[发明专利]机械学习装置及方法以及电动机控制装置

说明书

本发明提供一种机械学习装置及方法以及电动机控制装置。学习与电动机控制装置中的指令对应的修正量相关联的条件的机械学习装置具备：状态观测部，其观测由针对电动机控制装置驱动控制的电动机的转子的位置指令和进给机构部的实际位置之间的误差即误差量相关的数据、电动机控制装置的动作程序、电动机控制装置中的位置指令、速度指令以及电流指令中的某一个的指令、与具有电动机控制装置的机床中的工件加工条件相关的数据、与具有电动机控制装置的机床的状态相关的数据中的至少一个构成的状态变量；学习部，其根据由状态变量构成的训练数据集来学习与用于修正上述指令的修正量相关联的条件。

技术领域

本发明涉及一种学习与针对用于电动机控制的位置指令、速度指令以及电流指令中的某一个指令的修正量相关联的条件的机械学习装置及方法以及具备该机械学习装置的电动机控制装置。

背景技术

机床等机械的进给轴的进给顺滑性，能够根据针对电动机转子的位置指令与由用于使进给轴动作的电动机和其附带的各种仪器组成的进给机构部的实际位置之间的误差即误差量来定量掌握，例如机械的进给轴的进给顺滑性越恶化，误差量就越大。在此，在进给机构部的实际位置中，包含在应用全闭环控制时通过外部传感器(线位移传感器)取得的加工部的实际位置、以及在应用半闭环控制时通过设置在电动机上的脉冲编码器取得的转子的实际位置。

机械的进给轴的进给顺滑性恶化的主要原因有多种。例如，具有在转子中产生的齿槽转矩或电动机的转子旋转方向的差异这样的电动机引起的原因、在电动机的控制中使用的动作程序或转矩指令的大小这样的电动机控制装置引起的原因等。又或者，将电动机作为驱动源的机床中的工件加工条件、机床在加工时的切削负荷的大小、机床的温度、在具有多个驱动轴的机床中由各驱动轴动作所产生的振动等，也是机械的进给轴的进给顺滑性恶化的主要原因。

例如，因为针对电动机的电角的每转一周，产生一次转矩脉动，所以由转矩脉动引起的进给的顺滑性恶化具有周期性。

以往，对于由转矩脉动引起的具有周期性的进给的顺滑性恶化，通过对转矩脉动预先补偿反相位的修正量来降低。图11说明基于与转矩脉动对应的反相位的修正量的补偿。在图11中，通过实线来表示在转子中产生的转矩脉动，通过虚线来表示转矩脉动修正量，通过点划线来表示基于与转矩脉动对应的转矩脉动修正量的补偿后波形。对于转子中产生的转矩脉动，能够通过将反相位的转矩脉动修正量预先与转矩指令重叠来消除转矩脉动，并能够由此减少进给的顺滑性恶化。

另外，例如日本特开平7-284286号公报中记载的那样，为了减少由转矩脉动产生的进给的顺滑性恶化，在具备速度环修正器的速度环中，通过补偿转矩变化相当量来修正转矩命令。

如上所述，因为由转矩脉动引起的进给的顺滑性恶化具有周期性，所以容易生成用于减少进给的顺滑性恶化的、相对于转矩脉动为反相位的修正量。然而，以电动机为驱动源的机床中的工件加工条件、该机床加工时的切削负荷的大小、机床的温度、在具有多个驱动轴的机床中由各驱动轴动作所产生的振动等引起的进给的顺滑性恶化虽然具有某种程度的再现性，但是没有周期性。图12举例说明没有周期性的误差量。对于没有周期性的误差量，无法像由转矩脉动引起的误差量那样通过反相位的修正量进行修正。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够容易地将针对电动机的转子位置指令与进给机构部的实际位置之间的误差即误差量进行最小化的机械学习装置及方法、以及具备该机械学习装置的电动机控制装置。