專利名稱：電動(dòng)機(jī)控制裝置和電動(dòng)機(jī)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)業(yè)用機(jī)械(半導(dǎo)體制造裝置、工作機(jī)械、射出成形機(jī))等電動(dòng)機(jī)控制裝置，特別是涉及推測(cè)在線負(fù)荷參數(shù)，謀求控制功能的提高的方式。
背景技術(shù)：
提出在半導(dǎo)體制造裝置、工作機(jī)械、射出成形機(jī)等產(chǎn)業(yè)機(jī)械的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，推測(cè)在實(shí)際運(yùn)行中機(jī)械的慣性力矩和重力扭矩，在速度控制部的控制常數(shù)的自動(dòng)修正中使用推測(cè)結(jié)果的方案。
專利文獻(xiàn)1的技術(shù)通過(guò)將加減速運(yùn)行時(shí)的扭矩指令值除以這時(shí)的加速度檢測(cè)值，而推測(cè)慣性力矩。
專利文獻(xiàn)2的技術(shù)通過(guò)以多個(gè)不同的一定速度驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，直接測(cè)定與各速度對(duì)應(yīng)的摩擦扭矩(相當(dāng)于粘性摩擦扭矩+動(dòng)摩擦扭矩)。從電動(dòng)機(jī)的加減速時(shí)必要的扭矩減去該取得的摩擦扭矩，求出為了把慣性力矩部分加減速所必要的扭矩，把該扭矩除以加速度，推測(cè)慣性力矩。此外，受到重力的影響的垂直軸時(shí)，把與各速度對(duì)應(yīng)的摩擦扭矩作為“以速度大小相同而只有旋轉(zhuǎn)方向不同的一定速度驅(qū)動(dòng)時(shí)成為必要的扭矩”的平均值求出。通過(guò)“以速度大小相同而只有旋轉(zhuǎn)方向不同的一定速度驅(qū)動(dòng)時(shí)成為必要的扭矩”的差的二分之一，求出用于補(bǔ)償與各速度對(duì)應(yīng)的重力部分的扭矩。通過(guò)從電動(dòng)機(jī)的加減速時(shí)必要的扭矩減去這樣取得的摩擦扭矩和用于補(bǔ)償重力部分的扭矩，求出為了把慣性力矩部分加減速所必要的扭矩，把該扭矩除以加速度，推測(cè)慣性力矩。
特開(kāi)2001-352773號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開(kāi)平6-298074號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，忽略與電動(dòng)機(jī)成比例而增大的粘性摩擦扭矩的影響，所以存在粘性摩擦扭矩大的裝置或高速運(yùn)行時(shí)的慣性力矩的推測(cè)結(jié)果算出得比實(shí)際大的問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)2的技術(shù)從電動(dòng)機(jī)的加減速時(shí)所必要的扭矩減去一定速度運(yùn)行時(shí)所必要的扭矩，求出為了把慣性力矩部分加減速所必要的扭矩，把該扭矩除以加速度，而推測(cè)慣性力矩。因此，與專利文獻(xiàn)1的技術(shù)不同，在粘性摩擦扭矩大的裝置中，高精度的慣性力矩的推測(cè)也是可能的。可是，實(shí)際上有必要用多個(gè)不同的一定速度驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，特別是因?yàn)樵诖怪陛S時(shí)把運(yùn)行方向反轉(zhuǎn)的必要，運(yùn)行次數(shù)增大到2倍。因此，推測(cè)耗費(fèi)時(shí)間。此外，存在不適合于實(shí)際運(yùn)行中的任意電動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式下的慣性力矩推測(cè)的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于，檢測(cè)所述以往技術(shù)的問(wèn)題，提供能應(yīng)用于實(shí)際運(yùn)行中的任意電動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式，通過(guò)速度控制部的控制常數(shù)的自動(dòng)修正，提高控制性能的電動(dòng)機(jī)控制裝置和方法。
用于解決所述課題的本發(fā)明的特征是把電動(dòng)機(jī)的加速度相同、只是速度不同的2個(gè)條件下的扭矩指令值差或扭矩檢測(cè)值差除以這時(shí)的速度檢測(cè)值差，算出粘性摩擦系數(shù)。接著把所述粘性摩擦系數(shù)乘以速度檢測(cè)值，間接推測(cè)粘性摩擦扭矩，從電動(dòng)機(jī)的加減速時(shí)必要的扭矩減去推測(cè)的所述粘性摩擦扭矩，算出排除了粘性摩擦的影響的電動(dòng)機(jī)的加減速時(shí)必要的扭矩。這樣，關(guān)于多個(gè)不同的加速度，求出所述排除了粘性摩擦的影響的電動(dòng)機(jī)的加減速時(shí)必要的扭矩，作為所述僅排除了粘性摩擦的影響的電動(dòng)機(jī)的加減速時(shí)必要的扭矩的變化量對(duì)于加速度的變化量的比，推測(cè)慣性力矩。
即本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置包括經(jīng)由連接軸與驅(qū)動(dòng)對(duì)象的負(fù)荷結(jié)合的電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的電力變換器、按照扭矩電流指令值和提供給所述電動(dòng)機(jī)的扭矩電流檢測(cè)值的偏差調(diào)整電力變換器的輸出電流的電流控制器、檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的速度并且作為速度檢測(cè)值輸出的速度檢測(cè)器、通過(guò)把所述速度檢測(cè)值進(jìn)行微分從而輸出加速度檢測(cè)值的加速度運(yùn)算器、推測(cè)所述負(fù)荷的慣性力矩的負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部、輸出所述扭矩電流指令值的速度控制器，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部輸入把所述扭矩電流指令值乘以扭矩常數(shù)而算出的扭矩指令值、所述速度檢測(cè)值以及所述加速度檢測(cè)值，把所述加速度檢測(cè)值相等并且速度檢測(cè)值不同的2點(diǎn)的條件下的扭矩指令值的差除以所述速度檢測(cè)值的差，算出粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值，使用該粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值推測(cè)所述慣性力矩；所述速度控制器根據(jù)推測(cè)的所述慣性力矩自動(dòng)修正控制常數(shù)，調(diào)整所述扭矩電流指令值。
根據(jù)本發(fā)明，即使是粘性摩擦系數(shù)大的產(chǎn)業(yè)用機(jī)械等裝置，也能不受粘性摩擦力的影響，推測(cè)慣性力矩。此外，對(duì)于沒(méi)有一定速度期間的運(yùn)行模式、只是單一方向的運(yùn)行模式，也能推測(cè)慣性力矩。據(jù)此，在以往技術(shù)中難以推測(cè)的裝置中，在實(shí)際運(yùn)行中能以高精度推測(cè)慣性力矩、粘性摩擦系數(shù)、負(fù)荷扭矩，能實(shí)現(xiàn)基于速度控制部的控制常數(shù)的自動(dòng)修正的控制性能的提高。


以下，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示本發(fā)明的推測(cè)對(duì)象的負(fù)荷的框圖。
圖3是電動(dòng)機(jī)加速時(shí)的加速度、速度、扭矩等的波形圖。
圖4是表示加速度和電動(dòng)機(jī)速度的關(guān)系、加速度和電動(dòng)機(jī)扭矩的關(guān)系的曲線圖。
圖5是取得數(shù)據(jù)排列的數(shù)據(jù)格式圖。
圖6是數(shù)據(jù)取得部的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。
圖7是表示數(shù)據(jù)取得部的處理的程序流程圖。
圖8是表示數(shù)據(jù)取得部的全體處理的程序流程圖。
圖9是表示數(shù)據(jù)分析部的全體處理的程序流程圖。
圖10是表示數(shù)據(jù)分析部的數(shù)據(jù)分析處理的細(xì)節(jié)的程序流程圖。
圖11是表示本發(fā)明實(shí)施例2的電動(dòng)機(jī)控制裝置結(jié)構(gòu)的框圖。
圖12是表示本發(fā)明實(shí)施例3的電動(dòng)機(jī)控制裝置結(jié)構(gòu)的框圖。
圖13是表示本發(fā)明實(shí)施例4的電動(dòng)機(jī)控制裝置結(jié)構(gòu)的框圖。
符號(hào)的說(shuō)明。
1-電動(dòng)機(jī)；2-負(fù)荷；3-連接軸；4-電力變換器；5-速度檢測(cè)器；6-電流檢測(cè)器；7-減法器；8-電流控制器；9-乘法器；10-低通濾波器；11-微分運(yùn)算器；12-低通濾波器；13-低通濾波器；14-在線負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部；15-數(shù)據(jù)取得部；16-數(shù)據(jù)分析部；501-速度控制器；502-減法器；Iq*-扭矩電流指令值；Iq-扭矩電流檢測(cè)值；Ie-電流偏差；ωM-速度檢測(cè)值；τM*-扭矩指令值；αM-加速度檢測(cè)值；τMF*-濾波后扭矩指令值；ωMF-濾波后速度檢測(cè)值；αMF-濾波后加速度檢測(cè)值；data_atv[][]-取得數(shù)據(jù)矩陣；ID_REQ-數(shù)據(jù)分析要求標(biāo)志；ID_DONE-數(shù)據(jù)分析結(jié)束標(biāo)志；J^-電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值；D^-粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值；τL^-負(fù)荷扭矩推測(cè)值；τG^-重力扭矩推測(cè)值；ωM*-速度指令值；ωe-速度偏差。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例。
圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。實(shí)施例1是利用在線負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部件，按照時(shí)刻變動(dòng)的負(fù)荷的慣性力矩值，實(shí)現(xiàn)最佳的速度控制器的增益設(shè)定的電動(dòng)機(jī)控制裝置。
通常，負(fù)荷的慣性力矩值變動(dòng)為N倍時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)與慣性力矩變動(dòng)前同等的控制特性，有必要使速度控制器的輸出放大到N倍?？墒?，這樣的修正的實(shí)現(xiàn)中，以實(shí)時(shí)、高精度推測(cè)負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩值的部件是不可欠缺的。
在本實(shí)施例中，采用把定位動(dòng)作中的電動(dòng)機(jī)的加速度檢測(cè)值、扭矩指令值、速度檢測(cè)值作為輸入值，在線負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部14中進(jìn)行負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩值的推測(cè)運(yùn)算，把推測(cè)結(jié)果立刻反映到速度控制器的增益設(shè)定中的結(jié)構(gòu)。此外，為了除去對(duì)在線負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部14的輸入信號(hào)中包含的噪聲成分，并且使對(duì)推測(cè)精度的影響最小化，使用同一特性的低通濾波器。據(jù)此，對(duì)于全部輸入信號(hào)，能使濾波器的追加引起的振幅和相位的變化一致，最終取消對(duì)推測(cè)結(jié)果的不良影響。以下進(jìn)行本實(shí)施例的詳細(xì)的說(shuō)明。
在圖1中，1是電動(dòng)機(jī)，2是由電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)對(duì)象的負(fù)荷，3是連接電動(dòng)機(jī)1和負(fù)荷2的連接軸，4是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)1的電力變換器，5是安裝在電動(dòng)機(jī)1上，輸出電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)軸的速度檢測(cè)值ωM的速度檢測(cè)器，6是檢測(cè)提供給電動(dòng)機(jī)1的扭矩電流檢測(cè)值Iq的電流檢測(cè)器，7是運(yùn)算扭矩電流指令值Iq*和提供給電動(dòng)機(jī)1的扭矩電流檢測(cè)值Iq的電流偏差I(lǐng)e的減法器，8是按照電流偏差I(lǐng)e，調(diào)整電力變換器4的輸出電流的電流控制器。
501是輸出扭矩電流指令值Iq*的速度控制器，使用后面描述的電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值J^，使控制增益可變。502是運(yùn)算速度指令值ωM*和速度檢測(cè)值ωM的速度偏差ωe的減法器。
9是把扭矩電流指令值Iq*變?yōu)榕ぞ爻?shù)kt倍，取得扭矩指令值τM*的乘法器，10是輸入扭矩指令值τM*，輸出濾波后扭矩指令值τMF*的用于除去噪聲的低通濾波器。11是輸入速度檢測(cè)值ωM，輸出加速度檢測(cè)值αM的微分運(yùn)算器，12是輸入速度檢測(cè)值αM，輸出濾波后加速度檢測(cè)值αMF的用于除去噪聲的低通濾波器，13是輸入速度檢測(cè)值ωM，輸出濾波后速度檢測(cè)值ωMF的用于除去噪聲的低通濾波器。
在線負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部14輸入濾波后加速度檢測(cè)值αMF、濾波后扭矩指令值τMF*、濾波后速度檢測(cè)值ωMF。然后，輸出電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值J^、粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值D^、負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^、重力扭矩推測(cè)值τG^、動(dòng)摩擦扭矩的大小的推測(cè)值τkc^。具有按照后面描述的預(yù)先決定的規(guī)則，同時(shí)取得濾波后加速度檢測(cè)值αMF、濾波后扭矩指令值τMF*、濾波后速度檢測(cè)值ωMF的數(shù)據(jù)取得部15。此外，具有根據(jù)數(shù)據(jù)取得部15取得的數(shù)據(jù)，算出電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值J^、粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值D^、負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^、重力扭矩推測(cè)值τG^、動(dòng)摩擦扭矩的大小的推測(cè)值τkc^的數(shù)據(jù)分析部16。
此外，從數(shù)據(jù)取得部15對(duì)數(shù)據(jù)分析部16提供儲(chǔ)存數(shù)據(jù)取得部15的取得數(shù)據(jù)的取得數(shù)據(jù)矩陣data_atv[][]。此外，提供記錄后面描述的加速度狀態(tài)的最大值的變量即state_acc_MaxhoLd、用于在數(shù)據(jù)的取得結(jié)束后對(duì)數(shù)據(jù)分析部16要求數(shù)據(jù)分析的標(biāo)志即數(shù)據(jù)分析要求標(biāo)志ID_REQ。而從數(shù)據(jù)分析部16對(duì)數(shù)據(jù)取得部15提供用于通知數(shù)據(jù)分析結(jié)束的標(biāo)志即數(shù)據(jù)分析結(jié)束標(biāo)志ID_DONE。據(jù)此，數(shù)據(jù)取得部15等待數(shù)據(jù)分析的結(jié)束，清除已經(jīng)取得的數(shù)據(jù)，能開(kāi)始取得新的數(shù)據(jù)。
下面說(shuō)明成為推測(cè)對(duì)象的負(fù)荷。圖2是把推測(cè)對(duì)象的負(fù)荷模型化的框圖。利用電動(dòng)機(jī)扭矩τM、電動(dòng)機(jī)速度ωM，推測(cè)構(gòu)成框圖的各要素的參數(shù)。
在圖2中，框40是表現(xiàn)電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩J的舉動(dòng)的框，把加減速扭矩τa作為輸入值，把它積分，再把除以電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩J取得的值作為電動(dòng)機(jī)速度ωM輸出。積分器41把電動(dòng)機(jī)速度ωM作為輸入，輸出電動(dòng)機(jī)位置θM。框42是輸入電動(dòng)機(jī)速度ωM，把電動(dòng)機(jī)速度ωM乘以粘性摩擦系數(shù)D的值作為粘性摩擦扭矩τD輸出的粘性摩擦系數(shù)增益。
粘性摩擦扭矩框43輸入電動(dòng)機(jī)速度ωM，如果電動(dòng)機(jī)速度ωM的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎?，就把表示?dòng)摩擦扭矩的大小的一定值τkc作為動(dòng)摩擦扭矩τk輸出。如果電動(dòng)機(jī)速度ωM的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樨?fù)，就把表示動(dòng)摩擦扭矩的大小的一定值τkc的符號(hào)取反的-τkc作為動(dòng)摩擦扭矩τk輸出。加法器44在負(fù)荷的驅(qū)動(dòng)方向具有垂直成分時(shí)，把作用于負(fù)荷的重力扭矩τG和動(dòng)摩擦扭矩τk相加，作為負(fù)荷扭矩τL輸出。減法器45從電動(dòng)機(jī)扭矩τM減去負(fù)荷扭矩τL和粘性摩擦扭矩τD，輸出加減速扭矩τa。
在本實(shí)施例中，推測(cè)圖2所示的電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩J、粘性摩擦系數(shù)D、負(fù)荷扭矩τL、重力扭矩τG、以一定值τkc表現(xiàn)為動(dòng)摩擦扭矩的參數(shù)以及狀態(tài)變量。此外，在推測(cè)中使用的電動(dòng)機(jī)扭矩τM中，扭矩電流指令值Iq*變?yōu)榕ぞ爻?shù)kt倍后取得的扭矩指令值τM*、把扭矩電流檢測(cè)值Iq變?yōu)榕ぞ爻?shù)kt倍后取得的扭矩檢測(cè)值τM作為等價(jià)的值使用。
圖3表示電動(dòng)機(jī)加速時(shí)的電動(dòng)機(jī)速度和位置、各參數(shù)的推移。使用圖2的框圖和圖3的波形，說(shuō)明粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值D^的導(dǎo)出原理。
在圖3中，最上部的曲線圖表示電動(dòng)機(jī)加速運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)機(jī)位置θM，從最上部開(kāi)始的第二個(gè)曲線圖表示電動(dòng)機(jī)加速運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)機(jī)速度ωM，從最上部開(kāi)始的第三個(gè)曲線圖表示電動(dòng)機(jī)加速運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)機(jī)扭矩τM、加減速扭矩τa、粘性摩擦扭矩τD、負(fù)荷扭矩τL。最下部的曲線圖表示電動(dòng)機(jī)加速運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)機(jī)加速度αM。
在線負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部14在這些波形中，把電動(dòng)機(jī)速度ωM作為速度檢測(cè)器5輸出的速度檢測(cè)值ωM觀測(cè)，電動(dòng)機(jī)加速度αM作為電動(dòng)機(jī)速度ωM的微分值算出。電動(dòng)機(jī)扭矩τM把扭矩電流指令值Iq*變?yōu)榕ぞ爻?shù)kt倍后取得的扭矩指令值τM*、把扭矩電流檢測(cè)值Iq變?yōu)榕ぞ爻?shù)kt倍后取得的扭矩檢測(cè)值τM作為等價(jià)的值使用。此外，加減速扭矩τa、粘性摩擦扭矩τD、負(fù)荷扭矩τL以及電動(dòng)機(jī)位置θM雖然不是關(guān)于粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值D^的導(dǎo)出應(yīng)該檢測(cè)的狀態(tài)量，但是為了便于說(shuō)明，進(jìn)行了記載。
從圖2的減法器45的輸入輸出，導(dǎo)出以負(fù)荷扭矩τL和粘性摩擦系數(shù)τD的和表現(xiàn)電動(dòng)機(jī)扭矩τM的表達(dá)式1的關(guān)系。
數(shù)學(xué)式1τM＝τa+τL+τD……………………………(1)此外，從表現(xiàn)電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩J的舉動(dòng)的框40的輸入輸出，表達(dá)式2的關(guān)系成立，從粘性摩擦系數(shù)增益42的輸入輸出，表達(dá)式3的關(guān)系成立。
數(shù)學(xué)式2τa＝J·s·ωM＝J·αM…………………… (2)τD＝D·ωM……………………………………(3)如果把所述表達(dá)式2、表達(dá)式3代入表達(dá)式1，就取得表達(dá)式4。
數(shù)學(xué)式3τM＝J·αM+τL+D·ωM…………………… (4)在表達(dá)式4中，左邊是所述電動(dòng)機(jī)扭矩τM，右邊第一項(xiàng)是把未知的“電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩J”乘以電動(dòng)機(jī)加速度αM的值，右邊第二項(xiàng)等于重力扭矩τG和動(dòng)摩擦扭矩τk的相加值，如果電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向一定，就變?yōu)橐欢ㄖ?。此外，右邊第三?xiàng)是把未知的粘性摩擦系數(shù)D乘以電動(dòng)機(jī)速度ωM的值。
因此，電動(dòng)機(jī)加速度αM相等，電動(dòng)機(jī)速度ωM不同的2條件下的電動(dòng)機(jī)扭矩τM的差異由于右邊第一項(xiàng)以及第二項(xiàng)相等，所以等于電動(dòng)機(jī)速度ωM的差異乘以粘性摩擦系數(shù)D的值。
下面根據(jù)圖3的波形和數(shù)學(xué)式，說(shuō)明以上的內(nèi)容。如果著眼于圖3的電動(dòng)機(jī)加速度αM的波形，則加速時(shí)增加后，一定變?yōu)闇p少。因此，在增加時(shí)和減少時(shí)，存在電動(dòng)機(jī)加速度αM變?yōu)橄嗟鹊臓顟B(tài)。例如51是粘性摩擦測(cè)定加速度αM1，與這樣的粘性摩擦測(cè)定加速度αM1對(duì)應(yīng)的狀態(tài)在由虛線52表示的時(shí)刻和由虛線53表示的時(shí)刻的2處存在。
接著在確認(rèn)兩時(shí)刻的加減速扭矩τa、負(fù)荷扭矩τL分別相等的基礎(chǔ)上，著眼于兩時(shí)刻的電動(dòng)機(jī)扭矩τM和電動(dòng)機(jī)速度ωM。為由虛線52表示的時(shí)刻的電動(dòng)機(jī)扭矩τM1L、同一時(shí)刻的電動(dòng)機(jī)速度ωM1L、由虛線53表示的時(shí)刻的電動(dòng)機(jī)扭矩τM1H、同一時(shí)刻的電動(dòng)機(jī)速度ωM1H時(shí)，如果分別代入表達(dá)式4，就取得以下的表達(dá)式5、表達(dá)式6數(shù)學(xué)式4τM1L＝J·αM1+τL+D·ωM1L………………………(5)τM1H＝J·αM1+τL+D·ωM1H………………………(6)接著，如果取表達(dá)式5、表達(dá)式6的兩邊的差，關(guān)于粘性摩擦系數(shù)D，求解，就取得表達(dá)式7數(shù)學(xué)式5D=τM1H-τM1LωM1H-ωM1L---(7)]]>表達(dá)式7表示如果能觀察電動(dòng)機(jī)加速度αM相等，并且電動(dòng)機(jī)速度ωM不同的2條件下的電動(dòng)機(jī)扭矩τM以及電動(dòng)機(jī)速度ωM，就能推測(cè)粘性摩擦系數(shù)D。本實(shí)施例的在線負(fù)荷參數(shù)推測(cè)裝置中，由表達(dá)式7算出粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值D^。
下面說(shuō)明電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值J^的導(dǎo)出原理。圖4是表示加速度和電動(dòng)機(jī)速度的關(guān)系、加速度和電動(dòng)機(jī)扭矩的關(guān)系的曲線圖。(a)表示電動(dòng)機(jī)加速時(shí)的電動(dòng)機(jī)加速度αM和電動(dòng)機(jī)速度ωM的關(guān)系。波形70是以圖3的電動(dòng)機(jī)加速度αM的值為橫軸，以電動(dòng)機(jī)速度ωM的值為縱軸取得的。此外，(b)表示電動(dòng)機(jī)加速時(shí)的電動(dòng)機(jī)加速度αM和電動(dòng)機(jī)扭矩τM的關(guān)系，波形72是以圖3的電動(dòng)機(jī)加速度αM的值為橫軸，以電動(dòng)機(jī)扭矩τM的值為縱軸取得的。
這里，參照表達(dá)式4，說(shuō)明圖4的曲線圖。首先，為了簡(jiǎn)單，考慮粘性摩擦系數(shù)D為0的特殊情形。這時(shí)，表達(dá)式4的第三項(xiàng)變?yōu)?，能由表達(dá)式8表示。
數(shù)學(xué)式6τM＝J·αM+τL……………………………(8)表達(dá)式8是表示斜率為電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩J、截距為負(fù)荷扭矩τL的直線的表達(dá)式，圖4(b)中用虛線71表示該直線。從表達(dá)式8和虛線71可知，在粘性摩擦系數(shù)D為0時(shí)，如果能取得2點(diǎn)以上電動(dòng)機(jī)加速度αM和電動(dòng)機(jī)扭矩τM的觀測(cè)數(shù)據(jù)，就能算出關(guān)于觀測(cè)數(shù)據(jù)的近似直線的斜率和截距。即能算出電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值J^以及負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^。
而粘性摩擦系數(shù)D不是0的一般時(shí)候，考慮把表達(dá)式4的粘性摩擦項(xiàng)移項(xiàng)到左邊的表達(dá)式9。
數(shù)學(xué)式7τM-D·ωM＝J·αM+τL……………………(9)表達(dá)式9的左邊相當(dāng)于除去粘性摩擦的影響的電動(dòng)機(jī)扭矩，它為τc，由表達(dá)式10表示。
數(shù)學(xué)式8τC＝τM-D·ωM………………………………(10)據(jù)此，表達(dá)式9能由表達(dá)式11表示。
數(shù)學(xué)式9τC＝J·αM+τL………………………………(11)表達(dá)式11與表達(dá)式8同樣，是表示斜率為電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩J、截距為負(fù)荷扭矩τL的直線的表達(dá)式。因此，如果能取得2點(diǎn)以上電動(dòng)機(jī)加速度αM和除去粘性摩擦的影響的電動(dòng)機(jī)扭矩τc的數(shù)據(jù)，作為關(guān)于取得的得數(shù)據(jù)的近似直線的斜率和截距，能算出電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值J^以及負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^。
因此，從表達(dá)式12算出除去粘性摩擦的影響的電動(dòng)機(jī)扭矩τc的推測(cè)值τc^。表達(dá)式10的右邊第二項(xiàng)的粘性摩擦系數(shù)D由粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值D^置換取得。
數(shù)學(xué)式10τC^＝τM-D^·ωM……………………………(12)接著，表示關(guān)于粘性摩擦系數(shù)D不是0時(shí)，從電動(dòng)機(jī)加速度αM和除去粘性摩擦的影響的電動(dòng)機(jī)扭矩τc的推測(cè)值τc^的數(shù)據(jù)2點(diǎn)，算出電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值J^以及負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^的具體例。可是以下，用(αM、τM、ωM)的形式表現(xiàn)同時(shí)刻取得的電動(dòng)機(jī)加速度αM、電動(dòng)機(jī)扭矩τM、電動(dòng)機(jī)速度ωM的組。
2點(diǎn)數(shù)據(jù)的電動(dòng)機(jī)加速度αM分別為αM1、αM2(αM1≠αM2)時(shí)，關(guān)于各電動(dòng)機(jī)加速度αM，如果在電動(dòng)機(jī)速度ωM不同的2條件下取得，就能取得全部4點(diǎn)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)為(αM1、τM1L、ωM1L)、(αM1、τM1H、ωM1H)、(αM2、τM2L、ωM2L)、(αM2、τM2H、ωM2H)。這時(shí)，粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值D^作為表達(dá)式13或表達(dá)式14、或表達(dá)式13和表達(dá)式14的平均值算出。
數(shù)學(xué)式11D^=τM1H-τM1LωM1H-ωM1L---(13)]]>D^=τM2H-τM2LωM2H-ωM2L---(14)]]>下面，關(guān)于電動(dòng)機(jī)加速度αM1、αM2時(shí)，把除去粘性摩擦的影響的電動(dòng)機(jī)扭矩τc的推測(cè)值τc^分別作為τc1^、τc2^算出。利用D^，把τc1^作為表達(dá)式15或表達(dá)式16、或表達(dá)式15和表達(dá)式16的平均值算出。
數(shù)學(xué)式12τ^C1=τM1L-D^·ωM1L---(15)]]>τ^C1=τM1H-D^·ωM1H---(16)]]>同樣，能利用D^，把τc2^作為表達(dá)式17或表達(dá)式18、或表達(dá)式17和表達(dá)式18的平均值算出。
數(shù)學(xué)式13τ^C2=τM2L-D^·ωM2L---(17)]]>τ^C2=τM2H-D^·ωM2H---(18)]]>這時(shí)，通過(guò)(αM1、τc1^)、(αM2、τc2^)等2點(diǎn)的直線由表達(dá)式19表示。
數(shù)學(xué)式14τ^C=τ^C1-τ^C2αM1-αM2·α+αM1·τ^C2-αM2·τ^C1αM1-αM2---(19)]]>因此，作為表達(dá)式19的斜率，通過(guò)表達(dá)式20算出電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值J^。此外，作為表達(dá)式19的截距，由表達(dá)式21算出負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^。
數(shù)學(xué)式15J^=τ^C1-τ^C2αM1-αM2---(20)]]>τ^L=αM1·τ^C2-αM2·τ^C1αM1-αM2---(21)]]>下面，表示算出重力扭矩推測(cè)值τG^以及粘性摩擦扭矩的大小的推測(cè)值τkc^的方法。如圖2所示，由重力扭矩τG和動(dòng)摩擦扭矩τk的和表示負(fù)荷扭矩τL。動(dòng)摩擦扭矩τk具有根據(jù)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，只使符號(hào)取反的性質(zhì)，使用表示動(dòng)摩擦扭矩的大小的一定值τkc，電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷扭矩τL+和電動(dòng)機(jī)負(fù)向旋轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷扭矩τL-分別由表達(dá)式22、表達(dá)式23表示。
數(shù)學(xué)式16τL+＝τG+τkc…………………………………(22)τL-＝τG-τkc…………………………………(23)從表達(dá)式22、表達(dá)式23，重力扭矩τG由表達(dá)式24表現(xiàn)，表示動(dòng)摩擦扭矩的大小的一定值τkc由表達(dá)式25表現(xiàn)。
數(shù)學(xué)式17τG=τL++τL-2---(24)]]>τkC=τL+-τL-2---(25)]]>重力扭矩推測(cè)值τG^以及動(dòng)摩擦扭矩的大小的推測(cè)值τkc^在表達(dá)式24和表達(dá)式25中，分別置換電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷扭矩τL+和電動(dòng)機(jī)負(fù)向旋轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷扭矩τL-。即從置換為電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^+和電動(dòng)機(jī)負(fù)向旋轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^-而取得的表達(dá)式26和表達(dá)式27算出。
數(shù)學(xué)式18τ^G=τ^L++τ^L-2---(26)]]>τ^kC=τ^L+-τ^L-2---(27)]]>如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，即使是粘性摩擦系數(shù)大的裝置，也能不受粘性摩擦的影響，推測(cè)慣性力矩。此外，能從正向旋轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷扭矩推測(cè)值和負(fù)向旋轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷扭矩推測(cè)值推測(cè)動(dòng)摩擦的大小、重力扭矩。
下面，說(shuō)明在圖1中，波及由符號(hào)10、12、13表示的低通濾波器的推測(cè)精度的影響小的情況。如果使用的3個(gè)低通濾波器的傳遞函數(shù)全部相等，能由G(s)表現(xiàn)，則濾波后扭矩指令值τMF*能使用扭矩指令值τM*，表示為τMF*＝G(s)·τM*。同樣，濾波后加速度檢測(cè)值αMF能使用加速度檢測(cè)值αM，表示為αMF＝G(s)·αM，濾波后速度檢測(cè)值ωMF能速度檢測(cè)值ωM表示為ωMF＝G(s)·ωM。此外，如果在表達(dá)式4的兩邊乘以G(s)，就取得表達(dá)式28。
數(shù)學(xué)式19G(s)·τM＝J·G(s)·αM+G(s)·τL+D·G(s)·ωM………………(28)此外，在本發(fā)明中，以為扭矩指令值τM*近似為等于電動(dòng)機(jī)扭矩τM，所以表達(dá)式28能由表達(dá)式29表示。
數(shù)學(xué)式20τMF＝J·αMF+G(s)·τL+D·ωMF……………………………(29)在表達(dá)式29中，右邊第二項(xiàng)意味著對(duì)低通濾波器輸入負(fù)荷扭矩τL的輸出結(jié)果，但是如果假定負(fù)荷扭矩τL在推測(cè)動(dòng)作中幾乎一定，則τL＝G(s)·τL成立。因此，表達(dá)式29能由表達(dá)式30表示。
數(shù)學(xué)式21τMFJ·αMF+τL+D·ωMF………………………………(30)表達(dá)式30與表達(dá)式4比較，只是電動(dòng)機(jī)扭矩τM、電動(dòng)機(jī)加速度αM、電動(dòng)機(jī)速度ωM變?yōu)闉V波后的值，為同一形式。因此，如果負(fù)荷扭矩τL在推測(cè)動(dòng)作中幾乎能視為一定，則只要各檢測(cè)部中使用的濾波器全部為同一特性，就能與濾波器的有無(wú)無(wú)關(guān)，推測(cè)以下的各值。即可以說(shuō)能用此前描述的手法推測(cè)電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值J^、粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值D^、負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^、重力扭矩推測(cè)值τG^、動(dòng)摩擦扭矩的大小的推測(cè)值τkc^等。
下面說(shuō)明數(shù)據(jù)取得部15的數(shù)據(jù)取得方法。在以上的說(shuō)明中，以能取得濾波后加速度檢測(cè)值αMF為所需值(以下稱作目標(biāo)加速度)時(shí)的濾波后扭矩指令值τMF*、濾波后速度檢測(cè)值ωMF為前提?？墒?，實(shí)際上，數(shù)據(jù)取得部15在計(jì)算機(jī)上構(gòu)成，所以對(duì)每個(gè)采樣周期必須取得數(shù)據(jù)。因此，對(duì)于本發(fā)明處理的變化的濾波后加速度檢測(cè)值αMF，不可能取得目標(biāo)加速度下的濾波后扭矩指令值τMF*以及濾波后速度檢測(cè)值ωMF。
因此，在本發(fā)明中，同時(shí)取得目標(biāo)加速度附近的低于目標(biāo)加速度和目標(biāo)加速度以上的濾波后加速度檢測(cè)值αMF、濾波后扭矩指令值τMF*、濾波后速度檢測(cè)值ωMF。然后，通過(guò)線性插補(bǔ)，算出目標(biāo)加速度下的濾波后扭矩指令值τMF*、濾波后速度檢測(cè)值ωMF。
接著，說(shuō)明取得粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值D^的算出中使用的、濾波后加速度檢測(cè)值αMF相等，并且濾波后速度檢測(cè)值ωMF不同的2條件下的數(shù)據(jù)的方法。在本實(shí)施例中，關(guān)于濾波后加速度檢測(cè)值αMF為增加傾向時(shí)和減少傾向時(shí)，按以下那樣取得。分別同時(shí)取得目標(biāo)加速度附近的低于目標(biāo)加速度和目標(biāo)加速度以上的濾波后加速度檢測(cè)值αMF、濾波后扭矩指令值τMF*、及濾波后速度檢測(cè)值ωMF。
具體而言，按照?qǐng)D6所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。在圖6中，用濾波后加速度檢測(cè)值αMF的大小定義狀態(tài)轉(zhuǎn)變的12個(gè)數(shù)據(jù)取得狀態(tài)。在各數(shù)據(jù)取得狀態(tài)中，進(jìn)行負(fù)責(zé)的低于目標(biāo)加速度和目標(biāo)加速度以上的數(shù)據(jù)的取得。
圖5表示在各數(shù)據(jù)取得狀態(tài)中負(fù)責(zé)的目標(biāo)加速度值、取得數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存位置。圖5是圖1的框圖中記載的取得數(shù)據(jù)矩陣data_atv[][]的數(shù)據(jù)格式，是10行6列的2維矩陣。此外，能通過(guò)使行與第一個(gè)[]內(nèi)對(duì)應(yīng)，列與第二個(gè)[]對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)矩陣data_atv[][]的參照。
例如，數(shù)據(jù)取得狀態(tài)UP_ACC_3中的目標(biāo)加速度是8×WT_ACC。其儲(chǔ)存位置為低于目標(biāo)加速度8×WT_ACC的濾波后加速度檢測(cè)值αMF、濾波后扭矩指令值τMF*、濾波后速度檢測(cè)值ωMF分別為data_atv[3]
、data_atv[3][1]、data_atv[3][2]。目標(biāo)加速度8×WT_ACC以上的濾波后加速度檢測(cè)值αMF、濾波后扭矩指令值τMF*、濾波后速度檢測(cè)值ωMF的儲(chǔ)存位置分別為data_atv[3][3]、data_atv[3][4]、data_atv[3][5]。同樣根據(jù)圖5，能知道各數(shù)據(jù)取得狀態(tài)下的目標(biāo)加速度值、取得數(shù)據(jù)的內(nèi)容及其儲(chǔ)存位置。
這里，WT_ACC是定義取得的濾波后檢測(cè)值αMF的間隔的最小值的常數(shù)，最大加速度大的裝置中設(shè)定得大，最小加速度小的裝置中設(shè)定得小。另外，如圖5所示，設(shè)n為整數(shù)時(shí)，以濾波后加速度檢測(cè)值αMF的間隔成為2的n次方倍的方式取得目標(biāo)加速度，從而確保處理的濾波后加速度檢測(cè)值αMF的動(dòng)態(tài)范圍。
接著，從START開(kāi)始按順序觀察圖6的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。從100的數(shù)據(jù)取得狀態(tài)UP_ACC_0開(kāi)始數(shù)據(jù)的取得，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)?.5×WT_ACC以上，就轉(zhuǎn)變?yōu)?01的狀態(tài)UP_ACC_1。在狀態(tài)UP_ACC_1，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)?×WT_ACC以上，就轉(zhuǎn)變?yōu)?02的狀態(tài)UP_ACC_2，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)榈陀?.5×WT_ACC，就轉(zhuǎn)變?yōu)?10的狀態(tài)DN_ACC_0。在狀態(tài)UP_ACC_2，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)?×WT_ACC以上，就轉(zhuǎn)變?yōu)?03的狀態(tài)UP_ACC_3，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)榈陀?×WT_ACC，就轉(zhuǎn)變?yōu)?09的狀態(tài)DN_ACC_1。在狀態(tài)UP_ACC_3，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)?2×WT_ACC以上，就轉(zhuǎn)變?yōu)?04的狀態(tài)UP_ACC_4，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)榈陀?×WT_ACC，就轉(zhuǎn)變?yōu)?08的狀態(tài)DN_ACC_2。在狀態(tài)UP_ACC_4，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)?4×WT_ACC以上，就轉(zhuǎn)變?yōu)?05的狀態(tài)ACC_5，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)榈陀?2×WT_ACC，就轉(zhuǎn)變?yōu)?07的狀態(tài)DN_ACC_3。
狀態(tài)ACC_5是不進(jìn)行數(shù)據(jù)的取得的狀態(tài)，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)榈陀?4×WT_ACC，就轉(zhuǎn)變?yōu)?06的狀態(tài)DN_ACC_4。在狀態(tài)DN_ACC_4，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)?4×WT_ACC以上，就轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)ACC_5，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)榈陀?2×WT_ACC，就轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)DN_ACC_3。在狀態(tài)DN_ACC_3，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)?2×WT_ACC以上，就轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)UP_ACC_4，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)榈陀?×WT_ACC，就轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)DN_ACC_2。在狀態(tài)DN_ACC_2，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)?×WT_ACC以上，就轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)UP_ACC_3，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)榈陀?×WT_ACC，就轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)DN_ACC_1。在狀態(tài)DN_ACC_1，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)?×WT_ACC以上，就轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)UP_ACC_2，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)榈陀?.5×WT_ACC，就轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)DN_ACC_0。在狀態(tài)DN_ACC_0，如果濾波后加速度檢測(cè)值αMF變?yōu)?.5×WT_ACC以上，就轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)UP_ACC_1。
濾波后加速度檢測(cè)值αMF低于0.5×WT_ACC，并且后面描述的數(shù)據(jù)取得狀態(tài)編號(hào)的最大保持值即state_acc_MaxhoLd低于2時(shí)，無(wú)法取得推測(cè)所必要的數(shù)據(jù)，所以能轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)UP_ACC_0。而濾波后加速度檢測(cè)值αMF低于0.5×WT_ACC，并且后面描述的數(shù)據(jù)取得狀態(tài)編號(hào)的最大保持值state_acc_MaxhoLd為2以上時(shí)，能取得推測(cè)所必要的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)變?yōu)?11的狀態(tài)ACC_END，結(jié)束數(shù)據(jù)的取得。
下面說(shuō)明數(shù)據(jù)取得部15的處理步驟。圖7表示數(shù)據(jù)取得部的程序流程圖。作為一個(gè)例子，說(shuō)明同時(shí)取得狀態(tài)UP_ACC_1的低于目標(biāo)加速度和目標(biāo)加速度以上的濾波后加速度檢測(cè)值αMF、濾波后扭矩指令值τMF*、及濾波后速度檢測(cè)值ωMF的方法。
從START開(kāi)始程序流程圖，由判定部判定濾波后加速度檢測(cè)值αMF是否低于1.5×WT_ACC(161)。如果是Yes，就把DN_ACC_0代入保存數(shù)據(jù)取得狀態(tài)的狀態(tài)變量state_acc中，進(jìn)行向DN_ACC_0的狀態(tài)轉(zhuǎn)變(162)。在判定部161中為No時(shí)，轉(zhuǎn)移到判定部164，判定濾波后加速度檢測(cè)值αMF是否低于2×WT_ACC(164)。
在判定部164如果是Yes，就轉(zhuǎn)移到判定部165，判定濾波后加速度檢測(cè)值αMF是否比取得完畢的目標(biāo)加速度低于2×WT_ACC時(shí)的濾波后加速度檢測(cè)值αMF的值data_atv[1]
大(165)。在判定部165，為Yes時(shí)，把濾波后加速度檢測(cè)值αMF、濾波后扭矩指令值τMF*、及濾波后速度檢測(cè)值ωMF全部覆蓋目標(biāo)加速度低于2×WT_ACC時(shí)的取得完畢的數(shù)據(jù)(166)。據(jù)此，能更新為目標(biāo)加速度更附近的數(shù)據(jù)。而在判定部165，當(dāng)No時(shí)，轉(zhuǎn)移到END(163)，結(jié)束處理。
在判定部164，當(dāng)No時(shí)，轉(zhuǎn)移到判定部167，判定濾波后加速度檢測(cè)值αMF是否低于3×WT_ACC(167)。如果Yes，就轉(zhuǎn)移到判定部168，判定濾波后加速度檢測(cè)值αMF是否比取得完畢的目標(biāo)加速度為2×WT_ACC以上時(shí)的濾波后加速度檢測(cè)值αMF的值data_atv[1][3]小(168)。
在判定部168，為Yes時(shí)，轉(zhuǎn)移到處理169，把濾波后加速度檢測(cè)值αMF、濾波后扭矩指令值τMF*、及濾波后速度檢測(cè)值ωMF全部覆蓋目標(biāo)加速度為2×WT_ACC以上時(shí)的取得完畢的數(shù)據(jù)。據(jù)此，能更新為目標(biāo)加速度更附近的數(shù)據(jù)。而在判定部168，當(dāng)No時(shí)，轉(zhuǎn)移到END，結(jié)束處理。
在判定部167，當(dāng)No時(shí)，轉(zhuǎn)移到處理175，把UP_ACC_2代入保存數(shù)據(jù)取得狀態(tài)的狀態(tài)變量state_acc中，進(jìn)行向DN_ACC_2的狀態(tài)轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)移到處理176。在處理176，把轉(zhuǎn)移目的地狀態(tài)名的末尾編號(hào)2代入數(shù)據(jù)取得狀態(tài)編號(hào)的最大保持值state_acc_MaxhoLd，轉(zhuǎn)移到END，結(jié)束處理。在其他數(shù)據(jù)取得狀態(tài)，實(shí)施同樣的處理。
結(jié)果，在最終數(shù)據(jù)取得狀態(tài)名的末尾編號(hào)相等的狀態(tài)下，取得目標(biāo)加速度相同的數(shù)據(jù)，但是它與濾波后加速度檢測(cè)值相等，并且濾波后速度檢測(cè)值不同的2條件下的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)。
根據(jù)以上的數(shù)據(jù)取得法，限于濾波后加速度檢測(cè)值αMF為正時(shí)，能取得負(fù)荷參數(shù)的推測(cè)所必要的數(shù)據(jù)。因此，代替濾波后加速度檢測(cè)值αMF，使用濾波后加速度檢測(cè)值αMF的絕對(duì)值|αMF|，即使濾波后加速度檢測(cè)值αMF為負(fù)時(shí)，也能取得負(fù)荷參數(shù)的推測(cè)所必要的數(shù)據(jù)?？墒?，濾波后加速度檢測(cè)值αMF為負(fù)時(shí)，算出的電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值J^變?yōu)樨?fù)值，所以這時(shí)實(shí)施符號(hào)的求反。
圖8是表示數(shù)據(jù)取得部的全體動(dòng)作的程序流程圖。從START開(kāi)始程序流程圖，在處理121進(jìn)行變量的初始化。這里，實(shí)施取得數(shù)據(jù)矩陣data_atv[][]的各要素、保持?jǐn)?shù)據(jù)取得狀態(tài)的狀態(tài)變量state_acc、數(shù)據(jù)取得狀態(tài)編號(hào)的最大保持值state_acc_MaxhoLd的清0。從data_atv[][]的第0列開(kāi)始數(shù)，在第3列的數(shù)據(jù)全部寫(xiě)入24×WT_ACC的數(shù)據(jù)。據(jù)此，防止圖7的程序流程圖的判定部168總變?yōu)椴怀闪⒌膯?wèn)題。
如果初始化結(jié)束，就轉(zhuǎn)移到處理122。這例，實(shí)施數(shù)據(jù)分析要求標(biāo)志ID_REQ的清0，轉(zhuǎn)移到判定部123。在判定部123，判定數(shù)據(jù)分析部16輸出的數(shù)據(jù)分析結(jié)束標(biāo)志ID_DONE是否為0，如果是Yes，就轉(zhuǎn)移到判定處理124，如果是0，就重復(fù)實(shí)施判定部123，直到變?yōu)閅es。
在判定部124，判定濾波后加速度檢測(cè)值αMF是否下降到低于0.5×WT_ACC，如果是Yes，就轉(zhuǎn)移到處理125，開(kāi)始數(shù)據(jù)的取得，如果是No，就重復(fù)實(shí)施判定部124，直到變?yōu)閅es。處理125的內(nèi)容從數(shù)據(jù)取得狀態(tài)UP_ACC_0開(kāi)始圖6的狀態(tài)轉(zhuǎn)變，開(kāi)始后，轉(zhuǎn)移到判定部126。在判定部126，如果數(shù)據(jù)取得狀態(tài)是ACC_END，就轉(zhuǎn)移到處理127，如果不是ACC_END，就重復(fù)實(shí)施判定部126，直到變?yōu)锳CC_END。
在處理127，對(duì)數(shù)據(jù)分析要求標(biāo)志ID_REQ設(shè)置1，轉(zhuǎn)移到判定部128。在判定部128，如果數(shù)據(jù)分析結(jié)束標(biāo)志ID_DONE為1，就轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)初始化處理121，準(zhǔn)備取得新的數(shù)據(jù)。在判定部128，當(dāng)數(shù)據(jù)分析結(jié)束標(biāo)志ID_DONE不是1時(shí)，重復(fù)實(shí)施判定部128，直到變?yōu)?。以上是數(shù)據(jù)取得部15的全體處理內(nèi)容。
下面說(shuō)明數(shù)據(jù)分析部16的動(dòng)作。圖9是表示數(shù)據(jù)分析部的全體動(dòng)作的程序流程圖。從START開(kāi)始程序流程圖，用處理141初始化變量。這里，把上次的分析時(shí)使用的變量初始化，轉(zhuǎn)移到判定部142。在判定部142，判定數(shù)據(jù)分析要求標(biāo)志是否為0，如果是Yes，就轉(zhuǎn)移到處理143，如果是No，重復(fù)實(shí)施判定部142，直到變?yōu)閅es。在處理143，把數(shù)據(jù)分析結(jié)束標(biāo)志ID_DONE清0，轉(zhuǎn)移到判定部144。
在判定部144，判定數(shù)據(jù)分析要求標(biāo)志ID_REQ是否為1，如果是1，就轉(zhuǎn)移到處理145。如果ID_REQ不是1，就重復(fù)實(shí)施判定部144，直到變?yōu)?。在處理145，開(kāi)始數(shù)據(jù)的分析，轉(zhuǎn)移到判定部146。
在轉(zhuǎn)移到判定部146，判定數(shù)據(jù)分析的結(jié)束，如果結(jié)束，就轉(zhuǎn)移到處理147，未結(jié)束時(shí)，就重復(fù)實(shí)施判定部146，直到數(shù)據(jù)分析結(jié)束。在處理147，對(duì)數(shù)據(jù)分析要求標(biāo)志設(shè)置1，轉(zhuǎn)移到處理141。以上是數(shù)據(jù)分析部16的全體處理內(nèi)容。
下面，使用圖10所示的程序流程圖，說(shuō)明處理145中開(kāi)始的數(shù)據(jù)分析處理的細(xì)節(jié)。從START開(kāi)始程序流程圖，在處理201進(jìn)行目標(biāo)加速度的2點(diǎn)αM1、αM2的決定。它從取得數(shù)據(jù)矩陣data_atv[][]中實(shí)際能取得的目標(biāo)加速度中大的一方開(kāi)始選擇2點(diǎn)。例如，數(shù)據(jù)取得狀態(tài)編號(hào)的最大保持值state_acc_MaxhoLd的值為5時(shí)，為目標(biāo)加速度αM2選擇16×WT_ACC，為目標(biāo)加速度αM1選擇8×WT_ACC。
接著，在處理202，從低于目標(biāo)加速度時(shí)的數(shù)據(jù)和目標(biāo)加速度以上的數(shù)據(jù)的2點(diǎn)，通過(guò)線性插補(bǔ)，算出目標(biāo)加速度αM1的加速度增加時(shí)的ωMF、τMF*，分別代入ωM1L、τM1L中。接著在處理203，從低于目標(biāo)加速度時(shí)的數(shù)據(jù)和目標(biāo)加速度以上的數(shù)據(jù)的2點(diǎn)，通過(guò)線性插補(bǔ)，算出目標(biāo)加速度αM1的加速度減少時(shí)的ωMF、τMF*，分別代入ωM1H、τM1H中。
接著，在處理204，從低于目標(biāo)加速度時(shí)的數(shù)據(jù)和目標(biāo)加速度以上的數(shù)據(jù)的2點(diǎn)，通過(guò)線性插補(bǔ)，算出目標(biāo)加速度αM2的加速度增加時(shí)的ωMF、τMF*，分別代入ωM2L、τM2L中。接著在處理205，從低于目標(biāo)加速度時(shí)的數(shù)據(jù)和目標(biāo)加速度以上的數(shù)據(jù)的2點(diǎn)，通過(guò)線性插補(bǔ)，算出目標(biāo)加速度αM2的加速度減少時(shí)的ωMF、τMF*，分別代入ωM2H、τ2M2H中。
接著，在處理206，根據(jù)表達(dá)式13或表達(dá)式14，算出粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值D^。接著在處理207，根據(jù)表達(dá)式15或表達(dá)式16算出目標(biāo)加速度αM1的除去粘性摩擦的影響的動(dòng)摩擦扭矩的大小的推測(cè)值τc1^。接著，在處理208，根據(jù)表達(dá)式17或表達(dá)式18算出目標(biāo)加速度αM2的除去粘性摩擦的影響的電動(dòng)機(jī)扭矩的推測(cè)值τc2^。接著，在處理209，根據(jù)表達(dá)式20算出電動(dòng)機(jī)和負(fù)荷的合計(jì)慣性力矩推測(cè)值J^。
接著，在處理210，根據(jù)表達(dá)式21算出負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^，轉(zhuǎn)移到判定處理211。在判定處理211，判定速度數(shù)據(jù)ωM2H的符號(hào)，如果為正，就轉(zhuǎn)移到處理213。在處理213，把所述處理210中算出的負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^代入電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^+中，轉(zhuǎn)移到處理214。而速度數(shù)據(jù)ωM2H的符號(hào)如果為負(fù)，就轉(zhuǎn)移到處理212。在處理212，把處理210中算出的負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^代入電動(dòng)機(jī)負(fù)向旋轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷扭矩推測(cè)值τL^-中，轉(zhuǎn)移到處理214。在處理214，根據(jù)表達(dá)式26算出重力扭矩推測(cè)值τG^，根據(jù)表達(dá)式27算出動(dòng)摩擦扭矩的大小τkc，轉(zhuǎn)移到215，結(jié)束數(shù)據(jù)分析。
如上所述，數(shù)據(jù)取得部15和數(shù)據(jù)分析部16使用數(shù)據(jù)分析要求標(biāo)志ID_REQ和數(shù)據(jù)分析結(jié)束標(biāo)志ID_DONE一邊把握彼此的進(jìn)展?fàn)顟B(tài)，一邊進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部14。此外，在以上說(shuō)明的實(shí)施例中，從2點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)施直線近似，但是在數(shù)據(jù)取得部，能取得多個(gè)等間隔數(shù)據(jù)。這時(shí)，使用最小二乘法，進(jìn)行直線近似。關(guān)于這時(shí)的最小二乘法的應(yīng)用方法，例如在飯國(guó)洋二寫(xiě)的文獻(xiàn)“適應(yīng)信號(hào)處理算法”培風(fēng)館中詳細(xì)記載，所以請(qǐng)參照。
實(shí)施例2下面說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例2。圖11是表示實(shí)施例2的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同點(diǎn)是濾波后加速度檢測(cè)值αMF的生成方法。
如圖11所示，通過(guò)用微分運(yùn)算器17把濾波后速度檢測(cè)值ωMF進(jìn)行微分，取得濾波后加速度檢測(cè)值αMF，對(duì)數(shù)據(jù)取得部15輸入。據(jù)此，能省略一個(gè)低通濾波器。
實(shí)施例3下面說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例3。圖12是表示實(shí)施例3的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。實(shí)施例3與實(shí)施例1的不同點(diǎn)是代替扭矩電流指令值Iq*，使用扭矩電流檢測(cè)值Iq。
在圖12中，首先在乘法器18算出把扭矩電流檢測(cè)值Iq變?yōu)榕ぞ爻?shù)kt倍的扭矩檢測(cè)值τM。把在低通濾波器19中輸入扭矩檢測(cè)值τM而取得的濾波后扭矩檢測(cè)值τMF對(duì)數(shù)據(jù)取得部15輸入。據(jù)此，利用扭矩電流檢測(cè)值Iq也具有與利用扭矩電流指令值同等的效果。
實(shí)施例4下面說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例4。圖13是表示實(shí)施例4的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。實(shí)施例4與實(shí)施例3的不同點(diǎn)是濾波后加速度檢測(cè)值αMF的生成方法。
圖13中，通過(guò)把濾波后速度檢測(cè)值ωMF用微分運(yùn)算器17進(jìn)行微分，取得濾波后加速度檢測(cè)值αMF，對(duì)數(shù)據(jù)取得部15輸入。據(jù)此，與實(shí)施例3相比，能省略一個(gè)低通濾波器。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，包括電動(dòng)機(jī)，經(jīng)由連接軸與驅(qū)動(dòng)對(duì)象的負(fù)荷結(jié)合；電力變換器，驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)；電流控制器，按照扭矩電流指令值和提供給所述電動(dòng)機(jī)的扭矩電流檢測(cè)值的偏差調(diào)整電力變換器的輸出電流；速度檢測(cè)器，檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的速度并且作為速度檢測(cè)值輸出；加速度運(yùn)算器，通過(guò)將所述速度檢測(cè)值進(jìn)行微分而輸出加速度檢測(cè)值；負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部，推測(cè)所述負(fù)荷的慣性力矩；和速度控制器，輸出所述扭矩電流指令值，所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部輸入將所述扭矩電流指令值乘以扭矩常數(shù)而算出的扭矩指令值、所述速度檢測(cè)值以及所述加速度檢測(cè)值，將所述加速度檢測(cè)值相等并且速度檢測(cè)值不同的2點(diǎn)的條件下的扭矩指令值的差除以所述速度檢測(cè)值的差，算出粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值，使用該粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值推測(cè)所述慣性力矩，所述速度控制器根據(jù)所推測(cè)的所述慣性力矩自動(dòng)修正控制常數(shù)，調(diào)整所述扭矩電流指令值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于將所述扭矩指令值、所述加速度檢測(cè)值、所述速度檢測(cè)值分別對(duì)同一特性的低通濾波器輸入，將作為所述低通濾波器的輸出取得的濾波后扭矩指令值、濾波后加速度檢測(cè)值、濾波后速度檢測(cè)值對(duì)所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部具有取得分別在所述加速度檢測(cè)值為增加傾向時(shí)和減少傾向時(shí)在給定的加速度檢測(cè)值下的速度檢測(cè)值和扭矩指令值的部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部從所述扭矩指令值減去與所述扭矩指令值同時(shí)取得的作為所述速度檢測(cè)值和所述粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值的積算出的粘性摩擦扭矩推測(cè)值，而算出除去粘性摩擦的影響的扭矩指令值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部取得多個(gè)所述加速度檢測(cè)值下的所述速度檢測(cè)值和所述扭矩指令值，假定在以橫軸為所述加速度檢測(cè)值、縱軸為所述除去粘性摩擦的影響的扭矩指令值的曲線圖上描畫(huà)各取得數(shù)據(jù)時(shí)，作為近似直線的斜率，算出慣性力矩推測(cè)值，進(jìn)一步作為曲線圖的截距，算出負(fù)荷扭矩推測(cè)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部分別取得比所述給定的加速度檢測(cè)值還小的加速度檢測(cè)值下的速度檢測(cè)值和扭矩指令值、比所述給定的加速度檢測(cè)值還大的加速度檢測(cè)值下的速度檢測(cè)值和扭矩指令值，將想求出的給定的所述加速度檢測(cè)值下的速度檢測(cè)值和扭矩指令值作為來(lái)自所述2點(diǎn)的條件的取得數(shù)據(jù)的線性推測(cè)值算出。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部，作為所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎驎r(shí)求出的負(fù)荷扭矩推測(cè)值和所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樨?fù)向時(shí)求出的負(fù)荷扭矩推測(cè)值的平均值，算出重力扭矩推測(cè)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部對(duì)未知的最大加速度，為了取得盡可能相鄰的加速度檢測(cè)值差大的數(shù)據(jù)，在n為正整數(shù)時(shí)，將相鄰的加速度檢測(cè)值差變?yōu)?的n次方倍的系列作為所述給定的加速度檢測(cè)值，取得數(shù)據(jù)。
9.一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，包括電動(dòng)機(jī)，經(jīng)由連接軸與驅(qū)動(dòng)對(duì)象的負(fù)荷結(jié)合；電力變換器，驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)；電流控制器，按照扭矩電流指令值和提供給所述電動(dòng)機(jī)的扭矩電流檢測(cè)值的偏差調(diào)整電力變換器的輸出電流；速度檢測(cè)器，檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的速度并且作為速度檢測(cè)值輸出；加速度運(yùn)算器，通過(guò)將所述速度檢測(cè)值進(jìn)行微分而輸出加速度檢測(cè)值；負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部，推測(cè)所述負(fù)荷的慣性力矩；和速度控制器，輸出所述扭矩電流指令值，所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部輸入將所述扭矩電流檢測(cè)值乘以扭矩常數(shù)而算出的扭矩檢測(cè)值、所述速度檢測(cè)值以及所述加速度檢測(cè)值，將所述加速度檢測(cè)值相等并且速度檢測(cè)值不同的2點(diǎn)的條件下的扭矩檢測(cè)值的差除以所述速度檢測(cè)值的差，而算出粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值，使用該粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值推測(cè)所述慣性力矩，所述速度控制器根據(jù)所推測(cè)出的所述慣性力矩而自動(dòng)修正控制常數(shù)，調(diào)整所述扭矩電流指令值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于將所述扭矩指令值、所述加速度檢測(cè)值、及所述速度檢測(cè)值分別對(duì)同一特性的低通濾波器輸入，將作為所述低通濾波器的輸出取得的濾波后扭矩檢測(cè)值、濾波后加速度檢測(cè)值、及濾波后速度檢測(cè)值對(duì)所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部輸入。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部具有取得分別在所述加速度檢測(cè)值為增加傾向時(shí)和減少傾向時(shí)在給定的加速度檢測(cè)值下的速度檢測(cè)值和扭矩檢測(cè)值的部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部從所述扭矩檢測(cè)值減去與所述扭矩檢測(cè)值同時(shí)取得的作為速度檢測(cè)值和粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值的積算出的粘性摩擦扭矩推測(cè)值，算出除去粘性摩擦的影響的扭矩檢測(cè)值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部取得多個(gè)加速度檢測(cè)值下的所述速度檢測(cè)值和扭矩檢測(cè)值，假定在以橫軸為加速度檢測(cè)值、縱軸為所述除去粘性摩擦的影響的扭矩檢測(cè)值的曲線圖上描畫(huà)各取得數(shù)據(jù)時(shí)，作為近似直線的斜率，算出慣性力矩推測(cè)值，作為曲線圖的截距，算出負(fù)荷扭矩推測(cè)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部取得比所述給定的加速度檢測(cè)值還小的加速度檢測(cè)值下的速度檢測(cè)值和扭矩檢測(cè)值、比所述給定的加速度檢測(cè)值還大的加速度檢測(cè)值下的速度檢測(cè)值和扭矩檢測(cè)值，將想求出的所述給定的加速度檢測(cè)值下的速度檢測(cè)值和扭矩檢測(cè)值作為來(lái)自所述2點(diǎn)的條件的取得數(shù)據(jù)的線性推測(cè)值算出。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部作為所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎驎r(shí)求出的負(fù)荷扭矩推測(cè)值和所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樨?fù)向時(shí)求出的負(fù)荷扭矩推測(cè)值的平均值，算出重力扭矩推測(cè)值。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部對(duì)未知的最大加速度，為了取得盡可能相鄰的加速度檢測(cè)值差大的數(shù)據(jù)，在n為正整數(shù)時(shí)，將相鄰的加速度檢測(cè)值差變?yōu)?的n次方倍的系列作為所述給定的加速度檢測(cè)值，取得數(shù)據(jù)。
17.一種電動(dòng)機(jī)控制方法，所述電動(dòng)機(jī)包括電力變換器，驅(qū)動(dòng)經(jīng)由連接軸與驅(qū)動(dòng)對(duì)象的負(fù)荷結(jié)合的電動(dòng)機(jī)；電流控制器，按照扭矩電流指令值和提供給所述電動(dòng)機(jī)的扭矩電流檢測(cè)值的偏差調(diào)整電力變換器的輸出電流；負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部，推測(cè)所述負(fù)荷的慣性力矩；和速度控制器，輸出所述扭矩電流指令值，所述負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部在所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作中輸入將所述扭矩電流指令值乘以扭矩常數(shù)而算出的扭矩指令值或扭矩檢測(cè)值、檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的速度的速度檢測(cè)值及將所述速度檢測(cè)值進(jìn)行微分的加速度檢測(cè)值，將所述加速度檢測(cè)值相等并且速度檢測(cè)值不同的2點(diǎn)的條件下的扭矩指令值或扭矩檢測(cè)值的差除以所述速度檢測(cè)值的差，而算出粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值，使用該粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值推測(cè)所述慣性力矩，所述速度控制器根據(jù)所推測(cè)出的所述慣性力矩而自動(dòng)修正控制常數(shù)，調(diào)整所述扭矩電流指令值。
全文摘要
本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置具有與負(fù)荷結(jié)合的電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電力變換器、按照扭矩電流指令值和提供給電動(dòng)機(jī)的扭矩電流檢測(cè)值的偏差調(diào)整電力變換器的輸出電流的電流控制器。還具有輸出電動(dòng)機(jī)的速度檢測(cè)值的速度檢測(cè)器、把速度檢測(cè)值微分并且輸出加速度檢測(cè)值的加速度運(yùn)算器、負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部。負(fù)荷參數(shù)推測(cè)部把加速度檢測(cè)值相等且速度檢測(cè)值不同的條件下的扭矩指令值的差除以速度檢測(cè)值的差，算出為了推測(cè)慣性力矩所必要的粘性摩擦系數(shù)推測(cè)值。在實(shí)際運(yùn)行中，推測(cè)慣性力矩、粘性摩擦系數(shù)、負(fù)荷扭矩，實(shí)現(xiàn)速度控制部的控制常數(shù)的自動(dòng)修正。在驅(qū)動(dòng)對(duì)象負(fù)荷的粘性摩擦大時(shí)，在線的負(fù)荷參數(shù)的推測(cè)誤差增大。
文檔編號(hào)H02P23/00GK101034865SQ200610141479
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者名倉(cāng)寬和, 大橋敬典, 高野裕理, 梁田哲男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立產(chǎn)機(jī)系統(tǒng)