公开了具有反馈环的伺服电机的控制装置，包括：振荡检测单元，检测所述反馈环的振荡，输出振荡检测信号；参数操作单元，基于振荡检测信号，对反馈环的控制参数的设定进行操作指示；以及更新单元，被提供用于设定控制参数的设定值，根据参数操作单元的操作指示进行更新，同时将控制参数设定到反馈环，在振荡检测信号表示未检测到振荡时，参数操作单元对更新单元进行操作指示，使其设定与被提供的设定值相应的控制参数，而在振荡检测信号表示已检测到振荡时，参数操作单元对所述更新单元进行操作指示，使其设定使反馈环的频带宽度变窄的控制参数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及控制工业用FA。
技术介绍
在驱动伺服电机的控制装置中，通常检测电机的转速或者旋转位置，构 成反馈环，以便追踪由外部输入的速度指令或者位置指令。为了确保反馈环 的动作稳定性，使其充分发挥对速度指令或者位置指令的追踪性能，需要根 据伺服电机的负载的惯性力矩(moment)或负载的状态，设定与反馈环中内 含的多个控制参数，即速度增益或者位置增益等相适应的值。在以往的伺服电机的控制装置中，具有根据伺服电机的负载的惯性力矩 或负载的状态，设定与前述的控制参数相适应的值的参数设定单元。而且， 作为与装备了这样的参数设定单元的伺服电机的控制装置有关的技术，例如 #7>开于专利文献1和专利文献2。图29是表示这样的以往的伺服电机(以下，适当地简单称为"电机")的 控制装置的一个结构例的方框图。在图29中，电机101与负载102连接。在电机101上还连接有编码器 103，输出与电机101的旋转位置相应的值。编码器103的输出值在微分运算 单元111中进行微分处理，输出表示被变换为电机101的转速的值的速度检 测信号dv。由外部输入的速度指令被输入到前馈增益乘法单元110。与此同 时，在减法单元114中运算该速度指令与微分运算单元111输出的速度检测 信号dv的差信号。该信号相当于速度误差，它被输入到积分运算单元112从 而被变换为与位置误差相应的信号。该信号被输入到位置增益乘法单元109， 乘以规定的位置增益Kp后输出。而且，在运算单元113中，/人位置增益乘法 单元109输出的信号与在前馈增益乘法单元110乘以规定的前馈增益Kf后输 出的速度指令的信号相加，同时运算从位置增益乘法单元109输出的信号与 微分运算单元111输出的速度检测信号dv的差的信号。之后，从运算单元113 输出的信号被输入到速度增益乘法单元108，乘以规定的速度增益Kv后被输出，根据该被输出的信号驱动伺服电机101。这里，速度增益Kv被设定为在 乘法单元115中将包含了负载102的伺服电机101的惯量(inertia) J的设定 值与速度频带fV的设定值相乘所得的值。而且，图29所述的伺服电机的控制装置，作为其参数设定单元，构成为 可从外部对控制参数中包含的惯量J、位置增益Kp和速度频带^设定设定值。在这样的结构中，与前述位置增益Kp或速度频带fV对应的速度增益Kv 被称为控制参数，这些各个控制参数的值被设定由外部输入的值。这时，这 些设定值对伺服电机101的控制性能或反馈环104的振荡稳定性产生影响， 所以需要适当地将这些设定值调制为最佳值。另外， 一般来说，速度频带^的值越大，反馈环104的频带宽度越宽， 对于速度指令的输入可得到优良的响应性，或者追踪性。另一方面，包括了 伺服电机101的负载102 —般具有机械性的共振特性，若速度频带fV的值过 大，则可能在反馈环104中产生振荡。而且，如果对于速度频带fV的值，不 适当地赋予位置增益Kp的值，则对反馈环104的衰减(damping)系数产生 影响，其结果，对于来自外部的指令，响应变得振动，或者旋转位置的追踪 性反而恶化等，得不到适当的响应。因此，需要一边确认伺服电机101对于指令的响应， 一边上下调整各控 制参数的值， 一般将其称为控制参数的人工调整。另一方面， 一般将以自动 方式进行这些控制参数的调整称为自动调谐的调整功能也在实用化。但是，即使执行了自动调谐，也不一定对于所有负载状态都能将控制参 数调整为最佳值， 一般来说，实际情况是作为伺服电机的控制装置，人工调 整的功能也必不可少。而且，不论人工调整或自动调谐，在将各控制参数的值升高或降低而调 整为最佳值的情况下，在反馈环中产生振荡，其结果，伺服电机剧烈振动， 因此有对伺服电机的负载产生损伤的危险。在反馈环中产生了振荡的情况下， 需要再次变更已变更的控制参数的值，或者暂时截断流过伺服电机的电流而 使其停止后，变更控制参数的值，再次使电流流过伺服电机等的步骤。因此， 这样的以往的伺服电机的控制装置存在以下课题，即在振荡停止之前花费时 间，对伺服电机的负载产生的损伤过大，或者在控制参数的调整上花费功夫 和时间。作为与具有抑制这样的机械振动的功能的电机有关的技术，例如在 专利文献3中被公开。专利文献l:特开平6-165550号公报 专利文献2:特开平6-319284号公报 专利文献3:特开2003-52188号公报
技术实现思路
本专利技术的伺服电机的控制装置为以下结构，即具有反馈环，该反馈环根 据从外部通知的指令信息和由检测单元检测到的与旋转动作有关的信息而求 它们的偏差量，通过对偏差量利用包含控制增益的规定的控制参数组实施运 算处理，并利用由运算处理所生成的旋转控制信号来控制伺服电机的旋转动 作，进行反馈控制，使得伺服电机的旋转动作追踪指令信息，伺服电机的控 制装置包括振荡检测单元，检测反馈环的振荡，并输出表示了其检测结果 的振荡检测信号；参数操作单元，基于振荡检测信号，对反馈环的控制参数 组中的控制参数的设定进行操作指示；以及更新单元，被提供用于设定控制 参数的设定值，根据参数操作单元的操作指示进行更新，同时将控制参数设 定在反馈环中，在振荡检测信号表示未检测到振荡时，参数操作单元对更新 单元进行操作指示，使其设定与被提供的设定值相应的控制参数，而在振荡 检测信号表示已检测到振荡时，参数操作单元对更新单元进行操作指示，使 其设定使反馈环的频带宽度变窄的控制参数。而且，本专利技术的伺服电机的控制方法，其中的伺服电机具有反馈环，根 据从外部通知的指令信息和由检测单元检测到的与旋转动作有关的信息而求 它们的偏差量，通过对偏差量利用包含控制增益的规定的控制参数组实施运 算处理，并通过按照运算处理所生成的旋转控制信号控制伺服电机的旋转动 作，进行反馈控制，使得伺服电机的旋转动作追踪指令信息，伺服电机的控 制方法包括检测反馈环的振荡的步骤；基于振荡的检测，对反馈环的控制 参数组中的控制参数的设定进行操作控制的步骤；以及被提供用于设定控制 参数的设定值，根据操作控制进行更新，同时将控制参数设定在反馈环中的 步骤，在未检测到振荡时，通过操作控制，将与被提供的设定值相应的控制 参数设定在反馈环中，而在已检测到振荡时，通过搡作控制，将使反馈环的 频带宽度变窄的控制参数设定在反馈环中。根据上述结构，例如，即使因变更控制参数而在反馈环中产生了振荡时， 由于受到控制，以使反馈环的频带宽度变窄，所以可以迅速地使振荡停止，将对伺服电机的负载产生的损伤抑制到最小限度，同时平顺且短时间地进行 控制参数的调整。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的伺服电机的控制装置的方框图。图2A是表示一例使速度指令信号随着时间而变化的图。图2B是表示一定程度较低地设定了位置增益Kp和速度增益Kv时的伺服电机中实际转速的变化的图。图2C是表示与图2B的情况相比较高地设定了位置增益Kp和速度增益Kv时的伺服电^/L中实际转速的变化的图。图3是表示本专利技术的实施方式1的振动检测单元的详细结构的方框图。 图4是表示一例该振荡^r测单元的带通滤波器的频率特性的图。 图5是表示本专利技术的实施方式1中的伺服电机的控制装置的各个步骤 (step)中的设定值和各个信号的状况的定时图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种伺服电机的控制装置，具有反馈环，该反馈环根据从外部通知的指令信息和由检测单元检测到的与旋转动作有关的信息而求它们的偏差量，通过对所述偏差量利用包含控制增益的规定的控制参数组实施运算处理，并利用由所述运算处理所生成的旋转控制信号来控制伺服电机的旋转动作，进行反馈控制，使得所述伺服电机的旋转动作追踪所述指令信息，其特征在于， 所述伺服电机的控制装置包括： 振荡检测单元，检测所述反馈环的振荡，并输出表示了其检测结果的振荡检测信号； 参数操作单元，基于所述振荡检 测信号，对所述反馈环的所述控制参数组中的控制参数的设定进行操作指示；以及 更新单元，被提供用于设定控制参数的设定值，根据所述参数操作单元的操作指示进行更新，同时将所述控制参数设定在所述反馈环中， 在所述振荡检测信号表示未检测到振 荡时，所述参数操作单元对所述更新单元进行操作指示，使其设定与被提供的设定值相应的控制参数，而在所述振荡检测信号表示已检测到振荡时，所述参数操作单元对所述更新单元进行操作指示，使其设定使所述反馈环的频带宽度变窄的控制参数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：岸本宪一，田泽彻，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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