[发明专利]基于动力学转矩补偿的控制方法及控制装置

权利要求书

1.一种控制方法，基于从外部输入的指令对电动机进行控制，其特征在于，

将负载干扰转矩补偿值变换成用于抵消从设备上的负载侧干扰输入到负载侧速度的响应的前馈补偿值，

将所述前馈补偿值输入到相加点，所述相加点在控制系统的从所述外部输入的指令的输入位置到生成所述电动机的电流指令值的区间内处于比控制偏差的积分补偿器靠前段的位置。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，

将所述负载干扰转矩补偿值变换成所述前馈补偿值时使用的传递函数是从所述负载侧干扰输入到所述控制系统内的被输入所述前馈补偿值的所述相加点的传递函数，且分母包括非零常数项。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其中，

从所述外部输入的指令是位置指令值，

根据所述位置指令值预测负载状态，基于预测出的所述负载状态，求取来自其他轴的干涉力和本轴的惯性力矩相对于额定转矩的变化量之和，计算所述负载干扰转矩补偿值。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其中，

计算所述位置指令值和所述电动机的位置之差即位置偏差，并计算基于所述位置偏差的速度指令值和所述电动机的速度之差即速度偏差，至少使用所述速度偏差生成所述电流指令值，

所述前馈补偿值是对所述速度指令值进行补偿的速度指令补偿值。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，

所述速度指令补偿值向所述相加点的输入通过在所述速度指令值上加上所述速度指令补偿值的加法、在所述速度偏差上加上所述速度指令补偿值的加法以及从所述电动机的速度减去所述速度指令补偿值的减法中的任意一个来进行。

6.根据权利要求3所述的控制方法，其中，

计算所述位置指令值和所述电动机的位置之差即位置偏差，至少使用所述位置偏差生成所述电流指令值，

所述前馈补偿值是对所述位置指令值进行补偿的位置指令补偿值。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其中，

所述位置指令补偿值向所述相加点的输入通过在所述位置指令值上加上所述位置指令补偿值的加法、在所述位置偏差上加上所述位置指令补偿值的加法、在将所述位置偏差乘以比例增益所得的值上加上所述位置指令补偿值的加法以及从所述电动机的位置减去所述位置指令补偿值的减法中的任意一个来进行。

8.一种控制装置，基于从外部输入的指令生成电流指令值，控制设备中包括的电动机，其特征在于，具有：

积分补偿器，所述积分补偿器进行对控制偏差的积分动作；以及

指令变换单元，所述指令变换单元将负载干扰转矩补偿值变换成用于抵消从所述设备上的负载侧干扰输入到负载侧速度的响应的前馈补偿值，

在所述控制装置中，所述前馈补偿值被输入到相加点，所述相加点在从所述控制装置的输入到生成所述电流指令值的区间内处于比所述积分补偿器靠前段的位置。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其中，

在所述指令变换单元中将所述负载干扰转矩补偿值变换成所述前馈补偿值时使用的传递函数是从所述负载侧干扰输入到在所述控制装置中被输入所述前馈补偿值的所述相加点的传递函数，且分母包括非零常数项。

10.根据权利要求8或9所述的控制装置，其中，

从所述外部输入的指令是位置指令值，

所述控制装置还具备：

负载状态计算部，所述负载状态计算部根据所述位置指令值预测负载状态；以及

反动力学计算部，所述反动力学计算部基于预测出的所述负载状态，求取来自其他轴的干涉力和本轴的惯性力矩相对于额定转矩的变化量之和，计算所述负载干扰转矩补偿值。