專利名稱：電動機控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于進行由機床等使用的電動機的高精度定位的電動機控制方法和
直O(jiān)背景技術(shù)已在使用電動機的機床等的電動機的定位裝置中，通過數(shù)字·編碼器來檢測電動機的可動元件的當前位置，從而將電動機的可動元件定位在與位置指令相應的位置上。在這種現(xiàn)有技術(shù)的裝置中，例如將位置指令設(shè)為0，在使電動機停止于指令位置的情況下，由于位置檢測是通過數(shù)字值檢測的，因此在可動元件上經(jīng)常產(chǎn)生編碼器之輸出的士 1個脈沖部分的變動。在連接電動機和負載的機械系統(tǒng)是剛體的情況下，該變動不會被放大，不會產(chǎn)生大的問題。但是，當在連接電動機和負載的機械系統(tǒng)中存在剛性低的部分的情況下，有時根據(jù)條件，該變動被放大，并且產(chǎn)生與機械系統(tǒng)共振的微振動。例如，在通過將滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)連接到電動機的軸來構(gòu)成機械系統(tǒng)的情況下， 在滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)的滾珠上就產(chǎn)生如圖6(A)到(C)所示那樣的彈性變形。圖6 (B)是沒有進行彈性變形的滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)中的滾珠，圖6(A)和(C)夸張描述了由振動引起的彈性變形后的滾珠。圖6(A)和(C)中的箭頭表示振動時的移動方向。在每個取樣周期都執(zhí)行由數(shù)字 編碼器進行的電動機的可動元件的位置檢測。為此，在執(zhí)行取樣之前，由前次的取樣所檢測的位置變成可動元件的位置。其結(jié)果，如圖5所示，通過相對“實際的位置”而帶有延遲，來檢測位置。在速度計算時由差分運算引起的延遲變成原因，速度也伴隨由取樣周期所決定的檢測粗糙度和時間延遲而被檢測出。為了抑制這樣檢測的速度，使速度控制系統(tǒng)動作。根據(jù)電動機的運動，電動機所連接的滾珠螺桿的滾珠的運動進一步延遲彈性變形部分。因此，即使在電動機的可動元件被停止在停止位置上的狀況，當宏觀地觀察時，在電動機以士 1個脈沖進行變動的情況下，在滾珠的移動方向反轉(zhuǎn)后[從圖6(A)的狀態(tài)返回到圖6(B)的狀態(tài)時，或者從圖6(C)的狀態(tài)返回到圖6(B) 的狀態(tài)]時，為了增大滾珠從彈性變形返回的速度，現(xiàn)有技術(shù)的定位裝置有時轉(zhuǎn)動電動機的軸。在這種情況下，滾珠螺桿的滾珠重復彈性變形而進行微振動，從而從滾珠螺桿周邊產(chǎn)生機械音。這種微振動由于關(guān)聯(lián)到滾珠螺桿的劣化等，因此希望盡可能地進行抑制。作為抑制該微振動的方法，具有在機械系統(tǒng)沒有共振之前降低電動機控制裝置的速度回路和位置回路的增益的方法。但是，根據(jù)這種方法，存在響應特性降低，伺服剛性也降低之類的問題。作為另外的方法，具有將轉(zhuǎn)矩指令放入陷波濾波器，將微振動的頻率分量從轉(zhuǎn)矩指令中除外的方法。但是，當插入陷波濾波器時，由于在比陷波頻率更低的頻率上相位延遲，因此具有在速度控制響應特性產(chǎn)生峰值等、從而使控制特性變壞之類的問題。作為另外的抑制微振動的技術(shù)，具有專利文獻1所示的電動機控制裝置所示出的技術(shù)。在日本特開2007-252093號公報所示出的裝置中，包括電動機停止判定電路和不靈敏區(qū)形成電路。電動機停止判定電路在位置指令數(shù)據(jù)是零，位置偏差數(shù)據(jù)處于定位結(jié)束范圍內(nèi)的情況下，判定電動機處于停止狀態(tài)。不靈敏區(qū)形成電路在電動機停止判定電路判定為電動機停止的情況下，為了忽視從定位點開始由士 1個脈沖部分的變動引起的變化的轉(zhuǎn)矩指令部分，對轉(zhuǎn)矩指令設(shè)置了不靈敏區(qū)。在日本特開2007-252093號公報所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，在位置指令為0的情況下， 在轉(zhuǎn)矩指令上設(shè)置不靈敏區(qū)。通過不靈敏區(qū)的存在，當處于停止狀態(tài)的電動機的可動元件的位置由于外力等不變化+2個脈沖或者-2個脈沖時，不輸出轉(zhuǎn)矩。當設(shè)置這種不靈敏區(qū)時，在不靈敏區(qū)中，不能夠進行定位控制。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的裝置中，不能夠提高定位精度。特別地，當在電動機停止時施加了外力的情況下，即使產(chǎn)生1個脈沖部分的位置偏差， 也不進行定位控制。因此，在機床那樣的需要高的定位精度的使用中，如果將現(xiàn)有技術(shù)的裝置使用在電動機的控制中，則會存在加工精度降低之類的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在使用了數(shù)字·編碼器的電動機控制裝置中，提供一種電動機控制方法和裝置，其即使在機械系統(tǒng)中具有剛性低的部分，也不會使定位精度降低，并且能夠抑制機械系統(tǒng)的微振動。在實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的電動機控制方法中，根據(jù)對電動機的可動元件的移動位置進行指令的位置指令數(shù)據(jù)和表示通過數(shù)字·編碼器檢測的可動元件的當前位置的當前位置數(shù)據(jù)運算偏差，來生成位置偏差數(shù)據(jù)。對此次取樣的當前位置數(shù)據(jù)和前次取樣的當前位置數(shù)據(jù)之間的差分進行運算，來生成差分當前位置數(shù)據(jù)。之后，基于差分當前位置數(shù)據(jù)， 生成可動元件的當前速度數(shù)據(jù)。運算基于位置偏差數(shù)據(jù)而作成的速度指令數(shù)據(jù)和當前速度數(shù)據(jù)之間的偏差，生成速度偏差數(shù)據(jù)，基于該速度偏差數(shù)據(jù)而生成轉(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)?；谵D(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)而控制電動機的轉(zhuǎn)矩。特別的，在本發(fā)明中，當可動元件通過目標位置時，利用差分當前位置數(shù)據(jù)的極性變化。因此首先，判定差分當前位置數(shù)據(jù)的極性是否變化。在判定極性發(fā)生了變化之后，將差分當前位置數(shù)據(jù)在為1以上的整數(shù)即η個取樣周期期間設(shè)為零， 從而生成當前速度數(shù)據(jù)。理論上，當差分當前位置數(shù)據(jù)的極性變化了時，就是可動元件通過了設(shè)為目標的位置之時。如果是位置指令數(shù)據(jù)對目標位置(定位點)進行指令之時，則理論上，可動元件處于目標位置。但是，在如現(xiàn)有技術(shù)那樣沒有設(shè)置不靈敏區(qū)的情況下(在控制被繼續(xù)的情況下)，存在可動元件以目標位置為中心在編碼器之輸出的士1個脈沖內(nèi)微細地進行搖動的狀況。即，在判定極性發(fā)生了變化之后，立刻基于差分當前位置數(shù)據(jù)而生成當前速度數(shù)據(jù)時，在與極性變化之前的移動方向相反的方向上，產(chǎn)生使可動元件移動的轉(zhuǎn)矩。例如，在連結(jié)電動機和負載的連結(jié)機構(gòu)進行彈性變形的程度上機械的剛性低的情況下，產(chǎn)生使彈性變形返回原樣的比較大的推斥力。該推斥力實現(xiàn)增大使所述的可動元件在相反的方向上移動的轉(zhuǎn)矩的作用。其結(jié)果，可動元件的移動量變大，在最壞的情況下，產(chǎn)生共振，產(chǎn)生人耳能夠確認程度的振動音。如本發(fā)明，在判定極性發(fā)生了變化之后，如果將差分當前位置數(shù)據(jù)在為 1以上的整數(shù)即η個取樣周期期間設(shè)為零，則在該期間中，當前速度數(shù)據(jù)變?yōu)榱?，在可動元件上僅僅使基于彈性變形的推斥力動作。在該η個取樣周期期間，由基于彈性變形的推斥力產(chǎn)生的可動元件的位移結(jié)束。然后，在經(jīng)過了 η個取樣周期之后，將差分當前位置數(shù)據(jù)從零返回到實際的數(shù)據(jù)。當這樣做時，即使任何原因，當不能夠控制的力在差分當前位置數(shù)據(jù)的極性反轉(zhuǎn)之后作用于可動元件的情況下，如果在為1以上的整數(shù)的η個取樣周期期間將差分當前位置數(shù)據(jù)設(shè)為零，則能夠防止由不可控制的力的影響使可動元件的振動變大而發(fā)生噪聲。由于沒有設(shè)置如現(xiàn)有技術(shù)那樣的不靈敏區(qū)，因此與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠提高定位精度。η的值不是一定的，可以根據(jù)在可動元件和負載之間配置的進行彈性變形的連結(jié)機構(gòu)的機械剛性來合適地設(shè)定。該η的設(shè)定基準是定為發(fā)生的可動元件的微振動對連結(jié)機構(gòu)的剛性不受到影響的值。如果這樣，能夠有效地發(fā)揮本發(fā)明的效果。在連結(jié)機構(gòu)是一般剛性的滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)的情況下，可以將η設(shè)為1。在使用其他結(jié)構(gòu)的連結(jié)機構(gòu)的情況下，可以選擇合適的η的值。實施本發(fā)明方法的電動機控制裝置，包括以數(shù)字值輸出電動機的可動元件的當前位置的編碼器、位置偏差數(shù)據(jù)生成部、差分當前位置數(shù)據(jù)生成部、當前速度數(shù)據(jù)生成部、位置控制器、速度偏差數(shù)據(jù)生成部、速度控制器和轉(zhuǎn)矩控制器。位置偏差數(shù)據(jù)生成部，根據(jù)對可動元件的移動位置進行指令的位置指令數(shù)據(jù)和表示通過編碼器檢測的可動元件的當前位置的當前位置數(shù)據(jù)運算偏差，來生成位置偏差數(shù)據(jù)。差分當前位置數(shù)據(jù)生成部，對此次取樣的當前位置數(shù)據(jù)和前次取樣的當前位置數(shù)據(jù)之間的差分進行運算，來生成差分當前位置數(shù)據(jù)。當前速度數(shù)據(jù)生成部，基于差分當前位置數(shù)據(jù)來生成可動元件的當前速度數(shù)據(jù)。位置控制器，基于位置偏差數(shù)據(jù)來生成速度指令數(shù)據(jù)。速度偏差數(shù)據(jù)生成部，對當前速度數(shù)據(jù)和速度指令數(shù)據(jù)之間的偏差進行運算，生成速度偏差數(shù)據(jù)。速度控制器，基于速度偏差數(shù)據(jù)而生成轉(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)矩控制部，基于轉(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)而控制電動機的轉(zhuǎn)矩。當前速度數(shù)據(jù)生成部，包括用于判定差分當前位置數(shù)據(jù)的極性是否發(fā)生變化的極性判定部。當前速度數(shù)據(jù)生成部，在極性判定部判定極性發(fā)生了變化之后，立刻將差分當前位置數(shù)據(jù)在為1以上的整數(shù)即η個取樣周期期間設(shè)為零，生成當前速度數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，能夠簡單且可靠地實施本發(fā)明的方法。根據(jù)本發(fā)明的裝置，當在可動元件和負載之間配置了進行彈性變形的連結(jié)機構(gòu)的情況下，可以將η的值確定為發(fā)生的可動元件的微振動對連結(jié)機構(gòu)的剛性不受到影響的值。如果連結(jié)機構(gòu)是一般剛性的滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)，則可以將η設(shè)為1。本發(fā)明在停止操作的情況下，即在位置指令數(shù)據(jù)是零時，也當然能夠適用。在這種情況下，在判定極性發(fā)生了變化之后，通過將差分當前位置數(shù)據(jù)在為1以上的整數(shù)即η個取樣周期期間設(shè)為零，來生成當前速度數(shù)據(jù)。


圖1是表示用于實施本發(fā)明的電動機控制方法的電動機控制裝置的實施方式的一個例子的構(gòu)成的方框圖。圖2(A)到(C)是圖1實施方式的動作說明中所用的時序圖。圖3㈧和⑶是用于表示在一個方向上移動的情況下在定位點附近的轉(zhuǎn)矩指令和編碼器輸出的關(guān)系的示意圖。圖4(A)和(B)是表示由實際的機械所測量的電動機停止時的可動元件的位置的示意圖。圖5是用于對本實施方式的電動機的可動元件的位置檢測動作進行說明的時序圖。圖6(A)到(C)是用于對作為機械系統(tǒng)使用的滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)的滾珠的彈性變形進行說明的示意圖。附圖符號說明1電動機控制裝置3位置偏差數(shù)據(jù)生成部5位置控制器7差分當前位置數(shù)據(jù)生成部9當前速度數(shù)據(jù)生成部11極性判定部13增益乘法部15速度偏差數(shù)據(jù)生成部17速度控制器19轉(zhuǎn)矩控制部
具體實施例方式圖1是表示用于實施本發(fā)明的電動機控制方法的電動機控制裝置的實施方式的一個例子的構(gòu)成的方框圖。本實施方式的電動機控制裝置1包括數(shù)字·編碼器E，其以數(shù)字值輸出電動機M (包含旋轉(zhuǎn)型電動機和線性電動機兩者)的可動元件(在旋轉(zhuǎn)型電動機的情況下為轉(zhuǎn)子)的當前位置；位置偏差數(shù)據(jù)生成部3 ；位置控制器5 ；差分當前位置數(shù)據(jù)生成部7 ；當前速度數(shù)據(jù)生成部9 ；速度偏差數(shù)據(jù)生成部15 ；速度控制器17 ；以及轉(zhuǎn)矩控制部19。作為數(shù)字·編碼器E，能夠使用光學式編碼器、磁式編碼器等公知的編碼器。由減法器構(gòu)成的位置偏差數(shù)據(jù)生成部3，通過根據(jù)用于對電動機M的可動元件的移動位置進行指令的位置指令數(shù)據(jù)和對由數(shù)字 編碼器E檢測的可動元件的當前位置進行表示的當前位置數(shù)據(jù)運算出偏差，從而生成位置偏差數(shù)據(jù)。差分當前位置數(shù)據(jù)生成部7，通過對由數(shù)字 編碼器E此次取樣的當前位置數(shù)據(jù)和前次取樣的當前位置數(shù)據(jù)之間的差分進行運算，生成差分當前位置數(shù)據(jù)。因此，差分當前位置數(shù)據(jù)生成部7通過包括下述部分而構(gòu)成存儲部，其對來自數(shù)字·編碼器E的輸出，至少存儲前次取樣部分和此次取樣部分；差分運算部，其獲取存儲部所存儲的前次的數(shù)據(jù)和此次的數(shù)據(jù)的差分；以及結(jié)果存儲部，其存儲差分運算部的運算結(jié)果。當前速度數(shù)據(jù)生成部9，基于差分當前位置數(shù)據(jù)生成部7生成的差分當前位置數(shù)據(jù)，生成電動機M的可動元件的當前速度數(shù)據(jù)。當前速度數(shù)據(jù)生成部9包含極性判定部11 和增益乘法部13。極性判定部11判定差分當前位置數(shù)據(jù)生成部7生成的差分當前位置數(shù)據(jù)的極性是否變化。極性判定部11，如圖2(A)所示那樣，將“0”電平作為基準，根據(jù)由差分當前位置數(shù)據(jù)生成部7所生成的差分當前位置數(shù)據(jù)是否大于“0”電平，來判定極性是否進行變化。圖2(A)所示的狀況示出了當位置偏差數(shù)據(jù)生成部3所輸入的位置指令數(shù)據(jù)是零時、可動元件是僅僅稍微振動的狀況。在本實施方式中，如圖2(B)所示，當前速度數(shù)據(jù)生成部9，在極性判定部11判定極性發(fā)生了變化之后，立刻將從差分當前位置數(shù)據(jù)生成部7 輸出的差分當前位置數(shù)據(jù)在1個以上的整數(shù)即η個取樣周期之間設(shè)為零，生成當前速度數(shù)據(jù)。在圖2(B)中，將該狀態(tài)稱為“滯后(t 7 f U〉7 )插入后的差分位置”。這里，所謂 “滯后”，以“前的狀態(tài)作為后的狀態(tài)來在預定的期間進行插入(進行維持)”之類的意味而使用。在圖2(B)的例子中，將極性反轉(zhuǎn)判定前的“0”狀態(tài)在極性反轉(zhuǎn)判定后維持1個取樣周期部分。增益乘法部13始終在從差分當前位置數(shù)據(jù)生成部7輸出的差分當前位置數(shù)據(jù)上乘以規(guī)定的增益，并作為速度反饋而輸出。增益乘法部13通過乘以與數(shù)字 編碼器E的分辨率相對應的增益，算出速度反饋。位置控制器5基于位置偏差數(shù)據(jù)生成部3生成的位置偏差數(shù)據(jù)，生成速度指令數(shù)據(jù)。由減法器構(gòu)成的速度偏差數(shù)據(jù)生成部15，對從當前速度數(shù)據(jù)生成部9的增益乘法部13 輸出的當前速度數(shù)據(jù)(速度反饋)和位置控制器5輸出的速度指令數(shù)據(jù)之間的偏差進行運算，作為速度偏差數(shù)據(jù)而輸出。速度控制器17，基于速度偏差數(shù)據(jù)生成部15輸出的速度偏差數(shù)據(jù)而生成轉(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)矩控制器19基于被輸入的轉(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)，控制可動元件的轉(zhuǎn)矩。理論上，當差分當前位置數(shù)據(jù)的極性變化了時，就是電動機M的可動元件通過了設(shè)為目標的停止位置之時。根據(jù)位置偏差數(shù)據(jù)生成部3所輸入的(從上一級的控制器輸入的)位置指令數(shù)據(jù)，理論上，可動元件在目標位置上停止。但是，實際上，存在可動元件以目標位置為中心在數(shù)字·編碼器E之輸出的士 1個脈沖內(nèi)微細搖動的狀況。因此，如果在極性判定部11判定極性變化之后，基于此后的差分當前位置數(shù)據(jù)，當前速度數(shù)據(jù)生成部9生成當前速度數(shù)據(jù)的話，則在與極性變化之前的移動方向相反的方向上，產(chǎn)生使可動元件移動的轉(zhuǎn)矩。如先前使用圖6說明的，當假設(shè)作為連接電動機M和負載的機械系統(tǒng)MS的連結(jié)機構(gòu)是進行彈性變形的滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)，則由于機械系統(tǒng)的機械剛性低，如圖6(A)或者 (C)所示，產(chǎn)生使?jié)L珠的彈性變形返回原樣的比較大的推斥力。該推斥力獲得增大使所述的可動元件在相反的方向上移動的轉(zhuǎn)矩的作用。其結(jié)果，可動元件的移動量變大，在最壞的情況下，產(chǎn)生共振，產(chǎn)生人耳能夠確認程度的振動音。在本實施方式中，極性判定部11在判定極性發(fā)生了變化之后，立刻將差分當前位置數(shù)據(jù)生成部7輸出的差分當前位置數(shù)據(jù)在為1以上的整數(shù)即η個取樣周期期間設(shè)為零。 因此，在該取樣周期期間中，當前速度數(shù)據(jù)變?yōu)榱?。在該期間，在可動元件上使基于彈性變形的推斥力動作，但是，在該η個取樣周期期間，由基于彈性變形的推斥力產(chǎn)生的可動元件的位移結(jié)束。然后，當前速度數(shù)據(jù)生成部9，在η個取樣周期過去之后，將差分當前位置數(shù)據(jù)從零返回到實際的數(shù)據(jù)。當這樣做時，能夠防止在不可控制的力(由彈性變形引起的推斥力等)的影響下可動元件的振動變大而發(fā)生噪音。使用圖2來進行更具體的說明。在圖2(A)所示的差分當前位置數(shù)據(jù)的極性發(fā)生了變化的情況下，圖2(B)的滯后插入后的差分當前位置數(shù)據(jù)在經(jīng)過了 1個取樣周期之后變化。即，在電動機的可動元件的速度的極性發(fā)生了變化的情況下，在1個取樣部分(1個取樣周期部分)，不輸出速度反饋。此后，當在2個連續(xù)取樣中出現(xiàn)相同極性的值時，值首先呈現(xiàn)在速度反饋上。因此，在時間上變成插入了 1個取樣部分(1個取樣周期部分)的滯后。通過這樣，在電動機停止時，隨著編碼器的士 1個脈沖的變動，進行控制的控制系統(tǒng)的動作變成延遲1個取樣部分(1個取樣周期部分)。因此，根據(jù)本實施方式，在有時為了放大前述滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)的滾珠從彈性變形返回的動作而使電動機的可動元件動作的控制系統(tǒng)中， 速度的檢測成為延遲1個取樣部分。其結(jié)果，根據(jù)本實施方式，不用加速滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)的滾珠從彈性變形返回的動作，就抑制了滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)的微振動。而且，在機械系統(tǒng)的剛性仍然低的情況下，通過增加滯后的脈沖數(shù)(η個取樣周期的η的數(shù)量)來進行對應。
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在本實施方式中，對速度反饋計算時的位置的差分運算結(jié)果，在速度的極性發(fā)生了變化時，插入1個控制取樣(取樣周期)之類的短時間的滯后。由此，不用降低定位精度， 就能夠抑制伴隨在機械系統(tǒng)的剛性低的情況下所產(chǎn)生的彈性變形的微振動。然后，能夠防止機械的劣化，能夠?qū)崿F(xiàn)由高的伺服響應產(chǎn)生的高精度的加工。圖3㈧和⑶是用于表示在一個方向上移動的情況下在定位點附近的轉(zhuǎn)矩指令和編碼器輸出的關(guān)系的示意圖。圖3(A)表示在與取樣周期比較以長時間(周期)觀察轉(zhuǎn)矩指令的變化時的轉(zhuǎn)矩指令。當以長時間(周期)觀察轉(zhuǎn)矩指令的變化時，轉(zhuǎn)矩指令的變化在1個取樣周期期間，將差分當前位置數(shù)據(jù)設(shè)為零的滯后變成與沒有被插入的情況下的轉(zhuǎn)矩指令的變化相同。圖3(B)表示在與取樣周期相當?shù)臅r間觀察轉(zhuǎn)矩指令的變化時的轉(zhuǎn)矩指令。圖3(B)的情況下，在1個取樣周期期間，將差分當前位置數(shù)據(jù)設(shè)為零的滯后被插入了。圖4㈧和(B)表示由實際的機械所測量的電動機停止時的可動元件的位置。圖4㈧ 是沒有滯后的情況，在該例子中，產(chǎn)生了士2個脈沖的微振動。圖4(B)是插入了在1個取樣周期期間將差分當前位置數(shù)據(jù)設(shè)為零的滯后的情況，微振動被抑制。工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，即使任何原因，在差分當前位置數(shù)據(jù)的極性反轉(zhuǎn)了之后，當不能夠控制的力作用于可動元件的情況下，通過在為1以上整數(shù)的η個取樣周期期間將差分當前位置數(shù)據(jù)設(shè)為零，能夠防止由不可控制的力的影響使可動元件的振動變大而發(fā)生噪聲。由于沒有設(shè)置如現(xiàn)有技術(shù)那樣的不靈敏區(qū)，因此與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠提高定位精度。
權(quán)利要求
1.一種電動機控制方法，根據(jù)對電動機的可動元件的移動位置進行指令的位置指令數(shù)據(jù)和表示通過數(shù)字 編碼器檢測出的所述可動元件的當前位置的當前位置數(shù)據(jù)運算偏差，生成位置偏差數(shù)據(jù)，對此次取樣的當前位置數(shù)據(jù)和前次取樣的當前位置數(shù)據(jù)之間的差分進行運算，生成差分當前位置數(shù)據(jù)，判定所述差分當前位置數(shù)據(jù)的極性是否發(fā)生變化，基于所述差分當前位置數(shù)據(jù)，生成所述可動元件的當前速度數(shù)據(jù)，但是，在判定所述極性發(fā)生了變化之后，將所述差分當前位置數(shù)據(jù)在為1以上的整數(shù)即η個取樣周期期間設(shè)為零，生成所述可動元件的當前速度數(shù)據(jù)， 運算基于所述位置偏差數(shù)據(jù)而作成的速度指令數(shù)據(jù)和所述當前速度數(shù)據(jù)之間的偏差， 生成速度偏差數(shù)據(jù)，基于所述速度偏差數(shù)據(jù)而生成轉(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)， 基于所述轉(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)控制所述電動機的轉(zhuǎn)矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機控制方法，其特征在于， 在所述可動元件和負載之間配置了進行彈性變形的連結(jié)機構(gòu)，所述η被確定為發(fā)生的所述可動元件的微振動對所述連結(jié)機構(gòu)的剛性不受到影響的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動機控制方法，其特征在于， 所述連結(jié)機構(gòu)是滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)，所述η是1。
4.一種電動機控制裝置，具備下述部分而構(gòu)成 編碼器，其以數(shù)字值輸出電動機的可動元件的當前位置；位置偏差數(shù)據(jù)生成部，其根據(jù)對所述可動元件的移動位置進行指令的位置指令數(shù)據(jù)和表示通過所述編碼器檢測出的所述可動元件的所述當前位置的當前位置數(shù)據(jù)運算偏差，生成位置偏差數(shù)據(jù)；差分當前位置數(shù)據(jù)生成部，其對此次取樣的當前位置數(shù)據(jù)和前次取樣的當前位置數(shù)據(jù)之間的差分進行運算，生成差分當前位置數(shù)據(jù)；當前速度數(shù)據(jù)生成部，其包括判定所述差分當前位置數(shù)據(jù)的極性是否發(fā)生變化的極性判定部，基于所述差分當前位置數(shù)據(jù)來生成所述可動元件的當前速度數(shù)據(jù)，但是，在判定所述極性發(fā)生了變化之后，將所述差分當前位置數(shù)據(jù)在為1以上的整數(shù)即η個取樣周期期間設(shè)為零，生成所述當前速度數(shù)據(jù)；位置控制器，其基于所述位置偏差數(shù)據(jù)來生成速度指令數(shù)據(jù)； 速度偏差數(shù)據(jù)生成部，其運算所述當前速度數(shù)據(jù)和所述速度指令數(shù)據(jù)之間的偏差，生成速度偏差數(shù)據(jù)；速度控制器，其基于所述速度偏差數(shù)據(jù)而生成轉(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)；和轉(zhuǎn)矩控制部，其基于所述轉(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)來數(shù)字控制所述電動機的轉(zhuǎn)矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在所述可動元件和負載之間配置了進行彈性變形的連結(jié)機構(gòu)，所述η被確定為發(fā)生的所述可動元件的微振動對所述連結(jié)機構(gòu)的剛性不受到影響的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述連結(jié)機構(gòu)是滾珠螺桿連結(jié)機構(gòu)，所述η是1。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述當前速度數(shù)據(jù)生成部，在所述位置指令數(shù)據(jù)是零時，在判定所述極性發(fā)生了變化之后，通過將所述差分當前位置數(shù)據(jù)在η個取樣周期期間設(shè)為零，來生成所述當前速度數(shù)
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動機控制方法和裝置，其即使在機械系統(tǒng)中存在剛性低的部分，也不會使定位精度降低，并且能夠抑制機械系統(tǒng)的微振動。當前速度數(shù)據(jù)生成部(9)基于差分當前位置數(shù)據(jù)生成部(7)生成的差分當前位置數(shù)據(jù)，生成電動機M的可動元件的當前速度數(shù)據(jù)。當前速度數(shù)據(jù)生成部(9)在極性判定部(11)判定極性發(fā)生了變化之后，立刻將從差分當前位置數(shù)據(jù)生成部(7)輸出的差分當前位置數(shù)據(jù)在為1以上的整數(shù)即n個取樣周期期間設(shè)為零，生成當前速度數(shù)據(jù)。當前速度數(shù)據(jù)生成部(9)在經(jīng)過了n個取樣周期之后，將差分當前位置數(shù)據(jù)從零返回到實際的數(shù)據(jù)。其結(jié)果，能夠防止由不能控制的力的影響使可動元件的振動變大而發(fā)生噪聲。
文檔編號H02P6/16GK102158155SQ201110030378
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者井出勇治, 北原通生 申請人:山洋電氣株式會社