[发明专利]马达的控制方法和马达的控制装置

说明书

本发明提供马达的控制方法和马达的控制装置，能够对所产生的齿槽效应进行充分的补偿，从而能够大幅降低齿槽效应的影响来实现期望的动作特性。利用逆校正控制系统和干扰观测器控制系统，将针对齿槽效应状态施加逆校正的逆校正控制与针对干扰的干扰观测器控制组合。针对齿槽效应状态施加逆校正来粗略去除齿槽效应的影响，并且通过针对干扰的干扰观测器控制来降低通过该逆校正控制无法降低的影响。

技术领域

本发明涉及一种控制马达以降低马达中产生的齿槽效应的、马达的控制方法和马达的控制装置。

背景技术

马达是具备定子和动子并且通过在定子与动子之间以磁方式产生推力来使动子相对于定子移动的结构。作为马达的代表性的例子，存在以下线性马达：形成使以磁性交替地改变的方式排列多个永磁体而成的动子与在多个磁极齿上分别卷绕线圈而成的定子以隔离规定距离的方式对应配置而得到的结构，通过使定子的线圈中流动交流电流，来利用与永磁体之间的吸引排斥力产生推力，从而使动子相对于定子进行直线移动。

在包括这种线性马达在内的马达中，众所周知一般会产生齿槽效应。齿槽效应是指伴随磁吸引力的周期性变动而发生的推力的周期性变动，其中，磁吸引力的周期性变动是依赖于动子相对于定子的位置而产生的。齿槽效应的产生对马达的动作造成不良影响，有时得不到期望的动作特性，例如在线性马达中，无法进行稳定的等速度控制。这样的齿槽效应对于马达而言是不可避免的事件，因此提出了用于对所产生的齿槽效应进行校正以得到期望的动作特性的各种方法(日本特开2004-120861号公报、日本特开2019-221032号公报等)。

发明内容

然而，在这些现有技术中，现状是尚未实现针对所产生的齿槽效应的充分的补偿。

本发明是鉴于这样的情形而完成的，其目的在于提供马达的控制方法和马达的控制装置，能够对所产生的齿槽效应进行充分的补偿，从而能够大幅降低齿槽效应的影响来实现期望的动作特性。

本发明所涉及的马达的控制方法用于控制马达以降低马达中产生的齿槽效应，所述控制方法的特征在于，将针对齿槽效应的状态施加逆校正的逆校正控制与对所述马达动作时的干扰进行校正的干扰观测器控制组合。

本发明所涉及的马达的控制方法的特征在于，利用所述逆校正控制与所述干扰观测器控制的组合，来控制所述马达的速度和位置。

本发明所涉及的马达的控制方法的特征在于，在所述干扰观测器控制中，使用稳态卡尔曼滤波器。

本发明所涉及的马达的控制方法的特征在于，所述马达是具备排列多个永磁体而成的动子以及在多个磁极齿上分别卷绕线圈而成的定子的线性马达。

本发明所涉及的马达的控制装置用于控制马达以降低马达中产生的齿槽效应，所述控制装置具备：逆校正控制系统，其针对齿槽效应的状态施加逆校正；以及干扰观测器控制系统，其对所述马达动作时的干扰进行校正。

本发明所涉及的马达的控制装置的特征在于，还具备：速度控制系统，其控制所述马达的速度；以及位置控制系统，其控制所述马达的位置。

本发明所涉及的马达的控制装置的特征在于，所述干扰观测器控制系统具有稳态卡尔曼滤波器。

本发明所涉及的马达的控制装置的特征在于，所述马达是具备排列多个永磁体而成的动子以及在多个磁极齿上分别卷绕线圈而成的定子的线性马达。

在本发明中，将针对齿槽效应状态施加逆校正的逆校正控制与针对干扰的干扰观测器控制组合。即，针对齿槽效应状态施加逆校正来粗略去除齿槽效应的影响，并且通过干扰观测器控制来降低通过该逆校正无法降低的影响。因此，能够对所产生的不可避免的齿槽效应进行充分的补偿，从而能够大幅降低齿槽效应的影响。

在本发明中，利用上述那样的逆校正控制与干扰观测器控制的组合来控制马达的速度和位置。因此，能够抑制齿槽效应的影响，从而能够高精度地控制马达中的速度和位置。