專利名稱：伺服控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)機(jī)床或其他工業(yè)用機(jī)械等的進(jìn)給軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)
控制的伺服控制裝置，特別涉及一種使多個(gè)電動(dòng)機(jī)對(duì)1個(gè)可動(dòng)部件進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)的伺服控制裝置。
背景技術(shù)：
在由多臺(tái)電動(dòng)機(jī)對(duì)1個(gè)可動(dòng)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況下，現(xiàn)有的伺
服控制裝置如圖3所示而構(gòu)成。在圖3中，]1、 2]是電動(dòng)機(jī)，它們 對(duì)1個(gè)可動(dòng)部件1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。12、 22是位置檢測(cè)單元，其檢測(cè)電動(dòng) 機(jī)11、 21的位置，13、 23是速度檢測(cè)單元，其檢測(cè)電動(dòng)機(jī)11、 21 的速度，14、 21是位置控制單元，其被輸入從未圖示的上位控制器 發(fā)送來的位置指令，以使通過位置檢測(cè)單元12、 22檢測(cè)出的位置追 隨位置指令的方式進(jìn)行控制，該位置控制單元輸出速度指令。15、 25 是速度控制單元，其被輸入從位置控制單元14、 24輸出的速度指令， 輸出電流指令而使通過速度檢測(cè)單元13、 23檢測(cè)出的速度追隨速度 指令，16、 26是電流控制單元，其根據(jù)由速度控制單元15、 25輸出 的電流指令，對(duì)電動(dòng)機(jī)電流進(jìn)行控制。
位置控制單元14、 24進(jìn)行如圖4的框圖所示的比例控制。在圖 4中，50是比較器，其從位置指令中減去由位置檢測(cè)單元12、 22檢 測(cè)出的電動(dòng)機(jī)位置而輸出位置偏差，51是位置增益單元，其將比較 器50的輸出即位置偏差乘以常數(shù)Kp后，作為速度指令進(jìn)行輸出。 位置控制單元14、 24如上述所示，將位置偏差乘以常數(shù)增益Kp后， 作為速度指令進(jìn)行輸出。
速度控制單元15、 25進(jìn)行比例控制和積分控制。圖5是表示速 度控制單元15、 25的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。在圖5中，52是比較器，其 輸出從速度指令中減去由速度檢測(cè)器13、 23檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)速度而
5得到的值、即速度偏差，53是速度增益單元，其將速度偏差乘以常
數(shù)Kv并輸出，54是積分器，其對(duì)速度偏差進(jìn)行積分，55是積分增 益單元，其將積分器54的積分值乘以常數(shù)Ki， 56是加法器，其將速 度增益單元53的輸出和積分增益單元55的輸出相加，作為電流指令 進(jìn)行輸出。
由速度控制單元15、 25進(jìn)行比例控制和積分控制的原因是，為
了即使在電動(dòng)機(jī)上作用有-一定外力的情況下，也可以使由位置檢測(cè)單 元12、 22檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)位置無偏差地追隨位置指令，因而需要積分 器。在電動(dòng)機(jī)上作用有外力的情況下，該外力成為產(chǎn)生位置偏差的原 因。在因外力而產(chǎn)生位置偏差的情況下，位置控制單元14、 24輸出 與該位置偏差對(duì)應(yīng)的速度指令。將該速度指令輸入至速度控制單元 15、 25，通過積分器54進(jìn)行積分。由此，積分器54的積分值增加， 從速度控制單元15、 25輸出的電流指令也增加。由于在位置偏差變 為零之前，積分值增加，電流指令也增加，所以最終電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生抵抗 作用在其上的外力的扭矩，從而消除位置偏差。
在這里，示出了使位置控制單元14、 24進(jìn)行比例控制，使速度 控制單元15、 25進(jìn)行比例控制和積分控制的例子，但有時(shí)也使位置 控制單元14、 24進(jìn)行比例控制和積分控制。在此情況下，相同地， 由于通過位置控制單元14、 24的積分器將位置偏差進(jìn)行積分，電流 指令也隨之增加，所以即使在電動(dòng)機(jī)上作用有一定外力的情況下，也 可以消除位置偏差。如上述所示，只要以使位置控制單元和速度控制 單元中的至少一方包含積分器的方式構(gòu)成控制系統(tǒng)，通過公知的內(nèi)部 模型原理，即使在電動(dòng)機(jī)上作用有一定外力的情況下，也可以消除位 置偏差。
現(xiàn)有的伺服控制裝置如上述所示而構(gòu)成，通過向2臺(tái)電動(dòng)機(jī)11、 21發(fā)送相同的位置指令，控制各電動(dòng)機(jī)以使其追隨該位置指令，從 而驅(qū)動(dòng)l個(gè)可動(dòng)部件l。
在這里，為了清楚地說明現(xiàn)有的伺服控制裝置的問題，考慮位 置檢測(cè)單元12、 22存在不同的檢測(cè)誤差的情況。如上述所示，各電 動(dòng)機(jī)追隨從上位控制器發(fā)出的位置指令而進(jìn)行動(dòng)作，并定位在相同的位置上。但是，如果位置檢測(cè)器存在檢測(cè)誤差，則即使由位置檢測(cè)器 檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)位置與指令位置一致，實(shí)際的電動(dòng)機(jī)位置也會(huì)產(chǎn)生偏 差。由于2臺(tái)電動(dòng)機(jī)ll和12通過可動(dòng)部件l機(jī)械連接，所以如果在 2臺(tái)電動(dòng)機(jī)間存在位置偏差，則會(huì)在各電動(dòng)機(jī)上作用使其退回至相同
位置的外力。但是，如上述所示，通過速度控制單元15、 25的積分 器54的作用，使各電動(dòng)機(jī)分別產(chǎn)生抵抗所作用的外力的較大扭矩，
以消除位置偏差。
如上述所示，在現(xiàn)有的伺服控制裝置中存在下述問題，目IJ，由 于如果位置檢測(cè)器存在檢測(cè)誤差，則為了消除位置偏差而使各電動(dòng)機(jī) 產(chǎn)生過大的扭矩，所以成為電動(dòng)機(jī)發(fā)熱及超負(fù)荷的原因。另外，存在 因各電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的扭矩而使包括可動(dòng)部件1在內(nèi)的機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生 變形，使機(jī)械系統(tǒng)承受應(yīng)力的問題。
作為解決上述問題，抑制各電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的過大扭矩的技術(shù)，存 在設(shè)置同步校正處理部的方法，該同步校正處理部對(duì)各電動(dòng)機(jī)的扭矩 指令進(jìn)行比較，以使扭矩指令的差變小的方式，對(duì)一方或者雙方電動(dòng) 機(jī)的位置偏差進(jìn)行校正。S卩，通過新設(shè)置同步校正處理部，對(duì)位置偏 差進(jìn)行校正而使扭矩指令的差變小，由此，可以抑制各電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生 的過大扭矩(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)1:特開2004 — 288164號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
如上述所示，在現(xiàn)有的伺服控制裝置中，如果各電動(dòng)機(jī)的位置 檢測(cè)器存在檢測(cè)誤差，則出現(xiàn)各電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生過大扭矩的問題。
另外，根據(jù)專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)，雖然可以抑制各電動(dòng)機(jī) 所產(chǎn)生的過大扭矩，但是需要新設(shè)置同步校正處理部，因此運(yùn)算量增 力口，從而產(chǎn)生需要使用與以往相比處理能力更高的控制裝置的問題。
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于得到一種 伺服控制裝置，其能夠以較少的運(yùn)算量而抑制各電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的過大扭 矩。
本發(fā)明所涉及的伺服控制裝置，通過由1個(gè)主電動(dòng)機(jī)和至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的多個(gè)電動(dòng)機(jī)，對(duì)1個(gè)可動(dòng)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該伺服 控制裝置具有主電動(dòng)機(jī)控制單元，其對(duì)所述主電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制； 以及至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元，其分別對(duì)所述至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng) 機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，所述主電動(dòng)機(jī)控制單元具有主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單 元，其檢測(cè)所述主電動(dòng)機(jī)的位置；主電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元，其檢測(cè)所 述主電動(dòng)機(jī)的速度；主電動(dòng)機(jī)位置控制單元，其使發(fā)送來的位置指令 輸入，輸出所述主電動(dòng)機(jī)的電流指令，使通過所述主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè) 單元檢測(cè)的主電動(dòng)機(jī)的位置追隨所述位置指令；以及主電動(dòng)機(jī)電流控 制單元，其被輸入由所述主電動(dòng)機(jī)位置控制單元輸出的電流指令，對(duì)
所述主電動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行控制，所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元具有隨動(dòng) 電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的位置；隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速 度檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度；隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單 元，其使由所述主電動(dòng)衫L位置檢測(cè)單元檢測(cè)出的主電動(dòng)衫L的位置作為 位置指令進(jìn)行輸入，輸出所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度指令，使通過所述隨 動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元檢測(cè)的隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的位置追隨所述主電動(dòng)機(jī) 的位置；隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元，其使由所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制 單元輸出的速度指令、和由所述主電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元檢測(cè)的所述主 電動(dòng)機(jī)的速度之間的相加值，作為新的速度指令進(jìn)行輸入，輸出所述 隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流指令，使通過所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元檢測(cè)的 所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度追隨所述新的速度指令；以及隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流 控制單元，其使由所述主電動(dòng)機(jī)位置控制單元輸出的電流指令、和由
所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元輸出的電流指令之間的相加值，作為新 的電流指令進(jìn)行輸入，對(duì)所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行控制，所述隨動(dòng) 電動(dòng)機(jī)位置控制單元、以及所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元不具有積分 特性。
另外，本發(fā)明所涉及的伺服控制裝置，在上述伺服控制裝置的 基礎(chǔ)上，所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元以及所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制 單元構(gòu)成為進(jìn)行比例控制、或者進(jìn)行比例控制和不完全積分控制。
另外，本發(fā)明所涉及的伺服控制裝置，通過由1個(gè)主電動(dòng)機(jī)和 至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的多個(gè)電動(dòng)機(jī)，對(duì)1個(gè)可動(dòng)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，
8該伺服控制裝置具有主電動(dòng)機(jī)控制單元，其對(duì)所述主電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)控制；以及至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元，其對(duì)所述至少1個(gè)隨動(dòng) 電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，所述主電動(dòng)機(jī)控制單元具有主電動(dòng)機(jī)位置檢 測(cè)單元，其檢測(cè)所述主電動(dòng)機(jī)的位置；主電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元，其檢
測(cè)所述主電動(dòng)機(jī)的速度；主電動(dòng)機(jī)位置控制單元，其使發(fā)送來的位置 指令輸入，輸出所述主電動(dòng)機(jī)的電流指令，使通過所述主電動(dòng)機(jī)位置 檢測(cè)單元檢測(cè)的所述主電動(dòng)機(jī)的位置追隨所述位置指令；以及主電動(dòng) 機(jī)電流控制單元，其被輸入由所述主電動(dòng)機(jī)位置控制單元輸出的電流 指令，對(duì)所述主電動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行控制，所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元具 有隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度；隨動(dòng) 電動(dòng)機(jī)速度控制單元，其使由所述主電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元檢測(cè)的所述 主電動(dòng)機(jī)的速度作為速度指令進(jìn)行輸入，輸出所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流 指令，使通過所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元檢測(cè)的所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的 速度追隨所述主電動(dòng)機(jī)的速度；以及隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流控制單元，其使 由所述主電動(dòng)機(jī)位置控制單元輸出的電流指令、和由所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī) 速度控制單元輸出的電流指令之間的相加值，作為新的電流指令進(jìn)行 輸入，對(duì)所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行控制。
另外，本發(fā)明所涉及的伺服控制裝置，在上述伺服控制裝置的 基礎(chǔ)上，所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元不具有積分特性。
另外，本發(fā)明所涉及的伺服控制裝置，在上述伺服控制裝置的 基礎(chǔ)上，所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元構(gòu)成為進(jìn)行比例控制、或者進(jìn) 行比例控制和不完全積分控制。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，由于上述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元以及上述隨動(dòng) 電動(dòng)機(jī)速度控制單元構(gòu)成為不具有積分特性，所以具有下述效果，即， 即使各電動(dòng)機(jī)的位置檢測(cè)器存在檢測(cè)誤差，也可以以較少的運(yùn)算量抑 制各電動(dòng)機(jī)的過大扭矩。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于使上述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元和上 述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元進(jìn)行比例控制、或者比例控制和不完全積分控制這兩種控制，所以具有下述效果，S卩，即使各電動(dòng)機(jī)的位置檢 測(cè)器存在檢測(cè)誤差，也可以以較少的運(yùn)算量抑制各電動(dòng)機(jī)的過大扭 矩。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于取消了上述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元的位 置控制循環(huán)，而通過速度循環(huán)進(jìn)行控制，所以具有下述效果，即，即 使各電動(dòng)機(jī)的位置檢測(cè)器存在檢測(cè)誤差，也可以以較少的運(yùn)算量抑制
各電動(dòng)機(jī)的過大扭矩。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于上述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元不具有 積分特性，所以具有下述效果，即，即使各電動(dòng)機(jī)的位置檢測(cè)器存在 檢測(cè)誤差，也可以以較少的運(yùn)算量抑制各電動(dòng)機(jī)的過大扭矩。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于上述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元構(gòu)成為 進(jìn)行比例控制、或者比例控制和不完全積分控制這兩種控制，所以具 有下述效果，即，即使各電動(dòng)機(jī)的位置檢測(cè)器存在檢測(cè)誤差，也可以 以較少的運(yùn)算量抑制各電動(dòng)機(jī)的過大扭矩。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的伺服控制裝置的框圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的伺服控制裝置的框圖。
圖3是現(xiàn)有的伺服控制裝置的框圖。
圖4是比例控制的框圖。
圖5是比例和積分控制的框圖。
圖6是比例和不完全積分控制的框圖。
標(biāo)號(hào)的說明 1可動(dòng)部件
12、 22位置檢測(cè)單元
13、 23速度檢測(cè)單元
14、 24位置控制單元
15、 25速度控制單元
16、 26電流控制單元
1030主電動(dòng)機(jī)控制單元
31主電動(dòng)機(jī)
32主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元
33主電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元
34位置控制單元
35速度控制單元
36主電動(dòng)機(jī)電流控制單元
40隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元
41隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)
42隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元
43隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元
44隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元
45隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元 ' 46隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流控制單元
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式l所涉及的伺服控制裝置的框圖。 在圖1中，31是主電動(dòng)機(jī)，41是隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)，1是可動(dòng)部件，其由 主電動(dòng)機(jī)31和隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)41進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。30是主電動(dòng)機(jī)控制單元， 其對(duì)主電動(dòng)機(jī)31進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，40是隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元，其對(duì)隨 動(dòng)電動(dòng)機(jī)41進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
主電動(dòng)機(jī)控制單元30由主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元32、主電動(dòng)機(jī)速 度檢測(cè)單元33、位置控制單元34、速度控制單元35、以及主電動(dòng)機(jī) 電流控制單元36構(gòu)成，由位置控制單元34和速度控制單元35構(gòu)成 主電動(dòng)機(jī)位置控制單元。位置控制單元34使從未圖示的上位控制器 發(fā)送來的位置指令輸入，輸出速度指令而使通過主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單 元32檢測(cè)的主電動(dòng)機(jī)31的位置追隨上述位置指令。主電動(dòng)機(jī)位置控 制單元34進(jìn)行圖4所示的比例控制。另外，速度控制單元35使從位 置控制單元34輸出的速度指令輸入，輸出電流指令而使通過速度檢測(cè)單元33檢測(cè)的速度追隨速度指令。主電動(dòng)機(jī)速度控制單元35進(jìn)行 如圖5所示的比例和積分控制。另外，主電動(dòng)機(jī)電流控制單元36使 由速度控制單元35輸出的電流指令輸入，對(duì)主電動(dòng)機(jī)31的電流進(jìn)行 控制。主電動(dòng)機(jī)控制單元30如上述所示構(gòu)成，以追隨從上位控制器 發(fā)送來的位置指令的方式對(duì)主電動(dòng)機(jī)31進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
另外，隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元40由隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元42、 隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元43、隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元44、隨動(dòng)電 動(dòng)機(jī)速度控制單元45、以及隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流控制單元46構(gòu)成。在這 里，隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元44使由主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元32檢測(cè) 出的主電動(dòng)機(jī)31的位置作為位置指令而進(jìn)行輸入，以使由隨動(dòng)電動(dòng) 機(jī)位置檢測(cè)單元42檢測(cè)的隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)41的位置追隨主電動(dòng)機(jī)31的 位置的方式進(jìn)行控制，輸出隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)41的速度指令。另外，隨動(dòng) 電動(dòng)機(jī)位置控制單元44進(jìn)行圖4所示的比例控制，不具有積分特性。 隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元45使由隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元44輸出的 速度指令、和由主電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元33檢測(cè)出的主電動(dòng)機(jī)31的速 度之間的相加值，作為新的速度指令進(jìn)行輸入，輸出隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)41 的電流指令，使通過隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元43檢測(cè)出的隨動(dòng)電動(dòng) 機(jī)41的速度追隨上述新的速度指令。隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元45 也進(jìn)行如圖4所示的比例控制，不具有積分特性。另外，隨動(dòng)電動(dòng)機(jī) 電流控制單元46使由上述主電動(dòng)機(jī)位置控制單元輸出的電流指令、 和由隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元45輸出的電流指令之間的相加值，作 為新的電流指令進(jìn)行輸入，對(duì)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)41的電流進(jìn)行控制。
隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元40如上述所示構(gòu)成，通過基于主電動(dòng)機(jī)31 的位置、速度、以及電流指令而對(duì)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)41進(jìn)行控制，使隨動(dòng) 電動(dòng)機(jī)41追隨主電動(dòng)機(jī)31的動(dòng)作而進(jìn)行動(dòng)作。
如上述所示，通過使主電動(dòng)機(jī)31追隨從上位控制器發(fā)送來的位 置指令而進(jìn)行動(dòng)作，使隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)41追隨主電動(dòng)機(jī)31的動(dòng)作而進(jìn)行 動(dòng)作，由此利用2臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)l個(gè)可動(dòng)部件l。
下面，說明在主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元32、以及隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置 檢測(cè)單元42存在檢測(cè)誤差的情況下的動(dòng)作。主電動(dòng)機(jī)速度控制單元35進(jìn)行比例控制和積分控制，包含積分器，所以以使與位置指令之 間的位置偏差變?yōu)榱愕姆绞竭M(jìn)行控制。另一方面，在隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制
單元40中，隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元44和隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元 45均進(jìn)行不具有積分特性的控制。因此，不會(huì)如現(xiàn)有的伺服控制裝 置那樣在位置偏差變?yōu)榱阒半娏髦噶畈粩嘣黾?，可以?duì)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī) 41產(chǎn)生過大扭矩進(jìn)行抑制。因?yàn)樽饔糜谥麟妱?dòng)機(jī)31的外力是隨動(dòng)電 動(dòng)機(jī)41所產(chǎn)生的扭矩的反作用，所以如果隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)41所產(chǎn)生的扭 矩變小，則作用于主電動(dòng)機(jī)31的外力也變小，其結(jié)果，還可以對(duì)主 電動(dòng)機(jī)31產(chǎn)生過大扭矩進(jìn)行抑制。
如上述所示，根據(jù)本實(shí)施方式l，由于隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元 44和隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元45這兩者構(gòu)成為不具有積分特性，所 以可以抑制各電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的過大扭矩。另外，在本實(shí)施方式l中， 由于不需要如專利文獻(xiàn)1那樣新設(shè)置同步校正處理部，所以可以以較 少的運(yùn)算量抑制過大扭矩的產(chǎn)生。
此外，在本實(shí)施方式中，使隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元44和隨動(dòng) 電動(dòng)機(jī)速度控制單元45進(jìn)行比例控制，但只要使它們都不具有積分 特性就可以得到相同的效果，因此也可以進(jìn)行比例和不完全積分控 制。圖6表示使隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元45進(jìn)行比例和不完全積分 控制時(shí)的框圖。其成為在圖5的比例控制和積分控制中添加系數(shù)57 和減法器58的形式。這樣，通過將積分器54的輸出經(jīng)由系數(shù)57向 積分器54的輸入進(jìn)行反饋，而成為不完全積分，使隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度 控制單元45的輸入輸出特性不具有純積分特性。
實(shí)施方式2
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的伺服控制裝置的框圖。 對(duì)于與圖l相同的部分，標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，省略說明。圖2是從表示 實(shí)施方式1的圖1中去掉隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元40的位置控制循環(huán)而 構(gòu)成的。與此相伴，使由主電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元33檢測(cè)的主電動(dòng)機(jī) 31的速度，作為速度指令輸入至隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元45。
在現(xiàn)有的伺服控制裝置中，在位置偏差消除之前電流指令不斷 增加，由此使各電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生過大的扭矩。另一方面，在本實(shí)施方式2
13所涉及的伺服控制裝置中，由于在隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元40中沒有位 置控制循環(huán)，所以不會(huì)在位置偏差消除之前使電流指令不斷增加，可 以對(duì)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)41產(chǎn)生過大的扭矩進(jìn)行抑制。因?yàn)樽饔糜谥麟妱?dòng)機(jī)
31的外力是隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)41所產(chǎn)生的扭矩的反作用，所以如果隨動(dòng)電 動(dòng)機(jī)41所產(chǎn)生的扭矩減小，則作用于主電動(dòng)機(jī)31的外力也減小，其 結(jié)果，還可以對(duì)主電動(dòng)機(jī)31產(chǎn)生過大的扭矩進(jìn)行抑制。
如上述所示，根據(jù)本實(shí)施方式2，由于隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元40 構(gòu)成為不具有位置控制循環(huán)，所以可以抑制各電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的過大扭 矩。另外，在本實(shí)施方式2中，不需要如專利文獻(xiàn)1那樣新設(shè)置同步 校正處理部，另外，由于取消了隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制裝置40的位置控制 循環(huán)，所以可以以較少的運(yùn)算量抑制過大扭矩的產(chǎn)生。
此外，在本實(shí)施方式2中，由于通過從隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元40 中去除位置控制循環(huán)而抑制過大扭矩的產(chǎn)生，所以即使隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速 度控制單元45進(jìn)行比例控制和積分控制，也可以抑制過大扭矩的產(chǎn) 生。
另外，如果隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元40不具有積分特性，構(gòu)成 為進(jìn)行比例控制、或者比例控制和不完全積分控制，則可以進(jìn)一步增 加如實(shí)施方式1所示的通過不具有積分特性而得到的扭矩抑制效果， 得到更大的扭矩抑制效果。
另外，在實(shí)施方式1以及實(shí)施方式2中，示出了隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)為1 臺(tái)的情況，但即使隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)大于或等于2臺(tái)，也可以相同地構(gòu)成， 并得到相同的效果。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明所涉及的伺服控制裝置適于在機(jī)床或其他工業(yè)用機(jī)械的 進(jìn)給軸等中，作為用于由多個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制一個(gè)可動(dòng)部件的伺服控
制裝置而使用。
權(quán)利要求
1. 一種伺服控制裝置，其通過由1個(gè)主電動(dòng)機(jī)和至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的多個(gè)電動(dòng)機(jī)，對(duì)1個(gè)可動(dòng)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其特征在于，該伺服控制裝置具有主電動(dòng)機(jī)控制單元，其對(duì)所述主電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；以及至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元，其分別對(duì)所述至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，所述主電動(dòng)機(jī)控制單元具有主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述主電動(dòng)機(jī)的位置；主電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述主電動(dòng)機(jī)的速度；主電動(dòng)機(jī)位置控制單元，其使發(fā)送來的位置指令輸入，輸出所述主電動(dòng)機(jī)的電流指令，使通過所述主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元檢測(cè)的主電動(dòng)機(jī)的位置追隨所述位置指令；以及主電動(dòng)機(jī)電流控制單元，其被輸入由所述主電動(dòng)機(jī)位置控制單元輸出的電流指令，對(duì)所述主電動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行控制，所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元具有隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的位置；隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度；隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元，其使由所述主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元檢測(cè)出的主電動(dòng)機(jī)的位置作為位置指令進(jìn)行輸入，輸出所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度指令，使通過所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元檢測(cè)的隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的位置追隨所述主電動(dòng)機(jī)的位置；隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元，其使由所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元輸出的速度指令、和由所述主電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元檢測(cè)的所述主電動(dòng)機(jī)的速度之間的相加值，作為新的速度指令進(jìn)行輸入，輸出所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流指令，使通過所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元檢測(cè)的所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度追隨所述新的速度指令；以及隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流控制單元，其使由所述主電動(dòng)機(jī)位置控制單元輸出的電流指令、和由所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元輸出的電流指令之間的相加值，作為新的電流指令進(jìn)行輸入，對(duì)所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行控制，所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元、以及所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元不具有積分特性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服控制裝置，其特征在于， 所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元以及所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元構(gòu)成為進(jìn)行比例控制、或者進(jìn)行比例控制和不完全積分控制。
3. —種伺服控制裝置，其通過由1個(gè)主電動(dòng)機(jī)和至少1個(gè)隨動(dòng) 電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的多個(gè)電動(dòng)機(jī)，對(duì)l個(gè)可動(dòng)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其特征在于， 該伺服控制裝置具有主電動(dòng)機(jī)控制單元，其對(duì)所述主電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；以及 至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元，其對(duì)所述至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，所述主電動(dòng)機(jī)控制單元具有 . 主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元，其檢領(lǐng)U所述主電動(dòng)機(jī)的位置； 主電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述主電動(dòng)機(jī)的速度； 主電動(dòng)機(jī)位置控制單元，其使發(fā)送來的位置指令輸入，輸出所述主電動(dòng)機(jī)的電流指令，使通過所述主電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)單元檢測(cè)的所述主電動(dòng)機(jī)的位置追隨所述位置指令；以及主電動(dòng)機(jī)電流控制單元，其被輸入由所述主電動(dòng)機(jī)位置控制單元輸出的電流指令，對(duì)所述主電動(dòng)機(jī)的電流迸行控制， 所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元具有隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度； 隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元，其使由所述主電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元 檢測(cè)的所述主電動(dòng)機(jī)的速度作為速度指令進(jìn)行輸入，輸出所述隨動(dòng)電 動(dòng)機(jī)的電流指令，使通過所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)單元檢測(cè)的所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度追隨所述主電動(dòng)機(jī)的速度；以及隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流控制單元，其使由所述主電動(dòng)機(jī)位置控制單元 輸出的電流指令、和由所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元輸出的電流指令 之間的相加值，作為新的電流指令進(jìn)行輸入，對(duì)所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電 流進(jìn)行控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的伺服控制裝置，其特征在于， 所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元不具有積分特性。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的伺服控制裝置，其特征在于， 所述隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元構(gòu)成為進(jìn)行比例控制、或者進(jìn)行比例控制和不完全積分控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種伺服控制裝置，其通過由1個(gè)主電動(dòng)機(jī)(31)和至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)(41)構(gòu)成的多個(gè)電動(dòng)機(jī)，對(duì)1個(gè)可動(dòng)部件(1)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該伺服控制裝置具有主電動(dòng)機(jī)控制單元(30)，其對(duì)主電動(dòng)機(jī)(31)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；以及至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元(40)，其分別對(duì)至少1個(gè)隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)(41)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，同時(shí)，隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制單元(40)具有隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元(44)和隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元(45)，隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)位置控制單元(44)和隨動(dòng)電動(dòng)機(jī)速度控制單元(45)這兩者以不具有積分特性的方式構(gòu)成。
文檔編號(hào)G05B19/18GK101523313SQ200780036518
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者宮崎友宏, 濱口學(xué) 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社