專利名稱：電動(dòng)機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制的電動(dòng)機(jī)控制裝置。
背景技術(shù)：
為了提高電動(dòng)機(jī)控制裝置的響應(yīng)性并縮短定位時(shí)間，必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)控制裝置的速度環(huán)路增益(Kv)、速度環(huán)路積分時(shí)間常數(shù)(Ti)和位置環(huán)路增益(Kp)等控制增益、轉(zhuǎn)矩指令濾波器的設(shè)定值的調(diào)整。然而，為了把這些設(shè)定值調(diào)整為最佳值，必須在把電動(dòng)機(jī)和機(jī)械組合起來的狀態(tài)下，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行調(diào)整。在以往的用于進(jìn)行該調(diào)整的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，從上位指令裝置向電動(dòng)機(jī)控制裝置輸入模擬指令或脈沖串指令作為驅(qū)動(dòng)指令，根據(jù)該被輸入的指令值，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，在使用外部測定器等觀測電動(dòng)機(jī)控制裝置的轉(zhuǎn)矩指令值、位置偏差的監(jiān)視信號的同時(shí)，進(jìn)行控制增益等的調(diào)整。
因此，在這種以往的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，為了調(diào)整控制增益，總是需要上位指令裝置。然而，控制增益的設(shè)定大多是在實(shí)際通常運(yùn)轉(zhuǎn)前的試運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行，在把電動(dòng)機(jī)控制裝置裝入機(jī)械內(nèi)后短時(shí)間內(nèi)還未將上位指令裝置安裝到機(jī)械上的情況下，在可以確認(rèn)全部電氣部件正常進(jìn)行動(dòng)作之前，不能進(jìn)行電動(dòng)機(jī)控制裝置的控制增益的調(diào)整，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的作業(yè)效率低。
并且，在許多電動(dòng)機(jī)控制裝置中，有以下控制裝置如特許第2950149號公報(bào)和特開平5-324304號公報(bào)等所示，該控制裝置具有能手動(dòng)設(shè)定驅(qū)動(dòng)指令的微調(diào)(jog)運(yùn)轉(zhuǎn)功能，即使沒有上位指令裝置等，也能進(jìn)行電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的確認(rèn)。然而，為了使用該微調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)功能，必須總是操作操作員裝置等的輸入裝置，盡管可以進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向、移動(dòng)范圍的確認(rèn)，然而由于電動(dòng)機(jī)控制裝置對輸入裝置有物理制約，因而大多不能同時(shí)進(jìn)行用于增益調(diào)整的輸入操作和微調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)操作。
在上述以往的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，存在的問題是如果沒有用于生成驅(qū)動(dòng)指令的上位指令裝置，就不能進(jìn)行控制增益等的調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供無需上位指令裝置就能進(jìn)行控制增益等的調(diào)整的電動(dòng)機(jī)控制裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置，用于通過輸出轉(zhuǎn)矩指令進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，該電動(dòng)機(jī)控制裝置具有指令圖形生成單元，根據(jù)所輸入的參數(shù)，生成用于使電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的基本動(dòng)作圖形，將該基本動(dòng)作圖形重復(fù)進(jìn)行所設(shè)定的次數(shù)來設(shè)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形，并根據(jù)該連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形生成用于使電動(dòng)機(jī)連續(xù)動(dòng)作的位置指令；位置控制單元，根據(jù)前述指令圖形生成單元所生成的位置指令來生成速度指令；以及速度控制單元，根據(jù)來自前述位置控制單元的速度指令來生成用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令。
并且，前述指令圖形生成單元根據(jù)所輸入的參數(shù)中的移動(dòng)距離Pd、最高速度Vx、加速時(shí)間Ta和減速時(shí)間Td來生成基本動(dòng)作圖形，通過將該基本動(dòng)作圖形每隔等待時(shí)間T地重復(fù)進(jìn)行重復(fù)次數(shù)來設(shè)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形。
根據(jù)本發(fā)明，通過輸入?yún)?shù)來設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)的基本動(dòng)作圖形，并利用參數(shù)選擇通過該基本動(dòng)作圖形的重復(fù)來設(shè)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而無需上位指令裝置就能在電動(dòng)機(jī)控制裝置內(nèi)部連續(xù)生成驅(qū)動(dòng)指令。因此，無需用于生成驅(qū)動(dòng)指令的上位指令裝置就能進(jìn)行控制增益、轉(zhuǎn)矩指令濾波器的調(diào)整。


圖1是示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置的構(gòu)成的方框圖。
圖2是示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置的正轉(zhuǎn)方向基本動(dòng)作圖形P1的圖。
圖3是示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置的反轉(zhuǎn)方向基本動(dòng)作圖形P2的圖。
圖4是示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置的正轉(zhuǎn)方向連續(xù)動(dòng)作圖形P1n的圖。
圖5是示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置的反轉(zhuǎn)方向連續(xù)動(dòng)作圖形P2m的圖。
圖6是示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置的正反轉(zhuǎn)方向連續(xù)動(dòng)作圖形P12y的圖。
另外，圖中的符號為10是電動(dòng)機(jī)控制裝置，11是參數(shù)輸入裝置，12是上位指令裝置，13是脈沖指令處理部，14是指令圖形生成部，15是指令切換開關(guān)，16是位置控制部，17是速度控制部。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是示出本發(fā)明的一實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置10的構(gòu)成的方框圖。
上位指令裝置12把脈沖串指令作為驅(qū)動(dòng)指令輸出到電動(dòng)機(jī)控制裝置10。在本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置10中，如圖1所示，輸入了來自上位指令裝置12的驅(qū)動(dòng)指令，電動(dòng)機(jī)控制裝置10在通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，根據(jù)所輸入的驅(qū)動(dòng)指令來生成和輸出用于對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的轉(zhuǎn)矩指令。
參數(shù)輸入裝置11輸入移動(dòng)距離Pd、最高速度Vx、加速時(shí)間Ta、減速時(shí)間Td、等待時(shí)間T、正轉(zhuǎn)重復(fù)次數(shù)n、反轉(zhuǎn)重復(fù)次數(shù)m、正反轉(zhuǎn)重復(fù)次數(shù)y等各種參數(shù)。
本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置10，如圖1所示，由脈沖指令處理部13、指令圖形生成部14、指令切換開關(guān)15、位置控制部16以及速度控制部17構(gòu)成。
脈沖指令處理部13把來自上位指令裝置12的脈沖串指令轉(zhuǎn)換成位置指令。指令參數(shù)生成部14根據(jù)參數(shù)輸入裝置11所輸入的各種參數(shù)，生成用于使電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的基本動(dòng)作圖形，將該基本動(dòng)作圖形重復(fù)進(jìn)行所設(shè)定的次數(shù)來設(shè)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形，并根據(jù)該連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形生成和輸出用于使電動(dòng)機(jī)連續(xù)動(dòng)作的位置指令。指令切換開關(guān)15在通常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，選擇來自脈沖指令處理部13的位置指令并輸出到位置控制部16，在試運(yùn)轉(zhuǎn)中，在進(jìn)行控制增益等的調(diào)整的情況下，選擇指令圖形生成部14所生成的位置指令并輸出到位置控制部16。位置控制部16根據(jù)通過切換開關(guān)15所輸入的位置指令生成速度指令。速度控制部17根據(jù)來自位置控制部16的速度指令生成用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令。
以下對具體例子進(jìn)行說明，該具體例是指令圖形生成部14根據(jù)由參數(shù)輸入裝置11所輸入的移動(dòng)距離Pd、最高速度Vx、加速時(shí)間Ta、減速時(shí)間Td、等待時(shí)間T等各種參數(shù)，生成可通過位置控制連續(xù)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的指令圖形。
具體地說，指令圖形生成部14把圖2所示的基于移動(dòng)距離Pd、等待時(shí)間Tw、加速時(shí)間Ta和減速時(shí)間Td的動(dòng)作圖形作為正轉(zhuǎn)方向基本動(dòng)作圖形P1來生成、把圖3所示的基于移動(dòng)距離Pd、等待時(shí)間Tw、加速時(shí)間Ta和減速時(shí)間Td的動(dòng)作圖形作為反轉(zhuǎn)方向基本動(dòng)作圖形P2來生成。然后，指令圖形生成部14把圖4所示的使基本動(dòng)作圖形P1運(yùn)轉(zhuǎn)重復(fù)次數(shù)n次的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形P1n、圖5所示的使動(dòng)作圖形P2運(yùn)轉(zhuǎn)重復(fù)次數(shù)m次的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形P2m、圖6所示的在動(dòng)作圖形P1后進(jìn)行動(dòng)作圖形P2運(yùn)轉(zhuǎn)、并使其運(yùn)轉(zhuǎn)重復(fù)次數(shù)y次的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形P2y等設(shè)定為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形。
然后，指令圖形生成部14生成基于該連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形P1n、P2m、P2y的位置指令，并通過指令切換開關(guān)15輸入到位置控制部16。
上述說明的基本動(dòng)作圖形P1和基本動(dòng)作圖形P2換算成由移動(dòng)距離Pd和最高速度Vx指定的指令脈沖頻率并將其作為指令值，通過在每個(gè)加減速時(shí)間Ta、Td的時(shí)間的抽樣中增加、減少指令值來生成梯形波或三角波的基本動(dòng)作圖形P1和P2，通過將該基本動(dòng)作圖形P1、P2實(shí)施所設(shè)定的連續(xù)次數(shù)n或m、y次，可容易地生成連續(xù)的驅(qū)動(dòng)指令，取代從電動(dòng)機(jī)控制裝置外部輸入位置指令的部分。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置，通過輸入?yún)?shù)來設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)的基本動(dòng)作圖形，并利用參數(shù)選擇通過該基本動(dòng)作圖形的重復(fù)來設(shè)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而無需上位指令裝置12就能在電動(dòng)機(jī)控制裝置10內(nèi)部連續(xù)生成驅(qū)動(dòng)指令。因此，無需用于生成驅(qū)動(dòng)指令的上位指令裝置12就能進(jìn)行控制增益、轉(zhuǎn)矩指令濾波器的調(diào)整。
在上述說明的本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，對指令圖形生成部14把圖4至圖6所示的圖形設(shè)定為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作圖形的情況作了說明，然而本發(fā)明并不局限于這種情況，也可以通過把圖2、圖3所示的基本動(dòng)作圖形組合起來，生成各種連續(xù)動(dòng)作圖形。
盡管參照特定實(shí)施方式對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下加以各種變更和修正。
本申請基于2002年6月19日申請的日本專利申請(特願(yuàn)2002-178403)，其內(nèi)容在此作為參照而引入。
如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，由于通過輸入?yún)?shù)選擇動(dòng)作圖形就能在電動(dòng)機(jī)控制裝置內(nèi)部連續(xù)生成驅(qū)動(dòng)指令，所以可獲得的效果是無需上位指令裝置就能進(jìn)行控制增益、轉(zhuǎn)矩指令濾波器的設(shè)定值的調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，用于通過輸出轉(zhuǎn)矩指令進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，該電動(dòng)機(jī)控制裝置具有指令圖形生成單元，根據(jù)所輸入的參數(shù)，生成用于使電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的基本動(dòng)作圖形，將該基本動(dòng)作圖形重復(fù)進(jìn)行所設(shè)定的次數(shù)來設(shè)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形，并根據(jù)該連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形生成用于使電動(dòng)機(jī)連續(xù)動(dòng)作的位置指令；位置控制單元，根據(jù)前述指令圖形生成單元所生成的位置指令來生成速度指令；以及速度控制單元，根據(jù)來自前述位置控制單元的速度指令來生成用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，前述指令圖形生成單元根據(jù)所輸入的參數(shù)中的移動(dòng)距離Pd、最高速度Vx、加速時(shí)間Ta和減速時(shí)間Td，生成基本動(dòng)作圖形，通過將該基本動(dòng)作圖形每隔等待時(shí)間T地重復(fù)進(jìn)行重復(fù)次數(shù)來設(shè)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)控制裝置，課題是無需上位指令裝置就能進(jìn)行控制增益的調(diào)整。在本發(fā)明中，指令圖形生成部(14)根據(jù)由參數(shù)輸入裝置(11)所輸入的移動(dòng)距離Pd、最高速度Vx、加速時(shí)間Ta、減速時(shí)間Td、等待時(shí)間T、正轉(zhuǎn)重復(fù)次數(shù)n、反轉(zhuǎn)重復(fù)次數(shù)m、正反轉(zhuǎn)重復(fù)次數(shù)y等各種參數(shù)，生成用于使電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的基本動(dòng)作圖形，將該基本動(dòng)作圖形重復(fù)進(jìn)行所設(shè)定的次數(shù)來設(shè)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形，根據(jù)該連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圖形生成和輸出用于使電動(dòng)機(jī)連續(xù)動(dòng)作的位置指令。因此，無需上位指令裝置(12)就能連續(xù)生成用于使電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)指令，可進(jìn)行控制增益等的調(diào)整。
文檔編號H02P29/00GK1663106SQ0381425
公開日2005年8月31日 申請日期2003年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月19日
發(fā)明者北澤隆 申請人:株式會(huì)社安川電機(jī)