TWI525983B - 馬達控制裝置 - Google Patents

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TWI525983B
TWI525983B TW103113641A TW103113641A TWI525983B TW I525983 B TWI525983 B TW I525983B TW 103113641 A TW103113641 A TW 103113641A TW 103113641 A TW103113641 A TW 103113641A TW I525983 B TWI525983 B TW I525983B
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上田浩一郎
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三菱電機股份有限公司
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Description

馬達控制裝置
本發明係關於馬達控制裝置。
射出成型機、衝壓(press)成型機等的成型機及焊接(bonding)機械等的產業用機械，係使用壓力控制，該壓力控制係檢測出由馬達(motor)加以驅動之機械驅動部壓抵於工件(work)等的加壓對象物時之機械的壓力訊號，根據該壓力訊號與目標壓力來進行以控制參數(parameter)加以規定之壓力控制演算，藉此使馬達動作。此處，控制參數係壓力控制演算的增益(gain)等。
上述的壓力控制必須適切地調整控制參數，若增益等之控制參數過大，就會發生振盪等而使得控制系統的動作變得不穩定，或者即使沒變得不穩定，也因為在壓力訊號中發生微振動，該微振動傳遞到工件等而對加工結果造成不良影響。反之，若控制參數過小，到達目標壓力(壓力指令訊號)所需的時間就會較長，而且在有外部干擾加進來的情況也無法充分地將外部干擾去除掉。尤其，針對外部干擾所做的補償，僅有前授(feedforward)控制並無法補償，而必須根據壓力訊號與目標壓力的偏差而進行 壓力控制演算(回授(feedback)控制)才能將外部干擾去除掉，所以適切地調整壓力控制部的控制參數很重要。
例如，專利文獻1中揭示一種在將目標壓力與壓力訊號之壓力偏差乘以壓力增益來決定馬達的速度指令，然後進行追隨此速度指令的速度控制演算之壓力控制中，算出加壓對象物的彈性常數，再將此彈性常數除以預定的比例常數來算出壓力增益之技術。
[先前技術文獻] (專利文獻)
(專利文獻1)日本特開2008-73713號公報
然而，根據上述的先前技術，並無關於比例常數的決定方法之方針。因此，必須以試誤法來調整比例常數，而有會在比例常數的決定上花很多時間之問題。
另外，為了調整控制參數，還必須算出加壓對象物的彈性常數。加壓對象物的彈性常數之算出，需要用來儲存處理資料(data)之記憶體(memory)且會增加計算負荷。因此，裝置的構成會變複雜而增加成本(cost)。而且，會有調整程序變複雜，必須多出這部份的調整時間之問題。
本發明係有鑑於上述課題而完成者，其目的在得到一種可進行能夠確保控制系統穩定同時使控制性能提高之壓力控制的增益參數的調整之馬達控制裝置。
為了解決上述的課題，達成本發明的目的，本發明提供一種進行壓力控制之馬達控制裝置，其所進行的壓力控制中的小迴路(minor-loop)係速度控制或位置控制，其中，前述壓力控制係以下述方式調整前述壓力控制之控制參數：在將前述速度控制(或前述速度控制及前述位置控制兩者)的控制參數(增益)予以固定的情況下，一邊進行加壓或減壓，一邊加大前述壓力控制的前述控制參數，並逐次檢測出振盪量(或過衝量(overshoot))並予以記憶，且在前述振盪量(或前述過衝量)超過容許值(臨限值)的情況，根據調整中所記憶的前述壓力控制的前述控制參數及前述振盪量(或前述過衝量)，以前述振盪量(或前述過衝量)成為前述容許值(閾值)以下之方式調整前述壓力控制的前述控制參數。
根據本發明，可達成得到可進行能夠確保控制系統穩定同時使控制性能提高之可調整壓力控制的增益參數之馬達控制裝置的效果。
10、10a‧‧‧馬達控制裝置
11‧‧‧馬達
12‧‧‧編碼器
13‧‧‧滾珠螺桿
14‧‧‧加壓頭
15‧‧‧加壓對象物
16‧‧‧壓力檢測器
21、21a‧‧‧壓力控制部
22‧‧‧速度指令選擇部
23、23a‧‧‧速度控制部
24‧‧‧電流控制部
30‧‧‧外部速度指令訊號產生部
40‧‧‧壓力指令訊號產生部
41‧‧‧壓力控制部參數調整部
42‧‧‧振盪檢測部
43‧‧‧過衝量檢測部
51‧‧‧高通濾波器
52‧‧‧絕對值演算部
53‧‧‧低通濾波器
60‧‧‧外部位置指令訊號產生部
61‧‧‧位置指令選擇部
62、62a‧‧‧位置控制部
100‧‧‧壓力指令訊號
101、105、112、113‧‧‧訊號
102‧‧‧內部速度指令訊號
102a‧‧‧內部位置指令訊號
103‧‧‧外部速度指令訊號
104、104a‧‧‧速度指令訊號
106‧‧‧轉矩指令訊號
107‧‧‧電流
108‧‧‧速度檢測訊號
109‧‧‧壓力檢測訊號
110‧‧‧外部位置指令訊號
111‧‧‧位置指令訊號
114‧‧‧現在位置訊號
150‧‧‧模擬外部干擾轉矩產生部
150‧‧‧模擬外部干擾轉矩指令訊號
S1至S15、S3a、S4a、S6a、S13a至S15a、S20、S21‧‧‧步驟
第1圖係顯示實施形態1之馬達控制裝置的構成之方塊圖。
第2圖係實施形態1中的振盪檢測部之方塊圖。
第3圖係表示實施形態1中的壓力指令訊號的值及壓 力檢測訊號的值的時間變化之圖。
第4圖係顯示實施形態1中的壓力控制部參數調整部所進行的處理的流程之圖。
第5圖係將在實施形態1中的速度控制部進行比例積分控制時之速度控制部的附近予以抽出之圖。
第6圖係表示實施形態1中之加壓動作時的壓力指令訊號的值的時間變化之圖。
第7圖係表示實施形態1中之減壓動作時的壓力指令訊號的值的時間變化之圖。
第8圖係顯示實施形態2之馬達控制裝置的構成之方塊圖。
第9圖係顯示實施形態2中的壓力控制部參數調整部所進行的處理的流程之圖。
第10圖係將在實施形態2中的速度控制部進行比例積分控制時之速度控制部及位置控制部的附近予以抽出之圖。
第11圖係顯示實施形態3之馬達控制裝置的構成之方塊圖。
第12圖係顯示實施形態3中的壓力控制部參數調整部所進行的處理的流程之圖。
第13圖係表示實施形態3中之模擬外部干擾轉矩(torque)指令訊號的值的時間變化之圖。
以下，根據圖式來詳細說明本發明之馬達控 制裝置的實施形態。惟本發明並不受此實施形態所限定。
實施形態1
第1圖係顯示本發明之馬達控制裝置的實施形態1的構成之方塊圖。第1圖中顯示馬達控制裝置10、馬達11、編碼器(encoder)12、滾珠螺桿(ball screw)13、加壓頭(head)14、加壓對象物15及壓力檢測器16。
馬達11係旋轉式馬達。編碼器(速度檢測部)12係檢測出馬達11的旋轉速度，產生速度檢測訊號108。編碼器12亦可為推測馬達11的旋轉速度之構成。滾珠螺桿(機械驅動部)13係將馬達11的旋轉運動轉換為平移運動。亦即，滾珠螺桿13係利用馬達11的動作來驅動加壓頭14之機械驅動部。加壓頭(機械負荷)14係透過滾珠螺桿13而由馬達11加以驅動。藉由加壓頭14與加壓對象物15接觸並對其加壓而對加壓對象物15進行加工。壓力檢測器16係安裝於加壓頭14，檢測出加壓時的壓力或力。壓力檢測器16係檢測出加壓頭14壓抵於加壓對象物15時之壓力或力的資訊並將之作成為壓力檢測訊號109。壓力檢測器16的具體的例子可舉出的有測力器(load cell)。第1圖中顯示的雖然是實際地設置壓力檢測器來檢測產生壓力檢測訊號之構成，但壓力檢測器並非一定要是實際的檢測器，亦可設置從馬達的速度或轉矩(torque)來推測將機械負荷施壓於加壓對象物時的壓力並將之作為壓力檢測訊號而加以輸出之壓力檢測器。
第1圖所示之馬達控制裝置10係具備有： 壓力控制部21、速度指令選擇部22、速度控制部23、電流控制部24、外部速度指令訊號產生部30、壓力指令訊號產生部40、壓力控制部參數調整部41、振盪檢測部42、及過衝量檢測部43。
電流控制部24係供給用來驅動馬達11之電流107。產生此電流107之程序(process)係如以下所述。
首先，壓力指令訊號產生部40產生壓力指令訊號100並予以輸出。壓力指令訊號100係要施加於加壓對象物15之壓力值的相對於時間之變化線形(profile)。
壓力控制部21以來自壓力指令訊號產生部40之壓力指令訊號100、與來自壓力檢測器16的壓力檢測訊號109之偏差(差分)的訊號101作為輸入訊號。壓力控制部21進行壓力控制演算，算出依壓力指令訊號100之指令值與壓力檢測訊號109之檢測值的偏差而定之內部速度指令訊號102的指令值。亦即，壓力控制部21係以使壓力檢測訊號109追隨壓力指令訊號100之方式，而根據壓力控制參數算出馬達11的內部速度指令訊號102。
壓力控制部21所進行的壓力控制演算，可舉比例控制來作為例子。亦即，以比例增益作為控制參數，並以比例增益、與將壓力指令訊號100之值減去壓力檢測訊號109之值所得到的差分之積作為內部速度指令訊號102的指令值而予以輸出。一般而言，比例增益越大，壓力檢測值相對於壓力指令值之追隨性會提高，但比例增益過大，控制迴路(loop)中的訊號會超出容許值而振盪、或發 生過衝(overshoot)。若控制迴路中的訊號超過容許值而振盪，該振盪也會重疊至壓力指令訊號，使得在進行加壓動作中會附加振動特性，故會對於加工造成不良影響。若發生過衝，則會對加壓對象物15施加過大的壓力，使加壓對象物15塑性變形或損壞。
外部速度指令訊號產生部30，係忽視壓力控制部21的輸出訊號，而產生表示馬達11應動作的速度之外部速度指令訊號103。
外部速度指令訊號103的值，係依據加壓頭14在與加壓對象物15為非接觸的狀態下接近加壓對象物15之速度的大小而設定。
速度指令選擇部22，係選擇內部速度指令訊號102及外部速度指令訊號103之任一者並將之輸出作為速度指令訊號104。
速度控制部23，係以來自速度指令選擇部22之速度指令訊號104、與來自編碼器12之速度檢測訊號108之偏差(差分)的訊號105作為輸入訊號。速度控制部23根據速度指令訊號104的值與速度檢測訊號108的值之偏差(差分)而進行速度控制演算，算出為了算出馬達11應產生的轉矩所需之轉矩指令訊號106並予以輸出。亦即，速度控制部23係以使速度檢測訊號108追隨馬達11的速度指令訊號104之方式，而根據速度控制參數算出馬達11的轉矩指令訊號106或推力指令訊號。
速度控制部23所進行的速度控制演算，可 舉比例積分控制來作為例子。此時，速度控制部23的控制參數為比例增益及積分增益。
電流控制部24，係以來自速度控制部23之轉矩指令訊號106作為輸入訊號。電流控制部24供給使馬達11產生與轉矩指令訊號106對應的轉矩所需之電流107。藉此，由馬達11進行驅動，且利用壓力檢測器16檢測出施加於加壓對象物15之壓力，並以使此壓力追隨壓力指令值之方式進行壓力控制。
於壓力控制部參數調整部41係輸入有將振盪檢測部42所檢測並輸出的振盪資訊及過衝量檢測部43所檢測並輸出的過衝量之至少一者，來調整壓力控制部21的控制參數。
振盪檢測部42係檢測出振盪資訊(振盪量)。振盪係振動持續產生之現象。若將壓力控制部21或速度控制部23的參數設定為大到接近控制迴路的穩定界限附近之程度而進行壓力控制，就會引發高頻的振動而產生振盪。亦即，振盪檢測部42係檢測出控制狀態量的振盪。
第2圖係第1圖所示之振盪檢測部42的方塊圖。振盪檢測部42係以控制迴路中的訊號(就第1圖而言係轉矩指令訊號106)作為輸入訊號。輸入的訊號，係先通過高通濾波器(high-pass filter)51。此處，高通濾波器51的通過域係設定為想要檢測的高頻振動的頻率附近之頻率。藉由通過高通濾波器51，控制訊號中的高頻的振動就會單獨被抽出。然後，再使通過高通濾波器51之後的訊號 通過絕對值演算部52及低通濾波器(low-pass filter)53，就可檢測出預定的頻率以上的頻率之振幅相當量。此處所舉的例子雖然是檢測出轉矩指令訊號106的振盪量之例，但亦可檢測電流訊號、速度檢測訊號及壓力檢測訊號等的振盪量。過衝量檢測部43係檢測出過衝量。
第3圖係表示壓力指令訊號的值與壓力檢測訊號的值的時間變化之圖。因為將迴路(loop)構成為使壓力檢測訊號109追隨壓力指令訊號100，所以只要未設定會超過穩定界限之控制參數，就可在穩態下使壓力檢測器無偏差地追隨一定值的壓力指令訊號。但是，在過渡的階段，壓力檢測訊號的值會超過壓力指令訊號的值(參照第3圖)而發生過衝。過衝量係依據壓力檢測訊號的值與壓力指令訊號的值之正的偏差的最大值而算出。
第4圖係顯示壓力控制部參數調整部41所進行的處理的流程之圖。此處，係針對壓力控制部21進行比例控制之情況進行說明。
首先，判定加壓頭14是否已與加壓對象物15接觸(步驟S1)。此處，加壓頭14是否已與加壓對象物15接觸之判定，可利用壓力檢測器16的壓力檢測訊號109的值。此時，若壓力檢測訊號109的值大於0即判定為已接觸，若為0則判定為未接觸。
若判定為加壓頭14已與加壓對象物15接觸(往Y分歧)，則進入步驟S2，加壓頭14往離開加壓對象物15之方向移動(步驟S2)。具體而言，外部速度指令訊號 產生部30發送出用來讓加壓頭14往不與加壓對象物15接觸的方向移動之外部速度指令訊號103，且速度指令選擇部22選擇外部速度指令訊號103。此處，加壓頭14不與加壓對象物15接觸的方向係為例如第1圖中之往左的方向。
若判定為加壓頭14與加壓對象物15並未接觸(往N分歧)，則進入步驟S3，調整作為壓力控制部21的小迴路(minor-loop)之速度控制部23的控制參數(步驟S3)。此處，參閱第5圖說明如上述的例子之方式藉由比例積分控制進行速度控制部23的控制參數的調整的情況。
第5圖係將在速度控制部23採用進行比例積分控制之速度控制部23a的情況之第1圖中的虛線矩形區域抽出來之圖。其中，Kv及Kvi為速度控制部23的控制參數，Kv為速度比例增益，Kvi為速度積分增益，s表示拉普拉斯運算子(Laplace operator)，1/s表示積分特性。此外，從轉矩指令到速度之轉移特性可用1/(J*s)加以表示，此處J表示可動部份的慣性(inertia)值，就第1圖而言係受到馬達11的驅動而動作的部份的慣性值，相當於馬達慣性、以及滾珠螺桿13、加壓頭14及測力器(load cell)的合計慣性。一般而言，在設計階段，就可從滾珠螺桿13及加壓頭14等部件的各項規格得知可動部份的慣性值J。
已知速度控制迴路為了得到穩定的響應，可將速度比例增益Kv及速度積分增益Kvi之比設定為Kv：Kvi=10J：1~4。因此，速度控制迴路為了得到穩定的響應， 可逐漸將速度比例增益Kv增大，且與此連動而設定速度積分增益Kvi，而以使加壓頭14在不與加壓對象物15接觸的狀態下動作之方式，給與階梯(step)訊號及斜坡(lamp)訊號等來作為速度指令訊號104，而將速度比例增益Kv及速度積分增益Kvi調整到不會發生過衝及振動之程度。但是，速度控制部23的控制參數的調整，只要是在使加壓頭14不與加壓對象物15接觸的狀態下進行即可，並不限於上述的方式。
當速度控制部23的控制參數的調整完成，就使加壓頭14往與加壓對象物15接觸的方向移動(步驟S4)。具體而言，係外部速度指令訊號產生部30發送出用來使加壓頭14往與加壓對象物15接觸的方向移動之外部速度指令訊號103，且速度指令選擇部22選擇外部速度指令訊號103。此處，加壓頭14與加壓對象物15接觸的方向係為例如第1圖中之往右的方向。於此，加壓頭14的移動較佳為採取加壓頭14會很有勁地衝撞於加壓對象物15，但加壓頭14或加壓對象物15都不會損傷之程度的速度。
接著，判定加壓頭14是否已與加壓對象物15接觸(步驟S5)。此處，判定可與步驟S1一樣而進行。
若判定為加壓頭14與加壓對象物15並未接觸(往N分歧)，則回到步驟S4，使加壓頭14往與加壓對象物15接觸的方向移動(步驟S4)。
若判定為加壓頭14已與加壓對象物15接觸 (往Y分歧)，則進入步驟S6，從速度控制動作切換到壓力控制動作(步驟S6)。亦即，使速度指令選擇部22切換成選擇內部速度指令訊號102。
接著，將壓力控制的控制參數設定(set)為初始值(步驟S7)。亦即，將作為壓力控制部21的控制參數之比例增益設定為初始值。此處，使用不易發生振盪及過衝之值來作為初始值(例如使用可設定的下限值來作為比例增益)。
接著，進行加壓動作或減壓動作(步驟S8)。加壓動作，係壓力指令訊號產生部40將壓力指令訊號100的值設定成使壓力比壓力檢測器16所檢測出的現在的壓力檢測訊號109的值大。第6圖係表示加壓動作時的壓力指令訊號的值的時間變化之圖。
減壓動作，係壓力指令訊號產生部40將壓力指令訊號100的值設定成使壓力比壓力檢測器16所檢測出的現在的壓力檢測訊號109的值小。第7圖係表示減壓動作時的壓力指令訊號的值的時間變化之圖。
第6及7圖顯示的雖然是壓力指令訊號的值從現在的壓力值階梯狀地變化到目標壓力值之形態，但不限於此，亦可使壓力指令訊號的值呈斜坡狀地變化到目標壓力值。亦即，可以按照時間的一次函數從現在的壓力值變化到目標壓力值，然後在到達目標壓力值後維持該目標壓力值之方式進行變化。或者，可採用其他的與時間相關的高次多項式或三角函數等。
接著，振盪檢測部42檢測加壓動作時或減壓動作時的振盪量(步驟S9)。
接著，判定振盪檢測部42所檢測出的振盪量是否超過振盪臨限值(threshold value)(步驟S10)。若判定為振盪量超過振盪臨限值(往Y分歧)，則前進至步驟S15。若判定為振盪量並未超過振盪臨限值(往N分歧)，則進入步驟S11，由過衝量檢測部43檢測過衝量(步驟S11)。振盪臨限值係為預先設定之容許的振盪量的上限值。
若在步驟S11中過衝量檢測部43檢測出過衝量，則判定過衝量檢測部43所檢測出的過衝量是否超過過衝臨限值(步驟S12)。若判定為過衝量超過過衝臨限值(往Y分歧)，則進入步驟S15。若判定為過衝量並未超過過衝臨限值(往N分歧)，則進入步驟S13。過衝臨限值係為預先設定之容許的過衝量的上限值。
若振盪量未超過振盪臨限值且過衝量未超過過衝臨限值，則使壓力控制的控制參數、與振盪量及過衝量相關聯而予以記憶(步驟S13)。然後，以讓控制帶寬變大之方式變更壓力控制的控制參數(步驟S14)。例如，在壓力控制部21進行的是比例控制之情況，係使比例增益增大。
此處，比例增益之增大，可進行例如以現在的比例增益值的1.1倍作為新的比例增益值等。
又，在使控制帶寬變大之情況，若藉由控制參數Ta的倒數來設定壓力控制部21的比例增益，則可藉由以使控制參數Ta減小的方式做變更來實現使控制帶寬 變大之控制參數。
然後，在以使控制帶寬變大之方式變更了壓力控制的控制參數之後，則回到步驟S8，再度從執行加壓動作或減壓動作開始重複上述的處理即可。
另一方面，若振盪量超過振盪臨限值或過衝量超過過衝臨限值，則如上述進入步驟S15，以使振盪量及過衝量都會在臨限值以下之方式調整控制參數(步驟S15)。此處，具體而言，控制參數的調整，可選擇例如在步驟S8至S14中在變更過壓力控制部21的控制參數時執行加壓動作或減壓動作時記憶的振盪量及過衝量的任一者即將超過臨限值之前的控制參數。在此，假設該控制參數為第一控制參數。或者，選擇的亦可並非振盪量及過衝量的任一者即將超過臨限值之前的控制參數，而是即將到達該即將超過臨限值的控制參數的更之前的控制參數。在此，假設此控制參數為第二控制參數。還可選擇第一控制參數與第二控制參數的中間值。如此，就可確保裕度(margin)而設定控制參數。
然後，結束處理。利用如以上之參照第4圖說眀的壓力控制部參數調整部41所進行的處理，就可得到用於壓力控制中之適切的控制參數。
如利用上述步驟S7至S15所說明的，本實施形態係在加壓頭14接觸於加壓對象物15的狀態下重複加壓動作或減壓動作，並以讓控制帶寬慢慢變大的方式慢慢變更壓力控制的控制參數(壓力比例增益)，且檢測出實 際的控制迴路的振盪量及過衝量的至少一者，而實際掌握振盪量及過衝量超過臨限值之壓力控制的控制參數的設定，然後根據此資訊來選擇不會超過臨限值之控制參數，以此方式進行控制參數之調整。如此進行控制參數之調整，就能夠以確實不使振盪量及過衝量超過臨限值之方式進行壓力控制。而且，因為實際進行動作並同時進行控制參數的調整，所以不用進行試誤(try and error)，可迅速得到適切的控制參數。
另外，在步驟S1至S3中，作為壓力控制的小迴路之速度控制的控制參數，係在壓力控制部21的控制參數的調整前在並未與加壓對象物15接觸的狀態下接受調整，所以即使進行以速度控制實現之接近加壓對象物15的動作，速度也不會發生過衝或振動。
又，壓力控制的控制性能(壓力的振動、過衝、整定的速度)，不僅受到壓力控制的控制參數之影響，也受到作為小迴路之速度控制的控制參數之影響。在加壓頭14與加壓對象物15接觸之後，以與加壓對象物15接觸前的狀態固定住速度控制的控制參數，再檢測出壓力控制時的過衝及振盪，然後以讓過衝及振盪(振動)都在可容許的臨限值以下之方式調整壓力控制的控制參數，所以不僅可防止在與加壓對象物15接觸前的動作(速度控制的動作)中發生速度的過衝及振盪(振動)，而且可在與加壓對象物15接觸之後不讓過衝及振盪(振動)發生而進行壓力控制。
又，在上述的說明中，係針對在速度控制部 23的控制參數的調整時，一邊保持速度比例增益Kv與速度積分增益Kvi的比一邊進行調整的例子進行說明。
在此，作為比較例，針對在壓力控制部21的控制參數的調整時，設定速度控制部23的控制參數與壓力控制部21的控制參數之比，且一邊將此比保持成固定一邊使速度控制部23的控制參數與壓力控制部21的控制參數都慢慢增大，然後一邊檢測振盪量及過衝量，一邊調整速度控制部23的控制參數與壓力控制部21的控制參數之情況進行說明。
例如，在速度控制部23係進行比例積分控制，且其控制參數係由速度比例增益Kv與速度積分增益Kvi所構成，壓力控制部21係進行壓力比例增益Ka之比例控制的情況，可考慮將Kv及Kvi及Ka之比決定成Kv：Kvi：Ka=J：0.25：3，然後在Ka=300時使Kv=100J，Kvi=25，在Ka=600時使Kv=200J，Kvi=50而慢慢加大控制參數，且每次都檢測振盪量及過衝量，而可一次調整壓力控制及速度控制的複數個控制參數。
在此比較例，也如本實施形態中說明過的，關於速度控制部23的控制參數(速度比例增益Kv、速度積分增益Kvi)，從速度控制部23的轉矩指令訊號106到速度之轉移特性為1/(J*s)，所以可適切地決定複數個控制參數的比。不過，從速度訊號到壓力之轉移特性若加壓對象物15的彈性常數等之資訊不眀就無法決定。
因此，在彈性常數等之資訊不眀的情況，並 無法適當地決定壓力控制的控制參數與速度控制的控制參數之比。如此，無法適當地決定壓力控制的控制參數與速度控制的控制參數之比，所以若將壓力控制的控制參數與速度控制的控制參數之比予以固定而想要調整壓力控制的參數，就會在壓力控制中發生振盪及過衝。
如以上說明的，本實施形態之馬達控制裝置，係具備有：馬達11；檢測或推測馬達11的速度之速度檢測部(編碼器12)；利用馬達11的動作來驅動機械負荷(加壓頭14)之機械驅動部(滾珠螺桿13)；檢測出使機械負荷(加壓頭14)施壓於加壓對象物15時之壓力或力的資訊並將之作為壓力檢測訊號109之壓力檢測器16；以使壓力檢測訊號109追隨壓力指令訊號100之方式，根據壓力控制參數而算出馬達11的內部速度指令訊號102之壓力控制部21；以及以使速度檢測訊號108追隨屬於內部速度指令訊號102及外部速度指令訊號103的任一者之速度指令訊號104之方式，根據速度控制參數而算出馬達11的轉矩指令訊號106或推力指令訊號之速度控制部23之馬達控制裝置10；且馬達控制裝置10之特徵在於具備有：檢測控制狀態量的振盪之振盪檢測部42；以及在將機械負荷(加壓頭14)施壓於加壓對象物15的狀態下將速度控制部23的速度控制參數予以固定，只變更壓力控制部21的壓力控制參數，且該變更係從壓力控制部21的控制帶寬較小之控制參數設定開始而以壓力控制部21的控制帶寬變大之方式進行，並在振盪檢測部42檢測出振盪時，將壓力控制部21 的控制參數調整成使控制帶寬變為比該振盪檢出時的壓力控制部21的控制參數更小之壓力控制部參數調整部41。
或者，本實施形態之馬達控制裝置，係具備有：馬達11；檢測或推測馬達11的速度之速度檢測部(編碼器12)；利用馬達11的動作來驅動機械負荷(加壓頭14)之機械驅動部(滾珠螺桿13)；檢測出使機械負荷(加壓頭14)施壓於加壓對象物15時之壓力或力的資訊並將之作為壓力檢測訊號109之壓力檢測器16；以壓力檢測訊號109追隨壓力指令訊號100之方式，根據壓力控制參數而算出馬達11的內部速度指令訊號102之壓力控制部21；以及以使速度檢測訊號108追隨屬於內部速度指令訊號102及外部速度指令訊號103的任一者(亦即速度指令訊號104)之方式，根據速度控制參數而算出馬達11的轉矩指令訊號106或推力指令訊號之速度控制部23之馬達控制裝置10；且馬達控制裝置10之特徵在於具備有：檢知來自目標值響應之過衝量之過衝量檢測部43；以及在將機械負荷(加壓頭14)施壓於加壓對象物15的狀態下將速度控制部23的速度控制參數予以固定，只變更壓力控制部21的壓力控制參數，且該變更係從壓力控制部21的控制帶寬較小之控制參數設定開始而以壓力控制部21的控制帶寬變大之方式進行，然後將壓力控制部21的控制參數調整成使控制帶寬變為比過衝量檢測部43所檢測出的過衝量超過過衝臨限值時之壓力控制部21的控制參數更小之壓力控制部參數調整部41。
根據本實施形態，即使加壓對象物的特性不眀，也能夠以不使振盪或過大的過衝發生之方式調整壓力控制時的控制參數。而且，並不是使壓力控制的控制參數與屬於壓力控制的小迴路之速度控制的控制參數連動而是個別地進行調整，所以可在使機械負荷接近加壓對象物之動作(機械負荷與加壓對象物並未接觸的狀況)中，實現使速度不會發生過衝或振盪之控制，以及，可在將機械負荷施加壓力於加壓對象物之動作(機械負荷與加壓對象物相接觸的狀況)中，實現不會使振盪發生之壓力的控制。另外，本實施形態中雖然以檢測振盪量及過衝量兩者，然後調整壓力控制的控制參數俾使兩者分別變成小於各自的臨限值為例而說明者，但亦可設為只檢測振盪量，然後進行調整而只使振盪量成為小於振盪臨限值之構成亦可，或設成為只檢測過衝量，然後進行調整而只使過衝量成為小於過衝臨限值之構成亦可。在只檢測振盪量時，可調整成使振盪量成為小於預定值之壓力控制的控制參數；而在只檢測過衝量時，可調整成使過衝量成為小於預定值之壓力控制的控制參數。
實施形態2
實施形態1係針對壓力控制的小迴路為速度控制之形態進行說明，但本發明並不限於此。本實施形態係針對壓力控制的小迴路為位置控制之形態進行說明。
第8圖係顯示本發明之馬達控制裝置的實施形態2的構成之方塊圖。第8圖所示之馬達控制裝置10a， 係將第1圖所示的馬達控制裝置10中之外部速度指令訊號產生部30替換為外部位置指令訊號產生部60，並導入位置控制部62，且將速度指令選擇部22替換為位置指令選擇部61而構成者。
在第8圖所示的馬達控制裝置10a中，從電流控制部24所供給之用來驅動馬達11之電流107的產生程序(process)係如以下所述。第8圖所示的馬達控制裝置10a其算出用來驅動馬達11之電流107的方法與實施形態1不同。
首先，壓力指令訊號產生部40產生壓力指令訊號100並予以輸出。
壓力控制部21a以來自壓力指令訊號產生部40之壓力指令訊號100、與來自壓力檢測器16之壓力檢測訊號109的偏差(差分)之訊號101作為輸入訊號。壓力控制部21a進行壓力控制演算，算出依壓力指令訊號100之指令值與壓力檢測訊號109之檢測值的偏差而定之內部位置指令訊號102a的指令值。
壓力控制部21a所進行的壓力控制演算，與實施形態1一樣，可舉比例控制來作為例子。
外部位置指令訊號產生部60，係忽視壓力控制部21a的輸出訊號，逕自產生表示馬達11應動作的位置之外部位置指令訊號110。
外部位置指令訊號110的值，係設定成為用來使加壓頭14在相對於加壓對象物15為非接觸的狀態下 接近加壓對象物15所需的指令值。
位置指令選擇部61，係選擇內部位置指令訊號102a及外部位置指令訊號110之任一者而作為位置指令訊號111並予以輸出。
位置控制部62，係以來自位置指令選擇部61之位置指令訊號111、與來自編碼器12之現在位置訊號114的偏差(差分)之訊號112作為輸入訊號。位置控制部62根據來子位置指令選擇部61之位置指令訊號111的值與現在位置訊號114的值之偏差(差分)而進行位置控制演算，並輸出速度指令訊號104a。
位置控制部62的構成，可舉將輸入的偏差(差分)乘以作為控制參數之位置比例增益而輸出速度指令訊號104a之構成來作為例子。
速度控制部23，係以速度指令訊號104a之值與速度檢測訊號108之值的偏差(差分)之訊號113作為輸入訊號。速度控制部23根據速度指令訊號104a之值與速度檢測訊號108之值的偏差(差分)而進行速度控制演算，算出為了算出馬達11應產生的轉矩所需之轉矩指令訊號106或推力指令訊號並予以輸出。
速度控制部23所進行的速度控制演算，可舉比例積分控制來作為例子。此時，速度比例增益及速度積分增益會成為速度控制部23的控制參數。
電流控制部24，係以來自速度控制部23之轉矩指令訊號106或推力指令訊號作為輸入訊號。電流控 制部24供給使馬達11產生與轉矩指令訊號106或推力指令訊號對應的轉矩所需之電流107。藉此，而以由馬達11進行驅動，且利用壓力檢測器16檢測出施加於加壓對象物105之壓力，並使此壓力追隨壓力指令值之方式進行壓力控制。
其他的構成都與實施形態1之第1圖一樣。
第9圖係顯示壓力控制部參數調整部41所進行的處理的流程之圖。其中，與第4圖中的處理相同之處理都標以相同的符號，並將與第4圖重複的部份的說明予以省略。
首先，與實施形態1一樣，判定加壓頭14是否已與加壓對象物15接觸(步驟S1)。
若判定為加壓頭14已與加壓對象物15接觸(往Y分歧)，則進入步驟S2，加壓頭14係往離開加壓對象物15之方向移動(步驟S2)。具體而言，外部位置指令訊號產生部60發送出用來使加壓頭14往不與加壓對象物15接觸的方向移動之外部位置指令訊號110，且位置指令選擇部61選擇外部位置指令訊號110。此處，加壓頭14不與加壓對象物15接觸的方向係為例如第8圖中之往左的方向。
若判定為加壓頭14並未與加壓對象物15接觸(往N分歧)，則進入步驟S3a，分別調整作為壓力控制部21a的小迴路之位置控制部62及速度控制部23的控制參數(步驟S3a)。在此，參照第10圖來說明速度控制部23 及位置控制部62的控制參數的調整。
第10圖係將在速度控制部23採用進行比例積分控制之速度控制部23a、在位置控制部62採用進行比例控制之位置控制部62a之情況之第8圖中的虛線矩形區域予以抽出之圖。與實施形態1一樣，Kv及Kvi為速度控制部23的控制參數，Kv為速度比例增益，Kvi為速度積分增益，s表示拉普拉斯運算子(Laplace operator)，1/s表示積分特性。此外，從轉矩指令到速度之轉移特性可用1/(J*s)加以表示，從速度到位置之轉移特性可用1/s加以表示。此處，與實施形態1一樣，J表示可動部份的慣性值。又，Kp為位置比例增益。
已知速度控制迴路為了得到穩定的響應，可將速度比例增益Kv及速度積分增益Kvi及位置比例增益Kp之比設定為Kv：Kvi：Kp=10J：1~4：1~4。因此，速度控制迴路為了得到穩定的響應，可逐次將速度比例增益Kv慢慢增大，且與此連動而設定速度積分增益Kvi及位置比例增益Kp·再以使加壓頭14在不與加壓對象物15接觸的狀態下動作之方式，給予階梯訊號及斜坡訊號等來作為速度指令訊號104a，而將速度比例增益Kv、速度積分增益Kvi及位置比例增益Kp調整到不會發生過衝及振動之程度。但是，位置控制部62及速度控制部23的控制參數的調整，只要是在使加壓頭14不與加壓對象物15接觸的狀態下進行即可，並不限於上述的方式。
當速度控制部23的控制參數的調整完成， 就使加壓頭14往與加壓對象物15接觸的方向移動(步驟S4a)。具體而言，外部位置指令訊號產生部60發送出外部位置指令訊號110來作為加壓頭14與加壓對象物15接觸之位置，且位置指令選擇部61選擇外部位置指令訊號110。
接著，判定加壓頭14是否已與加壓對象物15接觸(步驟S5)。此處，判定可與步驟S1一樣而進行。
在判定為加壓頭14仍未與加壓對象物15接觸(往N分歧)時，則回到步驟S4a，使加壓頭14往與加壓對象物15接觸的方向移動(步驟S4a)。
在判定為加壓頭14已與加壓對象物15接觸(往Y分歧)時，則進入步驟S6a，從位置控制動作切換到壓力控制動作(步驟S6a)。亦即，使位置指令選擇部61切換成選擇內部位置指令訊號102a。
接著，與實施形態1一樣，將壓力控制的控制參數設定為初始值(步驟S7)。亦即，將作為壓力控制部21a的控制參數之比例增益設定為初始值。
接著，與實施形態1一樣，進行加壓動作或減壓動作(步驟S8)。
接著，與實施形態1一樣，振盪檢測部42檢測加壓動作時或減壓動作時的振盪量(步驟S9)。
接著，與實施形態1一樣，判定振盪檢測部42所檢測出的振盪量是否超過振盪臨限值(步驟S10)。與實施形態1一樣，在判定為振盪量超過振盪臨限值(往Y分歧)時，則前進到步驟S15，在判定為振盪量並未超過振 盪臨限值(往N分歧)時，則進入步驟S11，由過衝量檢測部43檢測過衝量(步驟S11)。振盪臨限值係為預先設定之容許的振盪量的上限值。
與實施形態1一樣，若在步驟S11中過衝量檢測部43檢測出過衝量，則判定過衝量檢測部43所檢測出的過衝量是否超過過衝臨限值(步驟S12)。
與實施形態1一樣，在判定為過衝量超過過衝臨限值(往Y分歧)時，則進入步驟S15，在判定為過衝量並未超過過衝臨限值(往N分歧)時，則進入步驟S13。
與實施形態1一樣，在振盪量未超過振盪臨限值且過衝量未超過過衝臨限值時，則使壓力控制的控制參數與振盪量及過衝量相關聯而予以記憶(步驟S13)。然後，與實施形態1一樣，以讓控制帶寬變大之方式變更壓力控制的控制參數(步驟S14)。例如，在壓力控制部21a進行的是比例控制之情況，係使比例增益增大。
然後，與實施形態1一樣，在以讓控制帶寬變大之方式變更了壓力控制的控制參數之後，回到步驟S8，再度從執行加壓動作或減壓動作開始重複上述的處理即可。
另外，與實施形態1一樣，若振盪量超過振盪臨限值或過衝量超過過衝臨限值，則如上述進入步驟S15。然後，以使振盪量及過衝量都在臨限值以下之方式調整控制參數(步驟S15)。
然後，結束處理。如以上之參照第9圖說眀 之方式，藉由壓力控制部參數調整部41進行處理，就可得到用於壓力控制中之適切的控制參數。
如利用上述步驟S7至S15所說明的，本實施形態係在加壓頭14與加壓對象物15接觸的狀態下重複加壓動作或減壓動作，並以使控制帶寬慢慢變大的方式慢慢變更壓力控制的控制參數(壓力比例增益)，且檢測出實際的控制迴路的振盪量及過衝量的至少一者，而實際掌握該振盪量及過衝量超過臨限值之壓力控制的控制參數的設定，然後根據此資訊來選擇不會超過臨限值之控制參數，藉此進行控制參數之調整。
如此進行控制參數之調整，就能夠以確實不使振盪量及過衝量超過臨限值之方式進行壓力控制。而且，因為根據壓力值上升或下降之壓力指令訊號而一邊實際進行動作一邊進行控制參數的調整，所以不用進行試誤，可迅速得到適切的控制參數。
如以上說明的，本實施形態之馬達控制裝置，係具備有：馬達11；檢測或推測馬達11的速度之速度檢測部(編碼器12)；利用馬達11的動作來驅動機械負荷(加壓頭14)之機械驅動部(滾珠螺桿13)；檢測出使機械負荷(加壓頭14)壓抵於加壓對象物15時之壓力或力的資訊作為壓力檢測訊號109之壓力檢測器16；以使壓力檢測訊號109追隨壓力指令訊號100之方式，根據壓力控制參數而算出馬達11的內部位置指令訊號102a之壓力控制部21a；以使現在位置訊號114追隨屬於內部位置指令訊號102a及 外部位置指令訊號110的任一者之位置指令訊號111之方式，根據位置控制參數而算出馬達11的速度指令訊號104a之位置控制部62；以及以使速度檢測訊號108追隨速度指令訊號104a之方式，根據速度控制參數而算出馬達11的轉矩指令訊號106或推力指令訊號之速度控制部23之馬達控制裝置10a；且馬達控制裝置10a之特徵在於具備有：檢測控制狀態量的振盪之振盪檢測部42；以及在將機械負荷(加壓頭14)施壓於加壓對象物15的狀態下將位置控制部62的位置控制參數及速度控制部23的速度控制參數予以固定，只變更壓力控制部21a的壓力控制參數，且該變更係從壓力控制部21a的控制帶寬較小之控制參數設定開始而以壓力控制部21a的控制帶寬變大之方式進行，並在振盪檢測部42檢測出振盪時，將壓力控制部21a的控制參數調整成使控制帶寬變為比該振盪檢出時之壓力控制部21a的控制參數更小之壓力控制部參數調整部41之馬達控制裝置。
或者，本實施形態之馬達控制裝置，係具備有：馬達11；檢測或推測馬達11的速度之速度檢測部(編碼器12)；利用馬達11的動作來驅動機械負荷(加壓頭14)之機械驅動部(滾珠螺桿13)；檢測出使機械負荷(加壓頭14)施壓於加壓對象物15時之壓力或力的資訊並作為壓力檢測訊號109之壓力檢測器16；以使壓力檢測訊號109追隨壓力指令訊號100之方式，根據壓力控制參數而算出馬達11的內部位置指令訊號102a之壓力控制部21a；以使現在 位置訊號114追隨屬於內部位置指令訊號102a及外部位置指令訊號110的任一者之位置指令訊號111之方式，根據位置控制參數而算出馬達11的速度指令訊號104a之位置控制部62；以及以使速度檢測訊號108追隨速度指令訊號104a之方式，根據速度控制參數而算出馬達11的轉矩指令訊號106或推力指令訊號之速度控制部23之馬達控制裝置10a；且馬達控制裝置10a之特徵在於具備有：檢知來自目標值響應之過衝量之過衝量檢測部43；以及在將機械負荷(加壓頭14)施壓於加壓對象物15的狀態下將速度控制部23的速度控制參數予以固定，只變更壓力控制部21a的壓力控制參數，且該變更係從壓力控制部21a的控制帶寬較小之控制參數設定開始而以壓力控制部21a的控制帶寬變大之方式進行，然後將壓力控制部21a的控制參數調整成使控制帶寬變為比過衝量檢測部43所檢測出的過衝量超過過衝臨限值時之壓力控制部21a的控制參數更小之壓力控制部參數調整部41。根據本實施形態，即使加壓對象物的特性不眀，也能夠以不使振盪或過大的過衝發生之方式調整壓力控制時的控制參數。而且，並不是使壓力控制的控制參數與屬於壓力控制的小迴路之位置控制的控制參數連動而是個別地進行調整，所以可在機械負荷接近加壓對象物之動作(機械負荷與加壓對象物並未接觸的狀況)中，實現位置不會發生過衝或振盪之控制，以及，可在機械負荷施加壓力於加壓對象物之動作(機械負荷與加壓對象物相接觸的狀況)中，實現不會使振盪發生之壓力的控 制。另外，本實施形態中雖然以振盪量及過衝量兩者都檢測，然後進行調整壓力控制的控制參數以使兩者分別成為小於各自的臨限值之例，但亦可設為只檢測振盪量，然後進行調整以只使振盪量成為小於振盪臨限值之構成亦可，或設為只檢測過衝量，然後進行調整以只使過衝量成為小於過衝臨限值之構成亦可。在只檢測振盪量時，可調整成使振盪量成為小於預定值之壓力控制的控制參數，而在只檢測過衝量時，可調整成使過衝量成為小於預定值之壓力控制的控制參數。
實施形態3
實施形態1中係針對檢測出使馬達動作而使加壓動作或減壓動作作用於加壓對象物之際之控制狀態量的振盪資訊，然後根據振盪量來調整壓力控制的控制參數之例進行說明。但是，在根據振盪量而調整壓力控制的控制參數之際，並不一定要使加壓動作或減壓動作進行，只要是以某種形態使振盪發生之狀況，皆可應用本發明。本實施形態係針對這樣的情況進行說明。
第11圖係顯示本發明之馬達控制裝置的實施形態3的構成之方塊圖。標註與第1圖的構成相同的符號者都具有與第1圖的構成相同之作用，所以援用實施形態1之說明，在此將其詳細的說明予以省略。第11圖之馬達控制裝置並不具有第1圖中之過衝量檢測部43。
在第11圖所示的馬達控制裝置中，設有模擬外部干擾轉矩產生部150，將模擬外部干擾轉矩指令訊 號151加到速度控制部23所輸出的轉矩指令訊號106或推力指令訊號中。模擬外部干擾轉矩產生部150，係在壓力控制的控制參數的調整時輸出(施加)模擬外部干擾轉矩指令訊號151，在壓力控制的控制參數的調整時以外，則是輸出值為0之模擬外部干擾轉矩指令訊號151。在對於加壓對象物施加壓力之壓力控制時，若有某些外部干擾加諸於機械負荷，就會在追隨壓力指令訊號之壓力檢測訊號中產生變動，為了追隨壓力指令訊號，壓力控制部21輸出比穩態狀態(亦即檢出壓力訊號幾乎保持一定之狀態)更大之速度指令訊號。此時，若壓力控制部21的控制參數為比適當的值更大之值，就容易發生振盪。由於在壓力控制中加入有與速度控制部23輸出的轉矩指令訊號106或推力指令訊號獨立之模擬外部干擾轉矩指令訊號151，也會在壓力檢測訊號中產生變動，所以即使將壓力指令值設為一定值也可模擬容易發生振盪之狀況。
第12圖係顯示壓力控制部參數調整部41所進行的處理的流程之圖。其中，標有與第4圖的步驟相同符號之步驟都援用實施形態1之說明，並在此將詳細的說明予以省略。
首先，到步驟S6為止都與第4圖一樣。亦即，在機械負荷並未與加壓對象物接觸的狀態下，調整作為壓力控制部21的小迴路之速度控制部23的控制參數，並在調整後使加壓負荷移動到與加壓對象物接觸，然後從速度控制切換為壓力控制。
接著，使壓力指令訊號產生部40輸出的壓力指令訊號100的值保持一定(步驟S20)，且將壓力控制的控制參數設定為初始值(步驟S7)，然後模擬外部干擾轉矩產生部150施加模擬外部干擾轉矩指令訊號151(步驟S21)。
第13圖係表示模擬外部干擾轉矩指令訊號151的時間變化之圖。模擬外部干擾轉矩指令訊號151的例子可舉如第13圖所示，從0切換為預定值，然後維持該預定值達預定的時間，再回到0之矩形(脈衝狀)的訊號。但是，模擬外部干擾轉矩指令訊號151只要是不與速度控制部23所產生的轉矩指令訊號相依而獨立地(亦即不與速度指令訊號104及速度檢測訊號108相依)產生的即可，並不限於第13圖所示的形狀。
接著，振盪檢測部42檢測出施加模擬外部干擾轉矩指令訊號151之際的振盪量(步驟S9)。然後，判定振盪檢測部42所檢測出的振盪量是否超過振盪臨限值(步驟S10)。在判定為振盪量超過振盪臨限值(往Y分歧)時，則進入步驟S15a，以讓振盪量降到臨限值以下之方式調整控制參數(步驟S15a)。若判定為振盪量並未超過振盪臨限值(往N分歧)，則進入步驟S13a，使壓力控制的控制參數與振盪量相關聯而予以記憶(步驟S13a)。然後，以使控制帶寬變大之方式變更壓力控制的控制參數(步驟S14a)。然後，回到步驟S21，再度重複同樣的處理直到振盪量超過振盪臨限值。當振盪量超過振盪臨限值時，就進 入步驟S15a，參照在步驟S13a中記憶起來的壓力控制的控制參數，以使振盪量降到臨限值以下之方式，選擇並調整壓力控制的控制參數，然後結束處理。
當壓力控制部21的控制參數的調整處理完成，模擬外部干擾轉矩產生部150就輸出值為0之模擬外部干擾轉矩指令訊號151。藉由如以上參照第12圖而說明之壓力控制部參數調整部41進行的處理，就可得到用於壓力控制中之適當的控制參數。
根據本實施形態，即使加壓對象物的特性的資訊不眀，也能夠以不使在壓力控制時發生就有不良影響之振盪現象發生之方式調整壓力控制的控制參數。而且，與實施形態1一樣，並不是使壓力控制的控制參數與屬於壓力控制的小迴路之速度控制的控制參數連動而是個別地進行調整，所以可在使機械負荷接近加壓對象物之動作(機械負荷與加壓對象物並未接觸的狀況)中，實現速度不會發生過衝或振盪之控制，以及，可在將機械負荷施加壓力於加壓對象物之動作(機械負荷與加壓對象物相接觸的狀況)中，實現不會使振盪發生之壓力的控制。另外，本實施形態中雖然說明的是壓力控制部的小迴路為速度控制之情況，但就算是如實施形態2中說明的壓力控制部的小迴路為位置控制之情況，也可應用本實施形態，在該情況也會產生上述說明的效果。
(產業上之可利用性)
如以上所述，本發明之馬達控制裝置，可利 用於如具有對工件等的各種加壓對象物施加壓力之機械驅動部之產業用機械，尤其適用於成型機及焊接(bonding)機械等。
11‧‧‧馬達
12‧‧‧編碼器
13‧‧‧滾珠螺桿
14‧‧‧加壓頭
15‧‧‧加壓對象物
16‧‧‧壓力檢測器
21‧‧‧壓力控制部
22‧‧‧速度指令選擇部
23‧‧‧速度控制部
24‧‧‧電流控制部
30‧‧‧外部速度指令訊號產生部
40‧‧‧壓力指令訊號產生部
41‧‧‧壓力控制部參數調整部
42‧‧‧振盪檢測部
43‧‧‧過衝量檢測部
100‧‧‧壓力指令訊號
101‧‧‧訊號
102‧‧‧內部速度指令訊號
103‧‧‧外部速度指令訊號
104‧‧‧速度指令訊號
105‧‧‧訊號
106‧‧‧轉矩指令訊號
107‧‧‧電流
108‧‧‧速度檢測訊號
109‧‧‧壓力檢測訊號

Claims (10)

  1. 一種馬達控制裝置，具備有：馬達；速度檢測部，檢測或推測前述馬達的速度；機械驅動部，利用前述馬達的動作來驅動機械負荷；壓力檢測器，檢測出將前述機械負荷施壓於加壓對象物時之壓力或力的資訊作為壓力檢測訊號；壓力控制部，以使前述壓力檢測訊號追隨壓力指令訊號之方式，根據壓力控制參數而算出前述馬達的內部速度指令訊號；速度控制部，以使速度檢測訊號追隨屬於前述內部速度指令訊號及外部速度指令訊號的任一個之速度指令訊號之方式，根據速度控制參數而算出前述馬達的轉矩指令訊號或推力指令訊號；振盪檢測部，檢測控制狀態量的振盪；以及壓力控制部參數調整部，在將前述機械負荷施壓於前述加壓對象物的狀態下將前述速度控制部的前述速度控制參數予以固定而變更前述壓力控制部的前述壓力控制參數，且該變更係從前述壓力控制部的控制帶寬較小之控制參數設定開始而以前述壓力控制部的控制帶寬變大之方式進行，並在前述振盪檢測部檢測出振盪時，將前述壓力控制部的控制參數調整成使控制帶寬變為比該振盪檢出時的前述壓力控制部的控制 參數更小。
  2. 一種馬達控制裝置，具備有：馬達；速度檢測部，檢測或推測前述馬達的速度；機械驅動部，利用前述馬達的動作來驅動機械負荷；壓力檢測器，檢測出將前述機械負荷施壓於加壓對象物時之壓力或力的資訊作為壓力檢測訊號；壓力控制部，以使前述壓力檢測訊號追隨壓力指令訊號之方式，根據壓力控制參數而算出前述馬達的內部速度指令訊號；速度控制部，以使速度檢測訊號追隨屬於前述內部速度指令訊號及外部速度指令訊號的任一個之速度指令訊號之方式，根據速度控制參數而算出前述馬達的轉矩指令訊號或推力指令訊號；過衝量檢測部，檢知來自目標值響應之過衝量；以及壓力控制部參數調整部，在將前述機械負荷施壓於前述加壓對象物的狀態下將前述速度控制部的前述速度控制參數予以固定而變更前述壓力控制部的前述壓力控制參數，且該變更係從前述壓力控制部的控制帶寬較小之控制參數設定開始而以前述壓力控制部的控制帶寬變大之方式進行，然後將前述壓力控制部的控制參數調整成使控制帶寬變為比前述過衝量檢測部 所檢測出的過衝量超過過衝臨限值時之前述壓力控制部的控制參數更小。
  3. 一種馬達控制裝置，具備有：馬達；速度檢測部，檢測或推測前述馬達的速度；機械驅動部，利用前述馬達的動作來驅動機械負荷；壓力檢測器，檢測出將前述機械負荷施壓於加壓對象物時之壓力或力的資訊作為壓力檢測訊號；壓力控制部，以使前述壓力檢測訊號追隨壓力指令訊號之方式，根據壓力控制參數而算出前述馬達的內部位置指令訊號；位置控制部，以使現在位置訊號追隨屬於前述內部位置指令訊號及外部位置指令訊號的任一個之位置指令訊號之方式，根據位置控制參數而算出前述馬達的速度指令訊號；速度控制部，以使速度檢測訊號追隨前述內部速度指令訊號之方式，根據速度控制參數而算出前述馬達的轉矩指令訊號或推力指令訊號；振盪檢測部，檢測控制狀態量的振盪；以及壓力控制部參數調整部，在將前述機械負荷施壓於前述加壓對象物的狀態下將前述位置控制部的位置控制參數及前述速度控制部的前述速度控制參數予以固定而變更前述壓力控制部的前述壓力控制參數，且 該變更係從前述壓力控制部的控制帶寬較小之控制參數設定開始而以前述壓力控制部的控制帶寬變大之方式進行，並在前述振盪檢測部檢測出振盪時，將前述壓力控制部的控制參數調整成使控制帶寬變為比該振盪檢出時之前述壓力控制部的控制參數更小。
  4. 一種馬達控制裝置，具備有：馬達；速度檢測部，檢測或推測前述馬達的速度；機械驅動部，利用前述馬達的動作來驅動機械負荷；壓力檢測器，檢測出將前述機械負荷施壓於加壓對象物時之壓力或力的資訊作為壓力檢測訊號；壓力控制部，以使前述壓力檢測訊號追隨壓力指令訊號之方式，根據壓力控制參數而算出前述馬達的內部位置指令訊號；位置控制部，以使現在位置訊號追隨屬於前述內部位置指令訊號及外部位置指令訊號的任一個之位置指令訊號之方式，根據位置控制參數而算出前述馬達的速度指令訊號；速度控制部，以使速度檢測訊號追隨前述內部速度指令訊號之方式，根據速度控制參數而算出前述馬達的轉矩指令訊號或推力指令訊號；過衝量檢測部，檢知來自目標值響應之過衝量；以及 壓力控制部參數調整部，在將前述機械負荷施壓於前述加壓對象物的狀態下將前述速度控制部的前述速度控制參數予以固定而變更前述壓力控制部的前述壓力控制參數，且該變更係從前述壓力控制部的控制帶寬較小之控制參數設定開始而以前述壓力控制部的控制帶寬變大之方式進行，然後將前述壓力控制部的控制參數調整成使控制帶寬變為比前述過衝量檢測部所檢測出的過衝量超過過衝臨限值時之前述壓力控制部的控制參數更小。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之馬達控制裝置，其中，前述速度控制部的前述速度控制參數之調整，係在前述壓力控制部的前述壓力控制參數之調整前，在前述機械負荷並未與前述加壓對象物接觸的狀態下進行。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之馬達控制裝置，其中，前述速度控制部的前述速度控制參數之調整，係在前述壓力控制部的前述壓力控制參數之調整前，在前述機械負荷並未與前述加壓對象物接觸的狀態下進行。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之馬達控制裝置，其中，前述速度控制部的前述速度控制參數及前述位置控制部的前述位置控制參數之調整，係在前述壓力控制部的前述壓力控制參數之調整前，在前述機械負荷並未與前述加壓對象物接觸的狀態下進行。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之馬達控制裝置，其中，前述速度控制部的前述速度控制參數及前述位置控制部的前述位置控制參數之調整，係在前述壓力控制部的前述壓力控制參數之調整前，在前述機械負荷並未與前述加壓對象物接觸的狀態下進行。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之馬達控制裝置，其中，前述壓力控制部的前述壓力控制參數係在前述機械負荷與前述加壓對象物接觸的狀態下重複進行加壓動作或減壓動作，並一邊控制壓力一邊檢測振盪量或過衝量而加以調整。
  10. 如申請專利範圍第1或3項所述之馬達控制裝置，其中，前述振盪檢測部係在不進行加壓動作或減壓動作而保持在一定的壓力值之狀態下，以與前述速度控制部所算出的前述馬達的轉矩指令訊號或推力指令訊號相獨立之方式，檢測出從外部施加轉矩指令訊號或推力指令訊號之際的控制狀態量的振盪。
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