WO2011145475A1 - モータ制御装置 - Google Patents

モータ制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2011145475A1
WO2011145475A1 PCT/JP2011/060738 JP2011060738W WO2011145475A1 WO 2011145475 A1 WO2011145475 A1 WO 2011145475A1 JP 2011060738 W JP2011060738 W JP 2011060738W WO 2011145475 A1 WO2011145475 A1 WO 2011145475A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
value
physical quantity
simulated
motor
calculation
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/060738
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩一郎 上田
英俊 池田
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to CN201180024313.5A priority Critical patent/CN102893515B/zh
Priority to DE112011101682.4T priority patent/DE112011101682B4/de
Priority to JP2012515822A priority patent/JP5452715B2/ja
Priority to US13/639,631 priority patent/US8786245B2/en
Priority to KR1020127029940A priority patent/KR101347461B1/ko
Publication of WO2011145475A1 publication Critical patent/WO2011145475A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/041—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a variable is automatically adjusted to optimise the performance

Definitions

  • the present invention relates to a motor control device that controls driving of a motor for pressing a mechanical load against an object.
  • an electric mechanism such as mechanical drive unit
  • a motor to apply pressure to the object to be pressed.
  • an actual pressure value which is pressure information when a mechanical load is pressed against a molding material or a workpiece that is a pressurization target
  • Pressure control is performed based on the pressure value and the pressure command value.
  • a speed command value is calculated by multiplying a deviation (difference) between a pressure command value and an actual pressure value by a proportional gain, and a motor speed calculation based on the speed command value is performed.
  • a deviation difference
  • the followability of the actual pressure value to the pressure command value can be improved by setting the gain characteristic of the pressure control calculation to be relatively large.
  • the proportional gain is set excessively, the stability of the control system is impaired, the control system becomes unstable, or an oscillation phenomenon occurs in which high-frequency vibration is placed on the pressure applied to the pressurized object. .
  • the control system becomes unstable, but the oscillation phenomenon causes an adverse effect on the quality of the molded product or processed product due to vibration.
  • the gain characteristic is set to be relatively small, an oscillation phenomenon does not occur, but the follow-up performance of the actual pressure value with respect to the pressure command value decreases.
  • an error occurs between the pressure command value, which is the desired pressure, and the actual pressure value, which is the pressure that is actually applied, and this adversely affects the molding accuracy and processing accuracy of the molded product and processed product.
  • the die cushion control device creates a correction value obtained by multiplying the differential value of the pressure command value by a coefficient, and uses this as the speed command value. By adding, the follow-up characteristic of the actual pressure value with respect to the pressure command value is improved.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and even when a target object exhibits nonlinear characteristics with respect to a mechanical physical quantity applied from a mechanical load, the dynamics applied to the target object.
  • An object of the present invention is to obtain a motor control device capable of improving the followability of a physical quantity to a physical quantity command value.
  • the motor control device includes a motor and is connected to a mechanical load for applying a mechanical physical quantity that is one of force and pressure to an object, and the mechanical load is displaced by the power of the motor.
  • the mechanical physical amount is applied to the target object by being pressed against the target object, and the value of the mechanical physical quantity acting on the target object from the mechanical load is used as a physical quantity acquisition value.
  • the motor control device main body performs a predetermined simulated physical quantity control calculation based on the difference between the physical quantity command value and the simulated physical quantity calculated value described later, thereby adjusting the motor speed.
  • the simulated physical quantity control unit for calculating the simulated speed calculation value and the calculation using the transfer characteristic including a single integral characteristic for the simulated speed calculated value, thereby calculating the motor position and the mechanical load position.
  • a simulated position calculation unit for calculating a simulated position calculation value for any one of the above, information on the mechanical physical quantity acting on the object from the mechanical load, and information on one of the motor position and the position of the mechanical load Are stored in advance as simulation calculation information in association with each other, and a calculation using the simulation calculation information is performed on the simulation position calculation value to calculate a simulated physical quantity that is a value simulating the mechanical physical quantity
  • the actual speed command value for the motor speed is calculated by performing pressure control calculation based on the simulated physical quantity calculation unit that calculates the value, and the acquired physical quantity value and the simulated physical quantity calculated value.
  • a physical quantity control unit for the motor control apparatus main body controls the motor speed on the basis of the sum of the actual speed command value and the simulated speed command value.
  • the motor control device main body includes the simulated physical quantity control unit, the simulated position calculation unit, the simulated physical quantity calculation unit, and the physical quantity control unit, and the simulated speed calculation value and the actual speed command value are Since the motor speed is controlled based on the sum of the following, even if the object exhibits nonlinear characteristics with respect to the mechanical physical quantity applied from the mechanical load, the mechanical physical quantity applied to the object follows the physical quantity command value. Can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a motor control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the processing apparatus 1 includes an electric mechanism 4 including a rotary motor (pressing motor) 2 and an encoder 3, a mechanical load 5 as a mechanical load, and a pressure detector 6.
  • the encoder 3 is a speed detecting means for generating an actual motor speed signal 3a corresponding to the rotational speed of the motor 2.
  • the electric mechanism 4 is a feed screw mechanism that converts rotational motion into translation motion, and includes a screw 4a and a ball screw nut 4b.
  • the screw 4 a is rotated in the circumferential direction by the motor 2.
  • the ball screw nut 4b is displaced in the axial direction of the screw 4a as the screw 4a rotates.
  • the mechanical load 5 is attached to the ball screw nut 4b.
  • the front end portion of the mechanical load 5 is opposed to the pressurized object (object) 7. Further, the mechanical load 5 is displaced in the axial direction of the screw 4a together with the ball screw nut 4b.
  • the pressurized object 7 is pressurized by the mechanical load 5.
  • the pressure detector 6 is, for example, a load cell or various force sensors.
  • the pressure detector 6 is attached to the mechanical load 5. Further, the pressure detector 6 outputs an actual pressure signal 6 a corresponding to the actual pressure value when the mechanical load 5 is pressurized to the pressurization target 7.
  • the driving of the motor 2 of the processing device 1 is controlled by the motor control device body 10.
  • the motor control device main body 10 includes a pressure command signal generation unit 11, a simulated pressure control unit 12, a simulated position calculation unit 13, a simulated pressure signal generation unit 14, a pressure control unit 15, a speed control unit 16, and a current control unit 17. ing.
  • the pressure command signal generation unit 11 generates a pressure command value (physical quantity command value) signal for setting the actual pressure value (physical quantity acquired value) of the actual pressure signal 6a as a desired target pressure value, that is, the pressure command signal 11a.
  • the simulated pressure control unit (simulated physical quantity control unit) 12 is a pressure command value of the pressure command signal 11 a from the pressure command signal generation unit 11 and a simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14 a generated by the simulated pressure signal generation unit 14.
  • a deviation (difference) signal 11b from (simulated physical quantity calculated value) is received.
  • the simulated pressure control unit 12 calculates a simulated speed calculation value by performing a simulated pressure control calculation (simulated physical quantity control calculation) based on a deviation between the pressure command value and the simulated pressure calculation value, and is a signal thereof.
  • a simulated motor speed signal 12a is generated. This simulated speed calculation value is a simulation of the motor speed of the motor 2.
  • An example of the simulated pressure control calculation is to calculate a simulated speed calculation value by performing proportional control by multiplying the deviation between the pressure command value and the simulated pressure calculation value by a proportional gain.
  • proportional + integral control that performs proportional control and integral control on the deviation between the pressure command value and the simulated pressure calculation value may be used.
  • the simulated pressure control calculation may be combined with a filter having a low-pass characteristic, a phase delay filter, a phase advance filter, or the like.
  • the simulated position calculation unit 13 receives the simulated motor speed signal 12a from the simulated pressure control unit 12.
  • the simulated position calculation unit 13 performs a transfer characteristic calculation on the simulated speed calculated value, calculates a simulated position calculated value for the motor position, and generates a simulated position signal 13a as the signal.
  • the transfer characteristic from the simulation speed calculation value to the simulation position calculation value of the simulation position calculation unit 13 includes one integration characteristic. As described above, if the transfer characteristic includes one integral characteristic, the relationship between the motor speed and the motor position can be simulated.
  • the transmission characteristic may further include a low-pass characteristic in addition to the one-time integral characteristic.
  • T is the time constant of the low-pass characteristic filter
  • the simulated pressure signal generation unit 14 receives the simulated position signal 13a from the simulated position calculation unit 13. Further, the simulated pressure signal generation unit 14 stores the value of the motor position of the motor 2 and the value of the pressure acting on the pressurizing target 7 in a one-to-one correspondence. Further, the simulated pressure signal generator 14 uses the simulated position calculated value of the simulated position signal 13a as the motor position, and calculates the pressure corresponding to the motor position as the simulated pressure calculated value. The simulated pressure signal generator 14 generates a simulated pressure signal 14a that is a signal for the calculated simulated pressure value.
  • FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the position and pressure when the characteristics of the pressurized object 7 are nonlinear.
  • the simulated pressure signal generation unit 14 stores the change in the motor position and the change in the pressure in a one-to-one correspondence, so that the pressure object 7 is the pressure applied from the mechanical load 5. Even if a non-linear characteristic is exhibited, a simulated pressure calculation value can be calculated.
  • a table in which the motor position and the pressure are associated with each other is stored in advance, and when the simulated position signal 13a is received, the table is referred to.
  • the pressure corresponding to the simulation position calculation value of the simulation position signal 13a is calculated as the simulation pressure calculation value.
  • the method of realizing the simulated pressure signal generation unit 14 is not limited to the table, and an approximate function (simulation calculation information) for simulating the relationship between the motor position and the pressure is stored in advance, and simulation is performed using this approximate function.
  • a pressure calculation value may be calculated.
  • the pressure controller (physical quantity controller) 15 receives the simulated pressure signal 14 a from the simulated pressure signal generator 14 and the actual pressure signal 6 a from the pressure detector 6. Further, the pressure control unit 15 executes a pressure control calculation, calculates an actual motor speed command value so that the pressure command value and the actual pressure value match, and calculates the actual motor speed command value (actual speed command value). An actual motor speed command signal 15a that is a signal is generated.
  • proportional control for calculating the actual motor speed command value by multiplying the deviation between the pressure command value and the actual pressure value by the proportional constant defined by the proportional gain parameter. Can be mentioned.
  • the speed control unit 16 receives a motor speed command signal 15b which is a sum signal of the actual motor speed command value of the actual motor speed command signal 15a from the pressure control unit 15 and the simulated speed calculation value of the simulated motor speed signal 12a. . Further, the speed control unit 16 receives the actual motor speed signal 3 a from the encoder 3. Furthermore, the speed control unit 16 performs a speed control calculation based on the motor speed command value of the motor speed command signal 15b and the actual motor speed of the actual motor speed signal 3a.
  • the speed control unit 16 calculates a motor current command value corresponding to a deviation between the motor speed command value and the actual motor speed by executing a speed control calculation, and a motor current that is a signal of the motor current command value.
  • a command signal 16a is generated.
  • An example of the speed control calculation by the speed control unit 16 includes proportional + integral control based on two parameters, a proportional gain parameter and an integral gain parameter.
  • the current control unit 17 receives the motor current command signal 16 a from the speed control unit 16. Further, the current control unit 17 supplies current to the motor 2 based on the motor current command value of the motor current command signal 16a.
  • the motor control device main body 10 includes an arithmetic processing unit (CPU), a storage unit (ROM, RAM, etc.) and a computer (not shown) having a signal input / output unit, an inverter for supplying current to the motor, etc. (Not shown).
  • the storage unit of the computer of the motor control device main body 10 includes a pressure command signal generation unit 11, a simulated pressure control unit 12, a simulated position calculation unit 13, a simulated pressure signal generation unit 14, a pressure control unit 15, a speed control unit 16, and a current.
  • a program for realizing the function of the control unit 17 is stored.
  • a simulation calculation system that is a virtual loop including the simulated pressure control unit 12, the simulated position calculation unit 13, and the simulated pressure signal generation unit 14 as shown in FIG. It is comprised on the computer of the motor control apparatus main body 10. Since the simulated pressure signal 14a, the simulated motor speed signal 12a, and the simulated position signal 13a generated by the simulation calculation system are generated on a computer, a current control unit including a delay element, a pressure detection unit, and an actual position detection And the speed signal detection unit are determined without depending on each detection unit.
  • the gain characteristic of the simulated pressure control unit 12 is set large, the stability of the control system is not affected. From this, when the gain characteristic of the simulated pressure control unit 12 is set to be relatively large, the followability of the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a with respect to the pressure command value of the pressure command signal 11a can be improved.
  • the simulated speed calculation value of the simulated motor speed signal 12a generated together with the simulated pressure signal 14a by the simulated calculation system is such that the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a is highly responsive to the pressure command value of the pressure command signal 11a. It becomes the motor speed for following.
  • the motor speed command signal 15b that is actually applied to the motor improves the follow-up performance of the pressure. This is a motor speed command signal that can be generated.
  • the simulated pressure signal generation unit 14 accurately simulates the characteristics of the pressurized object 7, the values of the simulated pressure signal 14a and the actual pressure signal 6a are substantially equal. As a result, the error between the values of the simulated pressure signal 14a and the actual pressure signal 6a is also substantially zero, so that the actual motor speed command value of the actual motor speed command signal 15a that is the output of the pressure control unit 15 is approximately 0. It becomes. From this, among the motor speed command signal 15b, the simulated speed calculation value of the simulated motor speed signal 12a becomes the main component of the motor speed command signal 15b, and becomes the motor speed command value at which the motor 2 should operate.
  • the actual motor speed command signal 15a is a signal for correcting this error when the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a has an error from the actual pressure value of the actual pressure signal 6a.
  • the simulated motor speed signal 12a is a signal that is determined without depending on the current control unit 17 including a delay element, the actual motor speed signal 3a, and the actual pressure signal 6a even if the gain characteristic of the simulated pressure control unit 12 is increased. . For this reason, it is possible to generate a motor speed command value to be operated by the motor 2 for following the pressure command value of the pressure command signal 11a at a high speed without affecting the stability of the control system.
  • the simulated pressure signal generator 14 simulates the simulated position signal 13a using a table or an approximate function.
  • the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a is calculated from the position calculation value.
  • Embodiment 2 As an example of the simulated pressure control unit 12, by performing a linear control calculation such as proportional control or proportional + integral control on a deviation signal between the pressure command value and the simulated pressure calculation value, An example of calculating the simulated speed calculation value has been described.
  • a linear control calculation such as proportional control or proportional + integral control
  • a limiting process is added in addition to a calculation related to linear transfer characteristics such as proportional control will be described.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a part of the motor control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the outline of the configuration of the motor control device of the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment.
  • a simulation is performed.
  • a pressure control unit 21 is used.
  • the simulated pressure control unit 21 includes a transfer characteristic calculation unit 22 and a restriction processing unit 23. Similar to the simulated pressure control unit 12 of the first embodiment, the transfer characteristic calculation unit 22 is proportional to the deviation (difference) between the pressure command value of the pressure command signal 11a and the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a. Perform linear control calculations such as control or proportional + integral control. As a result, the transfer characteristic calculation unit 22 calculates a simulated speed calculation value and sends the signal (transfer characteristic output signal) 22 a to the restriction processing unit 23.
  • the restriction processing unit 23 uses the signal 22a as it is as the simulation motor speed signal 23a.
  • the restriction processing unit 23 sets the predetermined value as the simulation speed calculation value and simulates the signal of the predetermined value.
  • the motor speed signal 23a is assumed.
  • the simulated speed calculation value does not take a larger value than the maximum speed of the motor 2.
  • the motor speed command value of the motor speed command signal 15b can also be controlled without exceeding the maximum speed of the motor 2.
  • FIG. 4 is a graph for explaining the effect of the second embodiment.
  • FIG. 4A shows changes with time of the simulated pressure signal 14a and the pressure command signal 11a
  • FIG. 4B shows changes with time of the simulated motor speed signal 23a.
  • changes in the simulated pressure signal 14a and the simulated motor speed signal 23a when the limit processing unit 23 is used are indicated by solid lines, and the simulated pressure signal 14a and the simulated motor speed when the limit processing unit 23 is not used.
  • a change in the signal 23a is indicated by a one-dot chain line, and a change in the pressure command signal 11a is indicated by a broken line.
  • 4 shows a case where the maximum motor speed is set as the predetermined value of the restriction processing unit 23 when the restriction processing unit 23 in FIG. 4 is used.
  • the followability of the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a with respect to the pressure command value of the pressure command signal 11a is slightly reduced as compared with the case where the restriction processing unit 23 is not used.
  • the simulation speed calculation value of the simulation motor speed signal 23a is not guaranteed to be equal to or less than the maximum motor speed when the limit processing unit 23 is not used, and may exceed the maximum motor speed.
  • the limit processing unit 23 is used, the simulated speed calculation value of the simulated motor speed signal 23a does not exceed the maximum motor speed.
  • the pressure command signal 11a is shaped into the simulated pressure signal 14a so that the maximum follow-up performance is improved according to the maximum speed of the motor 2. Furthermore, a simulation speed calculation value (simulation motor speed signal 23a) for realizing the movement is calculated. At this time, a simulated motor speed signal 23a having a simulated speed calculation value equal to or less than the maximum motor speed is fed to the speed controller 16 in a feedforward manner.
  • the speed controller 16 tries to control the motor speed below the maximum motor speed in order to follow the simulated speed calculation value of the simulated motor speed signal 23a.
  • the simulated motor speed signal 23a is a signal for realizing the simulated pressure signal 14a, and the simulated pressure signal generator 14 can simulate the characteristics of the pressurized object 7.
  • the applied pressure is almost the same as the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a.
  • the difference between the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a and the actual pressure value of the actual pressure signal 6a is kept close to 0, and the actual motor speed command value of the actual motor speed command signal 15a is also set to 0. A close value.
  • the motor speed command value of the motor speed command signal 15b which is the sum of the simulated speed calculation value of the simulated motor speed signal 23a and the actual motor speed command value of the actual motor speed command signal 15a, also exceeds the maximum motor speed. Disappears.
  • the motor speed command value of the motor speed command signal 15b is set to be equal to or lower than the maximum speed of the motor 2, the simulated pressure control unit 12 in FIG. It is also conceivable to directly limit the motor speed command value of the motor speed command signal 15b of the motor 2. Even in this case, the motor speed command value of the motor speed command signal 15b, which is a reference signal for speed control, is equal to or lower than the maximum speed of the motor 2.
  • the actual pressure value of the actual pressure signal 6a greatly deviates from the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a.
  • the actual motor speed command signal 15a generated by the pressure control unit 15 is generated.
  • the actual motor speed command value takes a relatively large value, and the ratio of the actual motor speed command signal 15a in the motor speed command signal 15b also increases.
  • the gain characteristic of the pressure control unit 15 needs to be increased in order to improve the followability to the pressure command value of the pressure command signal 11a. There is.
  • increasing the gain characteristic of the pressure control unit 15 as described above has a limit from the viewpoint of the stability of the control system, and the motor speed command value of the motor speed command signal 15b is equal to the pressure of the pressure command signal 11a. High followability to the command value cannot be obtained.
  • the simulated speed calculated value is equal to or less than a predetermined value by the restriction processing unit 23. It is said. With this configuration, the deviation between the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a and the actual pressure value of the actual pressure signal 6a can be made substantially zero. As a result, the occurrence of the above problems can be suppressed. At the same time, the motor speed command value of the motor speed command signal 15b can be kept below the maximum motor speed. In addition to this, the same effect as in the first embodiment can be obtained at the same time.
  • the magnitude of the correction value of the correction speed signal may exceed the maximum speed of the motor, and the motor speed of the motor speed command signal that serves as a reference signal for motor speed control.
  • a motor speed command value that is higher than the motor performance (maximum speed) may be given. In such a case, problems such as occurrence of overshoot and vibration in the actual pressure signal (pressure detection signal) have occurred, adversely affecting the quality of molded products and processed products.
  • the simulation speed calculation value is set to a predetermined value or less by the restriction processing unit 23 in the calculation process of the simulation motor speed signal 23a in the simulation pressure control unit 21, the actual pressure signal 6a Overshoot and vibration generated in the
  • Embodiment 3 FIG.
  • a simulation calculation system that is a virtual loop for generating the simulated pressure signal 14a from the pressure command signal 11a is configured, and the simulation obtained in the calculation process of the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a.
  • a configuration has been described in which the drive of the motor 2 is controlled based on the simulated speed calculation value of the simulated motor speed signal 12a using the motor speed signal 12a.
  • a motor 2 is used by using a simulation operation system that is a virtual loop that generates a simulated pressure signal 14a from the pressure command signal 11a.
  • a simulation operation system that is a virtual loop that generates a simulated pressure signal 14a from the pressure command signal 11a.
  • a description will be given of a configuration in which a simulation current calculation value to be operated is calculated, and driving of the motor 2 is controlled based on a simulation motor current signal that is a signal of the simulation current calculation value.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a motor control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the outline of the configuration of the motor control device main body 30 according to the third embodiment is the same as the configuration of the first embodiment, and the motor control device main body 30 according to the third embodiment includes a simulated speed calculation unit 31 and a simulation. And a current calculation unit 32.
  • the simulated pressure control unit 12 of the third embodiment calculates a simulated acceleration calculated value based on a signal 11b of a deviation between the pressure command value of the pressure command signal 11a and the simulated pressure calculated value of the simulated pressure signal 14a.
  • a simulated motor acceleration signal 12b which is a signal, is generated.
  • An example of the control of the simulated pressure control unit 12 is proportional control in which the value of the signal 11b is multiplied by a proportional constant defined by a proportional gain parameter to calculate a simulated acceleration calculated value. Note that the control is not limited to this proportional control, and may be proportional + integral control or the like.
  • the simulated current calculation unit 32 divides a constant obtained by dividing the total inertia of the rotor of the motor 2, the mechanical load 5, and the electric mechanism 4 by a torque constant that is a ratio of generated torque to the motor current. Then, the simulation current calculation value is calculated by multiplying the simulation acceleration calculation value of the simulation motor acceleration signal 12b. The simulated current calculator 32 generates a simulated motor current signal 32a that is a signal of the simulated current calculation value.
  • the simulated speed calculation unit 31 calculates a simulated speed calculated value by performing a calculation using a transfer characteristic including one integral characteristic on the simulated acceleration calculated value of the simulated motor acceleration signal 12b, A simulated motor speed signal 31a is generated.
  • the simulation position calculation unit 13 transmits a one-time integration characteristic to the simulation speed calculation value of the simulation motor speed signal 31a as in the first embodiment. By calculating the characteristic, a calculated simulated position value for the motor position is calculated, and a simulated position signal 13a, which is the signal, is generated.
  • the speed control unit 16 of the third embodiment is a motor speed command value that is the sum of the actual motor speed command value of the actual motor speed command signal 15a from the pressure control unit 15 and the simulated speed calculation value of the simulated motor speed signal 31a. , That is, a motor speed command signal 15c. Further, the speed control unit 16 calculates an actual current command value so that the actual motor speed of the motor actual speed signal 3a follows the motor speed command value of the motor speed command signal 16b of the motor speed command signal 15c. The actual motor current command signal 16a is generated.
  • the current control unit 17 receives a motor current command signal 16b which is a signal regarding the sum of the actual current command value of the actual motor current command signal 16a and the simulated current calculation value of the simulated motor current signal 32a. . In addition, the current control unit 17 performs control so that the current 17a matches the current command value of the motor current command signal 16b.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the effect of controlling the motor speed based on the sum of the actual motor current command value of the actual motor current command signal 16a and the simulated current calculation value of the simulated motor current signal 32a (motor current command signal 16b) is described in the embodiment. This is the same as the effect 1.
  • the simulated motor current signal 32a is a current signal of the motor 2 for the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a to follow the pressure command value of the pressure command signal 11a with a high response.
  • the simulated pressure signal generation unit 14 simulates the characteristics of the pressurized object 7, the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a is substantially equal to the actual pressure value of the actual pressure signal 6a.
  • the actual speed command value of the actual motor speed command signal 15a that is the output of the pressure control unit 15 is substantially zero.
  • the simulated speed calculation value of the simulated motor speed signal 31a and the actual motor speed of the actual motor speed signal 3a are substantially equal, and the actual current command value of the actual motor current command signal 16a is approximately zero.
  • the motor 2 is driven mainly based on the simulated motor current signal 32a.
  • the response to the current is higher than the response to the speed. Therefore, by adding the simulated motor current signal 32a, which is the main component of the motor current command signal 16b, in a feed-forward manner, there is an effect that the followability of the pressure command signal 11a with respect to the pressure command value is further improved.
  • the simulated pressure signal generator 14 calculates a simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a from the simulated position calculation value of the simulated position signal 13a using a table or an approximate function.
  • the simulated motor current signal 32a serving as a motor current command signal that can improve the command following characteristic of the actual pressure signal 6a can be calculated more accurately.
  • the actual motor current command signal 16a corrects this error when the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a generated by the simulated pressure signal generation unit 14 has an error from the actual pressure value of the actual pressure signal 6a. It becomes a signal to do.
  • the simulated motor current signal 32a is added to the actual motor current command signal 16a, and the simulated motor speed signal 31a is added to the actual motor speed command signal 15a.
  • the present invention is not limited to this example. The same applies to a configuration in which the simulated motor current signal 32a is added to the actual motor current command signal 16a without adding the simulated motor speed signal 31a to the actual motor speed command signal 15a. An effect can be obtained.
  • the simulated pressure control unit 41 includes a transfer characteristic calculation unit 42 and a restriction processing unit 43.
  • the transfer characteristic calculation unit 42 performs control calculation such as proportional control based on a deviation (difference) between the pressure command value of the pressure command signal 11a and the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a. Thereby, the transfer characteristic calculation unit 42 calculates a simulated acceleration calculation value and sends the signal (transfer characteristic output signal) 42 a to the restriction processing unit 43.
  • the restriction processing unit 43 uses the signal 42a as it is as the simulation motor acceleration signal 43a.
  • the restriction processing unit 43 sets the predetermined value as the simulated acceleration calculation value and simulates the signal of the predetermined value.
  • the motor acceleration signal 43a is assumed.
  • the predetermined value of the limit processing unit 43 includes the maximum current of the motor 2 and the mechanical inertia of the portion that moves as the motor operates (in FIG. 5, the inertia of the motor 2, the electric mechanism 4, the mechanical load 5). , Equivalent to the total inertia of the pressure detector 6), and the maximum acceleration determined from the torque constant of the motor 2 (the total current of the motor 2, the electric mechanism 4, and the mechanical load 5 is summed by multiplying the maximum motor current by the torque constant It is preferable that the acceleration obtained by dividing by the inertia) or less.
  • the linear motor's maximum current is multiplied by a thrust constant, and the mechanical mass of the movable part of the linear motor and the part that moves as the motor operates are calculated. What is necessary is just to set it as the maximum acceleration obtained by dividing by the total mechanical mass.
  • the maximum acceleration corresponds to the acceleration when acceleration is performed using the maximum motor current.
  • the simulated acceleration calculation value of the simulated motor acceleration signal 43a does not take a value larger than the maximum acceleration of the motor 2, and the current command value of the motor current command signal 16b does not exceed the maximum current of the motor 2.
  • control can be performed. If a motor current command value that exceeds the maximum motor current is given, the current cannot be controlled and vibration occurs in the current. As a result, vibration occurs in the pressure and speed. It adversely affects machining accuracy. Furthermore, in the worst case, the motor may be destroyed by an excessive current.
  • the acceleration value obtained by dividing the limit value of the limit processing unit by the total mechanical inertia which is obtained by multiplying the maximum motor current by the torque constant and summing the motor inertia and the mechanical inertia of the parts that move with motor operation. Since the simulation current signal is limited to be equal to or less than the maximum motor current, the simulated pressure signal when the motor is operated at the maximum motor current or less is calculated. By applying the simulated current signal at this time in a feed-forward manner, a control in which the simulated current calculated value and the current are substantially equal is realized. As a result, the simulated pressure calculated value and the actual pressure value are substantially equal to each other. . Thereby, since there is no large deviation between the actual pressure value and the simulated pressure calculation value, the simulated current calculation value is used to increase the actual pressure to the pressure command value without increasing the gain characteristic of the pressure control unit 15. It becomes possible to improve the followability of the value.
  • the simulated speed calculation unit 51 includes a one-time integration characteristic calculation unit 52 and a restriction processing unit 53.
  • the one-time integral characteristic calculation unit 52 performs a calculation related to the transfer characteristic including the one-time integral characteristic on the simulated acceleration calculated value of the simulated motor acceleration signal 12b, calculates the simulated speed calculated value, and generates the signal 51a. To do.
  • the limit processing unit 53 uses the signal 52a as it is as the simulation motor speed signal 53a.
  • the restriction processing unit 53 sets the predetermined value as the simulation speed calculation value, and the signal of the predetermined value Is a simulated motor speed signal 53a.
  • the predetermined value of the restriction processing unit 53 may be set to be equal to or less than the maximum speed of the motor 2.
  • the simulation speed calculation value of the simulation motor speed signal 53a does not take a value larger than the maximum speed of the motor 2, and as a result, the speed command value of the motor speed command signal 15c also exceeds the maximum speed of the motor 2.
  • the control can be performed in the absence of the control.
  • the limit value of the limit processing unit below the maximum speed of the motor, the simulated speed signal is limited to be below the maximum motor speed, so the simulated pressure signal when the motor operates at the maximum motor speed or below. Is calculated.
  • the simulated speed signal By applying the simulated speed signal at this time in a feed-forward manner, a control in which the simulated speed calculated value and the speed are substantially equal is realized. As a result, the simulated pressure calculated value and the actual pressure value are substantially equal to each other. . As a result, since a large deviation does not occur between the actual pressure value and the simulated pressure calculation value, the simulated pressure calculation value is used to increase the actual pressure to the pressure command value without increasing the gain characteristic of the pressure control unit 15. It becomes possible to improve the followability of the value.
  • the transfer characteristics of the simulation speed calculation unit 31 and the simulation position calculation unit 13 of the third embodiment may be only the one-time integration characteristics, and in addition to the one-time integration characteristics, the transfer characteristics are low.
  • a band pass characteristic or the like may be included.
  • Embodiment 4 FIG.
  • the configuration in which the pressure control unit 15 performs control for outputting a signal having a dimension of speed that is, the configuration in which the speed control is placed in the minor loop of the pressure control unit 15
  • a configuration in which the pressure control unit 15 performs control to output a signal having a current dimension that is, a configuration in which current control is placed in a minor loop of the pressure control unit 15 will be described.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a motor control apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the configuration of the motor control device main body 60 of the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment except that it has a simulation current calculation unit 32 similar to that of the third embodiment and the speed control unit 16 is omitted.
  • 1 is the same as the configuration of the motor control device main body 10.
  • Embodiments 1 and 3 will be mainly described.
  • the simulated pressure control unit 12 of the fourth embodiment calculates a simulated acceleration calculated value based on a deviation signal 11b between the values of the pressure command signal 11a and the simulated pressure signal 14a, and a simulated motor acceleration signal that is the signal. 12b is generated.
  • Examples of the control of the simulated pressure control unit 12 include proportional control and proportional + integral control.
  • the simulated position calculation unit 13 according to the fourth embodiment receives the simulated motor acceleration signal 12b from the simulated pressure control unit 12, performs a transfer characteristic calculation including a double integration characteristic, calculates a simulated position calculation value, A simulated position signal 13a is generated.
  • the simulated current calculation unit 32 generates the motor current in the total mechanical inertia, which is the sum of the rotor of the motor 2, the electric mechanism 4, and the mechanical load 5, using the simulated motor acceleration signal 12b as an input signal.
  • a simulation current calculation value is calculated by multiplying a simulation acceleration calculation value by a constant divided by a torque constant which is a torque ratio, and a simulation motor current signal 32a which is the signal is generated.
  • the current control unit 17 according to the fourth embodiment controls the current flowing through the motor 2 based on the current command value of the motor current command signal 15e.
  • the motor current command signal 15e for determining the current that is actually applied to the motor 2.
  • this is a signal that can improve the followability of pressure.
  • the simulated pressure signal generation unit 14 accurately simulates the characteristics of the pressurization target 7, the values of the simulated pressure signal 14a and the actual pressure signal 6a are substantially equal.
  • the actual current command value of the actual motor current command signal 15d which is the output of the pressure control unit 15, becomes almost zero.
  • the simulated motor current signal 32a of the motor current command signal 15e becomes the main component of the motor current command signal 15e, and becomes a signal for the motor 2 to operate.
  • the actual motor current command signal 15d is a signal for correcting this error when the simulated pressure calculation value of the simulated pressure signal 14a generated by the simulated pressure signal generator 14 is different from the actual pressure value. Become.
  • the simulated pressure signal generator 14 uses the simulated pressure signal 14a from the simulated position calculated value of the simulated position signal 13a using a table or an approximate function. The simulated pressure calculation value is calculated. With this configuration, there is an effect that it is possible to generate a simulated motor current signal 32a serving as a motor current command signal that can improve the command following characteristic of the actual pressure signal 6a.
  • the simulated pressure control unit 12 of the fourth embodiment may be provided with a restriction process similar to that of the second and third embodiments. Specifically, the simulated pressure control unit 12 may be configured as shown in FIG. 6 in the third embodiment. The effect obtained by providing the restriction process is the same as the effect described in the third embodiment.
  • Embodiment 5 FIG. In the fourth embodiment, the configuration using the current control loop as the minor loop of the pressure control has been described. On the other hand, Embodiment 5 demonstrates the structure which uses a position control loop as a minor loop of pressure control.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a motor control apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the configuration of the motor control device main body 70 according to the fifth embodiment is the same as the configuration of the motor control device main body 30 according to the third embodiment except that a position control unit 71 is further provided.
  • a position control unit 71 is further provided.
  • the encoder 3 of the fifth embodiment outputs not only the actual motor speed signal 3a but also an actual motor position signal 3b that is a signal corresponding to the motor position (rotational position).
  • the pressure control unit 15 of the fifth embodiment calculates an actual position command value based on the respective values of the simulated pressure signal 14a and the actual pressure signal 6a, and generates an actual position command signal 15f that is the signal.
  • the proportional control for calculating the actual position command value by multiplying the deviation between the values of the simulated pressure signal 14a and the actual pressure signal 6a by the proportionality constant defined by the proportional gain parameter.
  • proportional + integral control, integral control, and the like are examples of the proportional control, and the like.
  • the position controller 71 receives a position command signal 15g which is a sum signal of the values of the actual position command signal 15d and the simulated position signal 13a. Further, the position controller 71 calculates an actual speed command value so that the actual motor position of the actual motor position signal 3b follows the position command value of the position command signal 15g, and the actual motor speed command signal 71a that is the signal is calculated. Is generated. As an example of the control of the position control unit 71, proportional control for calculating the actual speed command value by multiplying the deviation between the value of the position command signal 15g and the value of the actual motor position signal 3b by a proportional constant. Etc.
  • the speed controller 16 receives a motor speed command signal 71b which is a sum signal of the values of the actual motor speed command signal 71a and the simulated motor speed signal 31a. Further, the speed control unit 16 receives the actual motor speed signal 3a. Further, the speed control unit 16 performs a speed control calculation so that the actual motor speed of the actual motor speed signal 3a follows the speed command value of the motor speed command signal 71b, and calculates an actual current command value. The actual motor current command signal 16a is generated. The current control unit 17 controls the current flowing through the motor 2 based on the current command value of the motor current command signal 16b, and causes the motor 2 to generate a driving force.
  • a motor speed command signal 71b is a sum signal of the values of the actual motor speed command signal 71a and the simulated motor speed signal 31a. Further, the speed control unit 16 receives the actual motor speed signal 3a. Further, the speed control unit 16 performs a speed control calculation so that the actual motor speed of the actual motor speed signal 3a follows the speed command value
  • the simulation is a virtual loop including the simulated pressure signal generation unit 14, the simulated pressure control unit 12, the simulated speed calculation unit 31, the simulated position calculation unit 13, and the simulated current calculation unit 32.
  • An arithmetic system (virtual control circuit) is configured on the computer of the motor control device main body 70.
  • the values of the simulated position signal 13a, the simulated motor speed signal 31a, and the simulated motor current signal 32a generated by the simulated operation system are the position and speed for the actual pressure signal 6a to follow the pressure command signal 11a with a high response. And current.
  • the position command signal 15g, the motor speed command signal 71b, and the motor current command signal 16d are generated, so that the gain characteristic of the pressure control unit that causes the oscillation phenomenon under control is increased. Therefore, it is possible to realize control that improves the followability to the pressure command signal. This effect can be obtained in the same manner because the simulated pressure signal generation unit 14 simulates the characteristics of the pressurized object 7 even when the pressurized object 7 exhibits nonlinear characteristics.
  • all three types of signals that is, the simulated position signal 13a, the simulated motor speed signal 31a, and the simulated motor current signal 32a are used, and based on the respective signals, the position command signal 15g, the motor speed command A signal 71b and a motor current command signal 16d are generated.
  • the simulated motor speed signal 31a and the simulated motor current signal 32a are not fed forward, but the actual motor speed command signal 71a and the actual motor current command signal 16a are respectively converted into the motor speed command signal 71b and the motor current command signal 16b.
  • At least one of the simulated pressure control unit 12 and the simulated speed calculation unit 31 according to the fifth embodiment may be provided with a limiting process as illustrated in FIGS.
  • the restriction process described with reference to FIGS. 6 and 7 may be provided in at least one of the simulated pressure control unit 12 and the simulated speed calculation unit 31.
  • the effect obtained by providing the restriction process is the same as the effect described in the third embodiment.
  • the configuration related to pressure control has been described.
  • the pressure control in the first to fifth embodiments can be replaced with force control as it is. That is, force can be used as a mechanical physical quantity.
  • the pressure detector 6 is used in the first to fifth embodiments, the pressure detector 6 is not necessarily physically provided.
  • pressure may be estimated and acquired from motor current and speed information, and the pressure may be controlled based on this estimated value (physical quantity acquired value).

Abstract

　機械負荷から加えられる力学的物理量に対して対象物が非線形な特性を示す場合であっても、対象物に加わる力学的物理量の物理量指令値に対する追従性を向上させることができるモータ制御装置を提供する。加工装置１のモータ２の駆動は、モータ制御装置本体１０によって制御される。モータ制御装置本体１０は、圧力指令信号生成部１１、模擬圧力制御部１２、模擬位置算出部１３、模擬圧力信号生成部１４、圧力制御部１５、速度制御部１６及び電流制御部１７を有している。速度制御部１６は、圧力制御部１５からの実モータ速度指令信号１５ａの実モータ速度指令値と、模擬モータ速度信号１２ａの模擬速度算出値との和の信号であるモータ速度指令信号１５ｂを受ける。速度制御部１６は、モータ速度指令信号１５ｂのモータ速度指令値と、実モータ速度信号３ａの実モータ速度とに基づいて、速度制御演算を実行する。

Description

モータ制御装置
　この発明は、対象物に機械負荷を押し当てるためのモータの駆動を制御するモータ制御装置に関する。
　射出成形機やプレス成形機等の各種成形機や、ボンディング機械等の加工装置（加工機械）では、電動機構（機械駆動部）がモータによって駆動されて、加圧対象物に圧力を加える。また、このような加工装置では、一般的に、加圧対象物である成形材料等やワークに機械負荷が押し当てられたときの圧力情報である実圧力値が検出され、この検出された実圧力値と圧力指令値とに基づいて圧力制御が行われる。このような圧力制御によって、実圧力値が圧力指令値に追従するようにモータを制御するための信号である、電流指令値や速度指令値等が算出される。
　このような圧力制御の演算の一例としては、圧力指令値と実圧力値との偏差（差分）に比例ゲインを乗じて速度指令値を算出し、この速度指令値に基づくモータの速度の演算が挙げられる。一般的に、圧力制御の演算のゲイン特性を比較的大きく設定することによって、実圧力値の圧力指令値に対する追従性を向上させることができる。その反面、比例ゲインを過大に設定すると、制御系の安定性が損なわれて、制御系が不安定になったり、加圧対象物に加わる圧力に高周波の振動が載る発振現象が発生したりする。
　制御系が不安定になるのは勿論好ましくないが、発振現象が生じることにより、振動によって成形品や加工品の品質に悪影響が生じる。一方、ゲイン特性を比較的小さく設定しておけば、発振現象は生じないが、実圧力値の圧力指令値に対する追従性能が低下する。これによって、所望の圧力である圧力指令値に対し、実際に加えている圧力である実圧力値との間に誤差が発生し、成形品や加工品の成形精度、加工精度に悪影響を及ぼすという問題がある。
　このような問題に対して、例えば、特許文献１に示すような従来装置では、ダイクッション制御装置が、圧力指令値の微分値に係数を乗じた補正値を作成し、これを速度指令値に加えることによって、実圧力値の圧力指令値に対する追従特性を向上させる。
特開２００７－１１１７０４号公報
　しかしながら、特許文献１に示すような従来装置では、機械負荷から加えられる力学的物理量に対して加圧対象物が非線形な特性を示す場合、補正値が正確ではなくなる。このため、オーバーシュートが発生したり、十分な指令追従特性が得られなかったりするという問題がある。
　なお、このような問題は、圧力制御のみならず、力制御でも同様に発生する。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、機械負荷から加えられる力学的物理量に対して対象物が非線形な特性を示す場合であっても、対象物に加わる力学的物理量の物理量指令値に対する追従性を向上させることができるモータ制御装置を得ることを目的とする。
　この発明のモータ制御装置は、モータを有し、力及び圧力のいずれか一方である力学的物理量を対象物に加えるための機械負荷に接続され、前記モータの動力によって、前記機械負荷を変位させて前記対象物に押し付けることにより、前記対象物に前記力学的物理量を加える電動機構に設けられるものであって、前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の値を物理量取得値として取得し、前記物理量取得値を予め設定された物理量目標値とするための物理量指令値を生成して、その生成した物理量指令値を用いて前記モータの駆動を制御するモータ制御装置本体を備え、前記モータ制御装置本体は、前記物理量指令値と後記模擬物理量算出値との差分から、所定の模擬物理量制御演算を行うことにより、モータ速度についての模擬速度算出値を算出する模擬物理量制御部と、前記模擬速度算出値に対して、一回の積分特性を含む伝達特性を用いた演算を行うことにより、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方についての模擬位置算出値を算出する模擬位置算出部と、前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の情報と、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方の情報とを互いに対応付けて模擬演算用情報として予め記憶し、前記模擬位置算出値に対して、前記模擬演算用情報を用いた演算を行って、前記力学的物理量を模擬した値である模擬物理量算出値を算出する模擬物理量算出部と、前記物理量取得値及び前記模擬物理量算出値に基づいて、圧力制御演算を行うことによって、モータ速度についての実速度指令値を算出する物理量制御部とを有し、前記モータ制御装置本体は、前記模擬速度指令値と前記実速度指令値との和に基づいてモータ速度を制御するものである。
　この発明のモータ制御装置によれば、モータ制御装置本体が、模擬物理量制御部、模擬位置算出部、模擬物理量算出部と、物理量制御部とを有し、模擬速度算出値と実速度指令値との和に基づいてモータ速度を制御するので、機械負荷から加えられる力学的物理量に対して対象物が非線形な特性を示す場合であっても、対象物に加わる力学的物理量の物理量指令値に対する追従性を向上させることができる。
この発明の実施の形態１によるモータ制御装置を示すブロック図である。 圧力と位置との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態２によるモータ制御装置を示すブロック図である。 信号の変化を説明するためのグラフである。 この発明の実施の形態３によるモータ制御装置を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３によるモータ制御装置の他の例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３によるモータ制御装置の他の例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４によるモータ制御装置を示すブロック図である。 この発明の実施の形態５によるモータ制御装置を示すブロック図である。
　以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
　実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１によるモータ制御装置を示すブロック図である。
　図１において、加工装置１は、回転式のモータ（加圧用モータ）２及びエンコーダ３を含む電動機構４と、機械負荷としての機械負荷５と、圧力検出器６とを有している。
　エンコーダ３は、モータ２の回転速度に応じた実モータ速度信号３ａを生成する速度検出手段である。電動機構４は、回転運動を並進運動に変換する送りねじ機構であり、ねじ４ａと、ボールねじナット４ｂとを有している。ねじ４ａは、モータ２によって、その周方向へ回転される。ボールねじナット４ｂは、ねじ４ａの回転に伴って、ねじ４ａの軸方向へ変位する。
　機械負荷５は、ボールねじナット４ｂに取り付けられている。機械負荷５の先端部は、加圧対象物（対象物）７と対向している。また、機械負荷５は、ボールねじナット４ｂとともに、ねじ４ａの軸方向へ変位する。加圧対象物７は、機械負荷５によって加圧される。圧力検出器６は、例えばロードセルや各種力センサ等である。また、圧力検出器６は、機械負荷５に取り付けられている。さらに、圧力検出器６は、機械負荷５の加圧対象物７への加圧時の実圧力値に応じた実圧力信号６ａを出力する。
　加工装置１のモータ２の駆動は、モータ制御装置本体１０によって制御される。モータ制御装置本体１０は、圧力指令信号生成部１１、模擬圧力制御部１２、模擬位置算出部１３、模擬圧力信号生成部１４、圧力制御部１５、速度制御部１６及び電流制御部１７を有している。圧力指令信号生成部１１は、実圧力信号６ａの実圧力値（物理量取得値）を所望の目標圧力値とするための圧力指令値（物理量指令値）の信号、即ち圧力指令信号１１ａを生成する。
　模擬圧力制御部（模擬物理量制御部）１２は、圧力指令信号生成部１１からの圧力指令信号１１ａの圧力指令値と、模擬圧力信号生成部１４によって生成される模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値（模擬物理量算出値）との偏差（差分）の信号１１ｂを受ける。また、模擬圧力制御部１２は、圧力指令値及び模擬圧力算出値の偏差に基づいて、模擬圧力制御演算（模擬物理量制御演算）を行うことにより、模擬速度算出値を算出し、その信号である模擬モータ速度信号１２ａを生成する。この模擬速度算出値とは、モータ２のモータ速度について模擬したものである。
　この模擬圧力制御演算の一例としては、圧力指令値及び模擬圧力算出値の偏差に、比例ゲインを乗じる比例制御を行うことによって、模擬速度算出値を算出すること等が挙げられる。なお、これに限られるものではなく、例えば、圧力指令値及び模擬圧力算出値の偏差に対して、比例制御と積分制御とを行う比例＋積分制御を用いてもよい。また、模擬圧力制御演算に、低域通過特性をもつフィルタや、位相遅れフィルタ、位相進みフィルタ等を組み合わせてもよい。
　模擬位置算出部１３は、模擬圧力制御部１２からの模擬モータ速度信号１２ａを受ける。また、模擬位置算出部１３は、模擬速度算出値に対して伝達特性演算を行って、モータ位置についての模擬位置算出値を算出し、その信号である模擬位置信号１３ａを生成する。模擬位置算出部１３の模擬速度算出値から模擬位置算出値への伝達特性には、１回の積分特性が含まれている。このように、伝達特性に１回の積分特性が含まれていれば、モータ速度とモータ位置との関係を模擬することができる。
　模擬位置算出部１３の演算の一例としては、ｓをラプラス演算子とし、ｖｍ（ｓ）を模擬速度算出値のラプラス変換とし、ｘｍ（ｓ）を模擬位置算出値のラプラス変換とした場合に、次の式（１）のような演算が挙げられる。
　ｘｍ（ｓ）＝（１／ｓ）・ｖｍ（ｓ）　　　　　　　　　　　　　（１）
　なお、この式（１）は、模擬速度算出値から模擬位置算出値への伝達特性に一回の積分特性が含まれていることを表している。
　また、この式（１）の他に、伝達特性に１回の積分特性以外に低域通過特性をさらに含んでいてもよい。例えば、Ｔを低域通過特性フィルタの時定数としたときに、次の式（２）のような演算を行って、模擬位置算出値を算出してもよい。
　ｘｍ（ｓ）＝（１／ｓ）・｛１／（Ｔｓ＋１）｝・ｖｍ（ｓ）　　（２）
　模擬圧力信号生成部１４は、模擬位置算出部１３から模擬位置信号１３ａを受ける。また、模擬圧力信号生成部１４は、モータ２のモータ位置の値と、加圧対象物７に作用する圧力の値とを、１対１で対応付けて記憶している。さらに、模擬圧力信号生成部１４は、模擬位置信号１３ａの模擬位置算出値をモータ位置とし、そのモータ位置に対応する圧力を、模擬圧力算出値として算出する。また、模擬圧力信号生成部１４は、算出した模擬圧力算出値についての信号である模擬圧力信号１４ａを生成する。
　ここで、機械負荷５が加圧対象物７に接触するまで圧力は発生しない。また、機械負荷５が加圧対象物７に接触すると圧力が発生するが、機械負荷５が停止状態であっても加圧対象物７に接触していれば圧力は発生する。また、機械負荷５の位置が加圧対象物７の方向に大きく動くほど、大きな圧力が発生する。つまり、機械負荷５の位置にのみに依存して圧力は決定される。但し、位置と圧力との間には必ずしも線形な関係があるわけではなく、加圧対象物７の種類によっては、非線形な特性がある場合もある。なお、図２は、加圧対象物７の特性が非線形な場合の位置と圧力との関係の一例を示すグラフである。
　このように、模擬圧力信号生成部１４がモータ位置の変化と、圧力の変化とを１対１で対応付けて記憶していることから、加圧対象物７が機械負荷５から加えられた圧力に対して非線形な特性を示す場合であっても、模擬圧力算出値を算出可能となる。
　模擬圧力信号生成部１４の実現方法の一例としては、モータ位置と圧力とが対応付けられたテーブル（模擬演算用情報）を予め記憶し、模擬位置信号１３ａを受けたら、テーブルを参照して、模擬位置信号１３ａの模擬位置算出値に対応する圧力を、模擬圧力算出値として算出することが挙げられる。また、模擬圧力信号生成部１４の実現方法は、テーブルに限らず、モータ位置と圧力との関係を模擬するための近似関数（模擬演算用情報）を予め記憶し、この近似関数を用いて模擬圧力算出値を算出してもよい。
　圧力制御部（物理量制御部）１５は、模擬圧力信号生成部１４からの模擬圧力信号１４ａと、圧力検出器６からの実圧力信号６ａとを受ける。また、圧力制御部１５は、圧力制御演算を実行して、圧力指令値と実圧力値とが一致するように実モータ速度指令値を算出し、その実モータ速度指令値（実速度指令値）の信号である実モータ速度指令信号１５ａを生成する。この圧力制御部１５による圧力制御演算の一例としては、圧力指令値と実圧力値との偏差に、比例ゲインパラメータで定義される比例定数を乗じて、実モータ速度指令値を算出する比例制御が挙げられる。
　速度制御部１６は、圧力制御部１５からの実モータ速度指令信号１５ａの実モータ速度指令値と、模擬モータ速度信号１２ａの模擬速度算出値との和の信号であるモータ速度指令信号１５ｂを受ける。また、速度制御部１６は、エンコーダ３からの実モータ速度信号３ａを受ける。さらに、速度制御部１６は、モータ速度指令信号１５ｂのモータ速度指令値と、実モータ速度信号３ａの実モータ速度とに基づいて、速度制御演算を実行する。
　また、速度制御部１６は、速度制御演算を実行することによって、モータ速度指令値と実モータ速度との偏差に応じたモータ電流指令値を算出し、そのモータ電流指令値の信号であるモータ電流指令信号１６ａを生成する。この速度制御部１６による速度制御演算の一例としては、比例ゲインパラメータ及び積分ゲインパラメータの２つのパラメータに基づく比例＋積分制御等が挙げられる。
　電流制御部１７は、速度制御部１６からのモータ電流指令信号１６ａを受ける。また、電流制御部１７は、モータ電流指令信号１６ａのモータ電流指令値に基づいて、モータ２に電流を供給する。
　ここで、モータ制御装置本体１０は、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ及びＲＡＭ等）及び信号入出力部を持ったコンピュータ（図示せず）と、モータに電流を供給するインバータ等（図示せず）とにより構成することができる。モータ制御装置本体１０のコンピュータの記憶部には、圧力指令信号生成部１１、模擬圧力制御部１２、模擬位置算出部１３、模擬圧力信号生成部１４、圧力制御部１５、速度制御部１６及び電流制御部１７の機能を実現するためのプログラムが格納されている。
　次に、この実施の形態１の構成によって得られる効果について説明する。従来の圧力制御系の構成であれば、圧力制御部のゲイン特性を大きくしなければ、実圧力値の圧力指令値に対する追従性能を向上させることが困難である。しかしながら、電流制御部や、圧力検出部、実位置検出部及び速度信号検出部の各検出部には、遅れ要素が存在する。このため、圧力制御部のゲインを過大に設定すると、制御系の安定性に影響を及ぼし、制御ループが不安定化したり、制御系の安定性が低下することに伴い、検出圧力信号に振動が発生する等の好ましくない現象が発生したりする。
　これに対して、実施の形態１のモータ制御装置では、図１のように模擬圧力制御部１２、模擬位置算出部１３及び模擬圧力信号生成部１４からなる仮想的なループである模擬演算系がモータ制御装置本体１０の計算機上で構成されている。この模擬演算系によって生成される模擬圧力信号１４ａ、模擬モータ速度信号１２ａ及び模擬位置信号１３ａは、計算機上で生成されるため、遅れ要素が含まれる電流制御部や、圧力検出部、実位置検出部及び速度信号検出部の各検出部に依存せずに決定される。
　従って、模擬圧力制御部１２のゲイン特性が大きく設定された場合でも、制御系の安定性に影響が及ばない。このことから、模擬圧力制御部１２のゲイン特性を比較的大きく設定すると、圧力指令信号１１ａの圧力指令値に対する模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値の追従性を向上させることができる。
　また、模擬演算系によって模擬圧力信号１４ａとともに生成される模擬モータ速度信号１２ａの模擬速度算出値は、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値が圧力指令信号１１ａの圧力指令値に対して高応答に追従するためのモータ速度となる。この模擬モータ速度信号１２ａを、フィードフォワード的に圧力制御部１５の出力である実モータ速度指令信号１５ａに加えることによって、実際にモータに与えるモータ速度指令信号１５ｂが、圧力の追従性向上を実現できるモータ速度指令信号となる。
　さらに、模擬圧力信号生成部１４が、加圧対象物７の特性を正確に模擬しているので、模擬圧力信号１４ａと実圧力信号６ａとのそれぞれの値がほぼ等しくなる。この結果、模擬圧力信号１４ａと実圧力信号６ａとのそれぞれの値の誤差もほぼ０となるため、圧力制御部１５の出力である実モータ速度指令信号１５ａの実モータ速度指令値は、ほぼ０となる。このことから、モータ速度指令信号１５ｂのうち、模擬モータ速度信号１２ａの模擬速度算出値がモータ速度指令信号１５ｂの主要な成分となり、モータ２が動作すべきモータ速度指令値となる。なお、実モータ速度指令信号１５ａは、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値が実圧力信号６ａの実圧力値と誤差が生じたときに、この誤差を補正するための信号となる。
　模擬モータ速度信号１２ａは、模擬圧力制御部１２のゲイン特性を大きくしても、遅れ要素を含む電流制御部１７や、実モータ速度信号３ａや実圧力信号６ａに依存せずに決まる信号である。このため、制御系の安定性に影響を及ぼさずに、圧力指令信号１１ａの圧力指令値に高速に追従するためのモータ２の動作すべきモータ速度指令値を生成することができる。
　また、機械負荷５から加わる圧力に対して加圧対象物７が非線形な特性を示す場合であっても、模擬圧力信号生成部１４が、テーブル、あるいは近似関数を用いて模擬位置信号１３ａの模擬位置算出値から、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値を算出する。この構成により、実圧力信号６ａの値の指令追従特性を向上させることができるモータ速度指令信号となる模擬モータ速度信号１２ａの模擬速度算出値を、より正確に算出することができる。
　実施の形態２．
　実施の形態１では、模擬圧力制御部１２の例として、圧力指令値と模擬圧力算出値との偏差の信号に対して、比例制御あるいは比例＋積分制御等の線形な制御演算を行うことによって、模擬速度算出値を算出する例について説明した。これに対して、実施の形態２では、比例制御等の線形な伝達特性に関する演算に加え、制限処理を加えた例について説明する。
　図３は、この発明の実施の形態２によるモータ制御装置の一部を示すブロック図である。図３において、実施の形態２のモータ制御装置の構成の概要は、実施の形態１の構成と同様であり、実施の形態２では、実施の形態１の模擬圧力制御部１２に代えて、模擬圧力制御部２１が用いられる。
　実施の形態２の模擬圧力制御部２１は、伝達特性演算部２２及び制限処理部２３を有している。伝達特性演算部２２は、圧力指令信号１１ａの圧力指令値と模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値との偏差（差分）に基づいて、実施の形態１の模擬圧力制御部１２と同様に、比例制御あるいは比例＋積分制御等の線形な制御演算を行う。これにより、伝達特性演算部２２は、模擬速度算出値を算出し、その信号（伝達特性出力信号）２２ａを制限処理部２３に送る。
　制限処理部２３は、伝達特性演算部２２からの信号２２ａの模擬速度算出値が所定値以下である場合には、信号２２ａをそのまま模擬モータ速度信号２３ａとする。他方、制限処理部２３は、伝達特性演算部２２からの信号２２ａの模擬速度算出値が所定値を超過している場合には、所定値を模擬速度算出値とし、その所定値の信号を模擬モータ速度信号２３ａとする。
　ここで、制限処理部２３の所定値を、モータ２の最高速度以下とすることによって、模擬速度算出値が、モータ２の最高速度よりも、大きな値をとることがなくなる。この結果、モータ速度指令信号１５ｂのモータ速度指令値も、モータ２の最高速度を超えない状態で制御を行うことができる。
　次に、実施の形態２の効果について説明する。図４は、実施の形態２の効果を説明するためのグラフである。図４（ａ）には、模擬圧力信号１４ａ及び圧力指令信号１１ａの時間に対する変化を示し、図４（ｂ）には、模擬モータ速度信号２３ａの時間に対する変化を示す。また、図４では、制限処理部２３を用いた場合の模擬圧力信号１４ａ及び模擬モータ速度信号２３ａの変化を実線で示し、制限処理部２３を用いていない場合の模擬圧力信号１４ａ及び模擬モータ速度信号２３ａの変化を一点鎖線で示し、圧力指令信号１１ａの変化を破線で示す。なお、図４における制限処理部２３を用いた場合における制限処理部２３の所定値として、モータ最高速度が設定された場合を示している。
　制限処理部２３の処理を加えることにより、制限処理部２３を用いていない場合に比べて、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値の圧力指令信号１１ａの圧力指令値に対する追従性が若干鈍くなる。他方、模擬モータ速度信号２３ａの模擬速度算出値は、制限処理部２３を用いていない場合には、モータ最高速度以下になるという保証がなく、モータ最高速度を越える可能性がある。これに対して、制限処理部２３を用いた場合には、模擬モータ速度信号２３ａの模擬速度算出値がモータ最高速度を超えることはない。
　ここで、制限処理部２３を用いた場合、別の見方をすると、モータ２の最高速度に応じて、最大限追従性能が向上するように、圧力指令信号１１ａを模擬圧力信号１４ａへ整形し、さらに、その動きを実現するための模擬速度算出値（模擬モータ速度信号２３ａ）を算出していることになる。このときに、モータ最高速度以下の模擬速度算出値の模擬モータ速度信号２３ａが、速度制御部１６にフィードフォワード的に加えられる。
　このため、速度制御部１６は、この模擬モータ速度信号２３ａの模擬速度算出値に追従しようと、モータ最高速度以下にモータ速度を制御しようとする。また、模擬モータ速度信号２３ａは、模擬圧力信号１４ａを実現するための信号であり、模擬圧力信号生成部１４が加圧対象物７の特性を模擬できているので、加圧対象物７に加えられる圧力は、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値とほとんど同じ大きさとなる。
　このとき、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値と実圧力信号６ａの実圧力値との間の差が０に近い状態に保たれ、実モータ速度指令信号１５ａの実モータ速度指令値も０に近い値となる。この結果、模擬モータ速度信号２３ａの模擬速度算出値と、実モータ速度指令信号１５ａの実モータ速度指令値との和であるモータ速度指令信号１５ｂのモータ速度指令値も、モータ最高速度を超えることがなくなる。
　ところで、モータ速度指令信号１５ｂのモータ速度指令値を、モータ２の最高速度以下にするためであれば、図１における模擬圧力制御部１２に図３のような制限処理部２３を設けずに、モータ２のモータ速度指令信号１５ｂのモータ速度指令値に直接制限処理を行うことも考えられる。このようにした場合であっても、速度制御の参照信号であるモータ速度指令信号１５ｂのモータ速度指令値は、モータ２の最高速度以下となる。
　この場合、模擬圧力制御部１２に制限処理部２３を設けていないため、図４に示したように、圧力指令信号１１ａの圧力指令値に対する模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値の追従性は向上する。しかしながら、この場合には、モータ速度指令信号１５ｂに対して制限処理を設けているため、モータ２は、モータ最高速度以上に動作することはできない。このため、モータ速度に依存する実圧力値は、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値ほど、圧力指令信号１１ａの圧力指令値に対する追従性が向上しない。
　このとき、実圧力信号６ａの実圧力値は、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値に対して、大きく偏差を生じるようになり、この結果、圧力制御部１５が生成する実モータ速度指令信号１５ａの実モータ速度指令値は、比較的大きな値をとるようになり、モータ速度指令信号１５ｂにおける実モータ速度指令信号１５ａの占める割合も大きくなる。
　このようにモータ速度指令信号１５ｂにおける実モータ速度指令信号１５ａの割合が大きくなると、圧力指令信号１１ａの圧力指令値に対する追従性を向上させるためには、圧力制御部１５のゲイン特性を大きくする必要がある。しかしながら、前述のように圧力制御部１５のゲイン特性を大きくすることには、制御系の安定性の観点から限界があり、モータ速度指令信号１５ｂのモータ速度指令値も、圧力指令信号１１ａの圧力指令値に対する高い追従性が得られないことになる。
　これに対して、実施の形態２の構成によれば、模擬圧力制御部２１における模擬モータ速度信号２３ａの模擬速度算出値の算出過程で、制限処理部２３によって、模擬速度算出値が所定値以下とされる。この構成により、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値と、実圧力信号６ａの実圧力値との偏差をほぼ０にすることができる。この結果、上記のような問題の発生を抑えることができる。これとともに、モータ速度指令信号１５ｂのモータ速度指令値をモータ最高速度以下に保つことができる。これに加えて、実施の形態１と同様の効果も同時に得ることができる。
　ここで、特許文献１に示すような従来装置では、補正速度信号の補正値の大きさが、モータの最高速度を越えることがあり、モータ速度制御の参照信号となるモータ速度指令信号のモータ速度指令値として、モータの性能（最高速度）以上のモータ速度指令値を与えてしまう場合がある。このような場合には、実圧力信号（圧力検出信号）にオーバーシュートや振動が発生するといった問題が発生し、成形品や加工品の品質に悪影響を及ぼしていた。
　これに対して、実施の形態２では、模擬圧力制御部２１における模擬モータ速度信号２３ａの算出過程で、制限処理部２３によって、模擬速度算出値が所定値以下とされるので、実圧力信号６ａに発生するオーバーシュートや振動を抑制することができる。
　実施の形態３．
　実施の形態１，２では、圧力指令信号１１ａから模擬圧力信号１４ａを発生させる仮想的なループである模擬演算系が構成され、この模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値の算出過程で得られる模擬モータ速度信号１２ａを利用し、この模擬モータ速度信号１２ａの模擬速度算出値に基づいてモータ２の駆動を制御する構成について説明した。
　これに対して、実施の形態３では、実施の形態１，２と同様の考え方で、圧力指令信号１１ａから模擬圧力信号１４ａを発生させる仮想的なループである模擬演算系を用いて、モータ２が動作すべき模擬電流算出値を算出し、この模擬電流算出値の信号である模擬モータ電流信号に基づいてモータ２の駆動を制御する構成について説明する。
　図５は、この発明の実施の形態３によるモータ制御装置を示すブロック図である。図５において、実施の形態３のモータ制御装置本体３０の構成の概要は、実施の形態１の構成と同様であり、実施の形態３のモータ制御装置本体３０は、模擬速度算出部３１と模擬電流算出部３２とをさらに有している。
　実施の形態３の模擬圧力制御部１２は、圧力指令信号１１ａの圧力指令値と、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値との偏差の信号１１ｂに基づいて、模擬加速度算出値を算出し、その信号である模擬モータ加速度信号１２ｂを生成する。この模擬圧力制御部１２の制御の一例としては、信号１１ｂの値に対して、比例ゲインパラメータで定義される比例定数を乗じて、模擬加速度算出値を算出する比例制御が挙げられる。なお、この比例制御に限るものではなく、比例＋積分制御等であってもよい。
　模擬電流算出部３２は、モータ２の回転子、機械負荷５、及び電動機構４のそれぞれのイナーシャを合計した機械総イナーシャに、モータ電流に対する発生するトルクの比であるトルク定数で割った定数を、模擬モータ加速度信号１２ｂの模擬加速度算出値に乗じることによって、模擬電流算出値を算出する。また、模擬電流算出部３２は、その模擬電流算出値の信号である模擬モータ電流信号３２ａを生成する。
　模擬速度算出部３１は、模擬モータ加速度信号１２ｂの模擬加速度算出値に対して、１回の積分特性を含む伝達特性を用いた演算を行うことによって、模擬速度算出値を算出し、その信号である模擬モータ速度信号３１ａを生成する。模擬速度算出部３１の後段において、実施の形態３の模擬位置算出部１３は、模擬モータ速度信号３１ａの模擬速度算出値に対して、実施の形態１と同様に、１回積分特性を含む伝達特性に関する演算を行うことによって、モータ位置についての模擬位置算出値を算出し、その信号である模擬位置信号１３ａを生成する。
　実施の形態３の速度制御部１６は、圧力制御部１５からの実モータ速度指令信号１５ａの実モータ速度指令値と、模擬モータ速度信号３１ａの模擬速度算出値との和であるモータ速度指令値の信号、即ちモータ速度指令信号１５ｃを受ける。また、速度制御部１６は、モータ実速度信号３ａの実モータ速度がモータ速度指令信号１５ｃのモータ速度指令信号１６ｂのモータ速度指令値に追従するように、実電流指令値を算出し、その信号である実モータ電流指令信号１６ａを生成する。
　実施の形態３の電流制御部１７は、実モータ電流指令信号１６ａの実電流指令値と模擬モータ電流信号３２ａの模擬電流算出値との和の値についての信号であるモータ電流指令信号１６ｂを受ける。また、電流制御部１７は、モータ電流指令信号１６ｂの電流指令値に、電流１７ａが一致するように制御を行う。他の構成は、実施の形態１と同様である。
　次に、実施の形態３の効果について説明する。実モータ電流指令信号１６ａの実電流指令値と模擬モータ電流信号３２ａの模擬電流算出値との和（モータ電流指令信号１６ｂ）に基づいて、モータ速度を制御することについての効果は、実施の形態１の効果と同様である。また、模擬モータ電流信号３２ａは、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値が圧力指令信号１１ａの圧力指令値に高応答に追従するためのモータ２の電流信号となる。この模擬モータ電流信号３２ａを、速度制御部１６の出力である実モータ電流指令信号１６ａにフィードフォワード的に加えることによって、実際にモータ２に与えるモータ電流指令信号１６ｂが、圧力の追従性向上を実現可能となる信号となる。
　また、模擬圧力信号生成部１４が、加圧対象物７の特性を模擬しているので、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値と、実圧力信号６ａの実圧力値とがほぼ等しくなり、この結果、圧力制御部１５の出力である実モータ速度指令信号１５ａの実速度指令値は、ほぼ０となる。これとともに、模擬モータ速度信号３１ａの模擬速度算出値と、実モータ速度信号３ａの実モータ速度とがほぼ等しくなり、実モータ電流指令信号１６ａの実電流指令値がほぼ０となる。この結果、モータ２は、主に模擬モータ電流信号３２ａに基づいて駆動されることになる。一般的に、モータ２の制御では、速度に対する応答よりも電流に対する応答のほうが高い。このため、モータ電流指令信号１６ｂの主要成分となる模擬モータ電流信号３２ａをフィードフォワード的に加えることによって、圧力指令信号１１ａの圧力指令値に対する追従性がより向上するという効果がある。
　さらに、模擬圧力信号生成部１４が、テーブル、あるいは近似関数を用いて模擬位置信号１３ａの模擬位置算出値から、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値を算出する。この構成により、実圧力信号６ａの指令追従特性を向上させることができるモータ電流指令信号となる模擬モータ電流信号３２ａを、より正確に算出することができる。なお、実モータ電流指令信号１６ａは、模擬圧力信号生成部１４が生成する模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値が、実圧力信号６ａの実圧力値と誤差が生じたときに、この誤差を補正するための信号となる。
　なお、図４では、模擬モータ電流信号３２ａを実モータ電流指令信号１６ａに加える以外に、模擬モータ速度信号３１ａを実モータ速度指令信号１５ａに加えた構成として説明した。しかしながら、この例に限定するものではなく、模擬モータ速度信号３１ａを実モータ速度指令信号１５ａに加えずに、模擬モータ電流信号３２ａを実モータ電流指令信号１６ａに加える構成であっても、同様の効果を得ることができる。
　次に、実施の形態３の他の例について説明する。ここでは、図５の模擬圧力制御部１２に代えて、実施の形態２のような制限処理を行う模擬圧力制御部４１を用いた構成について説明する。図６に示すように、模擬圧力制御部４１は、伝達特性演算部４２及び制限処理部４３を有している。
　伝達特性演算部４２は、圧力指令信号１１ａの圧力指令値と模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値との偏差（差分）に基づいて、比例制御のような制御演算を行う。これにより、伝達特性演算部４２は、模擬加速度算出値を算出し、その信号（伝達特性出力信号）４２ａを制限処理部４３に送る。
　制限処理部４３は、伝達特性演算部４２からの信号４２ａの模擬加速度算出値が所定値以下である場合には、信号４２ａをそのまま模擬モータ加速度信号４３ａとする。他方、制限処理部４３は、伝達特性演算部４２からの信号４２ａの模擬加速度算出値が所定値を超過している場合には、所定値を模擬加速度算出値とし、その所定値の信号を模擬モータ加速度信号４３ａとする。
　ここで、制限処理部４３の所定値としては、モータ２の最大電流、モータが動作することに伴い可動する部分の機械イナーシャ（図５においては、モータ２のイナーシャ、電動機構４、機械負荷５、圧力検出器６の合計イナーシャに相当）、及びモータ２のトルク定数から決まる最大加速度（モータの最大電流にトルク定数を乗じ、モータ２、電動機構４及び機械負荷５のイナーシャを合計した機械総イナーシャで割ることにより得られる加速度）以下とすることが好ましい。また、リニアモータを使用して、電動機構４を駆動する場合には、リニアモータの最大電流に推力定数を乗じ、リニアモータの可動子及びモータが動作することに伴い可動する部分の機械質量を合計した機械質量で割ることにより得られる最大加速度とすればよい。上記最大加速度は、モータ最大電流を使用して加速したときの加速度に相当する。
　これにより、模擬モータ加速度信号４３ａの模擬加速度算出値が、モータ２の最大加速度よりも大きな値をとることがなくなり、モータ電流指令信号１６ｂの電流指令値もモータ２の最大電流を超えない状態で制御を行えるという効果がある。仮に、モータ最大電流を越えるようなモータ電流指令値を与えると、電流を制御できずに電流に振動が発生し、この結果、圧力や速度にも振動が発生し、これにより加圧対象物の加工精度に悪影響を及ぼす。さらに、最悪の場合、過大な電流によりモータが破壊される可能性がある。
　これに対して、制限処理部の制限値を、モータの最大電流にトルク定数を乗じ、モータのイナーシャとモータ動作に伴い可動する部分の機械イナーシャを合計した機械総イナーシャで割ることにより得られる加速度以下にすることにより、模擬電流信号は、モータ最大電流以下になるように制限されるため、モータ最大電流以下でモータが動作したときの模擬圧力信号が算出される。このときの模擬電流信号をフィードフォワード的に加えることによって、模擬電流算出値と電流とがほぼ等しい制御が実現され、この結果、模擬圧力算出値と実圧力値ともほぼ等しい値となる制御となる。これにより、実圧力値と模擬圧力算出値との間に大きな偏差を生じないので、圧力制御部１５のゲイン特性を大きくすることなく、模擬電流算出値を用いて、圧力指令値への実圧力値の追従性を向上させることが可能となる。
　次に、図５の模擬速度算出部３１に代えて、実施の形態２のような制限処理を行う模擬速度算出部５１を用いた構成について説明する。図７に示すように、模擬速度算出部５１は、一回積分特性演算部５２及び制限処理部５３を有している。一回積分特性演算部５２は、模擬モータ加速度信号１２ｂの模擬加速度算出値に対して、一回の積分特性を含む伝達特性に関する演算を行い、模擬速度算出値を算出し、その信号５１ａを生成する。
　制限処理部５３は、一回積分特性演算部５２からの信号５２ａの模擬速度算出値が所定値以下である場合には、信号５２ａをそのまま模擬モータ速度信号５３ａとする。他方、制限処理部５３は、一回積分特性演算部５２からの信号５１ａの模擬速度算出値が所定値を超過している場合には、所定値を模擬速度算出値とし、その所定値の信号を模擬モータ速度信号５３ａとする。
　ここで、制限処理部５３の所定値としては、モータ２の最大速度以下とすることが挙げられる。これにより、模擬モータ速度信号５３ａの模擬速度算出値が、モータ２の最高速度よりも大きな値をとることがなくなり、この結果、モータ速度指令信号１５ｃの速度指令値もモータ２の最高速度を超えない状態で制御を行えるという効果がある。
　制限処理部の制限値を、モータの最高速度以下にすることにより、模擬速度信号は、モータ最高速度以下になるように制限されるため、モータ最高速度以下でモータが動作したときの模擬圧力信号が算出される。このときの模擬速度信号をフィードフォワード的に加えることによって、模擬速度算出値と速度とがほぼ等しい制御が実現され、この結果、模擬圧力算出値と実圧力値ともほぼ等しい値となる制御となる。これにより、実圧力値と模擬圧力算出値との間に大きな偏差を生じないので、圧力制御部１５のゲイン特性を大きくすることなく、模擬速度算出値を用いて、圧力指令値への実圧力値の追従性を向上させることが可能となる。
　なお、実施の形態３の模擬速度算出部３１及び模擬位置算出部１３の伝達特性は、１回積分特性だけであってもよく、実施の形態１と同様に、１回積分特性に加えて低域通過特性等を含んでいてもよい。
　実施の形態４．
　実施の形態１～３では、圧力制御部１５が速度の次元を持つ信号を出力するための制御を行う構成、即ち圧力制御部１５のマイナーループに速度制御を置く構成について説明した。これに対して、実施の形態４では、圧力制御部１５が電流の次元を持つ信号を出力する制御を行う構成、即ち圧力制御部１５のマイナーループに電流制御を置く構成について説明する。
　図８は、この発明の実施の形態４によるモータ制御装置を示すブロック図である。図８において、実施の形態４のモータ制御装置本体６０の構成は、実施の形態３と同様の模擬電流算出部３２を有する点と、速度制御部１６が省略された点を除き、実施の形態１のモータ制御装置本体１０の構成と同様である。ここでは、実施の形態１，３との違いを中心に説明する。
　実施の形態４の模擬圧力制御部１２は、圧力指令信号１１ａ及び模擬圧力信号１４ａのそれぞれの値の偏差の信号１１ｂに基づいて、模擬加速度算出値を算出し、その信号である模擬モータ加速度信号１２ｂを生成する。模擬圧力制御部１２の制御の一例としては、比例制御や、比例＋積分制御等が挙げられる。実施の形態４の模擬位置算出部１３は、模擬圧力制御部１２からの模擬モータ加速度信号１２ｂを受けて、二回積分特性を含む伝達特性演算を行い、模擬位置算出値を算出し、その信号である模擬位置信号１３ａを生成する。
　実施の形態４の模擬電流算出部３２は、模擬モータ加速度信号１２ｂを入力信号とし、モータ２の回転子、電動機構４及び機械負荷５のイナーシャを合計した機械総イナーシャに、モータ電流に対する発生するトルクの比であるトルク定数で割った定数を、模擬加速度算出値に乗じることによって、模擬電流算出値を算出し、その信号である模擬モータ電流信号３２ａを生成する。実施の形態４の電流制御部１７は、モータ電流指令信号１５ｅの電流指令値に基づいて、モータ２に流れる電流を制御する。
　ここで、模擬モータ電流信号３２ａを、フィードフォワード的に圧力制御部１５の出力である実モータ電流指令信号１５ｄに加えることによって、実際にモータ２に与える電流を決定するためのモータ電流指令信号１５ｅが、圧力の追従性向上を実現できる信号となる。また、模擬圧力信号生成部１４が、加圧対象物７の特性を正確に模擬しているので、模擬圧力信号１４ａ及び実圧力信号６ａの値がほぼ等しくなる。
　この結果、圧力制御部１５の出力である実モータ電流指令信号１５ｄの実電流指令値は、ほぼ０となる。これによって、モータ電流指令信号１５ｅのうち、模擬モータ電流信号３２ａがモータ電流指令信号１５ｅの主要な成分となり、モータ２が動作すべき信号となる。なお、実モータ電流指令信号１５ｄは、模擬圧力信号生成部１４が発生する模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値が、実圧力値と誤差が生じたときに、この誤差を補正するための信号となる。
　また、加圧対象物７が非線形な特性を示す場合であっても、模擬圧力信号生成部１４が、テーブル、あるいは近似関数を用いて模擬位置信号１３ａの模擬位置算出値から、模擬圧力信号１４ａの模擬圧力算出値を算出する。この構成により、実圧力信号６ａの指令追従特性を向上させることができるモータ電流指令信号となる模擬モータ電流信号３２ａを生成することができるという効果がある。
　以上のように、実施の形態４によれば、圧力制御部１５のマイナーループに電流制御を置く構成であっても、実施の形態１，３と同様の効果を得ることができる。
　なお、実施の形態４の模擬圧力制御部１２に、実施の形態２，３と同様の制限処理を設けてもよい。具体的には、模擬圧力制御部１２を、実施の形態３における図６のように構成してもよい。制限処理を設けて得られる効果は、実施の形態３で説明した効果と同様である。
　実施の形態５．
　実施の形態４では、圧力制御のマイナーループとして電流制御ループを用いた構成について説明した。これに対して、実施の形態５では、圧力制御のマイナーループとして位置制御ループを用いる構成について説明する。
　図９は、この発明の実施の形態５によるモータ制御装置を示すブロック図である。図９において、実施の形態５のモータ制御装置本体７０の構成は、位置制御部７１をさらに有する点を除いて、実施の形態３のモータ制御装置本体３０の構成と同様である。ここでは、実施の形態３との違いを中心に説明する。
　実施の形態５のエンコーダ３は、実モータ速度信号３ａのみならず、モータ位置（回転位置）に応じた信号である実モータ位置信号３ｂも出力する。実施の形態５の圧力制御部１５は、模擬圧力信号１４ａ及び実圧力信号６ａのそれぞれの値に基づいて、実位置指令値を算出し、その信号である実位置指令信号１５ｆを生成する。圧力制御部１５の制御の一例としては、模擬圧力信号１４ａ及び実圧力信号６ａの値の偏差に対して、比例ゲインパラメータで定義される比例定数を乗じて、実位置指令値を算出する比例制御や、比例＋積分制御や、積分制御等が挙げられる。
　位置制御部７１は、実位置指令信号１５ｄ及び模擬位置信号１３ａのそれぞれの値の和の信号である位置指令信号１５ｇを受ける。また、位置制御部７１は、実モータ位置信号３ｂの実モータ位置が位置指令信号１５ｇの位置指令値に追従するように、実速度指令値を算出し、その信号である実モータ速度指令信号７１ａを生成する。この位置制御部７１の制御の一例としては、位置指令信号１５ｇの値と、実モータ位置信号３ｂの値との偏差に対して、比例定数を乗じることにより、実速度指令値を算出する比例制御等が挙げられる。
　速度制御部１６は、実モータ速度指令信号７１ａ及び模擬モータ速度信号３１ａのそれぞれの値の和の信号であるモータ速度指令信号７１ｂを受ける。また、速度制御部１６は、実モータ速度信号３ａを受ける。さらに、速度制御部１６は、実モータ速度信号３ａの実モータ速度がモータ速度指令信号７１ｂの速度指令値に追従するように、速度制御演算を行って、実電流指令値を算出し、その信号である実モータ電流指令信号１６ａを生成する。電流制御部１７は、モータ電流指令信号１６ｂの電流指令値に基づいてモータ２に流れる電流を制御し、モータ２に駆動力を発生させる。
　以上のように、実施の形態５では、模擬圧力信号生成部１４、模擬圧力制御部１２、模擬速度算出部３１、模擬位置算出部１３及び模擬電流算出部３２からなる仮想的なループである模擬演算系（仮想的な制御回路）がモータ制御装置本体７０の計算機上で構成されている。この模擬演算系によって生成される模擬位置信号１３ａ、模擬モータ速度信号３１ａ及び模擬モータ電流信号３２ａのそれぞれの値は、実圧力信号６ａが圧力指令信号１１ａに高応答に追従するための位置、速度及び電流に相当する。これらをフィードフォワード的に加えることにより、位置指令信号１５ｇ、モータ速度指令信号７１ｂ及びモータ電流指令信号１６ｄが生成されるため、制御中の発振現象の要因となる圧力制御部のゲイン特性を大きくすることなく、圧力指令信号に対する追従性を向上させる制御を実現することができる。
　この効果は、加圧対象物７が非線形な特性を示す場合であっても、模擬圧力信号生成部１４が加圧対象物７の特性を模擬するので、同様に得ることができる。
　なお、実施の形態５では、模擬位置信号１３ａ、模擬モータ速度信号３１ａ及び模擬モータ電流信号３２ａの３種類の信号を全て使用して、それぞれの信号に基づいて、位置指令信号１５ｇ、モータ速度指令信号７１ｂ及びモータ電流指令信号１６ｄが生成された。しかしながら、これらの３種類の信号全てを使用しなくてもよく、少なくとも１つの模擬信号を使用して、モータ２の駆動制御を行ってもよい。例えば、模擬モータ速度信号３１ａ及び模擬モータ電流信号３２ａを、フィードフォワード的に加えず、それぞれ実モータ速度指令信号７１ａ及び実モータ電流指令信号１６ａを、それぞれモータ速度指令信号７１ｂ及びモータ電流指令信号１６ｂとし、模擬位置信号１３ａだけを、実位置指令信号１５ｆに加えることによって、位置指令信号１５ｇを生成して、この位置指令信号１５ｇに基づいて、モータ２の駆動制御を行っても同様の効果を得ることができる。
　また、実施の形態５の模擬圧力制御部１２及び模擬速度算出部３１の少なくともいずれか一方に、実施の形態３の図６，７に示すような制限処理を設けてもよい。この場合、模擬圧力制御部１２及び模擬速度算出部３１の少なくともいずれか一方に、図６や図７で説明した制限処理を設けてもよい。制限処理を設けて得られる効果は、実施の形態３で説明した効果と同様である。
　さらに、実施の形態１～５では、圧力制御に関する構成について説明したが、実施の形態１～５の圧力制御を、そのまま力制御に置き換えることもできる。即ち、力学的物理量として力を用いることもできる。
　また、実施の形態１～５では、回転型モータを使用し、回転運動を並進運動に変換することにより、機械負荷を加圧対象物に加圧を行う圧力制御の例について説明を行った。しかしながら、回転型モータに代えてリニアモータを使用した場合でも、本発明を適用することができる。この場合、実施の形態３，４においては、機械総イナーシャを、モータ２、電動機構４及び機械負荷５の総質量に置き換えて、モータ最大トルク定数を推力定数に置き換えることによって、実施の形態３，４と同様の処理を適用することができる。
　さらに、実施の形態１～５では、圧力検出器６を用いたが、この圧力検出器６を必ずしも物理的に設ける必要はない。この場合、モータの電流や速度情報から圧力を推定して取得し、この推定値（物理量取得値）に基づいて、圧力を制御してもよい。

Claims (11)

  1. 　モータを有し、力及び圧力のいずれか一方である力学的物理量を対象物に加えるための機械負荷に接続され、前記モータの動力によって、前記機械負荷を変位させて前記対象物に押し付けることにより、前記対象物に前記力学的物理量を加える電動機構に設けられるモータ制御装置であって、
    　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の値を物理量取得値として取得し、前記物理量取得値を予め設定された物理量目標値とするための物理量指令値を生成して、その生成した物理量指令値を用いて前記モータの駆動を制御するモータ制御装置本体を備え、
    　前記モータ制御装置本体は、
    　　前記物理量指令値と後記模擬物理量算出値との差分から、所定の模擬物理量制御演算を行うことにより、モータ速度についての模擬速度算出値を算出する模擬物理量制御部と、
    　　前記模擬速度算出値に対して、一回の積分特性を含む伝達特性を用いた演算を行うことにより、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方についての模擬位置算出値を算出する模擬位置算出部と、
    　　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の情報と、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方の情報とを互いに対応付けて模擬演算用情報として予め記憶し、前記模擬位置算出値に対して、前記模擬演算用情報を用いた演算を行って、前記力学的物理量を模擬した値である模擬物理量算出値を算出する模擬物理量算出部と、
    　　前記物理量取得値及び前記模擬物理量算出値に基づいて、圧力制御演算を行うことによって、モータ速度についての実速度指令値を算出する物理量制御部と
    　を有し、
    　前記モータ制御装置本体は、前記模擬速度算出値と前記実速度指令値との和に基づいてモータ速度を制御する
    　ことを特徴とするモータ制御装置。
  2. 　モータを有し、力及び圧力のいずれか一方である力学的物理量を対象物に加えるための機械負荷に接続され、前記モータの動力によって、前記機械負荷を変位させて前記対象物に押し付けることにより、前記対象物に前記力学的物理量を加える電動機構に設けられるモータ制御装置であって、
    　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の値を物理量取得値として取得し、前記物理量取得値を予め設定された物理量目標値とするための物理量指令値を生成して、その生成した物理量指令値を用いて前記モータの駆動を制御するモータ制御装置本体を備え、
    　前記モータ制御装置本体は、
    　　前記物理量指令値と後記模擬物理量算出値との差分から、所定の模擬物理量制御演算を行うことにより、モータ加速度についての模擬加速度算出値を算出する模擬物理量制御部と、
    　　前記模擬加速度算出値に対して、比例特性を含む伝達特性を用いた演算を行うことにより、モータ電流についての模擬電流算出値を算出する模擬電流算出部と、
    　　前記模擬加速度算出値に対して、一回の積分特性を含む伝達特性を用いた演算を行うことにより、前記モータ速度についての模擬速度算出値を算出する模擬速度算出部と、
    　　前記模擬速度算出値に対して、一回の積分特性を含む伝達特性を用いた演算を行うことにより、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方についての模擬位置算出値を算出する模擬位置算出部と、
    　　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の情報と、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方の情報とを互いに対応付けて模擬演算用情報として予め記憶し、前記模擬位置算出値に対して、前記模擬演算用情報を用いた演算を行って、前記力学的物理量を模擬した値である模擬物理量算出値を算出する模擬物理量算出部と、
    　　前記物理量取得値及び前記模擬物理量算出値に基づいて、圧力制御演算を行うことによって、モータ速度についての実速度指令値を算出する物理量制御部と
    　を有し、
    　前記モータ制御装置本体は、前記実速度指令値を用いた速度制御演算を行うことにより、モータ電流についての実電流指令値を算出し、前記実電流指令値及び前記模擬電流算出値の和に基づいて、モータ電流を制御する
    　ことを特徴とするモータ制御装置。
  3. 　モータを有し、力及び圧力のいずれか一方である力学的物理量を対象物に加えるための機械負荷に接続され、前記モータの動力によって、前記機械負荷を変位させて前記対象物に押し付けることにより、前記対象物に前記力学的物理量を加える電動機構に設けられるモータ制御装置であって、
    　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の値を物理量取得値として取得し、前記物理量取得値を予め設定された物理量目標値とするための物理量指令値を生成して、その生成した物理量指令値を用いて前記モータの駆動を制御するモータ制御装置本体を備え、
    　　前記物理量指令値と後記模擬物理量算出値との差分から、所定の模擬物理量制御演算を行うことにより、モータ加速度についての模擬加速度算出値を算出する模擬物理量制御部と、
    　　前記模擬加速度算出値に対して、比例特性を含む伝達特性を用いた演算を行うことにより、モータ電流についての模擬電流算出値を算出する模擬電流算出部と、
    　　前記模擬加速度算出値に対して、二回の積分特性を含む伝達特性を用いた演算を行うことにより、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方についての模擬位置算出値を算出する模擬位置算出部と、
    　　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の情報と、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方の情報とを互いに対応付けて模擬演算用情報として予め記憶し、前記模擬位置算出値に対して、前記模擬演算用情報を用いた演算を行って、前記力学的物理量を模擬した値である模擬物理量算出値を算出する模擬物理量算出部と、
    　　前記物理量取得値及び前記模擬物理量算出値に基づいて、圧力制御演算を行うことによって、モータ電流についての実電流指令値を算出する物理量制御部と
    　を有し、
    　前記モータ制御装置本体は、前記実電流指令値及び前記模擬電流算出値の和に基づいて、モータ電流を制御する
    　ことを特徴とするモータ制御装置。
  4. 　モータを有し、力及び圧力のいずれか一方である力学的物理量を対象物に加えるための機械負荷に接続され、前記モータの動力によって、前記機械負荷を変位させて前記対象物に押し付けることにより、前記対象物に前記力学的物理量を加える電動機構に設けられるモータ制御装置であって、
    　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の値を物理量取得値として取得し、前記物理量取得値を予め設定された物理量目標値とするための物理量指令値を生成して、その生成した物理量指令値を用いて前記モータの駆動を制御するモータ制御装置本体を備え、
    　前記モータ制御装置本体は、
    　　前記物理量指令値と後記模擬物理量算出値との差分を用いて、モータ位置についての模擬位置算出値を算出する模擬物理量制御部と、
    　　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の情報と、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方の情報とを互いに対応付けて模擬演算用情報として予め記憶し、前記模擬位置算出値に対して、前記模擬演算用情報を用いた演算を行って、前記力学的物理量を模擬した値である模擬物理量算出値を算出する模擬物理量算出部と、
    　　前記物理量取得値及び前記模擬物理量算出値に基づいて、圧力制御演算を行うことによって、モータ位置についての実位置指令値を算出する物理量制御部と
    　を有し、
    　前記モータ制御装置本体は、前記模擬位置算出値及び前記実位置指令値の和に基づいてモータ位置を制御する
    　ことを特徴とするモータ制御装置。
  5. 　モータを有し、力及び圧力のいずれか一方である力学的物理量を対象物に加えるための機械負荷に接続され、前記モータの動力によって、前記機械負荷を変位させて前記対象物に押し付けることにより、前記対象物に前記力学的物理量を加える電動機構に設けられるモータ制御装置であって、
    　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の値を物理量取得値として取得し、前記物理量取得値を予め設定された物理量目標値とするための物理量指令値を生成して、その生成した物理量指令値を用いて前記モータの駆動を制御するモータ制御装置本体を備え、
    　前記モータ制御装置本体は、
    　　前記物理量指令値と後記模擬物理量算出値との差分を用いて、モータ速度についての模擬速度算出値を算出する模擬物理量制御部と、
    　　前記模擬速度算出値に対して、一回の積分特性を含む伝達特性を用いた演算を行うことにより、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方についての模擬位置算出値を算出する模擬位置算出部と、
    　　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の情報と、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方の情報とを互いに対応付けて模擬演算用情報として予め記憶し、前記模擬位置算出値に対して、前記模擬演算用情報を用いた演算を行って、前記力学的物理量を模擬した値である模擬物理量算出値を算出する模擬物理量算出部と、
    　　前記物理量取得値及び前記模擬物理量算出値に基づいて、圧力制御演算を行うことによって、モータ位置についての実位置指令値を算出する物理量制御部と
    　を有し、
    　前記モータ制御装置本体は、前記実位置指令値を用いた位置制御演算を行うことにより前記実位置指令値にモータ位置を追従させるためのモータ速度についての速度指令値を算出し、前記模擬速度算出値及び前記速度指令値の和に基づいて、モータ速度を制御する
    　ことを特徴とするモータ制御装置。
  6. 　モータを有し、力及び圧力のいずれか一方である力学的物理量を対象物に加えるための機械負荷に接続され、前記モータの動力によって、前記機械負荷を変位させて前記対象物に押し付けることにより、前記対象物に前記力学的物理量を加える電動機構に設けられるモータ制御装置であって、
    　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の値を物理量取得値として取得し、前記物理量取得値を予め設定された物理量目標値とするための物理量指令値を生成して、その生成した物理量指令値を用いて前記モータの駆動を制御するモータ制御装置本体を備え、
    　前記モータ制御装置本体は、
    　　前記物理量指令値と後記模擬物理量算出値との差分から、所定の模擬物理量制御演算を行うことにより、モータ加速度についての模擬加速度算出値を算出する模擬物理量制御部と、
    　　前記模擬加速度算出値に対して、比例特性を含む伝達特性を用いた演算を行うことにより、モータ電流についての模擬電流算出値を算出する模擬電流算出部と、
    　　前記模擬加速度算出値に対して、二回の積分特性を含む伝達特性を用いた演算を行うことにより、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方についての模擬位置算出値を算出する模擬位置算出部と、
    　　前記機械負荷から前記対象物に作用する前記力学的物理量の情報と、モータ位置及び前記機械負荷の位置のいずれか一方の情報とを互いに対応付けて模擬演算用情報として予め記憶し、前記模擬位置算出値に対して、前記模擬演算用情報を用いた演算を行って、前記力学的物理量を模擬した値である模擬物理量算出値を算出する模擬物理量算出部と、
    　　前記物理量取得値及び前記模擬物理量算出値に基づいて、圧力制御演算を行うことによって、モータ位置についての実位置指令値を算出する物理量制御部と
    前記物理量取得値及び前記模擬物理量算出値に基づいて、圧力制御演算を行うことによって、モータ電流についての実電流指令値を算出する物理量制御部と
    　を有し、
    　前記モータ制御装置本体は、前記実位置指令値を用いた位置制御演算を行うことにより前記実位置指令値にモータ位置を追従させるためのモータ速度についての速度指令値を算出し、前記速度指令値を用いた速度制御演算を行うことによりモータ電流についての実電流指令値を算出し、前記実電流指令値及び模擬電流算出値の和に基づいてモータ電流を制御する
    　ことを特徴とするモータ制御装置。
  7. 　前記模擬物理量制御部は、
    　　前記物理量指令値と前記模擬物理量算出値との差分に基づいて、前記模擬速度算出値を算出するための所定の伝達特性の演算を行う伝達特性演算部と、
    　　前記伝達特性演算部の演算結果が所定値以下の場合には、その演算結果を前記模擬速度算出値とし、前記伝達特性演算部の演算結果が所定値よりも大きい場合には、前記所定値を前記模擬速度算出値とする制限処理部と
    　を有していることを特徴とする請求項１又は請求項５に記載のモータ制御装置。
  8. 　前記模擬速度算出部は、
    　　前記模擬加速度算出値に基づいて、前記模擬速度算出値を算出するための所定の伝達特性の演算を行う伝達特性演算部と、
    　　前記伝達特性演算部の演算結果が所定値以下の場合には、その演算結果を前記模擬速度算出値とし、前記伝達特性演算部の演算結果が所定値よりも大きい場合には、前記所定値を前記模擬速度算出値とする制限処理部と
    　を有していることを特徴とする請求項２記載のモータ制御装置。
  9. 　前記制限処理部の所定値は、モータ最大速度以下である
    　ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のモータ制御装置。
  10. 　前記模擬物理量制御部は、
    　　前記物理量指令値と前記模擬物理量算出値との差分に基づいて、前記模擬加速度算出値を算出するための所定の伝達特性の演算を行う伝達特性演算部と、
    　　前記伝達特性演算部の演算結果が所定値以下の場合には、その演算結果を前記模擬加速度算出値とし、前記伝達特性演算部の演算結果が所定値よりも大きい場合には、前記所定値を前記模擬加速度算出値とする制限処理部と
    　を有していることを特徴とする請求項２、請求項３又は請求項６に記載のモータ制御装置。
  11. 　前記制限処理部の所定値は、前記モータの最大電流に、トルク定数もしくは推力定数を乗じて、その乗じて得た値をモータの動作に伴い可動する部分の機械イナーシャもしくは機械総質量で割った値以下である
    　ことを特徴とする請求項１０記載のモータ制御装置。
PCT/JP2011/060738 2010-05-18 2011-05-10 モータ制御装置 WO2011145475A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201180024313.5A CN102893515B (zh) 2010-05-18 2011-05-10 马达控制装置
DE112011101682.4T DE112011101682B4 (de) 2010-05-18 2011-05-10 Motorsteuervorrichtung
JP2012515822A JP5452715B2 (ja) 2010-05-18 2011-05-10 モータ制御装置
US13/639,631 US8786245B2 (en) 2010-05-18 2011-05-10 Motor control device
KR1020127029940A KR101347461B1 (ko) 2010-05-18 2011-05-10 모터 제어 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-114204 2010-05-18
JP2010114204 2010-05-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011145475A1 true WO2011145475A1 (ja) 2011-11-24

Family

ID=44991584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/060738 WO2011145475A1 (ja) 2010-05-18 2011-05-10 モータ制御装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8786245B2 (ja)
JP (1) JP5452715B2 (ja)
KR (1) KR101347461B1 (ja)
CN (1) CN102893515B (ja)
DE (1) DE112011101682B4 (ja)
TW (1) TWI446703B (ja)
WO (1) WO2011145475A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7400887B1 (ja) 2022-07-13 2023-12-19 富士電機株式会社 電動機の制御装置、制御方法、及びプログラム

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012008222A1 (ja) 2010-07-14 2012-01-19 三菱電機株式会社 モータ制御装置
JP5844768B2 (ja) * 2013-04-11 2016-01-20 アイダエンジニアリング株式会社 ダイクッション装置
WO2014171191A1 (ja) * 2013-04-18 2014-10-23 三菱電機株式会社 モータ制御装置
US10269062B2 (en) 2014-05-08 2019-04-23 Xero Limited Systems and methods of mobile banking reconciliation
WO2017105979A1 (en) * 2015-12-14 2017-06-22 iMFLUX Inc. Remote controller for controlling apparatus by diverting feedback signal from native controller to the remote controller and methods for same
JP6964587B2 (ja) * 2015-12-14 2021-11-10 アイエムフラックス インコーポレイテッド ネイティブコントローラからリモートコントローラにフィードバック信号を迂回させることにより装置を制御するためのリモートコントローラ及びその制御方法
WO2017105980A1 (en) 2015-12-14 2017-06-22 iMFLUX Inc. Remote controller for controlling apparatus by diverting feedback signal from native controller to the remote controller and methods for same
US10523142B2 (en) * 2017-12-21 2019-12-31 Mitsubishi Electric Corporation Motor control apparatus
JP6592118B2 (ja) * 2018-01-16 2019-10-16 ファナック株式会社 モータ制御装置
CN110815928B (zh) * 2019-11-22 2021-09-03 山东省科学院激光研究所 一种伺服压力机的非线性压力位置控制装置及方法
TWI763528B (zh) * 2021-06-09 2022-05-01 國立中興大學 應用伺服馬達於沖壓模墊之預加速參數設計方法及預加速控制方法
CN114244230B (zh) * 2021-12-24 2023-11-14 杭州电子科技大学 一种压铸机用永磁同步电机液压系统的压力过冲抑制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10202327A (ja) * 1997-01-22 1998-08-04 Aida Eng Ltd プレス機械のダイクッション制御装置
JP2004272883A (ja) * 2003-02-20 2004-09-30 Mitsubishi Electric Corp サーボ制御装置
JP2007111704A (ja) * 2005-10-18 2007-05-10 Fanuc Ltd ダイクッション制御装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62218118A (ja) * 1986-03-20 1987-09-25 Fanuc Ltd 射出成形機の射出制御装置
KR970008242B1 (ko) * 1991-01-14 1997-05-22 화낙 가부시끼가이샤 사출 압력 제어에 있어서의 압력파형설정 방법 및 그 실시 사출 성형기
JP3288184B2 (ja) * 1994-10-05 2002-06-04 三菱電機株式会社 電動機の制御装置
US6695994B2 (en) * 2001-09-29 2004-02-24 Van Dorn Demag Corporation Melt pressure observer for electric injection molding machine
US6936990B2 (en) * 2002-03-29 2005-08-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for controlling electric motor and apparatus for controlling the same
JP4020726B2 (ja) * 2002-08-08 2007-12-12 三菱電機株式会社 機械の位置制御装置および機械の位置制御システム
TWI239287B (en) * 2002-12-19 2005-09-11 Ind Tech Res Inst Device and method for velocity-pressure switching and pressure maintaining for electrically-operated injection molding machine
WO2005028181A1 (ja) * 2003-09-17 2005-03-31 Ube Machinery Corporation, Ltd. 電動式射出成形機の圧力制御方法および装置
JP4015139B2 (ja) * 2004-06-28 2007-11-28 ファナック株式会社 鍛圧機械のサーボモータ制御装置
JP2006122944A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Fanuc Ltd ダイクッション制御装置
JP4820564B2 (ja) * 2005-03-16 2011-11-24 株式会社小松製作所 ダイクッション制御装置
JP4576639B2 (ja) * 2005-05-16 2010-11-10 アイダエンジニアリング株式会社 プレス機械のダイクッション装置
JP4027380B2 (ja) * 2005-06-02 2007-12-26 ファナック株式会社 射出成形機の制御装置
JP4787642B2 (ja) * 2006-03-22 2011-10-05 コマツ産機株式会社 プレス機械のダイクッション制御装置
JP4221022B2 (ja) * 2006-11-20 2009-02-12 ファナック株式会社 モータ制御装置
JP5327045B2 (ja) * 2007-03-27 2013-10-30 パナソニック株式会社 モータ制御装置とその制御方法、及びモータ装置
WO2009001678A1 (ja) * 2007-06-26 2008-12-31 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki トルク制御装置とその制御方法
JP4410816B2 (ja) * 2007-10-02 2010-02-03 日精樹脂工業株式会社 射出成形機の制御装置
JP4589460B1 (ja) * 2009-05-18 2010-12-01 則之 赤坂 電動射出成形機の圧力制御装置および圧力制御方法
WO2011099175A1 (ja) * 2010-02-09 2011-08-18 Akasaka Noriyuki 電動射出成形機の可塑化制御装置および可塑化制御方法
WO2012059964A1 (ja) * 2010-11-01 2012-05-10 Akasaka Noriyuki 電動射出成形機の圧力制御装置および圧力制御方法
WO2012060018A1 (ja) * 2010-11-07 2012-05-10 Akasaka Noriyuki 電動射出成形機の可塑化制御装置および可塑化制御方法
JP5998009B2 (ja) * 2011-12-12 2016-09-28 東芝機械株式会社 成形機の制御装置及び成形機の制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10202327A (ja) * 1997-01-22 1998-08-04 Aida Eng Ltd プレス機械のダイクッション制御装置
JP2004272883A (ja) * 2003-02-20 2004-09-30 Mitsubishi Electric Corp サーボ制御装置
JP2007111704A (ja) * 2005-10-18 2007-05-10 Fanuc Ltd ダイクッション制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7400887B1 (ja) 2022-07-13 2023-12-19 富士電機株式会社 電動機の制御装置、制御方法、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
TW201208245A (en) 2012-02-16
TWI446703B (zh) 2014-07-21
DE112011101682B4 (de) 2016-12-08
JPWO2011145475A1 (ja) 2013-07-22
DE112011101682T5 (de) 2013-05-02
CN102893515A (zh) 2013-01-23
US20130033221A1 (en) 2013-02-07
CN102893515B (zh) 2015-04-15
US8786245B2 (en) 2014-07-22
KR101347461B1 (ko) 2014-01-02
JP5452715B2 (ja) 2014-03-26
KR20130002345A (ko) 2013-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5452715B2 (ja) モータ制御装置
JP5372250B2 (ja) モータ制御装置
JP5372249B2 (ja) モータ制御装置
US20060113946A1 (en) Controller
KR101723326B1 (ko) 모터 제어 장치
WO2012008222A1 (ja) モータ制御装置
JP6457569B2 (ja) サーボモータ制御装置、サーボモータ制御方法、及びサーボモータ制御用プログラム
JP2016057812A (ja) 動力装置の制御システム
JP2019048605A (ja) 操舵制御装置
JP6233351B2 (ja) モータ制御装置、モータ制御方法、及びモータ制御プログラム
JP2018092319A (ja) サーボモータ制御装置、サーボモータ制御方法、及びサーボモータ制御用プログラム
US8890460B2 (en) Servo control device
JP2020203499A (ja) 転舵制御装置
KR101780700B1 (ko) 전동식 조향 장치의 제어 장치 및 방법
JP2001202136A (ja) モーションコントローラにおける動的たわみ補正方法およびモーションコントローラ
WO2019012799A1 (ja) 電動機の制御装置及び電動ブレーキ装置
JP7050624B2 (ja) モータ制御装置及びこれを備えた電動ブレーキ装置
JP6316905B1 (ja) サーボモータ制御装置
JP2014002474A (ja) サーボ制御装置
JPH04119203A (ja) アクチュエータの駆動制御装置
TWI703809B (zh) 馬達控制裝置
JP2002163006A (ja) 電動機制御装置および制御方法
JP2009175946A (ja) 位置制御装置
JP2008107246A (ja) 機器構成ユニット用シミュレーションシステムと、それを利用した機器構成ユニットの製造方法
JP2017022933A (ja) フィードバック制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180024313.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11783412

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012515822

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13639631

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127029940

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112011101682

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120111016824

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11783412

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1