TW434997B - Motor controller - Google Patents
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Description
4 3^19 9 7Αΰ] 五、發明説明(彳) 〔發明所屬之技術領域〕 本發明係有關機械人或工作機械等之控制裝置,尤其 ,在動作中具有慣性之變動時,具備識別慣性(慣量)及 伴隨所識別之慣性來進行增益調整之功能的電動機控制裝 置有關。 〔習知技術〕 在電動機控制之做爲識別慣性的裝置中,有例如本申 請人在日本國專利之特願平8 — 2 3 0 7 1 3號所揭示之 裝置。 該裝置係具備有:予以決定轉矩指令使之所輸入之速 度指令和實際之電動機速度成一致來控制電動機速度用之 速度控制部;模擬前述速度控制部使之對於電動機速度能 使模型速度成爲一致用之推估(估計)部;及由在所定之 區間予以時間積分前述速度控制部之速度偏差的値和在同 一區間予以時間積分前述推估部之速度偏差之値的比例, 以識別慣性之識別部,而僅在前述所定區(域)間內,前 述推估部之速度偏差爲零且前述電動機速度並非爲零之時 ,方由在前述識別部內所進行之前述速度控制部之速度偏 差的時間積分値和前述推估部之速度偏差的時間積分値之 比例來進行識別之運算爲其特徵者。而在前述速度控制部 之速度指令及電動機速度爲零之場合時,並不會在前述識 別部內進行時間積分者》 由於該裝置可對於任意之速度指令,能以即時來加以 本紙張尺度適用中囡國家標率(CNS ) Μ規格(2I0X297公釐) ' . " ,1Τ-------¾.---- (請先閱讀背面之注意事項再填穷本頁) -4- 34997________^__ 五、發明説明(2 ) 識別,因而,甚至慣性會時時刻刻產生變化之場合時,亦 可識別慣性。 又做爲在進行電動機控制時之調整慣性的裝置,具有 例如日本國專利特開平4 — 3 2 5 8 8 6號公報(電動機 伺服系統之控制裝置)者。 在特開平4 — 3 2 5 8 8 6號公報所揭示者,係一種 電動機伺服系統之控制裝置,主要用以反饋控制由電動機 _和被安裝於電動機之機械系統所形成之控制對象用中,由 於負載之慣性大小會直接反映於流動於電動機之電流的時 間積分値,因而,予以求出施加同一位置値時之實際的伺 服系統和在其模擬部之電流偵測値之時間積分値,並因應 於該比較結果,予以修正慣性假定値之同時,予以識別控 制對象之負載慣性大小,以依據該識別値來調整反饋控制 環路內之控制增益,因而,負載慣性即使產生變化之時, 亦可容易地實現最適宜之動作者。 〔發明擬解決之課題〕 然而,依據前述習知技術,可由所輸入之速度指令或 速度偏差予以實施時間積分之積分區間,而有可能前述速 度控制部內之速度偏差之積分値或前述推估部內之速度偏 差之積分値會形成爲零之場合,使之具有所謂並無法識別 慣性之問題。 又在習知技術,當存在有摩擦或干擾之時,由於會在 轉矩指令或電動機電流包含除了指令響應部分之外,包含 本紙張尺度適/At國國家標準(CNS) A4規格(2丨Ox297公釐) -------------Γ------1T--------! (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁) -5- 4 34997-1 a? Β7 五、發明説明(3 ) 摩擦補償成分及千擾補償成分,使之非得去除該等之影響 不可,又由慣性而有可能難以令實際速度和模型速度使之 成爲一致,以致爲了識別慣性而需要進行試行或運算數次 ,使之在識別上會花費時間,其結果,並無法進行精度良 好之即時的調諧(調整)。 爲此,本發明之目的乃鑑於習知技術之問題處而擬提 供一種,以實際速度做爲模型之速度指令,並具備僅以簡 .單之運算,就可識別即時之慣性及可進行伴隨著該識別來 調整控制增益之功能的電動機控制裝置者。 〔解決課題用之機構〕 首先,對於本發明之慣性識別定理予以簡單地說明。 要從轉矩指令或電動機電流之時間積分値正確地求出 慣性,就可由在轉矩指令或從電動機電流直至速度爲止之 傳動函數僅以慣性來表示,速度並非爲零之時,以轉矩指 令或電動機電流之時間積分値和速度之比例來簡單地加以 求出慣性。爲此,以利用該關係,將輸入同一速度指令於 實際之速度控制部和其模型,並在實際速度和模型速度能 以非爲零之値形成爲一致之時,就可由個別之轉矩指令或 電動機電流之時間積分値求出慣性。然而,在實際上,因 存在有摩擦或干擾,使之在轉矩指令或電動機電流,除了 包含有指令響應部分之外,仍包含有摩擦補償成分和干擾 補償成分,因而非得去除該等之影響不可,又隨著慣性, 有可能實際速度和模型速度難以形成爲一致,使之爲了識 本紙張尺度通用肀國國家樣準(CNS)A4規格(210X297公釐) ------^---:—装------訂 (讀先閱讀背面之注意事項再填巧本頁) -6- 麫沪部中呔衫^'^h T;消贽合作社卬^ Α7 Β7______ 五、發明説明(4 ) 別而有需要進行試行或運算數次,因而’對於識別會費時 間,其結果,並無法進行精度良好之即時的調諧(調整) 〇 爲此,在本發明,將假定摩擦或干擾能在速度控制部 內之積分器予以補償某一程度,並以替代予以時間積分轉 矩指令或電動機電流而予以時間積分速度偏差來儘量地消 除摩擦或干擾等之影響,又爲了儘可能地來滿足所謂實際 速度和模型速度能在非爲零之値成爲一致之條件’將實際 速度使之做爲模型之速度指令。爲此,在本發明僅以非常 常簡單之運算,就可在短時間內予以識別慣性(慣量)’ 因而,能在精度良好之下來進行即時之調諧。 爲了依據該慣性識別原理來解決上述問題’本發明之 電動機控制裝置係具備有:予以決定所輸入之速度指令和 實際之電動機速度成一致之轉矩指令來控制電動機速度用 之速度控制部;將模擬前述速度控制部來使模型速度能形 成一致於前述電動機速度的推估(估計)部;及由在所定 之區(域)間內予以時間積分前述速度控制部之速度偏差 之値和以同一區間予以時間積分前述推估部之速度偏差之 値的比例來加以識別慣性之識別部,並僅以前述速度控制 部內之電動機速度和前述推估部內之模型速度非爲零之値 且成爲一致之時,方由在所定之區間予以時間積分前述速 度控制部之速度偏差的絕對値之値,和在同一區間予以時 間積分前述推估部之速度偏差的絕對値之値的比例,而識 別慣性爲其特徵者。 本紙张尺政適月丨中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
43 49 9 7 ! A7 B7
..... >_ _ _ I I 五、發明説明(5 ) (請先閣讀背面之注意事項再功寫本頁) 又將在求出前述速度控制部之速度偏查絕對値之時間 積分値和前述推估部之速度偏差絕對値之時間積分之時所 要使用之積分器,予以個別準備速度控制部用和推估部用 各2個以上,並在每某一間隔就予以切換,而所被切換之 積分器就予以歸零且再度開始實施時間積分前述速度控制 部之速度偏差的絕對値及前述推估部之速度偏差的絕對値 〇 再者,本發明係一種電動機控制裝置,其特徵爲具備 有:予以決定轉矩指令使之所輸入之速度指令和實際之電 動機速度成一致來控制電動機速度用之速度控制部;模擬 前述速度控制部使之對於前述電動機速度能使模型速度成 爲一致用之推估部;由在所定區間予以時間積分對於前述 速度控制部之速度偏差通過所定之過濾器之値的絕對値之 値,和在同一區間予以時間積分前述推估部之速度偏差之 絕對値之値的比例,僅在於前述速度控制部內之電動機速 度和前述推估部內之模型速度以並非爲零之値形成一致之 場合時,方進行識別慣性之識別部;及依據對於在前述識 別部內所識別之慣性和前述推估部內之慣性的比例通過所 定過濾器之値來進行調整控制增益的調整部。又將對於前 述速度控制部之速度偏差所要通過之過濾器,予以做爲從 前述速度控制部之速度指令直至電動機速度爲止之傳動函 數爲其特徵者。
再者,將前述速度控制部內之控制方式做爲P I (比 例積分控制)方式,I P (積分比例控制)方式或P I D 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨OX2D7公釐) -8- 4349 97 A7 B7 五、發明説明) (比例積分微分控制)方式之時的積分器之値,由在前述 調整部之控制增益來調節爲其特徵者。 〔發明之實施形態〕 將參照圖式來說明有關本發明之實施例。 圖1係本發明之第1實施例的電動機控制系統之方塊 圖。圖中1 1爲速度指令產生部,將輸出速度指令 V r e f至速度控制部1 2。 速度控制部1 2係將輸出速度控制部內之電動機速度 V f b至推估(估計)部1 3,又將速度偏差Ve及電動 機速度V f b輸出至識別部1 4推估部1 3將模擬速度控 制部1 2以令模型速度V i 能形成一致於電動機速度
Vfb,並輸出速度偏差Ve’及速度Vib’至識別部 。又識別部14將輸入來自速度控制部12之速度偏差 V e和速度V f b及來自推估部1 3之速度偏差V e’和 速度V i b ’而求出慣性(慣量)J。 接著,對於各部分之具體結構加以說明。 圖2係顯示速度控制部1 2和推估部1 3及識別部 1 4之結構圖。 如同圖所示,構成爲,速度控制部1 2係接收來自指 令產生部1 1之速度指令V r e f ,並裝設有能使電動機 之速度V f b彤成一致於速度指令V r e ί的速度廻路, 在此爲Ρ I (比例積分)控制器1 2 1,並輸出轉矩指令 Tr e f至驅動電動機123用之電流控制器122,速 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4現格(210X297公釐} n H.H ΙΊ 1 » Γ II 1· I— I I n In HH I ^ —IT (請先聞讀背面之注意事項再填{"本頁) -9- 好浐部合作;印" 4 3 4* 9 9 7 A7 _ B7 五、發明説明(7 ) 度V f b將輸出於推估部1 3,又速度指令和電動機速度 之速度偏差V e及電動機速度V f b將輸出於識別部1 4 。再者,在電動機1 2 3裝設有負載J L,並從電動機 123輸出有速度Vfb。 推估部1 3係速度控制部1 2內之電動機速度v i b 做爲速度指令,而與速度控制部1 2同樣,由p i控制器 1 3 1 ,和電流控制器模型1 32,及以1/j s來使控 制對象(被控制系統)模型化之控制對象模型1 3 3所構 成,並輸出速度偏差Ve,及速度Vfb’至識別部14 〇 在識別部1 4,將接收從速度控制部1 2所輸出之速 度偏差V e和速度V f b及從推估部1 3所輸出之速度偏 差Ve’和速度Vfb’ ,並採用個別之速度偏差的絕對 値,而由積分器1 4 1在所定之區(域)間〔a、b〕進 行時間積分,並由所求出之時間積分値I S V e |和 I S V e ’ |及推估部之慣性]’(已知之一定値),以 運算器1 4 2且由下面之式(1 ) J = ( | S V e | / i S V e 1 | ) * J ’ ( 1 ) 來求出速度控制部之慣性(慣量)J 。惟要進行(1 )式 之運算,僅於速度控制部內之速度v f b和推估部內之速 度Vfb’以非爲零之値之下成爲一致之時,方予以進行 〇 « 其次,將使用圖3來對於積分區間〔a' b〕及積分 値之讀出期間的設定方法加以說明。在此’將積分速度控 (請先閱讀背面之注意事項再填艿本頁}
>1T " 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) A4規格(210X297公釐) -10- Α7 Β7 434997 五、發明説明(g ) 制部內之速度偏差Ve和推估部內之速度偏差V e’之絕 -對値用之積分器,作成個別具有2個之狀態。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而2個之積分器係使個別之積分區間如在MODE( 模態)0和Μ 0 D E (模態)1所示,以偏位半週期且形 成交替的被切換。又從積分器讀出積分値之期間係採取會 產生誤差之影響爲少之積分區間之後半之期間1、 2、 3 .........,而在該等期間之某時候被讀出。 在從時刻to至tl (期間1),將採用圖中上層之 MODE 0與積分並行來進行(1 )式之運算,而在時刻 t 1轉移至圖中下層之MODE 1之同時,將在MODE 0所使用之積分器之値I S V e |和| S V e f I予以歸 零而再開始積分。在從時刻tl至t2 (期間2),將以 MODE 1與積分並行來進行(1 )式之運算,而在時刻 1:2,再度轉移至MODE0之同時,將在M0DE1所 使用之積分器之値|SVe|和|SVe’ |予以歸零並 重新再開始。 好浐部中决ί?^Λ·κ-τ消费合作社卬^1 而重複地進行該等之一連串之作業之同時,將期間予 以位移(期間1 期間2 —期間3 —期間4 —期間5…… …),就不會令速度偏差之絕對値的時間積分値產生溢流 (超限),且對於受到由負載變動所形成之影響的速度偏 差能以良好的反應來進行慣性之識別。再者,將以舉出上 述期間3爲例來說明要實施時間積分速度偏差之區間〔a 、b〕時,時刻a乃相當於時刻t 1 ,而時刻b係相當於 從時刻t 2直至時刻ί 3爲止之要讀出之某一時刻之乙點 本紙張尺度適用中S國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) -11 - 434997 1 五、發明説明(9 ) 0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 接著,將使用A C伺服電動機之動作例顯示於圖4。 ①爲速度指令Vref ,將在最高速度1500rpm之 時,做爲2OHz之速度指令。②爲速度控制部12內 之電動機的速度V f b,②’爲推估部1 3內之速度 V f b ’ ,③爲在識別部1 3內所識別之慣性J和推估部 13內之慣性J’之比例(③=J/J’ ),並在每一控 制週期就加以表示。該値槪略與〔(電動機慣性JM) + (負載慣性JL = 9 . 0*JM)〕/ (電動機慣性JM )=1 0 . 0形成一致。並且推估部之慣性J ’係做爲 J' =JM來模擬,又在於Vib=Vib’关0之狀態 時,就不進行(1 )式之運算而做爲在前控制時刻時之識 別値。 以上之第1實施例係說明到有關慣性(慣量)之識別 。接著所要說明之如第2實施例之以配設調整部,就可更 進一層地由識別慣性來進行控制增益之調整。 將具體地說明有關本發明之第2實施例如下。 圖5係本發明之第2實施例的電動機控制系統之方塊 圖。圖中1 1爲速度速指令產生部|將輸出速度指令 V r e f至速度控制郜1 2。速度控制部1 2係將輸出速 度控制部內之電動機速度V f b至推估(估計)部1 3, 又將速度偏差V e及電動機速度V i b輸出至識別部1 4 推估部1 3將模擬速度控制部1 2以令模型速度V f b’ 能形成一致於電動機速度V f b。 本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4规格(2I0X297公釐) -12-
4 3 49 97J 五、發明说明(10 ) 又識別部14將輸入來自速度控制部12之速度偏差 V e和電動機速度V f b及來自推估部1 3之速度偏差 Ve’和速度Vfb’來求出慣性J ’並輸出慣性比J/ J ’至調整部1 5。 調整部15將接收慣性比並依據通過所定之 過濾器之値來決定前述速度控制部1 2內之比例增益κ V 及積分增益K i之同時’調節速度控制部內之積分器的値
S 接著,將對於各部分之具體性結構加以說明。圖6係 顯示速度控制部12和推估部13和識別部14及調整部 1 5之結構圖。 速度控制部1 2係構成爲,接收來自速度指令產生部 1 1之速度指令v r e f ,並裝設有能使電動機之速度 V i b形成一致於速度指令V r e f的速度廻路,在此爲 P I (比例積分)控制器1 2 1,並輸出轉矩指令
Tr e f至驅動電動機1 2 3用之電流控制器1 22,速 度V f b將輸出於推估部1 3,又將速度偏差V e及電動 機速度V f b將輸出於識別部1 4。再者,在電動機 1 2 3裝設有負載J L,並從電動機1 2 3輸出有速度 V f b。推估部1 3係速度控制部1 2內之電動機速度 V f b做爲速度指令,而與速度控制部1 2同樣,由P I 控制器1 3 1,和電流控制器模型1 3 2,及以1 / J / S來使控制對象(被控制系統)模型化之控制對象模 型133所構成,並輸出速度偏差Ve’及速度Vfb’ . ^-----------ΐτ------終. (請先聞讀背面之注意事項再填W本頁) >紙張尺度適3中圏國家梯準< CNS ) A4規格(210X297公釐) ~~~ A7 B7 49 9 7 五、發明説明(《Η ) 至識別部1 4。 在識別部1 4,將接收從速度控制部1 2所輸出之速 度偏差V e和速度V f b及從推估部1 3所輸出之速度偏 差Ve’.和速度Vfb’ ,並採用在前述速度偏差Ve通 過從前述速度控制部之速度指令V r e f直至速度V f b 爲止之傳動函數做爲模型之過濾器之値F V e和前述速度 偏差V e ’之絕對値,而由積分器141在所定之區(域 .)間〔a、b〕予以個別地進行時間積分,並由所求出之 時間積分値I S F V e |和| S V e ’ |及推估部之慣性 J,(已知之一定値),以運算器142且由下面之式( 2 ) J=(|SFVe|/|SVe, |)*j’ (2) 來求出速度控制部之慣性(慣量)J。惟要進行(2 )式 之運算乃僅於速度控制部內之速度V f b和推估部內之速 度Vfb’以非爲零之値之下成爲一致之時,方予以進行 〇 其次,將使用圖3來對於積分區間〔a、 b〕及積分 値之讀出期間的設定方法加以說明。與第1實施例相同, 將假定在此個別具有2個之要積分速度控制部內之速度偏 差Ve予以過濾之FVe和推估部內之速度偏差Ve’之 絕對値用之積分器。 而2個之積分器係如MODEO和MODE 1所示, 個別之積分區間乃以偏位半週期且形成交替的被切換。又 從積分器讀出積分値之期間係採取會產生誤差之影響爲少 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4规格(210X297公釐) ---·—„-----Γ ^------訂-------SVI (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經浐部中夾樣^'->PJh.t.消费合作.#印裝 -14- 好浐部中戎奵隼而只工消赍合作社印" 4349 9 7 J 二 五、發明説明(12 ) 之積分區間之後半之期間1、2、 3 ..........而在該等期 間之其時候被讀出。 在從時刻to至tl(期間1),將探用圖中上層之 MOD E 0與積分並行來進行(2 )式之運算,而在時刻 t 1轉移至圖中下層之MODE 1之同時,將在MODE 0所使用之積分器之値ISFVej和丨SVe’ |予以 歸零而再開始積分。在從時刻tl至t2 (期間2),將 以MOD E 1與積分並行來進行(2 )式之運算,而在時 刻t 2,再度轉移至MODEO之同時,將在MODE1 所使用之積分器之値iSFVe丨和|SVe’ |予以歸 零並重新再開始。 而重複地進行該等之一連串之作業之同時,將期間予 以位移(期間1 —期間2 —期間3 —期間4 —期間5…… …),就不會令速度偏差之絕對値的時間積分値產生溢流 (超限),且對於受到由負載變動所形成之影響的速度偏 差能以良好的反應來進行慣性之識別。再者,將以舉出上 述期間3爲例來說明要實施時間積分速度偏差之區間〔a 、b〕時,時刻a乃相當於時刻t 1 ,而時刻b係相當於 從時刻t 2直至時刻t 3爲止之要讀出某一時刻之乙點。 調整部1 5係依據對於在識別部1 4內所求出之慣性 比)通過所定過濾器之値來進行更新前述速 度控制部1 2內之比例增益Kv及積分增益之同時,予以 實施調節前述速度控制部內之積分器之値。 接著,將由模擬所產生之響應(回應)例子顯示於圖 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(2丨0Χ297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -15- 43^1997 ^ ^__ 五、發明説明(13 ) 7。圖(A)係使用本發明之時的響應例子,而圖(B) 係未使用本發明之時的響應例子。圖中①爲速度指令 Vref ,將在最高速度1500rpm之時,做爲 2.OHz之速度指令。②爲模擬電動機速度的速度 V f b、③爲速度偏差V e、④爲在模擬所設定之總負載 慣性J N ( J N = J M + J L )和推估部1 3內之慣性 J ’之比例(④=J Ν /厂),⑤爲將對於在識別部內 所識別之慣性J和推估部1 3內之慣性J ’之比例(= J / J * ),在調整部15予以通過時間常數50ms之 初級過濾器之値,而在每一控制週期予以顯示。在此,以 做爲J,= Jm來模擬,而在Vib = Vfb’乒0之時 ,就不進行(2 )式之運算而做爲在前控制週期之識別値 。又在調整部1 5,以響應於前述慣性比⑤,將前述速度 控制部內之比例增益Kv,在調整部進行運算Kv = Kv *⑤且在每一控制週期就予以更新,而令積分增益K i做 成適合於比例增益Kv之値。由圖可察明,慣性甚至產生 5倍0倍0倍倍之時,倘若使用本發明之時 ,可在良好的精度且迅速地來識別慣性(慣量),因而並 不會受慣性之變動所支配,而可獲得穩定之響應。 從到此爲止之第2實施例之說明,可察明甚至在第1 實施例予以配設調整部,就可由識別慣性來進行控制增益 之調整乙事,對於本行業者言,極爲容易。 〔發明之效果〕 本紙張尺度適用中國囤家榇準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) i t— 4---- ί ΙΓ I LI - - .1 n - D T n _ _ I II ϋ r i 矣 (#先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16- a 349 9 7 五 '發明説明(14 ) (請先聞讀背面之注意事項再填艿本頁) 如以上所說明,依據本發明,可提供一種並不會受限 制於要實施時間積分所輸入之速度指令或速度偏差用之積 分區(域)間,而可對於時時刻刻產生變化之慣性(慣量 )以即時來識別之電動機控制裝置。 又依據本發明,能儘可能地來減少摩擦或干擾之影響 ,又爲使實際速度和模型速度能滿足所謂以非爲零之値來 成爲一致的條件而令實際速度做爲模型之速度指令,因而 .,能以非常簡單之運算且在短時間內予以識別慣性(慣量 ),使之可提供一種具有以良好之精度來進行即時之調諧 (調整)的控制增益調整功能之電動機控制裝置。 〔圖式之簡單說明〕 圖1係本發明之第1實施例的電動機控制系統方塊圖 〇 圖2係顯示在圖1之速度控制部、推估部及識別部之 各結構之方塊圖。 圖3係說明在圖2中之識別部之詳細用之圖。 圖4係使用A C伺服電動機之動作例。 圖5係本發明之第2實施例之電動機控制系統的方塊 圖。 圖6係顯示速度控制部、推估部、識別部及調整部之 各結構的方塊圖= 圖7係顯示由模擬所產生之響應例子的圖,(A)爲 本實施例之場合時,(B)爲非本實施例之場合時。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4洗格(210X297公釐) -17- A7
4349 97 J B7 五、發明説明(15 ) 〔符號之說明〕 11:速度指令產生部,12:速度控制部, 1 2 1 : P I控制器,1 2 2 :電流控制器, 1 2 3 :電動機,1 3 :推估(估計)部, 1 3 1 : P I控制器,1 3 2 :電流控制器模型, 1 3 3 :控制對向模型,1 4 :識別部,1 4 1 :積分器 ,1 4 2 :運算器,1 5 :調整部 (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 本纸張尺度適Λ]中图國家栋率(CNS ) A如見格(210X29"?公釐) -18-
Claims (1)
- 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印策 A8ί ?! D8々、申請專利範圍 1 . 一種電動機控制裝置,主要具備有:予以決定所 輸入之速度指令和實際之電動機速度成一致之轉矩指令來 控制電動機速度用之速度控制部;將模擬前述速度控制部 來使模型速度能形成一致於前述電動機速度的推估(估計 )部;及由在所定之區(域)間內予以時間積分前述速度 控制部之速度偏差之値和以同一區間予以時間積分前述推 估部之速度偏差之値的比例來加以識別慣性(慣量)之識 別部,並僅以前述速度控制部內之電動機速度和前述推估 部內之模型速度非爲零之値且成爲一致之時,方予以進行 識別者,其特徵爲: 由在所定之區(域)間予以時間積分前述速度控制部 之速度偏差的絕對値之値,和在同一區間予以時間積分前 述推估部之速度偏差絕對値之値的比例,而識別慣性(慣 量)。 2 .如申請專利範圍第1項所述之電動機控制裝置, 其中將在求出前述速度控制部之速度偏査絕對値之時間積 分値和前述推估部之速度偏差絕對値之時間積分之時所要 使用之積分器,予以個別準備速度控制部用和推估部用各 2個以上,並在每某一間隔就予以切換,而所被切換之積 分器就予以歸零且再度開始實施時間積分前述速度控制部 之速度偏差的絕對値及前述推估部之速度偏差的絕對値。 3 . —種電動機控制裝置,其特徵爲具備有:予以決 定轉矩指令使之所輸入之速度指令和實際之電動機速度成 一致來控制電動機速度用之速度控制部;模擬前述速度控 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)_ ·)9- 434997 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 制部使之對於前述電動機速度能使模型速度成爲一致用之 推估部;由在所定區間予以時間積分對於前述速度控制部 之速度偏差通過所定之過濾器之値的絕對値之値,和在同 一區間予以時間積分前述推估部之速度偏差之絕對値之値 的比例,僅在於前述速度控制部內之電動機速度和前述推 估部內之模型速度以並非爲零之値形成一致之場合時,方 進行識別慣性之識別部;及依據對於在前述識別部內所識 別之慣性和前述推估部內之慣性的比例通過所定過濾器之 値來進行調整控制增益的調整部。 4 ·如申請專利範圍第3項所述之電動機控制裝置, 其中對於前述速度控制部之速度偏差所要通過之過濾器, 予以做爲從前述速度控制部之速度指令直至電動機速度爲 止之傳動函數。 5 ·如申請專利範圍第1項或第3項所述之電動機控 制裝置,其中將前述速度控制部內之控制方式做爲P I ( 比例積分控制)方式,I P (積分比例控制)方式或P I D (比例積分微分控制)方式之時的積分器之値,由在前 述調整部之控制增益來調節。 (碕先閏讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐)-20 -
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7539549B1 (en) | 1999-09-28 | 2009-05-26 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Motorized system integrated control and diagnostics using vibration, pressure, temperature, speed, and/or current analysis |
US7308322B1 (en) | 1998-09-29 | 2007-12-11 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Motorized system integrated control and diagnostics using vibration, pressure, temperature, speed, and/or current analysis |
US6326758B1 (en) * | 1999-12-15 | 2001-12-04 | Reliance Electric Technologies, Llc | Integrated diagnostics and control systems |
EP1118436B1 (en) * | 1999-04-05 | 2012-08-15 | Sony Corporation | Robot, servo circuit, actuator, robot control method, and actuator control method |
JP3462819B2 (ja) | 1999-12-07 | 2003-11-05 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | 電子部品供給装置及び電子部品供給方法 |
US7301296B1 (en) * | 2001-07-23 | 2007-11-27 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Integrated control and diagnostics system |
KR100586509B1 (ko) * | 2000-02-11 | 2006-06-07 | 삼성전자주식회사 | 서보시스템의 관성추정방법 및 관성추정장치 |
JP4660941B2 (ja) * | 2001-02-23 | 2011-03-30 | アイシン精機株式会社 | 電動モータの制御装置 |
WO2003079533A1 (fr) * | 2002-03-20 | 2003-09-25 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Dispositif de commande a fonction de reglage constant |
AU2003250427A1 (en) * | 2002-08-07 | 2004-02-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and device for identification of the parameters of an electro-mechanical system |
JP2005056172A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Yaskawa Electric Corp | サーボ制御装置の最大ゲイン抽出方法 |
JP4367058B2 (ja) | 2003-09-04 | 2009-11-18 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置 |
US7102324B2 (en) * | 2003-09-12 | 2006-09-05 | A.O. Smith Corporation | Fixed speed drive |
US7327118B2 (en) * | 2003-09-12 | 2008-02-05 | A. O. Smith Corporation | Electric machine and method of operating the electric machine |
US7268505B2 (en) * | 2003-09-12 | 2007-09-11 | A. O. Smith Corporation | Electric machine and method of operating the electric machine |
JP2005172788A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-30 | Yaskawa Electric Corp | モータの負荷慣性モーメント推定方法 |
JP4632171B2 (ja) * | 2005-01-17 | 2011-02-16 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置および制御方法 |
CN101093975A (zh) | 2006-06-23 | 2007-12-26 | 富士电机机器制御株式会社 | 电动机的速度控制装置 |
US7627440B2 (en) * | 2007-08-28 | 2009-12-01 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Inertia and load torque estimating method and apparatus |
KR100967665B1 (ko) * | 2008-04-01 | 2010-07-07 | 부산대학교 산학협력단 | 저속 영역에서의 전동기 속도 제어 시스템 및 속도 제어방법 |
KR101005432B1 (ko) | 2008-08-29 | 2011-01-05 | 주식회사 동아일렉콤 | 토크 제어용 pⅰ제어기를 이용하여 유도전동기를 모델링하는 방법 |
JP4565034B2 (ja) * | 2008-12-16 | 2010-10-20 | ファナック株式会社 | イナーシャ推定を行う制御装置及び制御システム |
CN102906995B (zh) * | 2010-05-26 | 2016-03-30 | 三菱电机株式会社 | 电动机控制装置 |
CN101895252B (zh) * | 2010-07-09 | 2012-06-06 | 上海新时达电气股份有限公司 | 电机伺服驱动器控制器参数自动调整装置及其方法 |
US8706346B2 (en) * | 2010-11-01 | 2014-04-22 | GM Global Technology Operations LLC | Robust motor torque performance diagnostics algorithm for electric drive systems in hybrid vehicles |
JP5644409B2 (ja) * | 2010-11-19 | 2014-12-24 | 株式会社明電舎 | 電動機の位置制御装置 |
JP5943875B2 (ja) * | 2013-05-09 | 2016-07-05 | 三菱電機株式会社 | モータ制御装置 |
KR101656649B1 (ko) * | 2013-10-11 | 2016-09-09 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 다축 제어 시스템 설정·조정 기능 지원 장치 |
JP6333797B2 (ja) * | 2015-11-26 | 2018-05-30 | ファナック株式会社 | 主軸負荷により送り速度を制御する数値制御装置 |
DE102016222214A1 (de) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Verfahren zur Bestimmung eines mehrphasigen Motorstroms und elektromotorischer Antrieb |
DE102018209094B4 (de) * | 2017-06-14 | 2021-10-28 | Fanuc Corporation | Motorsteuereinheit |
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Family Cites Families (13)
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---|---|---|---|---|
JPS62126884A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-09 | Shinko Electric Co Ltd | 負荷推定回路 |
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JP2954378B2 (ja) * | 1991-04-25 | 1999-09-27 | 三菱電機株式会社 | 電動機サーボ系の制御装置 |
JPH0678579A (ja) * | 1992-06-26 | 1994-03-18 | Meidensha Corp | モータイナーシャ推定装置およびオートチューニング方法 |
JP3235242B2 (ja) * | 1992-11-30 | 2001-12-04 | 株式会社明電舎 | 2慣性ねじり振動系の速度制御におけるイナーシャ推定方法 |
JPH0793003A (ja) * | 1993-09-27 | 1995-04-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電動機の制御装置 |
JPH07131992A (ja) * | 1993-11-01 | 1995-05-19 | Hitachi Ltd | モータの制御装置と機械負荷慣性モーメント値推定装置 |
US5495158A (en) * | 1994-09-30 | 1996-02-27 | Allen-Bradley Company, Inc. | Apparatus and method used with AC motors for controlling motor operation |
JPH08205571A (ja) * | 1995-01-19 | 1996-08-09 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 電動機制御装置 |
US5637974A (en) * | 1995-04-21 | 1997-06-10 | Itt Automotive Electrical Systems, Inc. | Method and apparatus for hybrid direct-indirect control of a switched reluctance motor |
EP0827265B1 (en) * | 1995-05-17 | 2002-04-10 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Apparatus for determination of control constant |
JP3674653B2 (ja) * | 1996-08-30 | 2005-07-20 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置 |
JP3239789B2 (ja) * | 1997-02-21 | 2001-12-17 | 松下電器産業株式会社 | 制御装置および制御方法 |
-
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-
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI691159B (zh) * | 2014-12-05 | 2020-04-11 | 日商山洋電氣股份有限公司 | 馬達控制裝置 |
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