具有同时推定惯量和摩擦的功能的电动机的控制装置

摘要

发明提供一种具有同时推定惯量和摩擦的功能的电动机的控制装置，其与惯量或粘性摩擦同时推定库仑摩擦本身，降低了库仑摩擦对推定惯量的精度的影响。另外，该控制装置不使用傅立叶变换器，使用反函数模型逐次自适应地同时推定惯量或粘性摩擦、库仑摩擦，以使推定误差达到最小，因此不需要存储在预定时间采样而得的数据，因此不需要大量的数据存储器。

主权项

一种控制装置，用于控制驱动机床或工业机械的驱动轴的电动机，其特征在于，具有：正弦波状指令单元，其将正弦波状指令加在所述控制装置的转矩指令或速度指令上；电流反馈值取得单元，其在每个采样周期取得流过所述电动机的电流的电流反馈信号，作为电流反馈值；速度反馈值取得单元，其在每个采样周期取得所述电动机的速度的速度反馈信号，作为速度反馈值；推定电流值计算单元，其根据在所述每个采样周期取得的速度反馈值、所述驱动轴的推定惯量、以及推定摩擦力，计算推定电流值；推定误差计算单元，其根据在所述每个采样周期取得的电流反馈值和所述推定电流值，计算推定误差；以及更新单元，其使用在所述每个采样周期检测出的速度反馈值和所述推定误差，更新所述驱动轴的推定惯量和推定摩擦，所述控制装置同时推定惯量和摩擦，所述推定电流值计算单元具有：速度差计算单元，其计算在所述每个采样周期检测出的速度反馈的此次采样而得的速度反馈值、与前一次采样而得的速度反馈值的差分；第一计算单元，其计算通过所述速度差计算单元计算出的速度反馈值的差分与所述推定惯量的积；第二计算单元，其计算所述此次采样而得的速度反馈值与推定粘性摩擦的积；以及第三计算单元，其计算所述此次采样而得的速度反馈的极性与推定库仑摩擦的积，所述推定电流值计算单元使用通过所述第一计算单元、所述第二计算单元以及所述第三计算单元求出的值，计算所述推定电流值，所述推定电流值计算单元使用下式计算推定电流值： x ( n ) = Jm Kt · T · ( ω ( n ) - ω ( n - 1 ) ) + C 1 Kt · ω ( n ) + C 3 Kt · sign ( ω ( n ) ) 其中，Jm是推定惯量，Kt是电动机的转矩常数，T是采样周期，C1是推定粘性摩擦，C3是推定库仑摩擦，sign是符号，ω(n)是在此次的周期中采样而得的速度反馈值，ω(n‑1)是在前一次周期中采样而得的速度反馈值，x(n)是推定电流值，n=1、2、3…。