專利名稱：馬達(dá)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及馬達(dá)控制裝置，該馬達(dá)控制裝置對(duì)用于將機(jī)械負(fù)載推壓于對(duì)象物的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制。
背景技術(shù)：
注射成型機(jī)、沖壓成型機(jī)等各種成型機(jī)和焊接(bonding)機(jī)器等加工裝置(加工機(jī)械)中，電動(dòng)機(jī)構(gòu)(機(jī)械驅(qū)動(dòng)部)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)而對(duì)加壓對(duì)象物施加壓力。另外，在這樣的加工裝置中，通常檢測(cè)實(shí)際壓力值，并根據(jù)所檢測(cè)的實(shí)際壓力值與壓力指令值而進(jìn)行壓力控制，其中所述實(shí)際壓力值為將機(jī)械負(fù)載推壓于作為加工對(duì)象物的成型材料等或加工件時(shí)的壓力信息。根據(jù)這樣的壓力控制，計(jì)算作為用于控制馬達(dá)以使實(shí)際壓力值追隨壓力指令值的信號(hào)的電流指令值、速度指令值等。
作為這樣的壓力控制運(yùn)算的一例，可列舉將壓力指令值與實(shí)際壓力值的偏差(差分)乘以比例增益而計(jì)算速度指令值，并且根據(jù)該速度指令值進(jìn)行的馬達(dá)速度的運(yùn)算。一般而言，通過(guò)將壓力控制的運(yùn)算的增益特性設(shè)定為較大，能夠提高實(shí)際壓力值對(duì)于壓力指令值的追隨性。但與之相對(duì)，如果將比例增益設(shè)定為過(guò)大，則可能有損控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使控制系統(tǒng)變得不穩(wěn)定，或發(fā)生對(duì)施加于加壓對(duì)象物的壓力附加高頻振動(dòng)的振蕩現(xiàn)象?？刂葡到y(tǒng)變得不穩(wěn)定肯定是不理想的，但如果產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，則可能因振動(dòng)而對(duì)成型品或加工品的品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。另一方面，如果將增益特性設(shè)定為較小，則雖然不會(huì)產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，但實(shí)際壓力值對(duì)于壓力指令值的追隨性將降低。因此，會(huì)存在如下問(wèn)題作為實(shí)際所施加的壓力的實(shí)際壓力值與作為所期望的壓力的壓力指令值之間將產(chǎn)生誤差，而對(duì)于成型品或加工品的成型精密度、加工精密度造成不良影響。對(duì)于上述問(wèn)題，例如，在如專利文獻(xiàn)I所示的現(xiàn)有裝置中，模墊(die cushion)控制裝置生成對(duì)壓力指令值的微分值乘上系數(shù)后的補(bǔ)正值，將該補(bǔ)正值加入速度指令值，從而提高實(shí)際壓力值對(duì)于壓力指令值的追隨特性?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2007-111704號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題然而，在如專利文獻(xiàn)I所示的現(xiàn)有裝置中，在加壓對(duì)象物對(duì)于從機(jī)械負(fù)載施加的力學(xué)物理量呈現(xiàn)非線性的特性的情況下，補(bǔ)正值將變得不正確。因此，存在可能產(chǎn)生過(guò)沖(overshoot)或無(wú)法獲得充分的指令追隨特性的問(wèn)題。另外，這樣的問(wèn)題不僅會(huì)產(chǎn)生在壓力控制中，在力控制中也同樣會(huì)產(chǎn)生。本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而作出的，目的在于獲得一種馬達(dá)控制裝置，SP使在對(duì)象物相對(duì)于從機(jī)械負(fù)載施加的力學(xué)物理量呈現(xiàn)非線性特性的情況下，也能夠提高施加于對(duì)象物的力學(xué)物理量對(duì)于物理量指令值的追隨性。解決技術(shù)問(wèn)題的手段本發(fā)明的馬達(dá)控制裝置設(shè)置于電動(dòng)機(jī)構(gòu)，該電動(dòng)機(jī)構(gòu)具有馬達(dá)，與用于將作為力和壓力中某一個(gè)的力學(xué)物理量施加于對(duì)象物的機(jī)械負(fù)載連接，通過(guò)由所述馬達(dá)的動(dòng)力使所述機(jī)械負(fù)載位移而推壓到所述對(duì)象物，由此對(duì)所述對(duì)象物施加所述力學(xué)物理量，該馬達(dá)控制裝置特征在于，具有馬達(dá)控制裝置主體，取得從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的值作為物理量取得值，生成用于將所述物理量取得值作為預(yù)先設(shè)定的物理量目標(biāo)值的物理量指令值，使用該生成的物理量指令值控制所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)；所述馬達(dá)控制裝置主體具有模擬物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量指令值與后述模擬物理量計(jì)算值的差分而進(jìn)行規(guī)定的模擬物理量控制運(yùn)算，而計(jì)算關(guān)于馬達(dá)速度的模擬速度計(jì)算值；模擬位置計(jì)算部，通過(guò)對(duì)所述模擬速度計(jì)算值進(jìn)行使用含有一階積分特性的傳輸特性的運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載位置中某一個(gè)的模擬位置計(jì)算值；模擬物理量計(jì)算部，將從所述機(jī)械負(fù)載作用至所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的信息、與馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載位置中某一個(gè)的信息互相關(guān)聯(lián)地作為模擬運(yùn)算用信息預(yù)先存儲(chǔ)，對(duì)于所述模擬位置計(jì)算值進(jìn)行使用了所述模擬運(yùn)算用信息的運(yùn)算，計(jì)算作為模擬了所述力學(xué)物理量的值的模擬物·理量計(jì)算值；以及物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量取得值和所述模擬物理量計(jì)算值而進(jìn)行壓力控制運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)速度的實(shí)際速度指令值，所述馬達(dá)控制裝置主體根據(jù)所述模擬速度計(jì)算值與所述實(shí)際速度指令值之和控制馬達(dá)速度。發(fā)明效果依據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)控制裝置，馬達(dá)控制裝置主體具有模擬物理量控制部、模擬位置計(jì)算部，模擬物理量計(jì)算部以及物理量控制部，因?yàn)楦鶕?jù)模擬速度計(jì)算值與實(shí)際速度指令值的和來(lái)控制馬達(dá)速度，所以即使在對(duì)象物對(duì)于從機(jī)械負(fù)載所施加的力學(xué)物理量呈現(xiàn)非線性特性時(shí)，也能夠提高施加于對(duì)象物的力學(xué)物理量對(duì)于物理量指令值的追隨性。


圖I為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式I的馬達(dá)控制裝置的方框圖。圖2為示出壓力與位置的關(guān)系的曲線圖。圖3為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的馬達(dá)控制裝置的方框圖。圖4為用于說(shuō)明信號(hào)變化的曲線圖。圖5為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式3的馬達(dá)控制裝置的方框圖。圖6為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式3的馬達(dá)控制裝置的另一例的方框圖。圖7為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式3的馬達(dá)控制裝置的又一例的方框圖。圖8為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式4的馬達(dá)控制裝置的方框圖。圖9為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式5的馬達(dá)控制裝置的方框圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施方式I圖I為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式I的馬達(dá)控制裝置的方框圖。
在圖I中，加工裝置I具有電動(dòng)機(jī)構(gòu)4，包括旋轉(zhuǎn)式馬達(dá)(加壓用馬達(dá))2和編碼器3 ;機(jī)械負(fù)載5，作為機(jī)械負(fù)載；以及壓力檢測(cè)器6。編碼器3為生成與馬達(dá)2的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)應(yīng)的實(shí)際馬達(dá)速度信號(hào)3a的速度檢測(cè)手段。電動(dòng)機(jī)構(gòu)4為將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為平移運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給螺桿機(jī)構(gòu)，具有螺桿4a和滾珠絲桿螺母4b。螺桿4a通過(guò)馬達(dá)2而沿螺桿的圓周方向旋轉(zhuǎn)。滾珠絲桿螺母4b隨著螺桿4a的旋轉(zhuǎn)而向螺桿4a的軸方向位移。機(jī)械負(fù)載5安裝于滾珠絲桿螺母4b。機(jī)械負(fù)載5的前端部與加壓對(duì)象物(對(duì)象物)7相對(duì)。另外，機(jī)械負(fù)載5與滾珠絲桿螺母4b—起向螺桿4a的軸方向位移。加壓對(duì)象物7被機(jī)械負(fù)載5加壓。壓力檢測(cè)器6例如為測(cè)力計(jì)或各種力感測(cè)器等。另外，壓力檢測(cè)器6安裝于機(jī)械負(fù)載5。再者，壓力檢測(cè)器6輸出與當(dāng)機(jī)械負(fù)載5向加壓對(duì)象物7加壓時(shí)的實(shí)際 壓力值相對(duì)應(yīng)的實(shí)際壓力信號(hào)6a。加工裝置I的馬達(dá)2的驅(qū)動(dòng)由馬達(dá)控制裝置主體10所控制。馬達(dá)控制裝置主體10具有壓力指令信號(hào)生成部11、模擬壓力控制部12、模擬位置計(jì)算部13、模擬壓力信號(hào)生成部14、壓力控制部15、速度控制部16以及電流控制部17。壓力指令信號(hào)生成部11生成用于使實(shí)際壓力信號(hào)6a的實(shí)際壓力值(物理量取得值)成為所期望的目標(biāo)壓力值的壓力指令值(物理量指令值)的信號(hào)，即壓力指令信號(hào)11a。模擬壓力控制部(模擬物理量控制部)12接收來(lái)自壓力指令信號(hào)生成部11的壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值與由模擬壓力信號(hào)生成部14所生成的模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值(模擬物理量計(jì)算值)之間的偏差(差分)的信號(hào)Ub。另外，模擬壓力控制部12根據(jù)壓力指令值和模擬壓力計(jì)算值的偏差而進(jìn)行模擬壓力控制運(yùn)算(模擬物理量控制運(yùn)算)，由此計(jì)算模擬速度計(jì)算值，生成作為其信號(hào)的模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a。該模擬速度計(jì)算值是對(duì)于馬達(dá)2的馬達(dá)速度進(jìn)行模擬而得出的。作為該模擬壓力控制運(yùn)算的一例，可列舉通過(guò)進(jìn)行對(duì)壓力指令值與模擬壓力計(jì)算值的偏差乘以比例增益的比例控制，而計(jì)算模擬速度計(jì)算值的方式等。此外，不限于上述方式，例如也可以使用對(duì)于壓力指令值與模擬壓力計(jì)算值的偏差，進(jìn)行比例控制和積分控制的比例+積分控制。另外，也可以對(duì)模擬壓力控制運(yùn)算組合具有低通特性的濾波器或、相位延遲濾波器、相位超前濾波器等。模擬位置計(jì)算部13接受來(lái)自模擬壓力控制部12的模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a。另外，模擬位置計(jì)算部13對(duì)于模擬速度計(jì)算值進(jìn)行傳輸特性運(yùn)算，計(jì)算對(duì)于馬達(dá)位置的模擬位置計(jì)算值，生成作為其信號(hào)的模擬位置信號(hào)13a。從模擬位置計(jì)算部13的模擬速度計(jì)算值到模擬位置計(jì)算值的傳輸特性中含有一階積分特性。這樣，如果在傳輸特性中含有一階積分特性，則能夠模擬馬達(dá)速度與馬達(dá)位置之間的關(guān)系。作為模擬位置計(jì)算部13的運(yùn)算的一例，以s為拉普拉斯算子，m Cs)為模擬速度計(jì)算值的拉普拉斯變換，xm (s)為模擬位置計(jì)算值的拉普拉斯變換的情況下，可列舉如下式(I)的運(yùn)算。xm (s)=(l / s) · vm (s)(I)此外，該式(I)表示從模擬速度計(jì)算值到模擬位置計(jì)算值的傳輸特性中含有一階積分特性。另外，除了該式(I)之外，也可以在傳輸特性中除了一階積分特性之外還包含低通特性。例如，當(dāng)以T為低通特性濾波器的時(shí)間常數(shù)時(shí)，也可以進(jìn)行如下式(2)的運(yùn)算而計(jì)算模擬位置計(jì)算值。xm Cs) = (I / s)· {I / (Ts+1) } · vm Cs) (2)模擬壓力信號(hào)生成部14從模擬位置計(jì)算部13接收模擬位置信號(hào)13a。另外，模擬壓力信號(hào)生成部14將馬達(dá)2的馬達(dá)位置的值與作用于加壓對(duì)象物7的壓力的值I對(duì)I地相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)。并且，模擬壓力信號(hào)生成部14將模擬位置信號(hào)13a的模擬位置計(jì)算值作為馬達(dá)位置，計(jì)算對(duì)應(yīng)于該馬達(dá)位置的壓力而作為模擬壓力計(jì)算值。另外，模擬壓力信號(hào)生成部14生成作為關(guān)于所計(jì)算的模擬壓力計(jì)算值的信號(hào)的模擬壓力信號(hào)14a。在此，在機(jī)械負(fù)載5與加壓對(duì)象物7接觸之前不會(huì)產(chǎn)生壓力。另外，機(jī)械負(fù)載5與加壓對(duì)象物7接觸就產(chǎn)生壓力，而即使機(jī)械負(fù)載5為停止?fàn)顟B(tài)，只要與加壓對(duì)象物7接觸則仍會(huì)產(chǎn)生壓力。另外，如果機(jī)械負(fù)載5的位置越往加壓對(duì)象物7的方向大幅移動(dòng)，則越會(huì)產(chǎn)生大的壓力。換言之，壓力僅僅根據(jù)機(jī)械負(fù)載5的位置而決定。然而，位置與壓力之間并不一定為線性關(guān)系，根據(jù)加壓對(duì)象物7的種類而存在為非線性特性的情況。此外，圖2為示出當(dāng)加壓對(duì)象物7的特性為非線性的情況下的位置與壓力之間的關(guān)系的一例的曲線圖?！み@樣，由于模擬壓力信號(hào)生成部14將馬達(dá)位置的變化與壓力的變化I對(duì)I地相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)，所以即使在加壓對(duì)象物7對(duì)于從機(jī)械負(fù)載5所施加的壓力呈現(xiàn)非線性特性的情況下，也能夠計(jì)算模擬壓力計(jì)算值。作為模擬壓力信號(hào)生成部14的實(shí)現(xiàn)方法的一例，可列舉預(yù)先存儲(chǔ)將馬達(dá)位置與壓力相關(guān)聯(lián)的工作表(模擬運(yùn)算用信息)，當(dāng)接收到模擬位置信號(hào)13a時(shí)，參照工作表，計(jì)算對(duì)應(yīng)于模擬位置信號(hào)13a的模擬位置計(jì)算值的壓力作為模擬壓力計(jì)算值。另外，模擬壓力信號(hào)生成部14的實(shí)現(xiàn)方法不限于工作表，也可以預(yù)先存儲(chǔ)用于模擬馬達(dá)位置與壓力之間的關(guān)系的近似函數(shù)(模擬運(yùn)算用信息)，使用該近似函數(shù)計(jì)算模擬壓力計(jì)算值。壓力控制部(物理量控制部)15接收來(lái)自模擬壓力信號(hào)生成部14的模擬壓力信號(hào)14a和來(lái)自壓力檢測(cè)器6的實(shí)際壓力信號(hào)6a。另外，壓力控制部15執(zhí)行壓力控制運(yùn)算，計(jì)算實(shí)際馬達(dá)速度指令值以使壓力指令值與實(shí)際壓力值一致，生成作為其實(shí)際馬達(dá)速度指令值(實(shí)際速度指令值)的信號(hào)的實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a。作為以該壓力控制部15進(jìn)行的壓力控制運(yùn)算的一例，可列舉對(duì)于壓力指令值與實(shí)際壓力值的偏差乘以由比例增益參數(shù)所定義的比例常數(shù)而計(jì)算實(shí)際馬達(dá)速度指令值的比例控制。速度控制部16接收作為來(lái)自壓力控制部15的實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a的實(shí)際馬達(dá)速度指令值與模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a的模擬速度計(jì)算值的和的信號(hào)的馬達(dá)速度指令信號(hào)15b。另外，速度控制部16接收來(lái)自編碼器3的實(shí)際馬達(dá)速度信號(hào)3a。并且，速度控制部16根據(jù)馬達(dá)速度指令信號(hào)15b的馬達(dá)速度指令值和實(shí)際馬達(dá)速度信號(hào)3a的實(shí)際馬達(dá)速度而執(zhí)行速度控制運(yùn)算。另外，速度控制部16通過(guò)執(zhí)行速度控制運(yùn)算，計(jì)算與馬達(dá)速度指令值與實(shí)際馬達(dá)速度之間的偏差相對(duì)應(yīng)的馬達(dá)電流指令值，生成作為該馬達(dá)電流指令值的信號(hào)的馬達(dá)電流指令信號(hào)16a。作為該速度控制部16所進(jìn)行的速度控制運(yùn)算的一例，可列舉根據(jù)比例增益參數(shù)和積分增益參數(shù)這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行的比例+積分控制等。電流控制部17接收來(lái)自速度控制部16的馬達(dá)電流指令信號(hào)16a。另外，電流控制部17根據(jù)馬達(dá)電流指令信號(hào)16a的馬達(dá)電流指令值，向馬達(dá)2供給電流。
在此，馬達(dá)控制裝置主體10可由以下構(gòu)件所構(gòu)成具有運(yùn)算處理部(CPU)、存儲(chǔ)部(ROM和RAM等)以及信號(hào)輸出輸入部的計(jì)算機(jī)(未圖示)；以及向馬達(dá)供給電流的變換器(inverter，未圖示)等。在馬達(dá)控制裝置主體10的計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)部?jī)?chǔ)存有用于實(shí)現(xiàn)以下功能的程序壓力指令信號(hào)生成部11、模擬壓力控制部12、模擬位置計(jì)算部13、模擬壓力信號(hào)生成部14、壓力控制部15、速度控制部16以及電流控制部17。接下來(lái)，對(duì)于根據(jù)該實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)而得到的效果進(jìn)行說(shuō)明。如果是以往的壓力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如果不增大壓力控制部的增益特性，則難以提高實(shí)際壓力值對(duì)于壓力指令值的追隨性能。然而，在電流控制部、壓力檢測(cè)部、實(shí)際位置檢測(cè)部以及速度信號(hào)檢測(cè)部的各檢測(cè)部存在延遲因素。因此，如果將壓力控制部的增益設(shè)定的過(guò)大，則將對(duì)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響，可能出現(xiàn)控制回路變得不穩(wěn)定，或隨著控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低而在檢測(cè)壓力信號(hào)中出現(xiàn)振動(dòng)等不希望的現(xiàn)象。對(duì)此，實(shí)施方式I的馬達(dá)控制裝置中，如圖I所示，在馬達(dá)控制裝置主體10的計(jì)算 機(jī)上構(gòu)成模擬運(yùn)算系統(tǒng)，該模擬運(yùn)算系統(tǒng)為由模擬壓力控制部12、模擬位置計(jì)算部13以及模擬壓力信號(hào)生成部14構(gòu)成的虛擬回路。由于根據(jù)該模擬運(yùn)算系統(tǒng)所生成的模擬壓力信號(hào)14a、模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a以及模擬位置信號(hào)13a是在計(jì)算機(jī)上被生成的，所以這些信號(hào)不依賴于含有延遲因素的電流控制部、壓力檢測(cè)部、實(shí)際位置檢測(cè)部以及速度信號(hào)檢測(cè)部的各檢測(cè)部而被決定。從而，即使在將模擬壓力控制部12的增益特性設(shè)定為大的情況下，也不會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響。因此，如果將模擬壓力控制部12的增益特性設(shè)定為較大，則能夠提高模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值對(duì)于壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值的追隨性。另外，通過(guò)模擬運(yùn)算系統(tǒng)而與模擬壓力信號(hào)14a—起被生成的模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a的模擬速度計(jì)算值成為用于使模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值以高響應(yīng)的方式追隨壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值的馬達(dá)速度。通過(guò)將該模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a以前饋方式加入作為壓力控制部15的輸出的實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a，實(shí)際給予馬達(dá)的馬達(dá)速度指令信號(hào)15b成為能夠?qū)崿F(xiàn)壓力追隨性提高的馬達(dá)速度指令信號(hào)。進(jìn)而，由于模擬壓力信號(hào)生成部14正確地模擬加壓對(duì)象物7的特性，所以模擬壓力信號(hào)14a和實(shí)際壓力信號(hào)6a的各個(gè)值成為大致相等。結(jié)果，由于模擬壓力信號(hào)14a和實(shí)際壓力信號(hào)6a的各個(gè)值的誤差也大致成為0，所以作為壓力控制部15的輸出的實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a的實(shí)際馬達(dá)速度指令值大致成為O。因此，在馬達(dá)速度指令信號(hào)15b中，模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a的模擬速度計(jì)算值成為馬達(dá)速度指令信號(hào)15b的主要分量，而成為馬達(dá)2應(yīng)運(yùn)行的馬達(dá)速度指令值。此外，當(dāng)模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值與實(shí)際壓力信號(hào)6a的實(shí)際壓力值產(chǎn)生誤差時(shí)，實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a成為用于對(duì)該誤差進(jìn)行補(bǔ)正的信號(hào)。模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a是即使增大模擬壓力控制部12的增益特性，也不依賴于含有延遲因素的電流控制部17、實(shí)際馬達(dá)速度信號(hào)3a、實(shí)際壓力信號(hào)6a等而被決定的信號(hào)。因此，能夠不影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而生成用于高速追隨壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值的馬達(dá)2應(yīng)運(yùn)行的馬達(dá)速度指令值。另外，即使當(dāng)加壓對(duì)象物7相對(duì)于從機(jī)械負(fù)載5所施加的壓力呈現(xiàn)非線性的特性時(shí)，模擬壓力信號(hào)生成部14也使用工作表或近似函數(shù)而根據(jù)模擬位置信號(hào)13a的模擬位置計(jì)算值來(lái)計(jì)算模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值。根據(jù)該構(gòu)成，能夠更加正確地計(jì)算能使實(shí)際壓力信號(hào)6a的值的指令追隨特性提高的、成為馬達(dá)速度指令信號(hào)的模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a的模擬速度計(jì)算值。實(shí)施方式2在實(shí)施方式I中，作為模擬壓力控制部12的一例，說(shuō)明了通過(guò)對(duì)于壓力指令值與模擬壓力計(jì)算值的偏差的信號(hào)，進(jìn)行比例控制或比例+積分控制等線性控制運(yùn)算，從而計(jì)算模擬速度計(jì)算值的例子。相對(duì)于此，在實(shí)施方式2中說(shuō)明除了比例控制等關(guān)于線性傳輸特性的運(yùn)算之外，還加上限制處理的例子。圖3為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的馬達(dá)控制裝置的一部分的方框圖。在圖3中，實(shí)施方式2的馬達(dá)控制裝置的構(gòu)成概要與實(shí)施方式I的構(gòu)成相同，在實(shí)施方式2中，使用模擬壓力控制部21代替實(shí)施方式I的模擬壓力控制部12。 實(shí)施方式2的模擬壓力控制部21具有傳輸特性運(yùn)算部22和限制處理部23。傳輸特性運(yùn)算部22根據(jù)壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值與模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值的偏差(差分)，與實(shí)施方式I的模擬壓力控制部12同樣地，進(jìn)行比例控制或比例+積分控制等線性控制運(yùn)算。由此，傳輸特性運(yùn)算部22計(jì)算模擬速度計(jì)算值，將該信號(hào)(傳輸特性輸出信號(hào))22a向限制處理部23發(fā)送。限制處理部23在當(dāng)來(lái)自傳輸特性運(yùn)算部22的信號(hào)22a的模擬速度計(jì)算值在規(guī)定值以下的情況下，將信號(hào)22a保持不變作為模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a。另一方面，限制處理部23在當(dāng)來(lái)自傳輸特性運(yùn)算部22的信號(hào)22a的模擬速度計(jì)算值超過(guò)規(guī)定值的情況下，將規(guī)定值作為模擬速度計(jì)算值，將該規(guī)定值的信號(hào)作為模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a。在此，通過(guò)將限制處理部23的規(guī)定值設(shè)為馬達(dá)2的最高速度以下，而避免模擬速度計(jì)算值取為比馬達(dá)2的最高速度大的值的情形。結(jié)果，馬達(dá)速度指令信號(hào)15b的馬達(dá)速度指令值也能夠在不超過(guò)馬達(dá)2的最高速度的狀態(tài)下進(jìn)行控制。接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式2的效果進(jìn)行說(shuō)明。圖4為用于說(shuō)明實(shí)施方式2的效果的曲線圖。圖4 (a)中示出模擬壓力信號(hào)14a和壓力指令信號(hào)Ila相對(duì)于時(shí)間的變化，圖4 (b)中示出模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a相對(duì)于時(shí)間的變化。另外，在圖4中以實(shí)線表示使用限制處理部23時(shí)的模擬壓力信號(hào)14a和模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a的變化，以點(diǎn)劃線表示未使用限制處理部23時(shí)的模擬壓力信號(hào)14a和模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a的變化，以虛線表示壓力指令信號(hào)Ila的變化。此外，示出將馬達(dá)最高速度設(shè)定為圖4中的使用限制處理部23的情形下的限制處理部23的規(guī)定值的情況。通過(guò)加上限制處理部23的處理，與未使用限制處理部23時(shí)相比，模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值的壓力指令信號(hào)Ila對(duì)于壓力指令值的追隨性多少變得遲鈍。另一方面，模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a的模擬速度計(jì)算值在未使用限制處理部23的情況下，無(wú)法保證在馬達(dá)最高速度以下，而存在超過(guò)馬達(dá)最高速度的可能性。相對(duì)于此，當(dāng)使用了限制處理部23時(shí)，模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a的模擬速度計(jì)算值不會(huì)超過(guò)馬達(dá)最高速度。在此，使用限制處理部23的情況下，以另一種角度來(lái)看，對(duì)應(yīng)于馬達(dá)2的最高速度，將壓力指令信號(hào)Ila整形為模擬壓力信號(hào)14a以使得最大限度地提高追隨性能，并且，計(jì)算用于實(shí)現(xiàn)該動(dòng)作的模擬速度計(jì)算值(模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a)。此時(shí)，馬達(dá)最高速度以下的模擬速度計(jì)算值的模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a被以前饋方式施加于速度控制部16。
因此，速度控制部16如果想要追隨該模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a的模擬速度計(jì)算值，就會(huì)想要將馬達(dá)速度控制在馬達(dá)最高速度以下。另外，模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a是用于實(shí)現(xiàn)模擬壓力信號(hào)14a的信號(hào)，由于模擬壓力信號(hào)生成部14能夠模擬加壓對(duì)象物7的特性，所以施加于加壓對(duì)象物7的壓力成為大致與模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值相同的大小。此時(shí)，保持模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值與實(shí)際壓力信號(hào)6a的實(shí)際壓力值之間的差接近于O的狀態(tài)，實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a的實(shí)際馬達(dá)速度指令值也成為接近O的近似值。結(jié)果，作為模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a的模擬速度計(jì)算值與實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a的實(shí)際馬達(dá)速度指令值之和的馬達(dá)速度指令信號(hào)15b的馬達(dá)速度指令值也不會(huì)超過(guò)馬達(dá)最高速度。然而，如果為了使馬達(dá)速度指令信號(hào)15b的馬達(dá)速度指令值在馬達(dá)2的最高速度以下，則也可考慮不在圖I的模擬壓力控制部12設(shè)置如圖3所示的限制處理部23，而對(duì)馬達(dá)2的馬達(dá)速度指令信號(hào)15b的馬達(dá)速度指令值進(jìn)行直接限制處理。即使這樣情況下，作為速度控制的參考信號(hào)的馬達(dá)速度指令信號(hào)15b的馬達(dá)速度指令值也在馬達(dá)2的最高速度以下?！み@樣的情況下，由于在模擬壓力控制部12并未設(shè)置限制處理部23，所以如圖4所示，模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值對(duì)于壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值的追隨性提高。然而，在此情況下，由于對(duì)馬達(dá)速度指令信號(hào)15b設(shè)有限制處理，所以馬達(dá)2無(wú)法在馬達(dá)最高速度以上運(yùn)行。因此，依存于馬達(dá)速度的實(shí)際壓力值對(duì)于壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值的追隨性沒(méi)有像模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值對(duì)于壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值的追隨性那么提高。此時(shí)，實(shí)際壓力信號(hào)6a的實(shí)際壓力值變得對(duì)于模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值產(chǎn)生大的偏差，結(jié)果，壓力控制部15所生成的實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a的實(shí)際馬達(dá)速度指令值將取較大的值，而馬達(dá)速度指令信號(hào)15b中的實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a所占的比例也變大。當(dāng)像這樣馬達(dá)速度指令信號(hào)15b的實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a的比例變大時(shí)，為了提高對(duì)于壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值的追隨性，需要增大壓力控制部15的增益特性。然而，如上所述，增大壓力控制部15的增益特性，從控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來(lái)看是有極限的，馬達(dá)速度指令信號(hào)15b的馬達(dá)速度指令值也無(wú)法得到對(duì)于壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值的高追隨性。相對(duì)于此，依據(jù)實(shí)施方式2的構(gòu)成，在模擬壓力控制部21的模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a的模擬速度計(jì)算值的計(jì)算過(guò)程中，通過(guò)限制處理部23而使模擬速度計(jì)算值在規(guī)定值以下。根據(jù)該構(gòu)成，能夠使模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值與實(shí)際壓力信號(hào)6a的實(shí)際壓力值的偏差大致為O。結(jié)果，能夠抑制如上所述的問(wèn)題的產(chǎn)生。并且，也可將馬達(dá)速度指令信號(hào)15b的馬達(dá)速度指令值保持在馬達(dá)最高速度以下。除此以外，同時(shí)也能夠獲得與實(shí)施方式I同樣的效果。在此，在專利文獻(xiàn)I所示的現(xiàn)有裝置中，補(bǔ)正速度信號(hào)的補(bǔ)正值的大小有時(shí)會(huì)超過(guò)馬達(dá)最高速度，會(huì)有提供馬達(dá)性能(最高速度)以上的馬達(dá)速度指令值作為成為馬達(dá)速度控制的參照信號(hào)的馬達(dá)速度指令信號(hào)的馬達(dá)速度指令值的情況。在上述情況下，會(huì)在實(shí)際壓力信號(hào)(壓力檢測(cè)信號(hào))產(chǎn)生過(guò)沖或振動(dòng)等問(wèn)題，而對(duì)成型品或加工品的品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。相對(duì)于此，在實(shí)施方式2中，在模擬壓力控制部21的模擬馬達(dá)速度信號(hào)23a的計(jì)算過(guò)程中，通過(guò)限制處理部23而使模擬速度計(jì)算值在規(guī)定值以下，所以能夠抑制在實(shí)際壓力信號(hào)6a產(chǎn)生的過(guò)沖或振動(dòng)。實(shí)施方式3在實(shí)施方式1、2中，對(duì)如下的構(gòu)成進(jìn)行了說(shuō)明構(gòu)成有作為從壓力指令信號(hào)Ila產(chǎn)生模擬壓力信號(hào)14a的虛擬回路的模擬運(yùn)算系統(tǒng)，利用在該模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值的計(jì)算過(guò)程中所得的模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a，根據(jù)該模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a的模擬速度計(jì)算值而控制馬達(dá)2的驅(qū)動(dòng)。
相對(duì)于此，在實(shí)施方式3中，以與實(shí)施方式1、2相同的思路，說(shuō)明使用作為從壓力指令信號(hào)Ila產(chǎn)生模擬壓力信號(hào)14a的虛擬回路的模擬運(yùn)算系統(tǒng)，計(jì)算馬達(dá)2應(yīng)運(yùn)行的模擬電流計(jì)算值，根據(jù)作為該模擬電流計(jì)算值的信號(hào)的模擬馬達(dá)電流信號(hào)而控制馬達(dá)2的驅(qū)動(dòng)的構(gòu)成。圖5為示出該發(fā)明實(shí)施方式3的馬達(dá)控制裝置的方框圖。在圖5中，實(shí)施方式3的馬達(dá)控制裝置主體30的構(gòu)成的概要與實(shí)施方式I的構(gòu)成相同，實(shí)施方式3的馬達(dá)控制裝置主體30還具有模擬速度計(jì)算部31和模擬電流計(jì)算部32。實(shí)施方式3的模擬壓力控制部12根據(jù)壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值與模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值的偏差的信號(hào)Ilb而計(jì)算模擬加速度計(jì)算值，生成作為其信號(hào)的模擬馬達(dá)加速度信號(hào)12b。作為該模擬壓力控制部12的控制的一例，可列舉對(duì)于信號(hào)Ilb的值乘上以比例增益參數(shù)所定義的比例常數(shù)而計(jì)算模擬加速度計(jì)算值的比例控制。此夕卜，不限于該比例控制，也可以是比例+積分控制等。模擬電流計(jì)算部32通過(guò)將對(duì)馬達(dá)2的轉(zhuǎn)子、機(jī)械負(fù)載5以及電動(dòng)機(jī)構(gòu)4的各自的慣量合計(jì)后的機(jī)械總慣量除以作為針對(duì)馬達(dá)電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的比的轉(zhuǎn)矩常數(shù)的常數(shù)，乘上模擬馬達(dá)加速度信號(hào)12b的模擬加速度計(jì)算值，由此計(jì)算模擬電流計(jì)算值。另外，模擬電流計(jì)算部32生成作為該模擬電流計(jì)算值的信號(hào)的模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a。模擬速度計(jì)算部31對(duì)于模擬馬達(dá)加速度信號(hào)12b的模擬加速度計(jì)算值進(jìn)行使用含有I階積分特性的傳輸特性的運(yùn)算，由此計(jì)算模擬速度計(jì)算值，生成作為其信號(hào)的模擬馬達(dá)速度信號(hào)31a。在模擬速度計(jì)算部31的后級(jí)階段中，實(shí)施方式3的模擬位置計(jì)算部13對(duì)于模擬馬達(dá)速度信號(hào)31a的模擬速度計(jì)算值，通過(guò)與實(shí)施方式I相同地進(jìn)行關(guān)于含有I階積分特性的傳輸特性的運(yùn)算而計(jì)算對(duì)于馬達(dá)位置的模擬位置計(jì)算值，生成作為其信號(hào)的模擬位置信號(hào)13a。實(shí)施方式3的速度控制部16接收作為來(lái)自壓力控制部15的實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a的實(shí)際馬達(dá)速度指令值與模擬馬達(dá)速度信號(hào)31a的模擬速度計(jì)算值之和的馬達(dá)速度指令值的信號(hào)，即馬達(dá)速度指令信號(hào)15c。另外，速度控制部16計(jì)算實(shí)際電流指令值，使得馬達(dá)實(shí)際速度信號(hào)3a的實(shí)際馬達(dá)速度追隨馬達(dá)速度指令信號(hào)15c的馬達(dá)速度指令信號(hào)16b的馬達(dá)速度指令值，生成作為其信號(hào)的實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)16a。實(shí)施方式3的電流控制部17接收作為對(duì)于實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)16a的實(shí)際電流指令值與模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a的模擬電流計(jì)算值之和的值的信號(hào)的馬達(dá)電流指令信號(hào)16b。另外，電流控制部17進(jìn)行控制，以使電流17a與馬達(dá)電流指令信號(hào)16b的電流指令值一致。其它構(gòu)成與實(shí)施方式I相同。接下來(lái)，對(duì)于實(shí)施方式3的效果進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)16a的實(shí)際電流指令值與模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a的模擬電流計(jì)算值之和(馬達(dá)電流指令信號(hào)16b)而控制馬達(dá)速度的效果，與實(shí)施方式I的效果相同。另外，模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a成為用于使模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值以高響應(yīng)追隨壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值的馬達(dá)2的電流信號(hào)。將該模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a以前饋方式施加于作為速度控制部16的輸出的實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)16a，由此使實(shí)際給予馬達(dá)2的馬達(dá)電流指令信號(hào)16b成為可實(shí)現(xiàn)提高壓力的追隨性的信號(hào)。另外，因?yàn)槟M壓力信號(hào)生成部14模擬加壓對(duì)象物7的特性，所以模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值與實(shí)際壓力信號(hào)6a的實(shí)際壓力值變得大致相等，結(jié)果，作為壓力控制部15的輸出的實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a的實(shí)際速度指令值大致為O。并且，模擬馬達(dá) 速度信號(hào)31a的模擬速度計(jì)算值與實(shí)際馬達(dá)速度信號(hào)3a的實(shí)際馬達(dá)速度變得大致相等,實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)16a的實(shí)際電流指令值大致為O。結(jié)果，馬達(dá)2變?yōu)橹饕鶕?jù)模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a而被驅(qū)動(dòng)。一般而言,馬達(dá)2的控制中，對(duì)于電流的響應(yīng)比對(duì)于速度的響應(yīng)高。因此，通過(guò)將成為馬達(dá)電流指令信號(hào)16b的主要分量的模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a以前饋方式施加，有更加提高對(duì)于壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值的追隨性的效果。另外，模擬壓力信號(hào)生成部14使用工作表或近似函數(shù)而根據(jù)模擬位置信號(hào)13a的模擬位置計(jì)算值來(lái)計(jì)算模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值。根據(jù)該構(gòu)成，能夠更正確地計(jì)算成為能夠提高實(shí)際壓力信號(hào)6a的指令追隨特性的馬達(dá)電流指令信號(hào)的模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a。此外，當(dāng)模擬壓力信號(hào)生成部14所生成的模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值與實(shí)際壓力信號(hào)6a的實(shí)際壓力值產(chǎn)生誤差時(shí)，實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)16a成為用于將該誤差補(bǔ)正的/[目號(hào)。此外，在圖4中，對(duì)如下構(gòu)成進(jìn)行了說(shuō)明除了將模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a加入實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)16a以外，還將模擬馬達(dá)速度信號(hào)31a加入實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a。然而，不限定于該例，即使是未將模擬馬達(dá)速度信號(hào)31a加入實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a，而將模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a加入實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)16a的構(gòu)成，也能夠獲得同樣的結(jié)
果O其次，對(duì)于實(shí)施方式3的另一例進(jìn)行說(shuō)明。在此，代替圖5的模擬壓力控制部12，對(duì)于使用進(jìn)行如實(shí)施方式2的限制處理的模擬壓力控制部41的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。如圖6所示，模擬壓力控制部41具有傳輸特性運(yùn)算部42和限制處理部43。傳輸特性運(yùn)算部42根據(jù)壓力指令信號(hào)Ila的壓力指令值與模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值的偏差(差分)而進(jìn)行如比例控制這樣的控制運(yùn)算。由此，傳輸特性運(yùn)算部42計(jì)算模擬加速度計(jì)算值，將其信號(hào)(傳輸特性輸出信號(hào))42a向限制處理部43發(fā)送。限制處理部43在來(lái)自傳輸特性運(yùn)算部42的信號(hào)42a的模擬加速度計(jì)算值為規(guī)定值以下的情況下，將信號(hào)42a保持不變作為模擬馬達(dá)加速度信號(hào)43a。另一方面，限制處理部43在來(lái)自傳輸特性運(yùn)算部42的信號(hào)42a的模擬加速度計(jì)算值超過(guò)規(guī)定值的情況下，以規(guī)定值作為模擬加速度計(jì)算值，以該規(guī)定值信號(hào)作為模擬馬達(dá)加速度信號(hào)43a。在此，作為限制處理部43的規(guī)定值，優(yōu)選為設(shè)定為根據(jù)馬達(dá)2的最大電流、隨著馬達(dá)運(yùn)行而可動(dòng)的部分的機(jī)械慣量(在圖5中，相當(dāng)于馬達(dá)2的慣量、電動(dòng)機(jī)構(gòu)4、機(jī)械負(fù)載5、壓力檢測(cè)器6的合計(jì)慣量)以及馬達(dá)2的轉(zhuǎn)矩常數(shù)而決定的最大加速度(通過(guò)對(duì)馬達(dá)的最大電流乘以轉(zhuǎn)矩常數(shù)，再除以對(duì)馬達(dá)2、電動(dòng)機(jī)構(gòu)4以及機(jī)械負(fù)載5的慣量進(jìn)行合計(jì)后的機(jī)械總慣量而得的加速度)以下。另外，在使用線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)構(gòu)4的情況下，也可設(shè)定為對(duì)線性馬達(dá)的最大電流乘以推力常數(shù)，再除以將線性馬達(dá)的動(dòng)子及隨馬達(dá)運(yùn)行而可動(dòng)的部分的機(jī)械質(zhì)量合計(jì)后的機(jī)械質(zhì)量而得的最大加速度。上述最大加速度相當(dāng)于使用馬達(dá)最大電流加速時(shí)的加速度。由此，模擬馬達(dá)加速度信號(hào)43a的模擬加速度計(jì)算值不會(huì)取比馬達(dá)2的最大加速度更大的值，而具有能夠在馬達(dá)電流指令信號(hào)16b的電流指令值也不超過(guò)馬達(dá)2的最大電流的狀態(tài)下進(jìn)行控制的效果。假設(shè)，如果供給超過(guò)馬達(dá)最大電流那樣的馬達(dá)電流指令值，則將無(wú)法控制電流而在電流產(chǎn)生振動(dòng)，結(jié)果，在壓力或速度中也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，因此將對(duì)加壓對(duì)象物的加工精度產(chǎn)生不良影響。進(jìn)而，在最壞的情況下也有馬達(dá)因過(guò)大的電流而導(dǎo)致被破壞的可能性。相對(duì)于此，由于通過(guò)將限制處理部的限制值設(shè)成對(duì)馬達(dá)的最大電流乘以轉(zhuǎn)矩常數(shù)，再除以將馬達(dá)的慣量和伴隨馬達(dá)運(yùn)行而可動(dòng)的部分的機(jī)械慣量合計(jì)后的機(jī)械總慣量而得的加速度以下，而將模擬電流信號(hào)限制為馬達(dá)最大電流以下，所以計(jì)算出在馬達(dá)最大電·流以下馬達(dá)運(yùn)行時(shí)的模擬壓力信號(hào)。通過(guò)將此時(shí)的模擬電流信號(hào)以前饋方式施加，實(shí)現(xiàn)模擬電流計(jì)算值與電流大致相等的控制，結(jié)果，成為模擬壓力計(jì)算值與實(shí)際壓力值也變?yōu)榇笾孪嗟戎档目刂啤Ｓ纱?，由于在?shí)際壓力值與模擬壓力計(jì)算值之間不會(huì)產(chǎn)生大的偏差，所以不會(huì)使壓力控制部15的增益特性變大,能夠使用模擬電流計(jì)算值,使實(shí)際壓力值對(duì)壓力指令值的追隨性提高。接下來(lái)，對(duì)于取代圖5的模擬速度計(jì)算部31而使用進(jìn)行如實(shí)施方式2的限制處理的模擬速度計(jì)算部51的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。如圖7所示，模擬速度計(jì)算部51具有一階積分特性運(yùn)算部52以及限制處理部53。一階積分特性運(yùn)算部52對(duì)于模擬馬達(dá)加速度信號(hào)12b的模擬加速度計(jì)算值進(jìn)行關(guān)于含有一階積分特性的傳輸特性的運(yùn)算，計(jì)算模擬速度計(jì)算值而生成其信號(hào)51a。限制處理部53在來(lái)自一階積分特性運(yùn)算部的信號(hào)52a的模擬速度計(jì)算值為規(guī)定值以下的情況下，將信號(hào)52a保持不變?cè)O(shè)為模擬馬達(dá)速度信號(hào)53a。另一方面，限制處理部53在來(lái)自一階積分特性運(yùn)算部52的信號(hào)51a的模擬速度計(jì)算值超過(guò)規(guī)定值的情況下，將規(guī)定值作為模擬速度計(jì)算值，將該規(guī)定值信號(hào)作為模擬馬達(dá)速度信號(hào)53a。在此，作為限制處理部53的規(guī)定值，可列舉設(shè)為馬達(dá)2的最大速度以下。由此，模擬馬達(dá)速度信號(hào)53a的模擬速度計(jì)算值不會(huì)取比馬達(dá)2的最高速度大的值，結(jié)果，具有能夠在馬達(dá)速度指令信號(hào)15c的速度指令值也不會(huì)超過(guò)馬達(dá)2的最高速度的狀態(tài)下進(jìn)行控制的效果。由于通過(guò)將限制處理部的限制值設(shè)為馬達(dá)的最高速度以下，模擬速度信號(hào)被限制在馬達(dá)最高速度以下，因此計(jì)算在馬達(dá)最高速度以下馬達(dá)運(yùn)行時(shí)的模擬壓力信號(hào)。通過(guò)將此時(shí)的模擬速度信號(hào)以前饋方式施加，實(shí)現(xiàn)模擬速度計(jì)算值與速度大致相等的控制，結(jié)果，成為模擬壓力計(jì)算值與實(shí)際壓力值變?yōu)榇笾碌戎档目刂啤Ｓ纱?，因?yàn)樵趯?shí)際壓力值與模擬壓力計(jì)算值之間不會(huì)產(chǎn)生大的偏差，所以不用加大壓力控制部15的增益特性，使用模擬速度計(jì)算值就能夠使實(shí)際壓力值對(duì)壓力指令值的追隨性提高。此外，實(shí)施方式3的模擬速度計(jì)算部31和模擬位置計(jì)算部13的傳輸特性可以不僅含有I階積分特性，也可與實(shí)施方式I相同地除了 I階積分特性以外還含有低通特性等。實(shí)施方式4在實(shí)施方式I至3中，說(shuō)明了由壓力控制部15進(jìn)行用于輸出具有速度量綱的信號(hào)的控制的構(gòu)成，即在壓力控制部15的小回路(minorloop)中設(shè)置速度控制的構(gòu)成。相對(duì)于此，在實(shí)施方式4中，說(shuō)明在壓力控制部15進(jìn)行輸出具有電流量綱的信號(hào)的控制的構(gòu)成，SP對(duì)在壓力控制部15的小回路中設(shè)置電流控制的構(gòu)成。圖8為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式4的馬達(dá)控制裝置的方框圖。在圖8中，實(shí)施方式4的馬達(dá)控制裝置主體60的構(gòu)成，除了具有與實(shí)施方式3同樣的模擬電流計(jì)算部32這點(diǎn) 以及省略速度控制部16這點(diǎn)以外，與實(shí)施方式I的馬達(dá)控制裝置主體10的構(gòu)成相同。在此，以與第1、3實(shí)施方式的差異為中心進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施方式4的模擬壓力控制部12根據(jù)壓力指令信號(hào)Ila以及模擬壓力信號(hào)14a的各自的值的偏差的信號(hào)Ilb而計(jì)算模擬加速度計(jì)算值，生成作為其信號(hào)的模擬馬達(dá)加速度信號(hào)12b。作為模擬壓力控制部12的控制的一例，可列舉比例控制、或比例+積分控制等。實(shí)施方式4的模擬位置計(jì)算部13接收來(lái)自模擬壓力控制部12的模擬馬達(dá)加速度信號(hào)12b，進(jìn)行含有二階積分特性的傳輸特性運(yùn)算，計(jì)算模擬位置計(jì)算值，生成作為其信號(hào)的模擬位置信號(hào)13a。實(shí)施方式4的模擬電流計(jì)算部32以模擬馬達(dá)加速度信號(hào)12b作為輸入信號(hào)，通過(guò)將馬達(dá)2的轉(zhuǎn)子、電動(dòng)機(jī)構(gòu)4及機(jī)械負(fù)載5的慣量的合計(jì)后的機(jī)械總慣量除以作為相對(duì)于馬達(dá)電流而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的比的轉(zhuǎn)矩常數(shù)而得的常數(shù)乘以模擬加速度計(jì)算值，由此而計(jì)算模擬電流計(jì)算值，生成作為其信號(hào)的模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a。實(shí)施方式4的電流控制部17根據(jù)馬達(dá)電流指令信號(hào)15e的電流指令值而控制在馬達(dá)2流動(dòng)的電流。在此，通過(guò)以前饋方式將模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a加入作為壓力控制部15的輸出的實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)15d，而使用于決定實(shí)際給予馬達(dá)2的電流的馬達(dá)電流指令信號(hào)15e成為能夠?qū)崿F(xiàn)壓力的追隨性提高的信號(hào)。另外，因?yàn)槟M壓力信號(hào)生成部14正確地模擬加壓對(duì)象物7的特性，所以模擬壓力信號(hào)14a和實(shí)際壓力信號(hào)6a的值大致相等。結(jié)果，作為壓力控制部15的輸出的實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)15d的實(shí)際電流指令值大致為O。由此，馬達(dá)電流指令信號(hào)15e中，模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a成為馬達(dá)電流指令信號(hào)15e的主要分量，而成為馬達(dá)2應(yīng)運(yùn)行的信號(hào)。此外，當(dāng)模擬壓力信號(hào)生成部14所產(chǎn)生的模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值與實(shí)際壓力值產(chǎn)生誤差時(shí)，實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)15d成為用于將該誤差補(bǔ)正的信號(hào)。另外，即使加壓對(duì)象物7顯示出非線性特性的情況下，模擬壓力信號(hào)生成部14也使用工作表或近似函數(shù)而根據(jù)模擬位置信號(hào)13a的模擬位置計(jì)算值來(lái)計(jì)算模擬壓力信號(hào)14a的模擬壓力計(jì)算值。根據(jù)該構(gòu)成，具有可以生成成為能夠提高實(shí)際壓力信號(hào)6a的指令追隨特性的馬達(dá)電流指令信號(hào)的模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a的效果。如上所述，依據(jù)實(shí)施方式4，即使是在壓力控制部15的小回路中設(shè)置電流控制的構(gòu)成，也能夠獲得與實(shí)施方式1、3同樣的效果。此外，也可在實(shí)施方式4的模擬壓力控制部12設(shè)置與實(shí)施方式2、3相同的限制處理。具體而言，也可以將模擬壓力控制部12構(gòu)成為如實(shí)施方式3的圖6。設(shè)置限制處理而得到的效果與在實(shí)施方式3中所說(shuō)明的效果相同。實(shí)施方式5在實(shí)施方式4中對(duì)于使用電流控制回路作為壓力控制的小回路的構(gòu)成進(jìn)行了說(shuō)明。相對(duì)于此，在實(shí)施方式5中對(duì)于使用位置控制回路作為壓力控制的小回路的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖9為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式5的馬達(dá)控制裝置的方框圖。在圖9中，實(shí)施方式5的馬達(dá)控制裝置主體70的構(gòu)成除了還具有位置控制部71這點(diǎn)以外，與實(shí)施方式3的馬達(dá)控制裝置主體30的構(gòu)成相同。在此，以與實(shí)施方式3的差異為中心進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施方式5的編碼器3不僅輸出實(shí)際馬達(dá)速度信號(hào)3a，也輸出作為與馬達(dá)位置(旋轉(zhuǎn)位置)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的實(shí)際馬達(dá)位置信號(hào)3b。實(shí)施方式5的壓力控制部15根據(jù)模擬壓 力信號(hào)14a和實(shí)際壓力信號(hào)6a的各自的值而計(jì)算實(shí)際位置指令值，輸出作為其信號(hào)的實(shí)際位置指令信號(hào)15f。作為壓力控制部15的控制的一例，可列舉對(duì)于模擬壓力信號(hào)14a和實(shí)際壓力信號(hào)6a的值的偏差乘上以比例增益參數(shù)所定義的比例常數(shù)而計(jì)算實(shí)際位置指令值的比例控制、比例+積分控制、或積分控制等。位置控制部71接收作為實(shí)際位置指令信號(hào)15d與模擬位置信號(hào)13a的各自的值的和的信號(hào)的位置指令信號(hào)15g。另外，位置控制部71計(jì)算實(shí)際速度指令值，以使實(shí)際馬達(dá)位置信號(hào)3b的實(shí)際馬達(dá)位置追隨位置指令信號(hào)15g的位置指令值，生成作為其信號(hào)的實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)71a。作為該位置控制部71的控制的一例，可列舉通過(guò)對(duì)位置指令信號(hào)15g的值與實(shí)際馬達(dá)位置信號(hào)3b的值的偏差乘以比例常數(shù)，由此而計(jì)算實(shí)際速度指令值的比例控制等。速度控制部16接收作為實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)71a和模擬馬達(dá)速度信號(hào)31a的各自的值的和的信號(hào)的馬達(dá)速度指令信號(hào)71b。另外，速度控制部16接收實(shí)際馬達(dá)速度信號(hào)3a。并且，速度控制部16進(jìn)行速度控制運(yùn)算，以使實(shí)際馬達(dá)速度信號(hào)3a的實(shí)際馬達(dá)速度追隨馬達(dá)速度指令信號(hào)71b的速度指令值，計(jì)算實(shí)際電流指令值，生成作為其信號(hào)的實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)16a。電流控制部17根據(jù)馬達(dá)電流指令信號(hào)16b的電流指令值而控制在馬達(dá)2流動(dòng)的電流，并使馬達(dá)2產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。如上所述，實(shí)施方式5中，在馬達(dá)控制裝置主體70的計(jì)算機(jī)上構(gòu)成模擬運(yùn)算系統(tǒng)(虛擬控制電路)，該模擬運(yùn)算系統(tǒng)是由模擬壓力信號(hào)生成部14、模擬壓力控制部12、模擬速度計(jì)算部31、模擬位置計(jì)算部13以及模擬電流計(jì)算部32所構(gòu)成的虛擬回路。通過(guò)該模擬運(yùn)算系統(tǒng)所生成的模擬位置信號(hào)13a、模擬馬達(dá)速度信號(hào)31a以及模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a的各自的值相當(dāng)于用于使實(shí)際壓力信號(hào)6a高響應(yīng)地追隨壓力指令信號(hào)Ila的位置、速度以及電流。由于通過(guò)將它們以前饋方式施加而生成位置指令信號(hào)15g、馬達(dá)速度指令信號(hào)71b以及馬達(dá)電流指令信號(hào)16d，所以不需增大成為控制中的振蕩現(xiàn)象要因的壓力控制部的增益特性，就能夠?qū)崿F(xiàn)提高對(duì)于壓力指令信號(hào)的追隨性的控制。該效果即使在加壓對(duì)象物7顯示出非線性特性的情況下，因?yàn)槟M壓力信號(hào)生成部14模擬加壓對(duì)象物7的特性，所以同樣能夠獲得。此外，在實(shí)施方式5中，將模擬位置信號(hào)13a、模擬馬達(dá)速度信號(hào)31a以及模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a這3種信號(hào)全部使用，根據(jù)各自的信號(hào)而生成位置指令信號(hào)15g、馬達(dá)速度指令信號(hào)71b以及馬達(dá)電流指令信號(hào)16d。然而，即使不使用這3種信號(hào)的全部也可以，可以使用至少I個(gè)模擬信號(hào)而進(jìn)行馬達(dá)2的驅(qū)動(dòng)控制。例如，不以前饋方式施加模擬馬達(dá)速度信號(hào)31a以及模擬馬達(dá)電流信號(hào)32a，分別以實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)71a和實(shí)際馬達(dá)電流指令信號(hào)16a，作為馬達(dá)速度指令信號(hào)71b和馬達(dá)電流指令信號(hào)16b，通過(guò)僅將模擬位置信號(hào)13a加入實(shí)際位置指令信號(hào)15f而生成位置指令信號(hào)15g，根據(jù)該位置指令信號(hào)15g進(jìn)行馬達(dá)2的驅(qū)動(dòng)控制，也能夠獲得同樣的效果。另外，也可以在實(shí)施方式5的模擬壓力控制部12和模擬速度計(jì)算部31中至少一方設(shè)有如實(shí)施方式3的圖6、7所示的限制處理。這樣的情況下，也可以在模擬壓力控制部12和模擬速度計(jì)算部31中至少一方設(shè)有如圖6或圖7所說(shuō)明的限制處理。設(shè)置限制處理所得的效果與在實(shí)施方式3中所說(shuō)明的效果相同。并且，在實(shí)施方式I至5中，雖對(duì)于有關(guān)壓力控制的構(gòu)成進(jìn)行了說(shuō)明，但也可將實(shí)施方式I至5的壓力控制原樣置換為力控制。即，也可使用力作為力學(xué)性的物理量。另外，實(shí)施方式I至5中以使用旋轉(zhuǎn)型馬達(dá)，通過(guò)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為平移運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行將機(jī)械負(fù)載加壓于加壓對(duì)象物的壓力控制為例進(jìn)行了說(shuō)明。然而，即使在使用線性馬達(dá)·取代旋轉(zhuǎn)型馬達(dá)的情況下也能夠適用本發(fā)明。這樣的情況下，通過(guò)在實(shí)施方式3、4中，將機(jī)械總慣量置換為馬達(dá)2、電動(dòng)機(jī)構(gòu)4以及機(jī)械負(fù)載5的總質(zhì)量，將馬達(dá)最大轉(zhuǎn)矩常數(shù)置換為推力常數(shù)，能夠適用與實(shí)施方式3、4同樣的處理。并且，在實(shí)施方式I至5中，雖然使用了壓力檢測(cè)器6，但不一定必須物理上設(shè)置該壓力檢測(cè)器6。這樣的情況下，也可以從馬達(dá)的電流或速度信息推定壓力而取得，根據(jù)該推定值(物理量取得值)而控制壓力。
權(quán)利要求
1.一種馬達(dá)控制裝置，設(shè)置于電動(dòng)機(jī)構(gòu)，該電動(dòng)機(jī)構(gòu)具有馬達(dá)，與用于將作為力和壓力中某一個(gè)的力學(xué)物理量施加于對(duì)象物的機(jī)械負(fù)載連接，通過(guò)由所述馬達(dá)的動(dòng)力使所述機(jī)械負(fù)載位移而推壓到所述對(duì)象物，由此對(duì)所述對(duì)象物施加所述力學(xué)物理量，該馬達(dá)控制裝置特征在于，具有 馬達(dá)控制裝置主體，取得從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的值作為物理量取得值，生成用于將所述物理量取得值作為預(yù)先設(shè)定的物理量目標(biāo)值的物理量指令值，使用該生成的物理量指令值控制所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)； 所述馬達(dá)控制裝置主體具有 模擬物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量指令值與后述模擬物理量計(jì)算值的差分而進(jìn)行規(guī)定的模擬物理量控制運(yùn)算，而計(jì)算關(guān)于馬達(dá)速度的模擬速度計(jì)算值； 模擬位置計(jì)算部，通過(guò)對(duì)所述模擬速度計(jì)算值進(jìn)行使用含有一階積分特性的傳輸特性的運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載的位置中某一個(gè)的模擬位置計(jì)算值； 模擬物理量計(jì)算部，將從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的信息、與馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載的位置中某一個(gè)的信息互相對(duì)應(yīng)起來(lái)作為模擬運(yùn)算用信息預(yù)先存儲(chǔ)，對(duì)于所述模擬位置計(jì)算值進(jìn)行使用所述模擬運(yùn)算用信息的運(yùn)算，計(jì)算作為模擬所述力學(xué)物理量的值的模擬物理量計(jì)算值；以及 物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量取得值和所述模擬物理量計(jì)算值而進(jìn)行壓力控制運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)速度的實(shí)際速度指令值， 所述馬達(dá)控制裝置主體根據(jù)所述模擬速度計(jì)算值與所述實(shí)際速度指令值之和控制馬達(dá)速度。
2.一種馬達(dá)控制裝置，設(shè)置于電動(dòng)機(jī)構(gòu)，該電動(dòng)機(jī)構(gòu)具有馬達(dá)，與用于將作為力和壓力中某一個(gè)的力學(xué)物理量施加于對(duì)象物的機(jī)械負(fù)載連接，通過(guò)由所述馬達(dá)的動(dòng)力使所述機(jī)械負(fù)載位移而推壓到所述對(duì)象物，由此對(duì)所述對(duì)象物施加所述力學(xué)物理量，該馬達(dá)控制裝置特征在于，具有 馬達(dá)控制裝置主體，取得從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的值作為物理量取得值，生成用于將所述物理量取得值作為預(yù)先設(shè)定的物理量目標(biāo)值的物理量指令值，使用該生成的物理量指令值控制所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)； 所述馬達(dá)控制裝置主體具有 模擬物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量指令值與后述模擬物理量計(jì)算值的差分而進(jìn)行規(guī)定的模擬物理量控制運(yùn)算，而計(jì)算關(guān)于馬達(dá)加速度的模擬加速度計(jì)算值； 模擬電流計(jì)算部，通過(guò)對(duì)所述模擬加速度計(jì)算值進(jìn)行使用含有比例特性的傳輸特性的運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)電流的模擬電流計(jì)算值； 模擬速度計(jì)算部，通過(guò)對(duì)所述模擬加速度計(jì)算值進(jìn)行使用含有一階積分特性的傳輸特性的運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)速度的模擬速度計(jì)算值； 模擬位置計(jì)算部，通過(guò)對(duì)所述模擬速度計(jì)算值進(jìn)行使用含有一階積分特性的傳輸特性的運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載的位置中某一個(gè)的模擬位置計(jì)算值； 模擬物理量計(jì)算部，將從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的信息、與馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載的位置中某一個(gè)的信息互相對(duì)應(yīng)起來(lái)作為模擬運(yùn)算用信息預(yù)先存儲(chǔ)，對(duì)于所述模擬位置計(jì)算值進(jìn)行使用所述模擬運(yùn)算用信息的運(yùn)算，計(jì)算作為模擬所述力學(xué)物理量的值的模擬物理量計(jì)算值；以及 物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量取得值和所述模擬物理量計(jì)算值而進(jìn)行壓力控制運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)速度的實(shí)際速度指令值， 所述馬達(dá)控制裝置主體通過(guò)進(jìn)行使用所述實(shí)際速度指令值的速度控制運(yùn)算而計(jì)算關(guān)于馬達(dá)電流的實(shí)際電流指令值，根據(jù)所述實(shí)際電流指令值與所述模擬電流計(jì)算值之和控制馬達(dá)電流。
3.—種馬達(dá)控制裝置，設(shè)置于電動(dòng)機(jī)構(gòu)，該電動(dòng)機(jī)構(gòu)具有馬達(dá)，與用于將作為力和壓力中某一個(gè)的力學(xué)物理量施加于對(duì)象物的機(jī)械負(fù)載連接，通過(guò)由所述馬達(dá)的動(dòng)力使所述機(jī)械負(fù)載位移而推壓到所述對(duì)象物，由此對(duì)所述對(duì)象物施加所述力學(xué)物理量，該馬達(dá)控制裝置特征在于，具有 馬達(dá)控制裝置主體，取得從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的值作為物理量取得值，生成用于將所述物理量取得值作為預(yù)先設(shè)定的物理量目標(biāo)值的物理量指令值，使用該生成的物理量指令值控制所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)； 模擬物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量指令值與后述模擬物理量計(jì)算值的差分而進(jìn)行規(guī)定的模擬物理量控制運(yùn)算，而計(jì)算關(guān)于馬達(dá)加速度的模擬加速度計(jì)算值； 模擬電流計(jì)算部，通過(guò)對(duì)所述模擬加速度計(jì)算值進(jìn)行使用含有比例特性的傳輸特性的運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)電流的模擬電流計(jì)算值； 模擬位置計(jì)算部，通過(guò)對(duì)所述模擬加速度計(jì)算值進(jìn)行使用含有二階積分特性的傳輸特性的運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載的位置中某一個(gè)的模擬位置計(jì)算值； 模擬物理量計(jì)算部，將從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的信息、與馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載的位置中某一個(gè)的信息互相對(duì)應(yīng)起來(lái)作為模擬運(yùn)算用信息預(yù)先存儲(chǔ)，對(duì)于所述模擬位置計(jì)算值進(jìn)行使用所述模擬運(yùn)算用信息的運(yùn)算，計(jì)算作為模擬所述力學(xué)物理量的值的模擬物理量計(jì)算值；以及 物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量取得值和所述模擬物理量計(jì)算值而進(jìn)行壓力控制運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)速度的實(shí)際電流指令值， 所述馬達(dá)控制裝置主體根據(jù)所述實(shí)際電流指令值與所述模擬電流計(jì)算值之和控制馬達(dá)電流。
4.一種馬達(dá)控制裝置，設(shè)置于電動(dòng)機(jī)構(gòu)，該電動(dòng)機(jī)構(gòu)具有馬達(dá)，與用于將作為力和壓力中某一個(gè)的力學(xué)物理量施加于對(duì)象物的機(jī)械負(fù)載連接，通過(guò)由所述馬達(dá)的動(dòng)力使所述機(jī)械負(fù)載位移而推壓到所述對(duì)象物，由此對(duì)所述對(duì)象物施加所述力學(xué)物理量，該馬達(dá)控制裝置特征在于，具有 馬達(dá)控制裝置主體，取得從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的值作為物理量取得值，生成用于將所述物理量取得值作為預(yù)先設(shè)定的物理量目標(biāo)值的物理量指令值，使用該生成的物理量指令值控制所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)； 所述馬達(dá)控制裝置主體具有 模擬物理量控制部，使用所述物理量指令值與后述模擬物理量計(jì)算值的差分而計(jì)算關(guān)于馬達(dá)位置的模擬位置計(jì)算值； 模擬物理量計(jì)算部，將從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的信息、與馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載的位置中某一個(gè)的信息互相對(duì)應(yīng)起來(lái)作為模擬運(yùn)算用信息預(yù)先存儲(chǔ)，對(duì)于所述模擬位置計(jì)算值進(jìn)行使用所述模擬運(yùn)算用信息的運(yùn)算，計(jì)算作為模擬所述力學(xué)物理量的值的模擬物理量計(jì)算值；以及 物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量取得值和所述模擬物理量計(jì)算值而進(jìn)行壓力控制運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)位置的實(shí)際位置指令值， 所述馬達(dá)控制裝置主體根據(jù)所述模擬位置計(jì)算值與所述實(shí)際位置指令值之和控制馬達(dá)位置。
5.一種馬達(dá)控制裝置，設(shè)置于電動(dòng)機(jī)構(gòu)，該電動(dòng)機(jī)構(gòu)具有馬達(dá)，與用于將作為力和壓力中某一個(gè)的力學(xué)物理量施加于對(duì)象物的機(jī)械負(fù)載連接，通過(guò)由所述馬達(dá)的動(dòng)力使所述機(jī)械負(fù)載位移而推壓到所述對(duì)象物，由此對(duì)所述對(duì)象物施加所述力學(xué)物理量，該馬達(dá)控制裝置特征在于，具有 馬達(dá)控制裝置主體，取得從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的值作為物理量取得值，生成用于將所述物理量取得值作為預(yù)先設(shè)定的物理量目標(biāo)值的物理量指令值，使用該生成的物理量指令值控制所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)； 所述馬達(dá)控制裝置主體具有 模擬物理量控制部，使用所述物理量指令值與后述模擬物理量計(jì)算值的差分而計(jì)算關(guān)于馬達(dá)速度的模擬速度計(jì)算值； 模擬位置計(jì)算部，通過(guò)對(duì)所述模擬速度計(jì)算值進(jìn)行使用含有一階積分特性的傳輸特性的運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載的位置中某一個(gè)的模擬位置計(jì)算值； 模擬物理量計(jì)算部，將從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的信息、與馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載的位置中某一個(gè)的信息互相對(duì)應(yīng)起來(lái)作為模擬運(yùn)算用信息預(yù)先存儲(chǔ)，對(duì)于所述模擬位置計(jì)算值進(jìn)行使用所述模擬運(yùn)算用信息的運(yùn)算，計(jì)算作為模擬所述力學(xué)物理量的值的模擬物理量計(jì)算值；以及 物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量取得值和所述模擬物理量計(jì)算值而進(jìn)行壓力控制運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)位置的實(shí)際位置指令值， 所述馬達(dá)控制裝置主體通過(guò)進(jìn)行使用了所述實(shí)際位置指令值的位置控制運(yùn)算，而計(jì)算用于使馬達(dá)位置追隨于所述實(shí)際位置指令值的關(guān)于馬達(dá)速度的速度指令值，根據(jù)所述模擬速度計(jì)算值和所述速度指令值之和控制馬達(dá)速度。
6.一種馬達(dá)控制裝置，設(shè)置于電動(dòng)機(jī)構(gòu)，該電動(dòng)機(jī)構(gòu)具有馬達(dá)，與用于將作為力和壓力中某一個(gè)的力學(xué)物理量施加于對(duì)象物的機(jī)械負(fù)載連接，通過(guò)由所述馬達(dá)的動(dòng)力使所述機(jī)械負(fù)載位移而推壓到所述對(duì)象物，由此對(duì)所述對(duì)象物施加所述力學(xué)物理量，該馬達(dá)控制裝置特征在于，具有 馬達(dá)控制裝置主體，取得從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的值作為物理量取得值，生成用于將所述物理量取得值作為預(yù)先設(shè)定的物理量目標(biāo)值的物理量指令值，使用該生成的物理量指令值控制所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)； 所述馬達(dá)控制裝置主體具有 模擬物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量指令值與后述模擬物理量計(jì)算值的差分而進(jìn)行規(guī)定的模擬物理量控制運(yùn)算，而計(jì)算關(guān)于馬達(dá)加速度的模擬加速度計(jì)算值； 模擬電流計(jì)算部，通過(guò)對(duì)所述模擬加速度計(jì)算值進(jìn)行使用含有比例特性的傳輸特性的運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)電流的模擬電流計(jì)算值；模擬位置計(jì)算部，通過(guò)對(duì)所述模擬加速度計(jì)算值進(jìn)行使用含有二階積分特性的傳輸特性的運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載的位置中某一個(gè)的模擬位置計(jì)算值 模擬物理量計(jì)算部，將從所述機(jī)械負(fù)載作用于所述對(duì)象物的所述力學(xué)物理量的信息、與馬達(dá)位置和所述機(jī)械負(fù)載的位置中某一個(gè)的信息互相對(duì)應(yīng)起來(lái)作為模擬運(yùn)算用信息預(yù)先存儲(chǔ)，對(duì)于所述模擬位置計(jì)算值進(jìn)行使用所述模擬運(yùn)算用信息的運(yùn)算，計(jì)算作為模擬所述力學(xué)物理量的值的模擬物理量計(jì)算值； 物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量取得值和所述模擬物理量計(jì)算值而進(jìn)行壓力控制運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)位置的實(shí)際位置指令值；以及 物理量控制部，通過(guò)根據(jù)所述物理量取得值和所述模擬物理量計(jì)算值而進(jìn)行壓力控制運(yùn)算，計(jì)算關(guān)于馬達(dá)電流的實(shí)際電流指令值； 所述馬達(dá)控制裝置主體通過(guò)進(jìn)行使用所述實(shí)際位置指令值的位置控制運(yùn)算而計(jì)算用于使馬達(dá)位置追隨于所述實(shí)際位置指令值的關(guān)于馬達(dá)速度的速度指令值，通過(guò)進(jìn)行使用所述速度指令值的速度控制運(yùn)算而計(jì)算關(guān)于馬達(dá)電流的實(shí)際電流指令值，根據(jù)所述實(shí)際電流指令值和模擬電流計(jì)算值之和控制馬達(dá)電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的馬達(dá)控制裝置，其特征在于， 所述模擬物理量控制部具有 傳輸特性運(yùn)算部，根據(jù)所述物理量指令值與所述模擬物理量計(jì)算值的差分，而進(jìn)行用于計(jì)算所述模擬速度計(jì)算值的規(guī)定的傳輸特性的運(yùn)算；以及 限制處理部，在所述傳輸特性運(yùn)算部的運(yùn)算結(jié)果為規(guī)定值以下的情況下，將其運(yùn)算結(jié)果作為所述模擬速度計(jì)算值，在所述傳輸特性運(yùn)算部的運(yùn)算結(jié)果比規(guī)定值大的情況下，將所述規(guī)定值作為所述模擬速度計(jì)算值。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達(dá)控制裝置，其特征在于， 所述模擬速度計(jì)算部具有 傳輸特性運(yùn)算部，根據(jù)所述模擬加速度計(jì)算值進(jìn)行用于計(jì)算所述模擬速度計(jì)算值的規(guī)定的傳輸特性的運(yùn)算；以及 限制處理部，在所述傳輸特性運(yùn)算部的運(yùn)算結(jié)果為規(guī)定值以下的情況下，將該運(yùn)算結(jié)果作為所述模擬速度計(jì)算值，在所述傳輸特性運(yùn)算部的運(yùn)算結(jié)果比規(guī)定值大的情況下，將所述規(guī)定值作為所述模擬速度計(jì)算值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的馬達(dá)控制裝置，其特征在于， 所述限制處理部的規(guī)定值在馬達(dá)最大速度以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3和6中任一項(xiàng)所述的馬達(dá)控制裝置，其特征在于， 所述模擬物理量控制部具有 傳輸特性運(yùn)算部，根據(jù)所述物理量指令值與所述模擬物理量計(jì)算值的差分，進(jìn)行用于計(jì)算所述模擬加速度計(jì)算值的規(guī)定的傳輸特性的運(yùn)算；以及 限制處理部，在所述傳輸特性運(yùn)算部的運(yùn)算結(jié)果為規(guī)定值以下的情況下，將該運(yùn)算結(jié)果作為所述模擬加速度計(jì)算值，在所述傳輸特性運(yùn)算部的運(yùn)算結(jié)果比規(guī)定值大的情況下，將所述規(guī)定值作為所述模擬加速度計(jì)算值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的馬達(dá)控制裝置，其特征在于， 所述限制處理部的規(guī)定值在對(duì)所述馬達(dá)的最大電流乘以轉(zhuǎn)矩常數(shù)或推力常數(shù)、再將相乘所得的值除以隨馬達(dá)運(yùn)行而可動(dòng)的部分的機(jī)械慣量或機(jī)械總質(zhì)量所得的值以下。
全文摘要
提供一種馬達(dá)控制裝置，即使在對(duì)象物相對(duì)于從機(jī)械負(fù)載所施加的力學(xué)物理量呈現(xiàn)非線性特性的情況下，也可提高施加于對(duì)象物的力學(xué)物理量的對(duì)于物理量指令值的追隨性。加工裝置1的馬達(dá)2的驅(qū)動(dòng)由馬達(dá)控制裝置主體10所控制。馬達(dá)控制裝置主體10具有壓力指令信號(hào)生成部11、模擬壓力控制部12、模擬位置計(jì)算部13、模擬壓力信號(hào)生成部14、壓力控制部15、速度控制部16以及電流控制部17。速度控制部16接收作為來(lái)自壓力控制部15的實(shí)際馬達(dá)速度指令信號(hào)15a的實(shí)際馬達(dá)速度指令值與模擬馬達(dá)速度信號(hào)12a的模擬速度計(jì)算值之和的信號(hào)的馬達(dá)速度指令信號(hào)15b。速度控制部16根據(jù)馬達(dá)速度指令信號(hào)15b的馬達(dá)速度指令值和實(shí)際馬達(dá)速度信號(hào)3a的實(shí)際馬達(dá)速度而執(zhí)行速度控制運(yùn)算。
文檔編號(hào)H02P29/00GK102893515SQ20118002431
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者上田浩一郎, 池田英俊 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社