[发明专利]马达控制装置、系统、失控状态检测方法及存储介质

说明书

本发明提供一种马达控制装置、系统、失控状态检测方法及存储介质。马达控制装置以马达的检测速度与指令速度一致的方式来生成扭矩指令，以控制所述马达。马达控制装置包括：扭矩指令微分部件，对所述扭矩指令进行微分而获得扭矩指令微分值；马达实际速度二阶微分部件，对所述马达的检测速度进行二阶微分以获得马达急动度；以及失控检测部件，若所述马达急动度的符号与所述扭矩指令微分值的符号不一致的异常状态持续规定时间以上，则判断所述马达为失控状态。由此，既能抑制误检测，又能短时间地检测马达的失控。

技术领域

本发明涉及一种对马达的失控进行检测的马达控制装置、系统、失控状态检测方法及存储介质。

背景技术

由于伺服马达(servo motor)的误配线等理由，伺服马达有时会陷于与指令反向加速的失控状态。

检测此种失控的一个方法是下述手法：当伺服马达处于加速中时，若伺服马达的加速方向与对伺服马达的扭矩(torque)指令不同，则判断为失控状态。但是，存在下述问题：在因偏移(offset)或不平衡负载等而马达有所动作的情况下，会引起误检测。

专利文献1中，为了应对此问题，当伺服马达开始加速后监控速度，将速度与峰值(peak)速度即位移速度进行比较，若大于位移速度，则进行位移速度的更新与伺服马达的失控检测。但是，在此手法中存在下述问题：在马达速度超过峰值速度之前无法检测失控，尤其在惯性负载大的情况下，失控检测耗费时间。而且，在因控制器的增益(gain)设定而产生了控制不稳定的振荡时，也有可能引起误检测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3058360号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于，既能抑制误检测，又能短时间地检测马达的失控。

解决问题的技术手段

本发明中，为了解决所述问题，对马达的急动度(也称作加加速度(jerk)或者跃度)的符号、与扭矩指令微分值的符号进行比较，若两者符号的不一致持续规定时间以上，则判断为失控状态。

详细而言，本发明的一实施例的马达控制装置以马达的检测速度与指令速度一致的方式来生成扭矩指令，以控制所述马达，所述马达控制装置包括：扭矩指令微分部件，对所述扭矩指令进行微分而获得扭矩指令微分值；马达实际速度二阶微分部件，对所述马达的检测速度进行二阶微分以获得马达急动度；以及失控检测部件，若所述马达急动度的符号与所述扭矩指令微分值的符号不一致的异常状态持续规定时间以上，则判断所述马达为失控状态。

当存在不平衡负载等时，即使正常动作，扭矩指令与马达加速度的符号也有可能不一致，但只要是正常动作，则扭矩指令微分值与马达急动度的符号仍是一致的。因此，本实施例的马达控制装置即使在存在不平衡负载的情况下，也能够无误检测且迅速地检测马达的失控。

本实施例中的失控检测部件以规定时间间隔来对扭矩指令微分值与马达急动度的符号进行比较，若反复规定次数检测到不一致这一判定结果，则能够判断马达处于失控状态。例如，当将所述规定时间设为10毫秒时，每隔1毫秒来判定符号的一致/不一致，只要连续10次为不一致时，判定为失控状态即可。

优选的是，本实施例中的失控检测部件在所述扭矩指令为0以外且所述扭矩指令的微分值为0时，若所述马达的一阶微分值即马达加速度的符号与所述扭矩指令的符号不一致，则也判断为异常状态。

设想在失控中扭矩指令值饱和的事态。此时，扭矩指令微分值变为0，依靠扭矩指令微分值与马达急动度的符号比较无法检测失控。因此，若扭矩指令为0以外且扭矩指令微分值为0，则可根据马达加速度的符号与扭矩指令的符号来检测失控。尽管扭矩饱和但马达加速度与扭矩指令不一致的状态并非正常动作，因此在扭矩饱和时，基于马达加速度与扭矩指令的符号的判定也不会产生误检测。