CN112119583B - 电动机驱动装置和伺服调整方法 - Google Patents
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Abstract
电动机驱动装置(1)具备：位置指令生成部(11)，其生成位置指令；减振滤波器部(12)，其包括用于抑制装置的振动的1级以上的减振滤波器，对位置指令应用基于与装置的模型对应的模型参数所决定的减振滤波器，并输出应用该减振滤波器而得到的滤波器应用后位置指令，该装置包括负载(4)和电动机(2)；伺服控制部(13)，其基于滤波器应用后位置指令来对电动机(2)给予转矩指令；低通滤波器部(141)；参数估计部(142)，其根据通过低通滤波器部(141)后的电动机的转速和转矩指令来估计模型参数；以及振动判定部(143)，其判定在模型中有无发生振动。
Description
技术领域
本公开涉及一种电动机驱动装置和伺服调整方法。
背景技术
以往的电动机驱动装置具有按照外部指令对伺服电动机进行驱动控制的对位置、速度以及电流的控制等基本功能。并且，提出了一种在电动机驱动装置中搭载用于去除作为要驱动的负载的装置的振动的、被称为减振滤波器的功能的技术(例如专利文献1)。专利文献1所公开的减振滤波器基于作为负载的装置的共振频率、***振频率、惯性等模型参数来去除振动。为了使这样的减振滤波器高精度地发挥功能，必须高精度地估计电动机驱动装置的各模型参数。
作为与这种模型参数估计方法有关的技术，例如已知有专利文献2和专利文献3所公开的技术。在专利文献2中公开了如下一种技术：对电动机控制装置给予包含许多频率成分的转矩指令，根据该转矩指令和电动机实际速度生成频率特性，基于该频率特性来估计作为负载的装置的模型参数。
另一方面，在专利文献3中公开了如下一种技术：在作为负载的装置进行通常的定位动作的状态下测定转矩指令和电动机转速，基于该转矩指令和电动机转速的数据来估计模型参数。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-136504号公报
专利文献2：日本特开2008-199759号公报
专利文献3：日本特开2009-81985号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，上述的各技术具有如下的问题点。
在专利文献2所公开的技术中，由于给予包含各种频率成分的转矩指令，因此对作为负载的装置施加较大的负荷。另外，例如在使用进行定位的装置来作为该装置的情况下，由于并非在实际的定位动作中估计模型参数，因此无法判断在实际动作上是否需要减振滤波器。例如，即使在作为装置的特性而会发生振动的情况下，在实际的定位动作中有时也不进行振动。在这种情况下，上述技术不能应对。
在专利文献3所公开的技术中，以作为负载的装置是二惯性***为前提来估计模型参数，不能判断是否为刚体模型。因此，即使在使不需要减振滤波器的刚体模型的装置进行动作的情况下，也导致不必要地应用了减振滤波器，结果为招致定位速度降低。另外，即使在使多惯性***的装置进行动作的情况下，该装置例如根据是二惯性***还是三惯性***而要应用的减振滤波器的级数也不同。如果不清楚该装置为什么样的模型，就无法判断要应用的减振滤波器的级数，因此可能应用错误的模型的减振滤波器。
本公开用于解决这些问题，其目的在于提供一种能够判定包括负载和电动机的装置的模型所需要的减振滤波器的级数并且能够使该减振滤波器高精度地发挥功能的电动机驱动装置和伺服调整方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本公开所涉及的电动机驱动装置的一个方式是一种电动机驱动装置，对连接有负载的电动机进行驱动，所述电动机驱动装置具备：位置指令生成部，其生成与所述电动机的目标位置对应的位置指令；减振滤波器部，其包括用于抑制装置的振动的1级以上的减振滤波器，对所述位置指令应用所述1级以上的减振滤波器中的、基于与所述装置的模型对应的模型参数所决定的减振滤波器，并输出应用该减振滤波器而得到的滤波器应用后位置指令，该装置包括所述负载和所述电动机；伺服控制部，其基于所述滤波器应用后位置指令来对所述电动机给予转矩指令；低通滤波器部，其用于去除预先决定的截止频率以上的频率成分；参数估计部，其根据通过所述低通滤波器部后的所述电动机的转速和所述转矩指令来估计所述模型参数；以及振动判定部，其判定在所述装置中有无发生振动。
由此，能够估计与包括负载和电动机的装置的模型对应的模型参数。并且，通过使用转矩指令和所估计出的模型参数来判定是否发生了振动，由此能够判定模型所需要的减振滤波器的级数。另外，通过由低通滤波器部去除向参数估计部输入的信号的高频成分，由此能够高精度地估计模型参数。并且，通过使用高精度地估计出的模型参数，能够使减振滤波器高精度地发挥功能。
另外，为了解决上述问题，本公开所涉及的伺服调整方法的一个方式是对连接有负载的电动机进行驱动的电动机驱动装置的伺服调整方法，其中，所述电动机驱动装置具备：位置指令生成部，其生成与所述电动机的目标位置对应的位置指令；减振滤波器部，其包括用于抑制装置的振动的1级以上的减振滤波器，对所述位置指令应用所述1级以上的减振滤波器中的、基于与所述装置的模型对应的模型参数所决定的减振滤波器，并输出应用该减振滤波器而得到的滤波器应用后位置指令，该装置包括所述负载和所述电动机；以及伺服控制部，其基于所述滤波器应用后位置指令来对所述电动机给予转矩指令，所述伺服调整方法包括以下步骤：定位步骤，在所述定位步骤中，在设定了所述1级以上的减振滤波器中的i级减振滤波器的情况下，基于所述位置指令生成部生成的所述位置指令，来进行所述负载的定位动作，其中，i≥0；估计步骤，在所述估计步骤中，假定所述模型为二惯性***，根据施加低通滤波器而得到的所述电动机的转速和所述转矩指令来估计所述模型参数；判定步骤，在所述判定步骤中，判定在所述模型中有无产生第i+1惯性***的振动成分；以及设定步骤，在所述判定步骤中判定为产生了所述第i+1惯性***的振动成分的情况下，在所述设定步骤中，使第i+1级减振滤波器变为有效，并设定所估计出的所述模型参数，重复进行所述估计步骤、所述判定步骤以及所述设定步骤直到在所述判定步骤中判定为没有产生振动成分为止。
由此，能够估计与包括负载和电动机的装置的模型对应的模型参数。并且，通过使用转矩指令和所估计出的模型参数来判定是否发生了振动，由此能够判定模型所需要的减振滤波器的级数。另外，通过施加低通滤波器来去除电动机的转速和转矩指令中的高频成分，由此能够高精度地估计模型参数。并且，通过使用高精度地估计出的模型参数，能够使减振滤波器高精度地发挥功能。
发明的效果
根据本公开，能够提供一种能够判定包括负载和电动机的装置的模型所需要的减振滤波器的级数并且能够使该减振滤波器高精度地发挥功能的电动机驱动装置和伺服调整方法。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的电动机驱动装置的结构的框图。
图2是示出实施方式所涉及的电动机驱动装置的减振滤波器部的结构的框图。
图3是示出实施方式所涉及的模型中的转矩指令与转速之间的关系的图。
图4是示出实施方式所涉及的电动机驱动装置的参数估计部的详细结构的框图。
图5是示出实施方式所涉及的电动机驱动装置的振动判定部的详细结构的框图。
图6是示出实施方式所涉及的伺服调整方法的流程图。
图7是示出实施方式所涉及的模型参数和中间转矩的估计方法的流程图。
具体实施方式
下面，使用附图来对本公开的实施方式进行详细说明。此外，下面说明的实施方式均表示本公开的一个具体例。在下面的实施方式中示出的数值、形状、构成要素、构成要素的配置位置和连接方式、步骤、步骤的顺序等为一例，并非旨在对本公开进行限定。另外，关于下面的实施方式的构成要素中的未记载在本公开的表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素，作为任意的构成要素来进行说明。另外，各图并未严格地进行图示。在各图中，对实质相同的结构标注相同的标记，并省略或简化重复的说明。
(实施方式)
使用图1来对实施方式所涉及的电动机驱动装置进行说明。图1是示出本实施方式所涉及的电动机驱动装置1的结构例的框图。在图1中，除了示出电动机驱动装置1以外，还一并示出电动机2、检测器3以及负载4。
电动机2为通过电动机驱动装置1来驱动的电动机，与负载4连接。
检测器3为对电动机2的转速进行检测的测量设备。作为检测器3，例如能够使用编码器。
负载4为与电动机2连接的装置。在本实施方式中，负载4为通过电动机驱动装置1来进行定位动作的装置。作为负载4，例如能够使用半导体制造装置、机床等产业用装置。
电动机驱动装置1为对连接有负载4的电动机2进行驱动的驱动装置。如图1所示，电动机驱动装置1在功能上具备位置指令生成部11、减振滤波器部12、伺服控制部13以及减振滤波器设定部14。
位置指令生成部11生成与电动机2的目标位置对应的位置指令。在本实施方式中，位置指令生成部11基于所指定的定位动作来生成位置指令，并将该位置指令输出到减振滤波器部12。定位动作可以是从电动机驱动装置1的外部指定，也可以是在电动机驱动装置1的内部指定。
减振滤波器部12对从位置指令生成部11输入的位置指令施加滤波器，并输出施加滤波器而得到的滤波器应用后位置指令，该滤波器是以基于模型参数来抑制装置振动的方式加工而成的。在此，使用图2来对减振滤波器部12进行说明。
图2是示出本实施方式所涉及的电动机驱动装置1的减振滤波器部12的结构的框图。此外，在图2中，还一并示出了位置指令生成部11和伺服控制部13。如图2所示，减振滤波器部12包括用于抑制装置的振动的1级以上的减振滤波器，该装置包括负载4和电动机2。在本实施方式中，减振滤波器部12包括N级(N≥1)减振滤波器F1～FN。
如图2所示，减振滤波器部12具有减振滤波器切换部S1～SN，该减振滤波器切换部S1～SN配置在N级减振滤波器F1～FN各自的前级，用于将减振滤波器在有效与无效之间切换。根据以上那样的结构，减振滤波器部12对位置指令应用1级以上的减振滤波器中的、基于与包括负载4和电动机2的装置的模型对应的模型参数所决定的减振滤波器，并输出应用该减振滤波器而得到的滤波器应用后位置指令。
此外，在图1所示的例子中，减振滤波器设定部14配置在电动机驱动装置1的内部，但是也可以配置在电动机驱动装置1的外部。
伺服控制部13基于从减振滤波器部12输出的滤波器应用后位置指令，来对电动机2给予转矩指令。伺服控制部13根据从减振滤波器部12输出的滤波器应用后位置指令和检测器3所示的旋转位置，生成给予电动机2的转矩指令。
减振滤波器设定部14具有低通滤波器部141、参数估计部142以及振动判定部143。低通滤波器部141为用于去除预先决定的截止频率以上的频率成分的滤波器。低通滤波器部141生成分别去除电动机2的转速和转矩指令中的高频成分而得到的低通滤波后的转速和低通滤波后的转矩指令，该电动机2的转速是根据由检测器3检测出的电动机2的旋转位置计算出的。
参数估计部142根据通过低通滤波器部141后的电动机2的转速和转矩指令来估计模型参数。参数估计部142将包括负载4和电动机2的装置的模型假定为二惯性***，具有对总惯性、共振频率、共振衰减比、***振频率以及共振衰减比进行估计的功能。
振动判定部143判定在包括负载4和电动机2的装置的模型中有无发生振动。在本实施方式中，振动判定部143根据转矩指令以及参数估计部142生成的共振频率、***振频率及中间转矩，来判定在定位动作时负载4有无发生振动。减振滤波器部12基于这些模型参数和有无发生振动的判定结果，来进行减振滤波器部12的设定。
接着，使用图3来对包括负载4和电动机2的装置的模型进行说明。图3是示出本实施方式所涉及的模型中的转矩指令与转速之间的关系的图。在本实施方式中，使用N+1惯性***模型来作为模型。如图3所示，该模型通过刚体特性部30以及第一振动特性部I1至第N振动特性部IN的振动特性部来表示。由于使用N+1惯性***模型，因此在图3中示出了第一振动特性部I1至第N振动特性部IN，但是例如在模型为二惯性***的情况下，仅通过第一振动特性部I1的框图表示该模型，在模型为三惯性***的情况下，仅通过第一振动特性部I1和第二振动特性部I2的框图表示该模型。图3所示的τin为由伺服控制部13生成的转矩指令，ωm为根据检测器3的输出计算出的电动机2的转速。另外，Jall表示总惯性，ωp(i)表示第i振动特性部Ii的共振频率，ξp(i)表示第i振动特性部Ii的共振衰减比，ωz(i)表示第i振动特性部Ii的***振频率，ξz(i)表示第i振动特性部Ii的***振衰减比。这些参数是由本实施方式所涉及的参数估计部142估计出的模型参数。并且，τM(i)为第i振动特性部Ii的中间转矩且为根据电动机2的转速ωm和所估计出的模型参数计算出的值。当用传递函数表示转速ωm与转矩指令τin的关系时，为下面的式(1)。
[数1]
并且，转速ωm与第一惯性***I1的中间转矩τM(1)的关系以及第i惯性***Ii的中间转矩τM(i)与第i+1惯性***Ii+1的中间转矩τM(i+1)的关系分别用式(2)和式(3)表示。
[数2]
[数3]
接着，使用图4来对参数估计部142进行说明。图4是示出本实施方式所涉及的电动机驱动装置1的参数估计部142的详细结构的框图。参数估计部142具有中间转矩估计部142a和二惯性***模型参数估计部142b，将模型假定为二惯性***来进行估计。
中间转矩估计部142a使用电动机2的转速和参数估计部142估计出的模型参数来估计中间转矩。如图4所示，在参数估计部142中，电动机2的转速ωm和转矩指令τin、以及通过本实施方式已经估计出的第一振动特性部I1至第i振动特性部Ii的模型参数
[数4]
和估计出的总惯性
[数5]
作为输入。其中，在i＝0时，仅转速ωm和转矩指令τin作为输入。
中间转矩估计部142a使用式(3)的关系计算中间转矩τM(i+1)。具体地说，由于给出了转速ωm和估计出的各模型参数，因此当对τM(i)施加通过式(3)的传递函数的倒数表示的滤波器时，得到中间转矩的估计值
[数6]
此外，在式(3)中表示为连续***的传递函数。在离散***的传递函数的情况下，利用双线性变换法将式(3)离散化，从而中间转矩τM(i+1)具有通过对τM(i)施加数字IIR滤波器而被得到的关系，因此可以使用该关系计算中间转矩的估计值。
在二惯性***模型参数估计部142b中，假定中间转矩的估计值
[数7]
和τin具有下面的式(4)的关系。
[数8]
由此，进行模型参数
[数9]
的估计。
在像这样的模型参数的估计中，列举专利文献2等中示出的基于最小二乘法的方法的应用作为例子。此外，由于模型参数
[数10]
ωp(i+1)，ωz(i+1)，ζp(i+1)，ζz(i+1)
都为0以上，因此可以使用最陡下降法等最优化方法求解将该条件作为制约条件式的最优化问题。通过使用该方法，作为参数估计部142的输出而得到第i+1惯性***的模型参数
[数11]
和中间转矩
[数12]
的估计结果。
此外，仅在i＝0时，使用通过下面的式(5)表示的假定。
[数13]
由此，在进行了包括总惯性在内的模型参数的估计之后，使用所估计出的总惯性
[数14]
来进行中间转矩
[数15]
的估计。另外，在已另外估计出总惯性的情况下，也可以使用其结果。
接着，对振动判定部143进行说明。图5是示出本实施方式所涉及的电动机驱动装置1的振动判定部143的详细结构的框图。如图5所示，振动判定部143具有转矩比较振动判定部143a、频率比较振动判定部143b以及判定结合部143c。振动判定部143将转矩指令τin以及所估计出的中间转矩
[数16]
共振频率
[数17]
及***振频率
[数18]
作为输入来判定有无发生振动、也就是说是否需要第i+1级减振滤波器。
具体地说，在没有产生第i+1惯性***的振动成分的情况下、也就是说在不需要第i+1级减振滤波器的情况下，中间转矩τM(i+1)与转矩指令τin理应大致一致。因而，只要所估计出的中间转矩
[数19]
与τin之差的最大值处于阈值以内，则振动判定部143的转矩比较振动判定部143a判断为第i+1惯性***没有发生振动，进行不需要第i+1级减振滤波器这样的输出。此外，在此进行振动判定的情况下，也可以使用该差的平均值或中央值。
并且，共振频率与***振频率值之比为1的特性是刚体模型所呈现的特性。由于在刚体模型中不发生振动，因此在频率比较振动判定部143b中，在比
[数20]
为阈值以上的情况下，判断为没有发生振动。
判定结合部143c结合转矩比较振动判定部143a和频率比较振动判定部143b的判定结果，最终进行是否需要第i+1级减振滤波器的判定。判定结合部143c进行的判定结合可以为两个判定结果的逻辑或，也可以为两个判定结果的逻辑与。
接着，使用图6来对本实施方式所涉及的电动机驱动装置1中的伺服调整方法进行说明。图6是示出本实施方式所涉及的伺服调整方法的流程图。图6中的变量i表示处理时的设定完成减振滤波器的级数。
如图6所示，首先，将设定完成减振滤波器数i设定为0(S0)。
接着，在步骤S1中，基于位置指令生成部11所生成的位置指令来进行负载的定位动作。在此，从位置指令生成部11实际输出位置指令，来驱动电动机2。减振滤波器设定部14按时间序列记录此时从伺服控制部13输出的转矩指令τin和根据检测器3的输出计算出的电动机的转速ωm。
接着，在步骤S2中，假定模型为二惯性***，根据施加低通滤波器而得到的电动机2的转速ωm和转矩指令τin来估计模型参数。在步骤S2中，使用电动机2的转速ωm和在本步骤中估计出的模型参数来估计中间转矩。在该步骤中，假定模型为二惯性***而估计模型参数，但是即使模型实际为3阶、4阶等高阶的惯性***，也需要去除高频振动成分的影响而仅留下想要估计的低频成分，以高精度地估计模型参数。因此，对转速ωm和转矩指令τin施加低通滤波器部141的低通滤波来去除高频成分。但是，由于想要估计的共振频率和***振频率是未知的，因此无法唯一地确定低通滤波器的截止频率。因此，在本实施方式中，逐渐地降低低通滤波器的截止频率，并且每次都进行模型参数的估计，将所估计出的共振频率大于截止频率时的估计值采用为模型参数的估计结果。使用图7来说明步骤S2的具体的方法。图7是示出本实施方式所涉及的模型参数和中间转矩的估计方法的流程图。
如图7所示，在步骤S21中，将低通滤波器的截止频率初始化。在此，将截止频率的初始值设定得尽可能大。例如，也可以将截止频率的初始值设为能够设定为电动机驱动装置1的减振频率的最大值。
接着，在步骤S22中，对转速ωm和转矩指令τin施加指定的截止频率的低通滤波器，得到施加低通滤波器后的转速ωm’和转矩指令τin’。接着，将转速ωm’和转矩指令τin’输入到参数估计部142，得到各模型参数的中间转矩的估计结果。
接着，在步骤23中，判定变量i是否为0。在此，如果i不为0(S23：“否”)，则在步骤S231中进行中间转矩的估计，在步骤S241中根据其估计结果进行模型参数(共振频率、***振频率、共振衰减比、***振衰减比)的估计。另一方面，如果i＝0(S23：“是”)，则在步骤S232中进行模型参数的估计，在步骤S242中根据其结果估计中间转矩。
接着，在步骤S25中，将低通滤波器的截止频率与所估计出的共振频率
[数21]
进行比较。如果截止频率大于该共振频率(S25：“否”)，则在步骤S26中使截止频率下降并更新，返回到步骤S22。重复进行上述估计模型参数的步骤和步骤S26，在截止频率为所估计出的共振频率以下(S25：“是”)时，结束步骤S2，参数估计部142输出此时估计出的模型参数和中间转矩。像这样，在本实施方式中，能够从转速ωm和转矩指令τin中最大限度地去除比共振频率高的频率成分，因此能够更高精度地估计模型参数。
返回图6，在步骤S3中，判定在模型中有无产生第i+1惯性***的振动成分。具体地说，使用中间转矩、转矩指令以及所估计出的模型参数来判定在模型中有无发生振动。在本实施方式中，使用上述的振动判定部143，来根据转矩指令τin、在步骤S2中输出的中间转矩以及共振频率及***振频率，判定有无发生振动。
在步骤S3中判断为没有产生第i+1惯性***的振动成分的情况下(S3：“没有发生振动”)，不进行第i+1级减振滤波器的设定而结束处理。在步骤S3中判断为产生了第i+1惯性***的振动成分的情况下(S3：“发生了振动”)，转移到步骤S4。
在步骤S4中，对于第i+1级减振滤波器，使第i+1级减振滤波器变为有效，来进行所估计出的模型参数
[数22]
的设定。
然后，在步骤S5中，将表示设定完成减振滤波器数的变量i更新为i+1。接着，在步骤S6中，判断变量i是否小于电动机驱动装置1中搭载的减振滤波器的级数N。在此，如果变量i小于级数N(S6：“是”)，则返回到步骤S2。另一方面，如果变量i为级数N以上(S6：“否”)，则结束处理。
通过重复进行像这样根据转矩指令τin与中间转矩τM的关系来判定有无发生振动并判断是否需要减振滤波器的处理，由此能够在判断所需要的减振滤波器的级数的同时估计对各减振滤波器设定的模型参数。
如以上那样，在本实施方式所涉及的电动机驱动装置1中，能够估计与包括负载4和电动机2的装置的模型对应的模型参数。并且，通过使用转矩指令和所估计出的模型参数来判定是否发生了振动，由此能够判定模型所需要的减振滤波器的级数。另外，通过由低通滤波器部141去除向参数估计部输入的信号的高频成分，由此能够高精度地估计模型参数。并且，通过使用高精度地估计出的模型参数，能够使减振滤波器高精度地发挥功能。
另外，通过使用中间转矩、转矩指令以及模型参数来判定有无发生振动，由此能够高精度地判定有无发生振动。
如以上那样，本实施方式所涉及的电动机驱动装置1是对连接有负载4的电动机2进行驱动的电动机驱动装置1，具备：位置指令生成部11，其生成与电动机2的目标位置对应的位置指令；减振滤波器部12，其包括用于抑制装置的振动的1级以上的减振滤波器，对位置指令应用该1级以上的减振滤波器中的、基于与该装置的模型对应的模型参数所决定的减振滤波器，并输出应用该减振滤波器而得到的滤波器应用后位置指令，该装置包括负载4和电动机；伺服控制部13，其基于滤波器应用后位置指令来对电动机2给予转矩指令；低通滤波器部141，其用于去除预先决定的截止频率以上的频率成分；参数估计部142，其根据通过低通滤波器部141后的电动机2的转速和转矩指令来估计模型参数；以及振动判定部143，其判定在该装置中有无发生振动。
由此，能够估计与包括负载4和电动机2的装置的模型对应的模型参数。并且，通过使用转矩指令和所估计出的模型参数来判定是否发生了振动，由此能够判定模型所需要的减振滤波器的级数。另外，通过由低通滤波器部141去除向参数估计部142输入的信号的高频成分，由此能够高精度地估计模型参数。并且，通过使用高精度地估计出的模型参数，由此能够使减振滤波器高精度地发挥功能。
另外，在本实施方式所涉及的电动机驱动装置1的一个方式中，也可以为，参数估计部142具有使用电动机2的转速和参数估计部142估计出的模型参数来估计中间转矩的中间转矩估计部142a，振动判定部143使用中间转矩、转矩指令以及参数估计部142估计出的模型参数来判定在模型中有无发生振动。
像这样，通过使用中间转矩、转矩指令以及模型参数，能够高精度地判定有无发生振动。
另外，本实施方式所涉及的伺服调整方法是对连接有负载4的电动机2进行驱动的电动机驱动装置1的伺服调整方法，其中，电动机驱动装置1具备：位置指令生成部11，其生成与电动机2的目标位置对应的位置指令；减振滤波器部12，其包括用于抑制装置的振动的1级以上的减振滤波器，对位置指令应用1级以上的减振滤波器中的、基于与该装置的模型对应的模型参数所决定的减振滤波器，并输出应用该减振滤波器而得到的滤波器应用后位置指令，该装置包括负载4和电动机2；以及伺服控制部13，其基于滤波器应用后位置指令来对电动机2给予转矩指令，伺服调整方法包括以下步骤：定位步骤，在该定位步骤中，在设定了1级以上的减振滤波器中的i级(i≥0)减振滤波器的情况下，基于位置指令生成部11生成的位置指令，来进行负载4的定位动作；估计步骤，在该估计步骤中，假定模型为二惯性***，根据施加低通滤波器而得到的电动机2的转速和转矩指令来估计模型参数；判定步骤，在该判定步骤中，判定在模型中有无产生第i+1惯性***的振动成分；以及设定步骤，在判定步骤中判定为产生了第i+1惯性***的振动成分的情况下，在该设定步骤中，使第i+1级减振滤波器变为有效，并设定所估计出的模型参数，重复进行估计步骤、判定步骤以及设定步骤直到在判定步骤中判定为没有产生振动成分为止。
由此，能够估计与包括负载4和电动机2的装置的模型对应的模型参数。并且，通过使用转矩指令和所估计出的模型参数来判定是否发生了振动，由此能够判定模型所需要的减振滤波器的级数。另外，通过施加低通滤波器来去除电动机2的转速和转矩指令中的高频成分，由此能够高精度地估计模型参数。并且，通过使用高精度地估计出的模型参数，由此能够使减振滤波器高精度地发挥功能。
另外，在本实施方式所涉及的伺服调整方法中，也可以为，在估计步骤中，使用电动机2的转速和在估计步骤中估计出的模型参数来估计中间转矩，在判定步骤中，使用中间转矩、转矩指令以及在估计步骤中估计出的模型参数，来判定在模型中有无发生振动。
通过像这样使用中间转矩、转矩指令以及模型参数，能够高精度地判定有无发生振动。
另外，在本实施方式所涉及的伺服调整方法中，也可以为，还包括降低步骤，在该降低步骤中，使低通滤波器的截止频率降低，将如下的模型参数应用于第i+1级减振滤波器：该模型参数是重复进行估计步骤和降低步骤而截止频率成为在估计步骤中估计出的模型的共振频率以下时的模型参数。
由此，能够最大限度地去除比共振频率高的高频成分，因此能够更高精度地估计模型参数。
(变形例等)
以上基于实施方式对本公开所涉及的电动机驱动装置和伺服调整方法进行了说明，但是本公开并不限定于上述实施方式。
本公开中所记述的模型参数的估计方法设为在伺服内的电动机驱动装置内部实现，但是该方法也可以通过电动机驱动装置1所具备的未图示的通信接口(RS232、RS485、USB通信、以太网(Ethernet)连接、Bluetooth(注册商标)通信、无线LAN等无线连接方式等)搭载于具备对应的通信单元的个人计算机、控制台等其它的装置中。另外，即使将参数估计部的所有功能内置于电动机驱动装置1中，也丝毫不会妨碍本公开的效果。
另外，本公开所涉及的电动机驱动装置1的各构成要素可以由专用的硬件构成、或者通过执行适合各构成要素的软件程序来实现。各构成要素也可以通过CPU或处理器等程序执行部读取硬盘或半导体存储器等记录介质中记录的软件程序并执行程序来实现。
此外，对实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式、通过在不脱离本公开的宗旨的范围内将实施方式中的构成要素及功能任意组合而实现的方式也包含在本公开中。
产业上的可利用性
本公开所涉及的电动机驱动装置提供一种即使是对装置或伺服不具有详细知识的作业者也能够根据定位动作来获得装置的模型参数和适当的减振滤波器的级数的技术方案。因此，本公开所涉及的电动机驱动装置和伺服调整方法例如在要求抑制半导体制造装置、机床等的定位动作中的振动的产业用装置中特别有用。
附图标记说明
1：电动机驱动装置；2：电动机；3：检测器；4：负载；11：位置指令生成部；12：减振滤波器部；13：伺服控制部；14：减振滤波器设定部；141：低通滤波器部；142：参数估计部；142a：中间转矩估计部；142b：二惯性***模型参数估计部；143：振动判定部；143a：转矩比较振动判定部；143b：频率比较振动判定部；143c：判定结合部。
Claims (5)
1.一种电动机驱动装置，对连接有负载的电动机进行驱动，所述电动机驱动装置具备：
位置指令生成部，其生成与所述电动机的目标位置对应的位置指令；
减振滤波器部，其包括用于抑制装置的振动的1级以上的减振滤波器，对所述位置指令应用所述1级以上的减振滤波器中的、基于与所述装置的模型对应的模型参数所决定的减振滤波器，并输出应用该减振滤波器而得到的滤波器应用后位置指令，该装置包括所述负载和所述电动机；
伺服控制部，其基于所述滤波器应用后位置指令来对所述电动机给予转矩指令；
低通滤波器部，其用于去除预先决定的截止频率以上的频率成分；
参数估计部，其根据通过所述低通滤波器部后的所述电动机的转速和所述转矩指令来估计所述模型参数；以及
振动判定部，其判定在所述装置中有无发生振动，
其中，在设定了所述1级以上的减振滤波器中的i级减振滤波器的情况下，基于所述位置指令生成部生成的所述位置指令，来进行所述负载的定位动作，其中，i≥0，
所述参数估计部假定所述模型为二惯性***，根据低通滤波器部而得到的所述电动机的转速和所述转矩指令来估计所述模型参数，
所述振动判定部判定在所述模型中有无产生第i+1惯性***的振动成分，
在所述振动判定部判定为产生了所述第i+1惯性***的振动成分的情况下，使第i+1级减振滤波器变为有效，并设定所估计出的所述模型参数，
重复进行所述估计、所述判定以及所述设定直到所述振动判定部判定为没有产生振动成分为止。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其中，
所述参数估计部具有中间转矩估计部，该中间转矩估计部使用所述电动机的转速和所述参数估计部估计出的所述模型参数来估计中间转矩，
所述振动判定部使用所述中间转矩、所述转矩指令以及所述参数估计部估计出的所述模型参数，来判定在所述模型中有无发生振动。
3.一种伺服调整方法，其是对连接有负载的电动机进行驱动的电动机驱动装置的伺服调整方法，
所述电动机驱动装置具备：
位置指令生成部，其生成与所述电动机的目标位置对应的位置指令；
减振滤波器部，其包括用于抑制装置的振动的1级以上的减振滤波器，对所述位置指令应用所述1级以上的减振滤波器中的、基于与所述装置的模型对应的模型参数所决定的减振滤波器，并输出应用该减振滤波器而得到的滤波器应用后位置指令，该装置包括所述负载和所述电动机；以及
伺服控制部，其基于所述滤波器应用后位置指令来对所述电动机给予转矩指令，
所述伺服调整方法包括以下步骤：
定位步骤，在所述定位步骤中，在设定了所述1级以上的减振滤波器中的i级减振滤波器的情况下，基于所述位置指令生成部生成的所述位置指令，来进行所述负载的定位动作，其中，i≥0；
估计步骤，在所述估计步骤中，假定所述模型为二惯性***，根据施加低通滤波器而得到的所述电动机的转速和所述转矩指令来估计所述模型参数；
判定步骤，在所述判定步骤中，判定在所述模型中有无产生第i+1惯性***的振动成分；以及
设定步骤，在所述判定步骤中判定为产生了所述第i+1惯性***的振动成分的情况下，在所述设定步骤中，使第i+1级减振滤波器变为有效，并设定所估计出的所述模型参数，
重复进行所述估计步骤、所述判定步骤以及所述设定步骤直到在所述判定步骤中判定为没有产生振动成分为止。
4.根据权利要求3所述的伺服调整方法，其中，
在所述估计步骤中，使用所述电动机的转速和在所述估计步骤中估计出的所述模型参数来估计中间转矩，
在所述判定步骤中，使用所述中间转矩、所述转矩指令以及在所述估计步骤中估计出的所述模型参数，来判定在所述模型中有无发生振动。
5.根据权利要求3或4所述的伺服调整方法，其中，
还包括降低步骤，在该降低步骤中，使所述低通滤波器的截止频率降低，
将如下的模型参数应用于所述第i+1级减振滤波器：所述模型参数是重复进行所述估计步骤和所述降低步骤而所述截止频率成为在所述估计步骤中估计出的所述模型的共振频率以下时的模型参数。
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