就是負荷機械1的慣性變化。捲對捲裝置中，會有慣性變化大，因為捲繞於滾輪的材料的量的不同，甚至有慣性發生數十倍變化的情況。

現在說明負荷機械1的慣性從初期狀態增加的情況下對FB控制系統的影響。舉例來說，思考負荷機械1的慣性從馬達慣性比5倍的初期狀態增加到最後馬達慣性250倍的情況。

圖2為實施型態1的馬達控制裝置100所驅動的馬達2的波德圖。圖2的波德圖顯示負荷機械1的慣性在馬達慣性比5倍、31倍、250倍時的從馬達2的輸入（也就是電流）到馬達2的速度檢測值為止的遞移特性。

圖3為實施型態1的馬達控制裝置100的FB控制系統的開迴路遞移函數的波德圖。圖3的波德圖顯示，對慣性為馬達慣性比5倍的初期狀態的負荷機械1，設定位置控制器7及速度控制器4的參數，不變更這個參數設定，當負荷機械1的慣性增加時的FB控制系統的開迴路遞移函數。另外，雖然以帶通濾波器抑制180Hz附近的共振特性，但幾乎沒有負荷機械1的慣性的變化造成的影響，與本實施型態無關所以省略詳細的說明。圖4為實施型態1的馬達控制裝置100的FB控制系統的開迴路遞移函數的奈奎斯特圖。從圖3及圖4可知，負荷機械1的慣性增加到馬達慣性比31倍時，FB控制系統到達穩定界限。

圖5為顯示實施型態1的馬達控制裝置100不穩定化時的動作波形的一例，顯示負荷機械1的慣性增加的過程的速度檢測值的波形的一例。圖5所示的速度檢測值在3秒的時間點時負荷機械1的慣性是馬達慣性比31倍，因為不穩定化而產生7.5Hz的振盪。另外，圖5中，為了看到振盪波形，會使用雙通濾波器去除跟隨速度指令的速度波形的成分。

振動檢測器8算出速度檢測器5所輸出的速度檢測值的波形中包含的振動的振幅及頻率。發生圖5所示的振動的情況下，在6.5秒的時間點算出振幅0.5r/min且頻率為7.5Hz。將0.5r/min的振幅視為閾值並判定振動發生的情況下，修正計算器6對力矩指令進行暫時地使振動頻率附近的FB控制系統特性穩定化的修正運算，產生修正的力矩指令，也就是修正力矩指令。修正計算器6使用式（3）所示的遞移函數h（s）來進行修正運算，計算出修正力矩。

[式3]

…（3）

式（3）中，ω _h相對於檢測出的振動頻率ω ₀=7.5×2π[rad/s]，設定成ω _h=ω ₀×2.5[rad/s]。此時的遞移函數h（s）的波德圖如圖6。圖6為實施型態1的馬達控制裝置100的修正計算器6的傳遞函數的波德圖。修正計算器6進行了修正運算時的FB控制系統的開迴路遞移函數的波德圖如圖7，奈奎斯特圖如圖8，藉由修正計算器6的修正運算，使FB控制系統穩定化。圖7為實施型態1的馬達控制裝置100的FB控制系統的開迴路遞移函數的波德圖。圖8為實施型態1的馬達控制裝置100的FB控制系統的開迴路遞移函數的奈奎斯特圖。

FB控制系統穩定化的情況下，如圖9所示，振盪被抑制，振動振幅減少。從FB控制系統穩定化會使振動振福減少這點來看，能夠判定振盪是FB控制系統的不穩定化的重要因素。圖9顯示實施型態1的馬達控制裝置100的FB控制系統穩定化時的動作波形。參數設定變更器9根據這個波形，也就是當振動振幅到達上述的閾值0.5r/min後振動振幅減少的情況下，變更位置控制器7的比例計算的係數Kp、速度控制器4的積分計算的係數Ki，將各個係數根據檢測出的振動頻率變更為Kp=Ki=7.5×2π/4的值，使FB控制系統穩定化。將顯示這個樣子的FB控制系統的開迴路遞移函數的波德圖顯示於圖10，將奈奎斯特圖顯示於圖11。圖10為實施型態1的馬達控制裝置100的FB控制系統穩定化時的開迴路遞移函數的波德圖。圖11為實施型態1的馬達控制裝置100的FB控制系統穩定化時的開迴路遞移函數的奈奎斯特圖。

又，馬達控制裝置100在參數設定變更器9變更位置控制器7及速度控制器4的參數後，使修正計算器6在修正運算中使用的遞移函數回到h（s）=1。另外，使用上述的式（3）的遞移函數的修正運算中獲得的穩定化無法獲得大的穩定餘裕，因此雖然能夠利用於使FB控制系統暫時地穩定化的用途，但如果目的是獲得常態的穩定化的話則不合適。只實施變更修正計算器6的遞移函數來進行穩定化的狀態下，如果負荷機械1的慣性更加增大，少許的增加都會再讓FB控制系統再次不穩定化。

接著，說明振動的主因是外在干擾的情況。圖12顯示實施型態1的馬達控制裝置100有外部干擾振動時的動作波形。圖12的動作波形顯示發生7.5Hz的外部干擾時的動作。在3秒的時間點外部干擾輸入，振動檢測器8從速度檢測值算出振動振幅0.8r/min及頻率7.5Hz。伴隨於此，修正計算器6開始進行使用上述式（3）的遞移函數的修正運算，但振動振幅沒有變化，根據這個結果，馬達控制裝置100判定出振動的產生並不是FB控制系統的不穩定化。因此，參數設定變更器9不變更位置控制器7及速度控制器4的參數設定。另外，修正計算器6在開始進行使用上述式（3）的遞移函數的修正運算後，在經過固定時間的時間點，使修正運算中使用的遞移函數回到h（s）=1。修正計算器6將遞移函數回到h（s）=1的時間點會在經過一段用來判定速度檢測值的振動產生的主因是外部干擾還是FB控制系統的不穩定化的必要時間之後。

將以上的馬達控制裝置100抑制馬達2的振盪的動作以流程圖顯示的話會如圖13圖所示。圖13為顯示實施型態1的馬達控制裝置100抑制馬達2的振動的動作的一例的流程圖。

馬達控制裝置100在控制著馬達2的狀態時，依照圖13的流程圖判定有無馬達2的振動，檢測出振動發生的情況下，特定出發生振動的主因，當主因是FB控制系統的不穩定化的情況下，變更位置控制器7及速度控制器4的參數設定。

也就是，正在控制馬達2的馬達控制裝置100將馬達2的速度的振動振幅與閾值相比（步驟S1），振動振幅在閾值以下的情況（步驟S1：No），重複步驟S1。當振動振幅比閾值大的情況下（步驟S1：Yes），馬達控制裝置100變更修正計算器6的遞移函數h（s）（步驟S2）。具體來說，是將修正計算器6在力矩指令的修正運算中使用的遞移函數h（s）變更為上述的式（3）。馬達控制裝置100接著確認馬達2的速度的振動振幅是否減少（步驟S3）。例如馬達控制裝置100在步驟S2變更修正計算器6的遞移函數後到經過既定的時間為止持續監視振動振幅，判定振動振幅是否減少。當振動振幅減少的情況下（步驟S3：Yes），馬達控制裝置100調整位置控制器7及速度控制器4的參數（步驟S4）。馬達控制裝置100調整位置控制器7及速度控制器4的參數後，變更修正計算器6的遞移函數h（s）（步驟S5）。在這個步驟S5，將遞移函數h（s）變更到實行上述的步驟S2之前的狀態，也就是h（s）=1。又，在步驟S2變更修正計算器6的遞移函數後，振動振幅沒有減少的情況下（步驟S3：No），馬達控制裝置100執行步驟S5，變更為h（s）=1。馬達控制裝置100在執行步驟S5後，回到步驟S1，並重複步驟S1～S5的處理。

如以上的說明，馬達控制裝置100中，當振動檢測器8所檢測出的振動的振幅比閾值大的情況下，將修正計算器6用於修正運算的遞移函數，根據檢測出的振動的頻率變更，使FB控制系統的特性改變。然後，根據之後的振動振幅的變化狀態，判別出負荷機械1的慣性從初期狀態增加的情況下所產生的振動的主因。又，振動的產生主因是FB控制系統的不穩定化的情況下，參數設定變更器9變更位置控制器7及速度控制器4的參數，抑制大振幅的振盪。又，產生主因不是FB控制系統的不穩定化的情況下，參數設定變更器9不讓位置控制器7及速度控制器4的參數變更，也就是不進行FB控制系統的特性的變更。藉此，能夠只限定在隨著負荷機械1的慣性的增加，FB控制系統會不穩定化，馬達2產生振動的情況下，變更位置控制器7及速度控制器4的參數設定。換言之，能夠防止在因為外部干擾而暫時產生振動的情況下去變更位置控制器7及速度控制器4的參數使控制反而變得不穩定的狀況，能夠實現馬達控制系統200的動作穩定化。

又，以上的說明中，作為慣性變化的負荷機械1的例子，舉出了因為捲繞於滾輪的材料的量使得滾輪的慣性變化的捲對捲裝置，但並不限定於此，即使是搬運用機械或臂型機械人等會因為成為負荷的物體的有無或擺放方式變化而造成施加於馬達的慣性變化的裝置的情況下，都可以用同樣的方法來抑制振動，使FB控制系統穩定化。

又，本實施型態的馬達控制系統200具備負荷機械1、驅動負荷機械1的馬達2、檢測出馬達2的速度的速度檢測器5、根據馬達2的速度及速度指令對馬達2產生力矩指令的速度控制器4、修正力矩指令並產生修正力矩指令的修正計算部6、根據力矩指令及修正力矩指令使電流流過馬達2的電流控制器3、檢測出馬達2發生的振動的振動振幅以及振動頻率的振動檢測器8、變更速度控制器4的參數的參數設定變更器9。

又，本實施型態的馬達控制裝置100所執行的馬達控制方法用於FB控制系統，其檢測出驅動負荷機械1的馬達2的位置，根據馬達2的位置及位置指令以包含比例計算的運算產生出速度指令，檢測出馬達2的速度，根據馬達2的速度及速度指令以包含比例計算及積分計算的運算產生出對馬達2的力矩指令，修正力矩指令並產生修正力矩指令，根據力矩指令及修正力矩指令使電流流過馬達2，檢測出馬達2產生的振動的振動振幅以及振動頻率，當振動振幅比閾值大的情況下，反覆進行馬達2的位置的檢測、速度指令的產生、馬達2的速度的檢測、力矩指令的產生、修正力矩指令的產生、使電流流過馬達。而馬達控制方法使馬達2產生的振動頻率的遞移特性穩定化，當使遞移特性穩定化後振動振幅減少的情況下，變更產生速度指令的運算的參數（也就是比例計算的係數），且變更產生力矩指令時的運算的參數（也就是積分計算的係數）。

另外，本實施型態的馬達控制裝置100的振動檢測器8根據速度值的波形算出振動的振幅及頻率，但也可以使其根據位置檢測值、速度指令、力矩指令、修正力矩指令、電流的波形算出振動的振幅及頻率。

又，本實施型態的馬達控制裝置100判斷振動產生主因是FB控制系統的不穩定化的情況下，將位置控制器7的比例計算的係數Kp及速度控制器4的積分計算的係數Ki，根據檢測出的振動頻率來變更，分別為Kp=Ki=7.5×2π/4，也就是設定為振動頻率的1/4倍，但也不限定於1/4倍，也可以將係數Kp及Ki變更成比振動頻率小的值。具體來說，如果將係數Kp及Ki變更比振動頻率×2π的1/2倍小的話，就能夠抑制FB控制系統的不穩定化。又，也能夠例如將變更前的係數Kp及Ki變更為1/4倍這樣子地變更為比變更前的係數Kp及Ki更小的值，使其比變更前的值的1/2倍更小的話就能抑制FB控制系統的不穩定化。

又，本實施型態的馬達控制裝置100中，位置控制器4依照式（1）產生速度指令，速度控制器4依照式（2）產生力矩指令，但也可以是其他架構。例如，可以是速度I-P控制系統的架構，也可以是追加微分計算器的架構。在這個情況下，根據檢測出的振動頻率，變更參數來達成圖10、圖11所示的特性變化即可。

又，本實施型態的馬達控制裝置100中，修正計算器6使用式（3）的遞移函數h（s）來變化FB控制系統的特性，但也可以使用其他的遞移函數。例如也可以使用這些方法：設定低通濾波器來變化FB控制系統的特性、使用相位前進補償器來變化FB控制系統的特性、如下式（4）所示將塑造速度檢測值的波形加到力矩指令來變化FB控制系統的特性等。使用這些方法的情況下也能夠實現相同的功能。

[式4] 修正力矩指令=力矩指令

...（4）

接著，說明實現本實施型態的馬達控制裝置100的硬體。

本實施型態的馬達控制裝置100中，用以變化FB控制系統的特性的架構，具體來說位置控制器7、速度控制器4、修正計算器6、振動檢測器8以及參數設定變更器9能夠以專用的處理電路來實現，也可以用執行程式的通用的處理器來實現。專用的處理電路的例子式ASIC（Application Specific Integrated Circuit）、FPGA（Field Programmable Gate Array）、或它們的組合的電路。又以處理器實現上述的架構的情況下，例如使用如圖14所示的處理器101及記憶體102所組成的控制電路。圖14顯示實現實施型態1的馬達控制裝置100的硬體的一例。處理器101是CPU（也稱為Central Processing Unit、中央處理裝置、處理裝置、運算裝置、微處理器、微電腦、DSP（Digital Signal Processor））、系統LSI（Large Scale Integration）等。記憶體102是RAM（Random Access Memory）、ROM（Read Only Memory）、EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）、EEPROM（註冊商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等。記憶體102中儲存了程式，其編寫了位置控制器7、速度控制器4、修正計算器6、振動檢測器8以及參數設定變更器9各自的功能。處理器101藉由執行儲存於記憶體102中的程式，而作為位置控制器7、速度控制器4、修正計算器6、振動檢測器8以及參數設定變更器9動作。另外，也能夠以專用的處理電路來實現位置控制器7、速度控制器4、修正計算器6、振動檢測器8以及參數設定變更器9，以圖14所示的控制電路來實現剩餘的部分。

馬達控制裝置100的速度檢測器5以編碼器來實現。電流控制器3以電子電路來實現，其輸出對應到修正計算器6輸入的修正力矩指令的值的電流。

[實施型態2]圖15為顯示使用實施型態2的馬達控制裝置100a來實現的馬達控制系統200a的構成例的方塊圖。圖15所示的馬達控制裝置100a中取代了圖1所示的實施型態1的馬達控制裝置100的參數設定變更器9，而具備變更速度控制器4的參數的參數設定變更器9a。其他相同符號的組成要素與圖1相同，因此省略說明。

接著，說明圖15所示的馬達控制裝置100a的動作。馬達控制裝置100a與實施型態1的馬達控制裝置100同樣地，目的是使負荷機械1及馬達2追隨著位置指令而動作，與圖1相同符號的組成要素會進行與馬達控制裝置100相同的動作。參數設定變更器9a在判定出由位置控制器7、速度控制器4、速度檢測器5、修正計算部6、電流控制器3、馬達2及負荷機械1所構成的FB控制系統不穩定化時，根據振動檢測部8所算出的振動的振幅及頻率，變更速度控制器4的參數。

接著，說明實施型態2的馬達控制系統200a中負荷機械1的慣性從初期狀態減少的情況下對FB控制系統的影響、以及馬達控制裝置100a的動作。考慮負荷機械1的慣性從馬達慣性比250倍的初期狀態最終減少到馬達慣性比5倍的情況。顯示從馬達2的輸入（電流）至馬達2的速度檢測值的遞移特性的波德圖與圖2相同。

圖16為實施型態2的馬達控制裝置100a的FB控制系統的開迴路遞移函數的波德圖。圖16的波德圖顯示對初期狀態的負荷機械1設定位置控制器7及速度控制器4的參數，不變更這個設定，負荷機械1的慣性減少時的FB控制系統的開迴路遞移函數。負荷機械1的慣性減少到馬達慣性比5.5倍左右時，FB控制系統到達穩定界限。另外，雖然以帶通濾波器抑制了180Hz附近的共振特性，但幾乎沒有負荷機械1的慣性的變化造成的影響，因為與本實施型態的無關所以省略詳細的說明。圖17顯示負荷機械1的慣性減少過程的馬達2的速度檢測值的波形的一例。圖17所示的速度檢測值顯示，在7秒的時間點時負荷機械1的慣性達到馬達慣性比5.5倍，因為不穩定化而產生了52Hz的振盪。另外，圖17中，為了看到振盪波形，使用雙通濾波器除去追隨著速度指令的速度波形的成分。

振動檢測器8與實施型態1同樣地，算出速度檢測值中產生的振動的振幅及頻率。速度檢測值中發生圖17所示的振動的情況下，振動檢測器8在8秒的時間點算出振動的振幅0.5r/min且頻率為52Hz。0.5r/min被視為檢測到振動產生的振幅的情況下，修正計算器6在8秒的時間點判定振動發生，對力矩指令進行暫時地使振動頻率附近的FB控制系統特性穩定化的修正運算，產生修正力矩指令。具體來說，修正計算器6使用式（3）所示的遞移函數h（s）的運算來計算修正力矩指令。式（3）中，ω _h相對於振動檢測器8所檢測出的振動頻率ω ₀=52×2π[rad/s]，設定成ω _h=ω ₀×2.5[rad/s]。修正計算器6使用式（3）的遞移函數h（s）進行修正運算時的FB控制系統的開迴路遞移函數的波德圖如圖18，藉由修正計算器6的修正運算，使FB控制系統穩定化。圖18為實施型態2的馬達控制裝置100a的FB控制系統的開迴路遞移函數的波德圖。FB控制系統穩定化的情況下，如圖19所示，振盪被抑制，振動振幅減少。圖19顯示實施型態2的馬達控制裝置100a的FB控制系統穩定化時的動作波形。根據FB控制系統的穩定化使振動振幅減少這點，能夠判斷振盪的主因是FB控制系統的不穩地化。參數設定變更器9a根據這個判定變更速度控制器4的比例計算的係數Kv，使FB控制系統穩定化。變更後的係數Kv例如是將變更前的係數Kv變更為1/2倍的值。在這個情況下的FB控制系統的開迴路遞移函數的波德圖如圖20。圖20為實施型態2的馬達控制裝置100a的回授控制系統穩定化時的開迴路遞移函數的波德圖。

又，修正計算器6在參數設定變更器9a變更速度控制器4的參數後，與實施型態1同樣地，使修正運算中使用的遞移函數回到h（s）=1。將修正計算器6的遞移函數回到h（s）=1的理由與實施型態1中說明的，負荷機械1的慣性從初期狀態開始增加的情況相同。

接著，說明振動的主因是外部干擾的情況。圖21顯示實施型態2的馬達控制裝置100a的有外部干擾振動時的動作波形。圖21顯示52Hz的外部干擾發生時的速度檢測值的波形。在3秒的時間點時外部干擾輸入，振動檢測器8根據速度檢測值，算出振動振幅0.5r/min及頻率52Hz。伴隨於此，修正計算器6開始進行使用上述式（3）的遞移函數的修正運算，但振動振幅沒有變化，因此從這個結果判定出振動的產生不是FB控制系統的不穩定化。因此，參數設定變更器9a不變更位置控制器7及速度控制器4的參數設定。又，修正計算器6開始進行使用上述式（3）的遞移函數的修正運算後，在經過既定時間的時間點，使修正運算中使用的遞移函數回到h（s）=1。

以上的馬達控制裝置100a抑制馬達2的振盪的動作，與實施型態1的馬達控制裝置100抑制馬達2的振盪的動作同樣地，能夠以圖13的流程圖表示。然而，馬達控制裝置100a的動作的情況下，圖13的步驟S4是調整速度控制器4的參數。

如以上說明，馬達控制裝置100a中，振動檢測器8檢測出的振動的振幅比閾值大的情況下，將修正計算器6用於修正運算中的遞移函數，根據檢測出的振動的頻率變更，使FB控制系統的特性變化。然後，根據之後的振動振幅的變化狀態，判別出負荷機械1的慣性從初期狀態減少的情況下所產生的振動的主因。又，振動的主因是FB控制系統的不穩定化的情況下，參數設定變更器9a變更速度控制器4的參數，抑制大振幅的振盪。又，振動的主因不是FB控制系統的不穩定化的情況下，參數設定變更器9a不進行速度控制器4的參數的變更，也就是不進行FB控制系統的特性的變更。藉此，僅限於伴隨著負荷機械1的慣性的減少而使得FB控制系統不穩定化進而發生馬達2的振動的情況下，能夠變更速度控制器4的參數設定。換言之，能夠防止因為外部干擾而暫時產生振動的情況下變更速度控制器4的參數使控制反而變得不穩定的狀況，能夠實現馬達控制系統200a的動作的穩定化。

又，本實施型態的馬達控制裝置100a具備變更速度控制器4的參數的參數設定變更器9a，來取代實施型態1的馬達控制裝置100的參數設定變更器9。其他的構成要素相同。

又，本實施型態的馬達控制裝置100a所執行的馬達控制方法用於FB控制系統，其檢測出驅動負荷機械1的馬達2的位置，根據馬達2的位置及位置指令以包含比例計算的運算產生速度指令，檢測出馬達2的速度，根據馬達2的速度及速度指令以包含比例計算及積分計算的運算對馬達2產生力矩指令，修正力矩指令而產生修正力矩指令，根據力矩指令及修正力矩指令使電流流過馬達2，檢測出馬達2產生的振動的振動振幅及振動頻率，當振動振幅比閾值大的情況下反覆進行馬達2的位置的檢測、速度指令的產生、馬達2的速度的檢測、力矩指令的產生。馬達控制方法使馬達2產生的振動頻率中的遞移特性穩定化，並在使遞移特性穩定化後振動振幅減少的情況下，變更產生力矩指令時的運算的參數，也就是變更比例計算的係數。

另外，本實施型態的馬達控制裝置100a的振動檢測器8雖然根據速度檢測值的波形來算出振動的振幅及頻率，但也可以根據位置檢測值、速度指令、力矩指令、修正力矩指令、電流的波形來算出振動的振幅及頻率。

又，本實施型態的馬達控制裝置100a判斷振動的發生主因是FB控制系統的不穩定化的情況下，將速度控制器4的比例計算的係數Kv變更為變更前的係數Kv的1/2倍，但不限定於1/2倍，也可以將係數Kv變更為比變更前的係數Kv更小的值。例如，將係數Kv變更為比變更前的值的1/

倍更小的話，就能夠抑制FB控制系統的不穩定化。

又，本實施型態的馬達控制裝置100a中，位置控制器7依照式（1）產生速度指令，速度控制器4依照式（2）產生力矩指令，但也可以是別的架構。例如，可以是速度I-P控制系統的架構，也可以是追加微分計算器的架構。在這個情況下，根據檢測出的振動頻率，變更參數來達成圖20所示的特性變化即可。

又，本實施型態的馬達控制裝置100a中，修正計算器6使用式（3）的遞移函數h（s）來變化FB控制系統的特性，但也可以使用其他的遞移函數。例如，設定低通濾波器來變化FB控制系統的特性、使用相位前進補償器來變化FB控制系統的特性、如式（4）所示將塑造速度檢測值的波形加到力矩指令來變化FB控制系統的特性等。使用這些方法的情況下也能夠實現相同的功能。

[實施型態3] 圖22為顯示使用實施型態3的馬達控制裝置100b來實現的馬達控制系統200b的構成例的方塊圖。圖22所示的馬達控制裝置100b中在圖1所示的實施型態1的馬達控制裝置100追加了特性變化方向儲存部10，具備振動檢測器8a來取代振動檢測器8，具備參數設定變更器9b來取代參數設定變更器9。其他相同符號的組成要素與圖1相同，因此省略說明。

接著，說明圖22所示的馬達控制裝置100b的動作。馬達控制裝置100b與實施型態1的馬達控制裝置100及實施型態2的馬達控制裝置100a同樣地，目的是使負荷機械1及馬達2追隨著位置指令而動作，與圖1相同符號的組成要素會進行與馬達控制裝置100相同的動作。

特性變化方向儲存部10會儲存負荷機械1的慣性從初期狀態變化時的增減方向的資訊，也就是慣性增加方向、減少方向等的資訊。

振動檢測器8a因應特性變化方向儲存部10所儲存的負荷機械1的慣性的增減方向，對從速度檢測器5輸入的速度檢測值進行濾波處理後再進行振動的振幅及頻率的計算。例如，負荷機械1的慣性增加的情況下，FB控制系統變不穩定時產生的振動會在由位置控制器7的比例計算的係數Kp及速度控制器4的積分計算的係數Ki所求出頻率附近的頻率發生。因此，使用讓這個頻帶通過的帶通濾波器或雙帶通濾波器等，能夠抽出關係到不穩定化的振動成分並加以處理。又，負荷機械1的慣性減少的情況下，FB控制系統變不穩定時產生的振動會在由速度控制器4的比例計算的係數Kv所求出頻率附近的頻率，或者是在初期狀態調整FB控制系統時所獲得的界限特性的頻率附近的頻率發生。因此，使用讓這個頻帶通過的帶通濾波器或雙帶通濾波器等，能夠抽出關係到不穩定化的振動成分並加以處理。也就是說，振動檢測器8a對於由速度檢測器5所輸入的速度檢測值，進行因應負荷機械1的慣性的增減方向的濾波處理，使用濾波處理實施後的速度檢測值來算出振動的振幅及頻率。

參數設定變更器9b在判定由位置控制器7、速度控制器4、位置檢測器51、速度檢測器5、修正計算器6及電流控制器3、馬達2及負荷機械1所構成的FB控制系統不穩定化時，會因應特性變化方向儲存部10所儲存的負荷機械1的慣性的增減方向，變更位置控制器7或速度控制器4的參數。參數設定變更器9b在負荷機械1的慣性增加的情況下，與實施型態1的馬達控制裝置100的參數設定變更器9同樣地，根據振動檢測器8a所算出的振動的振幅及頻率，變更位置控制器7的比例計算的係數及速度控制器4的積分計算的係數。又，參數設定變更器9b在負荷機械1的慣性減少的情況下，與實施型態2的馬達控制裝置100a的參數設定變更器9a同樣地，根據振動檢測器8a所算出的振動的振幅及頻率，變更速度控制器4的比例計算的係數。

以上的馬達控制裝置100b抑制馬達2的振盪的動作與實施型態1的馬達控制裝置100抑制馬達2的振盪的動作同樣地，能夠以圖13的流程圖顯示。然而，馬達控制裝置100b的動作的情況下，圖13的步驟S4中，因應負荷機械1的慣性的增減方向，調整位置控制器7及速度控制器4雙方的參數、或速度控制器4的參數。

如以上說明，馬達控制裝置100b中，振動檢測器8a所檢測出的振動的振幅比閾值大的情況下，將修正計算器6使用於修正計算的遞移函數，根據檢測的振動的頻率來變更使FB控制系統的特性變化。然後。根據之後的振動振幅的變化狀態，判別振動的產生主因。又，振動的發生主因是負荷機械1的特性變化造成FB控制系統的不穩定化的情況下，因應特性變化方向儲存部10所儲存的負荷機械1的特性變化的方向，也就是負荷機械1的慣性從初期狀態變化時的增減方向，參數設定變更器9b變更位置控制器7的比例計算的係數及速度控制器4的積分計算的係數，或者是速度控制器4的比例計算的係數。藉此，能夠只限定於伴隨著負荷機械1的慣性的變化，FB控制系統不穩定化而發生馬達2的振動的情況下，變更位置控制器7及速度控制器4的參數設定，抑制大振幅的振盪。又，振動的發生主因不是FB控制系統的不穩定化的情況下，能夠不變更FB控制系統的特性。也就是，能夠防止在外部干擾造成暫時發生振動的情況下變更位置控制器7及速度控制器4的參數，使得控制反而變得不穩定的狀況，也能夠實現馬達控制系統200b的動作的穩定化。

又，本實施型態的馬達控制裝置100b在實施型態1的馬達控制裝置100中，追加了特性變化方向儲存部10，並具備振動檢測器8a來取代振動檢測器8，具備參數設定變更器9b來取代參數設定變更器9。其他的構成要素與馬達控制裝置100相同。

又，本實施型態的馬達控制裝置100b實行的馬達控制方法用於FB控制系統，其檢測出驅動負荷機械1的馬達2的位置，根據馬達2的位置及位置指令以包含比例計算的運算產生速度指令，檢測出馬達2的速度，根據馬達2的速度及速度指令以包含比例計算及積分計算的運算對馬達2產生力矩指令，修正力矩指令而產生修正力矩指令，根據力矩指令及修正力矩指令使電流流過馬達2，儲存馬達2驅動的負荷機械1的慣性的增減方向，因應儲存的負荷機械1的慣性的增減方向來變更馬達2的位置、速度或是對於基於力矩的驅動波形的濾波處理，根據濾波處理後的驅動波形檢測出馬達2產生的振動的振動振幅及振動頻率，當馬達2產生的振動振幅比閾值大的情況下反覆進行馬達2的位置的檢測、速度指令的產生、馬達2的速度的檢測、力矩指令的產生、修正力矩指令的產生、使電流流過馬達2。馬達控制方法使馬達2產生的振動頻率中的遞移特性穩定化，並在使遞移特性穩定化後振動振幅減少的情況下，變更負荷機械1的慣性增加的情況下產生速度指令時的運算中包含的比例計算的係數，以及產生力矩指令時的運算中包含的積分計算的係數，在負荷機械1的慣性減少的情況下，變更產生力矩指令時的運算中包含的比例計算的係數。

另外，本實施型態的馬達控制裝置100b的振動檢測器8a從速度檢測值的波形算出振動的振幅及頻率，但也可以從位置檢測值、速度指令、力矩指令、修正力矩指令、電流的波形算出振動的振幅及頻率。

又，本實施型態的馬達控制裝置100b中，位置控制器7依照式（1）來產生速度指令，速度控制器4依照式（2）來產生力矩指令，但也可以是其他的架構。例如，可以是速度I-P控制系統的架構，也可以是追加微分計算器的架構。在這個情況下，根據檢測出的振動頻率，變更參數來達成圖10、圖11、圖20所示的特性變化即可。

又，本實施型態的馬達控制裝置100b中，修正計算器6使用式（3）的遞移函數h（s）來變化FB控制系統的特性，但也可以使用其他的遞移函數。例如，設定低通濾波器來變化FB控制系統的特性、使用相位前進補償器來變化FB控制系統的特性、如式（4）所示將塑造速度檢測值的波形加到力矩指令來變化FB控制系統的特性等。使用這些方法的情況下也能夠實現相同的功能。

[實施型態4]圖23為顯示使用實施型態4的馬達控制裝置100c來實現的馬達控制系統200c的構成例的方塊圖。圖23所示的馬達控制裝置100c中從圖22所示的實施型態3的馬達控制裝置100b刪除了位置控制器7，並具備參數設定變更器9c來取代參數設定變更器9b。其他相同符號的組成要素與圖22相同，因此省略說明。

接著，說明圖23所示的馬達控制裝置100c的動作。馬達控制裝置100c的目的是使負荷機械1及馬達2追隨著外部輸入的速度指令而動作，與圖22相同符號的組成要素會進行與實施型態3的馬達控制裝置100b相同的動作。

振動檢測器8a因應特性變化方向儲存部10所儲存的負荷機械1的慣性的增減方向，對從速度檢測器5輸入的速度檢測值進行濾波處理後再進行振動的振幅及頻率的計算。例如，負荷機械1的慣性增加的情況下，FB控制系統變不穩定時產生的振動會在由速度控制器4的積分計算的係數所求出頻率附近的頻率發生。因此，使用讓這個頻帶通過的帶通濾波器或雙帶通濾波器等，能夠抽出關係到不穩定化的振動成分並加以處理。又，負荷機械1的慣性減少的情況下，FB控制系統變不穩定時產生的振動會在由速度控制器4的比例計算的係數所求出頻率附近的頻率，或者是在初期狀態調整FB控制系統時所獲得的界限特性的頻率附近的頻率發生。因此，使用讓這個頻帶通過的帶通濾波器或雙帶通濾波器等，能夠抽出關係到不穩定化的振動成分並加以處理。

參數設定變更器9c在判定由速度控制器4、速度檢測器5、修正計算器6及電流控制器3、馬達2及負荷機械1所構成的FB控制系統不穩定化時，會因應特性變化方向儲存部10所儲存的負荷機械1的慣性的增減方向，變更速度控制器4的參數。參數設定變更器9c在負荷機械1的慣性增加的情況下，根據振動檢測器8a所算出的振動的振幅及頻率，變更速度控制器4的積分計算的係數。又，參數設定變更器9c在負荷機械1的慣性減少的情況下，與實施型態2的馬達控制裝置100a的參數設定變更器9a同樣地，根據振動檢測器8a所算出的振動的振幅及頻率，變更速度控制器4的比例計算的係數。

以上的馬達控制裝置100c抑制馬達2的振盪的動作與實施型態1的馬達控制裝置100抑制馬達2的振盪的動作同樣地，能夠以圖13的流程圖顯示。然而，馬達控制裝置100c的動作的情況下，圖13的步驟S4中，調整速度控制器4的參數。

如以上說明，馬達控制裝置100c中，振動檢測器8a所檢測出的振動的振幅比閾值大的情況下，將修正計算器6使用於修正計算的遞移函數，根據檢測的振動的頻率來變更使FB控制系統的特性變化。然後。根據之後的振動振幅的變化狀態，判別振動的產生主因。又，振動的發生主因是負荷機械1的特性變化造成FB控制系統的不穩定化的情況下，因應特性變化方向儲存部10所儲存的負荷機械1的特性變化的方向，也就是負荷機械1的慣性從初期狀態變化時的增減方向，參數設定變更器9c變更速度控制器4的積分計算或比例計算的係數。藉此，能夠只限定於伴隨著負荷機械1的慣性的變化，FB控制系統不穩定化而發生馬達2的振動的情況下，變更速度控制器4的參數設定，抑制大振幅的振盪。又，振動的發生主因不是FB控制系統的不穩定化的情況下，能夠不變更FB控制系統的特性。也就是，能夠防止在外部干擾造成暫時發生振動的情況下變更速度控制器4的參數，使得控制反而變得不穩定的狀況，也能夠實現馬達控制系統200c的動作的穩定化。

又，本實施型態的馬達控制裝置100c在實施型態3的馬達控制裝置100b中，刪除了位置控制器7，並具備參數設定變更器9c來取代參數設定變更器9b。其他的構成要素與馬達控制裝置100b相同。

又，本實施型態的馬達控制裝置100c實行的馬達控制方法用於FB控制系統，其檢測出驅動負荷機械1的馬達2的速度，根據馬達2的速度及速度指令以包含比例計算及積分計算的運算對馬達2產生力矩指令，修正力矩指令而產生修正力矩指令，根據力矩指令及修正力矩指令使電流流過馬達2，儲存馬達2驅動的負荷機械1的慣性的增減方向，因應儲存的負荷機械1的慣性的增減方向來變更馬達2的位置、速度或是對於基於力矩的驅動波形的濾波處理，根據濾波處理後的驅動波形檢測出馬達2產生的振動的振動振幅及振動頻率，當馬達2產生的振動的振動振幅比閾值大的情況下反覆進行馬達2的速度的檢測、力矩指令的產生、修正力矩指令的產生、使電流流過馬達2。馬達控制方法使馬達2產生的振動頻率中的遞移特性穩定化，並在使遞移特性穩定化後振動振幅減少的情況下，變更負荷機械1的慣性增加的情況下產生力矩指令時的運算中包含的積分計算的係數，在負荷機械1的慣性減少的情況下，變更產生力矩指令時的運算中包含的比例計算的係數。

另外，本實施型態的馬達控制裝置100c的振動檢測器8a從速度檢測值的波形算出振動的振幅及頻率，但也可以從力矩指令、修正力矩指令、電流的波形算出振動的振幅及頻率。

又，本實施型態的馬達控制裝置100c中，速度控制器4依照式（2）來產生力矩指令，但也可以是其他的架構。例如，可以是速度I-P控制系統的架構，也可以是追加微分計算器的架構。在這個情況下，根據檢測出的振動頻率，變更參數來達成圖10、圖11、圖20所示的特性變化即可。

又，本實施型態的馬達控制裝置100c中，修正計算器6使用式（3）的遞移函數h（s）來變化FB控制系統的特性，但也可以使用其他的遞移函數。例如，設定低通濾波器來變化FB控制系統的特性、使用相位前進補償器來變化FB控制系統的特性、如式（4）所示將塑造速度檢測值的波形加到力矩指令來變化FB控制系統的特性等。使用這些方法的情況下也能夠實現相同的功能。

以上的實施型態所示的架構僅是一例，也可與其他公知的技術組合，也可以將實施型態之間組合，在不脫離要旨的範圍內也能夠做一部分架構的省略或變更。

1:負荷機械 2:馬達 3:電流控制器 4:速度控制器 5:速度檢測器 6:修正計算器 7:位置控制器 8,8a:振動檢測器 9,9a,9b,9c:參數設定變更器 10:特性變化方向儲存部 51:位置檢測器 52:微分計算器 100,100a,100b,100c:馬達控制裝置 101:處理器 102:記憶體 200,200a,200b,200c:馬達控制系統

圖1為顯示使用實施型態1的馬達控制裝置所實現馬達控制系統的構成例的方塊圖。 圖2為實施型態1的馬達控制裝置所驅動的馬達的波德圖。 圖3為實施型態1的馬達控制裝置的回授控制系統的開迴路遞移函數的波德圖。 圖4為實施型態1的馬達控制裝置的回授控制系統的開迴路遞移函數的奈奎斯特圖。 圖5為顯示實施型態1的馬達控制裝置不穩定化時的動作波形的一例。 圖6為實施型態1的馬達控制裝置的修正計算器的傳遞函數的波德圖。 圖7為實施型態1的馬達控制裝置的回授控制系統的開迴路遞移函數的波德圖。 圖8為實施型態1的馬達控制裝置的回授控制系統的開迴路遞移函數的奈奎斯特圖。 圖9顯示實施型態1的馬達控制裝置的回授控制系統穩定化時的動作波形。 圖10為實施型態1的馬達控制裝置的回授控制系統穩定化時的開迴路遞移函數的波德圖。 圖11為實施型態1的馬達控制裝置的回授控制系統穩定化時的開迴路遞移函數的奈奎斯特圖。 圖12顯示實施型態1的馬達控制裝置有外部干擾振動時的動作波形。 圖13為顯示實施型態1的馬達控制裝置抑制馬達的振動的動作的一例的流程圖。 圖14顯示實現實施型態1的馬達控制裝置的硬體的一例。 圖15為顯示使用實施型態2的馬達控制裝置來實現的馬達控制系統的構成例的方塊圖。 圖16為實施型態2的馬達控制裝置的回授控制系統的開迴路遞移函數的波德圖。 圖17顯示負荷機械的慣性減少過程的馬達的速度檢測值的波形的一例。 圖18為實施型態2的馬達控制裝置的回授控制系統的開迴路遞移函數的波德圖。 圖19顯示實施型態2的馬達控制裝置的回授控制系統穩定化時的動作波形。 圖20為實施型態2的馬達控制裝置的回授控制系統穩定化時的開迴路遞移函數的波德圖。 圖21顯示實施型態2的馬達控制裝置的有外部干擾振動時的動作波形。 圖22為使用實施型態3的馬達控制裝置來實現的馬達控制系統的構成例的方塊圖。 圖23為使用實施型態4的馬達控制裝置來實現的馬達控制系統的構成例的方塊圖。

1:負荷機械

2:馬達

3:電流控制器

4:速度控制器

5:速度檢測器

6:修正計算器

7:位置控制器

8:振動檢測器

9:參數設定變更器

51:位置檢測器

52:微分計算器

100:馬達控制裝置

200:馬達控制系統

Claims (13)

1. 一種馬達控制裝置，用以控制驅動負荷機械的馬達，包括： 速度檢測器，檢測出該馬達的速度； 速度控制器，根據該馬達的速度及速度指令，產生對該馬達的力矩指令； 修正計算器，修正該力矩指令產生修正力矩指令； 電流控制器，根據該力矩指令及修正力矩指令使電流流過該馬達； 振動檢測器，檢測出該馬達產生的振動的振幅之振動振幅以及該振動的頻率之振動頻率；以及 參數設定變更器，變更該速度控制器的參數， 其中在該振動振幅比閾值大的情況下，該修正計算器針對由該馬達、該速度檢測器、該速度控制器、該修正計算器以及該電流控制器所構成的回授控制系統，計算出修正力矩指令，使該振動檢測器所檢測出的該振動頻率的遞移特性穩定化， 在使該遞移特性穩定化後該振動檢測器檢測出的該振動振幅減少的情況下，該參數設定變更器變更該速度控制器的參數。
2. 如請求項1的馬達控制裝置，更包括： 特性變化方向儲存部，儲存該負荷機械的慣性變化時的增減方向， 其中該速度控制器藉由包含比例計算及積分計算的運算產生該力矩指令， 該參數設定變更器在該特性變化方向儲存部所儲存的該增減方向是增加方向的情況下變更該積分計算的係數，在該增減方向是減少方向的情況下變更該比例計算的係數。
3. 如請求項2的馬達控制裝置，其中： 該參數設定變更器在該增減方向是增加方向的情況下，將該速度控制器的積分計算的係數，變更成比變更前的值更小的值，或者是比該振動頻率更小的值。
4. 如請求項2的馬達控制裝置，其中： 該參數設定變更器在該增減方向是減少方向的情況下，將該速度控制器的比例計算的係數變更為比變更前的值更小的值。
5. 如請求項2的馬達控制裝置，其中： 該振動檢測器對於根據該馬達的位置、速度或力矩的驅動波形，在該特性變化方向儲存部所儲存的該增減方向是增加方向的情況及減少方向的情況下執行不同的濾波處理，從濾波處理後的該驅動波形檢測出該振動振幅及該振動頻率。
6. 如請求項2至5任一項的馬達控制裝置，更包括： 位置檢測器，檢測出該馬達的位置；以及 位置控制器，根據該馬達的位置及位置指令，以包含比例計算的運算產生該速度指令， 其中該參數設定變更器在該增減方向是增加方向的情況下，將該位置控制器的該比例計算的係數，變更成比變更前的值更小的值，或者是比該振動頻率更小的值。
7. 一種馬達控制系統，包括： 如請求項1至6任一項的馬達控制裝置； 該馬達，被該馬達控制裝置所控制；以及 該負荷機械，被該馬達所驅動。
8. 一種馬達控制方法，由馬達控制裝置所執行，該馬達控制裝置用以控制驅動負荷機械的馬達，該馬達控制方法包括： 第1步驟，檢測出該馬達的速度； 第2步驟，根據該馬達的速度及速度指令輸出對該馬達的力矩指令； 第3步驟，修正該力矩指令產生修正力矩指令； 第4步驟，根據該力矩指令及修正力矩指令使電流流過該馬達； 第5步驟，檢測出該馬達產生的振動的振幅之振動振幅以及該振動的頻率之振動頻率； 第6步驟，在該振動振幅比閾值大的情況下，在反覆進行該馬達的速度的檢測、該力矩指令的產生、該修正力矩指令的產生、使電流流過該馬達的回授控制系統中，使該振動頻率的遞移特性穩定化；以及 第7步驟，在使該遞移特性穩定化後該振動振幅減少的情況下，變更產生該力矩指令的運算的參數。
9. 如請求項8的馬達控制方法，其中： 在該第2步驟，藉由包含比例計算及積分計算的運算來產生該力矩指令， 在該第7步驟，該負荷機械的慣性增加的情況下變更該積分計算的係數，該負荷機械的慣性減少的情況下，變更該比例計算的係數。
10. 如請求項9的馬達控制方法，其中： 在該第7步驟，該慣性增加的情況下，將該積分計算的係數變更為比變更前更小的值，或者是比該振動頻率更小的值。
11. 如請求項9的馬達控制方法，其中： 在該第7步驟，在該慣性減少的情況下，將該比例計算的係數變更為比變更前的值更小的值。
12. 如請求項9的馬達控制方法，其中： 在該第5步驟，對於根據該馬達的位置、速度或力矩的驅動波形，在該慣性增加的情況及該慣性減少的情況下執行不同的濾波處理，從濾波處理後的該驅動波形檢測出該振動振幅及該振動頻率。
13. 如請求項9至12項任一項的馬達控制方法，更包括： 第8步驟，檢測出該馬達的位置； 第9步驟，根據該馬達的位置及位置指令，以包含比例計算的運算產生該速度指令；以及 第10步驟，在該慣性增加的情況下，將該第9步驟的該比例計算的係數，變更成比變更前的值更小的值，或者是比該振動頻率更小的值。

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