電動(dòng)機(jī)的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在電子部件的安裝機(jī)、半導(dǎo)體的制造裝置等中使用的電動(dòng)機(jī)的控 制裝置，特別涉及具備對(duì)前置補(bǔ)償器的傳遞特性進(jìn)行調(diào)整的功能的電動(dòng)機(jī)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，存在如下的電動(dòng)機(jī)的控制裝置：針對(duì)包括無(wú)用時(shí)間的控制對(duì)象，對(duì)前置補(bǔ)償 器的傳遞特性進(jìn)行調(diào)整，使得前置補(bǔ)償器的傳遞特性與從狀態(tài)量指令值到狀態(tài)量檢測(cè)值的 傳遞特性相等。電動(dòng)機(jī)的控制裝置減小狀態(tài)量指令與狀態(tài)量之間的偏差，從而獲得高的跟 足宗十生會(huì)泛。
[0003] 例如在專利文獻(xiàn)1中記載了這樣的電動(dòng)機(jī)的控制裝置。
[0004] 圖4是表示以往的電動(dòng)機(jī)的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，控制對(duì)象206例如 是電動(dòng)機(jī)和安裝于電動(dòng)機(jī)的負(fù)載。關(guān)于控制對(duì)象206而言，通過(guò)作為操作量的轉(zhuǎn)矩而作為 狀態(tài)量的位置發(fā)生變化。
[0005] 位置檢測(cè)器207檢測(cè)控制對(duì)象206的位置，輸出位置檢測(cè)值。前饋控制器201基 于從上級(jí)控制器提供的位置指令值來(lái)生成前饋操作量。前置補(bǔ)償器202基于位置指令值來(lái) 生成位置指令修正值。
[0006] 反饋控制器203基于位置指令修正值與位置檢測(cè)值之差來(lái)生成反饋操作量。轉(zhuǎn)矩 控制器205將前饋操作量與反饋操作量之和作為轉(zhuǎn)矩指令值。轉(zhuǎn)矩控制器205進(jìn)行控制使 得轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩指令值一致。調(diào)整運(yùn)算部209基于位置指令修正值和位置檢測(cè)值來(lái)調(diào)整前置 補(bǔ)償器202。
[0007] 為了將前置補(bǔ)償器202的傳遞函數(shù)設(shè)定得盡可能地接近前饋誤差，用數(shù)字控制器 的IIR型自適應(yīng)濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)前置補(bǔ)償器202。前饋誤差是控制對(duì)象206的傳遞函數(shù)與在 前饋控制器201中使用的控制對(duì)象模型的傳遞函數(shù)之差。調(diào)整運(yùn)算部209依照自適應(yīng)律， 根據(jù)位置指令修正值和位置檢測(cè)值來(lái)計(jì)算前置補(bǔ)償器202所具有的濾波系數(shù)并進(jìn)行設(shè)定。
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2008-310651號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明作為對(duì)象的電動(dòng)機(jī)的控制裝置具備狀態(tài)量檢測(cè)部、前饋控制器、能夠變更 的前置補(bǔ)償器、反饋控制器、振動(dòng)抑制控制器、操作量控制器、操作量估計(jì)部以及調(diào)整運(yùn)算 部。
[0010] 狀態(tài)量檢測(cè)部檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作來(lái)計(jì)算電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作量。狀態(tài)量檢測(cè)部將計(jì)算出 的動(dòng)作量作為狀態(tài)量檢測(cè)值來(lái)輸出。
[0011] 前饋控制器被輸入用于指示動(dòng)作的狀態(tài)量指令值。前饋控制器輸出與被輸入的狀 態(tài)量指令值相應(yīng)的前饋操作量。
[0012] 能夠變更的前置補(bǔ)償器被輸入狀態(tài)量指令值。能夠變更的前置補(bǔ)償器輸出對(duì)被輸 入的狀態(tài)量指令值進(jìn)行校正所得到的狀態(tài)量指令校正值。
[0013] 反饋控制器被輸入狀態(tài)量指令校正值與狀態(tài)量檢測(cè)值之差。反饋控制器輸出相應(yīng) 于被輸入的狀態(tài)量指令校正值與狀態(tài)量檢測(cè)值之差的反饋操作量。
[0014] 振動(dòng)抑制控制器被輸入作為將前饋操作量與反饋操作量相加所得到的值的操作 量指令值。振動(dòng)抑制控制器輸出與被輸入的操作量指令值相應(yīng)的實(shí)際操作量指令值。
[0015] 操作量控制器控制通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的操作量，使得通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的操作量與實(shí) 際操作量指令值一致。
[0016] 操作量估計(jì)部被輸入狀態(tài)量檢測(cè)值。操作量估計(jì)部輸出與被輸入的狀態(tài)量檢測(cè)值 相應(yīng)的操作量估計(jì)值。
[0017]調(diào)整運(yùn)算部調(diào)整前置補(bǔ)償器的傳遞特性。
[0018] 特別是，調(diào)整運(yùn)算部對(duì)前置補(bǔ)償器的傳遞特性進(jìn)行調(diào)整，使得前置補(bǔ)償器的傳遞 特性與從操作量指令值到操作量的傳遞特性相等。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電動(dòng)機(jī)的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0020] 圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電動(dòng)機(jī)的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0021] 圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的其它電動(dòng)機(jī)的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0022] 圖4是表示以往的電動(dòng)機(jī)的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明的實(shí)施方式中的電動(dòng)機(jī)的控制裝置通過(guò)后述的結(jié)構(gòu)能夠降低振動(dòng)。在振動(dòng) 中，存在基于由狀態(tài)量檢測(cè)部進(jìn)行檢測(cè)的分辨率的粗細(xì)度的振動(dòng)。或者，在振動(dòng)中存在基于 機(jī)械系統(tǒng)的共振的振動(dòng)。
[0024] 另外，本發(fā)明的實(shí)施方式中的電動(dòng)機(jī)的控制裝置即使是前置補(bǔ)償器正在調(diào)整，也 能夠?qū)崿F(xiàn)尚的跟蹤性能。
[0025]S卩，在以往的電動(dòng)機(jī)的控制裝置中，存在以下的應(yīng)該改善的方面。即，以往的電動(dòng) 機(jī)的控制裝置受到基于由狀態(tài)量檢測(cè)部進(jìn)行檢測(cè)的分辨率的粗細(xì)度的振動(dòng)的影響。另外， 以往的電動(dòng)機(jī)的控制裝置受到基于機(jī)械系統(tǒng)的共振的振動(dòng)的影響。考察出以往的電動(dòng)機(jī)的 控制裝置沒(méi)有考慮到這些振動(dòng)，無(wú)法抑制振動(dòng)。
[0026]另外，調(diào)整運(yùn)算部根據(jù)位置指令修正值和位置檢測(cè)值來(lái)計(jì)算前置補(bǔ)償器的傳遞函 數(shù)。位置檢測(cè)值受到反饋控制器的控制的影響。因此，在前置補(bǔ)償器的調(diào)整過(guò)程中需要降 低反饋控制器的控制增益。其結(jié)果，在前置補(bǔ)償器的調(diào)整過(guò)程中，二自由度控制裝置的跟蹤 性能降低。
[0027] 下面，使用附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的各實(shí)施方式。此外，以下的實(shí)施方式是將本發(fā)明具 體化的一個(gè)例子，并不限定本發(fā)明的技術(shù)范圍。
[0028](實(shí)施方式1)
[0029] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電動(dòng)機(jī)的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0030] 如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電動(dòng)機(jī)的控制裝置具備例如能夠用位置檢 測(cè)器107實(shí)現(xiàn)的狀態(tài)量檢測(cè)部、前饋控制器101、能夠變更的前置補(bǔ)償器102、反饋控制器 103、振動(dòng)抑制控制器104、例如能夠用轉(zhuǎn)矩控制器105實(shí)現(xiàn)的操作量控制器、例如能夠用轉(zhuǎn) 矩估計(jì)部108實(shí)現(xiàn)的操作量估計(jì)部以及調(diào)整運(yùn)算部109。
[0031] 在圖1中，以位置檢測(cè)器107來(lái)表示的狀態(tài)量檢測(cè)部檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作來(lái)計(jì)算電 動(dòng)機(jī)的動(dòng)作量。狀態(tài)量檢測(cè)部將計(jì)算出的動(dòng)作量作為狀態(tài)量檢測(cè)值來(lái)輸出。以電動(dòng)機(jī)的位 置信息來(lái)表示電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作量。以位置檢測(cè)值來(lái)表示狀態(tài)量檢測(cè)值。
[0032] 前饋控制器101被輸入用于指示動(dòng)作的狀態(tài)量指令值。前饋控制器101輸出與被 輸入的狀態(tài)量指令值相應(yīng)的前饋操作量。作為具體例子，在圖1中，以從上級(jí)控制器提供的 位置指令值來(lái)表示狀態(tài)量指令值。以前饋轉(zhuǎn)矩指令值來(lái)表示前饋操作量。
[0033] 能夠變更的前置補(bǔ)償器102被輸入狀態(tài)量指令值。能夠變更的前置補(bǔ)償器102輸 出對(duì)被輸入的狀態(tài)量指令值進(jìn)行校正所得到的狀態(tài)量指令校正值。作為具體例子，在圖1 中，以位置指令校正值來(lái)表示狀態(tài)量指令校正值。
[0034] 反饋控制器103被輸入狀態(tài)量指令校正值與狀態(tài)量檢測(cè)值之差。反饋控制器103 輸出相應(yīng)于被輸入的狀態(tài)量指令校正值與狀態(tài)量檢測(cè)值之差的反饋操作量。作為具體例 子，在圖1中，以反饋轉(zhuǎn)矩指令值來(lái)表示反饋操作量。
[0035] 振動(dòng)抑制控制器104被輸入作為將前饋操作量與反饋操作量相加所得到的值的 操作量指令值。振動(dòng)抑制控制器104輸出與被輸入的操作量指令值相應(yīng)的實(shí)際操作量指令 值。作為具體例子，在圖1中，以轉(zhuǎn)矩指令值來(lái)表示操作量指令值。以實(shí)際轉(zhuǎn)矩指令值來(lái)表 示實(shí)際操作量指令值。
[0036] 在圖1中，以轉(zhuǎn)矩控制器105來(lái)表示的操作量控制器控制通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的操作 量，使得通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的操作量與實(shí)際操作量指令值一致。以轉(zhuǎn)矩來(lái)表示操作量。
[0037] 在圖1中，以轉(zhuǎn)矩估計(jì)部108來(lái)表示的操作量估計(jì)部被輸入狀態(tài)量檢測(cè)值。操作 量估計(jì)部輸出與被輸入的狀態(tài)量檢測(cè)值相應(yīng)的操作量估計(jì)值。以轉(zhuǎn)矩估計(jì)值來(lái)表示操作量 估計(jì)值。
[0038] 調(diào)整運(yùn)算部109調(diào)整前置補(bǔ)償器102的傳遞特性。
[0039] 特別是，調(diào)整運(yùn)算部109對(duì)前置補(bǔ)償器102的傳遞特性進(jìn)行調(diào)整，使得前置補(bǔ)償器 102的傳遞特性與從操作量指令值到操作量的傳遞特性相等。
[0040] 根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠降低后述的振動(dòng)。振動(dòng)中存在基于由作為狀態(tài)量檢測(cè)部的位置 檢測(cè)器107進(jìn)行檢測(cè)的分辨率的粗細(xì)度的振動(dòng)。另外，振動(dòng)中存在基于機(jī)械系統(tǒng)的共振的 振動(dòng)。并且，根據(jù)本結(jié)構(gòu)，不降低反饋控制器103的控制增益就能夠進(jìn)行前置補(bǔ)償器102的 調(diào)整。由此，在前置補(bǔ)償器102的調(diào)整過(guò)程中，本實(shí)施方式1中的電動(dòng)機(jī)的控制裝置能夠?qū)?現(xiàn)尚的跟蹤性能。
[0041] 特別地起到顯著的作用效果的方式如下。即，在本實(shí)施方式1中的電動(dòng)機(jī)的控制 裝置中，前饋控制器101和作為操作量估計(jì)部的轉(zhuǎn)矩估計(jì)部108的計(jì)算算法是相同的結(jié)構(gòu)。 具體地說(shuō)，前饋控制器101和作為操作量估計(jì)部的轉(zhuǎn)矩估計(jì)部108在基于輸入值來(lái)計(jì)算輸 出值時(shí)，使用相同的計(jì)算算法。
[0042]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，除了上述的作用效果以外，還起到以下的作用效果。S卩，根據(jù)本結(jié)構(gòu)， 能夠根據(jù)狀態(tài)量檢測(cè)值高精度地估計(jì)通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的操作量。由此，能夠減小操作量指 令值與通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的操作量之間的偏差。因此，本實(shí)施方式1中的電動(dòng)機(jī)的控制裝置 能夠?qū)崿F(xiàn)尚的跟蹤性能。
[0043]另外，在本實(shí)施方式1中，振動(dòng)抑制控制器104包括至少一個(gè)以上的IIR濾波器、 或者至少一個(gè)以上的FIR濾波器、或者至少一個(gè)以上的IIR濾波器與至少一個(gè)以上的FIR濾波器的組合。
[0044] 根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠從操作量指令值去除