本發(fā)明涉及電機(jī)控制裝置。

背景技術(shù)：

在大型貼片機(jī)和大型機(jī)床中，通過由兩臺電機(jī)驅(qū)動一個可動部，能夠抑制可動部產(chǎn)生偏離，并且提高了位置精度。在大型射出成型機(jī)中，通過由兩臺電機(jī)驅(qū)動一個可動部，可以使設(shè)備小型化。

按照日本專利公開公報特開昭61-237615號記載的技術(shù)，射出螺桿的兩側(cè)設(shè)有滾珠絲杠。射出螺桿由兩臺電機(jī)驅(qū)動。所述兩臺電機(jī)被同步控制。驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)控制裝置根據(jù)電機(jī)控制裝置最大能輸出的電流的制約，利用轉(zhuǎn)矩限制器而限制轉(zhuǎn)矩指令?？墒?，在兩臺電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)之間存在差異時，具有較小轉(zhuǎn)矩常數(shù)的軸的轉(zhuǎn)矩指令首先被限制而飽和。轉(zhuǎn)矩指令飽和時，不能輸出更大的轉(zhuǎn)矩。因此，相比于所述軸的轉(zhuǎn)矩，具有較大轉(zhuǎn)矩常數(shù)的軸的轉(zhuǎn)矩變大。其結(jié)果，兩臺滾珠絲杠的連接部相對于滾珠絲杠不再呈直角。因此，存在因滾珠絲杠承受過大的力而導(dǎo)致滾珠絲杠破損的可能性。

下述日本專利公開公報特開2015-120302號公開了提高限制轉(zhuǎn)矩時的電機(jī)間的同步性的技術(shù)。按照所述文獻(xiàn)的技術(shù)，為了保護(hù)被驅(qū)動構(gòu)件，當(dāng)?shù)陀谟呻姍C(jī)控制裝置最大能輸出的電流的制約決定的值時，為了良好地保持電機(jī)間的同步性，對轉(zhuǎn)矩限制值實施修正。具體而言，針對兩軸間的位置差或速度差(同步誤差)，采用由比例積分運算求出的修正值，來修正轉(zhuǎn)矩限制值。由此，各軸的轉(zhuǎn)矩限制值被修正成使同步誤差降低。其結(jié)果，可以良好地保持兩軸間的同步性。

考慮將上述日本專利公開公報特開2015-120302號記載的方法應(yīng)用到三軸以上的結(jié)構(gòu)。在該文獻(xiàn)中，僅修正從動軸的轉(zhuǎn)矩限制值。換句話說，不考慮對主動軸和從動軸雙方實施修正。如此，例如當(dāng)轉(zhuǎn)矩限制值達(dá)到電機(jī)控制裝置的最大輸出值時，從動軸產(chǎn)生摩擦，則由于從動軸的轉(zhuǎn)矩限制值不能進(jìn)一步加大，所以產(chǎn)生兩軸間的位置偏移。此外，按照該文獻(xiàn)的技術(shù)，根據(jù)位置差或者速度差修正轉(zhuǎn)矩限制值。因此，難以瞬時檢測兩軸間的轉(zhuǎn)矩差的影響。因此，比例積分運算參數(shù)的調(diào)整變得困難。其結(jié)果，存在難以將同步誤差充分減小的可能性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的。本發(fā)明的一個目的是提供以下的電機(jī)控制裝置。所述電機(jī)控制裝置可以對三臺以上的電機(jī)進(jìn)行同步控制。而且，所述電機(jī)控制裝置即使在轉(zhuǎn)矩指令飽和時，也能使各電機(jī)高精度地同步。

針對任意的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，本發(fā)明的一個方式的電機(jī)控制裝置將其他電機(jī)的速度變化率限制為加速度最小的電機(jī)的加速度。

按照所述電機(jī)控制裝置，即使各電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)和設(shè)備系統(tǒng)的摩擦存在差異，當(dāng)轉(zhuǎn)矩指令飽和時，也可以使各電機(jī)的加速度高精度地同步。此外，對三臺以上的電機(jī)進(jìn)行同步控制時，也可以采用所述電機(jī)控制裝置。

例如，電機(jī)控制裝置包括電機(jī)控制部，所述電機(jī)控制部以使多個電機(jī)彼此同步的方式控制各所述電機(jī)，所述電機(jī)控制部具備轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器，所述轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器檢測針對所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令因達(dá)到賦予的限制值而飽和，在針對各所述電機(jī)中的任意電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，所述電機(jī)控制部將其他的所述電機(jī)的速度變化率限制為多個所述電機(jī)的加速度中的最小加速度。

附圖說明

圖1是表示實施方式1的電機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的控制框圖。

圖2是表示實施方式2的電機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的控制框圖。

圖3是表示實施方式3的電機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的控制框圖。

圖4是表示實施方式4的電機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的控制框圖。

圖5是表示實施方式5的電機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的控制框圖。

圖6是表示實施方式6的電機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的控制框圖。

附圖標(biāo)記說明

110 位置控制器

120 第一速度變化率限制器

130 速度控制器

140 轉(zhuǎn)矩限制器

150 第一轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器

160 轉(zhuǎn)矩控制器

170 平均位置計算器

210 位置補(bǔ)償器

220 第二速度變化率限制器

230 速度控制器

240 轉(zhuǎn)矩限制器

250 第二轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器

260 轉(zhuǎn)矩控制器

270 位置控制器

1000 電機(jī)控制裝置

具體實施方式

在下面的詳細(xì)說明中，出于說明的目的，為了提供對所公開的實施方式的徹底的理解，提出了許多具體的細(xì)節(jié)。然而，顯然可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的前提下實施一個或更多的實施方式。在其它的情況下，為了簡化制圖，示意性地示出了公知的結(jié)構(gòu)和裝置。

(實施方式1)

圖1是表示本發(fā)明第一實施方式(實施方式1)的電機(jī)控制裝置1000的結(jié)構(gòu)的控制框圖。實施方式1的電機(jī)控制裝置1000將驅(qū)動設(shè)備500的第一電機(jī)410和第二電機(jī)430驅(qū)動控制成彼此同步。在圖1中，為了便于觀察，分別由虛線框包圍控制第一電機(jī)410的控制系統(tǒng)和控制第二電機(jī)430的控制系統(tǒng)。由這些控制系統(tǒng)構(gòu)成電機(jī)控制部。以下說明電機(jī)控制裝置1000所具備的各構(gòu)件(控制器等)的動作。

第一旋轉(zhuǎn)位置傳感器420檢測第一電機(jī)410的旋轉(zhuǎn)位置(第一位置)。第二旋轉(zhuǎn)位置傳感器440檢測第二電機(jī)430的旋轉(zhuǎn)位置(第二位置)。這些傳感器的例子可以列舉編碼器。但是，這些傳感器不限于編碼器。

電機(jī)控制裝置1000通過將第一位置用時間微分，求出第一電機(jī)410的速度(第一速度)V1，通過將第一位置兩次用時間微分，求出第一電機(jī)410的加速度(第一加速度)A1。這些微分運算例如可以由適當(dāng)?shù)奈⒎制鲗嵤?。求出第一速度V1的微分器例如可以配置在圖1中的第一旋轉(zhuǎn)位置傳感器420和速度控制器130之間。求出第一加速度A1的微分器例如可以由位于圖1中的第一旋轉(zhuǎn)位置傳感器420下游側(cè)的兩個微分器實施。以下說明的其他微分運算也同樣可以由適當(dāng)?shù)奈⒎制鲗嵤?/p>

電機(jī)控制裝置1000例如從外部裝置接收針對第一電機(jī)410的位置指令。位置控制器(第一位置控制器)110根據(jù)位置指令和第一電機(jī)410的位置(第一位置)之間的差分，算出針對第一電機(jī)410的第一速度指令。第一速度指令以補(bǔ)償位置指令和第一位置之間的差分的方式構(gòu)成(算出)。采用減法器取得位置指令和第一位置之間的差分。所述減法器例如可以配置在圖1中的第一旋轉(zhuǎn)位置傳感器420和位置控制器110之間。以下說明的其他減法處理和加法處理也同樣可以由適當(dāng)?shù)臏p法器或者加法器實施。

第一速度變化率限制器120通過限制第一速度指令，來限制第一電機(jī)410的速度變化率。即，在針對其他電機(jī)(在此是指第二電機(jī)430)的轉(zhuǎn)矩指令(第二轉(zhuǎn)矩指令)飽和時，第一速度變化率限制器120抑制第一速度指令的變化率。由此，第一速度變化率限制器120使第一電機(jī)410與第二電機(jī)430同步。具體后述。

速度控制器130根據(jù)被第一速度變化率限制器120抑制了變化率的第一速度指令和第一速度V1之間的差分，算出針對第一電機(jī)410的第一轉(zhuǎn)矩指令。第一轉(zhuǎn)矩指令以補(bǔ)償?shù)谝凰俣戎噶詈偷谝凰俣萔1之間的差分的方式構(gòu)成(算出)。第一速度指令和第一速度V1之間的差分例如可以由配置在圖1中的第一速度變化率限制器120和速度控制器130之間的減法器算出。

在來自速度控制器130的第一轉(zhuǎn)矩指令達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩限制值以上時，轉(zhuǎn)矩限制器140以使來自轉(zhuǎn)矩限制器140的第一轉(zhuǎn)矩指令不超過所述最大轉(zhuǎn)矩限制值的方式限制第一轉(zhuǎn)矩指令。即，轉(zhuǎn)矩限制器140實施針對第一轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩限制。最大轉(zhuǎn)矩限制值例如可以根據(jù)電機(jī)控制裝置1000的最大輸出電流而預(yù)先決定。以下說明的其他電機(jī)的轉(zhuǎn)矩限制值也同樣如此。

當(dāng)來自速度控制器130的第一轉(zhuǎn)矩指令小于最大轉(zhuǎn)矩限制值時，轉(zhuǎn)矩限制器140可以把來自速度控制器130的第一轉(zhuǎn)矩指令原狀輸出。轉(zhuǎn)矩控制器160可以按照所述第一轉(zhuǎn)矩指令控制第一電機(jī)410的轉(zhuǎn)矩，由此驅(qū)動第一電機(jī)410。

在第一轉(zhuǎn)矩指令達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩限制值以上時，第一轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器150判斷第一轉(zhuǎn)矩指令已飽和。第一轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器150把第一轉(zhuǎn)矩指令已飽和的情況通知給其他電機(jī)的速度變化率限制器(在此是后述的第二速度變化率限制器220)。第一轉(zhuǎn)矩指令飽和的理由在于，利用轉(zhuǎn)矩限制器140將第一轉(zhuǎn)矩指令限制成其值不高于最大轉(zhuǎn)矩限制值。其他電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令的飽和也同樣如此。

轉(zhuǎn)矩控制器160按照轉(zhuǎn)矩限制后的第一轉(zhuǎn)矩指令控制第一電機(jī)410的轉(zhuǎn)矩，由此驅(qū)動第一電機(jī)410。

電機(jī)控制裝置1000通過將第二位置用時間微分，求出第二電機(jī)430的速度(第二速度)V2，通過將第二位置兩次用時間微分，求出第二電機(jī)430的加速度(第二加速度)A2。求出第二速度V2的微分器例如可以配置在圖1中的第二旋轉(zhuǎn)位置傳感器440和速度控制器230之間。求出第二加速度A2的微分器例如可以由位于圖1中的第二旋轉(zhuǎn)位置傳感器440下游側(cè)的兩個微分器實施。

位置補(bǔ)償器210根據(jù)第一位置和第二位置之間的差分，計算補(bǔ)償值(補(bǔ)償指令)。所述補(bǔ)償值以補(bǔ)償針對第二電機(jī)430的位置指令(第一位置)和第二位置之間的差分的方式構(gòu)成(算出)。即，位置補(bǔ)償器210根據(jù)第一電機(jī)410的位置和第二電機(jī)430的位置之間的差分，算出補(bǔ)償?shù)诙姍C(jī)430的位置的補(bǔ)償指令。第一位置和第二位置之間的差分例如可以由配置在圖1中的第二旋轉(zhuǎn)位置傳感器440和位置補(bǔ)償器210之間的減法器算出。

電機(jī)控制裝置1000通過把從位置補(bǔ)償器210輸出的補(bǔ)償值與第一速度指令值相加，算出針對第二電機(jī)430的第二速度指令。例如可以由配置在圖1中的位置補(bǔ)償器210和第二速度變化率限制器220之間的加法器(合計器)實施補(bǔ)償值(補(bǔ)償指令)和第一速度指令的相加。即，所述加法器通過把第一速度指令和補(bǔ)償指令進(jìn)行合計，來算出針對第二電機(jī)430的第二速度指令。

第二速度變化率限制器220通過限制第二速度指令，從而限制第二電機(jī)430的速度變化率。即，在針對其他電機(jī)(在此是第一電機(jī)410)的轉(zhuǎn)矩指令(第一轉(zhuǎn)矩指令)飽和時，第二速度變化率限制器220抑制第二速度指令的變化率。由此，第二速度變化率限制器220使第二電機(jī)430與第一電機(jī)410同步。具體后述。

速度控制器230根據(jù)被第二速度變化率限制器220抑制了變化率的速度指令和第二速度V2之間的差分，算出針對第二電機(jī)430的第二轉(zhuǎn)矩指令。第二轉(zhuǎn)矩指令以補(bǔ)償?shù)诙俣戎噶詈偷诙俣萔2之間的差分的方式構(gòu)成(算出)。第二速度指令和第二速度V2之間的差分例如可以由配置在圖1中的第二速度變化率限制器220和速度控制器230之間的減法器算出。

在來自速度控制器230的第二轉(zhuǎn)矩指令達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩限制值以上時，轉(zhuǎn)矩限制器240以使來自轉(zhuǎn)矩限制器240的第二轉(zhuǎn)矩指令不超過其最大轉(zhuǎn)矩限制值的方式限制第二轉(zhuǎn)矩指令。即，轉(zhuǎn)矩限制器240實施針對第二轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩限制。

在第二轉(zhuǎn)矩指令達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩限制值以上時，第二轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器250判斷第二轉(zhuǎn)矩指令已飽和。第二轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器250將第二轉(zhuǎn)矩指令已飽和的情況通知給其他電機(jī)的速度變化率限制器(在此是第一速度變化率限制器120)。轉(zhuǎn)矩控制器260按照轉(zhuǎn)矩限制后的第二轉(zhuǎn)矩指令控制第二電機(jī)430的轉(zhuǎn)矩，由此驅(qū)動第二電機(jī)430。

當(dāng)來自速度控制器230的第二轉(zhuǎn)矩指令小于最大轉(zhuǎn)矩限制值時，轉(zhuǎn)矩限制器240可以把來自速度控制器230的第二轉(zhuǎn)矩指令原狀輸出。轉(zhuǎn)矩控制器260可以按照所述第二轉(zhuǎn)矩指令控制第二電機(jī)430的轉(zhuǎn)矩，由此驅(qū)動第二電機(jī)430。

當(dāng)檢測到第二轉(zhuǎn)矩指令已飽和時，第一速度變化率限制器120將第一速度指令的變化率設(shè)定為第二加速度A2。由此，第一速度變化率限制器120以避免第一速度指令的變化率達(dá)到第二加速度A2以上的方式，抑制(限制)第一速度指令的變化率。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)矩指令不飽和時，第一速度變化率限制器120不實施抑制(限制)第一速度指令的變化率的處理，把從位置控制器110輸出的第一速度指令原狀輸出。即，第一速度變化率限制器120通過限制第一速度指令(例如限制第一速度指令的變化率)，從而限制第一電機(jī)410的速度變化率。

當(dāng)檢測到第一轉(zhuǎn)矩指令已飽和時，第二速度變化率限制器220將第二速度指令的變化率設(shè)定為第一加速度A1。由此，第二速度變化率限制器220以避免第二速度指令的變化率達(dá)到第一加速度A1以上的方式，抑制(限制)第二速度指令的變化率。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)矩指令未飽和時，第二速度變化率限制器220不實施抑制(限制)第二速度指令的變化率的處理，把第二速度指令原狀輸出。即，第二速度變化率限制器220通過限制第二速度指令(例如限制第二速度指令的變化率)，從而限制第二電機(jī)430的速度變化率。

利用第一速度變化率限制器120和第二速度變化率限制器220的上述動作，當(dāng)針對任意的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，其他電機(jī)的速度指令的變化率被限制為轉(zhuǎn)矩指令已飽和的電機(jī)的加速度。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)矩指令飽和時，即使各電機(jī)軸的摩擦和/或各電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)存在偏差，也可以使各電機(jī)的加速度彼此同步。通過對電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置兩次用時間微分，從而得到電機(jī)的加速度。因此，本實施方式可以從加速度的角度考慮，抑制各電機(jī)間的位置偏移。

另外，在針對第二電機(jī)430的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，第一速度變化率限制器120可以把第一電機(jī)410的速度變化率限制為各電機(jī)的加速度中的最小加速度。而且，在針對第一電機(jī)410的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，第二速度變化率限制器220可以把第二電機(jī)430的速度變化率限制為各電機(jī)的加速度中的最小加速度。

如上所述，電機(jī)控制裝置1000具備電機(jī)控制部，所述電機(jī)控制部以使多個電機(jī)彼此同步的方式控制各電機(jī)。電機(jī)控制部具備轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器，所述轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器檢測針對電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令因達(dá)到賦予的限制值而飽和。而且，在針對各電機(jī)中的任意電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，電機(jī)控制部可以把其他電機(jī)的速度變化率限制為多個電機(jī)的加速度中的最小加速度。

(實施方式2)

圖2是表示本發(fā)明第二實施方式(實施方式2)的電機(jī)控制裝置1000的結(jié)構(gòu)的控制框圖。實施方式2的電機(jī)控制裝置1000將驅(qū)動設(shè)備500的第一電機(jī)410、第二電機(jī)430和第三電機(jī)450驅(qū)動控制成彼此同步。第三旋轉(zhuǎn)位置傳感器460檢測第三電機(jī)450的旋轉(zhuǎn)位置(第三位置)。除了控制三臺電機(jī)的差別以外，實施方式2的電機(jī)控制裝置1000大體具備與實施方式1同樣的結(jié)構(gòu)。以下，主要說明實施方式1和實施方式2的差別。

當(dāng)針對其他電機(jī)(在此是第二電機(jī)430或第三電機(jī)450)的轉(zhuǎn)矩指令(即第二轉(zhuǎn)矩指令或第三轉(zhuǎn)矩指令)飽和時，第一速度變化率限制器120抑制第一速度指令的變化率。由此，第一速度變化率限制器120使第一電機(jī)410與其他電機(jī)同步。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)矩指令達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩限制值以上時，第一轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器150將第一轉(zhuǎn)矩指令已飽和的情況通知給其他電機(jī)的速度變化率限制器(第二速度變化率限制器220和后述的第三速度變化率限制器320)。控制第一電機(jī)410的控制系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)與實施方式1相同。

當(dāng)針對其他電機(jī)(在此是第一電機(jī)410或第三電機(jī)450)的轉(zhuǎn)矩指令(即第一轉(zhuǎn)矩指令或第三轉(zhuǎn)矩指令)飽和時，第二速度變化率限制器220抑制第二速度指令的變化率。由此，第二速度變化率限制器220使第二電機(jī)430與其他電機(jī)同步。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)矩指令達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩限制值以上時，第二轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器250將第二轉(zhuǎn)矩指令已飽和的情況通知給其他電機(jī)的速度變化率限制器(第一速度變化率限制器120和后述的第三速度變化率限制器320)?？刂频诙姍C(jī)430的控制系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)與實施方式1相同。

位置補(bǔ)償器310根據(jù)第一位置和第三位置之間的差分來計算補(bǔ)償值。所述補(bǔ)償值以補(bǔ)償針對第三電機(jī)450的位置指令(第一位置)和第三位置之間的差分的方式構(gòu)成(算出)。第一位置和第三位置之間的差分例如可以由配置在圖1中的第三旋轉(zhuǎn)位置傳感器460和位置補(bǔ)償器310之間的減法器算出。

電機(jī)控制裝置1000通過將從位置補(bǔ)償器310輸出的補(bǔ)償值和第一速度指令值相加，算出針對第三電機(jī)450的第三速度指令。例如可以由配置在圖1中的位置補(bǔ)償器310和第三速度變化率限制器320之間的加法器(合計器)實施補(bǔ)償值(補(bǔ)償指令)和第一速度指令的相加。即，所述加法器通過將第一速度指令和補(bǔ)償指令進(jìn)行合計，從而算出針對第三電機(jī)450的第三速度指令。

第三速度變化率限制器320通過限制第三速度指令，從而限制第三電機(jī)450的速度變化率。即，在針對其他電機(jī)(在此是第一電機(jī)410或第二電機(jī)430)的轉(zhuǎn)矩指令(即第一轉(zhuǎn)矩指令或第二轉(zhuǎn)矩指令)飽和時，第三速度變化率限制器320抑制第三速度指令的變化率。由此，第三速度變化率限制器320使第三電機(jī)450與其他電機(jī)同步。

速度控制器330根據(jù)被第三速度變化率限制器320抑制了變化率的速度指令和第三速度V3之間的差分，算出針對第三電機(jī)450的第三轉(zhuǎn)矩指令。第三轉(zhuǎn)矩指令以補(bǔ)償?shù)谌俣戎噶詈偷谌俣萔3之間的差分的方式構(gòu)成(算出)。第三速度指令和第三速度V3之間的差分例如可以由配置在圖1中的第三速度變化率限制器320和速度控制器330之間的減法器算出。

當(dāng)來自速度控制器330的第三轉(zhuǎn)矩指令達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩限制值以上時，轉(zhuǎn)矩限制器340以使來自轉(zhuǎn)矩限制器340的第三轉(zhuǎn)矩指令不超過所述最大轉(zhuǎn)矩限制值的方式限制第三轉(zhuǎn)矩指令。即，轉(zhuǎn)矩限制器340實施針對第三轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩限制。

當(dāng)?shù)谌D(zhuǎn)矩指令達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩限制值以上時，第三轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器350判斷第三轉(zhuǎn)矩指令已飽和。第三轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器350將第三轉(zhuǎn)矩指令已飽和的情況通知給其他電機(jī)的速度變化率限制器(第一速度變化率限制器120和第二速度變化率限制器220)。轉(zhuǎn)矩控制器360按照轉(zhuǎn)矩限制后的第三轉(zhuǎn)矩指令控制第三電機(jī)450的轉(zhuǎn)矩，由此驅(qū)動第三電機(jī)450。

當(dāng)來自速度控制器330的第三轉(zhuǎn)矩指令小于最大轉(zhuǎn)矩限制值時，轉(zhuǎn)矩限制器340可以將來自速度控制器330的第三轉(zhuǎn)矩指令原狀輸出。轉(zhuǎn)矩控制器360可以按照所述第三轉(zhuǎn)矩指令控制第三電機(jī)450的轉(zhuǎn)矩，由此驅(qū)動第三電機(jī)450。

第三電機(jī)450的控制系統(tǒng)的其他構(gòu)件(微分器等)分別與第二電機(jī)430的控制系統(tǒng)的對應(yīng)構(gòu)件同樣地發(fā)揮功能。

在針對其他任意的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，各控制系統(tǒng)的速度變化率限制器(第一速度變化率限制器120、第二速度變化率限制器220和第三速度變化率限制器320)將自身所屬的控制系統(tǒng)的速度指令的變化率限制為其他電機(jī)的加速度中的最小加速度。當(dāng)針對其他電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令未飽和時，不實施限制速度指令的變化率的處理。

例如，當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)矩指令或第三轉(zhuǎn)矩指令飽和時，第一速度變化率限制器120將第一速度指令的變化率限制為第二加速度A2和第三加速度A3中的任意的較小一方。由此，第一速度指令的變化率被控制成不超過最小電機(jī)加速度。

利用各速度變化率限制器的上述動作，當(dāng)某一控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，該控制系統(tǒng)的速度指令的變化率被限制為其他控制系統(tǒng)的最小加速度。因此，當(dāng)針對任意的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，各電機(jī)的加速度被控制成彼此同步。由此，當(dāng)針對任意的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，即使各電機(jī)軸的摩擦和/或各電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)存在偏差，也可以使各電機(jī)的加速度彼此同步。其結(jié)果，能夠抑制各電機(jī)間的位置偏移。

(實施方式3)

圖3是表示本發(fā)明第三實施方式(實施方式3)的電機(jī)控制裝置1000的結(jié)構(gòu)的控制框圖。實施方式3的電機(jī)控制裝置1000在實施方式1說明的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，具備平均位置計算器170，而不具備位置補(bǔ)償器210。其他結(jié)構(gòu)大體與實施方式1相同。因此，以下主要說明實施方式1和實施方式3的差別。

平均位置計算器170算出第一位置和第二位置的平均(平均位置)。位置控制器110根據(jù)所述平均位置和位置指令之間的差分，算出第一速度指令。平均位置和位置指令之間的差分例如可以由位于圖3中的位置控制器110和平均位置計算器170之間的減法器算出。第一速度指令以補(bǔ)償位置指令和平均位置之間的差分的方式構(gòu)成(算出)。即，第一速度指令被控制成使平均位置接近位置指令。第一電機(jī)410的控制系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)與實施方式1相同。

與實施方式1不同，第二速度變化率限制器220將第一速度指令用作針對第二電機(jī)430的速度指令(即第二速度指令)。即，實施方式3的位置控制器110根據(jù)針對第一電機(jī)410的位置指令和平均位置之間的差分，算出針對第一電機(jī)410的第一速度指令和針對第二電機(jī)430的第二速度指令。第二速度變化率限制器220通過限制第二速度指令，從而限制第二電機(jī)430的速度變化率。通過補(bǔ)償平均位置和位置指令之間的差分而實施第二電機(jī)430的旋轉(zhuǎn)位置的控制。第二電機(jī)430的控制系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)與實施方式1相同。

本實施方式3也與實施方式1相同，在任意的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，將其他電機(jī)的速度指令的變化率限制為轉(zhuǎn)矩指令已飽和的電機(jī)的加速度。由此，可以使各電機(jī)的加速度彼此同步。

(實施方式4)

圖4是表示本發(fā)明第四實施方式(實施方式4)的電機(jī)控制裝置1000的結(jié)構(gòu)的控制框圖。實施方式4的電機(jī)控制裝置1000中，代替實施方式1說明的位置補(bǔ)償器210，而是具備位置控制器(第二位置控制器)270。其他結(jié)構(gòu)大體與實施方式1相同。因此，以下主要說明實施方式1與實施方式4的差別。

實施方式4中，針對第一電機(jī)410的位置指令也用作針對第二電機(jī)430的位置指令。即，根據(jù)各電機(jī)間共用的位置指令(共用位置指令)，控制各電機(jī)。具體而言，位置控制器110根據(jù)各電機(jī)間共用的共用位置指令與所述第一電機(jī)的位置之間的差分，算出針對第一電機(jī)410的第一速度指令。位置控制器270根據(jù)共用位置指令和第二位置之間的差分，算出第二速度指令。第二速度指令以補(bǔ)償共用位置指令和第二位置之間的差分的方式構(gòu)成(算出)。共用位置指令和第二位置之間的差分例如可以由配置在圖4中的位置控制器270上游側(cè)(第二旋轉(zhuǎn)位置傳感器440和位置控制器270之間)的減法器算出。第二速度變化率限制器220將位置控制器270算出的第二速度指令原狀接收。其他結(jié)構(gòu)與實施方式1相同。

本實施方式4也與實施方式1相同，當(dāng)任意的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，將其他電機(jī)的速度指令的變化率限制為轉(zhuǎn)矩指令已飽和的電機(jī)的加速度。由此，可以使各電機(jī)的加速度彼此同步。

(實施方式5)

圖5是表示本發(fā)明第五實施方式(實施方式5)的電機(jī)控制裝置1000的結(jié)構(gòu)的控制框圖。實施方式5的電機(jī)控制裝置1000在實施方式1說明的結(jié)構(gòu)中，不具備位置控制器110和位置補(bǔ)償器210。此外，電機(jī)控制裝置1000例如從外部裝置接收針對第一電機(jī)410的速度指令，代替針對第一電機(jī)410的位置指令。其他結(jié)構(gòu)大體與實施方式1相同。因此，以下主要說明實施方式1與實施方式5的差別。

第一速度變化率限制器120采用由電機(jī)控制裝置1000接收的速度指令(針對第一電機(jī)的第一速度指令)來代替實施方式1中的第一速度指令。第二速度變化率限制器220將第一速度V1用作針對第二電機(jī)的第二速度指令，來代替實施方式1中的第二速度指令。由此，各電機(jī)的速度被控制成彼此同步。其他結(jié)構(gòu)與實施方式1相同。

本實施方式5也與實施方式1相同，當(dāng)任意的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，將其他電機(jī)的速度指令的變化率限制為轉(zhuǎn)矩指令已飽和的電機(jī)的加速度。由此，可以使各電機(jī)的加速度彼此同步。

(實施方式6)

圖6是表示本發(fā)明第六實施方式(實施方式6)的電機(jī)控制裝置1000的結(jié)構(gòu)的控制框圖。實施方式6的電機(jī)控制裝置1000與實施方式5相同，在實施方式1說明的結(jié)構(gòu)中，不具備位置控制器110和位置補(bǔ)償器210。但是，與實施方式5不同，實施方式6的第二速度變化率限制器220將針對第一電機(jī)410的速度指令用作第二速度指令，來代替第一速度V1。即，根據(jù)各電機(jī)間共用的速度指令，控制各電機(jī)。其他結(jié)構(gòu)與實施方式5相同。實施方式6也能發(fā)揮與實施方式5同樣的效果。

(實施方式7)

按照以上的實施方式1～6，在針對任意的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，其他電機(jī)的速度變化率限制器可以將對應(yīng)的電機(jī)的速度變化率限制為各電機(jī)的加速度中的最小加速度。為了更有效地發(fā)揮所述方法的效果，各速度變化率限制器可以將各電機(jī)的速度變化率限制為轉(zhuǎn)矩指令已飽和的全部電機(jī)的加速度中的最小加速度。即，在針對各電機(jī)中的任意電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，電機(jī)控制部可以將其他電機(jī)的速度變化率限制為轉(zhuǎn)矩指令已飽和的各電機(jī)的加速度中的最小加速度。

例如，在實施方式2說明的結(jié)構(gòu)中，第二轉(zhuǎn)矩指令和第三轉(zhuǎn)矩指令已飽和。此時，第一速度變化率限制器120將第一速度指令的變化率限制為第二加速度A2和第三加速度A3中的任意的較小一方。由此，第一速度指令的變化率被控制成不超過轉(zhuǎn)矩指令已飽和的電機(jī)的加速度中的最小加速度。當(dāng)轉(zhuǎn)矩指令已飽和的電機(jī)只有一個時，只要將其他電機(jī)的速度變化率控制成不超過該電機(jī)的加速度即可。電機(jī)只有兩臺時也同樣如此。

(本發(fā)明的變形例)

本發(fā)明不限于上述的實施方式，還包含各種變形例。例如，上述的實施方式為了便于理解本發(fā)明而進(jìn)行了具體說明。但是，上述的實施方式不限于必須具備已說明的全部構(gòu)件(結(jié)構(gòu))。此外，可以將某一實施方式的一部分構(gòu)件置換為其他實施方式的構(gòu)件。此外，還可以在某一實施方式中追加其他實施方式的構(gòu)件。此外，針對各實施方式的一部分構(gòu)件，也可以追加、刪除或置換其他構(gòu)件。

上述各構(gòu)件(控制器、限制器、補(bǔ)償器、檢測器、加法器、減法器和微分器等)可以采用實現(xiàn)其功能的電路設(shè)備等硬件，也可以通過CPU(Central Processing Unit)等運算裝置執(zhí)行安裝了其功能的軟件來實現(xiàn)。

在以上的實施方式1～7中說明的位置控制器和位置補(bǔ)償器例如可以由比例控制器構(gòu)成。此外，速度控制器和位置補(bǔ)償器例如可以由比例積分控制器構(gòu)成。只要能適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償差分，也可以采用其他的適當(dāng)?shù)目刂破髯鳛樯鲜隹刂破骱?或補(bǔ)償器。

實施方式3～6也可以利用與實施方式2同樣的方法，同步控制三臺以上的電機(jī)，并且當(dāng)任意的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，使各電機(jī)的加速度同步。具體而言，例如，(a)各轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器將轉(zhuǎn)矩指令已飽和的情況通知給其他控制系統(tǒng)的速度變化率限制器，(b)當(dāng)其他電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，各速度變化率限制器將速度指令的變化率限制為最小的電機(jī)加速度。

在以上的實施方式1～7中，可以利用基于設(shè)備系統(tǒng)的制約的最大轉(zhuǎn)矩限制值，確定轉(zhuǎn)矩限制器的最大轉(zhuǎn)矩限制值，來代替電機(jī)控制裝置1000的最大輸出電流。例如，轉(zhuǎn)矩限制器的最大轉(zhuǎn)矩限制值可以設(shè)為基于設(shè)備系統(tǒng)的制約的最大轉(zhuǎn)矩限制值以下?；蛘撸缈梢越柚m當(dāng)?shù)慕涌?，將最大轉(zhuǎn)矩限制值從外部賦予電機(jī)控制裝置1000。還可以利用其他的適當(dāng)?shù)氖侄?，計算最大轉(zhuǎn)矩限制值。此時與實施方式1～7相同，也可以使各電機(jī)的加速度同步。

速度控制器130可以根據(jù)被第一速度變化率限制器120抑制了第一速度指令后的速度指令和第一速度V1之間的差分，算出針對第一電機(jī)410的第一轉(zhuǎn)矩指令。速度控制器230可以根據(jù)被第二速度變化率限制器220抑制了第二速度指令后的速度指令和第二速度V2之間的差分，算出針對第二電機(jī)430的第二轉(zhuǎn)矩指令。

在第一轉(zhuǎn)矩指令達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩限制值以上時，轉(zhuǎn)矩限制器140可以將第一轉(zhuǎn)矩指令限制成不超過所述最大轉(zhuǎn)矩限制值。在第二轉(zhuǎn)矩指令達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩限制值以上時，轉(zhuǎn)矩限制器240可以將第二轉(zhuǎn)矩指令限制成不超過所述最大轉(zhuǎn)矩限制值。

本發(fā)明的實施方式可以是以下的第一～第七電機(jī)控制裝置。

第一電機(jī)控制裝置包括電機(jī)控制部，所述電機(jī)控制部以使多個電機(jī)彼此同步的方式控制各所述電機(jī)，所述電機(jī)控制部包括轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器，所述轉(zhuǎn)矩指令飽和檢測器檢測針對所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令因達(dá)到賦予的限制值而飽和，在針對各所述電機(jī)中的任意電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，所述電機(jī)控制部通過將其他的所述電機(jī)的速度變化率限制為各所述電機(jī)的加速度中的最小加速度，從而使各所述電機(jī)的加速度同步。

第二電機(jī)控制裝置在第一電機(jī)控制裝置的基礎(chǔ)上，所述電機(jī)控制部控制作為所述多個電機(jī)的第一電機(jī)和第二電機(jī)，所述電機(jī)控制部包括：位置控制器，根據(jù)針對所述第一電機(jī)的位置指令和所述第一電機(jī)的位置之間的差分，算出針對所述第一電機(jī)的第一速度指令；位置補(bǔ)償器，根據(jù)所述第一電機(jī)的位置和所述第二電機(jī)的位置之間的差分，算出補(bǔ)償所述第二電機(jī)的位置的補(bǔ)償指令；第一速度變化率限制器，通過限制所述第一速度指令，來限制所述第一電機(jī)的速度變化率；合計器，通過將所述第一速度指令和所述補(bǔ)償指令進(jìn)行合計，來算出針對所述第二電機(jī)的第二速度指令；以及第二速度變化率限制器，通過限制所述第二速度指令，來限制所述第二電機(jī)的速度變化率，在針對所述第二電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，所述第一速度變化率限制器將所述第一電機(jī)的速度變化率限制為各所述電機(jī)的加速度中的最小加速度，在針對所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，所述第二速度變化率限制器將所述第二電機(jī)的速度變化率限制為各所述電機(jī)的加速度中的最小加速度。

第三電機(jī)控制裝置在第一電機(jī)控制裝置的基礎(chǔ)上，所述電機(jī)控制部控制作為所述多個電機(jī)的第一電機(jī)和第二電機(jī)，所述電機(jī)控制部包括：平均位置計算器，算出將所述第一電機(jī)的位置和所述第二電機(jī)的位置平均的平均位置；位置控制器，根據(jù)針對所述第一電機(jī)的位置指令和所述平均位置之間的差分，算出針對所述第一電機(jī)的第一速度指令和針對所述第二電機(jī)的第二速度指令；第一速度變化率限制器，通過限制所述第一速度指令，來限制所述第一電機(jī)的速度變化率；以及第二速度變化率限制器，通過限制所述第二速度指令，來限制所述第二電機(jī)的速度變化率，在針對所述第二電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，所述第一速度變化率限制器將所述第一電機(jī)的速度變化率限制為各所述電機(jī)的加速度中的最小加速度，在針對所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，所述第二速度變化率限制器將所述第二電機(jī)的速度變化率限制為各所述電機(jī)的加速度中的最小加速度。

第四電機(jī)控制裝置在第一電機(jī)控制裝置的基礎(chǔ)上，所述電機(jī)控制部控制作為所述多個電機(jī)的第一電機(jī)和第二電機(jī)，所述電機(jī)控制部包括：第一位置控制器，根據(jù)所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)之間共用的共用位置指令與所述第一電機(jī)的位置之間的差分，算出針對所述第一電機(jī)的第一速度指令；第二位置控制器，根據(jù)所述共用位置指令和所述第二電機(jī)的位置之間的差分，算出針對所述第二電機(jī)的第二速度指令；第一速度變化率限制器，通過限制所述第一速度指令，來限制所述第一電機(jī)的速度變化率；以及第二速度變化率限制器，通過限制所述第二速度指令，來限制所述第二電機(jī)的速度變化率，在針對所述第二電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，所述第一速度變化率限制器將所述第一電機(jī)的速度變化率限制為各所述電機(jī)的加速度中的最小加速度，在針對所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，所述第二速度變化率限制器將所述第二電機(jī)的速度變化率限制為各所述電機(jī)的加速度中的最小加速度。

第五電機(jī)控制裝置在第一電機(jī)控制裝置的基礎(chǔ)上，所述電機(jī)控制部控制作為所述多個電機(jī)的第一電機(jī)和第二電機(jī)，所述電機(jī)控制部包括：第一速度變化率限制器，通過限制針對所述第一電機(jī)的第一速度指令，來限制所述第一電機(jī)的速度變化率；以及第二速度變化率限制器，通過限制針對所述第二電機(jī)的第二速度指令，來限制所述第二電機(jī)的速度變化率，在針對所述第二電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，所述第一速度變化率限制器將所述第一電機(jī)的速度變化率限制為各所述電機(jī)的加速度中的最小加速度，在針對所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，所述第二速度變化率限制器將所述第二電機(jī)的速度變化率限制為各所述電機(jī)的加速度中的最小加速度。

第六電機(jī)控制裝置在第五電機(jī)控制裝置的基礎(chǔ)上，所述第一速度指令和所述第二速度指令是針對所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)的共用的速度指令。

第七電機(jī)控制裝置在第一電機(jī)控制裝置的基礎(chǔ)上，在針對各所述電機(jī)中的任意電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令飽和時，所述電機(jī)控制部通過將其他的所述電機(jī)的速度變化率限制為轉(zhuǎn)矩指令已飽和的各所述電機(jī)的加速度中的最小加速度，從而使各所述電機(jī)的加速度同步。

出于示例和說明的目的已經(jīng)給出了所述詳細(xì)的說明。根據(jù)上面的教導(dǎo)，許多變形和改變都是可能的。所述的詳細(xì)說明并非沒有遺漏或者旨在限制為這里說明的主題。盡管已經(jīng)通過文字以特有的結(jié)構(gòu)特征和/或方法過程對所述主題進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，權(quán)利要求書中所限定的主題不是必須限于所述的具體特征或者具體過程。更確切地說，將所述的具體特征和具體過程作為實施權(quán)利要求書的示例進(jìn)行了說明。